G 50 II — H

' Au delà de H

(1) Les chiffres placés entre les lettres de Frauenhofer correspondent aux la distance entre deux lettres successives étant divisée en cent parties.

divisions centésimales,

C'est en se basant sur ces données que Vierordt a imaginé l'analyse spectrale physiologique, et il a appliqué cette analyse, qui, jusqu'ici, n'était utilisée que pour les matières colorantes qui présentent des bandes d'absorption, aux matières colorantes qui ne présentent aucune raie d'absorption. En effet, il a montré que toute substance colorée possède un pouvoir d'absorption déterminé pour une lumière d'une longueur d'ondulation donnée, et qu'on peut ainsi caractériser ce corps et le distinguer des autres corps colorés, en résumé déterminer son coefficient d'absorption pour les différentes régions du spectre.

Pour déterminer, en se basant sur ces données, la quantité d'hémoglobine, Vierordt emploie un spectroscope qui présente les principales modifications suivantes : 1° la

PRINCIPES CONSTITUANTS DE L'ORGANISME

limette oculaire est pourvue d'une disposition qui permet de masquer tout le spectre, a l'exception de la région qu'on veut observer; 2» la fente verticale de la mire est divisée eu deux parties qui peuvent être rétrécics ou élargies isolément d'une quantité déterminée par le mouvement de deux vis micrométri(iues ; une échelle graduée de 0 à 100 donne la largeur de chaque fente; 3° le liquide coloré est placé dans un petit réservoir (réservoir de Schulz) disposé de telle façon que, dans sa moitié supérieure, le liquide a une épaisseur de 11 millimètres et dans sa moitié inféri(>ure iin(> épaisseur de 1 millimètre seulement. Quand les deux moitiés de la fente du speclroscope ont la même largeur, on a deux spectres, un foncé correspondant à la moitié supérieure du liquide, un clair à sa moitié inférieure. Pour apprécier combien une couche de liquide épaisse de 1 centimètre absorbe de lumière dans une région déterminée du spectre, il suffit de rétrécir la moitié inférieure de la fente jusqu'à ce que les deux spectres aient une égale intensité lumiiumse; si, par exemple, la fente inférieure est à 25° de l'échelle, l'autre ayant une largeur de 100°, l'intensité lumineuse restante sera 0,25 en prenant l'intensité lumineuse primitive comme unité : le liquide coloré a donc absorbé 0,75 de lumière.

Pour connaître h; coefficient d'extinction d'une substance, il suffit de retrancher de l'unité le logarithme du chiffre qui représente l'intensité lumineuse restante : ainsi, si l'intensité lumineuse restante après la traversée d'une couche de solution de 1 centimètre d'épaisseur est égale à 0,36, dont le logarithme est 0,77815, le coefficient d'extinction sera 1 — 0,77815 = 0,2218. Les coefficients d'extinction sont proportionnels à la concentration de la solution; si donc on représente par a la concentration de la solution, autrement dit la proportion de substance colorante contenue dans la solution (pour une épaisseur déterminée), par c le coefficient d'extinction, le rapport de ces deux nombres - sera donc une quantité constante, ce qu'on peut appeler rapport d'absorption;

soit r ce rapport, on aura - = r; et on en tirera donc a = cr ; par conséquent, on pourra

calculer une fois pour toutes la valeur de la constante r ; celle-ci déterminée, on connaîtra la proportion de la substance colorante contenue dans une solution en mesurant l'intensité lumineuse restante par le procédé décrit plus haut, en calculant le coefficient d'absorption et en multipliant ce chiffre par la constante r déterminée pour la substance Colorante qu'on examine.

'l^ Speclrop/iotomètre d'UUfner. — Hufner a modifié avantageusement l'appareil de Vierordt. Sa principale modification porte sur l'emploi de la lumière polarisée, grâce à laquelle la couleur de la région spectrale observée reste parfaitement pure.

D. Procédés diaphanométriques. — Procédé d'IIénocque. Hénocque se sert de son hématoscope dont la disposition a été indiquée ci-dessus (page 187). L'hématoscope rempli de sang pur et sous une épaisseur qui varie de gauche à droite de 0 à 300 millièmes de millimètre, est appliqué sur une plaque d'émail sur laquelle sont gravés une échelle millimétrique, des chiffres et des lettres. Quand on superpose l'hématoscope à la plaque d'émail, la partie peu épaisse de la couche sanguine laisse lire les lettres et les chiffres, mais les uns et les autres disparaissent dans la partie épaisse du sang. L'appareil est gradué de façon que le dernier chiffre vu distinctement indique la quantité d'oxyhéuioglobiue conteime dans 100 grammes de sang.

Appréciation des divers procédés de dosage de l'hémoglobine. — Les procédés de Malassez et d'Hénocque peuvent être employés avec avantage dans les recherches cliniques. Mais dès qu'on veut obtenir une grande précision, comme dans les recherches de laboratoire, il faut s'adresser à d'autres procédés qui sont malheureusement beaucoup plus délicats et d'une exécution plus compliquée; les meilleurs sont le procédé par l'hydrosulfite, le procédé coloriinétrique par l'appareil de Duboscq et le dosage spectro-photométrique de Viemrdt, qui est le meilleur de tous (voir la thèse de Lambling).

Constitution de l'oxyhémoglobine. — Sa constitution est encore inconnue. Cependant, eu égard aux réactions chimiques de décomposition et à certains caractères spectroscopiques, on est porté à admettre qu'elle se compose d'un noyau coloré, le même dans toutes les hémoglobines, noyau qui fixe l'oxygène et d'un noyau albuminoide (globine) qui varie d'une espèce animale à l'autre. Sa cristallisation, sa propriété de condenser certains gaz la différencient des matières albuminoides; la présence du fer est un des traits caractéristiques de cette substance;

ce fer, contrairement à Paquelin el Joly, est une partie essentielle et intime de la matière colorante, et ne s'y trouve pas à l'état de sel de fer.

La composition centésimale moyenne de l'hémoglobine peut être exprimée par les chiffres suivants : C 54; H 7/23; \z 16,2o; S 0,63; Fe 0,42; 0 21,43. On a proposé les formules suivantes :

Az

Fe

GO(t

Marshall

Zinoffsky

Hûfner

Parahémoglobine. — Traitée par l'alcool, l'oxyhémoglobine se transforme en parahémoglobine, isomère ou polymère de l'oxyhémoglobine. Celte substance se présente sous l'aspect de cristaux biréfringents, insolubles dans l'eau, se dissolvant difficilement dans l'alcool absolu saturé d'ammoniaque avec coloration rouge. Elle donne une seule bande d'absorption entre D et E. A l'air et par les acides et les alcalis, elle se dédouble en albumine et hématine. On ne l'obtient pas avec l'hémoglobine oxycarbonée ni avec la méthémoglobine (Nencki). Hoppe-Seyler la regarde comme un simple produit de coagulation de l'oxyhémoglobine.

Existence dans l'organisme. — L'oxyhémoglobine se rencontre dans les globules rouges chez tous les vertébrés, aussi bien dans le sang veineux que dans le sang artériel, mais en beaucoup plus faible proportion dans le sang veineux. On la trouve aussi chez beaucoup d'invertébrés, soit dans des globules analogues aux globules sanguins, soit en dissolution dans le sang dépourvu de globules, soit à l'état libre dans les tissus musculaire et nerveux de l'animal. Elle existe encore dans les muscles [myohémaiine), dans la rate.

l^élat dans lequel se trouve l'oxyhémoglobine dans l'organisme est encore indéterminé.

Bans les globules, elle est unie au slroma du globule rouge sans qu'on puisse dire encore exactement à quel état se trouve cette hémoglobine, si elle est contenue dans les mailles de la substance globulaire ou si elle s'y trouve à l'état d'imbibition. Il est peu probable qu'elle existe à l'état de dissolution, car la quantité d'eau des globules ne suffirait pas pour maintenir en dissolution la proportion d'hémoglobine qu ils contiennent. Un autre fait important, c'est que, le sérum dissolvant facilement l'hémoglobine, il faut bien, puisque cette substance, à l'état normal, ne diftuse pas dans le sérum, qu'elle soit retenue par le globule sanguin avec une certaine force (combinaison chimique, affinité, imperméabilité de la membrane globulaire, etc.?). Dans certaines conditions, elle peut s'y rencontrer à l'état cristallin, et le cristal d'hémoglobine peut même remplir tout le globule, qui parait alors complètement transformé en cristal {cristaux intraglobulaires) . D'après Hoppe-Seyler, ce serait la lécithine du globule qui fixerait l'oxyhémoglobine. Preyer la considère comme unie à la potasse.

La quantité d'hémoglobine dans le sang varie suivant les espèces animales, comme l'indique le tableau suivant, qui donne la proportion d'hémoglobine pour 100 grammes de sang :

PRINCIPES CONSTITUANTS DE L'OHGANISME

Chien Porc.

Bœuf

Homme

Mouton Lapin. .

Coq. . . .

Canard

Le tableau suivant donne les moyennes de sept analyses comparatives de sang de bœuf faites par Lambling avec cinq procédés de dosage de l'hémoglobine; les quantités d'hémoglobine sont exprimées en grammes et rapporlées à 100 centimètres cubes de sang :

Malassez a étudié comparativement la quantité d'hémoglobine contenue dans le sang, et le nombre des globules rouges, et il a trouvé qu'il n'y avait pas un rapport constant entre le nombre des globules et la couleur du sang; en effet, non seulement les globules sanguins n'ont pas le même volume, mais, à volume égal, la substance globulaire peut être plus ou moins chargée d'hémoglobine (voir pour les tableaux qu'il donne de la richesse des globules en hémoglobine, son mémoire dans les Archives de ■physiologie, 1877, p. 634).

La question de V hémoglobine musculaire n'est pas encore tranchée. Kiihne, Lancaster et un certain nombre d'auteurs admettent que de l'hémoglobine existe dans la substance musculaire indépendamment du sang, hémoglobine qui se révélerait par ses caractères spectroscopiques. On en aurait constaté aussi l'existence dans les muscles lisses. Brozeit et Ranke ont supposé que cette hémoglobine provenait du sang et diffuserait dans le muscle au moment de l'activité musculaire. Zalesky, dans des recherches récentes, n'a pu constater dans les muscles exsangues la présence de l'hémoglobine; il y a cependant trouvé une certaine quantité de fer.

A l'état pathologique, on rencontre quelquefois de l'hémoglobine dans l'urine [hémoglobinurie), ainsi après les injections d'eau dans les veines, les injections souscutanées de glycérine, l'empoisonnement par le phénol, l'ingestion d'azobenzol, etc.

Mode de formation de roxyhémoglobine. — Le mode de formation de l'hémoglobine dans l'organisme est inconnu. Au point de vue chimique on n'a pu encore obtenir synthétiquement la matière colorante du sang. Cependant il est utile de mentionner ici certains faits chimiques qui peuvent peut-être jeter un certain jour sur la question. Si on traite l'hémoglobine par les alcalis ou les acides, elle se décompose en albumine et hématine; si on agite alors ces deux substances avec de l'oxygène, l'hémoglobine se reforme de nouveau. Cependant si on répète l'expérience en employant de l'albumine (acide ou alcaline) et de l'hématine pure, on ne peut jamais reformer de l'hémoglobine. Il semble donc que l'albumine et peut-être l'hématine se trouvent dans un état particulier différent de l'albumine ordinaire et de l'hématine pure. Une autre expérience peut donner des indications sur la formation de l'hématine. Si on décompose l'oxyhémoglobine par l'acide acétique (ce qui donne la production d'une matière colorante dépourvue de fer, hématoïne de Preyer) et qu'on sature par un alcali, le fer rentre de nouveau dans la molécule et l'oxyhémoglobine est régénérée. Il

Dosage par le fer

Dosage par l'hydrosulfite

Procédé de Preyer

Colorimètre Duboscq

Spectrophotomètre de Vierordt

semblerait donc que, au point de vue chimique, la formation de l'hémoglobine comprendrait trois stades : 1" un premier stade dans lequel il se formerait une substance colorante dépourvue de fer plus ou moins analogue à l'hématoline, à l'hématoporphyrine, etc. ; 2° un second stade dans lequel cette matière colorante se chargerait de fer, formation de l'hématine; 3° un troisième stade dans lequel la matière colorante ferrugineuse s'unirait à une substance albumineuse pour former l'hémoglobine; un fait à noter et qui paraît ressortir de l'expérience mentionnée ci-dessus, c'est que la présence de l'oxygène semble nécessaire pour cette combinaison d'albumine et d'hématine.

Au point de vue physiologique, nous ne connaissons pas mieux le mode de formation de l'hémoglobine. Comment les globules sanguins embryonnaires, d'abord incolores, se chargent-ils peu à peu de matière colorante? Il est peu probable que l'héuiatine préexiste dans le plasma, qui est absolument incolore, et il paraît plus probable que les globules forment eux-mêmes la matière colorante et la combinent ensuite à la substance albuminoïde ; dans cette hypothèse, les trois stades supposés plus haut de la formation de l'hémoglobine se passeraient dans les globules sanguins. C'est ici le lieu de rappeler les recherches de Bunge qui a trouvé dans le jaune de l'œuf et dans le lait une substance ferrugineuse du groupe des nucléines, qu'il appelle hématogène et à laquelle il fait jouer un rôle dans la f(jrmation de l'hémoglobine. Je mentionnerai aussi deux faits dont l'explication est bien difficile : le premier, c'est que chez certains vertébrés, les leptocéphalides et Vamphioxus, les globules sanguins sont dépourvus d'hémoglobine; le second, c'est que les muscles contiennent de l'hémoglobine qui ne provient pas du sang. Il est vrai que l'existence de l'hémoglobine dans les musçles n'est pas encore absolument hors de doute.

Rôle physiologique de l'oxyhémoglobine. — Le rôle essentiel de l'hémoglobine est de fixer l'oxygène introduit par la respiration et peutêtre d'ozoniser cet oxygène, ou du moins de lui communiquer un état pafticuher qui développe ses propriétés oxydantes. Cet oxygène est ainsi transporté avec l'hémoglobine et les globules rouges dans les capillaires et par ces capillaires dans l'intimité des tissus et des organes. Là, quelle que soit du reste la destination ultérieure de cet oxygène (voir Oxydations), l'oxyhémoglobine se transforme partiellement en hémoglobine réduite qui est transportée des capillaires au cœur par les globules du sang veineux.

Dans ce parcours à travers l'appareil circulatoire il est certain qu'une partie de l'hémoglobine est détruite et donne naissance à un certain nombre de produits de décomposition. Seulement la quantité d'hémoglobine ainsi détruite et la nature des produits de décomposition ne sont pas encore bien déterminés. Ce qui semble certain cependant, et la question sera traitée à propos des matières colorantes bihaires, c'est que la matière colorante de la bile, la bihrubine, se forme dans le foie aux dépens de l'hémoglobine du sang. Or, comme cette bilirubine reparaît en partie dans l'urine à l'état d'urobiline, l'intensité de la désassimilation de l'hémoglobine peut

PRINCIPES CONSTITUANTS DE L'ORGANISME. i-^-'

jusqu'à un certain point s'apprécier par la quantité de la matière colorante de l'urine et de la matière colorante biliaire. Quant aux autres produits de décomposition de l'hémoglobine dans l'organisme, on ne peut que les supposer d'après les faits chimiques énoncés précédemment et ceux qui seront étudiés plus loin ; mais on n'a encore sur ce sujet aucune expérience positive qui permette d'arriver à une conclusion précise au point de vue physiologique.