‹ Principes de chimie biologiqueChapitre 36 sur 94 · S <a s .Il · texte numérisé non relu

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Noyau des globules. — Les noyaux des globules sanguins existent chez Tembryon, et paraissent formés d'une substance analogue à la fibrine, et soluble, comme elle, dans une solution renfermant 1 0 pour i 00 de sel marin, ou 1 pour 100 d'acide chlorhydrique.

De rhémoglobine, — L'hémoglobine est la matière colorante du sang. Elle ne fut primitivement connue que par un de ses produits de décomposition, Thémâtine ou hématosine. Obtenue pour la première fois à Tétat pur et cristallisé, par Leydig et Kœlliker, en 1829, elle fut en 1851, regardée par Funke, comme une substance propre au sang de la rate, et découverte la même année par Kunde dans le sang d'un grand nombre d'animaux, et enfin préparée en assez grande quantité par Lehmann avec du sang de chien et de cochon d'Inde. Toutefois elle n'est bien connue que depuis les travaux de Hoppe Seyler et les recherches subséquentes de Schmidt, Yalentin, Stockes, Rollett, Lang, Preyer, etc.

On connaît l'hémoglobine cristallisée et à l'état amorphe. On obtient les cristaux d'hémoglobine, d'après Hoppe Seyler, en se servant de globules de sang isolés comme on l'a vu plus haut, en mêlant le sang défibriné avec dix fois son volume d'une solution de sel marin, contenant un volume d'une solution de ce sel pour 10 volumes d'eau. La masse formée par les globules est traitée par une certaine quantité d'eau qui dissout l'hémoglobine sans en altérer la composition, puis versée dans un ballon et additionnée d'une quantité d'éthcr égale à Tcau ajoutée. On agite le

mélange, on laisse repo.ser quelque temps, puis on décante Téther, dans lequel l'hémoglobine est insoluble, mais qui dissout et sépare la cholestérine et la matière grasse phosphorée. On passe la solution aqueuse le plus rapidement possible à travers un filtre à pli, refroidi à la température de 0**, on la traite par 1/4 de son volume d'alcool également refroidi à 0® dans lequel la matière colorante est peu soluble, et on laisse reposer la solution pendant plusieurs jours à une température de — 5 à — 10®. Les cristaux d'hémoglobine provenant du sang de rat, de cochon d'Inde, d'écureuil et de chien se forment déjà par la simple agitation des globules avec Téther, et cela si rapidement, qu'en filtrant le liquide, une partie des cristaux reste sur le filtre. Lorsque les cristaux se sont formés avec une telle promptitude, on les dissout en ajoutant une certaine quantité d'eau au liquide, et on chauffe le mélange au bain-marie, à la température de 40**. Les cristaux une fois dissous, on filtre rapidement, on refroidit à 0*, on ajoute un quart de son volume d'alcool très-froid et on laisse le liquide reposer et cristalliser à une basse température. On purifie l'hémoglobine par des cristallisations plusieurs fois répétées.

On peut préparer rapidement l'hémoglobine impure, en additionnant le sang d'un chien ou d'un cochon d'Inde, d'un volume d'eau égal au sien et en ajoutant au mélange 1/4 de son volume d'alcool à 80°. On laisse reposer à une température inférieure à 0**. Au bout de vingt-quatre heures, les cristaui d'hémoglobine se sont déposés. On les recueille sur

un filtre et on les exprime pour les purifier, en les dissolvant dans l'eau à 50°, on ajoute à la solution 1/4 de son volume d'alcool, et ou l'abandonne à une température inférieure à 0°.

Le sang de certaines espèces animales ne fournit pas de cristaux, mais laisse facilement déposer sa matière colorante sous forme de masses amorphes. On prend le sang déGbriné d'une oie, ou mieux encore les globules préparés d'avance ; on les agite avec de l'eau et de l'éther pour les dissoudre. On décante Téther, et après avoir attendu plusieurs heures, on verse dans la dissolution rouge de l'acétate de plomb tant qu'il forme un précipité. On filtre, et on enlève l'excès de plomb par l'addition de carbonate de sodium. Dans la dissolution refroidie à 0", on ajoute du carbonate de sodium en poudre jusqu'à ce que toute la matière colorante rouge soit complètement précipitée à l'état de flocons rouges clairs; on comprime le produit obtenu dans un filtre refroidi à 0**, et lavé avec une solution de carbonate de sodium. La masse, ainsi préparée, contient toujours du carbonate de sodium interposé.

On peut encore séparer les éléments albuminoïdes du sang, en additionnante dissolution aqueuse de sang refroidi à 0, de 3 volumes d*alcool, et filtrant rapidement. On obtient de l'hémoglobine insoluble dans une petite quantité d'eau, mais qu'un excès de ce dissolvant décompose.

Propriétés. — On n*a pas obtenu jusqu*à présent l'hémoglobine en cristaux assez volumineux poui' pouvoir les mesurer au goniomètre; on en a déterminé la

forme cristalline par robservaiion microscopique et l'action de la lumière polarisée. Rollettet Lang admetr tent que l'hémoglobine du sang de l'écureuil cristallise dans le système hexagonal (rhomboédrique) et celle de l'homme, du chien et du lapin, du cochon d'Inde, du chat, du cheval, du lion, dans le système rhombique (prisme droit à base rectangle). Les cristaux humides forment une masse de couleur vermillon ; desséchés à 0^ ils donnent une poudre rouge claire, d'une densité de 1,2 à 1,3.

La solubilité des cristaux varie avec l'espèce ani* maie. Pour obtenir une dissolution d'une intensité de couleur égale, il faut employer 16,41 d'hémoglobine d'oie pour un litre de liquide, 16,82 d'hémoglobine de chien, 1 7,05 d'hémoglobine de cochon d'Inde. L'hémoglobine est insoluble dans l'éther, les essences, les huiles, le chloroforme, la créosote, le sulfure de carbone, l'alcool absolu; un peu soluble dans l'alcool étendu d'eau. Elle se dissout dans la glycérine, les solutions d'albumine, les solutions alcalines, mais en s'y altérant au bout de quelques jours. Les solutions acides la décomposent sans la dissoudre.

Les cristaux d'hémoglobine privés d'eau de cristallisation par la pompe à gaz et desséchés à 100*", ont donné à t'analv-^e les chiffres suivants :

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D'après Lehmann, les cristaux du sang de cochon d'Inde renferment en moyenne 1,01 pour 100 de cendres, dans lesquelles il y a 18 pour 100 d'oxyde de fer et 0,5 pour 1 00 de soufre. Ces analyses prouvent que Thémoglobine présente, chez les animaux, autant de différence dans sa composition centésimale qu'il en existe dans sa forme et sa solubilité. Les chiffres de Hoppe Seyler indiquent la même composition pour celle du chien et de l'écureuil. Celle de Toie, suivant le même auteur, contient seule de Tacide phosphorique. Le soufre apparaît aussi comme un élément constant de l'hémoglobine. Kûhne cependant n'en a pas trouvé dans le sang du cheval. L'hémoglobine contient toujours aussi une certaine proportion d'oxygène faiblement lié. Hoppe Seyler a trouvé dans un cas 41,23"' d'oxygène, dans un autre 55, OO"""" d'oxygène à 0 et à 1 mètre de pression pour 100 grammes d'hémoglobine. D'après Dybkowsky ^, 1 00 grammes de sang défîbriné d'un chien fournissent 15,79 grammes d'hémoglobine, laquelle s unit à lejOS*"*" d'oxygène, et 100 grammes d'hémoglobine donnent 119""^ d'oxygène. Preyer a proposé la formule suivante pour la formule de l'hémoglobine, en équivalents :

Ciioo H»eo Hfiu Fe« S« 0»»*

L'hémoglobine possède quelques propriétés des matières albuminoïdes. Sous certaines influences en effet, elle se décompose en hématine et en matières

*■ Dybkowsky, Einige Bestimmungen ûber die QuantUàt des mit Hâmoglohinloêe gebundenen Sauerstoffs [Medicinisch-chemische Untersuchungen, S. 120. 1166).

albuminoîdes. Avec tous les agents qui produisent cette décomposition, elle donne, par une action secondaire, les réactions de Talbumine. Cette transformation n'est pas toujours instantanée. Le sulfate de fer, le sulfate de cuivre, le bichlorure de mercure, Tazotate d'argent sont d'abord sans action sur les solutions d'hémoglobine. Après quelque temps, cette dernière substance se décompose au contact de Tair en hématine et en matière albuminoîde, et alors on voit apparaître des précipités semblables à ceux que produirait Talbumine avec ces mêmes sels.

L'hémoglobine a une réaction légèrement acide. Libre, ou encore contenue dans les globules, elle décompose les solutions des carbonates alcalins et en dégage Tacide carbonique. Zuntz pense cependant qu'elle n'a de propriétés acides que lorsqu'elle commence à se décomposer. L'hémoglobine s'altère avec une extrême facilité et sous l'influence de presque tous les agents. Desséchée à 0, elle supporte la température de 100° sans se décomposer, mais la plus petite quan^ tité d^eau amène sa destruction immédiate, déjà, à la température ordinaire, presque instantanément à 100"» Elle se conserve mieux dans les solutions étendues que dans les solutions concentrées, et d'autant plus faci" lement que la température est moins élevée. Les solutions étendues, maintenues pendant quelques minutes de 70 à SO"* au contact de l'air, se transforment en hématine et en matières albuminoïdes. L'alcool précipite d^abord ^hémoglobine de ses solutions sous forme d'un précipité rouge clair; puis, peu à peu^

plus rapidement si l'on chauffe, ce précipité prend une couleur brune, laquelle indique son dédoublement en hématine et matières albuminoïdes. Le carbonate de potasse, à une basse température, précipite l'hémoglobine sans la décomposer. Les alcalis, les acides, même les plus faibles, l'acide carbonique, l'acétate de plomb, Tazotate d'argent amènent presque instantanément sa transformation sans la précipiter. L'hémoglobine dissoute dans l'acide acétique donne, par l'addition d'une trace de chlorure de sodium, un précipité de chlorhydrate d'hématine qui se dépose en cristaux microscopiques.

Le sang de tous les vertébrés contient de l'hémoglobine ; celui des invertébrés seulement dans quelques espèces. Mais l'hémoglobine, chez ces derniers, n'est pas fixée sur les hématies, elle est en dissolution dans le plasma sanguin ; tel est, par exemple, le sang des vers de terre et d'un certain nombre d'annélides. Chez d'autres invertébrés, le sang est incolore, ou contient un principe colorant différent de l'hémoglobine. Lankester a rencontré l'hémoglobine surtout dans le sang des animaux qui vivent dans les boues fétides, dont l'eau privée presque entièrement d'oxygène, renferme un excès d'acide carbonique et même de l'hydrogène sulfuré, et il admet que ces êtres doivent à leur hémoglobine la propriété d'emmagasiner l'oxygène nécessaire à leur existence.

Circonstances dans lesquelles rhémoglobine acqmert ou perd de l oxygène; oxyhémoglobine ou matière colorante du sang artériel. — L'hémoglobine absorbe et

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perd de Toxygcne avec une grande facilité. Pour le constater, on fait pénétrer une certaine quantité d'oxygène dans un tube gradué rempli de mercure et placé sur une cuve à mercure, puis de l'eau distillée bouillie. Dès que l'eau est saturée d'oxygène, et le niveau constant, on introduit dans le tube un poids connu d'hémoglobine desséchée à froid; on voit aussitôt une absorption d'oxygène se produire. 1 gramme d'hémoglobine dissous dans l'eau absorbe 1,3^*^ d'oxygène à la température 0°, à 20®, sous la pression de 1 mètre, selon Preyer; l,!*** d't)xygène, d'après Dibkowski. Une réaction semblable se produit avec les globules du sang quand l'hémoglobine n'est pas isolée. L'oxygène est-il simplement absorbé par l'hémoglobine, ou forme-t-il avec elle une combinaison véritable? L'ensemble des faits semble prouver qu'il y a entre eux une combinaison très-instable. L'oxygène y est faiblement lié, à l'état dit de tension. On peut, en effet, enlever par l'action simple du vide presque tout Toxygène que contient l'hémoglobine, mais jamais I9 totalité ; or les gaz simplement absorbés sont généralement facilement entraînés par le vide, et les substances à l'état de combinaison véritable ne se dissocient pas habituellement sous de si faibles influences.

De rhémogloblne réduite on de la matière eolo-

raote du flaiif veinenx. — Le sang acquiert, pendant son passage à travers les capillaires du poumon, la teinte rouge particulière au sang artériel; il possède, en sortant des capillaires généraux, la couleur plus foncée qui caractérise le sang veineux. Ce change-

ment, dû à une modification encore mal déterminée de la matière colorante du sang, se produit également après la mort, même dans le sang artériel, par Teffet de la putréfaction. 11 s'observe aussi lors de l'action d'agents réducteurs sur la matière colorante, et s'explique par la transformation de l'oxyhémoglobine en hémoglobine réduite. Inversement, Thémoglobine réduite, agitée avec de l'oxygène, passe de nouveau à l'état d'oxyhémoglobine.

Cette transformation n'est-elle due qu'à une simple absorption d'oxygène^ ou doit-on admettre en même temps une absorption d'eau? La question est encore indécise, quoique les recherches de Hoppe Seyler rendent plus probable la dernière opinion.

La préparation de l'hémoglobine réduite est assez difficile. On ne peut enlever à l'hémoglobine tout son oxygène par l'action seule du vide. Il faut ajouter l'action de la chaleur, et sous son influence la matière colorante s'altère. On a proposé de déplacer l'oxygène par un courant d'hydrogène , mais il y a deux écueils à éviter. Si la température est trop basse, on ne peut entraîner la totalité de l'oxygène que par un courant de gaz prolongé très-longtemps; si la température est plus élevée, on doit craindre un altération de la matière colorante. En opérant avec l'hémoglobine d'un chien, Kùhne dit avoir obtenu une substance cristallisée. Hoppe Seyler recueillit toujours un produit amorphe. Il préfère, d'ailleurs, pour la préparer, se servir d'un courant d'acide carbonique, qui expulse complètement Toxygène et laisse la matière colo*

rante rouge |H>urpre qui caractérise le «ang moeux.

L'hémoglobiae et ses dérivés présenlent à l'analyse

spectrale des caractères particuliers qui permettent de

la recoimaitre et de la doser. Le spectroscope (fig. 1)

est essentiellement composé d'un tube T, terminé par une fente placée au foyer principal d'une lentille. En ntettant un foyer lumineux devant la fente, les rayons arriTent parallèles à l'axe sur un prisme P. Après leur émei^ence, ils forment un spectre que l'on regarde par une lunette d'observation L. Un autre tube H porte un micromètre, lequel est placé de telle sorte qu'en regardant par la lunette on voit en même temps le spectre et le micromètre. On note, à l'aide du micro-

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mètre, la position exacte des raies du spectre solaire. Vientron à placer, entre une flamme et la fente du spectroscope, une substance colorée, transparente, solide ou en dissolution, le spectre de la flamme peut subir diyerses altérations. Tantôt il est recouvert d'une obscurité continue, d'autant moins intense que la solution est en couche plus mince; tantôt il se trouve coupé par de véritables bandes d'absorption. Le spectre est alors désigné sous le nom de spectre d'absorption.

Quand les essais ne peuvent se faire que sur des quantités extrêmement minimes de matière, on se sert du microspectroscope, c'est-à-dire d'un microscope dont l'oculaire est remplacé par un spectroscope à vision directe. On met d'abord l'objet au point, selon le procédé habituel, puis on remplace Toculaire par un spectroscope à vision directe, et on aperçoit un spectre qui apparaît avec les bandes ^'absorption propres à la substance examinée. Les spectroscopes à vision directe ont la forme d'une lunette; ils sont formés par Tassemblage de plusieurs prismes ayant des pouvoirs réfringents différents, de telle sorte que Ton arrive, par leur association, à compenser la déviation que chaque prisme ferait éprouver aux rayons lumineux, tout en laissant la dispersion se produire.

On a proposé des vases de formes diverses pour l'examen du sang et des liquides colorés. On les place habituellement dans une petite cuve en verre à faces parallèles, ou simplement dans un tube à essai introduit dans un étui muni de deux petites ouvertures. On peut encore, lorsqu'on a peu de liquide, les exa-

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miner dans des tubes en verre, pareils à ceux qui serrent pour les appareils de polarisation.

Action de la lumière sur l* hémoglobine. — Si on porte devant la fente largement ouverte d*uii appareil spectral placé à la lumière du soleil, une dissolution suffisamment concentrée d'hémoglobine, toute la lumière est absorbée, le spectre a complètement disparu, sauf au commencement du rouge qui seul apparaît faiblement. En ajoutant de Teau à la dissolution, la partie du spectre comprise en C et D s'éclaire sensiblement. Par une nouvelle addition d'eau, la teinte verte apparaît au delà de E« avec une raie d'absorption à contours indécis, s'étendant environ de D jusqu'au delà de E. Enfin lorsque la quantité d'eau ajoutée devient suffisante, le spectre s'aperçoit en entier, et la raie unique est remplacée par deux raies d'absorption de largeur inégale situées entre D et E. Ces deux raies apparaissent toujours dès que la dissolution est étendue d'une quantité d*eau suffisante: elles sont persistantes, et caractérisent Thémoglobine. Elles ne se modifient pas par de nouvelles additions d'eau ; elles s'affaiblissent et finissent par disparaître lorsque la dilution est poussée trop loin.

L'hémoglobine apparaît donc dans le spectre sous trois aspects différents. La dernière seule est caractéristique, et consiste dans la présence de deux bandes de largeur inégale comprises entre D et E, l'une plus nette, sombre et étroite près de la raie D, l'autre plus large et plus pâle près de la raie E.

Ces mêmes raies se constatent encore lorsqu^OQ

place de?ant la fente de l'appareil spectral, une dissolution dans l'eau de sang défibriné, ou un papier mouillé, imprégné ensuite de quelques gouttes de sang. I/eau agit en décomposant les globules sanguins, elle met en liberté Thémoglobine qui apparaît alors avec ses lignes d'absorption caractéristiques.

Hoppe Seyler a constaté la présence des bandes d'absorption dans le sang en circulation chez l'animal vivant. Il place une partie mince et remplie de vaisseaux capillaires, l'oreille d'un homme ou d'un lapin blanc, les doigts serrés les uns contre les autres, la paume delà main,* la membrane natatoire des grenouilles, devant la fente largement ouverte de l'appareil, exposé d'ailleurs à la lumière solaire la plus intense. Toutefois, pour que l'expérience réussisse, il est nécessaire qu^un vaisseau sanguin d'un calibre suffisant soit placé sur le trajet des rayons lumineux.

L'identité des phénomènes spectraux de la matière colorante du sang en circulation et de l'hémoglobine prouve que cette dernière substance est bien la matière qui donne au sang sa couleur, et non pas un produit de décomposition.

La matière colorante réduite présente des caractères particuliers lorsqu'on la soumet à Tanalyse spectrale. Si on fait traverser la lumière solaire à travers une couche suffisamment épaisse d'hémoglobine réduite, placée devant la fente dun spectroscope, on aperçoit la lumière rouge apparaître de la ligne C jusqu'à la ligne D. Vient-on à étendre d'eau la dissolution, sans permettre l'accès de lair : la lumière verte se montre

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