LA QUESTION PHYSIOLOGIQUE DU FER

Parmi les éléments chimiques qui font partie de la constitution des vertébrés, le fer mérite une place à part, en même temps par son importance physiologique, qui est de premier ordre, el par sa proportion centésimale, qui est tout à fait minime.

Dans le corps d’un homme, par exemple, en donnant des chiffres simplement schématiques, nous trouvons pour un poids total de 65 kilogrammes environ 25 kilogrammes de matière sèche; la quantité totale de fer contenue dans cel organisme est, d’après les données classiques, de % grammes environ, quantité qu'il faut réduire à 3 grammes et même 2 grammes et demi d’après les estimations récentes de Bux6r (1). Ce qui nous donne une proportion de un dix-millième de fer dans la masse totale des substances sèches du corps humain, et de un vingt-cingmillième pour l'organisme vivant.

(1) XIIIe Congrès de médecine interne, tenu à Munich du 2 au 5 avril 1895. Compte rendu in Münchener medicinische Wochenschriff, 1895, n° 15, p. 357. — Dans son Trailé de Chimie physiologique, Bunge donne 3 gr. 1 à 3 gr. 3 pour un homme de 70 kilogrammes (p. 84, 2e éd.). Ce chiffre nous paraît devoir être admis de préférence au chiffre classique, nous en donnerons la raison dans le cours de ce travail, en même temps que nous essaierons d'expliquer l'écart entre les deux estimations.

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Cette petite quantité de fer est tout à fait nécessaire, comme on pourrait l’établir en montrant qu'elle ne fait défaut chez aucun vertébré, si ce n'est chez l’'Amphliorus qui d’ailleurs n’est pas un vertébré véritable, mais seulement un proto-verlébré. Mais nous savons directement que le fer joue un rôle spécial dans les échanges vitaux et que ce rôle est capital. Le fer entre dans la molécule de l’hémoglobine, de cette matière qui donne au sang sa couleur rouge, matière grâce à laquelle le milieu intérieur peut prendre dans les poumons ou dans les branchies de l'oxygène qu'il porte ensuite à tous les tissus.

Nous ne voulons.pas retracer ici le rôle de l'oxygène dans les processus vitaux; nous rappellerons seulement que tous les tissus ont besoin pour leur fonctionnement d'oxygène dont ils font une consommation incessante, bien que divers processus aient lieu par un mécanisme anaérobie. Cet oxygène, ils ne le prennent pas à l'air atmosphérique, mais au sang qui les baigne; celui-ci contient une quantité d'oxygène disponible, incomparablement plus grande que la quantité qu'il pourrait absorber par simple dissolution ; 100 volumes d'eau distillée dissolvent3 volumes d'oxygène à 15 degrés sous la tension d’une atmosphère; la tension de l'oxygène dans l'air n'étant que d’un cinquième d’atmosphère, la solution saturée dans ces conditions n’en contiendrait que 0 vol. 6, à 15 degrés, et moins encore à 31 degrés. Or, 100 volumes de sang (homme, chien, bœuf) préalablement agités à l'air, cèdent à l’hydrosulfite de soude ou perdent par l’action combinée de la chaleur et du vide 20 à 25 volumes d'oxygène.

Cette propriété d’absorber et de céder facilement ces grandes quantités d'oxygène, le sang la doit à l’hémoglobine qui forme les 90 centièmes des globules sanguins et le neuvième environ du sang total.

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L'hémoglobine, en effet, jouit de la propriété de former avec l'oxygène une combinaison instable. Une solution d'hémoglobine qui est pourpre foncé, agitée à l'air devient presque instantanément d'un rouge vermeil: l'addition d'une substance réductrice, sulfure d’ammonium, hydrosulfite de soude, ramène instantanément la solution à son premier état. C’est d’une combinaison définie qu'il s’agit; un poids donné d’hémoglobine se combine à un poids donné d'oxygène pour former un corps nouveau, nommé oxyhémoglobine.

L'oxyhémoglobine étant cristallisable, on peut l'obtenir pure, et par suite obtenir æussi l’hémoglobine pure. On a done pu en établir par des analyses, sinon la formule, du moins la composition centésimale. Jusqu'ici nous avons dit : l’hémoglobine comme s’il n’en existait qu'une, et nous pouvons Île faire en nous plaçant au point de vue de la physiologie générale; cependant, il existe plusieurs hémoglobines, peut-être une hémoglobine distincte pour chaque espèce animale, Chacune de ces hémoglobines se distingue par sa facilité plus ou moins grande à cristalliser, par la forme de ses cristaux, aussi par sa composition; mais toutes ces hémoglobines se ressemblent par la plupart de leurs propriétés, et leurs compositions, quoique distinctes, sont très voisines les unes des autres. Ce sont des matières albuminoïdes, qui se font remarquer tout d’abord par ce fait qu’elles contiennent du /er dans leurs molécules. Nous ne nous encombrerons pas ici des chiffres relatifs au carbone, à l'hydrogène, à l'azote, à l'oxygène, au soufre, éléments qui leur sont communs avec toutes les matières albuminoïdes. Mais nous examinerons brièvement les études faites sur leur teneur en fer.

Jusqu'à ces dix dernières années, on admettait une proportion de fer d'environ 0,4 à 0,5 p. 100. LamezinG dans

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sa thèse (1) donne le tableau suivant relevé dans Îles travaux de divers auteurs.

HommetPDEU MRET EE TR Re RE n0 2 CHIGR ORNE RTE Re RS en AUD ES CHEVAL RSSUS AE PIRANEE TR RO PET Cochonid Inde Me MEME TE 0 75 Cure til tre M MR IR Re 00 DIE RIRE ARR RE PNR RER 0

Mais Bunce a fait reprendre par ses élèves, avec beaucoup de soin, l'étude de la composition de l'hémoglobine, et ces recherches ont conduit à des chiffres sensiblement plus faibles.

Zinoffsky (2) a trouvé dans l’hémoglobine du cheval 0,336 de fer p. 400. A. Jaquet a trouvé dans celle du chien d'abord 0,333 p. 100 (3), chiffre extrêmement voisin du précédent; puis, en reprenant son travail sur nouveaux frais 0,336, c'est-à-dire identiquement la mème proportion que chez le cheval (4). Dans l’hémoglobine de la poule, Jaquet (5) a trouvé encore une proportion de fer aussi égale que possible aux précédentes, à savoir 0,3353 p. 100.

Ces trois hémoglobines qui contiennent ainsi la même proportion de fer, sont pourtant distinctes, ainsi qu'il ressort nettement de leur analyse élémentaire, qu'il est inutile de rapporter ici. Mais elles contiennent incontestablement la même quantité de fer. Les produits analysés,

1) Des procédés de dosage de l'hémoglobine. Nancy, 1882.

(2) Diss. inaug., Dorpat, 1885 et Zeitschrift f. physiol. Chemie, €. X; analysé dans le Jahresbericht de Maly, 1885, p. 131.

3) Elementaranalyse des Hundebluthämoglobins, analysé dans le Jahresb. de Maly, 1888, p. 53.

4) Beilräge zur Kentniss des Blulfarbstaffes, Diss. inaug., Bâle, 1889, analysé dans le Jahresb. de Maly, 1889, p. 501.

5) Jbidem.

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recristallisés trois fois, étaient sans doute aussi purs qu'il

est possible de les obtenir; le dosage du fer a été exécuté

suivant des méthodes directes, par pesées théoriquement , irréprochables ; la troisième décimale elle-même donnée

par les auteurs Correspond à une précision réelle, et non à

une fantaisie arithmétique. Les auteurs ont fait en effet

leurs opérations sur des quantités considérables d'hémo-

globine, jusqu'à 60 grammes. |

I] y a comme on voit, un désaccord assez sensible entre » ces recherches et les chiffres classiques.

Pour le moment, contentons-nous de noter ce désaccord et revenons au rôle physiologique du fer, pour lequel il importe assez peu que sa proportion dans l'hémoglobine soit de 3 ou soit de 4 millièmes. L'important, c'est que le fer fait partie intégrante de l'hémoglobine. Et comme toute la physiologie des vertébrés suppose un apport constant d'oxygène par l’hémoglobine du sang, si vous retirez par hypothèse de l'organisme ce fer qui n'y entre que dans la proportion d'un vingt-cinq millième, c’est, au moins pour un animal à sang chaud, la mort immédiate.

En fait, nous constatons, par l'expérience de tous les jours, les conséquences graves qu'entraine pour l’organisme la diminution de ce fer : c'est l'anémie. Nous ne voulons pas parler de la soustraction d’une partie notable du sang contenu dans les vaisseaux, le problème est dans ce cas très compliqué. Mais dans l'anémie au sens médical du mot, la masse du sang n'est sans doute nullement changée ; sa composition ne semble pas non plus modifiée sensiblement, si ce n’est précisément quant à la teneur en hémoglobine. On sait que c'est là une lésion des plus graves; la vie est encore possible avec une diminution assez forte d'hémoglobine, mais il se produit des troubles manifestes quand cette diminution atteint seulement le

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quart de la quantité normale. Quand elle atteint la moitié de cette quantité, la vie active est impossible, et quand elle dépasse les quatre cinquièmes, c’est la mort.

L'organisme possède des moyens de défense énergiques contre ce danger; bien des causes peuvent amener une perte de sang; l’anémie qui résulte de cette perte, sur un animal en bonne santé par ailleurs, est toute transitoire et se trouve bien vite réparée. Après une saignée, la teneur du sang en globules et en hémoglobine est diminuée, parce que la partie liquide du sang perdu a d’abord été seule remplacée et qu'il s’est fait ainsi une dilution des globules restants, mais au bout de quelques jours le taux en hémoglobine est revenu à la normale.

On sait même depuis quelques années (et des expériences toutes récentes viennent de préciser la question), que ce taux d’hémoglobine , qui est assez constant pour une espèce donnée dans les conditions normales, peut varier par adaptation à des conditions respiratoires nouvelles.

Vrauzr avait montré que le nombre des globules est augmenté dans le sang de l'homme et des animaux qui vivent à de grandes altitudes ; de divers côtés, le fait a été confirmé. L’explication par l'adaptation à une moindre tension de l'oxygène avait été donnée dès le premier abord, mais c'était une hypothèse qui demandait vérification; elle pouvait être contestée, et elle le fut.

Vaquez reconnut que dans la cyanose chronique, c’està-dire quand une malformation cardiaque, vasculaire ou respiratoire met obstacle à l’hématose, il y a constamment Ayperglobulie ; le nombre des globules, et parallèlement la quantité d'hémoglobine, déterminée colorimétriquement, sont sensiblement au-dessus de la normale. Le fait a été contrôlé et confirmé par Marie, Hayem, Variot et Richardière.

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On peut d'ailleurs, sur les animaux, reproduire l'hyperglobulie de la cyanose; en mettant ces animaux dans des conditions analogues à celles des malades, l'on voit ainsi celte hyperglobulie compensatrice se produire rapidement. J'ai eu moi-même l'occasion d'observer à l'Hôtel-Dieu le cas de M. Marie ; sur la demande de celui-ci, j'avais, avec M. Auscher, examiné le sang d’un cyanotique, et nous avions constaté l'hyperglobulie à un degré très marqué. Nous avons eu l’idée de chercher à éclaircir expérimentalement ce curieux mécanisme. Une première expérience nous a donné un résultat assez net. Sur un chien, nous avons pratiqué un pneumothorax aseptique du côté droit, supprimant ainsi au point de vue fonctionnel le poumon droit tout entier. À la suite de l'opération, la santé de l'animal s'étant d’ailleurs maintenue bonne malgré la dyspnée persistante, nous avons vu le nombre des globules qui était de 5,336,000 passer en vingt joursà6,480,000 par millimètre cube ; en même temps, la de fer dans le sang, pour 1,000, passait de 0,35 à 0,45 (1).

Jocyer et SeLier, en plaçant une poule dans un état d’asphyxie subaiguë par rétrécissement de la trachée, ont vu le nombre de ses globules passer en 36 heures de 3,069,000 à 3,617,000 (2).

Ces deux auteurs ont d’ailleurs fixé le déterminisme externe de cette adaptation spéciale ; par une série d’expériences ingénieusement variées, ils ont démontré que c’est bien la diminution de tension de l’oxyqène dans l'air inspiré qui provoque l’hyperglobulie (3).

L'ensemble de ces observations et de ces expériences nous paraît démontrer qu'il existe chez les vertébrés supé-

(1) E. Auscner et L. Laprcque. Soc. de Biologie, 25 mai 1895. (2) Soc. de Biologie, 48 mai 1895.

(3) Sezzrer. Thèse de Bordeaux, 1895.

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rieurs tout un mécanisme de la régulation pour la teneur du sang en hémoglobine.

Si nous avons un peu insisté sur ce point, c'est que nous tenions à bien poser que cette composition du sang, le nombre des globules, la proportion d'hémoglobine, de fer, n'est point une donnée statique, anatomique, mais bien une donnée dynamique, physiologique, nous dirions presque une fonction. j

L'étude de cette fonction si importante est, dans son ensemble, à faire. De l'hémopoïèse, nous ne connaissons (et encore assez incomplètement) que le côté histologique; nous savons à peu près comment se forment les globules qui vont être les vecteurs de l’hémoglobine; nous ne savons pas où ils prennent cette hémoglobine.

Ce n’est pas que les travaux manquent sur la matière; la bibliographie en est énorme, et pourtant, il est impossible, actuellement, d’édifier une théorie de l’hémopoïèse chimique ; les points les plus essentiels sont encore entourés d'obscurités, de contradictions; à chaque pas, on rencontre une lacune. Nous allons essayer de passer er revue rapidement la question, simplement pour donner une idée de la quantité de recherches qui restent à faire sur les mulations du fer organique.

Dans l’état de santé, l’hémoglobine d'un animal adulte est une quantité constante. Est-ce toujours la même hémoglobine qui indéfiniment s'oxygène dans le poumon ef se réduit dans les organes ? Cela est peu probable: par la vie, tout s'use. D'ailleurs, des considérations chimiques, précises, portent à admettre que les pigments biliaires, (qui ne sont pas ferrugineux), dérivent de l’hémoglobine ; celle-ci doit donc se détruire chaque jour en quantité notable pour fournir ces dérivés. Mais alors, que devient le fer de la molécule détruite ? On avait admis que ce fer