III. Les globules rouges (érythrocytes et hématies

Dans le sang de la Grenouille, nous avons trouvé, à côté des leucocytes et en nombre immense, une autre catégorie d’éléments, communément connus sous le nom de globules rouges du sang , que nous avons appelés érythrocgtes, c’est-à-dire cellules rouges. Ils diffèrent des globules blancs par leur coloration rouge ou plutôt jaunâtre, qu’ils doivent à la présence d’une matière colorante spéciale, l’hémoglobine.

A. L’hémoglobine. — L 'hémoglobine, substance caractéristique des globules sanguins de tous les Vertébrés, et qui assume une des fonctions importantes du sang, c’est-à-dire la distribution de l’oxygène dans tout l’organisme, est une protéine, c’est-à-dire une combinaison de matière albuminoïde avec une copule spéciale qui est ici l’« hémochromogène ».Le dédoublement de la molécule hémoglobine par des moyens appropriés fournit en effet, à côté d’une petite quantité d’acides gras et d’autres substances organiques mal connues jusqu’à présent, deux constituants principaux. L’un des ces constituants est un albuminoïde incolore, de nature spéciale, la globine , qu’on a d’abord rapproché des globulines, mais que certaines propriétés tendraient à faire ranger aujourd’hui dans le groupe des histones. L’autre constituant, auquel est due toute la coloration de l’hémoglobine, est un corps ferrugineux moins complexe, Y hémochromogène C32H32Az4Fe02, dont la molécule est, comme on le voit, beaucoup plus petite.

Mais il faut, pour éviter toute confusion, établir une distinction capitale, qui expliquera le rôle physiologique des globules rouges. L’hémoglo-

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bine proprement dite est une matière colorante pourprée, dichroïque, sombre, à reflets verdâtres, telle qu’on la trouve en quantité moyenne dans le sang veineux et presque exclusivement dans le sang asphyxique. C’est elle dont le dédoublement peut fournir l’hémochromogène, à la condition expresse d’opéror à l’abri de Fair. Dès que l’hémoglobine se trouve au contact de l’oxygène, elle fixe en effet, avec une grande avidité, une molécule O2 de ce gaz pour une molécule d’hémoglobine : elle se transforme en oxyhémoglobine , dont la couleur rouge vermeil est celle du sang artériel, où l’oxyhémoglobine se rencontre seule, tandis qu’elle est en partie réduite dans le sang veineux qui a baigné les tissus.

Si l’oxyhémoglobine est démembrée à son tour, elle donne toujours la même globine, mais la copule ferrugineuse et colorée est cette fois Yhëmatine C32H32Az4Fe04, dérivant de Thémochromogène comme l’oxyhémoglobine dérive de l’hémoglobine, c’est-à-dire par addition d’une molécule d’oxygène. C’est pourquoi les manipulations ordinaires, où c’est l’oxyhémoglobine que l’on dédouble, fournissent l’hématine, mais Faction des réducteurs, qui ramène l’oxyhémoglobine à l’état d’hémoglobine, transforme aussi instantanément l’hématine en hématine réduite ou hémochromogène.

Il est fort probable que c’est l’atome de fer de l’hémochromogène qui fixe les deux atomes d’oxygène en question, et qui est en définitive la partie active de l’hémoglobine. Il y a un peu moins de 4 grammes de fer dans 1 kilogramme d’hémoglobine. Quoi qu’il en soit, la fonction des globules rouges se ramène en somme à l’oxydation et à la réduction de Fhémochromogène; dans le poumon l’hémochromogène du globule absorbe deux atomes d’oxygène ; puis, entraîné par la circulation, il arrive au voisinage d’un tissu, où les oxydases lui enlèvent cet oxygène pour le fixer sur les produits de dédoublement des albuminoïdes rejetés par les cellules à leur périphérie. Le globule peut alors fixer une molécule de CO2 en combinaison très dissociable, acide carbonique qui s’échappe dès que la combinaison arrive en présence de l’atmosphère des poumons et se trouve remplacé par de l’oxygène : le cycle recommence.

Dans tout ce cycle, l’hémochromogène est porté à l’état de combinaison avec la globine à l’état d’hémoglobine. Cette hémoglobine est-elle réellement libre elle-même? La partie rouge du globule sanguin, abstraction faite du noyau ou de ses vestiges, n’est pas constituée uniquement par l’hémoglobine : celle-ci est fixée sur un stroma incolore, de nature albuminoïde, mêlé d’un peu de lécithines et de cholestérines, imbibé d’eau et de sels. Y a-t-il simple mélange ou combinaison réelle ? Certains indices avaient conduit Hoppe-Seyler à penser que l’hémoglobine existait à l’état naturel, sous forme combinée au stroma, formant ainsi ce qu’il appelait la phlébine (hémoglobine H- stroma, du sang veineux) et Ycirtérine (oxyhémoglobine H- stroma, du sang artériel). Les documents que l’on possède sont insuffisants pour trancher la question : peut-être Fartérine et la phlébine sont-elles la vraie forme vivante des couleurs du sang?

Quoi qu’il en soit, le globule rouge ne cède son hémoglobine ou son oxyhémoglobine que s’il se trouve plongé dans l’eau pure ou tout au moins dans une solution saline de concentration moléculaire inférieure à celle qui serait isotonique au globale, solution dont la pression osmotique serait

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plus faible que celle du sérum sanguin. Une solution renfermant par litre 9 grammes de chlorure de sodium est à peu près isotonique aux hématies, qui ne s'y trouvent pas déformées et ne perdent pas leur couleur. Mais dès que la proportion d’eau augmente, on voit cette couleur s’extravaser du globule, soit que l’eau ait dissocié la combinaison artérine, soit plus simplement que l’inégalité des pressions osmotiques ait permis la diffusion des substances dissoutes dans le globule. On dit alors que le sang est laqué. Diverses substances, telles que les acides ou sels biliaires, l’éther, etc., favorisent la dissolution de l’oxyhémoglobine : chez certaines espèces animales (Cobaye, Rat, Écureuil, Cheval, etc.,), la solution cristallise facilement, ce qu’on peut constater en plaçant une goutte de sang et une goutte d’éther sur un porte-objet de microscope et en les recouvrant d’une lamelle.

Mais ces cristaux d’oxyhémoglobine ne sont pas identiques, suivant le sang qui les a fournis. Ce fait, joint à beaucoup d’autres, tels que de légères variations dans la teneur en fer, etc., permet de croire qu’il n’existe pas une hémoglobine, mais bien une série, une grande famille d’hémoglobines, distinctes, toutes proches parentes et possédant les mêmes propriétés essentielles, mais différant par leurs propriétés secondaires chez les diverses espèces animales. Certains auteurs ont même pensé que le sang d’une même espèce, d’un même individu, pourrait contenir un mélange de plusieurs hémoglobines.

Il ne saurait être question ici de s’étendre sur les propriétés chimiques de l’hémoglobine, ni sur sa recherche, soit par la formation classique des cristaux microscopiques de chlorhydrate d’hématine (hémine, cristaux de Teichmann), soit par l’analyse spectrale. Rappelons toutefois que l’oxyhémoglobine donne deux bandes d’absorption très nettes, placées entre les raies E et D, bandes que les réducteurs transforment en une bande unique intermédiaire (bande de Stokes, due à l’hémoglobine). Le spectre est si net que les solutions le manifestent jusqu’à une dilution considérable, et qu’il suffit de quelques globules pour le montrer : aussi a-t-on pu construire de petits instruments spéciaux dits microspectroscopes, que l’on adapte sur un microscope, et qui peuvent rendre des services même dans les études histologiques.

La matière colorante du sang n’est point dénuée d’importance en ce qui concerne les matières colorantes des organismes en général. L’hématine perd facilement son fer pour donner Y hématoporphyrine C32H36Az406, isomère de la bilirubine. Les cristaux orangés que l’on trouve souvent dans les vieux foyers hémorragiques, et que Virchow a dénommés hématoïdine , passent pour identiques à cette même bilirubine. Les matières colorantes de la bile, des urines, des divers tissus, sont très voisines, au point de vue chimique, des couleurs du sang : elles en dérivent peut-être.

L’hémoglobine ne semble d’ailleurs pas exclusivement réservée aux Vertébrés ; on l’a signalée dans certains autres groupes. Il ne s’agissait pas, probablement, d’hémoglobines rigoureusement identiques à celles des Vertébrés, qui ne le sont pas d’ailleurs entre elles, mais au moins de substances très voisines. De plus, divers animaux possèdent des protéides particulières où la présence d’un métal permet un transport d’oxygène analogue à celui des Vertébrés. Par exemple, le sang des Sipunculiens contient de nombreuses cel-

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Fig. 493.

Éléments du sang de la Grenouille (Rana esculenta L.).

Après fixation et coloration, ec, érythrocytes ou globules rouges. — le, leucocytes. — ?r, trombocytes (hématoblastes ou plaquettes), x 5oo.

Iules, chargées d’une hémérythrine très riche en fer, incolore à l’état réduit, mais qui devient d’un beau rose en se chargeant d’oxygène. L’hémolymphe des Mollusques contient à l’état dissout des hémocyanines, incolores à l'état réduit et d’un très b^au bleu après oxydation : le métal actif est ici le cuivre.

On a pu extraire du sang de Poulpe, en quantité notable, une hémocyanine parfaitement cristallisée.

B. Caractères morphologiques des globules rouges. — Comme les leucocytes, les érythrocytes sont de véritables cellules et méritent le nom que nous leur avons donné. Ils contiennent en effet .un noyau structuré, un cytoplasme renfermant un centrosome (Bremer), sont entourés d’une membrane délicate (fîg. 493).

Leur taille, déjà assez grande chez la Grenouille, devient bien plus considérable encore chez les Amphibiens Urodèles, comme le Protée, où ils atteignent un diamètre de 125 g.

Les mêmes érythrocytes se retrouveraient dans le sang des Poissons, des Beptiles, des Oiseaux. Il en serait de même si l’on examinait le sang d’un embryon de Mammifère (fig. 494) Le résultat serait encore le même si, chez un Mammifère adulte, l’examen portait sur le sang de certains organes, tels que la moelle des os, qu’on appelle « organes hématopoiétiques», et qui, comme nous le verrons tout à l’heure, sont des lieux de production de globules rouges nouveaux.

Mais si nous examinons le sang circulant dans les vaisseaux, chez un Mammifère adulte, ce ne sont plus ces cellules rouges, ces érythrocytes que nous trouvons.

A leur place nous verrons un nombre immense de corps en forme de disques biconcaves, appelés aussi globules rouges

du sang, ou mieux hématies , « disques sanguins » (fîg. 49^, h). Comme les précédents, ils sont colorés par l’hémoglobine en jaune. Mais ils se distinguent des érythrocytes parce qu’ils n’ont pas la nature cellulaire et paraissent privés de noyau. Revenons, après les avoir caractérisés brièvement, sur leurs principaux caractères, en prenant comme exemple les hématies de l’Homme, qui sont le mieux connues.

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Fig. 494. — Eléments du sang ( érythrocytes ) d'un embryon de Lapin du 9e jour.

Pris dans l’aorte, d. d, érythrocytes en division, x 5oo.

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Le nombre des hématies est immense ; mais si grand qu’il soit, il n’est pas difficile cependant de procéder à leur numération. Le dénombrement de ces globules dans le sang serait impossible, sans un artifice qui le facilite singulièrement. Il consiste à diluer le sang avec un liquide appelé sérum artificiel, qui, étant une solution saline à peu près isotonique au plasma sanguin où les globules sont suspendus, ne peut altérer ces derniers.

Dans ce sang dilué, les globules sont devenus naturellement plus rares, et il devient possible de es compter à l’aide d’un quadrillage (fig. 496).

Onn’a plusalorsqu'à multiplier le nombre trouvé par le dénominateur eu titre de la solution pour avoir le nombre réel de globules sanguins existant dans un volume de sang donné. Tel est le principe de toutes les méthodes de numération des globules rouges du sang. Les numérations de Hayem, Vierordt ont évalué, chez l’Homme, le nombre

normal des globules de 4 à 5.000.000 par millimètre cube. Ce nombre énorme est susceptible de varier beaucoup et notamment de s’abaisser dans des états pathologiques ; certaines anémies graves le font tomber jusqu’à 3. 000. 000, chiffre au-dessous duquel la vie n’est plus possible. Au contraire de cette « hypoglobulie », il peut y avoir « hyperglobulie », sous l’influence du séjour dans les pays chauds ou à des altitudes considérables. Il est intéressant de noter que si l’on compare entre eux les globules sanguins de diverses espèces animales, et surtout si l’on fait entrer dans la comparaison non seulement les hématies, mais encore les érythrocytes, on s’aperçoit que le nombre des globules rouges du sang est d’autant plus considérable que ces globules sont plus petits, chez la Grenouille, dont les érythrocytes sont Cytologie. 36

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Fig. 496 — Numération des globules rouges du sang.

Fig. 4g5. — Éléments du sang de l’Homme.

Après fixation et coloration, /i, hématies ou globules rouges. — p, leucocyte polynucléaire. — m, leucocyte mononucléaire. — l. lymphocyte, x 370.

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bien plus gros, mais aussi bien moins nombreux que ne le sont les hématies chez l’Homme ou la Chèvre. Il en résulte que la surface totale des globules sanguins, qui est en somme la surface oxydable, est bien plus considérable dans les espèces animales dont les globules sont de taille minime. On comprend l’influence que l’étendue de la surface des échanges chimiques a sur l’énergie produite et sur la chaleur animale.

La taille des globules rouges (en comprenant dans cette dénomination les érythrocytes et les hématies) varie beaucoup, les érythrocytes étant plus volumineux que les hématies. Tandis que les érythrocytes géants du Protée atteignent 125 a de diamètre, les hématies de l’Homme ne mesurent que de 7 à 9[x, et chez d’autres Mammifères elles sont encore plus petites. Il y a du reste, selon l’état de maladie ou de santé et selon l’âge, des variations importantes qu’HAYEM et ses élèves ont surtout étudiées. On peut dire que le sang des nouveau-nés et des animaux jeunes est caractérisé par la taille très inégale de ses globules, les uns nains (« microcytes ») ; les autres géants (<' macrocytes ») ; il y a de même un nanisme et un gigantisme globulaire (« microcythémie » et « macrocythémie ») dans certains états pathologiques. comme les anémies. Le sang de l’adulte bien portant se caractérise au contraire par la taille très régulièrement égale de ses globules: régularité qui est tout à fait remarquable et est à son tour un caractère des éléments du sang, comparé à d’autres tissus.

Les globules rouges du sang ont en général chez les Mammifères la forme de disques biconcaves, comme on peut s’en rendre compte en les examinant successivement de face et de profil (fig. 49^)- On a même vu, chez les Cyclostomes et même chez les Mammifères, des globules caliciformes, offrant une fossette en forme de cratère (Gage, Dekhuyzen). La forme des hématies est quelque peu variable; l’état, qualifié de « pœcilocytose », où les hématies sont de forme irrégulière et variée, s’observe chez les animaux jeunes, et dans les anémies graves. Elle change aussi, parce que le globule rouge est formé d’une substance très ductile en même temps que visqueuse Sa ductilité permet au globule de s’étirer et de se déformer, pour passer dans des vaisseaux très resserrés d’un calibre moindre que son diamètre. Leur viscosité permet aux globules de s’agglutiner et par suite de se déformer ; de là ces amas de globules sanguins en forme de piles de monnaie, sur la production desquels on ne s’est pas encore bien expliqué. Comme la taille des globules, leur forme, malgré ces causes de déformation, est encore remarquable par sa constance dans une espèce animale donnée et chez un certain individu : constance sur laquelle il convient de rappeler l’attention, car elle est peu habituelle dans les éléments cellulaires, si même on la retrouve ailleurs que dans les globules du sang. Cette forme fixe, la même pour tous les globules, est, de plus, régulièrement géométrique, d’une régularité sans exemple non plus parmi les autres cellules de l’organisme animal.

La raison de cette intéressante particularité est sans doute l’état de libre suspension des globules rouges, qui, n’ayant pas comme les autres cellules de l’organisme, de liaisons mécaniques avec leurs voisins, peuvent obéir en toute liberté aux conditions d’équilibre déterminées par l’ensemble des forces auxquelles ils sont soumis : tension superficielle, pressions osmo-

CELLULES NUTRITIVES

Fig. 497.

Transformation des globales ronges embryonnaires en hématies.

tiques, variations de ces forces elles-mêmes au cours des échanges chimiques, etc. Ce qui est tout à fait remarquable, c’est que, non seulement l’équilibre est assez stable pour ne pas laisser au globule un amæbisme sensible, mais surtout c’est la forme caractéristique de la surface qui répond à l’équilibre de toutes ces forces, surface d’un ordre plus élevé que la sphère qu’une prévision trop simpliste aurait pu s’attendre à rencontrer. Les documents nous manquent aujourd’hui pour expliquer cette surface : bornonsnous à signaler l’intérêt qui s’attache à cette constatation.

La coloration jaune pâle des globules rouges du sang varie aussi, et avec elle la teinte générale du sang, puisque celle-ci n’est due qu’à la couleur des globules. Ces variations de coloration, qui sont surtout pathologiques, ont fixé l’attention des médecins.

Nous arrivons enfin à l’intéressante question de la valeur cytologique du globule rouge des , , t

Mammifères ou hématie.

Nous avons vu que les globules rouges des Amphibiens, des Poissons, etc., ceux desembryonsdes Mammifères, et nombre de ceux des organes hématopoiétiques chez les Mammifères adultes étaient des érythrocytes, c’est-

à dire de véritables cellules. Il n’en est plus de même pour les hématies, qu’on avait jusqu’en ces derniers temps séparées nettement des globules rouges à noyau, des érythrocytes, jusqu’à n’en plus faire qu’un simple composé organique (Beale). Quelques auteurs cependant, tels Boettcher, Sappey, Petrone prétendaient avoir décelé par certains procédés la présence d’un noyau dans l'hématie du Mammifère; mais on ne crut guère à cette trouvaille, et des objections de toute sorte leur furent faites. Ce n’est que récemment que plusieurs histologistes remirent en honneur la constitution nucléaire de l’hématie. Ils rajeunirent une ancienne distinction que Brücke avait jadis faite dans le corps globulaire entre le « zooïde » ou masse centrale et Y « oikoïie » ou couche corticale, et admirent aussi la différenciation dans le globule de deux parties, dont l’une, « corps central » (Innenkôrper), «. nucléoïde » de Lavdowsky, est plus ou moins distincte, d'une structure plus ou moins évidente, pouvant être vaguement réticulée et même colorable, et, dans le cas où elle est le plus différenciée, rappelant tout à fait un noyau. De plus, par l’emploi des teintures, on réussit à mettre en évidence, dans le corps globulaire, des débris granuleux spécifiquement colorables (Israël et Pappenheim) (fig. 497)- Tout cela semble indiquer que 1 hématie des Mammifères n’est pas un simple disque sanguin, une sorte de concrétion hémoglobique, comme on l’a longtemps admis, mais quelle offre des vestiges de constitution cellulaire et a la valeur d’une cellule profondément transformée. L’étude de la genèse de ces hématies nous con-

Fœtus de Souris, a, globule rouge géant (gigantoblaste), avec noyau et corps colorables dans le cytoplasme. — 6, globule rouge géant (gigantoblaste) ne renfermant plus qu’une trace du noyau. — c, globule rouge sans noyau. — d, hématie de la Souris adulte, x 5oo. D’après Israël et Pappenhejm

firmera dans cette opinion. Les hématies, ou globules rouges dépourvus de noyau directement apparent, ne se rencontrent pas chez les Vertébrés seuls. Beaucoup d’invertébrés .offrent aussi des hématies à hémoglobine et sans

noyau ; tels sont les Echinodermes (Foettinger, Cuénot), les Echiuriens (RietschI , certaines Annélides comme les Capitellidés (Claparède).