Applications de l'être vivant

La pression osmotique intervient-elle dans l'organisme vivant? — En principe, toutes les fois que deux liquides de concentration différente seront séparés par une membrane hémiperméable, la pression osmotique interviendra pour transporter l'eau de la plus diluée à la plus concentrée. La question se ramène donc à la suivante : Y a-t-il des membranes hémiperméables dans l'organisme vivant? — De Vriès, Hamburger ont fait connaître des faits qui paraissent démontrer l'existence de ces membranes, au moins dans certaines cellules végétales et animales.

Vérification expérimentale. — Soit, comme exemple, un globule rouge placé dans une solution saline: nous l'assimilons à un vase hémiperméable de Pfeffer. Trois cas peuvent se présenter : 1<> La concentration des liquides intérieur et extérieur au globule est inégale, mais plus faible (hypotonique) à l'extérieur : il y a appel d'eau dans le globule et augmentation du volume de celui-ci ; 2^ La concentration des liquides intérieur et extérieur est encore inégale, mais plus forte (hypertonique) à l'extérieur : il y a sortie de l'eau du globule, hématohpt ; le globule diminue de volume ; 3<> La concentration des liquides intérieur et extérieur est égale (isotonique): le globule, est conservé avec son volume normal. — Quand par tâtonnements on a trouvé la solution saline dont la concentration conserve le volume du globule, on connaît donc, au moins approximativement, la concentration du liquide intérieur au globule et, de ce fait, on connaît la pression osmotique de ce liquide; autrement dit la pression qui s'établirait dans une cellule de Pfeffer, si ce même liquide y était contenu et que cette cellule fût plongée dans l'eau pure.

Autre interprétation. — Ces faits assurément paraissent en accord avec le) lois générales qui régissent Ift pression osmotique; néanmoins la conclusion

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qu'on en tire u'esl pas rigoureuse, et on en peutdonner une autre interprétation. Ainsi que le remarque Chanoz, l'équilibre qui s'observe entre les liquides intérieur et extérieur du globule n'est pas nécessairement statique, comme dans le vase poreux qui sert aux physiciens, mais peut être un équilibre mobile, résultant de ce que au même instant, en sens inverse, le même nombre de molécules (salines) différentes traverse la paroi cellulaire. Cette supposition n'est pas purement gratuite, pour qui sait que la condition même de la vie des cellules est d'entretenir des échanges avec son milieu. Les membranes cellulaires sont tenues de laisser passer non seulement l'eau qui est le solvant, mais également les substances dissoutes, pour satisfaire aux conditions de la nutrition : elles ne sont donc pas hémiperméables, au sens physique et étroit du mot. Elles se rapprochent au contraire des membranes perméables dont l'action beaucoup plus complexe n'est pas susceptible présentement d'être ramenée à des lois simples, comme celles qui s'appliquent aux précédentes.

Ces difficultés n'ont du reste pas échappé à la plupart de ceux qui se sont occupés du rôle de la pression osmoiique dans les phénomènes de la vie, et elles ne les ont point découragés d'étudier les concentrations des liquides principaux en présence dans l'organisme, tels que : sang, lymphe, liquides de sécrétion et d'excrétion.

Si, en effet, la pression osmotique ne parait de prime abord jouer qu'un rôle limité ou contestable dans l'accomplissement des échanges qui sont le fond de la nutrition, cela peut tenir à ce que nous l'envisageons elle-même sous un jour trop restreint, en voulant transposer dans notre science les expériences schématiques de la physique, sans bien comprendre la signification beaucoup plus générale de ces expériences.

Sélection moléculaire par les membranes. — De même que la membrane de Pfeffer sait distinguer entre un solvant (généralement l'eau) et les substances multiples et diverses qui s'y trouvent en dissolution, de même, peut-on penser, d'autres membranes pourront établir une sélection semblable entre ce« substances elles-mêmes, laissant passer les unes et retenant les autres. C'est à l'expérience à établir si de semblables membranes sont réalisables et si l'être vivant les possède. Le problème physiologique s'en trouve dans son détail singulièrement compliqué, et la vérification d'autant plus difficile; chaque cellule, dans ses difTérenles parties et aux différents moments pouvant, suivant les nécessités de sa fonction, posséder un certain nombre d'appareils de ce genre. Mais on sait que la complexité est de rigueur chez l'être vivant. L'uniformité n'y apparaît quesous la forme d'une règle qui gouverne tout ce détail, en le maintenant entre certaines limites par d'habiles compensations. Les constantes physiologiques sont dans les fms des actes de l'être vivant et non dans les moyens par lui employés pour les réaliser. De même quepour la température les causes externes et internes de refroidissement et d'échaufrementaboutissent,dans notre organisme, à un certain niveau moyen en équilibre de chaleur, en dehorsduquel il y a malaise ou menace de mort ; de même pour les forces moléculaires qui interviennent nécessairement entre les différentes humeurs en présence, elles doivent tendre à un certain équilibre et travailler dans une certaine direction, sous peine de s'opposer à la réalisation des actes cellulaires ; ce qui entraînerait un gaspillage d'énergie dont l'organisme n'est pas coulumier. Quel que soit du reste l'avenir réservé à cette façon de voir, nous ne pouvons, pour le moment, qu'accepter la définition de la pression osmotique telle qu'elle nous est donnée par les physiciens.

Concentration comparée des principales hameurs de l*organisme. —

WiNTER, dans ses éludes sur la pression osmolique des liquides de l'organisme, éludes au cours desquelles il recherche les lois de l'équilibre moléculaire des humeurs, énonce la formule suivanle : La concentration moléculaire des liquides de Vèconomie oscille milottr d*un axe représenté par la concentration du .sén<m sanguin. Cet auteur admet que le sérum sanguin a la même concentration moléculaire chez tous les animaux; mais, en tenant compte des nombreux travaux faits sur celte question, il est plus exact de dire que, dans les conditions physiologiques, le sang tend à conserver une concentration moléculaire <i peu près invariable A).

Cette constance de la concentration du sang nous fournit une base de comparaison pour les autres humeurs.

D'après le même auteur, le lait, les sérosités ont sensiblement même point de congélation et,parlant,mème concentration que le sérum ; ces dernières seraient des liquides simplement fillrés à travers des membranes à pores assez grossiers.

Par contre, d'autres liquides seraient caractérisés par des concentrations notablement différentes, les unes moyennement supérieures, les autres moyennement inférieures à celle du sang. Deux surtout deces^humeurs sont remarquables à ce point de vue, à savoir : Vunne, liquide d'excrétion, courant de sortie principal des substances quittant l'organisme ; le suc gastrique, qui se mêle aux substances de remplacement qui doivent y pénétrer.

a. Urine. — La concentration moléculaire des urines chez l'homme, exprimée en unités d'abaissement du point de congélation, oscille entre les limites constantes i, 85 supérieure à celle du sang et 0,55 qui estcelle du sang. Celte différence de concentration est invoquée pour expliquer la sortie de Teau du sang. On ne donne pas d'explication de la sortie des matériaux solides; mais ceuxci une fois déplacés, le déplacement de leau s'ensuivrait, si les tubes urinifères sont hémiperméables. Mais il y a des exceptions; la concentration de l'urine peut tomber même chez l'homme accidentellement au-dessous de celle du sang ; c'est même le cas habituel pour l'urine de grenouille.

b. Suc gastrique. — La concentration moléculaire des liquides gastriques, exprimée en unités d'abaissement du point de congélation, se meut entre 0,36 comme limite inférieure (par rapporta l'axe sanguin =0,55) et 0,55 comme limite supérieure, ou exceptionnellement 0,82. La limite inférieure est imposée par la nécessité de ne pas altérer les éléments cellulaires eux-mêmes (des liquides par trop hypotoniques altéreraient les cellules gastriques, comme un sérum par trop hypotonique altère les globules du sang). La limite supérieure 0,55 (inférieureou égale à celle du sérum sanguin), empêche la transsudation de celui-ci dans l'estomac dans l'intervalle des digestions, pendant l'état de repos. Au moment où les aliments arrivent dans lestomac ils ont toutes les concentrations possibles ; il commence par se faire entre les éléments dissous un certain équilibre, pour que la digestion puisse s'établir. D'après Winter, les chlorures jouent un grand rôle dans la réalisation de cet équilibre. Seulement, pour comprendre les explications de cet auteur, il faut admettre avec Inique ces chlorures traversent fadlement les membranes cellulaires, comme l'eau elle-même,

(1) D'oprès WiNTER, le point de congélation du sérum sanguin est As0<>,55; la concentration qui en découle équivaut à 0,91 de NaCl dissous dans 100 grammes d'eau pure.

à cause de la petitesse comparée de leurs molécules; tandis que les autres substances sont retenues par ces membranes. C'est ce qui donnerait aux chlorures, comme àTeau elle-même, le rôledëlément de compensation.