ÉCHANGES DES GRAISSES
totalité des albumidoïdes, car dans beaucoup de cas (dans le coma diabétique) la quantité de ces corps est telle qu’elle ne pourrait être fournie par l’albumine consommée en môme temps, môme en supposant que tout le carbone de cette albumine ait été transformé en acide (1-oxybutyrique, ce qui est inadmissible. Au contraire, l’ingestion de beurre, graisse riche en butyrine, fait augmenter les corps acétoniques ; mais ceux-ci proviennent aussi des acides gras supérieurs (oléique, stéarique, palmitique)
La réalité de cette origine a été établie par des expériences qui ont montré en môme temps où se forment ces corps acétoniques. Si l’on fait circuler du sang à travers un foie de chien isolé, on constate que ce sang, en une heure environ, se charge de petites quantités d’acide acétylacétique et d’acétone (12 à 27 milligrammes par litre); mais la quantité de ces corps s’élève considérablement, jusqu’à 128 milligrammes par litre, si l’on ajoute de l’acide butyrique normal au sang qui sert à la circulation artificielle (expériences de Embden et de ses collaborateurs, 1906, 1908). Il ne se produit rien de semblable dans d’autres organes (rein, poumon, muscles) placés dans les mêmes conditions.
Une partie des corps acétoniques peut avoir une origine protéique. Au cours de ces mêmes expériences de circulation artificielle, il a été trouvé que l’addition d’acides aminés (leucine, tyrosine, phénylalanine) au sang qui passe dans le foie augmente la production d’acide acétylacétique et d’acétone. D’ailleurs, si l’on fait ingérer ces mêmes acides à des diabétiques, on voit l’excrétion acétonique devenir plus forte.
Il se forme donc normalement dans le foie des corps acétoniques aux dépens des acides aminés et surtout des acides gras, transformés préalablement en acide p-oxybutyrique, substance mère des autres corps acétoniques. Mais à l’état normal * on ne trouve dans les urines que des traces de ces corps. Il faut donc que la plus grande partie en soit détruite. In vitro, en effet, les purées de divers organes, rein, rate et surtout foie, auxquelles on ajoute de l’acide acétylacétique, en détruisent la majeure partie; le sang a le même pouvoir. Ici se révèle ce quel’on pourrait appeler une fonction cétolytique du foie (et d’autres organes).
Cette théorie de la décomposition des acides gras et corrélativement du mode ae formation des corps acétoniques présente cependant quelques lacunes. Comment expliquer, par exemple, qu’une partie des graisses, en se décomposant, ne puisse plus dépasser le stade acétonique, dès qu’on enlève à l’organisme sa ration habituelle d’hydrocarbonés? 11 n’y a sur ce sujet que des suppositions.
les diabétiques sont acélonuriques ; c’est parce que, incapables de brûler leurs hydrates de carbone, ils sont en état d’inanition hydrocarbonée plus ou moins complète. — On trouve dans les urines des diabétiques des quantités considérables de corps acétoniques, de 5o à i5o grammes et même plus.
1. Le beurre contient 98 p. 100 de glycérides des acides gras supérieurs contre 7 p. 100 de glycérides d’acides inférieurs (butyrine, caproïne).
2. Sur la déviation pathologique de celte production des corps acétoniaues et sur l’acétonurie dans le diabète, voy. une très intéressante étude de Lamblino, in Arch. des maladies de l'appareil digestif el de la nutrilion, avril 1909.
Gley. — Physiologie.
NUTRITION
30 Utilisation de la graisse.
La plus grande partie de la graisse ingérée est brûlée. Cette combustion serait complète; on peut avec Ch. bouchard en donnei la formule suivante :
C6SH»0iO6-l- i560 = 55 C02 + 521120.
Graisse mixte.
Et cette réaction entraîne un dégagement considérable de calories, comme nous le savons (voy. p. 153). La valeur calorifique de l’aliment gras est donc très élevée. De là, sa supériorité sur les hydrates de carbone et sur les albuminoïdes, quand l’organisme a besoin d un surplus d’énergie, puisque, à masse égale, il représente un apport d’énergie beaucoup plus grand que celui des autres aliments. En effet, d’après les coefficients mentionnés p. 153 :
100 grammes de viande maigre à 21 p. 100 d’albumine fournissent
86 calories;
100 grammes de pain (contenant 8 p. 100 d’albumine et 55 p. 100
d’amidon) fournissent 258 calories;
100 grammes de beurre (contenant 85 p. 100 de graisse pure) fournissent 790 calories.
La graisse des tissus peut de même être utilisée, en cas de travail musculaire. Si un animal au repos engraisse, un animal gras qui travaille beaucoup perd de sa graisse et en même temps consomme plus d’oxygène et élimine plus d’acide carbonique.
Toute la graisse ingérée n’est pas brûlée. Une petite partie peut être fixée dans les tissus. Une autre partie, par un mécanisme déjà signalé (voy. p. 557, note 1), et qui se déclenche dans le jeûne, au moment où on donne à l’animal inanitié un repas de graisse, peut se transformer en glycogène, conformément à l’équation suivante proposée par Ch. Bouch.\rd :
C55H'oi06 -t- 60 O = 12 R20 + 7 CO2 + 8(CfiH'0O5).
Graisse
Le glycogène résultant de ce processus s’accumule dans les muscles, et nullement dans le foie (voy. p. 612). 11 est vrai que ce glycogène servira à son tour au travail du muscle. De telle sorte que Bouchard remarque avec raison que « cette propriété qu’a l’organisme d oxyder incomplètement la graisse pour en faire du glycogène n’intéresse que très indirectement la glycogénie, c’est-à-dire la formation du sucre. Car tout le sucre vient du foie et il ne paraît pas que la graisse fournisse du glycogène au foie. Elle dispenserait seulement les muscles de lui en emprunter. Elle fournirait directement aux muscles la substance spéciale où ils puisent leur énergie et les muscles
ÉCHANGES AZOTÉS G7o
seraient incapables de restituer celte substance sous forme de sucre » *.
— Assimilation et désassimilation des matières protéiques.
Les matières albuminoïdes de l’organisme proviennent des substances de même nature ^ que contiennent les aliments, d’origine végétale aussi bien qu’animale. Mais ces substances, introduites dans le tube digestif, y subissent des modifications profondes (voy. p. 220 et 247); il en résulte de nombreux corps, une masse de débris; et c’est en réalité avec ces débris que les cellules de l’intestin et celles du foie reconstruisent les albuminoïdes du sang; et avec ces dernières les cellules des différents tissus et organes, à leur tour, refont leurs albumines spécifiques.
Avant d’exposer les données relatives à ces deux questions, il convient de présenter quelques remarques importantes.
Rapport entre l’absorption des protéiques et la désassimilation azotée. Loi de l’équilibre azoté. — Quelle que soit la quantité de matières albuminoïdes fournies à l’organisme par l’alimentation, l’excrétion azotée qui mesure la destruction de ces matières est égale, entre des limites déterminées, mais très larges, à l’apport d’azote.
Le besoin d’énergie d’un animal développé étant satisfait par une quantité suffisante d’hydrates de carbone ou de graisses ou d’un mélange en proportion convenable des unes et des autres, la ration alimentaire h’a qu’à •couvrir le besoin d’albumine. On sait (voy. p. 143) que l’équilibre azoté est réalisé quand les sorties d’azote sont égales aux entrées. Or, cet équilibre peut être obtenu avec des apports très variables d’albumine, •compris pour l’homme entre 50 grammes environ et 200 grammes d’albumine par jour. C’est que, des expériences précises l’ont établi, la quantité d’azote excrété augmente ou diminue, entre ces limites, avec la quantité d’albuminoïdes ingérées. D’après les chiffres d’albumine qui viennent d’être cités, elle peut donc varier, en supposant que tout l’azote de cette albumine est transformé en urée, de 16 à 68 grammes d’urée par jour. —Sur le chien animal carnivore capable de digérer de grandes quantités de viande, on a pu obtenir l’équilibre azoté (sur des chiens de 30 à 35 kilogrammes) avec des doses variant de 500 grammes à 2500 grammes (expériences de Voit). — 11 faut plusieurs jours pour que l’équilibre s’établisse, de sorte que durant ces quelques jours un animal peut, en recevant une même ration de viande, perdre ou fixer de l’azote, selon la valeur de la ration des jours précédents; ainsi, chez un des chiens de Voit, la ration de 1000 grammes,
1. Cii. Bouchard, Troubles préalables de la nutrition, in Traité de patholonie aénéraie, l. III, p. 280, Paris, 1899.
2. Seuls, les végétaux sont capables de faire de l’albumine à partir de corps iplus simples, tels que l’acétate ou le tartrale d’ammoniaque.
nutrition
sufflsanle pour l’équilibre, fut d’abord insuffisante parce que la ration anté-
rieure avaTl été beaucoup plus fonte (1500 S-”'™*';
laits identiques ont été observés (expériences de G. von Noouden ).
Delà est sortie une des lois fondamentales de la nutrition, la loi de l’équilibre azoté ; l'organime proportionne toujours sa désassmilation azotée à la grandeur de l'apport alimentaire azote
Signalons deux des conséquences les plus importantes qui découlent de cette loi. , , • im
10 Dans le cas où, la ration étant suffisante a la fois pour 1 équilibré azoté et pour l’équilibre thermique total, on ajoute un surcroît d’albumine, ce surplus ne sera nullement emmagasine; mais la désassimilation azotée s’élève en proportion de ce nouvel apport qui est tout entier détruit. Par contre, comme de ce chef il y a eu pioduction d’un excédent de calories, il en résulte une épargne des graisses delà ration; une proportion équivalente de ces graisses es Lmagasinée. On voit par là que l’apport d’albummoides en surplus ne détermine pas ce qu’on a appelé consommation de uxe, puisqu i se produit corrélativement une économie d’une quantité a peu près
correspondante de graisse. , ,
La différence est grande sous ce rapport entre les aliments albuminoïdes et les aliments ternaires. L’organisme détruit tout ce qui des albuminoïdes offerts dépasse la ration minima. Au Contran e, tout ce qui des sucres ou des graisses dépassé le besoin total de calories est fixé et retenu comme réserves graisseuses. Sitôt en effet que le besoin de calories est couvert, l’organisme arrête la destruction des aliments ternaires. Mais la destruction des albuminoïdes ne s’arrête que quand les organes digestifs sont impuissants a en décompoL- la masse entière qu’ils ont reçue. Aussi est-ce le mangeur de graisses et de féculents, et non pas le mangeur de via^e, qui devient obèse. Le mangeur de graisses et surtout de féc^^s n’est pas arrêté, comme l’autre, par
L’intestin maîtrise aussi bien 600 grammes que 300 ou 7 grammes d’hydrates de carbone, tandis qu’il se refuse à digérer plus de
‘1.VansŒ,":lntsuffisante, on y ajoute un surplus notabird’ahments ternaires, la quantité de l’azote total des urines diminue. Ce qui prouve que les hydrates de carbone et es^ses oeuvent faire épargner à l’organisme une certaine quantité d albumine c’est ce qui a déjà été indiqué p. 155. Cette action est plus énergique de la part des hydrates de carbone que des graisses.
, MCdecia allemand contemporain, proreenear à l’Unlversilé de Vienne.
ÉCHANGES AZOTÉS
Les expériences de Voit sur ce point (1860) ont été décisives*. Un chien recevant 2 kilogrammes de viande élimine, par exemple, une quantité d’azote correspondant à 1 991 grammes de viande déti’uite ; ajoutons 200 grammes d’amidon à cette ration, la quantité de viande détruite tombe à 1825 grammes ; il y a eu épargne de 166 grammes de viande. — Mêmes observations sur l’homme. Dans une expérience faite sous la direction de G. VON Noouoen par Deiters (1892) on voit qu’une femme, à la ration d’entretien, recevant 12e'', 57 d’azote par jour, en perd 10®‘’,37; le cinquième jour de 1 expérience, comme elle reçoit un surplus de 200 grammes de sucre, l’azote urinaire tombe à 9 grammes ; il y a eu par suite un gain de 8*'',49 d’albumine.
Il en est de même, quoique dans une moindre mesure, pour les graisses (expériences de Bischoff^, 1858, de Biscüoff et Voit, 1860, de Voit, 1869).
On voit, par exemple, dans une des expériences de Voit, qu’avec une ration de 1500 grammes de viande un chien de 35 kilogrammes a été obligé de détruire encore 12 grammes de sa propre chair, tandis qu’après addition de 150 grammes de graisse à la même ration il a fixé 26 grammes de viande. Mêmes constatations sur l’homme: dans une expérience, Rubner (1879) observe qu’avec une ration de viande contenant 30lBr,4 d’albumine il y a perte de 65 grammes de viande, tandis que l’addition de 195 grammes de graisse à une ration d’albumine inférieure de plus de moitié (146«'',9) détermine la fixation de 55 grammes de viande.
Ainsi, alors qu’un surcroît d’albumine no peut donner lieu qu’à un gain d’azote minime et d’ailleurs de courte durée, en vertu delà loi de l’équilibre azoté, un surplus de graisses et surtout d’hydrocarbonés amène des gains d’albumine. Mais jusqu’où peut aller ce bénéfice?
L’expérience a montré que, sur un individu en équilibre azoté et chez lequel le besoin total des calories était largement couvert, l’addition à la ration de 1 700 calories par jour, sous forme de sucre et de grais.se, a fait réaliser en quinze jours un gain de 49,5 grammes d’azote, soit 309 grammes d’albumine, soit 1455 grammes de chair musculaire (expérience de Krüg sur lui-même, 1894, faite sous l’inspiration de G. von Noorden).
Cette fixation assez considérable d’albumine n’alla cependant point sans inconvénient. L’organisme dut en effet s’encombrer en même temps d’une masse de graisse, 5 p. 100 seulement des calories en surplus ayant servi à l’accroissement d’albumine et 95 p. 100 à l’augmentation des réserves graisseuses, qui atteignit 2606 grammes!
1. C’est F. IIoppE (qui par la suite devait s'appeler Iloppe-Seyler), qui, le premier (i856), a montré que, lorsqu’on ajoute du sucre à une ration de viande chez le chien, l'élimination de l urée diminue.
2. Th. L. W. Bischoff (1870-18781, anuloniiste et physiologisteallemand, professeur à Giessen, puis à Münich, connu par ses recherches sur le développement de l’œuf des Mammifères, sur le poids du cerveau, etc., et surtout par ses nombreux et importants travaux sur les échanges de matières et en particulier sur la production de l’uiée.
NUTRITION
Et pour ce résultat l’apport alimentaire total avait dû être élevéjusqu'à 71 calories par kilogramme; ce régime, amenant la répugnance, n’aurait pu être maintenu longtemps.
On n’a donc pas « dans l’alimentation surabondante le moyen d’augmenter les masses et la puissance musculaires d’un homme. En réalité on ne réussit qu’à étouffer l’organisme dans la graisse * ».
On va voir dans quelles conditions spéciales il peut y avoir bénélice réel d’albumine, sans risque d’obésité concomitante.
Comliiioas dans lesquelles rorp:aiiisme est capable de
lixei* de ralbiiiiiine. — Cliez l’animal à l’état normal et ayant terminé son développement, comme chez l’homme adulte, les matières protéiques constitutives des proloplasmas cellulaires ne se détruisent qu’en faible quantité et par conséquent se renouvellent peu. On retrouve ici, sous une autre forme, la question du besoin minimum d’albumine (voy. p. 145). Les animaux bien portants, soumis au jeûne absolu, perdent peu d’azote; l’homme en perd environ 10 grammes par joui-, du premier au dixième jour de jeûne, ce qui représente une consommation de Ok*’, 90 à 1 grammed’albumine par kilogramme de poids vif-. Et il importe d’ajouter que l’homme, de nombreuses expériences l’ont établi, peut vivre, à condition qu’on lui fournisse en même temps des féculents ou des graisses en quantité suffisante, avec une quantité d’albumine alimentaire inférieure à celle que donne la destruction des matières protéiques de l’organisme durant l’inanition ; cette quantité a été abaissée jusqu’à 05%70-Q8',50 par kilogramme de poids vif, et les recettes couvraient toujours les dépenses d’azote. Aussi bien, comme il a été noté p. 145, les pertes nécessaires d’azote sont-elles minimes (déchets des sécrétions digestives, déchets épidermiques, croissance des phanères, poils et ongles,
1. E. Lambling. Chimie physiologique, 2“ parlie, Les échanges nutritifs, p.i55, in Encyclopédie chimique de I’rémv, Paris, 1897.
2. « Le côté plaslique de la nutrition, écrit Bouchard, se réduit à ceci ; une
fraction de l’albumine du corps, — ^ — peut-être chez les vieillards, —1— peut-être
chez les jeunes gens, se détruit chaque jour et chaque jour est remplacée par une égale quantité d’albumine alimentaire... La quantité de l’albumine vivante qui se détruit et se renouvelle varie suivant les individus, elle varie surtout avec râge ; elle diminue à mesure que l'homme s’éloigne de la jeunesse; elle diminue dans certains états diathésiques, elle augmente dans beaucoup de maladies et dans presque toutes les fièvres. Elle n’est pas influencée par le travail musculaire, ni par le froid, pourvu que les aliments fournissent, indépendamment de l’albumine fixe à remplacer, assez de matière organique pour en dégager les calories qu’exigent le travail musculaire et la lutle contre la réfrigération. Elle n'est pas influencée non plus par les variations de l’apport de l'oxygène ou des aliments même azotés, pourvu que ces aliments ne soient pas en quantilé insuffisante • (Troubles préalables de la nulrilion, in Traité de palholoyi» générale, t. III, p. 228).
ÉCHANGES AZOTÉS
et, pendant la vie génitale, excrétion ovulaire ou spermatique). Et les histo-physiologistes n’ont dans aucun organe constaté les signes d’une décomposition et d’une rénovation cellulaires intenses. Bien au contraire, n’est-il pas des neurologistes micrographes qui font, par exemple, de la permanence des cellules cérébrales la condition physiologique de la mémoire et de la plus haute faculté psychique, la conscience de soi? Quant aux physiologistes, ils ont, en ce qui concerne le tissu musculaire, surabondamment prouvé que ce tissu ne se détruit pas par l’elfet du travail des muscles.
Ainsi le mouvement d’assimilation des matières protéiques ne peut être que restreint, puisque la désassimilation en est limitée.
Dans quelques cas bien déterminés seulement ce mouvement d’assimilation prend de l’ampleur et de la puissance. Alors la quantité totale des protéiques de l’organisme augmente; il y a enrichissement en albumine. Tel est le cas de la croissance ; tout organisme en voie de développement crée de la matière albuminoïde. Tel est le cas de Vexercice soutenu ; les muscles qui exécutent régulièrement un travail énergique spécial s’hypertrophient ; cet accroissement porte sur le tissu musculaire lui-même; inutile de citer des exemples bien connus, tels que ceux du cœur et de divers muscles des danseuses ou des escrimeurs, etc. Tel est en lin le cas de la réfection consécutive au dépérissement causé par une alimentation plus ou moins longtemps insuffisante (inanition partielle) ou parla maladie; l’organisme, après les grandes hémorragies, après les infections graves, comme la lièvre typhoïde (c’est-à-dire après les états morbides dans lesquels il y a inanition), dans l’état de convalescence, retient avec énergie tout surplus d’azote que lui fournit la ration alimentaire. Dans les trois conditions indiquées, la fixation d’albumine est donc possible ; mais elle ne dépend nullement de la grandeur de l’apport azoté, pas plus que la consommation d’oxygène, on l’a vu (p. 558), n’est réglée par l’apport d’oxygène; elle dépend de l’activité cellulaire ; la formation des tissus chez un être en voie de croissance, comme la régénération des tissus chez un convalescent, manifeste la puissance de régénération des cellules.
C’est le cas de rappeler ici un des principes fondamentaux de l'échange de matières chez les êtres vivants. Comme le dit excellemment PflücerI, « le corps vivant ne peut pas être comparé à un vaste foyer qui brûle d’autant plus qu’on lui fournit plus de matériaux de combustion. 11 oxyde, quelle que soit la quantité des matériaux qu’on lui apporte, uniquement la quantité qui lui est nécessaire pour le fonctionnement des organes. Les matériaux
1. E. Pflüger, G/i/c0(/ène, in Diclionn. de physiologie de Crr. Richet p. 3qi Paris, igoS. ’ ^ ’
NUTRITION
de combustion, s’ils lui sont donnés en trop grande quantité, demeurent inutilisés et servent à l’engraissement. Par conséquent, ce qui détermine la quantité du travail de nos organes, ce n’est pas la quantité des matériaux qu’appoide l’alimentation, mais la quantité des matéi’iaux qui sont utilisés ».
1° Formation des albuminoïdes du sang aux dépens des produits de la protéolyse digestive.
On sait que les matières albuminoïdes alimentaires sont décomposées par les sucs digestifs avant d’être absorbées. D’un côté de la paroi intestinale se trouvent donc des albumoses, des peplones, des polypeptides, des acides aminés, bref, un mélange complexe de débris à poids moléculaires variés, et, de l’autre côté, les albuminoïdes de la lymphe et du sang. La quantité de celles-ci varie très peu et, après les grandes saignées, revient rapidement à sa valeur primitive. C’est donc l’assimilation à travers la paroi intestinale qui règle cette teneur du milieu sanguin en albuminoïdes et en maintient la fixité. Deux grandes questions au moins se posent : avec lesquels des débris digestifs l’organisme reconstruit-il ces édifices protéiques du sang et où les reconstruit-il ?
1. Quels qu’ils soient, tous les débris provenant de la désagrégation des matières protéiques sont employés à la reconstitution des albuminoïdes propres à l’organisme dans lequel s'est effectuée cette désagrégation. La preuve a été successivement fournie pour les albumoses et les peptones et, sinon pour tous les acides aminés, du moins pour un certain nombre d’entre ces corps.
11 a été dit (p. 288) que les albumoses pures ainsi que les mélanges d’albumoses et de peptones qui constituent les peptones du commerce, ingérés, peuvent suffire à la ration azotée. Comme ces substances, au cours de la digestion, disparaissent de la cavité intestinale et ne se retrouvent pas dans le sang, sauf à l’état de traces (voy. ci-dessous), et comme, d’autre part, introduites dans les vaisseaux, elles sont toxiques (voy. p. 222 et 359j, on admettait qu’elles sont arrêtées par l’épithélium intestinal qui les transforme en albumine et globuline du plasma sanguin. Par la découverte de férepsine (voy. p. 268), cette manière de voir s’est modifiée du tout au tout : ce n’est pas un travail de synthèse qui fait disparaître les albumoses dans leur passage à travers la muqueuse intestinale, c’est un travail inverse ; par faction de ce fe."inent la désintégration des matières protéiques se poursuit dans la muqueuse au delà du stade propeptone-peptone et aboutit à la formation d’acides aminés. — Ne sont-elles donc nullement utilisées
ÉCHANGES AZOTÉS
et la reconstruction des protéiques ne se fait-elle qu’à partir des produits plus avancés de la protéolyse?
Or, les injections aseptiques de petites quantités d’albumoses sous la peau ne sont pas suivies de l’élimination de ces corps par les urines et peuvent maintenir pendant quelque temps l’équilibre azoté (chez dos chiens). 11 est donc possible que, pendant la digestion intestinale, il passe dans le sang de faibles quantités de propeptone ; de fait, on y a trouvé des traces d’un corps présentant les caractères généraux des albumoses.
On voit donc que l’assimilation directe des albumoses est possible, mais on voit aussi que ce processus est sans doute très resti’eint.
On est par suite amené à penser que les amino-acides sont utilisés par l’organisme.
Ce fait important a été directement démontré avec les mélanges d'acides aminés (polypeptides et peptides de Fischer [voy. p. 32 et 220J) avec lesquels on a pu maintenir des chiens en équilibre azoté et même avec quelques acides aminés. On doit surtout ces données aux recherches méthodiques de E. Aboerhalden avec divers collaborateurs, poursuivies d’abord dans le laboratoire d’Eii. Fischer. L’expérience a été réalisée en particulier sur le chien recevant, comme unique aliment azoté, de la caséine hydrolysée par un acide fort ou par le suc pancréatique jusqu’à la disparition de la réaction du biuret^. 11 résulte de ces recherches et de celles faites par quelques autres expérimentateurs que les amino-acides peuvent remplacer l’albumine véritable dans tous ses effets et constituent par conséquent un groupe d’aliments de même valeur.
Ainsi c’est avec des produits avancés de la protéolyse digestive que l’organisme édifie les matières protéiques constitutives de ses organes.
Toutes les substances albumino’ides contiennent à peu près les mêmes matériaux, acides monoaminés monobasiques (glycocolle, leucine) et bibasiques (acides aspartique et glutamique), acides diaminés (arginine, histidine, lysine), corps cycliques (tyrosine, proline), etc., mais en proportions différentes. Aussi la dislocation qu’en opère la digestion est-elle plus ou moins complète suivant les cas. « On conçoit en effet que, selon les protéiques à transformer, il suffira que la digestion détache de la molécule telles ou telles chaînes d’acides aminés, le reste de l’édifice pouvant subsister intact sous
1. C’est O. Lœvi {de Vienne) (Arch. f. exper. Pathol, and Pharmak., XLVIII p. 3o3) qui le premier a fait une expérience de ce genre. 11 soumet du tissu" pancréatique à l’auto-digestion (voy. plus loin, p, «94) jusqu’à dis.iarition de la réaction du biuret, puis il ajoute aux produits de cette hydrolyse totale du tissu des quantités convenables d’hydrate de carbone et dégraissé et il nourrit avec ce mélange des chiens sur lesquels l'équilibre azoté a été préalablement réalisé Or, ces animaux trouvèrent, dans les produits azotés « abiurétiqiies • qui leur furent ainsi donnés, de quoi faire la synthèse des albuminoïdes nécessaires à leur organisme.
NUTRITION
la forme de fragments plus ou moins volumineux. Parmi les acides ainsi détachés, ceux <[ui sont inutiles ou surabondants seraient brûlés, les autres serviraient à la reconstitution de la molécule nouvelle. Ainsi, il est clair que, si d’une gliadine de la farine de froment, qui contient 31 p. 100 d’acide glutamique, l’organisme doit faire de la sérumglobuline qui en contient 8 p. 100, la majeure partie de cet acide devra être détachée de la molécule*. »
2. Où s’effectue cette réédilication, dans la paroi gastro-intestinale ou bien au niveau des tissus ? Or, la nature des protéiques de la ration ne modifie pas la composition des albuminoïdes du sérum sanguin, fait contraire à la seconde de ces hypothèses ; celte composition reste constante, quelle que soit l’alimentation. .
Après avoir abondamment saigné un cheval (saignée de six litres), on le fait jeûner pendant huit jours et on le saigne de nouveau. On le nourrit alors avec de la gliadine de froment qui contient 31,5 p. 100 d’acide glutamique, tandis que de la sérumalbumine du cbeval on n’en obtient que 7,7 p. 100 et de la sérumglobuline 8,5 p. 100, On constate que durant cette alimentation spéciale la teneur des albuminoïdes du sang en acide glutamique ne change pas. 11 est donc très vraisemblable que les produits de la digestion de la gliadine avaient été transformés soit dans la paroi intestinale, soit dans le foie. — L’expérience suivante exclut le foie : trois chiens avec fistule d’Ecx sont nourris l’un avec de la viande, l’autre avec de l’ovalbumine et le troisième avec de la gliadine, c’est-à-dire avec des aliments contenant respectivement 10,5, 9 et 36,5 p. 100 d’acide glutamique; or, dans le plasma de ces trois animaux les protéiques ont présenté la môme teneur en acide glutamique.
1. E. Lambling. Sur le rôle de la digestion des protéiques dans la nutrition générale, lieuue scientifique^ Z novembre 1906, p. 54g. — De là est sortie une conception toute nouvelle des fonctions digestives, l’idée qu’il y a une dislocation digestive propre à chaque protéique et par laquelle est préparée, non seulement l’absorption de celui-ci, mais encore sa reconstruction en un protéique spécifique de l’organisme où s’effectue le travail digestif ; ainsi la digestion jouerait un grand rôle dans le maintien de la spécificité des organismes (E. Abdebhalden).
Très favorables à cette manière de voir sont les résultats des expériences de II. BusQüET.figcg) sur l'alimentation des grenouilles avec de la chair de mammifère ou avec de la chair de grenouille; chez celles qui sont nourries avec cette dernière la ration d'entretien est obtenue avec un apport d’albumine plus faible que chez celles qui reçoivent de la viande de veau ou de mouton. Dans le premier cas, l’assimilation s’effectue donc avec un minimum de déchets. — D’autre part, il a été constaté (expériences de L. Michaud, 1909) que c est avec les protéines des muscles ou du sérum de chien que, chez cet animal, 1 équilibre azoté est le plus aisément obtenu ; il l'est moins bien avec la viande de cheval ou avec la caséine ; il ne l est pas avec les albuminoïdes végétales. Enfin, on a vu (e.xpérience de G. Billard, 1910) qu’un accroissement et une augmentation pondérale déterminés s’obtiennent, chez les têtards de grenouilles, avec un apport d’albumine moindre par ingestion de protéiques spécifiques (foie de grenouille) que par ingestion de protéiques étrangères (foie de veau haché).
ÉCHANGES AZOTÉS
2" Formation des protéiques des tissus aux dépens des albuminoïdes du sang.
Les albuminoïdes du sang parviennent à tous les tissus et, au moyen de modifications chimiques que nous ignorons, ceux-ci en tirent leurs propres substances protéiques.
11 semble bien que la quantité d’albumine fournie par la ration alimentaire dépasse celle dont les tissus ont besoin, car la réparation de beaucoup de protoplasmas cellulaires est souvent peu importante. La quantité en excès qui reste dans le sang a été dénommée albumine circulante (Voit), par opposition à Y albumine des organes ou fixée. Dans les premiers jours du jeûne, la quantité d’albumine détruite, qui est très variable, dépendrait justement de la quantité de cette albumine circulante en rapport avec la richesse en azote de l’alimentation précédente; une fois que ce surplus d’albumine a été consommé (en deux ou trois jours), l’organisme est obligé de consommer les protéiques des tissus, alors il réduit le plus possible cette consommation et la désassimilation azotée tombe à un niveau qui reste longtemps constant. — Cette distinction de l’albumine circulante et de l’albumine fixée a été fortement contestée. En fait, nulle part dans l’organisme on n’a trouvé ce combustible protéique. 11 est vraisemblable que la reconstitution protéique, consécutive à l’hydrolyse digestive, n’a lieu que pour la quantité de protéique nécessaire à la réparation des tissus ; le reste de la ration azotée serait brûlé tel quel, à l’état d’acides aminés (désamination et o.xydation).
Quoi qu’il en soit, c’est donc aux dépens des albuminoïdes du sang que sont édifiés les matériaux protéiques des divers tisSus. Les expériences directes sur ce point ne sont pas nombreuses. En voici une, à juste titre célèbre. Ce sont les expériences de Miescher sur les saumons du Rhin (1880, 1881, 1884).
Quand les saumons remontent le fleuve pour aller frayer, quoiqu’ils ne prennent aucune nourriture, durant cette migration qui est de plusieurs mois, les organes génitaux, ovaires et testicules, se développent beaucoup et deviennent très riches en protéiques (nucléines) ; l’ovaire augmente de 0,4 à 19-27 p. 100 du poids du corps. C’est aux dépens des albuminoïdes des muscles que ce développement a lieu. En effet, les muscles perdent de leur poids en raison du développement des ovaires. Miescher a montré que le gros muscle du tronc à lui seul perd assez d’albuminoïdes pour couvrir l’accroissement des ovaires. En même temps la proportion des globulines du sang devient plus forte ; elle est maxima lorsque les ovaires atteignent le maximum de leur croissance.
Ainsi les albuminoïdes des muscles paraissent être mobilisées en quelque sorte sous la forme de globulines’, et c’est avec celles-ci que l’ovaire ferait ses nucléines. Les œufs, on le sait, sont très riches en nucléine (et en lécithine). — Les travaux de Kossel et de ses élèves nous ont appris, d'autre part, que les protamines qui s'accumulent dans les testicules durant le développement de ces organes ont leur azote surtout sous forme d’arginine ; l’azote arginique représente les 8/9 de l’azote total des protamines et l’azote des acides aminés n’en représente que i/9. 11 faut donc admettre avec Kossel que, dans la formation de ces matières aux dépens de l’albumine du sang, la partie de la molécule constituée par les acides monoaminés de cette albumine disparaît presque complètement, probablement par oxydation, tandis que la partie arginique est employée à l’élaboration de la protamine. — Nous ignorons les phénomènes qui dans le muscle préparent cette utilisation de ses protéiques pour les besoins fonctionnels d’autres organes, car il n’est pas probable que cette préparation se fasse dans le sang.
Il faudrait maintenant pouvoir déterminer le mode de formation de chacune des matières protéiques de l’organisme, les différentes cellules tirant leur protéique spécifique de ce matériel commun que représentent les albuminoïdes du sang. On ne possède à cet égard qu’un très petit nombre de renseignements.
En ce qui concerne la matière fibrinogène du sang, on a montré que cette globuline se forme dans le foie (voy. p. 333), mais nous avons fait observer (p. 624) qu’on ne sait rien sur les substances qui l’engendrent.
La caséine se forme dans la glande mammaire aux dépens de l’albumine du sang, on ne sait par quel mécanisme.
La kératine (voy. p. 44), matière albumoïde, proviendrait de l'albumine par déshydratation, mais son mode de formation doit être plus compliqué, étant donnée sa forte teneur en soufre.
L’élastine, matière du même groupe que la précédente (voy. p. 44), dérive peut-être de l’albumine par un processus en partie inverse de celui qui donne naissance à la kératine, puisqu’elle contient beaucoup moins de soufre que les substances albuminoïdes.
On ignore le mode de formation de la principale matière albuminoïde des muscles, la myosine, c’est-à-dire de l’un des protéiques les plus répandus dans l’organisme, de même que celui des histones (voy. p. 38) et celui de tout ce grand groupe de matières protéiques si importantes, constitué par les protéides, glyco et nucléo-protéides (voy. p. 39 et suiv.), de môme encore que celui des lécithalbumines.
1 On U trouvé aussi que, chez les animaux inanities, alors que les muscles nerdenl progressivement de leur poids, la quantité des globulines du sang au°-menle. Avec ces globulines divers organes, ceux qui rcsislent mieux et plus lon'alemps au jeûne que le système musculaire, reconstruisent sans doute les proïéiques qu’ils désassimilcnt.
ÉCHANGES AZOTÉS
3° Désassimilation des matières protéiques.
Telles sont les démolitions successives que subit la molécule d’albumine dans l’organisme que celle-ci, dont le poids moléculaire est de S à 6 000 (voy. p. 30), aboutit à des corps comme l’urée dont le poids moléculaire est égal à 60. L’urée, il est vrai, n’est pas le seul produit final de la décomposition des matières protéiques; ce processus donne lieu aussi à la formation de quelques substances à poids moléculaire plus élevé. On peut dire cependant que la nutrition est d’autant plus parfaite que l’albumine a été plus complètement transformée en urée.
On voit tout de suite que la désassimilation des matières protéiques est beaucoup plus complexe et donne beaucoup plus de produits que celle des hydrocarbonés et des graisses. On pourrait diviser tous ces produits en composés azotés ou sulfurés et en composés non azotés. Les premiers s’éliminent par les reins; les autres (hydrates de carbone, graisse) finissent par donner de l’acide carbonique et de l’eau qui s’éliminent par la voie pulmonaire.
Comment se fait cette désagrégation ? Il semble bien que la majeure partie des albuminoïdes se détruit dans les tissus par hydratation, comme in vitro sous l’action des acides forts ou des diastases protéolytiques, c’est-à-dire se démolit en fournissant des acides aminés, glycocolle, leucine, alanine, etc., qui ensuite sont oxydés. En effet, les ferments protéolytiques que l’on a trouvés dans les sucs d’expression des tissus dédoublent les protéiques à la manière de la trypsine ‘, et en les mêmes fragments que fait celle-ci, acides mono et diaminés ; d’autre part, la présence de beaucoup de ces acides aminés a été constatée dans les liquides de l’organisme ou dans les organes eux-mêmes (glycocolle dans l’urine et dans labile, taurine, qui provient de la cystine, dans la bile, arginine dans la rate, etc.). — Que (feviennent alors ces acides aminés ? Ils subissent vraisemblablement la « désamination » (voy. p. 627) sur place. Au cours de Vautolyse ^ du foie et d’autres organes, les acides aminés ajoutés au tissu, glycocolle, leucine, tyrosine, etc., perdent, en effet, leur groupe Azll^ à l’état de AzH®. On sait de plus, et nous avons déjà signalé ce fait, comme aussi le précédent (voy. p. 627), que l’alanine ingérée est transformée en acide lactique ;
CH3 - GH.A/H2 — COOH -t- H2Q = AzIP + CH3 — CHOU — COOH,
Alanine, Acide lactique.
1. Ces ferments diffèrent cependant des ferments digestifs, puisqu’ils attaquent des polypeptides que ceux-ci n’attaquent pas (Abde[ihalden).
2. f[ sera parlé un peu plus loin de l’autolyse (voy. p. 69^); voy. ce qui en a été dit déjà p. 625.
NUTRITION
après séparation de son groupe Azti^ à l’état de AzH® ; celie-ci est aussitôt transformée en urée qui s’élimine rapidement, tandis que l’acide désaminé est brûlé plus lentement. — La désassimilation des albuminoïdes se ferait donc par étapes (Magnus-Levy) :
1" étape ; dédoublement en acides aminés;
2* étape ; désamination des acides aminés et transformation de l’ammoniaque produite en urée ;
3* étape : oxydation de l’acide désaminé.
•Mais est-ce là le seul mode de dislocation des protéiques? et la désamination précède-t-elle toujours l’oxydation des acides aminés? Il se peut que cette dislocation ne soit pas complète et qu’une fraction de l’albumine y échappe. On l’a pensé, en raison de la présence dans l’urine de quelques grosses molécules azotées, acides oxyprotéique, alloxyprotéiqué, uroferrique. Ces gros morceaux de la molécule albumine représenteraient des fragments directement oxydés sans avoir été préalablement scindés, tout autres par conséquent que ceux résultant de l’hydrolyse par action diastasique.
A. Composés azotés. — Les produits azotés sont les plus importants de ces fragments.
Urée. — Parmi ces produits l’urée est au premier rang. Nous savons déjà (voy. p. 626 et suiv.) que l’urée se forme par des mécanismes divers, par simple hydrolyse, par synthèse avec déshydratation, par synthèse avec oxydation. 11 n’y a pas à revenir sur tous ces points.
Ammoniaque. — A côté de l’urée mention doit être faite de l’ammoniaque que l’on trouve toujours dans l’urine en petite quantité (quelques décigrammes). Cette quantité représente surtout la partie de ce corps qui est restée inemployée dans la production physiologique de l’urée.
Dans leurs recherches classiques sur les effets de la fistule d’EcK (voy. p. 626 et 629), Neiscki et Pavloff ont vu, avec leur collaborateur Zaleski, que le l'oie reçoit par la veine porte environ 6 milligr. 6 d’ammoniaque p. 100 c. c. de sang: or, le sang des veines sus-hépatiques n’en contient plus que 1 milligr. 4 ; d'où l’on a calculé, d’après la vitesse de la circulation à travers le foie, que cet organe en retient, dans les dix heures qui suivent un repas, chez un chien de 9 kil. 5, environ 5 grammes (ce qui correspond à plus de 8 grammes d’urée).
L’ingestion d’acides minéraux augmente l’élimination de l’ammoniaque des urines et diminue celle de l’urée, l’acide introduit fixant fortement l’ammoniaque (voy. p. 139). — Inversement, l’administration à l’homme d’alcalins réduit beaucoup l’excrétion des sels ammoniacaux, mais ne la supprime cependant pas, même quand on fait ingérer beaucoup d’alcalins. Et ceci a donné à penser que
ÉCHANGES AZOTÉS
l’ammoniaque urinaire ne représente sans doute pas pour sa totalité le résidu de la production de l’urée, mais qu’il en est une petite portion ayant une autre origine.
Coups xantho-uriques. — Les bases xanthiques et l’acide urique ne proviennent pas des matières albuminoïdes proprement dites, mais des nucléines, des nucléo-protéides (voy. p. 39) (théorie de Horbaczewski^).
EnefTet, l’ingestion d’albutninoïdes, qui augmente l’élimination de l’urée, ne modifie pas celle des corps xantho-uriques. Au contraire, l'ingestion d'aliments riches en nucléo-protéides, tels que les parenchymes glandulaires, le foie et surtout le thymus (ns de veau) par exemple 2, augmente l’excrétion des xantho-uriques. De même, dans la leucocythémie, maladie dans laquelle le nombre dos globules blancs du sang est considérablement accru et où l’on suppose qu'il y a aussi un accroissement de la destruction de ces éléments cellulaires, la quantité d’acide urique excrété subit une forte augmentation, passant de quelques décigrammes à plusieurs grammes (jusqu’à 4 et 3 grammes',. C’est que la désagrégation des nucléines, comme nous l’ont appris les recherches de Kossel sur l’hydrolyse de ces corps, fournit de l’albumine, de l’acide phosphorique et des bases xanthiques, substances dont nous avons déjà signalé les rapports étroits avec l’acide urique (voy. p. 40 et 6311®. Celui-ci provient de celles-là par oxyda-
1. Médecin tchèque contemporain, professeur à l'Université tchèque de Prague.
2. Après ingestion d’une forte ration de thymus de veau, Weintkaud vit, dans une de ses expériences, la quantité d’acide urique s’élever à 2ï',5o en 24 heures, avec, fait caractéristique, augmentation parallèle de l’acide phosphorique.
3. Les formules de constitution suivantes suffisent pour mettre ces rapports en évidence :
Az = CH
CH C — AzH,,
Il II
Az — C — Az ' Purine Ct>H4Az5-
;cH
AzH — CO
<î:o i — AzH^
I II ::;co AzH — C — AzH Acide urique C5H'»Az'*0* (2-6-8-lrioxypurine).
AzH — CO
dlH (1 — AzH^
Il II ^CH Az — C — Az Hypoxanthine C^H^AztO (6-oxy purine).
Az = C.AzH2
(in (i — AzH Il II ^CH Az — C — Az Adénine C5H*Az6 (6-amino-purine).
CH».Az— CO
AzH — CO (io (*: — AzH
I „ Il ^CH
AzH — C — Az Xanlhine CSfHAziO^ (2-6-dioxypurine).
AzH — CO
(1 — AzH
AzH2
Àz — C — Az '' Guanine CBH=AzBO {2-amino-6-oiypurine).
:cH
do (1
c — Kz' r, I II
CH*.Az — C — Azi
CH
'CH
Caféine C8H*0Az'‘O2 (1-3-7-triméthylxanthine).
Les purines comprennent donc les bases xanthiques, appelées aussi alloxa- Tiques et l’acide urique et les xanthines méthylées, comme la caféine et la théobromine (3-7 diméthylxanthine). Bases xanthiques ou alloxuriques et acide urique réunis sont dénommés souvent corps alloxuriques.
NUTRITION
tion. Aussi, à côté de l’acide urique des urines, trouve-t-on toujours des bases xanthiques* en petite quantité.
En ce qui concerne l’origine de ces corps, on vient de dire que les ' bases piuriques proviennent des substances alimentaires. Mais ce n’est pas là leur unique provenance. Il y a une portion de ces corps qui est issue de la destruction des cellules de l’organisme, c’està-dire du métabolisme des protéides. L’acide urique a donc une double origine, el endogène (H. Burian et H. Sciiuu^, 1900;
