Spectre d'absorption de roxyhémoglobine. — Le

spectre d'absorption de la matière colorante du sang et les modifi-cations que subit ce spectre sous l'influence de divers réactifs pré-i^ sentent un intérêt tout pariicuher pour le médecin, puisque l'on; utilise ces caractères et ces réactions spectroscopiques pour la recherche du sang dans des taches suspectes, pour le diagnostic' d'empoisonnements par l'oxyde de carbone, etc.

Si devant la fente d'un spectroscope disposé pour l'étude des? spectres d'absorption (fig. 215), on place du sang artériel dansi une cuve D à faces parallèles, le spectre observé diffère suivant, l'épaisseur de la couche de sang interposée entre la fente etf la source éclairante. Sous une épaisseur convenable, le sangn se laisse en effet traverser que par les rayons rouges, les autre

SPEGTROSGOPIE DU SANG.

radiations étant entièrement absorbées. Si l'on diminue progres- 'sivement l'épaisseur du liquide traversé par la lumière, ou si 1 on mne le sang dans une quantité d'eau croissante, on voit d abord apparaître des radiations vertes entre E et F (fig. 220), de telle

Fig. 220. — Spectres de l'oxyhémoglobine et de ses dérivés.

sorte que le spectre d'absorption du sang est alors constitué par une seule large bande obscure qui s'étend depuis D jusqu'au delà de E; toutes les radiations sont, en outre, éteintes à partir de F.

Diminue-t-on encore l'épaisseur du liquide, la bande dont nous venons de parler se dédouble, en môme temps que le spectre s'éclaircit du côté du bleu. On observe alors deux bandes obscures très nettes : la première, plus étroite et plus foncée, coïncide à peu près, par son bord le moins réfrangible, avec la raie D, son milieu correspondant à la longueur d'onde X = 577 ; la deuxième, un peu moins sombre et moins bien délimitée, se termine du côté du bleu dans le voisinage de E, son milieu coïncidant sensiblement avec X=539. La largeur et l'intensité de ces bandes varient du reste suivant l'épaisseur du liquide traversé par la lumière. Entre ces deux bandes, on aperçoit une plage lumineuse jaune verdâtre, tandis

qu'en avant de D le rouge se montre toujours très intense et qu'au delà de E existe une plage lumineuse bleu verdâtre qui s'étend d'autant plus loin du côté du violet que l'on observe le sang sous une épaisseur moindre ou à un état plus grand de dilution.

Ce spectre d'absorption, représenté en 1 sur la dgure 220, est caractéristique de Voxy hémoglobine, matière colorante qui se trouve, dans les globules rouges, unie à une matière albuminoïde incolore, la globuline.

L'oxybémoglobine, que l'on a pu obtenir à l'état cristallisé, présente le même spectre chez tous les animaux, mais sa forme cristalline et certaines de ses propriétés chimiques diffèrent d'une espèce à l'autre.

320. Spectre d'absorption de l'hémoglobine réduite. — L'oxybémoglobine jouit de la propriété de pouvoir céder facilement une partie de son oxygène pour donner un composé désigné sous le nom &^ hémoglobine réduite ou plus simplement d'/iémoglobine; cette hémoglobine fixe de nouveau l'oxygène, lorsqu'elle se trouve en présence de ce gaz, pour redonner l'oxybémoglobine. Ces transformations s'opèrent dans l'économie, et le sang veineux contient une proportion variable d'hémoglobine qui se transforme en oxyhémoglobinedansle poumon, au contact de l'air de l'inspiration.

L'hémoglobine réduite présente un spectre notablement différent de celui de l'oxybémoglobine. Si l'on ajoute, en effet, quelques! gouttes d'un réducteur, de sulfure ammonique par exemple, à une solution de sang artériel ou d'oxybémoglobine qui présente le( spectre caractéristique de cette substance, on voit les deux bandes: obscures disparaître et être remplacées par une bande unique, . désignée sous le nom de bande de Stokes et située dans la région qui. séparait les bandes primitives ; en même temps, le spectre s'éclaircit du côté du bleu. Ce spectre d'absorption de l'hémoglobine est i représenté en 2 sur la figure 220.

Il suffit d'insuffler quelques bulles d'air dans la solution d'hémo•^ globine, obtenue comme nous venons de l'indiquer, pour faire t disparaître très rapidement la bande de Stokes et obtenir dee nouveau les deux bandes de l'oxybémoglobine.

321. Carboxy-hémoglobine et hémoglobine bioxyazotée. — L'oxygène qui s'unit à l'hémoglobine pour former l'oxyhémo-

SPECTROSUOPIE DU SANG. ^559

-lobine peut être remplacé, dans la molécule de cette substance, par d'autres gaz, tels que 00 et AzO. Les spectres de la carboxyhcmogbbine et de l'hémoglobine bioxyazotée, aiusi formées, ne diffèrent de celui de l'oxyhémoglobine que par la position de leurs deux bandes d'absorption. Oes deux bandes sont d'autant plus déplacées vers le bleu que le poids moléculaire du gaz, 00 ou AzO, qui s'est substitué à 0^ est plus faible (Hoppe-Seyler) . , La carboxy-bémoglobine, dont nous nous occuperons seulefi ment ici, est facile à différencier de l'oxybémoglobine, grâce à la r manière dont elle se comporte vis-à-vis des réducteurs. Tandis que ceux-ci transforment l'oxyliémoglobine en hémoglobine et font apparaître la bande unique de Stokes à la place des deux bandes primitives, ces agents réducteurs n'ont aucune action sur la carboxy-bémoglobine et ne modifient point son spectre. On comprend toute l'importance de cette réaction pour reconnaître la présence de l'oxyde de carbone dans le sang.

La carboxy-hémoglobine est plus stable que l'hémoglobine oxygénée. La stabilité moins grande de l'oxyhémoglobine corresp°ond d'ailleurs à ce fait, établi par Berthelot, que l'oxyde de carbone dégage plus de chaleur que l'oxygène en s'uoissant à l'hémoglobine.

L'hémoglobine peut se combiner avec des gaz autres que l'oxyde de carbone et le bioxyde d'azote, mais il n'y a pas lieu d'insister ici sur les apparences spectrales de ces diverses combinaisons.

322. Transformations de roxyhémoglobine. — Sous l'influence de certains réactifs, l'oxyhémoglobine subit des transformations qui sont accompagnées de changements caractéristiques de son spectre d'absorption. Nous citerons quelques-unes de ces transformations à cause de leur importance au point de vue de la recherche spectroscopique du sang.

Sous l'action des acides dilués, de différentes substances telles que le ferricyanure de potassium, le permanganate de potassium, etc., ou simplement lorsqu'on l'abandonne à l'air, l'oxyhémoglobine subit une modification encore mal connue au point de vue chimique, mais caractérisée par des apparences spectrales très nettes. Le composé formé, désigné sous le nom de méthémoglobine, présente deux spectres différents, suivant qu'il est en solution

daos UQ liquide acide alcalin ou dans un liquide acide. Le spectr de la méthémoglobine alcaline, représenté en 3 sur la figure 220 est constitué par trois bandes dont la première, la moins intense, es. située un peu en avant de D ; les deux autres occupent sensible ment la position de celles de i'oxybémoglobine. Laméthémoglobin aade est caractérisée par un spectre à quatre bandes (fig. 220, 4)i dont la première, la plus foncée et la plus nette, est située dan le rouge. Si l'on traite par des réducteurs les solutions acide qalcaline de méthémoglobine, on voit très rapidement reparaltr le spectre de rbémoglobine, et ce fait constitue une réactioD caractéristique du sang.

La carboxy-hémoglobine se transforme, comme l'oxyhémogloi bine et sous l'action des mêmes agents, en méthémoglobine ; maie la transformation s'opère plus lentement.

Les acides concentrés altèrent plus profondément l'oxyhémO") globine ; ils décomposent sa molécule en une matière albuminoïdd et en une nouvelle matière colorante, Voxyhématine. Geile-cu comme la méthémoglobine, présente deux spectres différents^i suivant qu'elle est en solution acide ou en solution alcaline. Sodi spectre en solution acide est fort analogue à celui de la méthémoglobine acide, dont il ne diffère guère que par la position de Ji bande située dans le rouge, position qui varie du reste suivant Isi nature de l'acide contenu dans la solution. L'oxyhématine en; solution alcaline est caractérisée par une bande unique assez large et assez diffuse (fig. 220, 5) , située à peu près entre 0 et D et dont la position varie aussi un peu avec la nature ou le degrés d'alcalinité du dissolvant.

La série des transformations, que nous venons de passer eo; revue, de I'oxybémoglobine en méthémoglobine puis, en oxyhéma-tine, a pu être obtenue en sens inverse par H. Bertin-Sans et: J. Moitessier, qui sont parvenus à reproduire successivement les: apparences spectrales de la méthémoglobine et de l'oxyhémoglo-bine en partant de l'oxyhématine et de la globuliue préalablement ' séparées.

De même que I'oxybémoglobine, l'oxyhématine peut céder une^ partie de son oxygène sous l'influence des agents réducteurs; elle donne alors, si elle est bien pure, Vhémati7ie réduite qui,

SPEGTROSGOPIE DU SANG.

par oxydation à l'air, repasse à l'état d'oxyhématine. Le spectre (le l'hématine réduite est constitué par une bande un peu diffuse dont le milieu coïncide à peu près avec la raie D (H. Bertin-Sans et J. Moitessier) .

Eq présence d'une trace d'albumine ou d'un peu d'ammoniaque, l'oxyhématine en solution alcaline donne, sous l'action des réducteurs, un composé, important à cause de la netteté du spectre qui lui correspond, et connu sous le nom d' hémochromogène. Ce composé peut s'obtenir également par l'action des alcalis sur l'bémoglobine réduite. Son spectre (fig. 220, 6) est caractérisé par deux bandes très nettes situées dans le vert et dont la première est plus étroite et plus foncée que la seconde.

De même que l'hémoglobine, l'hématine réduite peut se combiner à l'oxyde de carbone et au bioxyde d'azote pour donner la carboxy-hémaiine et l'hématine bioxyazotée, dont les spectres sont fort analogues à ceux de la carboxy-hémoglobine et de l'hémoglobine bioxyazotée.

Il suffit, pour caractériser le sang, de réaliser quelques-unes seulement des réactions spectrales que nous venons de faire connaître.

Certaines substances, telles que le carmin de cochenille, le picrocarminate d'ammoniaque, la matière colorante d'une algue, lapalmella cruenta, présentent, il est vrai, des spectres analogues à celui de Foxyhémoglobine ; mais outre que les bandes d'absorption de ces spectres ne coïncident pas exactement avec celles de la matière colorante du sang, il sera toujours facile de différencier cette dernière à l'aide des diverses réactions spectrales décrites plus haut. Aussi n'indiquerons-nous pas les autres transformations que l'on peut faire subir à l'oxyhémoglobine, transformations caractérisées aussi par des apparences spectrales différentes, bien qu'elles constituent un procédé d'investigation d'une sensibilité très j grande pour s'assurer des modifications que l'on peut imprimer, au moyen de divers agents, à la molécule complexe de la matière colorante du sang.

323. Hématospectroscope d'Hénocque. — L'emploi combiné de l'hématoscope et du spectroscope a fourni à Héuocque un nouveau procédé de dosage de l'oxyhémoglobine dans le sang. Imbert. — Physique biolog. 36

A cel effet, Hénocque se sert d'un petit spectroscope à vision directe muni, comme ua microscope, d'un pied (fig.221) eld'une platine porte-objet sur laquelle onplace^l^émabscope réduit"aux. deux, lames de verre.

Le dosage de l'hémoglobine, avec cet appareil, est basé sur ce fait que, lorsque la lumière, analysée dans le spectroscope, a traversé uue épaisseur de sang convenable,les deuxbandes d'absorption de l'oxyhémoglobine sont également sombres ; l'épaisseur de sang pour laquelle on obtient cette égalité d'absorption est d'ailleurs variable avec la

Fig 221 . — Hémalospectroscope à vision directe de Hénocque (le cori'S de rin5trun)enl esl mobile autour d'un axe î et peut être placé horizoulalemenl ou verticalement).

quantité d'oxyhémoglobine contenue dans le liquide absorbant.. Des expériences faites sur du sang possédant 15, 10,8, ....4V„' d'oxvhémoglobine ont montré, en effet, que les deux bandes d'absorption de cette substance étaient également sombres lorsque la fente du spectroscope, se trouvait en face des divisions 13, 19, 24 49 delà graduation en millimètres de l'hématoscope.

Les résultats numériques que nous venons de citer constituent la graduation de l'hématospectroscope, graduation qui servira ensuite à déterminer la quantité d'oxyhémoglobine contenue dans

un sang quelconque. , ^.

324 Dosage direct de l'oxyhémoglobine dans les tissus vivants — Dans tous les procédés de dosage que nous avons, fait connaître jusqu'à présent, le sang examiné doit être extrait des tissus Toutefois un dosage assez approximatif peut être effec- ■ tué directement sur le sang contenu dans les vaisseaux. Hénocque,

SPEGTROSGOPIE DU SANG. 563

dont le procédé est préférable à ceux, de Vierordt et de Hoppe- Seyler, opère pour cela de la manière suivante.

Lorsqu'on examine,avec un spectroscope, la région sous-unguéale du pouce, la paume delà main, la face interne de la lèvre ou de la paupière inférieures, on aperçoit au moins la première, sinon les deux bandes del'oxyhémoglobine; la première bande est d'ailleurs évidemment d'autant plus sombre que l'absorption des radiations correspondantes a été plus complète, c'est-à-dire que le sang contient plus d'oxyhémoglobine ou que la surface examinée est plus vascularisée.

De là un procédé, si l'on peut mesurer l'absorption correspondant à la première bande, pourdoser la quantité d'oxyhémoglobine ou pour comparer des degrés de vascularisation.

Pour mesurer l'absorption correspondant à la première bande de l'oxyhémoglobine, Hénocque interpose successivement, entre la fente du spectroscope et la surface examinée, des verres jaunes d'épaisseur croissante jusqu'à ce que les bandes d'absorption cessent d'être aperçues. Dans V analyseur chromatique, ces verres jaunes sont fixés sur un disque réuni à un spectroscope à vision directe, ainsi que le représente la figure 222.

On conçoit d'ailleurs que des dosages précis d'oxyhémoglobine, faits sur le sang de personnes auxquelles on aura appliqué le procédé que nous venons de décrire, aient permis d'établir un tableau de correspondance entre les épaisseurs des verres jaunes successifs et les richesses du sang en hémoglobine ; ce tableau constitue la graduation de l'instrument.

Cet ingénieux procédé permet, d'après Hénocque, de déterminer à 1 7o près la quantité d'oxyhémoglobine contenue dans le sang.

325. Durée de réduction et activité de réduction de l'oxyhémoglobine. — Hénocque a tiré encore de l'observatioa spectroscopique directe du sang dans les vaisseaux des indications qui paraissent devoir être précieuses pour la Clinique et qui sont relatives à l'activité des échanges gazeux dont le siège est dans l'intimité des tissus .

Lorsqu'on applique, autour de la première phalange du pouce par exemple, une forte ligature avec un tube en caoutchouc, on

empêche le retour du sang veineux et par suite l'arrivée d'uue nouvelle quantité de sang artériel. L'activité des échanges gazeux

dans les tissus de l'extréraité du doigt sera dès lors mesurée par le temps nécessaire pour la transformation del'oxyhémoglohine en hémoglobine réduite. Or la durée de cette transformation peut être appréciée avec le spectroscope. Si l'on examine, en effet, avec cet instrument et à la lumière du jour, la surface sousunguéale à partir du moment où la ligature a été faite, on voit disparaître peu à peu la première bande d'absorption de l'oxyhémoglobine et apparaître la raie D, ce qui constitue le phénomène auquel Hénocque adonné le nom de virage. Le temps qui s'est écoulé depuis que la ligature a été faite jusqu'au moment du virage, mesure la durée de réduction de l'oxyhémoglobine.

Cette durée de réduction dépend de la distance de la ligature à l'ongle ; elle est en moyenne de 60" à 70", à l'état de santé et de repos, et varie sous l'influence de causes soit physiologiques (diète, travail mécanique ou cérébral, etc.), soit pathologiques.

Mais cette durée de réduction ne renseigne qu'incomplètement sur l'activité des échanges gazeux à l'intérieur des tissus. On conçoit, en effet, que la durée de réduction puisse être égale chez deux personnes, dont le sang sera inégalement riche en hémoglobine, si la rapidité des échanges varie, de l'une à l'autre, comme la quao-

Fig. 222. — Analyseur chromatique deHéuocque.

MEMBRANES ENVELOPPES DE L'OEIL. 565 lité d'hémoglobine. Aussi Hénocque considère-t-il le rapport de la quantité d'hémoglobine à la durée de la réduction, rapport qu'il prend pour mesure de V activité de réduction.

A l'état physiologique, cette activité de réduction est plus faible le matin ; elle atteint son maximum au moment des repas et pendant les deux heures qui suivent, puis diminue ensuite. Elle diminue également à la suite des veilles, des fatigues, etc.; elle augmente au contraire après des efforts musculaires.

Dans certaines maladies (chloro-anémie, cancer, etc.) l'activité de réduction est diminuée ; dans d'autres au contraire (manifestations congestives de l'arthritisme, etc.) elle est augmentée.

De même, les agents thérapeutiques peuvent modifier l'activité de nutrition 'dans un sens ou dans l'autre; certains (préparations martiales, amers, noixvomique, etc.) l'augmentent, d'autres (acétanilide, chloroforme, etc.) la diminuent, d'autres encore (iodures) la régularisent.

Ajoutons enfin que l'absence d'activité de réduction paraît constituer un signe certain de la mort, puisqu'elle équivaut à l'abolition des échanges gazeux interstitiels.