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OSMOSE ]~LECTRIQUE DES TISSUES ET DES CELLULES SUR LE u

P~r PIERRE GIRARD Institut de BioIogie Physico-ChirMque P~ris

Avee 11 figures d~ns le texte

Regu le 12 f6vrier 1932

L ' O s m o s e F, l ec t r ique . - - C'est ~ t ravers des diaphragmes inertes et poreux que les physiciens ont tout d 'abord r6alis6 des osmoses ~lectriques. La description la plus simple que l 'on puisse donner du ph~nom~ne est la sui- vante: si l 'on par tage une solution aqueuse en deux r~gions, par un dia- phragme poreux, et si l 'on cr~e une difference de potentiel entre ces deux r~gions, le liquide se met aussitSt ~ filtrer /~ t ravers le diaphragme. I1 ne s 'agit pas d 'un processus minuscule, car il est Ms6 de r~Miser des conditions telles que 100 grammes d 'eau t raversent la paroi ~ la Iaveur d 'un courant qui dans le m~me temps lib~re un mill igramme d'hydrog~ne.

Le m4canisme du ph4nom~ne 4tudi4 d 'abord par W I E I ) ~ A ~ fur imagin6 par QuI~CI~E et la th4orie en fur perfectionn~e par HnLM~OI~TZ.

Imaginons avec QuINcI~n le diaphragme r~duit ~ un seul tube capillaire et soit une couche 5lectrique constitu6e par des charges 61ectriques d 'un certain signe, adh6rentes ~ la paroi du tube; une deuxi~me eouche eonstitu6e par un m~me nombre de charges de signe inverse, appar t ient au milieu fluide et dolt ~tre consid4r~e comme mobile. C'est l 'hypoth~se de la couche double qui s 'est montr4e si f6conde dans ses applications.

Si nous appelons a la densit4 61ectrique de cette couche mobile, situ~e une distance d de la paroi, sous Faction du champ 41ectrique H parMl~le l 'axe du tube, elle se d~plaeera avec une vitesse uniforme V entrainant

par frot tement les couches liquides voisines et tout l 'ensemble du liquide contenu dans le tube. La force appliqu~e par unit6 de surface ~ cette couche mobile est 6 H e t la d6finition du coefficient V de frot tement int4rieur conduit /~ la relation

V

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D'aut re par t le d6bit ~ est proportionnel ~ la vitesse d'dcoulement et la surface de section

v ~ r 2 =

d'oh

~ r 2 n �9

1 Si l 'on appelle ~ la diff6rence de potentiel K- 4~r entre les deux

couches l 'une fixe et l 'autre mobile (K d6signant le p. i. s. du liquide) on aura

4~ ~ K ~r~H"

Le d6bit comme on voit est proportionnel au champ, proportionnel la section du tube eapillaire et ind6pendant de sa longueur.

+ +

+ *Uff /.

Fig. 1 Fig. 2

Comme l'indique la figure 1 si le signe des charges qui rev6tent la veine liquide est n6gatif et que l 'orientation du champ soit celle qui se trouve figur~e (-4-) le ssns du glissement de la veine sera celui de la fl~che, c'est-s de bas en haut.

Si nous ne changeons rien ~ l 'orientation du champ (• mais que cette fois le signe des charges qui reverent la veine liquide soit positif, le sens du glissement de cette veine sera au contraire celui qu'indique la fl~che sur la figure 2, c'est s dire de haut en bas.

Electrosmose h travers la cornde de l 'oeil v ivant . - - Si nous envisageons, au lieu d 'un diaphragme poreux inerte, un septum vivant, par exemple la corn~e s6parant l 'humeur aqueuse qui baigne sa face interne d'une solution 51eetrolytique en contact avec son 6pith61ium externe, les pores du diaphragme seront ici repr~sent6es par les interstices cellulMres, dans l'6pMsseur de la corn6e.

Pour qu'il y air osmose ~leetrique s travers ce septum vivant, il taut comme nous venons de l 'exposer: 1 ~ qu'il existe de la face externe ~ la face interne de la corn~e, une diff6rence de potentiel. I1 est Ms~ de la r~aliser. Si nous appliquons sur la nuque d 'un animal v ivant (lapin) une 61eetrode

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m6tallique reli6e au pSle d 'une source dont le signe est d6terinin6, l'61ectrcde physiologique correspondante sera le corps entier de l 'aniinal; l 'autre 61co- rrode reli6e ~ l 'autre pSle de la source plongera duns la solution saline qui baigne l'6pith61ium externe de la corn6e.

2 o I1 faut . que duns l '6paisseur de la corn6e, le long des interstices cellulaires que reinplissent les veine liquides~ exists une couche double d']-[EL~- ~OLTZ. Or les parois d~ ces interstices cellulaires sont constitu@es par les parois des cellules viv~/ntes (cellules 6pith61iales, cellulcs conjonctives, etc.). Si nous pouvions envisager l 'une quelconque de ees eellules isol6inent, si nous pouvions la d6tacher du tissu dont elle fair pattie, en sorte qu'elle devienne ind@endante, autonoine, nous verrions alors qu'en suspension duns up liquide condueteur, et souinise s Faction d 'un champ, elle se d6placerait vers l 'un des pSles ; tout se passant comine si sa paroi 6tait rev6tue de charges 61ectriques de signe et de densit6 d6terinin6es~ figurant l 'un des feuillets de la couche double, l 'autre feuillet 6tant constitu6 par un m6ine nombre de charges (d'un signe inverse) situ6es duns la zone liquide baignant la paroi cellulaire. I1 est donc justifi6 d' imaginer duns l '@aisseur de la corn6e et le long des parois des intestices cellulaires une eouche double d'HELM~OLTZ.

Duns ces conditions, coinme nous le disions ~ l ' instant, le volume d6bit6 par osinose @lectrique ~ travers les interstices cellulaircs de la corn6e sera proportionnel au champ existant entre sa face interne et sa face externe, s t proportionnel 6galeinent ~ la diff6renee de potentiel ~ de la couche double, elle-in6ine fonction de la densit6 61eetrique des charges de cette couche double.

I1 faut done nous at tendre ~ n 'observer de notables osinoses 61ectriques, que si la densit6 des charges 61ectriques qui constituent les feuillets de la couche double n 'est pus elle-in~ine n6gligeable. Si les parois de ces interstices cellulaires, au lieu d'6tre constitu6es par des 616inents vivants, 6talent des patois inertes, en g61atine ou en silice, par exeinple, la constitution de cette couehe double d'HELMHOLTZ d6pendrait essentielleinent de la composition et de la concentration ioniques de la liqueur reinplissant ees interstices et il nous serait par suite loisible, en faisant varier cette composition et cette concentration ioniques, de modifier ~ notre gr6 le signe et la densit6 des charges des feuillets de la couche double, I1 nous suffirait d 'appliquer les lois d'61ectri- sation du contact telles qu'elles ont 6t6 forinul6es par M. JEA~ P E ~ I N . Ces lois, qui sont en somme celles de l 'adsorption des ions, peuvent s6 r6suiner en disant :

i o Que les ions H -? et les ions OH - - sour particulibrement suseeptibles d'@tre adsorb6s, d'6tre fix6s par une paroi 61ectriqueinent neutre.

2 o Quant aux parois qui sont d6j~ charg6es, si leur charge est positive, les ions H ~- augmenteront la densit6 de cette charge (c'est-h-dire la diff6rence de potentiel de la touche double) et les ions polyvalents n6gatifs contenus duns la liqueur qui baigne ces patois pourront soit les d6charger, soit, si leur valence est 6lev6e (ions n6gatifs bi, tr i ou t6travalents) et 1cur concentration

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suffisante, inverser le signe de leur charge; tout se passe comme si la couche positive dont est rev~tue la paroi fixait, pa r une sorte de m6rdangage , ]es ions n6gatifs de la liqueur; pour une concentration suffisante de ces ions nSgatifs, le signe de la paroi se t rouvera invers~ et la densit6 des nouvelles charges nSgatives, fix4es par adsorption, pourra ~tre notablement supSrieure ~ la densit6 des charges positives primitives. En sens contraire, si les charges de ces parois sont n~gatives, les ions O H - accroitront la densit~ de ces charges (et la difference de potentiel de la couche double) et les ions polyvalents positifs pr6sents dans les liqueurs qui bMgnent ces parois pourront, selon leur valence et leur concentrati6n, soit les d6charger, soit inverser le signe de leurs charges qui deviennent ainsi positives; la densit6 de ces nouvelles charges pouvant d5passer, p o u r une concentration suffisante des ions mordanc6s, la densit6 des charges n6gatives primitives.

Mais ces r~gles qui ont 6t4 formul4es pour des parois inertes en chlorure de chrome, g~latine, silice, ere . . . . s'appliquerMent-elles aux patois des cellules vivantes ?

On pouvait supp0ser, ~ priori, que leur application t~ ces cel]ules exigerait de s6rieuses retouches. Mais telles quelles, ees lois fixaient une directive an eours d' investigations syst6matiques.

D~jt~ dans nos recherches de 1920 nous avions adopt6 V. )/[OI~AX et moi (1) un schema experimental tr~s simple, qui consiste t~ fixer une lois pour toutes l 'orientation du champ assurant le glissement des veines liquides dans les interstices cellulMres de l'~paisseur de la corn6e; par exemple, l'61ec- trode m~tallique appliqu6e sur le corps de l 'animal 4rant reli4e au pSle n~gatif d'une source 61ectrique, celle plongeant dans le liquide (contenant des ions actifs au point de vue de l '6leetrisation de contact) qui baigne la face externe de la corn~e, est reli6e au p6le positif de cette m~me source ~lectrique.

Nous nc pouvions pas, bien entendu, d6terminer la valeur dfi champ entre la face interne et la face externe de la corn~e dont doit d6pendre le glisscment des veines liquides; nous nous contentions, utilisant des tensions de 6 volts, de surveiller les d4bits qui pour ne pas d6terminer des 16sions de la cornde ne doivent pas d~passer 3 milliamperes.

Un dispositif tr~s simple, sorte de bain d'oeil, assure le contact de la face extcrne de la corn4c avec la solution 61ectrolytique contenant des ions actifs au point de vue de l '~lectrisation de contact, solution qui devait diffuser rapidement, reserve faite de l ' imperm~abilit6 de la eorn~e t~ eertMns ions, dans l'dpMsseur du tissu corn6en, remplissant les interstices cellulMres. C'est de la composition et de la concentration ioniques de cette solution que devMent d~pendre, dans la representation que nous nous faisions du phSnom6ne, le signe et la densit6 des charges rev~tant les parois des interstices cellu- 1Mres. C'est done d'elles que devMent dSpendre pour une certaine vMeur

1 GIICAI~D et MO~AX C. R. A. S., t. 170, p. 821 (1920).

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et une eertaine orientation du chump d6terminant le glissement des veines liquides, le sens de l 'osmose (endosmose ou exosmose) et l ' importanee du d6bit.

Duns ees conditions, la d6termination de la tension oeulaire - - dans la mesure off eelle-ei d6pend du volume liquide de la ehambre ant6rieure - - devait d6montrer la r6alit6 de l 'osmose 61ectr~que ~ travers la corn6e, et permet t re une 6valuat ion de sa valeur.

Nous avons done exp6riment6 une s6rie de solutions 61ectrolytiques, actives, au point de vue de l'51ectrisation de contact, et diff6rant entre elles par leur composition ionique.

E t il r6sulte de ces investigations, comme nous le montrerons tout l 'heure, que pour l 'orientation du champ ci-dessus d6fini ( corps - - , 61eetrode liquide ~-) assurant le glissement des veines liquides, les solutions contenant des ions OH - - ou des ions n6gatifs divalents des sulfates, ou les ions n6gatifs tr ivalents des citrates et t6travalents des ferro-cyanures, engendrent des endosmoses qu'aceusent de fortes hypertensions.

Les solutions acides sont t rop toxiques pour 6tre utilis6es, mais les solutions eontenant des ions positifs polyvMents: (Ba++, Mg+§ Ca++, La+++, Ce+++) engendrMent des exosmoses qui se traduisaient par des abMssements tels de la tension oeulaire, que celle-ci pouvait @tre r@duite au tiers ou au quar t de sa valeur normale. - - Tel est le r6sultat fondamental que nous avons obtenu, et qui nous permet de supposer que, dans ses trai ts g6n6raux tout au m0ins, les lois de l'61eetrisation de contact restent vMables pour les parois des cellules vivantes de la corn6e, celles e i s e eomportant comm6 des paroisamphot~res ~ la lois positives et n6galives suseeptibles de fixer par mordangage des ions polyvalents d 'un signe inverse.

Technique exp~rimentale - - Mensuration tonom~trique et manomdtrique de la tension oculaire. - - Si nous avons choisi te globe oculaire et en particulier la corn@6 pour l '~tude de l 'osmose 61eetrique, c'est que nous avions d'une par t un septum de constitution histologique relat ivement simple (il n 'est pas n6eessMre de rappeler iei la constitution histologique et Fabsence de vaisseaux du tissu corn~en), c 'est que, d 'aut re part , il nous 6tait possible de mesurer les modifications de la tension oculaire.

Dans les conditions physiologiques normales, le globe oculaire de l 'homme et des animaux prSsente une certaine tension qui est fonction de l'@lastieit6 relative de ses enveloppes, principalement de l 'enveloppe scl6rale, de l '~tat des vaisseaux intraoeulaires et de la quantit6 des milieux liquides contenus dans le kyste ocnlMre. L'@quilibre qui s '6tablit entre ces trois facteurs donne lieu ~, ce que l 'on d~nomme la tension oeulMre normMe. On peut mesurer cette tension par deux procgd6s diff~rents:

1 ~ Un procgd6 manom6trique: il consiste dans l ' introduction dans le kyste oeulaire d 'une canule reli6e par un tube en caoutchouc ~ un manomgtre special. Ce proc~d6 est de pratique facile chez l 'animal.

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2 0 Un procM6 tonom6tr ique: it repose sur la mesure de la d@ressibilit6 .de la paroi du kyste (dans l'esp~ee, la d@ressibilit6 de la eorn~e) sous l ' influence d ' u n poids d6termin6. On se sert pour cet te mesure de peti ts appareils d6- nomm6s tonomStres dont le plus uti]is~ et le mieux 6tudi~ est le tonom~tre de ScmSTZ, d ' u n usage couran t entre ]es mains des oculistes.

Pour la mensura t ion manom~tr ique, nous av0ns eu recours ~ un mano- m~tre assez semblable s celui de WESSELY mais avec quelques modifications apport6es par Mo~Ax. Le manom~tre de MORAX est eonstitu~ essentiellement par un tube en U de I milli- m~tre environ de d iamgtre d a n s l 'anse duquel est soud6e une tige vertieale munie d ' u n robinet de verre et gtablissant une communica t ion entre le tube en U et le r6servoir

mereure f. Ce rgservoir est rod6 s l ' int6rieur eomme une seringue en verre, de manigre ~ reeevoir s frotte- ment un piston ealibr6. Les d6plaeements de ee piston permet ten t de modifier la eolonne de mereure con- tenue darts le tube en U. L 'une des branches de I 'U se termine par un entonnoir au-dessous duquel est dis- Fig. 3 pos~ un robinet de verre d. La seconde branche pr6sente 6galement un robinet de verre b e t un pet i t r6servoir, destin6 g reeevoir de la solution physiologique. De eette seeonde branehe pa r t ~ angle droi t un tube eoud6 s son extr6mitg et pourvn dans sa pat t ie reetiligne d ' un robinet ~ 3 voies et d 'une bifurcat ion de quelques eenti- mgtres de longueur (figure 3).

A l 'extrgmit6 reeourb6e du tube eoud6, on fixe un tube en caoutchouc (tube s vide), lequel se termine par une eanule g extr6mit6 pointue que l 'on fera p6ngtrer /~ t ravers la eoque oeulaire.

Pour que la d6nivellation de la eolonne de mereure eontenue dans le tube en U permet te de mesurer la tension oeulaire, il f a u t 6tablir entre la eavit6 oeulaire et le mereure une eolonne de liquide eontinu dans l'6spgee

Protoplasma. XVI 40

6 ] 8 Sammelreferat

une solution physiologique de chlornre de sodium; on en remplit le r~servoir situ@ au-dessus du robinet b, on dispose le robinet a suivant la direction T. Le robinet b @tant ouvert et le mercure effleurant la branche horizontale, la solution physiologique remplira cette branche et s'~coulera par la canu!e.

On ferme alors le robinet b e t on place le robinet ~ 3 voix a suivant la direction ml

Une seringue, reli@e par un caoutchouc ~ la petite branche verticale qui part du robinet a, fait alors l 'aspiration de la solution physiologique placTe dans un verre ~ pied dans lequel l'aiguille est immerg@e. En aspirant doucement avec la seringue, on ~vacue sans difficult~ les bulles d'air, tout en remplissant de liquide la pattie de l'appareil qui sera en rappor t avec

l'oeil. Lorsque ce r@sultat est obtenu, on tourne le robinet a 3 de maniTre ~ fermer routes les voles.

Le tube eapillaire opposant au d6placement du liquide qu'il contient une eertaine r6sistance, nous nous sommes servis d'une aiguille courte dont le diamTtre int@rieur est d'environ 1 millimTtre et qui se termine par une pointe pleine. L'orifice de l'aiguille se trouve plac@ sur le c6t6, ~ 1,5 millimTtre de la pointe.

Le manomTtre se trouvant ainsi pr@par@ et l'eau physio- logique Iormant une colonne continue de l'extr@mit6 de l'aiguille au robinet a ferm@ et de ce robinet an mercure, il reste, pour que l'appareil soit prSt ~ fonetionner, ~ r6gler les niveaux de

Fig. 4 la colonne de mercure et ~ introduire l'aignille dans le globe oeulaire dont la tension est s mesnrer. On ouvre enfin a.

Contrairement ~ ce que l 'on serait tent@ d'admettre, ~ priori, ces men- surations manomTtriques sont extrTmement d@licates.

Dispositif experimental pour l'osmose glectrique. - - Nous devons indiquer maintenant comment nous avons rTalis~ le dispositif expTrimental de l'osmose 61ectrique.

Une 61ectrode large 6tait appliqu@e et maintenue sur la peau ras~e du cou du lapin. I1 ~tait en outre n~cessaire de r@aliser un bain du segment antSrieur de l'oeil avec la solution saline ~ exp@rimenter, dans cette solution plongeait la seconde @lectrode.

Nous avons fait construire (Fig. 4) de petits appareils cylindriques en verre mince dont une des extr@mit~s en forme de pavillon s'introduisait assez exactement entre les paupi~res et le globe (en ayant soin d'attirer la nietitante en avant du pavilion). L 'autre extr@mit@ du cylindre @tait fermde par un bouchon de ligge ou de caoutchouc et travers@e par une ~lectrode de platine terminTe par un disque en m@me mTtal; l 'autre extrgmit@ du fil de platine @tait en contact avec l 'un des p61es. Une petite tubulure ouverte fixTe sur le cylindre servait, l 'appareil 6tant en place, au remplissage du liquide. Un

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aide maintient l 'appareil horizontMement et emp~che les mouvements de la t6te de l'animal. En ayant soin de ne pas employer des courants d'intensit~ trop grande, on 6vite les mouvements de d6fense.

La dur6e de 1'experience dolt toujours ~tre assez longue, si l 'on veut enregistrer des variations importantes de tension, mais il suffit en g~n~ral de 15 ~. 20 minutes d'applicatio n pour que Fon puisse observer d4j~ des endos- moses ou des exosmoses notables.

Disons de suite que les essMs que nous avons tent4s sur d'autres esp~ces animMes que ie lapin se sont heurt~s ~ des diffieultSs consid6rables.

Chez le chien, par exemple, il est impossible de rSMiser l'exp~rience sans une anesth6sie g~n~rMe complete, qui modifie consid~rablement la tension oculMre.

L'oeil du chat se prate assez bien aux mensurations tonem~triques, rams on sMt quelles difficult4s on rencontre dans l 'exp~rimentaticn sur cet animal. Nous n'avons pu conduire ~ bonne fin l'expSrience que dans un petit hombre de cas. Les r6sultats enregistr~s ont d'Mlleurs pleinement confirm5 ceux que nous avons obtenus sur le lapin.

Solut ions dlectrolytiques utilisdes pour t~osmose dlectrique. - - Toutes les solutions salines qui permettent de provoquer une endosmose ou une exosmose ne sont pas applicables ~ l'oeil vivant. C'est qu'en effet, les couches 6pithSliales qui prot~gent les lames conjonctives de la cornSe sont facilement l~s4es par certMnes solutions; les solutions acides ont dfi g6n~ralcment ~tre 51imin~es apr~s quelques essMs. Parmi les solutions salines que les lois de l'~lectrisation de contact nous fMsMent pr~voir ~tre osmotiquement actives, et que nous avons successivement exp~riment4es, nous n'en avons finMement retenu que quelques-unes dont Faction nocive sur la membrane corn~enne nous a puru n4gligeable.

La concentration mol~culMre des solutions ,utilis~r est d'ailleurs ~ ce point de rue d'une tr~s grande importance; ce n'est qu'apr~s de nombreux essMs que nous sommes arrives ~ constituer des solutions qui ne fussent pas toxiques pour l'dpith61ium de la corn~e.

Ces solutions 6tMent routes hypertoniques ~ une solution physiologique de NaC1. D'une fa~on g4n~rMe nous les obtenions en dissolvant dans une telle solution physiologique le sel conten~nt les ions que les lois de I)ERn~ nous fMsMent supposer devoir ~tre actifs au point de vue de l'~leetrisation de con- tact ; anions: carbonate, sulfate, citrate ou Ierroeyanure des sels de m5taux monovalents ou tout au plus divMents d'une part ; et d 'autre part, cathions: Ba++, Ca++, Mg++, Ce+++ ou La+++ des ehlorures ou nitrates de ces mgtaux, ou terres rares.

Nous avons souvent aussi, et avec d'aussi bons effects, complSt5 par l 'addition de s~ceharose au lieu de NaCI la concentration molSculaire globale de la solution utilisde.

4O*

620 Sammelreferat

Voici quelques protocoles d'exp6riences ct quelques courbes qui illustre- ront mieux que de longues descriptions les effets qu'on peut attendre de l 'osmose @lectrique.

Effets endosmotigues: I1 s 'agit de trois lapins diff6rents dont un oeil a 6t6 soumis ~ l 'osmose 61eetrique. L'61ectrode n6gative appliqu@e sur la nuque, l'61eetrode positive constitu6e par une solution de sulfate de magn6sium N/3 additionn6e de saceharose g 6 % 6taut appliqu6e sur la corn6e. Le r6gime

/ / 30

25

20

I

-I / /

Nuque - Iguque - ~luque - //ea 3m,lh~m ~e] ~ 5 ~e 9. 2,5 Durge 25" lT~rge 20 " DurLe 20"

35 _1 TI

30 I I II I! I !

2 5 I ! II I1 Id

201JI I-I

Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7

du courant a vari6 de 2.5 ~ 3 milliamperes. La dur6e de passage du courant a 6t6 de 15 ou de 20 minutes. Le premier chiffre de la courbe indique la tension oculaire avant, le second, apr~s l 'osmose 61eetrique. La tension de l'oeil t~moin ~ 6t6 relev6e de m6me. Nous ne l 'avons pas figur@e sur le graphique, ear nous n 'avons jamais constat6 de modifications nettes de la tension de l'oeil t6moin (figure 5).

Dans ees trois exp6riences, on constate, apr~s endosmose que la cornge est claire et que la pupille est fortement contraet@e. La courbe de la figure 6 est eelle obtenue dans une exp6rienee chez le chat, dans les m@mes conditions (sans anesth6sie g6n~rale).

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Les solutions de citrate de soude s N/20 se sont montrSes nettement hypertonisantes, c'est ainsi que chez un lapin dont la tension oculaire 6tait de 26 mm. Hg, une osmose d'une dur6e de 15 minutes la fit monter s 35 ram. Fig.

Les solutions de carbonate de potasse ~ N/10 avec 8 pour mille de chlo- rure de sodium nous ont permis de r6aliser les plus fortes hypertonies que nous ayons obtenues. De 26 ram. Hg la tension peat passer s 50 mm. Hg.

Avec le ferrocyanure de Potassium ~ 1 ~o et 8 pour mille de chlorure de sodium, l'effet a ~t6 un peu moins aecusS; en 22 minutes la tension passe de 26 mm. Fig ~ 43 ram. Fig sans 16sion de la cornSe.

Pour r6aliser l'exosmose et par cons6quent l 'hypotonie, nous avons eu reeours au chlorure de baryum, ehlorure de magnesium ou de calcium ou nitrate de c6rium et de lanthane, etc.

Le graphique de la figure 7 montre la modification de tension chez deux lapins avec une intensit6 de courant de 2 ~ 3 milliamperes pendant une dur6e de 15 minutes. Le sol utilis6 6tait une solution de chlorure de baryum h N/5 additionn~e de saecharose. Nous voyons que la tension oculaire s'est abaissSe dans los deux cas de quantit~s notables, puisqu'elle a pass~ de 24 ~ 8 ram. Fig dans un cas, et de 26 ~ 7 ram. Hg dans le second.

La solution de chlorure de magnesium s N/10 nous a donn6 ~galement une hypotonie manifeste. Exemple:

Un lapin dont ]a tension oculaire 6tait de 26 mm. Hg est soumis s l'osmose 61ectrique de l'oei] droit dans los conditions de polarit6 habituelles. On fair passer pendant 15 minutes un courant de 2.5 milliamperes. La tension oculaire mesur6e aussit6t apr~s est de l l ram. Fig alors qu's l'oeil t6moin elle n'est pas modifi6e. La eorn6e a conserv~ sa transparence. L'iris est hyper6mi6 et la pupille contract6e.

L'osmose 61ectrique avec l a solution de chlorure de magn6sium a done produit un abaissement de la tension correspondant ~ 16 ram. I:Ig.

Avec le saccharate de calcium ou le ehlorure de calcium ~ N/10 l'effet hypotonique a 6t6 obtenu mais darts des proportions plus faibles. Avec ces deux substances et en proc6dant dans les mSmes conditions que pour ]es substances pr~cSdentes, la tension oculaire a pass~ de 26 ram. Hg ~ 11 ram. Hg.

La solution de nitrate de c6rium ~ N/20 a darts une exp6rienee permis de r6aliser une assez forte hypotonie, la tension passant de 26 ~ 8 ram. Hg mais eette solution a d6termin~ un peu de trouble dans la corn6e.

D i s c u s s i o n des Rdsu l ta t s obtenus. - - La r6alit6 de cette hypotonie ou de cette hypertonie obtenue, routes choses restant 6gales, sauf la solution 51eetrolytique utilis~e, apparait, pour ces quelques exemples, incontestable. Mais on peut se demander si l'explieation que nous en donnons (endosmose et exosmose ~]ectrique) est conforme s la r6alit~.

Nous avons d i t e n effet que le tonus oculaire 5tait sous la d6pendance, non pas seulement de la quantit~ d 'humeur aqueuse et d 'humeur vitr6e, mais encore de la circulation intraoeulaire.

622 Sammelreferat

On pourrai t admettre : 10 Que sous l'influenee du eourant 61eetrique il se produisait un effet

vasculaire direct: vasoconstriction ou vasodilatation de la circulation uv6ale par exemple.

Cette hypoth6se doit gtre 6eart6e pour les raisons que nous venons de dire, & savoir qne les conditions 61eetriques restant les m~mes (mgme valeur, mgme orientation du champ, mgme intensit6 du d6bit), on enregistre des effets oppos6s selon la solution 61ectrolytique utilis6e.

2 0 Que sous Faction du champ 61eetrique des ions positifs p6n6traient dans l 'humeur aqueuse, produisant les uns une vasoconstriction, les autres une vasodilatation iridoeiliaire.

Pour les vaisseaux de l'iris, l 'observation directe avee le microscope eorn6en de CZA~SKI et l'6elairage oblique montre qu'il n 'y a aneune diff6renee d'effets, qu 'on obtienne de l 'hypo ou de l 'hypertonie. On note toujours une hyper6mie irienne manifeste, net tement visible sur les lapins albinos ou iris non pigment6.

3 0 Que le eourant 61eetrique exer~ait son action snr la musculature irienne. Nous avons dit qu'aprgs le passage du eourant on notai t constamment une contraction marqu6e de la pupille (myosis), la pupille de l'oeil t~moin conservant son diamStre normal.

Le myosis se produisait aussi net tement dans les eas d 'hypertonie que dans ceux off l 'hypotonie est obtenue; ii faut done 6galement rejeter cette hypothgse. I1 a d'ailleurs 6t6 d4montr6 ant6rieurement 5 nos recherehes que le jeu du dial0hragme irien 4tait sans action sur le tonus oeulaire.

Ces trois interpretations 4eart6es, il ne nous restait plus qu'& rechereher une d4monstration directe de la r5alitg de l 'endosmose et de l 'exosmose 41ee- trique.

Nous ne pouvions pas songer ~ mesurer directement la variation du volume de l 'humeur acqueuse, aprgs osmose 41ectrique, car quelle que soit l 'habilet4 technique de l 'exp4rimentateur, il ne peut parvenir & la certitude d 'avoir rid6 eompl6tement la chambre ant6rieure.

Nous avons tourn6 la difficult6 en proc6dant de la mani6re suivante: lorsqu'on tue un animal, sa tension oculaire tonom6triquement mesur6e tombe rapidement au voisinage de z6ro. Voyons ce qui se passe lorsque l 'on a pr6- alablement provoqu~ l 'hypertension ou l 'hypotension oeulaire, puis, que l 'on tue l 'animal par contusion du er•ne.

Le graphique de la figure 8 est celui de la tension oeulaire d 'un lapin dont l'oeil droit a 6t6 soumis K l'osmose 61eetrique avec une solution de sulfate de magn6sie & N/3.

Le graphique montre une hypertension tr6s aeeus6e, 50 mm. Hg, alors que la tension de l'oeil t6moin n 'a pas vari6e.

Sammelreierat 623

23 minutes apr6s le d6but de l'exp6rience, on tue le lapin d 'un coup sur la nuque, puis on mesure la tension oculMre des deux yeux. On volt que la chute de tension, tr6s aecua6e des deux c6t6s, se fMt d'une mani6re plus ]ente darts l'oeil trMt6 que dana l'oeil t6moin et que 8 minutes apr6s la mort, l'oeil droit a encore une tension de 8 ram. Hg Mors que l'oeil gauche ne marque plus que 2 ram. Kg.

Voici l'exp6rience cruciMe compl6mentMre. Le graphique de la figure 9 indique l'abMssement de la tension produit par l'exosmose 6leetrique de l'oeil

I ' "1' OM'}' dr'oit trait~

I / g u q u e - [Reg. #m.

4S

40

35

I

2 0

I h+H

(~il 9au~he t ~ ; 1 droit (24 ~ 8 ram. Hg), pub par la mort de l'animM. On voit que trois minutes apr6s la mort, la tension oculMre est presque 6gMe g 0 dana ]'oeil trMt6, Mors qu'elle est encore de 3 ram. I tg dans l'oeil t6moin. L'investigation manom6trique va d'Mlleurs nous per- mettre d'appr6eier le volume d'humeur

O~il dro i t tralt~ &,-/ + ,,Vuque

Z5 da-rde 17

esi \ 15 _g

1

%

IO~;I 9a'uche tem0in

Fig. 8 Fig. 9

aequeuse drMn6 g travers la eorn6e, par exosmose 61ectrique. Voici comment : nous r6Misons dans notre manom6tre une pression de 80 millim6tres, puis nous introduisons la canule dans la chambre ant6rieure de l'oeil qui vient d'4tre soumis g l'osmose 6]ectrique. Nous 6tablissons Mors la communication entre l'oeil et le manom6tre, en tournant le robinet a. Imm6diatement, la colonne de mereure subit une d6nivell~tion correspondant au volume de solution physiologique refoul6e aous pression, dans le globe oculMre. R6p6tons la m6me exp6rience sur l'oeil t6moin. Si le volume du liquide intra-oculaire 6tMt le m6me darts les deux globes, sous la m6me pression manom6trique, un m6me volume de solution physiologique serMt refoul6 dans l'oeil soumis

@ 24~ S ammelreferat

& l'exosmose et duns l'oeil t6moin. Or, il n 'en estrien, et le volume de solution physiologique qui sous eette pression de 80 ram. Hg p6n6tre duns l'oeil trait6, d6passe d 'un dixi6me de eentim6tre cube le volume qui sous la m6me pression est refoul6 duns l'oeil t6moin.

Cette diff6renee de volume correspond au volume d 'humeur aqueuse qui, par osmose 61ectrique, a filtr6 hors de l'oeil/~ travers los interstices celln- laires de la corn6e.

Qu'il s'agisse d'une endosmose ou d'une exosmose, la circulation r6tablit dMlleurs lorsqu'on ne modifie pus, par le moyen des vasoeonstricteurs ou des vasodilatateurs lc d6bit normal, la tension primitive au bout de quelques heures.

En somme, duns l'6paisseur de la eorn6e, los interstices eellulaires nous apparaissent analogues aux conduits eapillaires des diaphragmes poreux & travers lesquels W I E D E ~ A ~ , Q u I ~ c ~ et H~LN~OLTZ produisaient des osmoses 61ectriques. Le long de cos conduits Fun des feuillets de la couche double est reprSsent~ par los charges des patois cellulaires, ees parois constituant elles-mgmes les parois des conduits capillaires.

L '6ta t 61ectrique des patois des cellules, ou tout au moins du film liquide imm~diatement adherent a ces patois, est susceptible d'6tre modifi6 sans dommage pour cos eellules par ]e contact avee des solutions renfermant des ions aetifs au point de rue de l'~lectrisation de contact.

Le sens de l'osmose, endosmose et exosmose, pour une difi6rence de potentiel dont ] 'orientation est fix4e permet d'induire le signe des charges conf6r4es aux parois eellu]aires par les ions actifs. On voit que les ions Ott- et los anions polyvalents confbrent aux patois des cellules qui constituent la t rame des tissus de la eorn6e une charge n4gative. Alors que les cations polyvalents Ca+ +, Mg+ +, et los cations trivalents des terres rares leur confgrent une charge positive.

I1 n 'est pus dogteux que e'est ~ t ravers les interstices eellulaires que glissent los veines liquides au cours du proeessus d'61eetrosmose de la corn~e sans .clue los cellules elles-mgmes @ith4liales ou conjonctives partieipent au processus 4lectrosmotique. En offer l 'examen histologique de ia eornee pr~- lev6e aussit6t aprgs ]'4lectrosmose n 'a ]amais rSv614 une modification quel- conque de l 'aspeet des eellules, celui-ei restant identique ~ celui des ee]]ules de la corn4e de l'oeil non trait6 servant de t4moin. En sorte qu'on pout affirmer que los cellules @ithgliales ou conjonetives ne sont pas elles-mgmes le sigge d 'un proccssus 4lectrosmotique.

Electrosmose des cellule~ h@atiques. - - Mais en serait-il de m~me pour d 'autres tissus ? On peut raisonablement imaginer que pour terrains de cos tissus les eellules qui los composent soient elles-mgmes le sigge de mouvements 61eetrosmotiques. Chez los eellules de la corn6e los dimensions des pores inter- micellaires 6tant tr~s petites, les mouvements d'~changes son* tr~s r6duits et l'6taueheit6 des patois cellulaires parfaite. M~is on pout penser qu'il n 'en

Sammelreferat 625

sera i t pus de m6me pour les cellules d ' au t res t issus 1. Fo rce r ce t te por t e no rma lemen t close qu ' e s t la paro i d 'une cellule v ivante , le t issu d e n t elle fair pa r t i e r e s t an t en place sur le v ivan t , e t n o r m a l e m e n t irr igu5 offr i ra i t de pr4cieuses p0ssibil i t6s d 'observa t ion . Comment se compor t e r a i t ce t te cellule si de l ' eau ou peut-&tre t e r r a ins des ions dissous duns ce t te eau p4n6t ra ient dans son in t imi t6 ? Quelles sera ient duns le t emps ses r4aet ions aux modifi- cat ions impos@s ? Y aurai t - i ] r e tour g l ' 6 t a t pr imi t i f , les modif ica t ions subies s 'effagant p rogress ivement sans dommage pour la conserva t ion de la ce]lule, ou de tel les modif ica t ions aura ient -e l les la mor t pour cons6quenee ?

D5jg darts un t r a v a i l de 1921 il nous ava i t 6t6 possible avec la col labo- r a t ion de M. FAV~s qui s '6 ta i t charg~ de ]a pa r t i e h is to lcgique de la recherche d ' a p p o r t e r en pa r t i e r@onse ~ ces quest ions en u t i l i s an t COlnme

r

obje t d '6 tude le t issu b @ a t i q u e chez le r a t b lanc 2. Des 2 mouvemen t s 61ectrosmotiques possibles, endoslnose et exosmese,

c ' es t l ' endosmose que nous nous sommes appl iqu6s s provoquer , pensan t que les modif ica t ions cytologiques r6su] tant de la p6n6t ra t ion de l ' eau dans la cellu]e h6pat ique , e t le gonf lement qui l ' a ccompagne se ra ien t les plus faciles s observer e t ~ d6crire.

Le d isposi t i f exp6r imenta l est tr~s analogue s celui que nous d@rivions plus h a u t q u a n d l 'oeil , sur F a n i m a l v ivan t , nous se rva i t d ' o b j e t d '6 tude .

Le r a t anesth~si4/~ l '6 ther e t en t r e t enu p e n d a n t la dur6e de l ' op~ra t ion �9 l ' 6 t a t d 'anes th6s ie est fix6 sur le dos. Apr~s excis ion le long de la l igne m~diane on fair sai l l i r les lobes h@at iques ant6r ieurs hers de la pa ro i abdo- minale. L a ca thode ~ tan t au corps, adhgren te au dos ras6 au p rda l ab l e , on m a i n t i e n t avec les doigts sur la surface du lobe h @ a t i q u e t ra i t6 , un appare i l en ver re d ' n n modgle ana logue ~ celui que nous avons d6eri t p r6cddemment mais plus pe t i t , e t d e n t les bords 6vases s sa pa r t i e infgrieure se pro longent p a r une l ame de caoutchouc a y a n t la forme d ' u n anneau d6coup6 sur une sphere. Grace ~ ce d ispos i t i f l ' adh6sivi t6 est tr~s bonne et le l iquide qui r emp l i t l ' appa re i l off plonge l ' anode, q u a n d on le m a i n t i e n t avee les doigts sur la face antgr ieure du lobe h@at ique , ne fui t pas, ce qui est une condi t ion n6eessaire, les couran ts de diffusion d e v a n t gtre so igneusement gr i t@. L a

i On peut imaginer le processus suivant: Par endosmose 61eetrique, une solution renfermant des ions aetifs au point de rue de l'dlee~risation de ?ontact pgn6trera dans la profondeur du tissu et modif[era la constitution ionique du milieu interstitiel baignant les eellules. Les membranes limitant le eytoplasme de ees cellules sent le sigge d'une diff6rence de potentiel de leur ~ace interne s leur face externe. Cette diff6renee de potentiel est fonction eomme nous l'avons montr6 sur des parais inertcs (C. R. A. S., T. 146, p. 927) de la composition ionique des milieux en contact. Duns l'@aisseur de cette membrane eellulaire les veines liquides qui cette fois, remplissents les interstices micellaires pourront glisser sous l'aetion de eette difference de potentiel dent la mem- brane eellulaire polarisge est le sigge vers l'intgrieur de la 'cellule.

2 FAu~-Fm~Iv~:r ~t 1 7 ~ G~A~]) C. IR. S. B., t. LXXV, p. 1140.

626 Sammelreferat

diff6rence de potentiel utilis6e 6tait de 2 ou 4 volts; le d6bit de 1 ~ 2 milli- amp6res et la dur6e d'exp6rience de 20 minutes environ.

Les ]iquides baignant ls face ant6rieure du lobe h6p~tique 6talent constitu6s par des solutions isotoniques de glucose dans lesquelles 6tait dissons

des concentrations qui vari6rent au eours de nos essais mais qui furent le

Fig. 10

plus souvent au voisinage de N/10 l'61eetrolyte exp6riment6. Des essais pr6alables nous montrgrent que les sels susceptibles de provoquer dans les conditions ci-dessus d6finies, de polarit6, de tension et de d6bit, un gonflement du lobe h6patique facilement observable en cours d'exp6rience et devenant mgme rapidement trgs important , pr6sentaient une r6action ~cide, comme le ehlorure ferrique, ou bien, si leur r6action 6tait neutre, leurs cathions 6taient polyvalents (C6rium, Lanthane, Baryum) l 'anion correspondant restant monovalent: ehlorure ou nitrate.

Sammelreferat 6 2 7

L'exp6rience achev6e on sacrifiait l 'animal et on pr61evait un fragment du lobe h6patique imm6diatement fix6 pour l 'examen histologique. Cet examen r6v~le tout de suite un gonflement tr~s important de la cellule h6pa- tique.

L 'aspect eytologique r6alis6 par l 'endosmose 61ectrique est trbs parti- culier; on distingue dans le cytoplasma de chaque cellule des espaces clairs figurant comme des vacuoles, d 'abord nombreux et de petite taille, puis confluent, volumineux, repoussant le eytoplasma proprement d i t e n une mince couche pari6tale dont un 6paississement enrobe le noyau; la cellule

Fig. 11

h6patique ressemble alors ~ nne cellule v6g6tMe. Ces espaces clairs ne ren- ferment pus de glyeog~ne; les r6actifs fixateurs pr6cipitent leur contenu sous la forme d 'un granulum ou d 'un reticulum de nature albuminoi'de d ' au tan t moins dense que le gonflement est plus eonsid6rable, et pr~sentant des r6actions tinctoriales tr~s caract6ristiques ; sur une coupe de foie endosmos6, color6e par la m6thode de MALLORY par exemple, le cytoplasma proprement dit se colore surtout par la fuehsine et pr6sente une teinte violae6e, tandis que le contenu albumino~de des vacuoles fixe uniquement le bleu d'aniline et tranche nette- ment par sa teinte bleue trSs pure.

Le chondriome qui demeure dans le cytoplasma fuehsinophile n 'est aucunement Mt6r5 par cette inondation de la cellule; ce ph~nom~ne ne semble int4resser que la phase hydroMbumino~'de continue du cytoplasms, laquel]e se seinde en deux parties diff6rant avant tout l 'une de l 'autre par leur degr6

628 Sammelreferat

d 'hydrata t ion et leur 6tat colloidal. (Fig. 10 et 11. La figure 12 donne l 'aspeet ggn6ral d'une coupe de tissu h@atique apr~s endosmose 61ectrique.)

Une telle forme d'altgration est absolument distinete des 2 formes d'alt6ration d6crites par MAY~I~ et RA~I~RY g la suite d'intoxieations diverses qui sont la cytolise (aspect clair) et l 'homog6nNsation.

Fig. 12

Sur un certain nombre d 'animanx nous avons r6p6t6 la mgme exp6rience d'endosmose mais en r6alisant des conditions d'aseptie suffisantes pour que l'exp6rienee aehev6e, et remet tant en place darts la cavitg abdominale le lobe h@atique trait6, l 'animal surv6cut g ]'op6ration. On le saerifiait alors quelques jours plus tard afin de juger de l '6tat de r6paration du tissn b@atique.

L 'examen hist01ogique montrai t la disparition des profondes modi- fications ei-dessus d6crites et le retour - - apr~s 24 ou 48 heures - - aux aspects normaux de la cellule h6patique. Le caraetgre r6versible de ees modifications prouve elairement qu'il ne s 'agit pas iei d'alt~rations pathologiques et il est remarquable que des perturbations aussi consid6rables puissent 6tre impos6es

SammekeNrat 629

un 61~ment v ivant sans provoquer de l~sions irr@arables et que le retour l '6tat normal puisse s 'effectuer en si peu de temps sans laisser subsister de

trace apparente. De tels moyens d 'act ion sur la eellule vivante sont suseeptibles de

devenir riches d'enseignements si, par le moyen de m~thodes mieroehimiqucs nous devenions s m6me de savoir quels ions p@~trent dans la eellule avec ]e flux endosmotique. Ces reeherehes n 'ont pas encore, que nous saehions, 6t6 entreprises.

SOMMAIRE

I. Sur des tissus vivants, en place sur l 'animal, et normalemcnt irrigu~s, On peut r~aliser soit ~ t ravers les interstices cellulaires soit sur la cellule elle m6me ~ travers les interstices des mieelles protoplasmiques des endosmoscs et des exosmoses ~lectriques.

II . Sur l'oeil du lapin ou du chat e 'est ~ t ravers dos interstices que les cellules de la comte laissent entre-elles que glissent les veines liquides. De telles osmoses provoquent des glaucSmes artifieiels NeVant eonsid6rablement la tension intraoculaire par p6n~tration clans la cbambre ant6rieure du liquide baignant la face externe de la corn~e, ou au contraire elles abaissent eonsi- d~rablement cette tension de l'ceil par exosmose et sortie de l 'bumeur aqueuse hors de la ehambre antgrieure. Ces modifications de la tension oculaire sent d'ailleurs eph~mgres.

I I L Pour nne orientation fix@ du champ 61ectrique le sens de l 'osmose /~ travers la corn@ d@end de l '~tat 51ectrique - - signe et densit6 des charges 61ectriques - - des parois des cellules qui eomposent la f rame du tissu de la eornge.

Cet gtat 61cetriquc est susceptible d'6tre modifi6 par la pr6sence darts la solution en contact avee la face externe de la corn6e d'ions actifs dans l'~lectrisation d'adsorption. Les ions OH+ et les anions polyvalents commu- niquent aux patois des cellules une charge n6gative; les cathions polyvalents une charge positive.

IV. Sur les eellules du role, e 'est ~ travers les interstices des mieelles protoplasmiques que glissent les veines liquides. De telles endosmoses 61ec- triques provoquent do v6ritables <~ inondations ~ cellulaires. La eellule h@a- tique ressemble alors ~ une eellule v6g~tale. Mais ees modifications impos@s dispasraissent progressivement, et rapidement la cellule h@atiqu e reprend son aspect normal.