Anatomie et physiologie II

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Anatomie et physiologie II

Rappeler que le sang est un tissu conjonctif. Comme tous les tissus conjonctifs, il est constitué d’éléments cellulaires et d’une matrice extracellulaire. Les éléments cellulaires – appelés éléments formés – comprennent les globules rouges (GR), les globules blancs (GB) et des fragments cellulaires appelés plaquettes. La matrice extracellulaire, appelée plasma, rend le sang unique parmi les tissus conjonctifs car il est fluide. Ce fluide, qui est principalement de l’eau, suspend perpétuellement les éléments formés et leur permet de circuler dans tout le corps au sein du système cardiovasculaire.

Fonctions du sang

La fonction première du sang est de fournir de l’oxygène et des nutriments aux cellules du corps et d’en éliminer les déchets, mais ce n’est que le début de l’histoire. Les fonctions spécifiques du sang comprennent également la défense, la distribution de la chaleur et le maintien de l’homéostasie.

Transport

Les nutriments des aliments que vous mangez sont absorbés dans le tube digestif. La plupart d’entre eux voyagent dans la circulation sanguine directement vers le foie, où ils sont traités et libérés dans la circulation sanguine pour être acheminés vers les cellules du corps. L’oxygène de l’air que vous respirez se diffuse dans le sang, qui passe des poumons au cœur, qui le pompe ensuite vers le reste du corps. En outre, les glandes endocrines disséminées dans tout le corps libèrent leurs produits, appelés hormones, dans le sang, qui les transporte vers des cellules cibles éloignées. Le sang recueille également les déchets et sous-produits cellulaires et les transporte vers divers organes pour les éliminer. Par exemple, le sang déplace le dioxyde de carbone vers les poumons pour qu’il soit expiré du corps, et divers déchets sont transportés vers les reins et le foie pour être excrétés du corps sous forme d’urine ou de bile.

Défense

Plusieurs types de GBM protègent le corps contre les menaces extérieures, comme les bactéries pathogènes qui ont pénétré dans la circulation sanguine dans une plaie. D’autres GBM recherchent et détruisent les menaces internes, comme les cellules dont l’ADN a muté et qui pourraient se multiplier pour devenir cancéreuses, ou les cellules du corps infectées par des virus.

Lorsque des lésions aux vaisseaux entraînent une hémorragie, les plaquettes sanguines et certaines protéines dissoutes dans le plasma, la partie liquide du sang, interagissent pour bloquer les zones rompues des vaisseaux sanguins concernés. Cela protège le corps de toute nouvelle perte de sang.

Maintien de l’homéostasie

Rappelons que la température corporelle est régulée par une boucle classique de rétroaction négative. Si vous faisiez de l’exercice par une journée chaude, l’augmentation de votre température corporelle centrale déclencherait plusieurs mécanismes homéostatiques, notamment un transport accru du sang de votre cœur vers la périphérie de votre corps, qui est généralement plus fraîche. Lorsque le sang passe dans les vaisseaux de la peau, la chaleur est dissipée dans l’environnement et le sang qui retourne au cœur du corps est plus frais. En revanche, par temps froid, le sang est détourné de la peau pour maintenir le cœur du corps plus chaud. Dans des cas extrêmes, cela peut entraîner des gelures.

Le sang contribue également à maintenir l’équilibre chimique du corps. Les protéines et d’autres composés du sang agissent comme des tampons, qui aident ainsi à réguler le pH des tissus corporels. Le sang aide également à réguler la teneur en eau des cellules du corps.

Composition du sang

Vous avez probablement déjà subi une prise de sang à partir d’une veine superficielle de votre bras, qui était ensuite envoyée à un laboratoire pour analyse. Certaines des analyses sanguines les plus courantes – par exemple, celles qui mesurent les taux de lipides ou de glucose dans le plasma – permettent de déterminer quelles substances sont présentes dans le sang et en quelles quantités. D’autres tests sanguins vérifient la composition du sang lui-même, y compris les quantités et les types d’éléments formés.

Un de ces tests, appelé hématocrite, mesure le pourcentage de GR, cliniquement connu sous le nom d’érythrocytes, dans un échantillon de sang. Il est réalisé en faisant tourner l’échantillon de sang dans une centrifugeuse spécialisée, un processus qui permet aux éléments les plus lourds en suspension dans l’échantillon de sang de se séparer du plasma liquide et léger (figure 1). Les éléments les plus lourds du sang étant les érythrocytes, ceux-ci se déposent tout au fond du tube d’hématocrite. Au-dessus des érythrocytes se trouve une couche fine et pâle composée des autres éléments formés du sang. Il s’agit des globules blancs, cliniquement connus sous le nom de leucocytes, et des plaquettes, fragments de cellules également appelés thrombocytes. Cette couche est appelée couche leucocytaire en raison de sa couleur ; elle constitue normalement moins de 1 % d’un échantillon de sang. Au-dessus de la couche leucocytaire se trouve le plasma sanguin, normalement un fluide pâle, de couleur paille, qui constitue le reste de l’échantillon.

Figure 1. Les éléments cellulaires du sang comprennent un grand nombre d’érythrocytes et comparativement moins de leucocytes et de plaquettes. Le plasma est le liquide dans lequel les éléments formés sont en suspension. Un échantillon de sang essoré dans une centrifugeuse révèle que le plasma est le composant le plus léger. Il flotte au sommet du tube, séparé des éléments les plus lourds, les érythrocytes, par une couche leucocytaire et des plaquettes. L’hématocrite est le pourcentage de l’échantillon total qui est composé d’érythrocytes. Les taux d’hématocrite déprimés et élevés sont indiqués à titre de comparaison.

Le volume des érythrocytes après centrifugation est aussi communément appelé volume globulaire (VGP). Dans le sang normal, environ 45 % d’un échantillon est constitué d’érythrocytes. L’hématocrite d’un échantillon peut toutefois varier de manière significative, entre 36 et 50 %, en fonction du sexe et d’autres facteurs. Les valeurs normales d’hématocrite pour les femmes vont de 37 à 47, avec une valeur moyenne de 41 ; pour les hommes, l’hématocrite va de 42 à 52, avec une moyenne de 47. Le pourcentage des autres éléments formés, les globules blancs et les plaquettes, est extrêmement faible et n’est donc normalement pas pris en compte avec l’hématocrite. Le pourcentage moyen de plasma est donc le pourcentage de sang qui n’est pas constitué d’érythrocytes : pour les femmes, il est d’environ 59 (ou 100 moins 41), et pour les hommes, il est d’environ 53 (ou 100 moins 47).

Caractéristiques du sang

Lorsque vous pensez au sang, la première caractéristique qui vous vient probablement à l’esprit est sa couleur. Le sang qui vient d’absorber de l’oxygène dans les poumons est rouge vif, et le sang qui a libéré de l’oxygène dans les tissus est d’un rouge plus sombre. Cela est dû au fait que l’hémoglobine est un pigment qui change de couleur, selon le degré de saturation en oxygène.

Le sang est visqueux et quelque peu collant au toucher. Il a une viscosité environ cinq fois supérieure à celle de l’eau. La viscosité est une mesure de l’épaisseur ou de la résistance à l’écoulement d’un fluide, et est influencée par la présence des protéines plasmatiques et des éléments formés dans le sang. La viscosité du sang a un impact considérable sur la pression et le débit sanguins. Considérez la différence d’écoulement entre l’eau et le miel. Le miel, plus visqueux, présenterait une plus grande résistance à l’écoulement que l’eau, moins visqueuse. Le même principe s’applique au sang.

La température normale du sang est légèrement supérieure à la température normale du corps – environ 38 °C (ou 100,4 °F), contre 37 °C (ou 98,6 °F) pour une lecture de la température interne du corps, bien que des variations quotidiennes de 0,5 °C soient normales. Bien que la surface des vaisseaux sanguins soit relativement lisse, lorsque le sang y circule, il subit un certain frottement et une certaine résistance, surtout lorsque les vaisseaux vieillissent et perdent leur élasticité, ce qui produit de la chaleur. Cela explique sa température légèrement plus élevée.

Le pH du sang est en moyenne d’environ 7,4 ; cependant, il peut varier de 7,35 à 7,45 chez une personne en bonne santé. Le sang est donc un peu plus basique (alcalin) sur une échelle chimique que l’eau pure, dont le pH est de 7,0. Le sang contient de nombreux tampons qui contribuent effectivement à réguler le pH.

Le sang constitue environ 8 % du poids du corps adulte. Les hommes adultes ont en moyenne 5 à 6 litres de sang. Les femmes ont en moyenne 4 à 5 litres.

Sang Plasma

Comme les autres liquides de l’organisme, le plasma est composé principalement d’eau : En fait, il est composé d’environ 92 % d’eau. Dissous ou en suspension dans cette eau se trouve un mélange de substances, dont la plupart sont des protéines. Il existe littéralement des centaines de substances dissoutes ou en suspension dans le plasma, bien que beaucoup d’entre elles ne se trouvent qu’en très petites quantités.

Protéines plasmatiques

Environ 7 % du volume du plasma – presque tout ce qui n’est pas de l’eau – est constitué de protéines. Celles-ci comprennent plusieurs protéines plasmatiques (protéines propres au plasma), plus un nombre beaucoup plus faible de protéines régulatrices, notamment des enzymes et certaines hormones. Les principaux composants du plasma sont résumés dans le tableau 1.

Les trois principaux groupes de protéines plasmatiques sont les suivants :

• L’albumine est la plus abondante des protéines plasmatiques. Fabriquées par le foie, les molécules d’albumine servent de protéines de liaison – véhicules de transport pour les acides gras et les hormones stéroïdes. Rappelons que les lipides sont hydrophobes ; cependant, leur liaison à l’albumine permet leur transport dans le plasma aqueux. L’albumine est également le facteur le plus important de la pression osmotique du sang, c’est-à-dire que sa présence retient l’eau à l’intérieur des vaisseaux sanguins et attire l’eau des tissus, à travers les parois des vaisseaux sanguins et dans la circulation sanguine. Cela contribue à maintenir à la fois le volume sanguin et la pression artérielle. L’albumine représente normalement environ 54 % de la teneur totale en protéines plasmatiques, à des niveaux cliniques de 3,5 à 5,0 g/dL de sang.
• Les deuxièmes protéines plasmatiques les plus courantes sont les globulines. Groupe hétérogène, il existe trois sous-groupes principaux appelés alpha, bêta et gamma globulines. Les alpha et bêta-globulines transportent le fer, les lipides et les vitamines liposolubles A, D, E et K vers les cellules ; comme l’albumine, elles contribuent également à la pression osmotique. Les gammaglobulines sont des protéines impliquées dans l’immunité et sont plus connues sous le nom d’anticorps ou d’immunoglobulines. Bien que d’autres protéines plasmatiques soient produites par le foie, les immunoglobulines sont produites par des leucocytes spécialisés appelés plasmocytes. (Cherchez du contenu supplémentaire pour plus d’informations sur les immunoglobulines.) Les globulines représentent environ 38 % du volume total des protéines plasmatiques, à des niveaux cliniques de 1,0-1,5 g/dL de sang.
• La protéine plasmatique la moins abondante est le fibrinogène. Comme l’albumine et les alpha et bêta globulines, le fibrinogène est produit par le foie. Il est essentiel pour la coagulation du sang, un processus décrit plus loin dans ce chapitre. Le fibrinogène représente environ 7 % du volume total des protéines plasmatiques, à des niveaux cliniques de 0,2 à 0,45 g/dL de sang.

Autres solutés plasmatiques

En plus des protéines, le plasma contient une grande variété d’autres substances. Il s’agit notamment de divers électrolytes, tels que les ions sodium, potassium et calcium ; de gaz dissous, tels que l’oxygène, le dioxyde de carbone et l’azote ; de divers nutriments organiques, tels que les vitamines, les lipides, le glucose et les acides aminés ; et de déchets métaboliques. Tous ces solutés non protéiques combinés contribuent à environ 1 % du volume total du plasma.

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Revue de chapitre

Le sang est un tissu conjonctif fluide essentiel au transport des nutriments, des gaz et des déchets dans tout l’organisme, à la défense de l’organisme contre les infections et autres menaces, et à la régulation homéostatique du pH, de la température et d’autres conditions internes. Le sang est composé d’éléments formés – érythrocytes, leucocytes et fragments de cellules appelés plaquettes – et d’une matrice extracellulaire fluide appelée plasma. Le plasma est composé à plus de 90 % d’eau. Le reste est constitué principalement de protéines plasmatiques – notamment l’albumine, les globulines et le fibrinogène – et d’autres solutés dissous tels que le glucose, les lipides, les électrolytes et les gaz dissous. En raison des éléments formés et des protéines plasmatiques et autres solutés, le sang est collant et plus visqueux que l’eau. Il est également légèrement alcalin, et sa température est légèrement supérieure à la température normale du corps.

Autocontrôle

Réponds à la ou aux questions ci-dessous pour voir dans quelle mesure tu comprends les sujets abordés dans la section précédente.

Glossaire

albumine : protéine plasmatique la plus abondante, rendant compte de la majeure partie de la pression osmotique du plasma

anticorps : (également, immunoglobulines ou gammaglobulines) protéines spécifiques de l’antigène produites par des lymphocytes B spécialisés qui protègent l’organisme en se liant à des corps étrangers tels que les bactéries et les virus

sang : tissu conjonctif liquide composé d’éléments formés – érythrocytes, leucocytes et plaquettes – et d’une matrice extracellulaire fluide appelée plasma ; composant du système cardiovasculaire

manteau : couche fine et pâle de leucocytes et de plaquettes qui sépare les érythrocytes du plasma dans un échantillon de sang centrifugé

fibrinogène : protéine plasmatique produite dans le foie et intervenant dans la coagulation du sang

éléments formés : composants cellulaires du sang ; c’est-à-dire les érythrocytes, les leucocytes et les plaquettes

globulines : groupe hétérogène de protéines plasmatiques qui comprend les protéines de transport, les facteurs de coagulation, les protéines immunitaires et autres

hématocrite : (également, volume globulaire) pourcentage volumique des érythrocytes dans un échantillon de sang centrifugé

immunoglobulines : (également, anticorps ou gammaglobulines) protéines spécifiques de l’antigène produites par des lymphocytes B spécialisés qui protègent l’organisme en se liant à des corps étrangers tels que les bactéries et les virus

volume de cellules emballées (PCV) : (aussi, hématocrite) pourcentage volumique des érythrocytes présents dans un échantillon de sang centrifugé

plasma : dans le sang, la matrice extracellulaire liquide composée principalement d’eau qui fait circuler les éléments formés et les matières dissoutes dans tout le système cardiovasculaire

plaquettes : (aussi, thrombocytes) l’un des éléments formés du sang qui consiste en des fragments cellulaires cassés des mégacaryocytes

globules rouges (GR) : (également, érythrocytes) l’un des éléments formés du sang qui transporte l’oxygène

les globules blancs (GB) : (également, leucocytes) l’un des éléments formés du sang qui assure la défense contre les agents pathogènes et les matières étrangères

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