1 L`appareil circulatoire - CFA MUNICIPAL DE BELFORT

Les fonctions de nutrition
1 L’appareil circulatoire
1.1 L'organisation de l'appareil circulatoire
Le système circulatoire est l'entreprise de transport de l'organisme. Il véhicule jusqu'aux
cellules l'oxygène et les aliments dont elles ont besoin et ramène les déchets de leur activité
vers les organes épurateurs.
L'appareil circulatoire de l'homme se compose d'un organe moteur, le cœur, qui se comporte
comme une pompe aspirante et foulante, et d'un système de tuyaux : les artères et les veines
qui véhiculent le sang.
Dans les organes et les tissus, d'innombrables petits canaux, les capillaires, font la jonction
entre les artères et les veines et c'est à leur niveau que se font les échanges nutritifs.
Tout ce mécanisme sert à véhiculer le sang qui est un liquide nutritif, le plasma, dans lequel
flottent des éléments cellulaires, globules et plaquettes.
Une circulation lymphatique est branchée en dérivation sur la voie veineuse.
1.2 Le cœur
Logé entre les poumons, le cœur, de forme conique, a sa pointe tournée vers l'avant et s'appuie
vers la gauche sur le diaphragme, muscle respirateur principal.
C'est un muscle creux qui, par sa contraction rythmique, assure la progression du sang à
l'intérieur des vaisseaux. Le cœur se contracte environ 100 000 fois par jour : c'est le muscle le
plus puissant de l'organisme.
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Une cloison médiane sépare le cœur en deux moitiés qui ne communiquent pas entre
elles : une moitié droite {"cœur droit") et une moitié gauche {"cœur gauche")
anatomiquement et physiologiquement indépendantes.
Chaque moitié est constituée d'une partie supérieure, l'oreillette, et d'une partie inférieure, le
ventricule. L'oreillette et le ventricule d'une même moitié communiquent par un orifice muni
d'une valve.
Dans chaque moitié, le sang amené aux oreillettes par les veines s'engouffre dans les ventricules
correspondants qui l'expulsent vers les artères.
Le muscle cardiaque est appelé myocarde. Il est constitué par des travées de fibres musculaires
striées fonctionnant comme des fibres lisses ; c'est pour cela que le mouvement du cœur échappe à
notre volonté.
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1.3 Les vaisseaux sanguins
1.3.1 Les artères
Les artères partent du cœur vers les organes.
Au fur et à mesure que l'on s'éloigne du cœur, le calibre des artères diminue : aux artères de gros
calibre succèdent les artères de moyen calibre, puis les artérioles qui se ramifient en capillaires
artériels.
1.3.2 Les veines
Les veines ramènent le sang au cœur.
Le secteur veineux forme un réseau à peu près symétrique à celui des artères :
les capillaires veineux se réunissent en vaisseaux plus gros, les veinules,
qui confluent entre elles pour former les veines qui ramènent le sang aux
oreillettes.
Les veines possèdent des valvules qui empêchent le sang de refluer en arrière
sous son propre poids.
1.3.3 Les capillaires
Les capillaires sont les éléments les plus fins de l'appareil circulatoire.
Ils font la jonction entre les artérioles et les veinules et c'est à travers leur paroi, extrêmement
fine, que se font les échanges gazeux sang/air et les échanges nutritifs sang/tissus.
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1.4 La double circulation
1.4.1 La circulation générale : cœur <—> organes
Parti du ventricule gauche, le sang oxygéné est distribué par les artères et les artérioles à tous les
organes. À travers la paroi des capillaires, il cède aux tissus de chaque organe les aliments et
l'oxygène qu'il renferme et reçoit en retour de l'organe le dioxyde de carbone et les déchets de
son activité.
Devenu du sang veineux, il fait retour, par les veinules, puis les veines et les veines caves à
l'oreillette droite du cœur.
Dans la circulation générale :
-les artères sont riches en O2 et pauvres en CO2
-les veines sont pauvres en O2 et riches en CO2
1.4.2 La circulation pulmonaire : cœur <—> poumons
Le sang appauvri en oxygène, lancé dans l'artère pulmonaire, part vers les poumons où il libère le
gaz carbonique en même temps qu'il se charge en oxygène.
Des poumons, les quatre veines pulmonaires ramènent ce sang oxygéné à l'oreillette gauche
du cœur.
Dans la circulation pulmonaire :
-les artères sont riches en CO2 et pauvres en O2
-les veines sont pauvres en CO2 et riches en O2
1.5 Le milieu intérieur
Le sang et la lymphe ravitaillent les organes en oxygène et aliments et drainent leurs déchets
vers les organes épurateurs (foie, reins, poumons, peau).
De plus, ces deux liquides interviennent efficacement dans la défense de l'organisme contre les
microbes.
Sang et lymphe, intermédiaires nourriciers, épurateurs et défenseurs pour toutes nos cellules,
constituent le milieu intérieur.
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1.5.1 Le sang
Le sang peut être considéré comme un tissu dont les cellules (globules et plaquettes) sont en
suspension dans un liquide, le plasma.
Les cellules sanguines ayant une durée de vie limitée sont constamment détruites, mais aussi
constamment renouvelées. Le plasma subit aussi des phénomènes de renouvellement : le sang
est un milieu en perpétuelle évolution.
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1.5.1.1 Le plasma (45 % du sang)
Le plasma est la partie liquide du sang. C'est le véhicule des éléments nutritifs dans
notre corps et, en même temps, la voie de transit des déchets résultant de l'activité et de
l'usure des organes. De plus, il contient le fibrinogène qui joue un rôle dans la coagulation
du sang.
Sa composition est extrêmement fixe et très voisine de celle de l'eau de mer. Pour 1 000
grammes (un litre) de sang, on trouve :
-900 grammes d'eau,
-80 grammes de protides,
-6 grammes de lipides,
-1 gramme de glucides,
-des sels minéraux,
-des bicarbonates et des phosphates qui assurent un pH constant (7,4),
-des hormones produites par les glandes endocrines,
-des anticorps jouant un rôle fondamental dans la défense de l'organisme.
1.5.1.2 Les cellules sanguines (55 % du sang)
 Les globules rouges ou hématies
Ce sont de petits disques biconcaves de 7 µm de diamètre sur 2 µm d'épaisseur, visqueux,
agglutinés les uns contre les autres et colorés par un pigment rouge, l'hémoglobine, qui
contient du fer et qui a une grande affinité pour l'oxygène.
Leur nombre est prodigieux : environ 5 millions par mm3 de sang.
Les hématies sont des cellules dégénérées, sans noyau ; aussi ont-elles une durée de vie très
limitée (120 jours) et sont-elles constamment renouvelées. Il s'en forme sans cesse dans la
moelle rouge des os, en particulier dans le sternum, les vertèbres et les os longs.
Leur seule fonction est respiratoire : les globules rouges transportent de l'oxygène
des poumons vers les tissus et une partie du gaz carbonique des tissus vers les poumons.
 Les globules blancs ou leucocytes
Les leucocytes sont un peu plus gros que les globules rouges (7 à 15 µm) et bien moins
nombreux : 7 à 8 000 par mm3, ce qui représente un leucocyte pour 700 hématies
environ. Ce sont des cellules incolores et nucléées. Leur durée de vie est encore plus
brève que celle des hématies (3 semaines).
11 existe différentes variétés de leucocytes :
-les polynucléaires (ou granulocytes), "tueurs de microbes" ;
-les mononucléaires (monocytes et lymphocytes).
Le rôle essentiel des leucocytes est la défense de l'organisme.
Ils doivent ce rôle à trois propriétés :
-la mobilité : les globules blancs peuvent traverser la paroi des capillaires par
diapédèse pour phagocyter les cellules mortes de l'organisme et les microbes ;
-la sécrétion d'enzymes bactéricides (poisons neutralisant certains microbes) ;
-la sécrétion d'anticorps par les lymphocytes.
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 Les plaquettes sanguines
Ces éléments (environ 200 000 par mm3 de sang) jouent un rôle fondamental dans
l'hémostase, c'est-à-dire dans le mécanisme d'arrêt des saignements.
Lorsqu'un vaisseau est blessé, l'adhésion et l'agrégation des plaquettes au niveau de la
blessure détermine la formation du clou plaquettaire qui obstrue et arrête le
saignement.
Cette action est complétée par la transformation, à l'air libre, du fibrinogène, protéine
soluble présente dans le plasma, en fibrine, protéine insoluble, qui forme un réseau de
fibres enchevêtrées appelé caillot.
Le sang coagule, une croûte apparaît.
1.5.1.3 Les principales fonctions du sang
 Fonction de transport : le sang transporte les gaz respiratoires (oxygène et dioxyde
de carbone), les éléments nutritifs, les déchets à évacuer, les hormones des glandes
endocrines, les anticorps, les vitamines.
 Fonction thermorégulatrice : l'irrigation plus ou moins intense d'une partie du corps
détermine un réchauffement ou une déperdition de chaleur.
 Fonction immunitaire : défense de l'organisme par les globules blancs.
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1.5.2 La lymphe et la circulation lymphatique
Une éraflure superficielle ne saigne pas, elle laisse suinter un liquide clair, le même qui
remplit une ampoule ou une cloque.
Ce liquide contient à peu près les mêmes éléments que le sang, sauf qu'il ne contient pas
de globules rouges.
La lymphe provient du sang.
Au niveau des capillaires sanguins, une partie du plasma et des globules blancs traverse les
parois des capillaires pour venir baigner directement les cellules.
Ce plasma et ces leucocytes constituent la lymphe interstitielle, liquide nutritif qui
imprègne nos tissus comme l'eau imprègne une éponge.
Après avoir fourni aux cellules les aliments apportés par le sang et recueilli une partie de
leurs déchets, ce liquide est collecté dans des capillaires lymphatiques puis dans des
veines lymphatiques qui finissent par se déverser dans la circulation sanguine.
Cette lymphe circulante est filtrée sur tout son parcours par de nombreux ganglions
lymphatiques (700 environ), véritables réservoirs de leucocytes.
Certains sont palpables sous la peau ; leur volume augmente en cas d'infection.
Ainsi, la lymphe, qui provient du sang, réintègre l'appareil sanguin. Son rôle a été de nourrir les
cellules et de participer à la défense de l'organisme.
Le système lymphatique
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1.6 Synthèse
L'appareil circulatoire
 Ensemble des structures destinées à véhiculer le sang et la lymphe qui alimentent,
oxygènent, épurent et défendent nos tissus.
 Système fermé constitué d'un carrefour, le cœur, et de vaisseaux.
Le cœur est un muscle creux (myocarde) constitué de deux moitiés indépendantes et qui
joue le rôle de pompe aspirante et foulante. Chaque moitié est constituée d'une partie
supérieure, Y oreillette, et d'une partie inférieure, le ventricule, qui communiquent par une
valve.
Les vaisseaux sanguins
Les artères partent du cœur vers les poumons et les organes. Les veines arrivent au cœur
en provenance des poumons et des organes. Les capillaires font la jonction entre les
artérioles et les veinules ; c'est à travers leur paroi que se font les échanges gazeux et les
échanges nutritifs.
La double circulation sanguine
Dans la circulation générale, les artères sont riches en O2, les veines en CO2. Dans la
circulation pulmonaire, les artères sont riches en CO2, les veines en Or
Le sang = plasma + cellules sanguines. Canalisé dans les vaisseaux sanguins, il assure des
fonctions de transport, de thermorégulation et de défense.
 Plasma = eau + nutriments + vitamines + anticorps + hormones, etc.
 Les globules rouges (hématies) sont colorés par l'hémoglobine (pigment
rouge riche en fer) qui achemine l'oxygène depuis les poumons jusqu'aux
tissus et le CO2 des tissus vers les poumons.
 Les globules blancs (leucocytes) assurent la défense de l'organisme.
 Les plaquettes sanguines interviennent dans l'arrêt des hémorragies.
La lymphe = liquide (plasma + globules blancs) qui filtre à travers la paroi des capillaires
et se répand dans les espaces intercellulaires pour nourrir et défendre nos tissus (lymphe
interstitielle) ; cette lymphe est recueillie dans les capillaires et vaisseaux lymphatiques qui
retournent à la circulation sanguine (lymphe canalisée).
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2 L’appareil respiratoire
2.1 L'organisation de l'appareil respiratoire
Les cellules de notre organisme ont un besoin constant de l'oxygène qui leur est apporté par le
sang. C'est au niveau des poumons que le sang se charge en oxygène au cours de l'inspiration
et qu'il évacue le dioxyde de carbone au cours de l'expiration.
L'appareil respiratoire est l'ensemble des organes qui permettent les échanges gazeux
entre le sang et l'air qui nous entoure.
Chez tous les mammifères, l'appareil respiratoire comprend deux parties : les voies respiratoires
et les poumons, les premières conduisant l'air aux seconds.
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2.1.1 Les voies respiratoires
Elles conduisent l'air aux poumons : il s'agit des fosses nasales, du pharynx, du larynx, de la
trachée-artère et des bronches.
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2.1.2 Les poumons
Les poumons sont des organes spongieux et élastiques, situés dans le thorax. Ils sont divisés par
des sillons profonds en lobes : trois pour le poumon droit (700 grammes), deux pour le poumon
gauche (600 grammes).
La surface médiane de chaque poumon présente une ouverture à travers laquelle passent les
bronches, les nerfs et les vaisseaux sanguins.
À l'intérieur de chaque poumon, la bronche primitive se ramifie un
grand nombre de fois en bronches de plus en plus fines. Les dernières
ramifications donnent naissance aux bronchioles.
Chaque bronchiole, accompagnée d'une artériole, aboutit à un
élément pyramidal dont le volume est de l'ordre du centimètre
cube : le lobule pulmonaire, unité respiratoire.
Dans le lobule pulmonaire, la bronchiole se divise 2 ou 3 fois ; les
dernières ramifications constituent les canaux alvéolaires dans
lesquels s'ouvrent les alvéoles, emplies d'air.
C'est au niveau des alvéoles pulmonaires, dont la paroi est plus fine que
l'épaisseur d'un papier de cigarette, que s'effectuent les échanges gazeux
pulmonaires entre le sang et l'air.
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2.2 La fonction respiratoire
La fonction respiratoire permet :
 d'une part, la collecte de l'oxygène ;
 d'autre part, l'élimination du dioxyde de carbone produit par la combustion
à l'intérieur de nos cellules.
La respiration fait intervenir quatre mécanismes :




l'échange d'air entre les poumons et l'air ambiant (ventilation pulmonaire) ;
les échanges gazeux entre l'air alvéolaire et le sang (respiration pulmonaire) ;
le transport des gaz respiratoires par le sang ;
les échanges gazeux entre le sang et les cellules (respiration tissulaire).
2.2.1 La ventilation pulmonaire
Ce sont les échanges gazeux qui s'effectuent entre l'air atmosphérique et les poumons (air
alvéolaire). Ces échanges d'air se font grâce aux mouvements respiratoires. La ventilation
pulmonaire comprend :
 l'entrée de l'air atmosphérique dans les poumons (inspiration),
 la sortie de l'air alvéolaire (expiration).
2.2.2 La respiration pulmonaire
Les échanges gazeux entre l'air des poumons et le sang s'effectuent dans les alvéoles.
Dans la respiration pulmonaire,

le sang entre dans les poumons riche en CO2

le sang sort des poumons riche en O2
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2.2.3 Le transport des gaz respiratoires par le sang
Dans les vaisseaux sanguins :

l'oxygène se combine avec les atomes de fer de l'hémoglobine, pigment rouge
contenu dans les hématies. Cette combinaison s'appelle oxyhémoglobine.

le gaz carbonique est dissous dans le plasma ou combiné avec l'hémoglobine
pour former une combinaison réversible, susceptible de libérer le CO2.
2.2.4 Les échanges gazeux entre le sang et les tissus
Dans la respiration tissulaire,

le sang entre dans les tissus riche en O2.

le sang sort des tissus riche en CO2
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2.3 Synthèse
L'appareil respiratoire est l'ensemble des organes qui permettent les échanges gazeux
entre le sang et l'air qui nous entoure.
Les voies respiratoires conduisent l'air jusque dans les poumons et assurent l'évacuation
de l'air vicié. Elles comprennent la cavité nasale, le pharynx, le larynx, la trachée et les
bronches.
Les poumons = deux masses spongieuses rosés qui se détendent avec la contraction du
diaphragme pour permettre l'admission d'air. Le poumon droit est divisé en trois lobes ; le
poumon gauche en deux. Chaque poumon est recouvert par une enveloppe, la plèvre. Les
plèvres rendent les poumons solidaires de la cage thoracique.
Chaque bronche pénètre dans un poumon et se
divise un très grand nombre de fois. Les
bronchioles terminales pénètrent dans l'unité
respiratoire, le lobule pulmonaire qui contient des
millions d'alvéoles, lieux de l'oxygénation et de
l'épuration du sang.
La fonction respiratoire permet d'une part la collecte de l'oxygène et d'autre part
l'élimination du dioxyde de carbone et de l'eau produits par la combustion à l'intérieur de
nos cellules.
La respiration fait intervenir quatre mécanismes :
 les échanges gazeux entre les poumons et l'air ambiant ; c'est la ventilation
pulmonaire (inspiration et expiration) ;
 les échanges gazeux entre l'air alvéolaire et le sang (respiration pulmonaire : le sang
entre chargé de dioxyde de carbone dans les poumons ; il en sort riche en
oxygène) ;
 le transport des gaz respiratoires par le sang ; les échanges gazeux entre le sang et
les tissus (respiration tissulaire : le sang entre riche en oxygène dans un tissu ; il
en sort chargé de dioxyde de carbone).
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