le cœur.

Le Transport
Presque
tous les organismes ont un système
vasculaire:
C’est un réseaux de tissus liquides qui transporte les
nutriments vers les cellules de l’organisme.
Presque tous les animaux ont un
système circulatoire:
La circulation des liquides est régie par des muscles.
Les animaux supérieurs ont un système
cardiovasculaire:
Le liquide vasculaire est propulsé dans le système
circulatoire grâce à un organe spécialisé: le cœur.
Le système de transport le plus élémentaire
L’amibe:- système vasculaire
•
Les gaz respiratoires et les nutriments
entrent dans la cellule par diffusion ou par
transport actif.
• Les substances sont réparties dans les
organites cellulaires grâce au mouvement
du cytoplasme.
• L’excrétion a lieu aussi par diffusion à
travers la membrane cellulaire.
Le système de transport le plus élémentaire
AMIBE
Le système de transport élémentaire
Les cnidaires: animaux
pluricellulaires les plus primitifs
Ex: Hydre
Méduse
Le liquide pénètre
dans la bouche:
Echange direct entre le liquide
et les cellules de l’organisme.
La planaire
La cavité digestive
se compose
de multiples ramifications.
Les nutriments passent par
Diffusion vers les cellules.
Une cavité excrétrice
distincte absorbe
les déchets et les expulse.
Un système de transport spécialisé
•
La diffusion est un moyen peu efficace
pour satisfaire à des besoins
métaboliques des organismes évolués.
• Il faudrait donc un mécanisme accéléré
d’échange de substances.
• Evolution = spécialisation.
• Un système de transport spécialisé est
nécessaire à des organismes à structure
complexe.
Système de Transport Ouvert – la sauterelle
Tête
Thorax
Abdomen
Cœur
Aorte
Cerveau
Cordon nerveux
Estomac
Intestin
Anus
Pièces buccales
Trachées
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Tête
Thorax
Abdomen
Cœur
Aorte
Cerveau
Cordon nerveux
Estomac
Intestin
Anus
Pièces buccales
Trachées
A
B
C
14
7
5
19
13
16
17
32
8
Le Système de Transport Ouvert – la sauterelle
L’échange des substances se produit
dans les sinus.
Des contractions rythmiques
musculaires permettent la circulation du
sang dans l’organisme.
Le sang est donc ramené vers le sinus
entourant le cœur tubulaire.
Le Système de Transport Ouvert – la sauterelle
Le sang n’est pas toujours pas contenu
dans les vaisseaux sanguins et il irrigue
les cellules directement.
Le sang circule lentement.
Ce système ouvert convient aux
insectes et aux arthropodes parce que:
1.Ils
ont une petite cavité corporelle
2.Le sang n’a aucune fonction respiratoire.
Le Système de Transport fermé – ver de terre
•
•
1.
2.
3.
i.
ii.
iii.
Pour que le sang ait une fonction respiratoire, il
faudrait qu’il circule rapidement.
Les annélides et les vertébrés ont un système
respiratoire clos où:
Le sang n’irrigue pas directement les cellules.
Le sang circule dans une seule direction.
Il est propulsé à travers un réseau de vaisseaux dans
tout l’organisme qui est composé de:
Grands vaisseaux qui recueillent le sang pour le
pomper.
Petits vaisseaux pour distribuer le sang.
Minuscules capillaires pour échanger avec les
cellules.
Le Système de Transport fermé – ver de terre

•

1.
2.
3.
L’efficacité d’un système de transport fermé
Se mesure par la vitesse à laquelle les
substances peuvent circuler dans l’organisme.
Parmi les facteurs qui influent sur l’efficacité:
La composition du sang.
La complexité des voies de circulation.
La vitesse du flux sanguin (mesurée au
moyen de la pression artérielle)
La circulation chez les annélides
Le ver de terre est un annélide
•
Les annélides ont le système de
transport fermé le plus simple
(primitif)
•
Observer l’anatomie du ver de terre et
proposer une physiologie du système
circulatoire
La circulation chez les annélides - Anatomie
1.
2.
3.
4.
Une série de vaisseaux dans lesquels circule
l’hémoglobine pour transporter l’oxygène.
Un vaisseau ventral et un autre dorsal reliés, à
chaque segment par une paire de vaisseaux
latéraux.
Les 5 paires de vaisseaux latéraux qui
entourent l’œsophage forment 5 cœurs
latéraux ou arcs aortiques.
Le vaisseau dorsal et les 5 cœurs latéraux
contiennent un tissu musculaire qui pompe le
sang.
La circulation chez les annélides - Physiologie
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Le sang entre dans les cœurs grâce aux
contractions du vaisseau dorsal.
Les cœurs se contractent pour propulser le sang
dans le vaisseau ventral.
Le sang passe ensuite dans des capillaires où les
échanges des substances se produit à travers leurs
parois minces.
D’autres vaisseaux mènent le sang vers les parois
corporelles de l’animal pour l’échange gazeux
cutané.
Les capillaires conduisent vers des vaisseaux plus
grands qui ramènent le sang vers le vaisseau dorsal.
Et le cycle continue.
Système de transport clos plus complexe
Chez le ver de terre
Système primitif
1.
2.
3.
4.
Système plus spécialisé
chez les vertébrés
Pas d’organe respiratoire
spécialisé. Echange gazeux à
travers la peau.
L’échange gazeux se fait par des
capillaires cutanés et se passe
simultanément avec la circulation
générale.
Il n y a pas de cœur.
1.
Il existe un vaisseau dorsal
musclé et un autre ventral ou
central.
4.
2.
3.
Présence d’organe respiratoire
spécialisé (poumons ou
branchies).
Le sang passe d’abord par la
surface respiratoire de l’organe
respiratoire avant la circulation
générale.
Il y a un cœur musclé qui se
contracte régulièrement.
Le sang circule du cœur vers les
capillaires à travers des artère et
des capillaires vers le cœur à
travers des veines.
Système circulatoire chez les Poissons
La circulation chez les Poissons
se caractérise par:
 Un cœur entièrement veineux.
 Un cœur À 2 chambres.
 Une circulation unique:
« Le sang traverse le cœur 1 fois
par cycle. »
Circulation chez les poissons

Voici l’ordre du passage du sang:
1.
Cœur.
Aorte ventrale et ses embranchements
pour l’échange gazeux dans les
branchies .
Artère dorsale et ses embranchements
pour acheminer l’oxygène aux cellules du
corps.
Veine ventrale.
Cœur
2.
3.
4.
5.
Circulation chez les poissons
Système circulatoire chez les Poissons
Circulation chez les Poissons
Avantage:
Tout le sang qui passe par les
cellules de l’organisme est
oxygéné.
Circulation chez les Poissons
Inconvénients:
1. La majeure partie de la pression
sanguine produite par le cœur est
perdue lorsque le sang traverse les
capillaires des branchies.
2. Le sang circulant dans le reste de
l’organisme est ralentit, ce qui limite
l’oxygénation.
3. Le rythme métabolique des poissons est
bas car ils sont à sang froid.
9.1 Rôle du Transport – Amphibiens
La circulation chez les Amphibiens se
caractérise par:
 Un cœur À 3 chambres.
 Une circulation double incomplète:
« Le sang traverse le cœur 2 fois par
cycle. »
« Le sang oxygéné et non oxygéné se
mélangent dans la troisième chambre. »
9.1 Rôle du Transport – Amphibiens
 Le
sang est pompé du cœur vers les poumons.
 Il revient au cœur pour être pompé une
seconde fois vers les autres parties du corps.
 C’est la troisième chambre du cœur qui permet
cette double circulation.
 Le mélange du sang oxygéné et non oxygéné
ainsi que son ralentissement diminuent
l’efficacité respiratoire.
 Ne pas oublier: les amphibiens sont à sang
froid et leur respiration cutanée est
complémentaire.
9.1 Rôle du Transport – Oiseaux et Mammifères
Système circulatoire double et complet
Deux caractéristiques importantes:
1. Le sang oxygéné et désoxygéné
sont entièrement séparés.
2. La pression artérielle est
maximisée pour propulser le sang
dans les capillaires à la plus
grande vitesse possible.
Oiseaux et Mammifères
Cœur à 4 chambres
(2 oreillettes qui reçoivent le sang et
deux ventricules qui le pompent)
Par ordre de passage:
Oreillette droite, ventricule droit,
poumons, oreillette gauche, ventricule
gauche, aorte, tous les capillaires du
corps, oreillette droite.
Le système circulatoire des mammifères
Historique:
Nommer les différents savants qui ont
contribué à découvrir le système
circulatoire, avec une phrase qui
donne un résumé de sa contribution.
Le système circulatoire des mammifères
3 circuits pour le sang:
1. Circulation cardiaque: (cœur – cœur)
Pour atteindre les muscles cardiaques.
2. Circulation pulmonaire: (cœur –
poumons)
Pour oxygéner le sang.
3. Circulation systémique: (cœur - corps)
Pour oxygéner le reste du corps
Circulation cardiaque:
Danger si les plaques sont dans les artères qui
irriguent le cœur = artères coronaires
Coronaire
gauche
Coronaire
gauche
Coronaire
droite
Coronaire
droite
Circulations systémiques et pulmonaire
 Volume
total du sang:
• 5 à 6 litres de sang chez l’homme.
• 4 à 5 litres de sang chez la femme.
 En tout temps:
• 80 à 90% du sang se trouve dans la
circulation systémique.
• La majeure partie du reste dans la
circulation pulmonaire.
3 composants principaux
pour le système de transport:
1. Des vaisseaux de transport.
(artères, veines, capillaires)
2. Un véhicule de transport.
(tissus sanguin: le sang)
3. Un mécanisme de pompage.
(cœur) (section 9.3)

 Les
vaisseaux de transport:
Artères – artérioles - veines –
veinules – capillaires.
 Toutes les artères transportent du
sang oxygéné sauf l’artère
pulmonaire.
 Et toutes les veines ramènent au
cœur du sang non oxygéné sauf
la veine pulmonaire.
Le système circulatoire des mammifères
Exemples de vaisseaux sanguins:
•
•
•
•
•
•
•
•
Artère aorte: la principale artère du corps.
Artère carotide: vers la tête.
Veine jugulaire: à partir de la tête.
Artère hépatique: vers le foie.
Veine hépatique: à partir du foie.
Artère et veine rénale: reins
Artère cœliaque: cavité principale du corps.
Artère et veine sous-clavière: bras
Échange des substances
 Le
sang circule à partir d’une artère
vers des artérioles, puis dans un
réseau de capillaires dans lesquels:
 Les substances nutritives, les
déchets, les hormones et les gaz
respiratoires sont échangés entre le
sang et le liquide interstitiel à
travers les parois des capillaires.
Pression artérielle
 Comme
les vaisseaux deviennent de plus
en plus petits, la friction augmente et la
pression artérielle diminue.
 Le sang se déplace très lentement dans
les capillaires.
 Quelle est la pression maximale en mm
Hg de:
L’aorte – les artères – les artérioles – les
capillaires – les veines.
Figure 9.11 p. 290
LES ARTÈRES - C.T d’une artère:
Couche extérieure: tissus conjonctifs
+ fibres élastiques
2. Couche intermédiaire: la plus
épaisse, formée de bandes circulaires
de fibres élastiques et de muscles
lisses en alternance.
3. Couche interne: une seule couche de
cellules endothéliales lisses pour
réduire la friction du sang.
1.
Les vaisseaux sanguins
Vaisseaux sanguins formés de 3 couches de tissus = tuniques
Forme la tunique interne
La tunique externe et la tunique moyenne disparaissent dans
les plus petits vaisseaux sanguins
Artériole :
Capillaire :
Cellules de l ’endothélium
Capillaires
Globule rouge dans le capillaire
CARACTÉRISTIQUE PRINCIPALE DES ARTÈRES:
L’ÉLASTICITÉ
POUR
Prendre de l’expansion lorsque le sang
passe.
2. Fournir un pompage supplémentaire à
celui du cœur.
Le pouls correspond à la contraction
rythmique de l’artère
1.
LES VEINES
 Paroi plus fine et moins élastique
que les artères
 La capacité des veines est
supérieure à celle des artères:
 En tout temps, le système veineux
contient 2 fois plus de sang que le
système artériel.
VEINES: Mécanisme nécessaire pour ramener le
sang au cœur.
Au dessus du cœur: la gravité contribue
Au dessous du cœur:
• Le sang doit être poussé contre la gravité.
• Une pression musculaire non rythmique est
exercée sur les vaisseaux logés entre les
muscles, surtout lorsque le corps se déplace.
• Les veines ne se contractent pas, mais elles
sont menues de valves anti-reflux.
Mauvaise fermeture des valvules des
veines peut entraîner une
accumulation de sang dans les
veines.
Ce qui cause une dilatation
excessive des veines.
= VARICES
Peut être causé par une
pression élevée dans les
veines qui entraîne à la longue
un affaiblissement de la paroi.
LES CAPILLAIRES
Paroi mince formée d’une seule
couche de cellules endothéliales.
• Diamètre moyen 8 micromètres:
• Espace suffisant pour faire passer le
GR le plus grand.
• La paroi des capillaires régule le
mouvement des liquides et des
substances dans la circulation
sanguine.
•
COMPOSITION DU TISSUS SANGUIN
55% de PLASMA (portion liquide):
Eau, gaz dissous, protéines, sucres,
vitamines, minéraux, hormones et
déchets.
45% de CELLULES:
• Globules ROUGES (GR): transport d’O2
• Globules BLANCS (GB): immunité
• PLAQUETTES: coagulation du sang
9.2 Le système circulatoire des mammifères
9.2 Le système circulatoire des mammifères
•
•
•
•
LES GR OU ERYTHROCYTES
Homme: 5,5 millions/mm3 de sang.
Femme: 4,5 millions/mm3 de sang.
Les GR matures sont en forme de disques
biconcaves dépourvus de noyau.
Chaque GR contient 280 millions de
molécules d’hémoglobine, chacune
construite autour de 4 atomes de fer. Ces
molécules fixent l’O2 et le libèrent.
LES GR OU ERYTHROCYTES
Chacun des 4
atomes de fer fait
partie d’un site de
fixation distinct :
« groupe hème »
qui forme une
liaison labile avec
une molécule d’O2
Facteurs de fixation et de
libération de l’oxygène
La concentration en oxygène.
1.
Hème ---- O2
[oxyhémoglobine: Hb(O2)4]
faible lorsque la concentration en O2 est faible.
•
•
Poumons: l’hème fixe l’oxygène.
Cellules: l’hème libère l’oxygène.
2.
•
•
•
•
L’acidité du liquide ambiant.
Le CO2, à l’encontre de l’O2, forme une
liaison étroite avec l’Hb.
Le CO2 est difficilement libéré ce qui
empêche l’O2 d’atteindre les cellules.
45% du CO2 se fixe à l’Hb.
Le reste se combine avec l’eau pour
former H2CO3, ce qui augmente
l’acidité (diminue le pH) du sang et
diminue son affinité à l’O2 .
3.
•
•
•
La température:
Lorsque la température est basse,
l’Hb libère l’O2 plus lentement.
Ce facteur n’est pas important chez
les animaux à sang chaud.
Par contre, c’est un facteur
déterminant pour les animaux à sang
froid: il permet de déterminer le
niveau d’activité des animaux comme
les amphibiens et les reptiles.
•
•
•
•
•
•
Durée de vie des GR: 120 jours environs.
Lorsqu’ils meurent, les restes passent au
foie.
Où une grande partie du fer est recyclée.
Un organisme sain remplace 2 à 3
millions de GR par seconde.
L’Hb contribue à optimiser le pH du sang
qui devrait être maintenu légèrement
basique:
pH>7, et ceci en recueillant les ions H+
dans le sang.
9.4 L’HOMÉOSTASIE
C’est le maintient d’un état
stationnaire interne pour pouvoir
remplir les fonctions vitales.
• Les conditions internes doivent être
constantes pour que les cellules
individuelles forment une seule unité
fonctionnelle chez les organismes
pluricellulaires.
•
9.4 L’HOMÉOSTASIE
L’Équilibre osmotique – la
circulation lymphatique.
2. La régulation thermique.
3. La régulation de la tension
artérielle.
1.
9.4 L’HOMÉOSTASIE – système lymphatique
•
C’est un autre transport vasculaire
étroitement lié au système circulatoire.
Structure:
1. Glandes lymphatiques
2. Vaisseaux lymphatiques
3. Lymphe: liquide incolore ou ambré qui
ressemble beaucoup au plasma sanguin.
L’HOMÉOSTASIE – Circulation lymphatique
•
1.
2.
3.
•
Communication continue entre:
Plasma sanguin
liquide interstitiel
Lymphe
Résultat: État de stabilité continue. Il faut
maintenir un équilibre dans la concentration
en eau dans le liquide interstitiel et dans le
sang.
Ganglion lymphatique
Liquide des vaisseaux lymphatiques (la lymphe) se rejette dans
le sang au niveau des veines sous-clavières
Que se produirait-il si le sang venait à manquer de protéines?
Si la pression
osmotique du
sang diminue,
plus de liquide
quitte les
capillaires
==> œdème
(accumulation
d’eau dans les
tissus)
kwashiorkor
9.4 L’HOMÉOSTASIE – Circulation lymphatique
Les lymphocytes et les macrophages
sont issus des ganglions lymphatiques.
2. En cas d’infection: les ganglions
lymphatiques sont enflés.
3. Les mouvements des muscles
squelettiques contribuent à la circulation
de la lymphe: aucune pompe associée
aux vaisseaux lymphatiques.
Comme la circulation vénale.
1.
9.4 L’HOMÉOSTASIE THERMIQUE
•
Les oiseaux et les mammifères sont
homéothermes
• Les batraciens et les reptiles sont
poïkilothermes.
• D’autres espèces se situent entre
ces deux extrèmes.
9.4 L’HOMÉOSTASIE THERMIQUE
1.
2.
•
•
•
•
Pour réguler la T à 37ºC
Mécanismes comportementaux.
Mécanismes physiologiques:
Le sang, passant sous la peau la réchauffe
selon le gradient thermique.
Pour conserver la chaleur: vasoconstriction,
extrémités, bleutées en cas de froid.
Pour libérer la chaleur en excès:
vasodilatation, peau chaude et rouge.(alcool)
Un système d’échange thermique à contre
courant contribue à l’homéostasie thermique.
L’HOMÉOSTASIE – pression artérielle
•
Lorsque la pression artérielle augmente,
1. Les mécanorécepteurs sont stimulés par
l’expansion des artères.
2. Les chimiorécepteurs réagissent à la
variation des niveaux de l’O2 et du CO2.
• Ces 2 types de récepteurs déclenchent
une réaction du bulbe rachidien qui
libère l’acétylcholine pour optimiser la
tension artérielle.
Le Cœur
Les centres de l’automatisme cardiaque
Expérience du scientifique
allemand Loewi
Livre p. 306 figure 9.29
9.4 L’HOMÉOSTASIE – pression artérielle
Le cycle cardiaque
Pression systolique:
Maximum, correspond à la contraction du VG.
Pression diastolique:
Minimum, tout juste avant une nouvelle
contraction du VG.
• Une personne jeune et en bonne santé
présente une pression artérielle de 120/80
mm Hg.
• Le rythme cardiaque augmente
• La PA augmente aussi
9.4 L’HOMÉOSTASIE – pression artérielle
Troubles - Causes de l’hypertension:
1. L’augmentation du volume du sang, à cause
d’une alimentation riche en sel.
2. La réduction de l’élasticité des artères, à
cause d’une alimentation riche en
cholestérol (artériosclérose).
3. La caféine et l’alcool: stimulants cardiaques.
4. L’âge et le manque d’exercices.
5. Les cigarettes (la nicotine) et l’obésité
6. Facteurs héréditaires.
9.4 L’HOMÉOSTASIE – pression artérielle
•
•
•
•
•
Les corps gras peuvent s’accumuler à l’intérieur
d’une artère et l’obstruer partiellement.
Les plaquettes endommagées forment un
caillot sanguin. (thrombose)
L’obstruction complète de l’artère empêche
l’oxygénation du tissus qu’il dessert, ce qui peut
causer une nécrose.
Si ce caillot de déplace pour atteindre un
vaisseau cérébral ou cardiaque: embolie.
La nécrose d’un tissu cardiaque est un
infarctus.
9.4 L’HOMÉOSTASIE – pression artérielle
Prévention et remède:
1. Exercices, améliorer la qualité des aliments.
2. Aspirine: diminue le risque de formation de
caillots.
3. Digitaline: diminue le rythme cardiaque et
réduit la pression sanguine.
4. L’angioplastie: introduction d’un ballonnet à
travers un tube mince dans l’artère bloquée.
5. Le pontage coronarien: prélever un
segment de vaisseau pour contourner la
partie bloquée
Le débit cardiaque et la
condition physique
Livre p. 306
Les maladies cardio-vasculaires
50% des décès en Amérique du Nord
Thrombose = formation d ’un thrombus
(caillot) dans un vaisseau sanguin
• Embolie = thrombus (ou autre obstacle) pouvant se
déplacer et obstruer un vaisseau étroit.
• Danger si le thrombus se forme dans une artère
importante (artère coronaire par exemple).
• Se forme le plus souvent dans une veine ==> embolie
pulmonaire.
Athérosclérose
Lésion de l’endothélium d’une
artère  formation d’une
plaque dans la paroi de
l’artère.
= renflement de la paroi formé
d’une prolifération de cellules
et de dépôts graisseux
(cholestérol).
Effort cardiaque  manque
d’oxygène dans la zone au-delà du
rétrécissement
 douleur à la poitrine = angine
de poitrine
Athérosclérose s’accompagne souvent d’artériosclérose =
durcissement des artères ce qui empire la situation
Risque élevé de formation
de thrombus aux endroits
rétrécis.
Manque d’oxygène  mort
des cellules cardiaques =
infarctus du myocarde
Peut entraîner l’arrêt cardiaque
Facteurs de risque de l’athérosclérose et
de l’infarctus du myocarde :
• Hérédité
• Taux de cholestérol élevé (relié à une consommation
importante de gras saturé)
• Hypertension = tension supérieure à 140 / 90
• Obésité
• Sédentarité
• Tabagisme
• Alcool
• Diabète
Solutions possibles
1. Angioplastie
coronarienne
On peut aussi mettre en place un stent (tuteur)
Dépistage des artères obstruées par angiographie
= radiographie des vaisseaux sanguins.
Coronarographie
1. Angioplastie coronarienne
2. Pontage coronarien
Greffe d’un vaisseau sanguin
du patient entre l’aorte et
l’artère coronaire obstruée
au-delà de l’obstruction.
On peut utiliser:
• Veine de la jambe
• Artère mammaire interne