Chapitre 1 Le sang. Généralités Bon nombre de figures ont été empruntées et reproduites à partir des documents élaborées à la Faculté de Médecine de Tours par le Pr Binet et son équipe L’hématologie étudie la physiologie et la pathologie du sang et de la moelle osseuse. Le sang est un fluide qui circule dans les vaisseaux. Il est constitué de cellules, les éléments figurés du sang qui flottent dans le plasma. Les tissus et les cellules de l’organisme ont besoin pour être fonctionnels d’oxygène, d’éléments nutritifs et de messagers comme les hormones. Le sang assure ce rôle de transporteur de même qu’il recueille et conduit aux organes éliminateurs (rein, poumons) les produits dégradés de l’activité cellulaire. Le sang, circulant dans le système vasculaire, participe à l’intégrité des vaisseaux par certains de ces constituants qui interviennent dans l’hémostase. Le volume sanguin est de 5 l chez l’adulte, 250 ml chez le nouveau-né. 1 - Le plasma et son contenu Il correspond à la partie du sang qui ne contient pas de cellules sanguines (55%). Il est obtenu, après recueil du sang dans un tube anticoagulé, par sédimentation ou plus rapidement par centrifugation. En grande partie constitué d’eau (90%), le plasma contient : - des électrolytes et des sels minéraux : Na+, K+, Cl-, HCO3-… - des produits de dégradation du métabolisme cellulaire : urée (produit de dégradation des protéines), créatinine (produit de dégradation des muscles), acide urique (produit de dégradation des acides nucléiques), bilirubine (produit de dégradation de l’hémoglobine), CO2… - des enzymes - des hormones - des nutriments : glucides, lipides - des protides Les protides Les protéines représentent 7,5% du contenu plasmatique. Leur taux est de 70 g/l. La répartition des différentes protéines peut-être explorée par l’électrophorèse. Celle-ci sépare un pic étroit correspondant à l’albumine (55 à 60% des protéines soit 40 g/l) et le reste des protéines appelées globulines. L’albumine joue en rôle essentiel pour maintenir la pression oncotique dans les vaisseaux, c’est à dire maintenir l’eau dans le secteur intra-vasculaire et empêcher sa fuite vers le compartiment tissulaire. Les protides Parmi les globulines, 2 groupes ont une grande importance en hématologie : les protéines de la coagulation, et les immunoglobulines. Les protéines de coagulation sont nécessaires à la fabrication de la fibrine qui consolide le clou plaquettaire en cas de brèche vasculaire. La plus importante est le fibrinogène mesuré entre 2 et 3 g/l. Les protéines de coagulation sont en équilibre avec les protéines fibrinolytiques, qui lyse physiologiquement le caillot de fibrine. Les gammaglobulines correspondent aux anticorps circulants synthétisés par les lymphocytes B et leurs descendants, les plasmocytes. Elles peuvent être étudiées de façon plus précises par des techniques immunologiques comme l’immunoélectrophorèse. 2 - Le sérum Lors de la coagulation sanguine, le sang se sépare en un caillot sanguin d’une part, et le sérum d’autre part. Le caillot est constitué en grande partie des protéines de coagulation. Le sérum est la partie du plasma qui reste liquide après coagulation. On peut observer du sérum soit en laissant coaguler du sang recueilli sans anticoagulant, soit en faisant coaguler secondairement un plasma recueilli après centrifugation d’un sang anticoagulé. 3 - Les cellules sanguines et l’hémogramme Elles représentent 45% du volume sanguin. Il y a 3 catégories d’éléments figurés du sang : - les globules rouges (GR) ou hématies - les plaquettes ou thrombocytes - les leucocytes ou globules blancs (polynucléaires, lymphocytes et monocytes) Ces cellules sont très différenciées. Les éléments figurés du sang sont incapables de synthèse d’ADN et donc de mitoses. Seuls les lymphocytes, en cas de stimulation au contact d’un antigène peuvent le faire. Ainsi leur durée de vie est fixée : GR : 120 jours Polynucléaire neutrophile : 24 h Plaquettes : 8 à 12 jours Il y a donc nécessité d’un renouvellement permanent « turn-over » pour maintenir un taux constant de GR, GB et plaquettes. Celui-ci est lié au travail de la moelle osseuse : c’est l’hématopoièse. Les hématies sont des cellules anucléées. Elles donnent la couleur au sang grâce à l’hémoglobine qu’elles contiennent. Elles ont pour rôle essentiel le transport de l’O2. Ce sont les cellules les plus nombreuses du sang. Les plaquettes sont également anucléées. Ce sont des fragments de cytoplasme d’une cellule qui n’existe que dans la moelle osseuse, le précurseur des plaquettes, appelé mégacaryocyte. Elles jouent un rôle essentiel dans la prévention et l’arrêt des hémorragies en association avec les facteurs de coagulation. Elles sont consommées au cours de l’hémostase. Les leucocytes sont des cellules nucléées globalement spécialisées dans la défense de l’organisme contre les agressions de l’extérieur : bactériologiques, chimiques, immunologiques. Il s’agit en fait d’un groupe hétérogène de cellules aux caractéristiques, fonction et durée de vie très différentes. On sépare les leucocytes en fonction de leur morphologie en polynucléaires (neutrophiles, éosinophiles et basophiles) et en mononucléaires (lymphocytes et monocytes). Pour la plupart des cellules, le passage dans le sang n’est qu’une étape entre leur lieu de production (moelle) et leur lieu de fonction (tissu). L’hémogramme L’examen le plus simple et le plus utilisé pour apprécier les cellules sanguines est l’hémogramme. Il est effectué après ponction veineuse sur du sang avec anticoagulant (EDTA). Il comporte une analyse quantitative et qualitative, qui peuvent être réalisées de façon automatique : -quantitative : numération des GR et GB, mesure du taux d’hémoglobine (Hb) et de l’hématocrite (Ht). La numération plaquettaire lui est associée si elle est mentionnée sur l’ordonnance - qualitative : établissement de la formule sanguine ainsi que l’observation de la morphologie des éléments figurés, qui nécessite un contrôle optique après étalement sur un frottis. Hémogramme : nombre, constantes érythrocytaires, formule sanguine Sur cet hémogramme apparaissent en plus du nombre de GR, GB et du taux d’hémoglobine, les constantes érythrocytaires : - L’hématocrite (Ht) est le volume relatif des GR dans un volume de sang total - Le volume globulaire moyen (VGM) : calculé comme étant le rapport Ht / nombre de GR. Sa diminution traduit une microcytose, son augmentation une macrocytose - La teneur corpusculaire moyenne en Hb (TCMH) : rapport Hb / nombre de GR - La concentration corpusculaire moyenne en Hb (CCMH): rapport Hb / Ht. Elle ne peut jamais dépasser 34% puisqu’à cette valeur le GR est saturé en Hb. Sa diminution traduit une hypochromie En plus de la numération, l’hémogramme étudie l’aspect qualitatif morphologique des éléments figurés du sang (frottis sur lame).La coloration la plus fréquemment utilisée est le May-GrünwaldGiemsa faisant apparaître en rouge les structures acidophiles (chromatine nucléaire riche en ADN par exemple) et en bleu les formations basophiles (cytoplasme riche en ARN par exemple) L’observation des GR sur lame confirme leur aspect normal ou les anomalies observées à la lecture des constantes érythrocytaires : hypochromie, micro- ou macrocytose. Les GR sont des disques biconcaves de 7 à 8 µ de diamètre, colorés en beige au MGG, apparaissant plus clair au centre qu’en périphérie. Microcytose et hypochromie: GR plus petits, centre plus clair, le tout évoquant une carence en fer La formule sanguine étudie les GB. C’est le pourcentage de chaque catégorie de leucocytes, obtenu par comptage automatique et après coloration des frottis sanguin et observation microscopique de 100 cellules numérées. Les leucocytes se distinguent en polynucléaires (ou granuleux), et en éléments non granuleux : lymphocytes et monocytes. GR biconcaves, centre plus clair et 2 PNN Polynucléaires ou granulocytes : Leur dénomination est liée à la forme de leur noyau, segmenté en lobes. On distingue 3 types de polynucléaires selon leur coloration et leur fonction : - les polynucléaires neutrophiles PNN (2 à 5 lobes) sont des agents anti-infectieux par phagocytose (dégradation bactérienne grâce au contenu enzymatique de leurs granules intracytoplasmiques). Ils représentent 90% des polynucléaires. Leur taille est de 10 à 14 µ - les polynucléaires éosinophiles PNEo (2 lobes) participent aux réactions allergiques - et les polynucléaires basophiles PNB lymphocyte PNN P N Eosinophile PNBaso Lymphocytes Ce sont des cellules à noyau rond, sans granulation cytoplasmique. Ils sont responsable de notre immunité, immunité cellulaire (lymphocytes T) et immunité humorale par sécrétion d’anticorps ou immunoglobulines (lymphocytes B et plasmocytes qui en sont la forme la plus mature) Les monocytes Ce sont des cellules de grandes tailles de 15 à 20 µ. Elles se transforment après leur passage dans le sang en macrophages dans les tissus, qui participent à la réponse immunitaire en coopération avec les lymphocytes, et à la défense anti-infectieuse (phagocytose, bactéricidie) monocyte Numération des réticulocytes Les GR qui sortent de la moelle pour passer dans le sang viennent de perdre leur noyau, mais gardent pendant 24 à 48h une charge en ARN qui permet d’identifier les réticulocytes (coloration spéciale) Ces réticulocytes sont donc des GR jeunes Ils correspondent à 1% des GR (doivent être comptées sur 1000 GR) En cas de saignement ou de destruction excessive des GR, le taux de réticulocytes est augmenté, reflet d’un travail accru de la moelle pour compenser cette perte : régénérescence. Leur numération nécessite une prescription supplémentaire en plus de NFS + plaq, sur l’ordonnance.