MARBACH Gérard

MARBACH Gérard
PHYSIOLOGIE
Chap I : La cellule et les différents
tissus.
I.
I.
La chimie de la vie.
A. A. Les atomes et molecules.
Atome = particule qui ne peut pas être coupé ( a-tomos ).
Une molécule est formée de plusieurs atomes identiques ou différents. Plusieurs
molécules ensemble sont appelés Macromolécules.
1. 1. Eléments et composes de la matière.
Un élément est une substance impossible à découper en d’autre substances plus
petites au cours d’une réaction chimique. Il y a 92 éléments naturels plus un certain
nombres d’éléments artificiels.
Ex : Hydrogène ( H ) ; Carbone ( C ) ; Oxygène ( O ) ; Azote ( N ) qui sont les plus
courant dans l’organisme.
Les éléments peuvent se combiner dans des proportions définies pour former des
corps composés.
Ex : Na + Cl  NaCl.
2. 2. Eléments essentiels de la vie.
25 des 92 éléments naturels se trouvent dans l’organisme :
  Les 4 principaux représentent 96% dans l’organisme : 0, C, H, N.
  7 sont important : Ca, P ( Phosphore ), K, S, Na, Cl, Mg ( Magnésium ).
  Puis il reste les oligo-éléments.
Il existe des maladies de carence qui portent sur les oligo-éléments et
accessoirement sur les 7 éléments important .
3. 3. Structure de l’atome.
a) a) Particule élémentaire.
Un atome possède un noyau autour duquel gravite des électrons. Le noyau est
formé de protons et de neutrons.
Electron ( Vitesse de déplacement = vitesse de la lumière )

Noyau : proton + électrons
b) b) Numéro atomique.
Les numéros atomiques des éléments diffèrent par le nombre de leur particule
élémentaire ; il est donné par le nombre de proton. Leur poids dépend principalement
du nombre des protons et des neutrons car le poids des électrons est négligeable.
Ex : H : 1 proton  Numéro atomique :1
He : 2 protons + 2 neutrons  Numéro atomique : 2.. Masse = 4x
supérieur à H
c) c) Isotopes.
nombre de neutrons + nombre de protons
4 He
2
nombre de protons
Tous les atomes d’un élément donné possède le même nombre de protons mais
le nombre de neutrons peut être différent ce qui détermine l’existence d’éléments
proche appelés Isotopes.
Ex : 126C ; 136C ; 146C.
Ils sont beaucoup utilisés en Médecine et en physiologie pour des examens
biologique.
Ex : 131I utilisé pour tester les activité de la thyroïde.
4. 4. Solutions aqueuses.
Dans l’organisme , la plus part des réactions chimiques se passent dans l‘eau et la
concentration des solutés dans l’eau est un élément essentiel. La concentration
s’exprime de 2 manières :
- Poids par volume : [NaCl]=10g/l dans le plasma
- Mol pas litre
Masse atomique = poids d’un atome de l’élément par apport au poids de
l’hydrogène pris comme unité.
Si H=1, C=12 O=16.
16g d’oxygène = 6x1023 atomes  nombre d’Avogadro.
a) a) Acides, bases et pH
  dissociation de l’eau : H2O M=18
Dans un certain volume d’eau, certaine molécules se dissocient ( elles sont au
nombre de 10-7 ) :
H2O  OH- + H+.
  Acides et bases.
Acides : substance qui cède des ion H+ (=proton).
Bases : substance qui capte des ion H+.
D’après la réaction précédente on en déduit que H2O est acide faible et que OH est une base faible.
Autres ex : HCl  H+ + Cl1 molécule sur 10 se dissocie. Donc HCl est un acide fort car il a plus tendance a
céder son hydrogène que l’eau.
NaOH  Na++ OH1 molécule sur 1014 se dissocie.
  pH.
C’est une manière simple de représenter le degré d’acidité d’un milieu. Il rend
compte selon une échelle logarithmique de la proportion de molécule dissocié. L’eau
pure est neutre.
pH = 7  neutralité ;
pH > 7  alcalinité ;
pH < 7  acidité.
Ex : pH du plasma = 7,35 à 7,45
  Solution tampon.
Ensemble de substance qui ajouté à une solution empêche une variation trop
importante de son pH lorsqu’on y ajoute un acide ou base fort. Il en existe une
dizaine dans l’organisme. Le plus courant est celui formé par l’acide carbonique
CO3H2 et le bicarbonate de sodium CO3HNa.
Ex : HCl + CO3HNa  NaCl + CO3 H2
NaOH + CO3H2  H2O + CO3HNa.
B. B. Les substances organiques.
Ce sont des substances qui ne se trouvent que dans les organismes vivant ou qui
en dérivent, contrairement aux substances minérales qui existent aussi à l’état libre
dans le monde inanimé.
1. 1. Les glucides  glucos = sucré.
Les glucides sont des substances constituées de C, H, O 2, et qui se subdivise en
3 catégories.
a) a) Les monosaccharides.
( CH2O ) n
Si n=6  hexoses. Ex : C6 H12 O6 = glucose, fructose ou galactose.
Si n=5  pentoses. Ex: C5 H10 O5 = ribose, désoxyribose.
Ce sont les nutriments essentiels de toutes les cellules. Certaine n'utilisent que ce
nutriment. Ex: les cellules nerveuses; hématies.
Nutriment : partie utilisable d'un aliment.
b) b) Les disaccharides.
Ils sont formés par l'union de 2 monosaccharides. Les plus courants sont :
  Le maltoses : glucose + glucose;
  Le lactose : glucose + galactose;
  Le saccharose : glucose + fructose.
c) c) Les polysaccharides.
Ils sont constitués par l'union d'un grand nombre de monosaccharides en général
disposés sous forme de disaccharides. Il en existe deux sortes :


Les polysaccharides de réserves : ils représentent une
réserve énergétique de l'organisme comme l'amidon ( maltose + maltose + ... + ... )
ou le glycogène que l'on trouve dans le foie et dans les muscles.


Les polysaccharides de structure : ils interviennent dans la
structure de la cellule. Il n'y en a pas dans la cellule humaine mais dans les cellules
végétales. Ex: cellulose (nous ne disposons pas des enzymes nécessaires à
métaboliser la cellulose mais celle-ci est importante dans l'alimentation pour servir de
balai ou fibre); chitine ( insecte, crevette).
2. 2. Les lipides  lipos = gras.
C'est un grand nombres de substances constitués de C, H, O et qui ont une
propriété commune qui est de ne pas être hydrosoluble.
a) a) Les graisses: macrormolécules.
Ce sont des lipides constitué d'une molécule d'alcool appelé glycérol sur laquelle
sont fixés un certain nombre d'acides gras comme l'acide butyrique. Ex: triglycéride (
3x glycerole ).
Les graisses existent sous 2 formes:


Les graisses saturées : elles ont un maximum d'atomes
d'hydrogène c'est-à-dire qu'il n'y a pas de liaison libre pour fixer d'autres atomes. Ex:
toutes les graisses animales (lard, beurre).


Les graisses insaturées ou non-saturées : elles possèdent
des liaisons susceptibles de fixer d'autres substances par exemple l'hydrogène. Ex:
l'huile végétale.
b) b) Phosphoglycérolipide.
hydrophil
e
hydrophobe
Ce sont des graisses qui entrent dans la constitution de toutes les cellules. La tête
est constituée d'une molécule de glycérol qui est hydrophile et sur laquelle est situé
le phosphore et les queues sont formées par un ou plusieurs acides gras et sont par
conséquent hydrophobes.
c) c) Les stéroïdes.
Ce sont des lipides chimiquement dérivés du noyau cholestérol qui lui-même
comporte 4 cycles.
Le cholestérol est à la base de la synthèse de nombreuses hormones
(testostérone, progestérone, anabolisant ) et de la vitamine D, c'est donc une
substance indispensable à la vie.
3. 3. Protéines ( protides )  protos = premier
Appelé protide dans l'alimentation et protéine dans l'organisme. Il se compose de
C, H, O, N, P, S. Ils représentent 50% du poids sec de l'organisme chez le sujet
standard.
a) a) Les Acides aminés.
Il en existe 20 en tout. Ce sont les éléments de base qui constitue toutes les
protéines. Chimiquement, ils comportent un radical, R, sur lequel sont fixé un
groupement appelé carboxyle : COOH et un groupement amine NH2.
COOH
R
NH2
Certains de ces acides aminés ne peuvent pas être synthétisé par l'organisme et
doivent donc être présent dans l'alimentation de tous les jours. Ex: valine,
argumine...
b) b) Les polypeptides.
Ce sont des protéines formés par l'union d'un nombre parfois très élevé d'acide
aminés. Ils sont rattachés sous forme de chaîne allongées ou ramifiés ou circulaires.
4. 4. Les acides nucléides.
Ce sont des protéines de constitutions particulière qui existent dans le noyau de la
cellule ou ils sont produit.
a) a) Fonctions.
 
Le plus important des acides aminés est l'ADN ou acide
désoxyribonucléique. C'est une molécule très longue en forme d'échelle doublement
spiralés qui porte les caractères héréditaires de l'espèce et de l'individu. L'ADN peut
donc se transmettre d'une génération à l'autre et c'est la seule molécule qui fournit
les directives pour sa propre multiplication ou réplication.
  ARN : acide ribonucléique qui sert de transmetteur de l'information entre
le
noyau et le reste de la cellule. Il est directement dérivé de l'ADN mais formé d'un seul
montant d'échelle et de demi barreaux.
b) b) Les nucléotides.
C'est l'unité de base pour la constitution des acides nucléiques. Chaque nucléide
comporte 3 parties : une base azotée, un glucide (ADN ou ARN) et un groupement
phosphore. La base azoté intervient dans la structure du barreau de l'échelle, le
glucide et le phosphore constitue en alternance le montant.
Il existe 5 types de bases toujours associées 2 par 2:
Thymine  Adénine
Cytosine  Guanine
Uracile  Adénine dans l'ARN.
II.
II. Exploration de la cellule.
Cellule : plus petite unité morphologique et fonctionnelle de l'organisme. Elle est
connue depuis le 17e siècle mais elle est réellement décrite au 19 e siècle par
Schwann.
A. A. Techniques d'explorations.
1. 1. Le microscope.
a) a) Le microscope photonique.
Microscope dans lequel l'exploration se fait par le biais de la lumière. Le
grossissement est très variable selon le groupe de lentilles utilisées mais peu aller
jusqu'à 1500 fois. La résolution permet de distinguer deux points l'un de l'autre. Elle
est limitée à 0,2 m.
b) b) Le microscope électronique.
Le grossissement est beaucoup plus important et la résolution peut aller jusqu'à
0,2 m c'est à dire 1000 fois plus petit qu'avant. On voit donc les détail à l'intérieur de
la cellule.
2. 2. Le fractionnement cellulaire.
Centrifugation : les parties les plus lourdes tombent au fond et les plus légères
surnage en haut. Elle se fait à l'aide d'une centrifugeuse qui tourne à 5000 t / mn, ou
d'une ultra-centrifugeuse : 80 000t / mn. La force exercée sur les organismes est
l'équivalent de 500 000 fois l'apesanteur.
B. B. Constitution generale de l'organisme.
1.
1.
La cellule
C'est la plus petite unité vivante de l'organisme et donc elle possède toutes les
caractéristiques de la vie ( naissance croissance nutrition mort ... ).
Les cellules ont des formes, des dimensions et des fonctions extrêmement
variables.
2. 2.
Tissu.
C'est ensemble de tissus réunis en vue d'exercer une certaine fonction. Toutes les
cellules d'un tissus ne sont pas forcément semblables.
Ex de tissus : tissu conjonctif, musculaire, épithélial, nerveux.
3. 3. Organes.
C'est un ensemble de cellules, de tissus réunis en vue d'exercer une certaine
fonction. Ex: le foie; le cœur.
4. 4. Appareils, systèmes.
C'est un ensemble de cellules, de tissus, d'organes réunis en vue d'exercer un
ensemble de fonction. On utilise le mot appareil lorsque l'organe à un rôle exécutif :
ex: appareil circulatoire ou digestif. Et on utilise le mot système lorsque l'organe a un
rôle de commande.
5. 5. Organisme
C'est un ensemble de cellules, de tissus, d'organes, d'appareils, et de système
capable de vivre d'une vie propre; c'est à dire douée d'autonomie.
C. C. Survol de l'organisation cellulaire.
1. 1. Cellule procaryotes et eucaryotes.
Pro = avant ; eu = bien ; caryote = noyau.
Ce sont deux sortes de cellules dont sont composés tous les organismes vivants.
Les cellules procaryotes sont des cellules qui ne présente pas de noyau véritable :
l'ADN est contenu dans l'ensemble de la cellule. Ex: bactéries, algues
microscopiques.
Les cellules eucaryotes sont des cellules qui ont un vrai noyau et de nombreux
autres organites limités par des membranes.
L'organite est pour la cellule, ce que l'organe est pour l'organisme.
2. 2. Taille des cellules.
Elle est de l'ordre du micromètre : 10-6 m. La plus part des cellules humaines ont
un diamètre compris entre 10 et 50 m mais il y en a de plus petites comme les
hépatocytes ( hépa = foie ).
Plus une cellule est petite plus elle est active, dons les hépatocytes travaillent
beaucoup et ont un gros métabolisme. C'est pourquoi le foie est l'organe le plus
chaud.
Mais il existe aussi des cellules nettement plus grande que la moyenne comme
par exemple les cellules musculaires ou les ovules ( diam : 150 m).
Les cellules nerveuses ont des prolongements qui peuvent atteindre 2m.
D. D. Le noyau.
Il comporte la plus grande partie qui régie la vie de la cellule ( il y a d'autre partie
de l'ADN dans les mitochondries). C'est le plus gros et le plus visible organite de la
cellule et comporte au moins trois éléments distinctifs.
1. 1. La membrane nucléaire.
Elle est constituée par deux membranes séparées par un espace de 20 à 40 m.
La partie interne est soutenue par des protéines qui maintiennent la forme du noyau
et protège le contenu génétique. L'ensemble de l'enveloppe comporte des pores dont
le diamètre moyen est de 10 m et qui laissent passer l'ARNm. Certains de ces pores
communiquent directement avec certains organites, en particulier avec le réticulum
endoplasmique.
2. 2. Les chromosomes.
Chromo = couleur ; somos = corps.
Constitués par l'ADN du noyau, ils ne sont visibles qu'au moment de la mitose ou
division cellulaire. Au cours des interphases, ce sont des filaments enchevêtré dont
l'ensemble constitue la chromatine.
3. 3. Les nucléoles.
C'est la partie la plus visible du noyau en dehors des mitoses. C'est une sphère
constituée d'ARN et d'autre protéines dont le rôle essentiel est de produire les
ribosomes.
4. 4. Les fonctions du noyau.
Il renferme les caractères héréditaires de l'espèce et de l'individu, par ailleurs il
régit les fonctions de la cellule en commandant la synthèse de ses protéines et en
particulier des enzimes. Il a donc un rôle de "cerveau de la cellule".
E. E. Les ribosomes.
Les ribosomes sont des organites d'autant plus nombreux dans une cellule que
celle-ci est plus active et produit d'avantage de substance. Ils assemblent des acides
aminés pour en faire des protéines conformément au directives données par l'ARN m
venu du noyau ( ≈ atelier d'assemblage ). Il en existe deux sortes:
Les ribosomes libres, épars dans le hyaloplasme en général par petit groupe. Ils assemblent surtout les protéines qui
agissent à l'intérieur de la cellule. Ils sont particulièrement nombreux dans les cellules en croissances.
Les ribosomes lié, fixés sur la membrane externe du réticulum endoplasmique. Ils synthétisent des protéines destinées aux
organites membraneux et à l'exportation.
Chaque ribosomes est formés de 2 sous unités qui chez les eucaryotes sont fabriquées dans le nucléole.
Certains antibiotiques agissent en empêchent la synthèse des acides aminés au niveau des ribosomes ou en empêchent
l'arrivée des acides aminés avant leur passage dans les ribosomes.
F. F. Le reseau intracellulaire.
Il existe, dans la cellule, de nombreux organites limités par des membranes. Ils
sont liés entre eux de 2 façons: soit leurs membranes communiquent directement
(pour le réticulum endoplasmique, par exemple), soit elles envoient de l'une à l'autre
de petits organites : les vésicules.
1. 1. Le réticulum endoplasmique.
( = réseau à l'intérieur du cytoplasme ).
Il forme un labyrinthe membraneux très étendu qui représente plus de la moitié
des membranes de la cellule. Il est constitué d'un ensemble de saccules (petits sacs)
et de canalicules (petits canaux) réunis les uns aux autres qui sont en liaison avec
certains pores du noyau et parfois avec la membrane plasmique (=membrane
extérieur de la cellule). Il se présente sous deux formes avec des fonctions bien
distinctes..
a) a) Le réticulum endoplasmique lisse.
Ses parois ne comportent pas d'autres organites. Il a un rôle métabolique
principalement pour les lipides et les glucides. Pour les lipides le rôle est anabolisant
c'est-à-dire que le REL produit les lipides propres de l'organisme. Pour les glucides,
c'est le rôle de mise en réservation qui concerna surtout les cellules hépatiques et les
cellules musculaire c'est-à-dire que le glucose est polymérisé ( = transformé en
polymère) sous forme de glycogène.
Enfin dans centaines cellules le REL à un rôle détoxication c'est-à-dire qu'il
neutralise les faits défavorable de certaines substances : venins, alcaloïdes comme
l'amorphine, la strychnine ou la nicotine.
Dans les cellules musculaires, le REL met en réserve des ions calcium Ca 2+ qui
sont indispensables au démarrage de la contraction.
b) b) Le réticulum endoplasmique rugueux ou granuleux.
Ses parois sont hérissées de petits organites : les ribosomes. Son rôle s'exerce
principalement vis-à-vis des protéines : celles-ci sont synthétisées au niveau des
ribosomes et subissent ensuite des transformations dans le REG. Par ex, c'est là que
là que sont terminés les anticorps produits par les globules blancs.
Le REG produit aussi ses propres membranes utiles pour la cellule.
2. 2. L'appareil de Golgi.
C'est un organite complexe, généralement situé près du noyau et composé de
saccules aplatis empilés les uns sur les autres. Le plus gros des saccules est le plus
près du noyau et leurs tailles deviennent de plus en plus petite lorsqu'on s'en éloigne.
Les saccules relâchent dans le hyaloplasme un grand nombre de vésicules.
L'appareil de Golgi présente une nette polarité, il reçoit les protéines produites par
les ribosomes ou le RE par sa face cis. Ces protéines sont modifiées en passant
successivement dans les différents saccules, certaines sont utilisables dès le premier
saccule, d'autre s font le trajet complet de la face cis à la face trans. Le passage d'un
saccule à l'autre et la distribution des protéines terminées dans la cellule se font par
des vésicules golgiens.
Les principales modifications subies sont l'ajout de glucides, l'enlèvement d'acides
aminés terminaux et la personnalisation des protéines destinées à les diriger vers un
endroit précis.
3. 3. Les lysosomes.
Ce sont des sacs membraneux remplis d'enzimes dont la plus part sont
protéolitiques (lyse=qui digère les protéines). Ces enzimes ont une efficacité
maximum lorsque le pH est proche de 5. Leurs actions ne se fait donc pas à
l'intérieur du hyaloplasme mais dans des organites spécialisés: les fagosomes (
fagos=manger ; some=corps).
Les lysosomes peuvent présenter 2 types d'activités:
  Ils digèrent les protéines extérieur importés dans la cellule , on parle
d'hétérophagie. ce mécanisme intervient dans le métabolisme cellulaire normal.
  Ils digèrent aussi les constituants usés de la cellule ou parfois le cellule ellemême, on parle alors d'autophagie (ex: utérus, après un accouchement).
4. 4. Les vacuaoles.
Ce sont des organites inertes limités par une membrane. Elle sont abondantes
dans les cellules végétales mais rares dans les cellules humaines où elles n'ont que
deux rôles:
  Mise en réserve du glycogène et surtout de lipides;
  Peuvent contenir des déchets pendant un temps bref.
G. G. Les peroxysomes.
Ce sont des organites métaboliques délimités par une membrane et qui
contiennent des enzymes susceptibles de fixer des atomes d'hydrogènes sur un
grand nombre de substrats (nutriments).
Un des sous-produit de leur action est le dioxyde de dihydrogène ou H 2O2 ( = eau
oxygénée ). L'utilisation de l'hydrogène permet en particulier le découpage des
grosses molécules lipidiques en molécules plus petites. Dans les cellules du foie, les
péroxysomes utilisent l'alcool. L'oxygène de l'eau oxygénée est un réservoir très
provisoire pour le métabolisme aérobie.
H. H. Mitochondries et enenrgie.
Les mitochondries sont des organites indispensables au fonctionnement de la
cellule à laquelle elles servent à la fois d'appareil digestif et d'appareil respiratoire.
Elles sont constituées d'une double membranes: la membrane extérieure est lisse et
l'interne est hérissée de crêtes d'autant plus nombreuses que la cellule est active.
L'espace inter-membranaire ne sert que de lieu de passage pour les nutriments à
l'entrée et pour les déchets à la sortie.
L'espace à l'intérieur de la membrane interne est le lieu de métabolisation, celle-ci
se fait grâce à des enzymes fixées sur la membrane interne. Le rôle des
mitochondries est la transformation de l'ADP en ATP qui se fait par des mécanismes
aérobies en 2 étapes:
P.C. = Phosphocréatine.
PC + ADP + Energie  ATP + Créatine.
Aliments + O2  déchets (CO2, H2O...) + Energie.
I. I. Le cytosquelette.
Il est constitué de fibre qui existent dans tout le cytoplasme et dont la fonction est
d'apporter un soutient mécanique à la cellule et de maintenir sa forme. Il est
constitué de 3 groupes principaux de fibres.
1. 1. Les microtubules.
Ce sont de petits tubes rectilignes en protéines de diamètre égal à environ 25 m.
Un grand nombre de ces microtubules rayonnent à partir d’un organite, appelé
Centrosome ou organe régulateur des microtubules, situé près du noyau
Dans la plus part des cellules, le centrosomes est constitué de deux centrioles
placés perpendiculairement l’un à l’autre. Chacun à la forme d’un tube dont les
parois sont formées de 9 doublets ou triplets de microtubules. Parfois il existe un
doublet ou triplet central.
Les microtubules constituent également le squelette des cils et du flagelle dans les
cellules qui possèdent ces organites.
2. 2. Les microfilamments.
Ce sont des filaments de forme cylindrique qui présente une certaine rigidité. Ils
sont formés d’une protéine : l’actine. Elle est responsable de la contraction
musculaire parce qu’elle coulisse entre les filaments de miosine. Dans d’autres
cellules, par exemple les globules blancs, l’actine assure seule le mouvement.
3. 3. Filaments intermédiaires.
Ils ont un diamètre compris entre celui des microtubules et celui des
microfilamments. Ils sont beaucoup plus stable et maintiennent la forme de la cellule
et l’encrage dans la plus part des organites.
J. J. La surface cellulaire.
1. 1. Le glycocalyxe
Il existe pour la plus part des cellules animales qui n’ont pas de parois cellulaires
comme pour la plus part des cellules végétales. Il se présente comme une couche
duveteuse formée de glucides qui renforcent la surface cellulaire, facilite l’adhérence
entre les cellules. Son rôle est donc important pendant la phase embryonnaire. De
plus ils maintiennent en place les différents antigènes de la cellule qui assurent
l’identité de la cellule.
2. 2. Les jonctions cellulaires.
Elles se présentent sous trois formes :
  Les jonctions serrées : elles forment une ceinture ininterrompue de
cellule. Ce qui empêche tout passage de liquide extra-cellulaire entre le niveau
apical et le niveau basal de la couche cellulaire. Ex : cellules de l’intestin :
  Les desmosomes : formation qui réunissent des cellules contiguës
comme des rivets et qui sont traversées de filaments intermédiaires qui vont
d’une cellule à l’autre.
Ex : les cellules de la couche basale de l’épiderme.
  La jonction ouverte : ce sont des canaux entre les cytoplasmes de
deux cellules voisines. Ils sont formés de protéines qui entourent des pores
assez large pour laisser passer les sels minéraux, les glucides et certains acides
aminés.
Ex : on les trouve au niveau du myocarde ( = muscle du cœur ) où elles sont
responsables de la contraction d’un atrium (=oreillette) ou d’un ventriculum en
tout ou rien.
III. III. La structure et les fonctions des membranes.
A. A. Les modeles de structures
Une membrane n’est pas seulement une barrière entre la cellule et le milieu extracellulaire mais c’est aussi est un oraganite de liaison qui permet des échanges dans
le deux sens. Historique ment ; on a décrit 2 structures :
1. 1. Le modèle de la « triple couche ».
Jusqu’en 1970, la membrane était décrite comme une couche épaisse de lipides
entre deux couches minces de protéines. De plus il existe des protéines qui traverse
la totalité de la membrane.
2. 2. Le modèle de la « mosaïque fluide ».
La partie essentielle
de la membrane est une double couche de
phophoglycerolipides dont les parties hydrophobes se trouvent au centre et les
parties hydrophiles sur les parois. Cette double couche est traversée par de
nombreuses molécules de protéines dont les unes limitent des pores permanents et
les autres limitent des canaux qui peuvent activement s’ouvrir ou se fermer. Les
molécules de protéines et celle de la double couches lipidique peuvent basculer ou
se déplacer latéralement, ce qui explique la fluidité de la membrane. Le nombre de
pores variants donc en fonction de l’état de la cellule.
B. B. La permeabilite selective.
C’est la caractéristique qui permet à la membrane de laisser sortir certaine
substance dans un sens ou dans l’autre mais de retenir d’autres substances qui
peuvent être proche chimiquement. La perméabilité et a sélectivité sont variables
dans le temps et peuvent être influencé par de nombreux paramètres : la tension
électrique, la température, la présence de certaines hormones, etc...
1. 1. La perméabilité de la double couche lipidique.
La partie hydrophobe de la membrane empêche le passage de certains ions dont
le déplacement se fait avec de l’eau. Par contre, elle favorise le passage de
molécules hydrophobes, par ex : O2, CO2, alcool.
2. 2. Les protéines de transport.
Elles traversent la membrane et sont capable de fonctionner selon 3 modalité :
- uniport : transport d’une seule substance dans un seul sens ;
- symport : transport de plusieurs substances dans le même sens ;
- atinport : transport de plusieurs substances dans les deux sens.
C. C. Transport de substances non macromoleculaires.
Ce sont tous les atomes, tous les ions, toutes les molécules jusqu’au niveau du
glucose ( Masse molaire M= 118).
1. 1. La diffusion.
C’est un mode de transport passif qui ne nécessite pas de fourniture d’énergie de
la part de la cellule.
En règle générale , les substances passent selon un gradient de concentration,
c’est-à-dire du milieu le plus concentré en cette substance vers le milieu le moins
concentré en cette substance.
Ex : Le transport des ions Na+ et K+ entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Ce
phénomène a lieu tout le temps dans toutes les cellules mais ne sert à rien. Il
concerne surtout de petites molécules et aboutirait à la longue à un équilibre entre
les deux faces de la membranes.
2. 2. L’osmose.
C’est un mécanisme proche de celui de la diffusion mais ce sont des molécules
d’eau qui passent du milieu le plus concentré en eau donc le moins concentré en
substance vers le milieu le moins concentré en eau donc le plus riche en substance.
C’est également un transport passif.
Exemples :
- - La concentration en H20 du plasma est la même que celle à l’intérieur du
globule rouge. Quand une molécule d’eau rentre, une autre sort.
-
-
Le globule rouge va éclater car l’eau n’arrête pas de rentrer à l’intérieur.
-
-
Le Globule rouge va devenir tout petit et sera incapable de fonctionner.
3. 3. La diffusion facilitée.
C’est un mécanisme passif qui nécessite de l’énergie mais celle ci est n’est pas
fournie par la cellule ( mécanisme électrique, ionique, etc... ). Cette diffusion se fait
par l’intermédiaire de protéines de transport qui ont des propriétés proche de celles
des enzymes :
Elles possèdes une spécificité à 1,2 voire 3 substances.
Elle peuvent être inhibées car certaines molécules peuvent se fixer sur la
protéines qui ne transportent donc plus les molécules voulues.
On ne sait pas comment les protéines de transport transportent les mols mais
elles n’ont pas un rôle de traversier et elles n’utilisent pas le mécanisme de la porte
tournante.
4. 4. Le transport actif.
Ce type de transport nécessite de l’énergie de la part de la cellule et permet le
transport contre un gradient de concentration c’est-à-dire du milieu ou la
concentration est la plus faible vers le milieu ou la concentration est la plus grande.
Cette énergie est donnée par la dégradation de l’ATP et utilise 1/3 de l’énergie
nécessaire pour la cellule.
Ex : transport de glucose vers les cellules du foie.
Transport entre sodium et potassium ionisé.
Elle sert à maintenir les différentes concentrations entre l’intérieur et l ‘extérieur de
la cellule. Le mécanisme responsable du transport actif s’appelle la pompe à Na + ou
la pompe Na+/K+.
D. D. Transport des macromolecules et des particules.
Elles ne peuvent pas traverser passivement la membrane, le passage se fait
toujours de manière active et nécessite des modifications de la membrane. Il existe 2
gros mécanismes de transport selon le sens dans lequel il se déroule.
1. 1. L’exocytose.
C’est l’expulsion de substance par la cellule, ces substances peuvent être un
déchet ou un produit fabriqué par la cellule. La substance est apporté jusqu’au niveu
de la face interne de la cellule à ne vésicule qui s’inclue alors à la membrane
plasmique puis s’ouvre vers le milieu extérieur.
2. 2. L’endocytose.
C’est le phénomène inverse avec en général formation d’une vésicule. On
distingue deux phénomènes légèrement différents :
  La phagocytose qui concerne les particules solides ;
  La pinocytose qui concerne les particules lipides.
IV. IV. Introduction au metabolisme.
C’est l’ensemble des réactions chimiques qui se déroulent dans la cellule et dans
l’organisme. Ces réactions se subdivisent en deux groupes :
  Le catabolisme ou réaction de destruction en vue de fournir de l’énergie ;
  L’anabolisme ou réaction de synthèse en vue de produire des substances.
Les deux types de réactions sont indissociable de la vie de la cellule.
A. A. La fourniture d energie
Toutes les énergie utilisées par la cellule provient exclusivement de la dégradation
de l’ATP. Toutes les autres énergies ne sont là que pour reconstituer l4ATP. On peut
distinguer dans la production d’énergie 3 filières successives mais qui en réalité se
déroule en même temps.
1. 1. La filière anaérobie alactique.
La quantité d’ATP disponible suffit pour une vie cellulaire d’environ 6 à 9 s et
dépend du niveau d’entraînement. On a les réactions :
ATP  ADP + Pi + énergie
C’est la seule façon de fournir de l’énergie au corps.
ADP + PC  ATP + C
La quantité de phosphocréatine suffit pour une vie cellulaire d’environ 20 s. Mais
on a aussi :
C+ P + énergie  PC
2. 2. La filière anaérobie lactique.
Cette filière entre en jeu dans des conditions d’anaérobiose c'est-à-dire quand la
cellule ne possède pas ou plus d’O2. Ceci peut se produire en début d’exercice
musculaire ou à chaque changement de rythme. Elle existe dans toutes les cellules
et souvent à la filière aérobie.
Elle utilise uniquement le glucose ( avec des enzymes ) qui est coupé en deux lors
de la réaction :
Glucose  acide lactique + Energie
Mais cette réaction a deux inconvénients :
La formation d’acide lactique qui est toxique pour un grand nombre de cellules et
en particulier les muscles striés (  crampes ) ;
La quantité d’énergie fournie est faible : 1g de glucose  0,3 Kcal = 1,2 KJ.
3. 3. La filière aérobie.
Elle utilise la totalité des nutriments :
  Glucides + O2  CO2 + H2O + énergie
1g de glucide  4,1 Kcal = 17 KJ
  Lipides + O2  déchets + énergie
1g de lipide  9 Kcal = 38 KJ
  Protéines + O2  déchets + énergie
1g de protéines  4,1 Kcal = 17 KJ
mais les protéines de l’alimentation doivent surtout être utlisé pour l’anabolisme et
pas pour le métabolisme.
  Alcool + O2  CO2 + H2 O + énergie
1g d’alcool  Kcal = 29 KJ
mais seul le foie possède des enzymes nécessaires à la métabolisation de l’alcool et
la seule énergie fournie est la chaleur.
  Acide lactique + O2  CO2 + H2O + énergie
1g d’acide lactique  3,8 Kcal = 16 KJ
mais les cellules musculaires ne peuvent l’utiliser qu’après le retour au repos ou à
une activité plus faible.
B. B. Les enzymes.
V.
V.
La reproduction cellulaire
Toutes les cellules vivantes ne peuvent provenir que d’une autre cellule vivante. Il
existe trois types de reproduction des cellules.
A. A. Amitose ( scissiparite, fissiparite ).
C’est le mode de division réservé aux procaryotes. La cellules toute entière se
divise en deux parties sans que l’on puisse distinguer de formation particulière.
L’amitose est possible pour les leucocytes en cas d’urgence ( ex : infections ).
B. B. Les chromosomes des cellules eucaryotes.
Ils sont sous la forme d’un réseau de chromatine au moment de la mitose. Leur
nombre est constant dans chaque espèce.
Par exemple, pour l’espèce humaine, ils sont au nombre de 46 répartis en 23
paires. Ils se subdivisent en 22 paires de chromosomes appelés autosomes et une
paire appelé hétérosome ou chromosome sexuel soit XX chez la femme et XY chez
l’homme.
Chaque chromosome représente une très grande molécule d’ADN et comporte
plusieurs milliers de gènes ( environs 500 000 gènes ). Chaque gène est la portion
d’ADN correspondant à un caractère héréditaire. Par ex, la couleur de l’œil est
déterminé par au moins 300 gènes.
Les chromosomes ne sont visibles qu’à l’approche de la mitose lorsqu’il
commence à se diviser. Il reste réunis par une zone particulière appelée centromère.
Le caryolype est représenté par l ‘ensemble de ces chromosomes donc de ces
gènes. Les chromosomes proviennent par moitié de chaque parent ( donc pour
chaque paire, un chromosome vient du père et l’autre de la mère ).
C. C. Cycle cellulaire.
Pour les cellules qui subissent des mitoses au cours de la vie du sujet, ces
mitoses succèdent de façon plus ou moins régulière avec alternance d’une mitose
phase ‘m’ et d’une phase intermédiaire appelée interphase qui se subdivise elle
même en trois parties :
  Une phase g1 pendant laquelle, la cellule grandit ;
  Une phase S pendant laquelle, elle resynthétise de l’ADN ;
  Une phase g2 pendant laquelle, elle prépare la mitose suivante.
D. D. Mecanisme de la mitose.
C’est un mécanisme complexe mais stéréotypé qui se déroule systématiquement
en quatre phases pour la division du noyau plus une pour la division du reste de la
cellule.
1. 1. Prophase
Division du centrosome de chaque chromosome et migration vers les deux pôles
de la cellule. Disparition de la membrane nucléaire qui servira en partie à former le
fuseau de division.
Individualisation des chromosomes qui deviennent visibles.
C’est la phase la plus longue, elle prend 48 mn sur une mitose de 1 heure.
2. 2. Métaphase.
C’est la phase la plus importante car c’est là que se fait la fissuration complète des
chromosomes qui sont alors alignés sur la plaque équatoriale de la cellule.
Elle dure 5 mn.
3. 3. Anaphase.
Les chromosomes fils progresse vers chaque pôle de la cellule où ils attirés par la
contraction des fibres du fuseau de division.
Elle dure 2 mn.
4. 4. Télophase.
C’est la reconstitution des deux noyaux fils
5. 5. Lytodierèse ou cytocisière.
C’est la division du reste de la cellule qui commence par une constriction au
niveau de la plaque équatoriale.
Le cytosole ou hyaloplasme, la membrane et les organites se partagent entre les
deux cellules filles de manière plus ou moins égale.
- - Les neurones ;
- - Les cellules musculaires.
VI. VI. Les Tissus
La circulation
I.
Généralités.
A.
Définitions.
1. La petite circulation.
Elle est constituée de vaisseaux courts qui relient le cœur aux poumons. Son
rôle est d’ajouter de l’O2 dans le sang, c'est-à-dire, de l’artérialiser.
2. La grande circulation.
Elle est formée de vaisseaux dont certain sont très long et qui relient le cœur
aux différents organes. Son rôle est d’apporter de l’O2 aux tissus
périphériques. Elle contient environ neuf dixième du sang circulant.
L’appareil circulatoire du coté droit est appelé système à basse pression,
celle-ci n’y dépasse jamais 20 mmHg.
Le coté gauche est appelé système à haute pression, celle-ci peut atteindre
120 mmHg et même plus en cas d’hypertension artérielle.
3. Systole.
C’est la période de contraction du cœur ou d’une de ses parties soit les deux
atria soit les deux ventricules.
4. Diastole.
C’est la période de repos ou de relâchement du cœur dans son ensemble ou d’une
de ses parties.
A. Les fonctions de la circulation.
Ce sont en grande partie les fonctions du sang c'est-à-dire le transport de gaz
respiratoires, de nutriments, de déchets, d’hormones et de cellule. Le sang a
donc aussi un rôle de défenseur de l’organisme par les leucocytes et c’est le
fluide de l’organisme le plus facile à individualiser. Le sang intervient dans la
thermorégulation par le transport de chaleur.
B. Les besoins des tissus en O2.
Nous savons que la plupart des réactions métaboliques de l’organisme
nécessite de l’O2 qui leur est apporté par le sang. Mais tous les tissus ne
présentent pas les mêmes besoins car leur métabolisme n’est pas le même.
On peut globalement diviser les tissus en trois groupes :
les tissus à forte activité : ceux dont la consommation d’O2, la VO2max >
1ml/g/h (exemple : foie, rein, cerveau et muqueuse intestinale)
les tissus à activités moyenne : VO2max  0.4 à 1 ml/g/h (exemple : rate,
cœur, muscles striés, muscles lisses, poumons)
les tissus à activité réduite : VO2max  < 0.4 ml/g/h (exemple : graisse, peau,
os, sang).
Le débit sanguin dans les organes est très variable :
les reins reçoivent 25% du débit
le cerveau et le foie 15% chacun, de même que les muscles au repos
le cœur reçoit 5%
Mais, au cours d’un exercice musculaire intense, les muscles reçoivent
jusqu'à 85% du débit total.
C. Les priorités dans la circulation.
Certains organes nécessite un apport continu en O2 et ne peuvent pas être en état
d’anoxie pendant plus de quelques secondes ; sinon, ils peuvent présenter des
lésions appelées infarctus.
Il s’agit du cerveau, du cœur, des reins et du foie. Si la durée de l’anoxie est
supérieur à 1 minute, cela peut provoquer des troubles graves.
Par contre, les muscles striés peuvent supporter des anoxies de 15 à 20 minutes.
I.
Physiologie du cœur.
Le cœur est une double pompe qui est placé au point de raccordement des deux
circulations. Il chasse le sang dans les artères à partir des ventricules comme une
pompe foulante et il contribue à son retour dans les atria par les veines comme une
pompe aspirante.
C’est fonctionnellement un organe double ( cœur droit et cœur gauche ) mais il
fonctionne en synergie ( = en communauté ).
A. La révolution cardiaque.
C’est le cycle des phénomènes qui se déroulent au niveau du cœur entre le début
d’une systole atriale et le début de la systole atriale suivante (par convention).
La révolution cardiaque comporte trois phases :



la systole atriale ;
la systole ventriculaire ;
la diastole générale.
Elle comporte un certain nombre de caractéristiques :
les phases d’activités et de repos sont contemporaines dans les deux atria d’une part
et dans les deux ventricules d’autre part
les phases d’activités et de repos sont successives dans le sens longitudinal, c'est-àdire dans les deux atria d’abord puis dans les deux ventricules
les quatre cavités présentent une période de repos commune, la diastole générale.
la fréquence de succession des phénomènes est sensiblement la même chez tous
les sujets d’une même espèce au même âge et dans des conditions semblables.
1. Les phases de la révolution cardiaque.
a. La systole atriale.
Cette contraction
se situe pendant la courte période qui précède la systole ventriculaire, on parle donc
parfois de présystole.
La contraction permet en principe de finir le remplissage des ventricules ; en réalité,
comme il n’existe pas de valvule à l’entrée des veines, une petite partie du sang
atriale reflux vers celles-ci.
Les valvules peuvent pour des raisons pathologiques :


mal se fermé et on parle d’insuffisance
être trop étroite et on parle de rétrécissement.
La durée de la systole atriale est brève, les premières fibres musculaires qui se sont
contractées cessent leur contraction au moment ou les dernières commencent la
leur.
Durée : 1 temps.
a. La systole ventriculaire.
C’est la phase au cours de laquelle les ventricules se contractent, augmentent
leur pression interne et propulsent une partie du sang qu’ils contiennent, dans
les artères. L’augmentation de pression au départ entraîne une fermeture
brutale des valvules atrio-ventriculaires, ce qui produit le premier bruit.
En réalité, la systole ventriculaire se divise en deux phases :
Au début, les valvules sigmoïdes sont fermées parce que la pression est plus
importante dans les artères que dans les ventricules. Dés la fermeture des
valvules atrio-ventriculaires, le volume des ventricules ne peut plus se modifié
et on parle de contraction isovolumique.
Le volume à l’intérieur des ventricules ne pourra diminué que quand la
pression ventriculaire deviendra supérieur à la pression dans les artères, donc
quand les valvules sigmoïdes s’ouvriront. C’est la phase d’éjection, pendant
laquelle le sang passe par les artères.
La durée de cette phase est de 3 temps.
b. La diastole générale.
C’est la période de relâchement du cœur dans sont ensemble, la pression y devient
rapidement nulle et les valvules sigmoïdes se ferment se qui provoque le second
bruit.
Pendant la diastole, le cœur se rempli passivement sous la poussée du sang qui
entre par les atria et commence à remplir les ventricules car les valvules atrioventriculaires sont rapidement ouvertes.
La
durée de cette phase est de 4 temps.
1. Fréquence et durée de la révolution cardiaque.
Chez le poïkilotherme (animal dit à sang froid), la fréquence cardiaque est faible (
ex : 40 cycle/mn pour la grenouille, 15cycle/mn chez la tortue).
Chez les homéotherme ( animal à sang chaud ), la fréquence cardiaque est plus
rapide et elle augmente d’autant plus que l’animal est petit et inversement (ex : 700
pour la souris, 150 pour le chien, 70 pour un homme, 25 pour l’éléphant, 15 pour la
baleine bleu, etc.).
De plus, il existe des différence entre sexe qui sont le plus souvent liée à la taille de
l’animal ; par exemple, pour la femme, la fréquence est de 7% plus élevée que celle
de l’homme.
La révolution cardiaque se subdivise en :
la systole atriale qui représente 1/8 du temps globale.
la systole ventriculaire qui représente 3/8 du temps globale.
la diastole générale qui représente 4/8 du temps globale.
A. Déterminisme de la révolution cardiaque.
1. Caractère rythmique intrinsèque du cœur.
Un cœur sans attache nerveuse continue à battre.
a.
Ligature de STANIUS.
Les 2/3 de la respiration de la grenouille se fait par la peau ( 1% chez l’homme
). STANIUS veut savoir pourquoi un cœur seul bat toujours, il met alors en
place des ligatures :
Après avoir serré la première ligature, le cœur s’arrête de battre pendant
quelques secondes et après la deuxième, l’atria et le ventricule s’arrête mais
pas le sinus.
Sinus
Atria
Ventricule
Normal
40
40
40
Après la 1er ligature
40
30
30
Après la 2e ligature
40
30
15
Chez la grenouille, la commande du fonctionnement cardiaque part du sinus
mais il existe deux autres centres nerveux hiérarchises : l’un dans l’atria,
l’autre dans le ventricule.
b. Culture de tissus.
Lorsqu’on fait des cultures de tissus myocardique de souris nouvelles-nées, on voit
que dans un premier temps les cellules se subdivisent abondamment. Certaines
parties de la culture se mettent à battre subitement à des rythmes variés. Lorsque
deux parties de la culture se rencontre, la plus rapide impose son rythme à l’autre
jusqu’à ce que toute la culture batte au même rythme.
Cl : Il existe donc dans la culture plusieurs types de cellules cardiaque. Par exemple :
le premier type capable d’imposer son rythme aux autres et qui seront des cellules
nodales.
Le deuxième type capable de battre spontanément mais qui normalement suivent les
premières.
1. Le système nodal.
C’est le système nerveux intrinsèque ( c'est-à-dire, à l’intérieur ) du cœur.
a.
Nœuds.
Le nœud sinusal est le chef d’orchestre su système nodale, c’est lui que
décide le rythme. Il crée un rythme de base d’environ 100 cycle/mn.
Le nœud septal se situe à l’entrée du conduit qui va à la pointe du cœur et fait
partie des deux atria. Il appartient au septum qui est un tissu qui sépare le
cœur droit du gauche et qui est au centre des quatre cavités. Il assure
directement la contraction des atria et il amplifie l’influx pour les ventricules.
b. Les conduits.
Le faisceau inter-ventriculaire, encore appelé faisceau de HIS, transporte l’influx
dans le système jusque vers la pointe du cœur. Il est d’abord unique puis se divise
ne deux branches à une hauteur variable selon les personnes.
Il a deux caractéristiques importantes :
C’est le seul lieu de passage pour l’influx entre les atria et les ventricules.
Il est électriquement isolé du myocarde des deux ventricules.
Le réseau ventriculaire ou réseau de PURKINJE est un réseau de fines fibres qui
reparti l’influx dans les ventricules à partir de la pointe du cœur.
Remarques générales :



La contraction permet l’influx nerveux.
La première partie des ventricules qui va se contracter est la pointe .
Les deux atria sont séparés des deux ventricules et les deux ventricules sont
séparés l’un de l’autre.
1. Activité du tissu nodal.
C’est un tissu dérivé du myocarde ( il est le propre tissu du cœur ) qui
présente une activité électrique, celle-ci servant ensuite d’excitant pour les
cellules myocardiques banales.
Le tissu
nodal ne présente pas de vrai potentiel comme les autres fibres musculaires :
Le tissu nodal présente une dépolarisation spontanée, c'est-à-dire, qu’en
valeur absolue, sa différence de potentiel tend à diminuer. Lorsqu’un seuil est
atteint (=55mV), la dépolarisation devient plus intense et la différence de
potentiel atteint environ +25mV.
La différence de potentiel se maintient pendant une durée variable avec la
fréquence cardiaque à une valeur légèrement positive puis la cellule se
repolarise et atteint rapidement sa valeur de départ à savoir –70mV.
2. Propriété électrique du myocarde.
Chaque fibre myocardique présente un potentiel d’action
dont la forme est grossièrement semblable à celle du tissu nodal ms il existe
un vrai potentiel de à –70mV.
Le mécanogramme représente l’activité mécanique du myocarde, c'est-à-dire
la période de contraction puis de décontraction de chaque fibre myocardique.
L’activité mécanique ne dépasse pas la durée du potentiel d’action, ce qui
rend le tétanos impossible.
On appelle tétanos le fait qu’un muscle, ou une fibre musculaire, soumis à des
excitations répétées, y répondent par une contraction de longue durée.
Pendant le potentiel d’action du myocarde ( = muscle du cœur ), celui-ci
présente une période réfractaire absolue. C'est-à-dire qu’aucune excitation,
qu’elle que soit son intensité, ne pourra entraîner la formation d’un autre
potentiel d’action donc d’une autre contraction. Le cœur est donc
intétanisable.
3. Excitabilité du myocarde.
Physiologiquement, excitabilité du myocarde est intermédiaire entre celle du
muscle strié et celle du muscle lisse.
De plus, il est doué d’automatisme, c'est-à-dire qu’il est capable de se
contracter spontanément après un certain délai.
La loi du tout ou rien qui s’applique pour le muscle strié à une fibre isolée ( la
fibre se contact totalement ou pas du tout ), s’applique pour le cœur aux deux
atria dans leur ensemble ou au deux ventricules dans leur ensemble.
4. L’innervation extrinsèque.
Le tissu nodal assure le fonctionnement automatique du cœur en l’absence de tout
autre innervation. Il représente donc l’innervation intrinsèque. Les nerfs extérieurs ne
peuvent que moduler l’activité du tissu nodal. Cette innervation extrinsèque est
assurée par deux système antagonistes :
a. Le système orthosympathique.
Il est représenté au niveau du cœur par les nerfs cardiaques qui viennent du
système nerveux central ( SNC ) en passant pas le ganglion étoilé. Il a sur le
cœur 4 effets positifs :
Un effet chronotrope positif : augmentation de la fréquence cardiaque ;
Un effet inotrope positif : augmentation de la force de contraction du cœur ;
Un effet tonotrope positif : augmentation du tonus du muscle cardiaque ;
Un effet dromotrope positif : augmentation de la vitesse de circulation de
l’influx dans le tissu nodal.
b. Le système parasympathique.
Il est représenté par le nerf crânien n°10 appelé nerf vague (ou pneumogastrique).
C’est le système du sommeil, il a quatre effets négatifs : on prend les même et on
recommence mais dans le sens inverse, c'est-à-dire qu’il diminue tout se
qu’augmente le système orthosympathique.
A. Les bruits du cœur.
Lorsqu’un écoulement de liquide se passe de façon laminaire (sans secousse), cet
écoulement est totalement silencieux. Les bruits n’apparaissent que s’il y a une
perturbation de l’écoulement normal, par exemple une turbulence, le passage d’un
endroit rétrécit, une coudure, etc.
1. Les bruits normaux.
On les entend au stéthoscope ou en collant l’oreille sur la paroi thoracique.
a. Le premier bruit.
C’est un bruit sourd, grave, prolongé qui dure de 5 à 15 centièmes de secondes.
Ce bruit a plusieurs causes :



la fermeture des valvules atrioventriculaires
la contraction du myocarde
l’éjection du sang lors de l’ouverture des valvules sigmoïdes.
a. Le second bruit.
C’est un bruit court, sec et qui claque : TOC.
Ce bruit est presque
entièrement dû à la fermeture des valvules sigmoïdes . Il est d’autant plus fort que la
pression qui ferme les valvules est forte. On entend mieux le bruit aortique que le
bruit pulmonaire.
1. Le phonocardiogramme (PCG).
Il s’agit d’enregistré les bruits du cœur avec un micro collé sur la paroi thoracique. Il
enregistre deux bruits que l’oreille ne discerne pas.
a. Le troisième bruit.
Il correspond à la moitié de la diastole générale et serait dû au remplissage
passif des ventricules.
b. Le quatrième bruit.
Il est enregistré au milieu de la systole atriale et serait dû à la contraction du
myocarde.
1. Les bruits anormaux.
a. Les souffles.
Les bruits ajoutés aux bruits normaux qui sont dû soit au passage à travers un
orifice ventriculaire rétréci (rétrécissement) soit au reflux du sang à travers un
orifice valvulaire mal fermé (insuffisance).
La plupart des souffles ont une signification pathologique sauf ceux apparut
pendant la puberté, qui sont des souffles d’insuffisances physiologiques qui
disparaisse en deux ans.
b. Les galops.
Ils sont dû à la fermeture non simultané de deux valvules du
même type. Ces bruits sont dus à un blocage de la conduction sur une des deux
branches du faisceau de His. Le ventricule correspondant ne reçoit plus directement
l’influx mais il le reçoit avec un léger retard sur l’autre ventricule.
A. L’électrocardiogramme et les troubles du rythme.
L’ECG est l’enregistrement de l’activité électrique du cœur qui se fait habituellement
de manière indirecte qui se fait à l’aide d’électrode placées sur la peau.
1. Les dérivations de l’ECG.
a. Dérivation Standard.
On utilise trois électrodes placées sur le poignet gauche (L), sur le poignet droit (R)
et sur la cheville gauche (F). Cela permet trois dérivation :
o
o
o
DI : LR
DII : RF
DIII : FLUX
Avec certains appareils, on pose une électrode neutre sur la cheville droite pour la
masse.
a. Les dérivations précordiales.
On utilise un nombre plus élevé d’électrode situé à la hauteur de la pointe du cœur
entre le bord droit du sternum et le milieu de l’omoplate gauche.
1. L’ECG normal.
La description concerne l’ECG en DII.
L’ECG apparaît comme une suite d’onde dont la situation est toujours la même chez
un sujet sain. On trouve dans l’ordre :
o
o
o
une onde P (pendant la systole atriale) et qui est positive par
convention.
un complexe QRS (pendant la systole ventriculaire) Q est négative, R
positive et S négative.
une onde T (
début de la diastole générale) qui est positive. Chez l’insuffisant
cardiaque grave et chez le sportif de haut niveau très entraîné, l’onde T
est généralement négative.
1. Anomalies du rythme cardiaque.
a. Les blocs.
Ce sont des blocages de l’influx nerveux à un niveau quelconque du cœur. Les deux
les plus fréquents sont :

Le bloc atrioventriculaire complet : le blocage se situe sur la
partie commune du faisceau de His. Les ventricules ne reçoivent plus d’influx
nerveux, ils s’arrêtent un bref instant puis repartent à un rythme de 30 cycles
par minute, insuffisant pour assurer une vie normale.

Le bloc de branche : les deux ventricules se contractent avec un leger
décalage d’où un bruit de galop.
Le traitement pour tous les blocs : la mise en place d’un pacemaker (
cardiostimulateur ).
a. Les fibrillations.
C’est un ensemble de contractions incoordonnées, irrégulières, rapides et
faibles qui remplacent pendant un temps les contractions normales. Elles
peuvent toucher uniquement les atria, dans ce cas elles n’ont pas de
conséquence grave et le retour à la normale se fait spontanément.
Lorsqu’elles touchent les ventricules, la circulation sanguine s’arrête, la
tension artérielle devient nulle, une intervention s’impose dans la minute
(défibrillateur ou massage cardiaque).
b. Les extra-systoles.
Il s’agit d’une contraction surajoutée du cœur en réponse à une stimulation d’origine
inconnue (stimulation erratique). Elle est ressentie comme une contraction qui
manque donc comme un espace entre deux battements.
Elles ne présentent un caractère pathologique que si elles deviennent régulière ou si
elle forme un rythme bigéminé ou trigéminé.
A. Les " lois du cœur ".
1. Propriétés physiques du myocarde.
Comme tous les muscles, le myocarde possède une certaine élasticité et une
certaine viscosité. Le diagramme tension/longueur possède la même forme
générale que pour le muscle strié mais le cœur évolue à un niveau différent.
L’état d’équilibre est obtenu lorsque le muscle est désinserré et dénervé.
Le muscle strié en place développe une force d’autant moins importante qu’il
est plus long. Pour le myocarde, la force développé est d’autant plus
importante que les fibres sont plus étirées.
2. Intérêt de la loi de Starling.
La force du cœur est d’autant plus grande qu’il est plus étiré. Donc plus le volume de
sang a distribué est importante plus la force disponible est importante. Le volume de
sang augmente avec l’intensité de l’exercice musculaire et il est important que ce
sang soit renvoyé cers les poumons ou dans les tissus.
Dans certains cas pathologiques, le cœur peut dépasser le niveau de sa longueur
d’équilibre, on parle alors de " cœur forcé ". Ainsi, plus le retour veineux est
importante c'est-à-dire plus il y de sang a expulsé, plus la force disponible est
réduite. Le cœur finit donc par s’arrêter en diastole (=mort).
Remarque : la méthode la plus simple pour forcé un cœur est de faire des efforts en
résistance chez un sujet trop jeune car ces efforts aboutissent à la fin de la
croissance cardiaque et que le cœur garde sa dimension de sujet jeune.
A. Métabolisme du cœur.
Le cœur dont le poids représente 0.5% du poids du cœur a des
besoins d’O2 qui corresponde à 5% de la consommation d’O2 totale du corps.
Cette consommation élevé est rendu possible par le fait que le débit sanguin
du myocarde correspond à environ 10% du débit sanguin totale. Les
conditions de circulation dans le myocarde sont parfaites car les vaisseaux
coronaires quittent l’aorte à son début et se termine dans l’atrium droit. Le
sang circule entre les endroits de plus forte pression et de plus faible pression.
Le débit sanguin dans le cœur d’un sujet au repos est d’environ
80mL/100g/min. Le cœur a une autre particularité dans l’utilisation des
nutriments car environ 60% de son énergie est fourni par des lipides et 20 à
25% par l’acide lactique.
B. Débit cardiaque.
Il est égal au volume de sang mis en mouvement par chaque ventricule à chaque
minute.
Q : quantité
C : cardiaque

: unité de temps
1. La fréquence cardiaque.
fc : nombre de battement par minute.
valeur normale : 40 à 100 cycle par minute
<40  brachycardie
>100  tachycardie
valeur moyenne : 70 à 75 c/min
Généralement, la fréquence cardiaque est plus basse chez des sujets
entraîné en endurance.
fc max = 220 - âge (ceci indique la fréquence la plus grande qu’on peut atteindre
sans risque).
fc max efficace : 170 à 175 cycle/min car si elle est supérieur, la VES baisse
dans des proportions plus importantes que la fréquence cardiaque ne monte
donc le débit cardiaque baisse.
2. Le volume d’éjection systolique VES.
VES de repos : 70mL
VES max d’un sujet non entraîné 150mL
VES max d’un sujet entraîné 210mL
3. Le débit cardiaque.
au repos : 70  70 = 4980mL, environ 5L.min-1
exercice : 150  200 = 30000mL, environ 30L.min-1
I.
Physiologie vasculaire.
Les artères sont les vaisseaux qui éloignent le sang du cœur, les veines ramènent le
sang au cœur et les capillaires assurent les échanges entre les cellules et les tissus.
Le système vasculaire comporte deux formation particulière :

les shunts (anastomoses) : ce sont des vaisseaux qui assurent une
communication directe entre une artère et une veine sans passer par les
tissus. Il en existe dans les muscles (ou elles sont ouvertes au repos) et dans
la peau ( ou elles sont ouvertes au froid).

Les capillaires sinusoïdes : ils sont sans paroi propre et facilitent donc les
échanges entre le sang et les tissus dans le foie, la rate et dans les glandes
endocrines.
A. Le pouls.
.......... lorsqu’on comprime une artère contre un paroi rigide .........................
mais à une onde qui parcoure la paroi des vaisseaux au moment de la
fermeture des valves sigmoïdes. Le pouls se prend au niveau temporal,
carotidien, sous-clavier, axillaire, humérale, radiale, digitale, abdominal,
inguinal, poplité, malléolaire ou pédieux.
B. La pression artérielle.
C’est la pression qui s’exerce à l’intérieur des artères. Elle résulte de la pression
exercée par le cœur.
1. Mesure.
Elle se fait grace à un brassard gonflable qui exerce une contre pression sur l’artère
humérale. On établie une pression importante dans le brassard de manière à
empécher toute circulation du sang, on dégonfle le brassard doucement lorsque la
pression dans le brassard est égale à celle de l’artère, un peu de sang passe ce qui
s’entend au stéthoscope. La valeur trouvé indique la pression maximale, un
changement de tonalité indique un peu plus tard la valeur de la minimale.
2. Les deux pressions.
La pression maximale correspond au tiers de la sistole ventriculaire soit 120mmHg
(on parle de pression sistolique). La pression minimale se mesure au moment ou la
pression dans l’aorte est la plus faible c'est-à-dire au moent de l’ouverture des
sigmoïdes (on parle à tort de pression diastolique). Elle est d’environ 75mmHg.
Pmax = 100+age
Pmin = Pmax/2 +10
Pour un bon fonctionnement de l’organisme, il est important que la pression
différentiel soit grande.
C. La circulation dans les capillaires.
Les capillaires assurent la circulation des gaz respiratoires et des nutriments dans
tous les tissus. Leur propriétés principale est donc la perméabilité. En
fonctionnement normal, deux types de pression assurent l’ensemble des échanges.
La pression hydrostatique (Ph) qui s’exerce de l’intérieur vers l’extérieur qui est le
reste de la pression artérielle et qui varie de 35mmHg à 15mmHg.
La pression osmotique due aux protéines du plasma, elle s’exerce de l’extérieur
vers l’intérieur et elle est en moyenne de 25mmHg.
Les différences entre les pressions dans des circonstances pathologiques, on
observe alors une stase de liquide dans les tissus ce qui constitue un oedeme. Il peut
y avoir deux causes principales :


une augmentation de la Ph (due par exemple à la présence d’un bandage trop
serré).
une baisse de la pression osmotique comme dans le Kwashiorkor.
D. La circulation dans les veines.
1. La pression.
Elle est très faible, elle varie de 15mmHg à la sortie des capillaires jusqu'à 0mmHg
dans les veines caves ou elle peut même être négative. La pression est si faible
qu’en clinique, on l’exprime en mmH2O (1 mmHg  13.5mmH2O).
2. Les causes.
La circulation dans les veines est surtout passive, elle fait intervenir plusieurs force
peu importante mais susceptible de s’additionner :




VI.
la gravité
la poussée par l’arrière à travers les capillaires
la pression par l’avant lié à l’aspiration thoracique au moment de
l’inspiration
le fonctionnement des muscles striés des membres dans les veines munies de
valvules en nid de pigeon.
Le sang.
A. Composition et fonction du sang.
1. Définition.
C’est le fluide circulant dans les vaisseaux, composé d’une partie liquide (plasma)
et de cellule en suspension (éléments figurés). Les éléments figurés du sang sont les
hématies (ou erythrocytes ou GR), les leucocytes (ou GB) et les plaquettes qui sont
des fragments de cellule intervenant dans la coagulation. Le plasma est constitué
d’eau, de sels minéraux, de lipides, de glucides et de protéines plasmatiques
(principaux acteurs de la coagulation).
2. Caractéristiques physiques et volume.
Le sang est un liquide visqueux et opaque, il est plus dense que l’eau et environ
cinq fois plus visqueux surtout à cause des éléments figurés. Le PH du sang est
compris entre 7.34 et 7.45 ; le sang est donc légèrement alcalin c'est-à-dire qu’il a
des propriétés antiacide. Sa température moyenne est un peu plus élevée que celle
du corps (38°C). Le sang représente environ 6à 8% du poids corporel, le volume
sanguin moyen est de 5 à 6 L pour un homme sain et de 4 à 5 L pour une femme
saine.
3. Fonctions du sang.
Toutes les fonctions su sang que nous allons voir interagissent de manière à
maintenir l’homéostasie c'est-à-dire l’état d’équilibre dynamique de l’organisme.












Fonctions de transport :
le sang apporte à toutes les cellules de l’O2 et des nutriments provenants
respectivement des poumons et du système digestif.
le sang transporte des déchets du métabolisme cellulaire vers les sites
d’évacuation c'est-à-dire les poumons pour les gaz et les reins pour les
déchets azotés.
le sang amène les hormones des glandes endocrines vers les organes cibles.
le sang transporte les éléments figurés.
Fonctions de régulation :
le sang maintien une température corporelle approprié au moyen de la
captation, de la déperdition et de la répartition de la chaleur.
le sang maintien un PH normal grâce à son alcalinité.
le sang maintien un volume adéquat de liquide dans le système circulatoire
les taux de chlorure de sodium et d’autres sels en conjonction avec des
protéines sanguines comme les albumines empêchent le transfert de plasma
dans le liquide interstitiel.
Fonctions de protection :
le sang prévient l’hémorragie lorsqu’il y a des caillots dans les vaisseaux
sanguins.
le sang prévient l’infection car il transporte des anticorps, des protéines et
des leucocytes qui défendent l’organisme contre les bactéries, les virus et les
toxines.
B. Le plasma.
Pour connaître les éléments figurés du sang, on fait une centrifugation, les éléments
figurés du sang sont au fond et le plasma à la surface.
Le plasma est un liquide visqueux de couleur jaunatre composé à 90% d’eau et à
10% de solutés (substances dissoutes dans une solution) tels que les nutriments, les
gaz respiratoires, les sels, des hormones, des protéines plasmatiques, etc.
Les protéines plasmatiques représentant environ 8% du volume plasmatique sont
les plus abondants des solutés dans le plasma. A l’exception des hormones circulant
dans le sang et des gammaglobulines, la plupart des protéines plasmatiques sont
produites par le foie. Parmi ces protéines, on peut citer :



les différentes albumines qui représentent environ 60% des protéines
plasmatiques, qui sont un important tampon du sang et qui contribuent de
façon importante à la pression osmotique du plasma.
les fibrinogènes qui participent à la coagulation du sang.
les globulines dont certaines servent d’anticorps dans la réponse immunitaire
et d’autres au transport notament des déchets (acide urique, urée, etc) et du
glucose (maintien de la glycémie).
La composition du sang varie continuellement selon que les cellules captent ou
libèrent des substances dans le sang. Toutefois, si le régime alimentaire est
équilibré, divers mécanisme homéostatique conserve au plasma une composition
relativement constante. Par exemple, lorsque la concentration sanguine de protéine
diminue, le foie élabore d’avantage de protéines et lorsque le sang devient trop
acide, l’appareil respiratoire et les reins entre en action pour rétablir la PH normal
du sang.
C. Les éléments figurés.
Ils représentent 45% du volume de sang totale ; on appelle hematocrite la
proportion du volume de GR dans un volume sanguin totale.
H = (Volume des GR / Volume sanguin totale)  100
Chez l’homme elle varie de 42 à 54% (valeur extrème), la valeur moyenne est de
47%. Chez les cyclistes dopés à l’EPO, des valeurs de 65% ont été mesuré. Chez
les femmes elle varie de 37 à 47%.
1. Les erythrocytes.
a. Structure.
Ce sont les éléments les plus nombreux du sang. C’est une cellule d’environ 7.5 µm
de diamètre. Elle est de forme biconcave, c'est-à-dire un disque plus épais sur les
bords que vers le milieu. Cela s’explique par le fait que l’erythrocyte est anucléé et
de plus son cytoplasme possède peu d’organite. Malgré sa petite taille, il renferme
environ 250 millions de molécules d’hémoglobines (une protéine qui contient du
fer et qui se lie à l’O2). Ils sont nombreux, prés de 800  plus nombreux que les
leucocytes et ils constituent les principaux facteurs de la viscosité du sang. Les
hommes possèdant en moyenne de 4 millions 700 mille à 5 millions 700 mille
erythrocytes par mm3 de sang tandis que les femmes en possèdent 4 millions 200
mille à 5 millions 200 mille par mm3 de sang. Grâce à la spectrine, une protéine
fibreuse du cytosquelette qui le rend souple, il peut passer dans les capillaires.
b. Fonctions.
La principale fonction est le transport de l’O2. Ils sont dépourvus de mitochondrie
et produisent le peu d’ATP dont ils ont besoin par des mécanismes anaérobie. Ils
utilisent donc peu d’O2 qu’ils transportent. De ce fait ils constituent des
transporteurs hautement efficace. L’hémoglobine qu’il contient se lie de façon
reversible à l’O2.
L’hemoglobine est le constituant essentiel de l’érythrocyte. Elle permet en plus de
l’O2 de véhiculé le CO2. Dans les poumons, l’O2 se lie aux atomes de fer des
molécules d’hémoglobine et prend le nom d’oxyhémoglobine, sa couleur de vient
alors rouge vif. Dans les tissus, l’O2 se sépare du fer, l’hémoglobine porte alors le
nom de desoxyhémoglobine ou hémoglobine réduite. La concentration en
hémoglobine est de 140 à 200 g.L-1 de sang chez l’enfant, de 130 à 180 chez
l’homme et de 120 à 160 chez la femme.
Une molécule d’hémoglobine est composé d’une protéine globulaire appelé globine
et de 4 groupements non protéique appelé hème. Chaque groupement hème porte
en son centre un atome de fer qui peut s’unir de façon reversible à une molécule
d’O2 ; ainsi, une molécule d’hémoglobine peut transporter jusqu'à 4 molécule d’O2.
La globine est composé de 4 chaines polypeptidiques (2 alpha et 2  ) et chacune de
ces chaines est liées à l’un des hèmes.
c. Production des erythrocytes.
Le processus de formation des erythrocytes est appelé erythopoïèse. Ils se
développent dans la moelle osseuse rouge (ou tissu myeloïde) principalement dans
les côtes, les vertèbres, le corps du sternum et le bassin, ainsi que les épiphyses
proxymales de l’humérus et du fémur.
En dépit de leur fonction différente, les éléments figurés onr une origine commune.
Tous naissent d’une même cellule souche appelé hémocytoblaste qui reside dans la
moelle rouge des os. Pendant la production d’eythorcyte, les hémocytoblastes
donnent naissance à des cellules appelé proerythroblastes puis erythroblastes
polychromatophile puis normoblastes puis réticulocytes qui sont en fait des
erythrocytes immatures, ce sont des cellules libérés dans la moelle osseuse pour
être transporté dans le sang. Leur maturation a lieu dans la moelle osseuse pendant
1 ou 2 jours chez une personne normale. En cas d’exercice intense ou d’anomalie
ils peuvent allez directement dans le sang.
d. Besoin nutritionnel.
Les matières premières de l’erythropoïèse sont avant tout les nutriments, le fer et la
vitamine B, nécessaire à la synthèse de l’hémoglobine.


Fer : il provient de l’alimentation et son absorption danzs la circulation
sanguine est régit de manière très précise par des cellules intestinales activés
en réaction aux fluctuations des reserves de fer dans l’organisme. La
production d’hémoglobine requière du fer et normalemelnt le corps
comprend environ 4g de fer dont 65% se trouve dans l’hémoglobine et 15 à
20% dans le foie, la rate et un peu dans la moelle osseuse. [....] sous forme
de complexe protéique tel que la ferritine ou l’hémociténine. Le fer est lié de
manière lache à une bétaglobuline appelé transférine il est transporté comme
ca dans le sang. Chaque jour de petite quantité de fer sont perdu dans les
matières fécales, dans l’urine, dans la sueur et les cellules qui se détachent de
la peau. La femme perd un peu plus à cause des pertes menstruelles. Les
besoins sont d’environ 0.9mg/j pour un homme et de 1.7 mg/j pour une
femme.
La vitamine B12 et l’acide folique sont nécessaire à l’erythropoïèse. Une
carence même légère met en danger les cellules souches qui se divisent
rapidement et notament l’hémocytoblaste. Les vitamines sont également
nécesaire à la formation de l’ADN et donc à la maturation et à la
multiplication nucléaire.
e. Contrôle de la production des erythrocytes.
La substance de l’erythropoïèse est l’EPO, c’est une hormone lycoprotéique
circulant en petite quantité dans le sang et maintenant l’erythropoïèse à un niveau
normal. L’EPO est produite par les reins et peut être le foie (1 peu) ainsi que par les
seringues (beaucoup chez les cyclistes). Lorsque les cellules rénale ne reçoivent pas
assez d’O2, elles libèrent de l’EPO. La diminution de la concentration sanguine d’O2
peut résulter des facteurs suivants :


une diminution du nombre d’erythrocyte (hémorragie ou destruction
excessive).
une diminution de la disponibilité d’O2 dans le sang notament par l’altitude
ou par une pneumonie.

une diminution des besoins d’O2 des tissus (exercice aérobie intense tel le
vélo).
Inversement, une abondance d’erythrocite ou d’O2 ralentit la production d’EPO. La
vitesse de l’erythropoïèse repose surtout sur la capacité des erythrocites de
transporter la quantité d’O2 nécessaire aux tissus et non sur leur concentration dans
le sang. Chez l’homme, la testostérone stimule la production d’EPO alors que chez
la femme l’oestrogène n’a pas d’action sur l’EPO. On constate chez l’homme un
plus grand nombre d’erythrocite et des niveaux d’hémoglobines plus élevés que
chez la femme.
f. Destiné des erythrocytes.
Ils ont une durée de vie de 100 à 120 jours et ceux qui sont anormaux ou
endommagés sont éliminés par les macrophages phagocitaires du foie, de la rate et
de la moelle osseuse. L’hème de l’hémoglobine se dégrade en bilirubine, un
pigment jaune sécrété par le foie dans la bile et qui passe dans le sang pour se lier à
l’albumine tandis que la globine est dégradé en acides aminés qui sont libérés dans
la circulation donc réutilisable.
Le fer circule également dans le sang ou il se lie à la ferritine ou à l’hémosidérine.
Il peut servir à une nouvelle synthèse d’hémoglobine pendant l’erythropoïèse ou il
est emmagasiné en vue d’une réutilisation.
2. Les leucocytes.
a. Description.
Les globules blancs sont beaucoup moins nombreux que les erythrocytes ; Ils
représentent environ 1% du volume sanguin en moyenne ; les leucocytes sont au
nombre de 4000 à 11000 par mm3 de sang. Ils sont nucléés.
b. Fonction.
Leur fonction principale est de protéger l’organisme contre les bactéries, les virus,
les toxiques et les cellules tumorales. Pour ce faire, ils sont dotés de caractéristiques
fonctionnelles très particulière contrairement aux erythrocytes qui accomplissent
leur fonction dans les vaisseaux ; les leucocytes peuvent quitté les capillaires pour
aller jouer le rôle de défenseur. Une fois hors de la circulation sanguine, les
leucocytes se déplacent dans le lquide intersticiel ou se déroule la plupart des luttes
contre les agents pathogènes par des mouvements amiboïdes c'est-à-dire comme les
cellules possédant des prolongements cytoplasmiques. Ils réagissent aux substances
chimiques libérés par les cellules endommagé ou par d’autre leucocytes et repérer
le siège des lésions ou infections. Les ganglions lymphatiques renferment
également de nombreux .....
C’est un petit renflement situé sur le trajet des vaisseaux lymphatiques, il joue un
rôle de filtre, épure la lymphe avant qu’elle aille dans le sang. Il joue un rôle de
défenseur de l’organisme car il est le site de fonctionnement et de mise en réserve
de lumphocytes ainsi que le site des réactions immunitaires spécifiques.
L’organisation accélère leur production et peu doubler leur nombre en quelques
heures.
c) Types de leucocytes.
Les leucocytes se divisent en deux familles :


les granulocytes.
les agranulocytes.
 . Les granulocytes (polynucléaire).
Ils possèdent des granules visible dans leur cytoplasme et leur noyau possédant
plusieurs globales. On distingue trois types de granulocytes d’après leur réaction à
certains colorants (MGG = eosine + bleu de méthylène dans l’alcool méthylique).



Les neutrophiles : environ 50% des leucocytes. Ils possèdent de minusxule
granule cytoplasmique qui prennent une couleur marron sous l’effet MGG.
Ce sont des cellules phagocitaires très active doué de mouvements
amiboides. Ils peuvent sortir du sang et pénétrer dans les tissus ou ils
protègent l’organisme en engérant les bactéries et d’autres substances
étrangères. L’adjectif neutrophiles indique qu’un type de granulation absorbe
le colorant basique et qu’un autre type de granulation absorbe le colorant
acide.
Les eosinophiles : environ 1 à 4% des leucocytes. Ils possèdent de gros
granules cytoplasmique qui prennent une couleur orangé sous l’effet MGG.
Leurs noyau violacé rappelle la forme des anciens combinés de téléphone. Ils
assurent plusieurs fonctions importantes, ils combattent les parasites et leur
nombre s’accroit pendant les réactions allergiques.
Les basophiles : environ 0.5% des leucocytes. On trouve dans leur
cytoplasme de grosse granulation contenant de l’histamine qui ont une
affinité pour les colorants basiques. Ces granulations prennent une couleur
foncé au MGG. L’histamine est sécrété au cours de la réaction
inflammatoire. C’est une substance qui facilite la vasodilatation et la
migration des leucocytes vers les sièges d’infection. Ils contiennent
également de l’héparine qui peut prévenir la coagulation du sang et aussi
facilité l’élimination des particules graisseuses après un repas trop riche.
 . Les agranulocytes.
Ils sont dépourvus de granulation visible, on distingue les lymphocytes et les
monocytes.


Les lymphocytes : Ils sont très nombreux mais arrivent en 2ème position après
les granulocytes neutrophiles. Seul unn petit nombre de l’ensemble des
lymphocytes se trouvent dans le sang. La plupart se loge dans les tissus
lymphoïdes (rate, ganglions lymphoïdes, etc.) qui joue un rôle prépondérant
dans l’immunité. Les lymphocytes T participe à la réaction immunitaire an
attaquant les cellules inféctés par des virus et les cellules tumorales. Les
lymphocytes B produisent des anticorps libérés dans le sang.
Les monocytes : Ils sont les plus gros des leucocytes ; ils peuvent pénétrer
dans les tissus ou ils se développent en grosse cellules phagocytaires (les
macrophages) qui peuvent ingérés les bactéries et autres substances
étrangères.
d. Production des leucocytes.
Ils sont fabriqués dans la moelle osseuse à partir des hémocytoblastes qui peuvetn
également se differencié en erythrocytes. Certains lymphocytes quittent la moelle
osseuse rouge pour atteindre leur maturité dans la rate, le thymus, les amydalles, les
ganglions lymphatiques. Comme l’erythopoïèse, la leucopoïèse repose sur une
stimulation hormonale : les fateurs de croissance des colonies (CSF). Non
seulement ces CSF provoquent la division et la différentiation des précurseurs des
différentes lignées leucocitaires mais elles accroissent également la force défensive
des leucocytes.
3. Les plaquettes.
Elles sont formés de minuscules fragments (2 à 4 µm de diamètre) anucléé et riche
en granule ; Elles prennent naissances dans la moelle osseuse par fragmentation de
cellule géante apellé megacaryocytes. Ces cellules géantes sont issue de
l’hémocytoblastes et de la cellule souche myéloïde.
Au nombre de .......... par mm3 de sang , elles participent à la coagulation du sang et
d’autres phénomènes hémostatique (c'est-à-dire les phénomènes qui consistent à
arréter l’hémorragie). Elles sont parfois appelés thrombocytes et leur formation est
régit par une hormone, la thrombopoïétine.
D. Hémostase.
1. Definition.
C’est un phénomène physiologique permettant de limiter les pertes sanguines en
cas de rupture des vaisseaux sanguins. Il s’agit d’une réaction localisée faisant
intervenir trois mécanismes successifs :



la constriction vasculaire
la formation du clou plaquettaire
la coagulation
2. La constriction vasculaire.
Lorsqu’un vaisseau sanguin est coupé ou perforé, une de ses premières réactions est
de se contracter se qui réduit ou arrète le flux sanguin par vasoconstriction. Cette
réaction contient un avantage : l’intensité de la contraction d’une artère paut
endiguer une hémorragie pendant 30 minutes soit le temps nécessaire à la
formation du clou plaquettaire et du caillaux. En générale plus un vaisseau est
endommagé, plus l’intensité de la constriction est grande.
3. Formation du clou plaquettaire.
Le rôle des plaquettes dans l’hémostases est capital, il consiste à former un
bouchon qui ferme temporairement l’ouverture dans le vaisseau sanguin. En
générale, ces plaquettes n’adhèrent ni les unes aux autres ni aux paroi endothéliales
qui tapissent les vaisseaux. Cependant après une lésion profonde atteignant les
tissus de l’endothélium, les plaquettes adhèrent aux fibres de collagène du tissu
conjonctif sous-jacent et libèrent plusieurs substances chimiques dont l’ADP.
L’ADP a pour effet de rendre la surface des plaquettes très collantes et leur
accumulation forme un clou plaquettaire. En plus de l’ADP, les plaquettes libèrent
d’autres substances comme la sérotonine qui commande la vasoconstriction et
contribue à la coagulation du sang. Un clou plaquettaire peut obturer une fissure
relativement petite dans un vaisseau sanguin. Toutefois, sila fissure est de fort
calibre, la coagulation peut être nécessaire.
4. La coagulation.
C’est la transformation du sang en masse gélatineuse, c’est un processus complexe
mettant en jeu un certain nombre de facteur différents. De façon simplifié, la
coagulation s’effectue en trois étapes :



une substance complexe appelé activateur de la prothrombine se forme.
l’activateur de la prothrombine convertit une protéine plasmatique (la
prothrombine) en une enzyme active appelé thrombine.
la thrombine catalyse la transformation des molécules de fibrinogène
(protéine soluble) présent dans le plasma, en filament de fibrine (protéine
insoluble) qui emprisonne les globules sanguins. Le caillot ainsi formé
colmatte le vaisseau jusqu'à sa guérison définitive.
remarque : le plasma sanguin auquel on a enlevé les facteurs de coagulation
s’appelle le sérum.
La formation de caillot s’achève normalement en 3 à 6 minutes après la rupture du
vaisseau. En réalité, le processus de coagulation est beaucoup plus complexe car il
fait intervenir plus de 30 substances. Son efficacité repose sur un fragile équilibre
entre les facteurs de coagulation et les facteurs anticoagulant. Les facteurs de
coagulation sont pour la plupart des protéines plasmatiques élaborés par le foie et
circulant sous forme inactive dans le sang. Ces facteurs sont ennumérés de I à XIII
suivants l’ordre de leur découverte. La coagulation peut emprunter deux voies :


la voie intrinsèque ou endogène
la voie extrinsèque ou exogène
Les deux voies sont activées par des lésions. La voie intrinsèque est activée lors
d’une rupture de l’endocrine et lorsque les fibres collagènes sous-jacente sont
visibles. La voie extrinsèque intervient lors d’une lésion tissulaire un peu plus
importante (cellule endommagé à la suite d’une coupure). Ces deux voies vont
activé la thrombine.
E. La transfusion sanguine.
1. Introduction.
C’est une thérapeutique qui a pour objet de compenser selectivement des pertes
connus chez un malade (perte = sang complet, plasma, globules rouges, plaquettes
ou facteurs de coagulation). La transfusion consiste en une administration par
perfusion ou injection intraveineuse du composant déficitaire chez le malade. On
peut ainsi faire :



une transfusion erythrocytaire chez une personne très anémié lorque la
concentration en fer est inférieur à 5g/100mL. Les valeurs moyenne sont
d’environ 13 à 18g/100mL chez les hommes et de 12 à 16g/100mL chez les
femmes.
une transfusion de concentré plaquettaire au cours d’une thrompbopénie
profonde ( insuffisance de plaquette).
une injection de facteur de coagulation par exemple de latence VIII à un
hémophile A.
Toute transfusion d’hématie ne peut être effectuer qu’après avoir réalisé un certain
nombre de test selon les règles de comptabilité. On peut en citer le groupage
sanguin ABO.
2. Le groupe sanguin.
La membrane plasmique de toutes les cellules portent des glycoprotéines
hautement spécifiques appelé antigène (molécule capable de provoquer une réponse
immunitaire qui se traduit par une sécrétion d’anticorps spécifique). Les
erythrocytes ne font pas exception et dans certain cas les antigènes provoquent
l’agglutination des globules blancs. Pour cette raison, on les appelle agglutinogène.
Dasn ces conditions, l’organisme du receveur ne reconnaît pas les antigènes
étrangers et des anticorps spécifiques de son plasma cause l’agglutination des
cellules du donneur qui sont alors détruites.
a. Le système ABO et les variantes A1 et A2.
 . Le système ABO.
Il se défini par la présence ou l’absence de l’agglutinogène A ou B. Les groupes se
distinguent par la présence dans le plasma d’anticorps naturel appelé agglutinine.
Les antigènes A, B, O sont héréditaires. Un individu peut posséder l’antigène A (il
fait parti du groupe A), l’antigène B (gr. B), les deux (gr.AB) soit aucun des deux
(gr. O).
Un individu développe normalement des anticorps contre les antigènes qui ne sont
pas présent sur ces propres erythocytes.
groupe sanguin
antigène
anticorps
fréquence en France
A
A
anti B
45%
B
B
anti A
9%
AB
A et B
ni anti A, ni anti B
3%
O
ni A ni B
anti A et anti B
43%
 . Les sous groupes A1 et A2.
En réalité, l’antigène A est double et l’anticorps anti A est mixte. Le sérum anti A
contient en fait deux anticorps, un qui réagit avec tous les erythrocytes du gr A et
un autre qui réagit avec 80 à 90% des erythocytes qui sont appelés A1. Les
erythrocytes non-agglutinés sont appelés A2 et représente environ 10 à 20% des
sujets du gr. A. Du point de vue génétique A1 domine A2 et un génothype A1//A2
est un phénotype A1.
b. Le système rhésus (Rh).
C’est un autre exemple de système antigène-anticorps. Il existe en plus du système
précédent. Le rhésus est formé d’un groupe d’antigène, on en dénombre au moins 8
à la surface des erythrocytes. L’antigène standard est l’antigène D et il possède un
fort pouvoir immunisant. Un individu qui possède l’antigène D est dit rhésus
positif, c’est le cas de 85% de la population française. Un individu qui ne le
possède pas sont donc rhésus négatif. En générale, un individu ne produit pas
d’anti-Rh dirigé contre ses propres antigène rhésus. Cependant après une
sensibilisation, par exemple par transfusion de globule blanc rhésus +, un individu
rhésus - peut produire des anticorps anti-Rh. Cette sensibilisation peut avoir lieu si
une femme rhésus - à un enfant rhésus +. Si les antigène rhésus + du foetus pénètre
dans la circulation maternelle, celle ci produit des anticorps anti-Rh contre les
antigènes du foetus. Cette sensibilisation a lieu en fin de grossesse puisqu’il faut un
certain temps à la mère pour développer des anti-Rh. Si la mère rhésus - a déjà été
sensibilisée et que les anticorps anti-Rh pénètre dans la circulation du foetus, il se
prouit une agglutination des erythrocytes du foetus et une hémolyse. On parle alors
de maladie hémolytique du nouveau-né.
3. Groupes sanguins et règle de transfusion.
a. Système ABO et règle de transfusion.
Toute transfusion d’ématie devrait être identique sur le plan immunologique pour
éviter tout rique.
transfusion d’un groupe O à un groupe O
transfusion d’un groupe A à un groupe A
transfusion d’un groupe B à un groupe B
transfusion d’un groupe AB à un groupe AB
On parle de transfusion isogroupe.
Si cela n’est pas possible, il existe des solutions de rechanges répondant au règle de
compatibilité : c'est-à-dire lorsque les globules du donneurs ne sont pas agglutinés
par le sang du receveur.
A
O AB
B
b. Système rhésus et règle de transfusion.
Au vue des conséquences graves, il est important de respecter les règles
transfusionnels d’identité et de compatibilité. Il est inetrdit de tranfusé d’un gars
rhésus + vers un gars rhésus -.
Rhésus +  Rhésus +
Rhésus -  Rhésus +
Rhésus -  Rhésus On voit que seul le groupe O - est le vrai donneur universel et seul le groupe AB +
est le vrai receveur universel.
c. Autres groupes sanguins.
Ce sont des systèmes spéciaux Kell, Duffy, Kidd, Lewis, etc dont certains antigène
peuvent être à l’origine de conflit immunologique transfusionnel ou par passage des
hématies du foetus dans la circulation maternelle.
exemple : le système Kell (K). Cet antigène est présent chez 5 à 10% des sujets de
race blanche. On dit qu’ils sont K+. L’intérêt du système K est important du fait du
pouvoir immunisant remarquable de l’antigène K qui est de ce fait souvent
impliqués dans l’apparition d’allo-agglutination post-transfusionnel et du foetus à
la mère.