Le sang
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Le sang Notes de cours 1 SBI3C /3U, SNC4M LAF Le sang Note de cours William et al (1982), Introduction à la Biologie, Montréal, Éd Études Vivantes. Chapitre 20.12 p.518 Biologie 11e , Édition de la Chenelière, p.288-302 http://cours.cegep-st-jerome.qc.ca/101-902-m.f/bio902/cardiovasculaire/Sang/compositiondusang.htm La composition du sang Saviez-vous ? ..que le sang représente environ 8% du poids corporel. ..que le corps humain moyen contient-il de sang ? 5 Litres ..que L’hématologie est la spécialité médicale chargée de l’étude du sang. ..que la leucémie est le cancer du sang. Le sang est composé d'un liquide appelé plasma (55% du volume du sang) Eau (92%) Gaz dissous Protéines (albumine, hormones) Sucres et vitamines Le reste du sang se nomme les éléments figurés (solides) lesquels occupent quelques 45% du volume total du sang. Globules rouges Globules blancs : Leucocytes Globules blancs : Lymphocytes Plaquettes 2 La composition du sang http://cours.cegep-st-jerome.qc.ca/101-902-m.f/bio902/cardiovasculaire/Sang/compositiondusang.htm Quelques chiffres Dans le corps d’un homme de 65 kilos, circulent 5 à 6 litres de sang, 4 à 5 litres chez une femme (augmentant jusqu'à 5 à 6 litres en cours de grossesse)2, dans celui d’un enfant, environ 3 litres et 250 millilitres pour un nouveau-né. Dans la moelle rouge des os, naissent chaque jour environ : o 25 millions de globules rouges; et l'organisme doit en produire 2 millions de nouveaux par seconde afin de garder un même nombre d'hématies. o plusieurs milliards de globules blancs. Toutefois, ils sont 600 fois moins nombreux que les globules rouges. o Pour un seul globule blanc, il y a environ 30 plaquettes et 600 globules rouges ! http://fr.wikipedia.org/wiki/Sang 3 Le plasma sanguin Toute proportion gardée, le plasma occupe environ 55% du volume sanguin. Dans ce plasma, on retrouve en moyenne 91,5% d'eau qui fait office de solvant alors que le restant, les solutés, est constitué par environ 7% de protéines (albumine, globulines, fibrinogène et autres) et 1,5% de différents autres solutés (nutriments, hormones, gaz dissous, électrolytes). Les éléments figurés du sang On appelle éléments figurés du sang les trois différents types de cellules qu'on y retrouve, soient les globules rouges (érythrocytes ou hématies), les globules blancs (leucocytes) et les plaquettes (thrombocytes). Presque toutes origines du même endroit, la mœlle osseuse rouge. Il existe dans la mœlle osseuse des cellules indifférenciées, appelées hémocytoblastes, à partir desquelles apparaît toute la série des cellules sanguines. On appelle généralement ces cellules, des cellules souches, parce que leur fonction spécifique est de subir des mitoses successives et en grand nombre. Une fois la maturation des cellules complétée, elles quittent la mœlle osseuse rouge et se retrouvent dans le sang pour leur vie durant ou pour un certain temps. Extra : Qu'est-ce qu'il faut pour être un donneur de moelle osseuse? Pourquoi donner de la moelle osseuse? Lien-1. 4 Les globules rouges (érythrocytes ou hématies) Les globules rouges sont de petites cellules (78 micromètres) en forme de disque aplati dont les faces sont concaves. Le globule rouge n'a plus de noyau ni d'organites cellulaires: c'est essentiellement un sac rempli par un pigment de couleur rouge, l'hémoglobine Classiquement, le globule rouge apparaît entre lame et lamelle sous la forme d'un disque biconcave, ils ressemblent à de tous petits beignes. Les globules rouges sont parmi les plus nombreuses et les plus spécialisées de toutes les cellules de l'organisme. Leur rôle consiste essentiellement à l'approvisionnement des cellules en oxygène et à une participation à l'élimination du gaz carbonique produit par ces dernières. Cette fonction est possible grâce aux molécules d'hémoglobine qu'ils contiennent (280 milions de molécules /erythrocyte). Chaque molécule d’hémoglobine contient un atome de fer capable de fixer l’oxygène. Les globules rouges transportent 98% de l’oxygène aux cellules du corps. N'ayant plus de noyau, le globule rouge ne peut pas vivre très longtemps. Chaque globule rouge a une durée de vie moyenne de 120 jours et parcourt près de 500 kilomètres de vaisseaux sanguins. Aussi, l'organisme doit produire environ 2,4 millions de globules rouges à la seconde pour remplacer ceux qui se brisent ou qui sont détruits. http://drepanosite.free.fr/drepanocytose.htm La dégradation des vieux globules rouges Les globules rouges ont une longévité moyenne de 120 jours, ce qui signifie qu'ils doivent être détruits et remplacés par des nouveaux. Cette destruction se fait par des cellules phagocytaires, aussi appelées macrophages, stationnées dans les capillaires de la rate, du foie et de la mœlle osseuse. Ces cellules phagocytaires ont la propriété de capturer des microorganismes indésirables ou de vieilles cellules, de les englober et de les digérer. 5 Les globules blancs ou leucocytes Le mot leucocyte est formé de deux mots grecs qui signifient « incolore » ou « blanc » et cellule. (Bio 11STSE, p.487) Les globules blancs sont incolore et possèdent un noyau mais ne contiennent pas d'hémoglobine. Les globules blancs ou leucocytes sont des cellules qui, d'une façon générale, protègent le corps contre l'invasion de microorganismes. Même si le sang transporte les globules blancs, ceux-ci agissent surtout dans les tissus. Les globules blancs sont beaucoup moins nombreux que les globules rouges (entre 5 000 et 10 000/microlitre de sang) soit 700 fois moins. Ils sont en nombre de 1% du sang. Leucocytose : Si le nombre augmente à plus de 10 000, on parle d’un état pathologique soit une infection. Leucopénie : Si le nombre diminue à moins de 5 000, on parle de faible résistance de la part de l'individu contre les infections. Les différents types de leucocytes 6 Il existe deux grands types de leucocytes 1)les Granulocytes : leur cytoplasme possède une apparence granuleuse. sont des globules blancs qualifiés de « non spécifiques » dans la mesure où ils ne sont pas dirigés contre un seul antigène. Neutrophiles Ils sont les plus abondants et se retrouvent dans les tissus et dans le sang. Les granulocytes neutrophiles ont pour fonction la défense contre les agents microbiens en participant à la phagocytose. Éosinophiles Ils prennent place dans la muqueuse qui tapisse le tube digestif et le système respiratoire. Leur rôle essentiel est de s'attaquer aux parasites de l'organisme, sans les phagocyter : ils se fixent dessus, déversent leurs granules qui contiennent des enzymes destinées à les détruire. Les vacuoles contenues dans leur cytoplasme contiennent des substances toxiques pour les parasites. Les éosinophiles sécrètent des substances qui tendent à limiter l'action de l'histamine des granulocytes basophiles. Basophiles Les basophiles sont les plus rares (0,5 à 1 %, et même 0 % chez certaines personnes) des granulocytes. Les basophiles attirent les autres globules blancs en déversant l'histamine et de l’héparine contenue dans leurs granules. L'histamine et l'héparine servent à empêcher la coagulation dans les vaisseaux sanguins, mais aussi à augmenter la perméabilité des capillaires sanguins, ouvrant ainsi la voie à la diapédèse. La diapédèse est le mécanisme par lequel un leucocyte s'insinue entre les cellules endothéliales d'un capillaire sanguin en réponse à des signaux chimiques inflammatoires. Cette histamine active la réaction inflammatoire et intervient également dans les réactions allergiques. 7 2)les Agranulocytes : leur cytoplasme possède une texture lisse. A) Lymphocytes: Les lymphocytes font parties de la réponse immunitaire acquise qui permet à l’organisme de reconnaître des agents pathogènes précis et de les combattre. i. Lymphocytes T : (immunité cellulaire) Également appelés thymocytes ou cellules T, c'est une catégorie de lymphocytes qui joue un grand rôle dans la réponse immunitaire primaire mais également secondaire. « T » est l'abréviation de thymus, l'organe dans lequel leur développement s'achève. Elles sont responsables de l'immunité cellulaire : les cellules (bactéries, cellules cancéreuses) reconnues comme étrangères (c'est-à-dire autres que celles que les cellules T ont appris à tolérer lors de leur maturation) sont détruites par un mécanisme complexe. (http://fr.wikipedia.org/wiki/Lymphocyte) Des chercheurs sont parvenus à obtenir des lymphocytes T à partir de cellules souches embryonnaires humaines. Il s'agit d'une première au monde, porteuse d'espoir dans la lutte contre le Sida. Sur cette image de l'institut Pasteur, on voit le contact entre un lymphocyte, en jaune, et une cellule résentatrice de l'antigène du Sida (Crédits : Olivier Schwartz/Institut Pasteur) Ci haut des LTc attaquent une cellule cancéreuse. 8 9 L’action des lymphocytes T Cytotoxiques Étape 1 : Les cellules infectées on à leurs surface des protéines pathogène Étape 2 : Les lymphocytes T, par leurs récepteurs T spécifiques, reconnaissent les cellules infectées Étape 3 : Le LTc s’attache à la cellule infectée et libère la perforine enzyme qui lyse la membrane de la cellule infectée. Étape 4 : L'eau pénètre par osmose, la cellule infectée éclate. Étape 5 : Les macrophages éliminent alors la cellule détruite. ii. Lymphocytes B : Le nombre des lymphocytes de phénotype B est d’environ 300 millions par litre de sang. Les lymphocytes B sont des lymphocytes qui jouent un grand rôle dans l’immunité humorale, (production anticorps) par opposition à induite par les lymphocytes T. L'appellation « B » vient de « bourse de Fabricius », un organe des oiseaux dans lequel les cellules B arrivent à maturité. Chez les autres vertébrés, la production des lymphocytes B s'effectue dans la moelle osseuse. Ces globules blancs ont pour rôle de fabriquer des protéines appelées anticorps. Pour être actifs, d'autres globules blancs tels que les macrophages, doivent leur présenter des fragments d'antigène, afin qu'ils se transforment en plasmocytes. Les plasmocytes possèdent bien plus de vésicules de Golgi, qui permettent de fabriquer des anticorps en masse (jusqu'à 5000 anti-corps par seconde), afin de neutraliser efficacement les antigènes. Les plasmocytes sont donc des lymphocytes B activés et capables de produire des anticorps dirigés contre l'antigène activateur qui se chargent de la destruction des antigènes en se liant à ceux-ci afin qu'ils deviennent des proies plus faciles pour les phagocytes. Anticorps : Les anticorps ou immunoglobulines ont la capacité de neutraliser toute substance étrangère à l’organisme. Animation Animation 2 (meilleur) 10 11 Antigènes : Toutes les cellules de notre corps portent en surface des molécules (protéines) qui représentent notre identité. On les appelle des antigènes (Ag). Tout élément portant des antigènes différents des nôtres est reconnu comme étranger. Actualités - Cellules, Entrée, Virus de la grippe ( faire la lecture) LA PROLIFERATION DES LYMPHOCYTES B Les lymphocytes B sont des cellules participant à la réponse immunitaire spécifique, c'est-à-dire, qu'après avoir reconnu un antigène, le lymphocyte B ne peut plus fabriquer des anticorps que contre l'antigène qu'on lui avait présenté. Le corps humain produit des centaines de types différents de cellules B, et chaque type a sur sa membrane une protéine réceptrice unique, qui se liera à un antigène particulier; à chaque instant des millions de cellules B circulent dans le sang et la lymphe, sans produire d'anticorps. Il y a deux types de cellules B : Les cellules B à mémoire sont formées spécifiquement contre les antigènes rencontrés lors de la réponse immunitaire primaire; comme elles peuvent vivre longtemps, ces cellules peuvent réagir rapidement lors d'une seconde exposition à leur antigène spécifique. 12 13 Les monocytes: Macrophage Les monocytes proviennent de moelle osseuse rouge sous formes de monoblastes (précurseurs). Les monocytes ne circulent dans le sang que quelques jour savant de se spécialiser en macrophage qui détruisent les bactéries. Le monocyte est une cellule mobile. « Ce sont les plus grandes cellules circulant dans le sang. Rondes ou ovales, elles mesurent entre 15 et 25 microns (micromètres) et atteignent jusqu'à 40 micromètres de diamètre. Leur nombre est variable, physiologiquement inférieur à 1000/mm3, tout comme leur durée de vie, s'étalant de quelques jours à quelques mois. Macrophages : sont des cellules phagocytes qui passent à travers la paroi des capillaires pour phagocyter (englober et digérer) les agents pathogènes. Ils font parties du système immunitaire inné (qui vient de soi) Animation phagocytose 14 Les plaquettes ou Thrombocytes Les plaquettes appelées aussi thrombocytes, sont en fait des débris cellulaires dépourvus de noyau et résultant de l'éclatement d'énormes cellules de la mœlle osseuse rouge, appelées mégacaryocytes. Leur durée de vie est très brève, entre 7 et 10 jours et leur nombre varie entre 250,000 et 400,000/microlitre de sang. Ces plaquettes jouent un rôle extrêmement important au niveau de la coagulation sanguine. Une diminution du nombre de plaquettes entraîne des problèmes de coagulation du sang. Un thrombocyte ou plaquette est un élément figuré du sang, formé dans la moelle osseuse, mais qui se fragmente immédiatement en petits éléments. Les thrombocytes ne sont donc en fait pas des cellules complètes mais uniquement de petits fragments dépourvus de noyau. Le lieu de dégradation des thrombocytes est la rate. http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Red_White_Blood_cells.jpg Leur principale fonction consiste à transformer le fibrinogène (présent dans le plasma sanguin) en structures fibreuses de fibrine qui, à leur tour, enserrent les autres cellules sanguines tel un filet de pêche, ce qui rétrécit tout doucement la structure du filet, prévenant ainsi la perte de sang : il se forme ainsi une croûte rouge sombre, qui bouche la plaie, et qui finira par se décrocher à la fin de la cicatrisation. Les thrombocytes sont donc importants pour la coagulation sanguine. (wiki) Le fibrinogène (protéines dans le plasma) Le fibrinogène est une protéine fabriquée par les cellules du foie et est directement impliqué dans le processus de la coagulation sanguine. Visualiser le power point de la cicatrisation 15 16 Processus de la coagulation 1. Vaisseau sanguin est brisé/ Hémorragie et vasoconstriction 2. Les plaquettes se dirigent vers la blessure et forme un agrégat. 3. Formation d’un caillot de sang avec la Fibrine A) Les plaquettes possèdent de la thrombine qui réagit avec le fibrinogène pour former de la Fibrine La fibrine est une substance insoluble qui forme des filaments (comme un filet de poisson) autour de la région blessée. Le filet ainsi capture les autres globules et forme un Caillot de sang. 4. Cicatrisation : La peau se reforme et le caillot de sang se dégage. Révision Le sang Tu dois connaître les différentes compositions du sang avec leurs fonctions. Globules rouges Tu dois connaître comment fonctionne les globules rouge. (hémoglobine, taux d’absorption dépendant du pH) Globules blancs Tu dois être en mesure de définir les types d’immunités que possède ton corps. Tu dois connaître la fonction des trois types de Granulocytes Tu dois connaître la fonction des 3 types d’Agranulocytes (LT, LB, monocytes) Tu dois connaître comment un lymphocyte T cytotoxique détruit une cellule invasive. Tu dois être capable de définir les termes scientifiques présentés dans ce doc. (ex : antigènes, anticorps) Tu dois connaître la fonction d’un plasmocyte Tu dois connaître la fonction d’un monocyte macrophage Plaquette Tu dois être en mesure d’expliquer la formation d’un caillot de sang. Fonction de la fibrine et les termes scientifiques présentés. 17
