Module 1 : La biodiversité
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Module 4 : L’anatomie et les fonctions animales Chapitre 12 : Le système circulatoire 12.1 La circulation Concept Clé de la section : Le système circulatoire s’occupe du transport et de la régulation interne, des fonctions vitales aux autres systèmes de l’organisme. Le système circulatoire transporte les gaz, les nutriments et les déchets dans toutes les parties du corps. Les principales fonctions du système circulatoire 1. Il transporte les gaz (du système respiratoire), les molécules de nutriments (du système digestif) et les déchets (du système excréteur). 2. Il régule la température interne et transporte les hormones. C’est le système moteur qui produit la plus grande partie de la chaleur du corps. 3. Il protège le corps contre la perte de sang lorsque tu te blesses et contre les substances toxiques ou les agents infectieux qui s’introduisent dans ton corps. Les grandes composantes du système circulatoire Les trois grandes composantes du système circulatoire sont le cœur, les vaisseaux sanguins et le sang. Cœur : Un organe musculaire qui pompe le sang jusqu’aux poumons et dans tout l’organisme par les vaisseaux sanguins. Vaisseau sanguin : Sang : Un tube creux par où passe le sang pour entrer et sortir des tissus du corps. Le fluide corporel dans lequel les cellules sanguines sont suspendues. Le système circulatoire humain : le cœur Le cœur a environ la taille d’un poing et est situé légèrement à gauche dans la poitrine. Les parois du cœur sont composées d’une fibre musculaire unique (muscle cardiaque). Le cœur fait circuler le sang dans une seule direction et assure ainsi la séparation du sang riche en oxygène du sang pauvre en oxygène. La structure du coeur Chez les mammifères, le cœur est composé de quatre cavités : deux cavités supérieures appelées oreillettes et deux cavités inférieures appelées ventricules. Les oreillettes se remplissent de sang en provenance du corps ou des poumons, tandis que les ventricules reçoivent le sang des oreillettes et le pompent vers le corps ou les poumons. Les oreillettes et les ventricules sont séparés par une cloison musculaire épaisse appelée septum. Les quatre cavités du cœur Le côté droit du cœur reçoit le sang qui revient du corps et il le pompe ensuite vers les poumons. o Les veines caves s’ouvrent dans l’oreillette droite. o La veine cave supérieure recueille le sang pauvre en oxygène qui arrive des tissus de la tête, de la poitrine et des bras. o La veine cave inférieure recueille le sang pauvre en oxygène qui arrive des tissus d’autres parties du corps. o Ce sang pauvre en oxygène s’écoule de l’oreillette droite vers le ventricule droit, d’où il sort pour aller dans le tronc pulmonaire avant d’entrer dans les artères pulmonaires gauches et droites. o Ensuite le sang entre dans les poumons droit et gauche où ont lieu les échanges gazeux. Le côté gauche du cœur fait l’inverse. Il reçoit le sang riche en oxygène des poumons gauche et droit, et le pompe vers le corps. o Le sang riche en oxygène quitte les poumons par les veines pulmonaires et va dans l’oreillette gauche. o L’oreillette gauche pompe le sang dans le ventricule gauche qui envoie tout le sang vers les tissus par l’aorte. Le cœur comporte quatre valvules qui permettent au sang de s’écouler dans la bonne direction. o Les oreillettes et les ventricules sont séparés par deux valvules appelées les valvules auriculo-ventriculaires. La valvule auriculo-ventriculaire droite est appelée la valvule tricuspide parce qu’elle compte deux valves ou cuspides. La valvule gauche est appelée la valvule bicuspide parce qu’elle compte deux valves ou cuspides. o Les deux autres valvules sont appelées des valvules sigmoïdes ou « semi-lunaires » en raison de leur forme en demi-lune. Les vaisseaux sanguins Il existe trois grands types de vaisseaux sanguins dans le corps humain. Artères Acheminent le sang qui provient du cœur. Les artérioles sont des artères ayant un petit diamètre. Ont des parois très élastiques qui leur permettent de s’étirer lorsque les ventricules se contractent et propulsent du sang dans leur direction et lorsque les ventricules sont au repos elles reprennent leur forme normale. L’alternance entre l’expansion et la contraction des parois artérielles pousse le sang à circuler dans une seule direction. Le pouls qu’on peut prendre est provoqué par la dynamique d’alternance entre expansion et contraction d’une artère. Veines Les veines ramènent le sang au cœur. Les veinules sont des veines ayant un petit diamètre. Ont des parois plus minces et une plus grande circonférence interne que les artères. Elles ne sont pas élastiques et ne peuvent pas se contracter pour aider le sang à retourner au cœur. C’est la contraction des muscles qui aide le sang à circuler vers le cœur. Les veines sont munies de valvules unidirectionnelles qui empêchent le sang de retourner en arrière. Capillaires Les capillaires constituent les sites des échanges gazeux, de nutriments et d’autres substances entre le sang et les tissus. Les artérioles et les veinules sont liées par un réseau de capillaires. Sont les plus petits vaisseaux sanguins. Ils sont juste assez grands pour laisser passer les cellules du sang une à une. Le système circulatoire des mammifères Les mammifères ont un système circulatoire double dans lequel le sang riche en oxygène est séparé du sang pauvre en oxygène. Le sang est pompé, d’une part, du cœur vers les poumons et, d’autre part, du cœur vers le reste du corps dans deux circuits distincts. Circulation pulmonaire (petite circulation) Le circuit que parcourt le sang entre le cœur et les poumons. Le sang riche en dioxyde de carbone est expulsé par le cœur. Le sang parvient à la surface respiratoire des poumons. (échange gazeux) Le dioxyde de carbone quitte alors le sang et se fait remplacer par l’oxygène. Le sang riche en oxygène revient au cœur et est pompé dans le deuxième circuit. Circulation systémique (grande circulation) Le circuit que parcourt le sang entre le cœur et le reste du corps. Le cœur pompe le sang oxygéné vers les autres tissus et organes du corps. Par la suite, le sang revient au cœur chargé de dioxyde de carbone produit par les tissus. Le sang retourne alors dans la circulation pulmonaire. 80 à 90% du sang se trouve dans la circulation systémique. Le reste se trouve en grande partie dans la circulation pulmonaire. Le cœur aussi reçoit du sang oxygéné par les vaisseaux dans le muscle cardiaque. Circulation cardiaque : La circulation du sang dans le tissu cardiaque. Le sang et ses composants Le sang a pour principales fonctions de transporter les substances dans l’organisme et de maintenir la température corporelle stable. Environ 5 L de sang circulent chez un adulte. Le sang est en partie liquide et en partie solide. La partie liquide, appelée plasma, est composée d’eau, de gaz, de protéines, de sucres, de vitamines, de minéraux et de déchets dissous. Il représente 55% du volume sanguin. La partie solide, les éléments figurés, regroupe les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes. Ils représentent 45% du volume sanguin. Les globules et les plaquettes sont produits à l’intérieur des os, dans la moelle osseuse. Le plasma et ses fonctions Composante Eau (92%) Protéines plasmatiques (7%) Principales fonctions Albumine Globulines Fibrinogène Sels (ions) (1%) Bicarbonate Calcium Chlorure Magnésium Potassium Dissous et transporte les autres substances. Maintiennent l’équilibre des liquides dans le plasma, dans les cellules et dans les interstices cellulaires. Contribuent à maintenir un pH légèrement alcalin. Contribuent à la coagulation dans le cas du fibrinogène. Renforcent l’immunité dans le cas des globulines (anticorps). Maintiennent l’équilibre des liquides dans le plasma, dans les cellules et dans les interstices cellulaires. Contribuent à maintenir un pH légèrement alcalin. Participent aux influx nerveux et à la contraction musculaire. sodium Les globules rouges et leurs fonctions Aussi appelés érythrocytes, forment environ 44% du volume sanguin. Ils sont spécialisés dans le transport de l’oxygène. La capacité du sang à transporter de l’oxygène dépend du nombre d’érythrocytes présents et de la quantité d’hémoglobine que chacun contient. Chaque cellule contient environ 280 millions de molécules d’hémoglobine, protéine à base de fer qui permet le transport des gaz issus de la respiration. L’hémoglobine libère l’oxygène en présence de cellules qui en ont besoin, et transporte une partie du dioxyde de carbone produit par les cellules. Les globules blancs et leurs fonctions Aussi appelés leucocytes, jouent un rôle dans la réaction du corps à l’infection. Ils représentent environ 1% du volume sanguin. Ce nombre peut doubler en présence d’une infection. Il existe cinq grands types de globules blancs. Type Neutrophiles Image Rôle Plus abondants. Se trouvent dans les tissus et dans le sang. Éosinophiles Se retrouve dans la muqueuse qui tapisse le tube digestif et le système respiratoire. Basophiles Sécrètent des substances qui attirent les phagocytes destructeurs des agents pathogènes et contribuent à l’immunité. Lymphocytes Produisent des protéines appelées anticorps qui neutralisent les agents pathogènes et en facilitent la localisation et la destruction. Monocytes Circulent dans le sang quelques jours avant de se spécialiser en macrophages qui détruisent les bactéries. Les plaquettes et leurs fonctions Aussi appelées thrombocytes. Ce sont des fragments de cellules entourés d’une membrane qui sont formés à la suite de l’éclatement de grosses cellules dans la moelle osseuse. Elles jouent un rôle central dans la coagulation. Étapes de la coagulation : o Quand une blessure endommage un vaisseau sanguin, il y a libération de substances chimiques qui attirent les plaquettes sur le site de la blessure. o Les plaquettes se désintègrent et libèrent des substances chimiques qui se combinent à d’autres dans le plasma pour produire une enzyme appelée thromboplastine. o Tant qu’il y a du calcium dans la zone touchée, la thromboplastine réagit avec la prothrombine (une protéine fabriquée par le foie) pour produire une autre enzyme appelée thrombine. o La thrombine réagit avec le fibrinogène pour produire la fibrine, une protéine insoluble qui forme des filaments fibreux sur le site de la blessure. Les filaments empêchent la perte de cellules sanguines et se solidifient après un certain temps pour former un caillot. Les cellules du sang Les fonctions du sang Le sang a pour fonctions de transporter les substances dans l’organisme et de réguler la concentration de substances et de chaleur dans le corps. La fonction de transport Le sang transporte les nutriments qui viennent de la digestion ainsi que les déchets produits par les activités cellulaires. La régulation de la température Le corps cherche un équilibre entre la perte de chaleur de l’organisme et la production de chaleur par le métabolisme. Le système circulatoire des mammifères peut limiter les pertes de chaleur en modifiant le volume de sang qui circule près de la surface du corps par vasodilatation ou vasoconstriction. Vasodilatation L’élargissement du diamètre des vaisseaux sanguins. Vasoconstriction Le rétrécissement du diamètre des vaisseaux sanguins. Dans des conditions normales, un système d’échange de chaleur à contrecourant aide à maintenir une température constante au centre du corps.
