composition du sang

LE SANG.
PRÉSENTATION
Sang, liquide circulant dans les artères
et les veines de l'organisme. Le sang est
oxygéné dans les poumons, où il
devient rouge clair, puis il passe dans
les artères. Après avoir traversé les
capillaires, il devient rouge foncé, car il
a perdu son oxygène au profit des
tissus. Enfin, il retourne aux poumons
par le réseau veineux. De retour dans
les poumons, le sang rejette le dioxyde
de carbone transmis par les tissus. Il
s'enrichit à nouveau en oxygène, puis le
cycle recommence. C'est le cœur qui
envoie le sang dans l'appareil
circulatoire.
COMPOSITION DU SANG
Le sang est composé d'un liquide jaunâtre, appelé plasma, dans lequel
baignent des millions de cellules, notamment les globules rouges qui
lui donnent sa couleur. Ces cellules, qui constituent les éléments
figurés, représentent environ 45 p. 100 du volume du sang total. Son
odeur est très caractéristique. Le sang a une densité relative comprise
entre 1,056 et 1,066. L'organisme d'un adulte en bonne santé contient
en moyenne entre 4,5 et 6 litres de sang, soit un onzième du poids du
corps.
La majeure partie du plasma est constituée d'eau, fluide dans lequel
sont dissoutes les nombreuses substances composant le sang. Un
millimètre cube de sang humain contient environ cinq millions de
globules rouges (hématies), cinq à dix mille globules blancs
(leucocytes) et deux cent mille à trois cent mille plaquettes
(thrombocytes). Le sang transporte également de nombreux sels
minéraux et substances organiques en solution.
Hématies
Les globules rouges ont une forme de disque biconcave mesurant
approximativement 7,5 micromètres de diamètre. Chez l'Homme et la
plupart des autres mammifères, le globule rouge mature ne contient
pas de noyau. Toutefois, chez certains vertébrés, il est ovale et nucléé.
L'hémoglobine, protéine de grande taille, est le pigment qui
transporte l'oxygène des poumons aux tissus périphériques où elle
prend en charge une partie du dioxyde de carbone pour le ramener
aux poumons.
Leucocytes
Les globules blancs sont de deux types : les granulaires au noyau
multilobé et les non granulaires aux noyaux ronds. Les leucocytes
granulaires, appelés également polynucléaires, comprennent les
neutrophiles, qui ingèrent et détruisent les bactéries; les éosinophiles,
qui se multiplient et deviennent actifs en présence de certains
allergènes ou d'agents infectieux; et les basophiles qui libèrent de
l'histamine au cours des réactions inflammatoires. Les leucocytes non
granulaires sont les lymphocytes et les monocytes, moins nombreux
mais acteurs irremplaçables du système immunitaire. Les
lymphocytes jouent un rôle important dans la production des
anticorps et dans l'immunité cellulaire. Les monocytes absorbent des
substances étrangères non bactériennes, généralement lors
d'infections chroniques.
Thrombocytes
Les plaquettes sanguines, ou thrombocytes, sont de petites cellules
rondes, non nucléées, d'un diamètre trois fois inférieur à celui des
globules rouges. Les thrombocytes adhèrent aux parois des vaisseaux
sanguins à l'endroit d'une blessure pour colmater les brèches. En se
désagrégeant, les plaquettes sécrètent des agents coagulants
provoquant la formation locale d'un caillot, qui représente la
première étape de la cicatrisation d'une blessure.
Numération globulaire Cette technique de laboratoire a pour but de
compter les éléments figurés du sang. Son résultat constitue un
indicateur précieux pour évaluer l'état de santé d'une personne. Un
échantillon de sang précisément dosé est analysé par une machine et
les cellules qu'il contient sont quantifiées par un scanner optique ou
électronique. Différents réglages et diluants permettent de compter
les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes. La
numération complète peut aussi effectuer un tri des globules blancs
en catégories, que l'on peut visualiser à partir d'un échantillon coloré
sur une lame de microscope, ou détecter automatiquement, au moyen
d'une technique de quantification électronique.
Plasma
Le plasma est une substance complexe dont l'eau est le composant
principal. Il contient également des protéines, des éléments minéraux
tels que le sodium, le potassium, l'ion chlorure, le carbonate ou le
bicarbonate, mais également des substances organiques telles que du
glucose, des hormones, des enzymes, des lipides, des acides aminés.
Enfin, il renferme des résidus tels que l'urée et la créatinine.
Parmi les protéines plasmatiques, l'albumine maintient la pression
osmotique du sang. De ce fait, elle contrôle sa tendance à diffuser à
travers les parois des vaisseaux sanguins. Certaines protéines, comme
le fibrinogène et la prothrombine, participent au processus de la
coagulation. D'autres, comme les agglutinines, sont responsables de la
réaction d'agglutination entre échantillons sanguins de types
différents. Des globulines de types variés, les anticorps, interviennent
dans les réactions immunitaires dirigées contre des germes
pathogènes. Enfin, des protéines plasmatiques sont des transporteurs
d'éléments nutritifs aussi importants que le cuivre ou le fer.
La séparation des protéines plasmatiques pour leur étude a été
réalisée pour la première fois dans les années 1920, mais leur
fractionnement à grande échelle, permettant de les utiliser
séparément, date de la Seconde Guerre mondiale. On peut ainsi
utiliser des solutions l'albumine comme substitut temporaire du sang
lors de transfusions, ou injecter des gammaglobulines pour la
protection à court terme contre des maladies. Des protéines sanguines
sont également employées pour lutter contre l'hémophilie.
ORIGINE DES COMPOSANTS SANGUINS
Les globules rouges se forment dans la moelle osseuse. Leur durée de
vie moyenne est de cent vingt jours, puis ils sont dégradés et éliminés
par la rate. Les granulocytes sont produits par la moelle osseuse, et les
lymphocytes par les tissus lymphoïdes (thymus, ganglions
lymphatiques). Les plaquettes sont aussi fabriquées par la moelle
osseuse. Tous ces éléments figurés du sang sont consommés en
permanence et doivent être remplacés au fur et à mesure. Les
composants du plasma sont sécrétés par divers organes. Le foie
synthétise l'albumine et le fibrinogène, stocke le glucose et libère des
ions importants comme le sodium, le potassium et le calcium. Les
glandes endocrines produisent les hormones transportées par le
plasma, tandis que d'autres constituants proviennent de l'appareil
digestif. Les lymphocytes et certaines cellules sanguines fabriquent
eux-mêmes certaines protéines plasmatiques.
Coagulation
L'une des propriétés les plus remarquables du sang est sa faculté à
former des caillots et à coaguler, lorsqu'une brèche se fait jour dans le
système vasculaire. Un caillot se forme rapidement en cas de coupure
ou de déchirure musculaire. Cette propriété est facilement observée
sur un échantillon de sang. Peu de temps après son exposition à l'air
libre, il devient visqueux, puis se transforme en une masse gélatineuse
compacte. Cette masse se divise ensuite en deux parties : un caillot
rouge et ferme, entouré d'un liquide jaune pâle transparent appelé
sérum.
Un caillot est principalement constitué d'un amas de globules rouges
enchevêtrés dans un réseau de fibres, composées d'une substance
appelée fibrine. Celle-ci n'existe pas spontanément dans le sang mais
est créée par l'action de la thrombine, une enzyme qui permet la
conversion du fibrinogène, l'une des protéines du plasma, en fibrine
lors du processus de coagulation. La thrombine n'est pas présente, elle
non plus, dans le sang circulant. Elle est formée à partir de la
prothrombine, une autre protéine plasmatique, au cours d'un
processus complexe impliquant les plaquettes sanguines, des sels de
calcium, des substances produites par les tissus blessés et le contact
avec des surfaces rugueuses. Si l'un de ces facteurs vient à manquer, la
formation du caillot est alors perturbée. Le citrate de sodium, par
exemple, capte les ions calcium contenus dans le sang et empêche
ainsi la formation d'un caillot. Une carence en vitamine K diminue la
quantité de prothrombine disponible dans le sang et entraîne un
trouble de la coagulation. Les maladies ayant pour conséquence une
baisse du nombre des plaquettes sanguines ou une diminution de la
concentration en protéines impliquées dans la coagulation, entraînent
des troubles comparables.
Réactions homéostasiques
Certaines caractéristiques du sang sont maintenues dans des limites
étroites par des processus de régulation très précis. L'alcalinité du
sang, par exemple, est d'une constance remarquable. Si le pH descend
à 7 (soit le pH de l'eau pure), on tombe dans un coma par acidose qui
peut être mortel. Inversement, si le pH dépasse 7,5, une tétanie par
alcalose se déclare avec un risque mortel. De même, si le taux normal
de glucose est de 0,1 p. 100, une chute de la concentration à moins de
0,05 p. 100 entraîne des convulsions. Des concentrations élevées et
prolongées du glucose sanguin, lorsqu'elles sont accompagnées de
changements métaboliques importants, peuvent conduire au coma
diabétique. Normalement, la température du sang varie entre 36°C et
37,5°C. L'augmentation de la température à 41°C indique
généralement l'existence d'une maladie grave et, au-delà de 41°C, le
pronostic vital est en jeu.
MALADIES DU SANG
Les maladies sanguines proviennent de changements anormaux dans
la composition du sang. La baisse anormale du taux d'hémoglobine ou
du nombre de globules rouges est connue sous le nom d'anémie. Elle
est considérée plus comme un symptôme que comme une maladie car
elle a de nombreuses causes. La cause la plus courante, et la plus
simple, est la perte de sang ou hémorragie. La destruction excessive
des globules rouges, état qualifié d'anémie hémolytique, peut être
provoquée par diverses toxines ou par des anticorps dirigés contre
ces globules rouges. L'anémie survenant à la naissance s'appelle
érythroblastose infantile. L'anémie peut également résulter d'une
production insuffisante de globules rouges, par carence en fer, ou en
vitamine B12, ou par un dysfonctionnement de la moelle. Enfin, une
série d'anémies est causée par des anomalies héréditaires dans la
production des globules rouges et d'hémoglobine. Ces anémies
recouvrent un certain nombre de désordres héréditaires comme
l'absence d'une des enzymes indispensables aux globules rouges pour
utiliser le glucose efficacement.
Des anomalies génétiques sont responsables de la formation
d'hémoglobine anormale, maladies appelées anémie falciforme et
thalassémie majeure. Ces deux maladies peuvent s'avérer mortelles
durant l'enfance.
L'augmentation du nombre de globules rouges circulants, ou
polyglobulie, provient d'une baisse de l'oxygénation du sang, ou
hypoxie. L'hypoxie majeure survient dans les maladies pulmonaires
graves, dans certaines affections cardiaques congénitales et à haute
altitude.
La leucémie est accompagnée d'une prolifération anarchique des
globules blancs. Il existe plusieurs sortes de leucémies, caractérisées
par le type de cellules en cause.
La déficience de l'un des facteurs nécessaires à la coagulation du sang
provoque un saignement excessif. La baisse du nombre des plaquettes
s'appelle thrombopénie. L'absence du facteur VIII de coagulation
entraîne l'hémophilie de type A (hémophilie classique) tandis que
l'absence du facteur IX entraîne l'hémophilie de type B. Beaucoup de
maladies hémorragiques sont héréditaires. Des traitements à base de
facteurs de coagulation nécessaires sont disponibles pour traiter ces
affections. En 1984, des chercheurs ont mis au point une technique de
génie génétique permettant de fabriquer le facteur VIII, facteur de
coagulation responsable de la forme la plus commune d'hémophilie.
Bien que la formation d'un caillot soit un processus normal, celui-ci se
révèle dangereux lorsqu'il se produit de façon inappropriée. Chez les
patients hospitalisés longtemps par exemple, des caillots se forment
dans les grosses veines des jambes. Si ces caillots, ou thrombus,
parviennent aux poumons, ils peuvent provoquer la mort par embolie.
Ces caillots indésirables sont dissous par une association de
médicaments empêchant la coagulation. Les anticoagulants
contiennent un composant naturel, l'héparine, préparée à partir de
foie et de poumons animaux, et des produits de synthèse. Ces
substances, dites thrombolytiques, incluent également deux enzymes,
l'urokinase et la streptokinase, et l'activateur plasminogène de tissus,
un produit du génie génétique.
On pense que l'interaction des thrombocytes et des dépôts graisseux
fréquents dans les maladies cardio-vasculaires contribue à
l'apparition de crises cardiaques ou infarctus. Certains médicaments,
l'aspirine par exemple, qui inhibent l'action des plaquettes, peuvent
limiter les risques d'infarctus chez les personnes souffrant
d'athérosclérose.
Schémas de la circulation sanguine.