- Définition du sang
- Fonction du sang
- Apporter des substances vitales aux cellules
- Éliminer les déchets dangereux
- Contenir et transporter des facteurs immunitaires
- Comprend et transporte les facteurs de coagulation
- Composants du sang
- Plasma
- Les globules rouges
- Les globules blancs
- Les plaquettes
- Groupes sanguins
- Quiz
Définition du sang
Le sang est le fluide corporel des humains et des autres animaux qui fournit les matériaux essentiels à la vie aux cellules du corps. Il a parfois été qualifié de « tissu » fluide, car comme les tissus solides, il contient plusieurs types de cellules qui remplissent des fonctions complexes pour le corps humain.
Les composants du sang sont principalement produits dans la moelle osseuse, où des cellules spéciales produisent des globules rouges, des globules blancs et des plaquettes. Les soi-disant « cancers du sang », comme la leucémie, sont en fait des cancers de la moelle osseuse. Comme le tissu cancéreux remplace le tissu sain de la moelle osseuse, les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes sains ne peuvent pas être fabriqués.
Malgré son apparence de simple liquide rouge, le sang est aussi complexe que n’importe quel tissu du corps. Nous discuterons ici de ses fonctions, de ses composants et de certaines caractéristiques cliniquement importantes du sang.
Fonction du sang
Les fonctions importantes du sang comprennent :
Apporter des substances vitales aux cellules
Les organismes multicellulaires complexes ont besoin de systèmes circulatoires complexes ; c’est parce que nous avons beaucoup de cellules et que ces cellules ont des métabolismes élevés.
Sans des moyens très efficaces pour délivrer des substances vitales comme l’oxygène, l’eau et les nutriments, les formes de vie complexes et actives comme nous ne pourraient pas exister.
Certaines des substances vitales que le sang délivre à nos cellules comprennent :
- Oxygène – Approvisionnement quasi-constant nécessaire à la respiration cellulaire.
- Eau – Équilibre correct nécessaire au bon déroulement de l’activité enzymatique.
- Nutriments – Carburant pour la respiration cellulaire et matériaux nécessaires à l’entretien cellulaire.
- Bases biologiques – Molécules à partir desquelles les pièces de rechange et les cellules filles peuvent être fabriquées.
- Messages chimiques provenant d’autres cellules – Permet aux cellules du corps de modifier leur activité de manière appropriée en réponse aux changements environnementaux.
Le sang remplit également d’autres fonctions importantes pour notre corps, notamment…
Éliminer les déchets dangereux
La plupart des êtres vivants produisent des déchets qui, à une certaine concentration, deviennent toxiques pour leurs propres cellules. Les organismes multicellulaires à métabolisme élevé comme nous ont dû trouver un moyen de traiter tous ces déchets afin de permettre à de nombreuses cellules de vivre ensemble dans un seul organisme.
Nous avons notre foie et nos reins, qui décomposent les substances toxiques en substances inoffensives et les expulsent du corps sous forme d’urine. Notre sang transporte les toxines de tous nos tissus vers ces organes, où elles sont traitées et éliminées.
Notre sang libère également des gaz indésirables dans les poumons, où ils sont échangés contre de l’oxygène frais.
Le sang assure la sécurité de nos cellules en transportant tous ces déchets hors de nos tissus et vers les organes de traitement et d’élimination appropriés. Voici quelques déchets dont notre sang nous aide à nous débarrasser :
- Dioxyde de carbone gazeux – Sous-produit de la respiration cellulaire, arrête la respiration cellulaire et provoque l’acidification du sang s’il n’est pas éliminé.
- Excès d’eau, de sel et d’autres substances – Trop d’une bonne chose peut être une mauvaise chose.
- Débris de cellules mortes – Les cellules meurent régulièrement, en particulier les globules rouges qui ne sont pas faits pour vivre plus de deux semaines. Les cellules mortes libèrent des substances toxiques lorsqu’elles se décomposent.
- Déchets toxiques du métabolisme – Certaines formes de métabolisme cellulaire de routine produisent des substances hautement toxiques qui peuvent être emportées en toute sécurité par le sang vers le foie et les reins.
- Toxines que nous ingérons dans notre nourriture et notre eau – Notre foie et nos reins ne sont pas à toute épreuve, mais ils peuvent gérer certaines toxines que nous pouvons rencontrer dans l’environnement.
En plus de transporter des substances vers et depuis les cellules d’autres organes, le sang contient également ses propres cellules et remplit ses propres fonctions uniques. Celles-ci comprennent :
Contenir et transporter des facteurs immunitaires
Notre sang contient des anticorps et des globules blancs qui combattent les virus, les bactéries et d’autres envahisseurs. Sans ces cellules vitales, nous succomberions rapidement aux infections et nous mourrions.
Nos globules blancs combattent même les cancers qui proviennent de notre propre corps. On pense que la plupart des gens développent des cellules cancéreuses à un moment donné de leur vie – mais chez la plupart des personnes en bonne santé, le système immunitaire les détruit avant qu’elles ne soient remarquées. C’est pourquoi les personnes souffrant de troubles immunitaires ont plus de chances de développer certains cancers que celles dont le système immunitaire est sain.
Le système lymphatique est également important pour le mouvement, le stockage et la création de facteurs immunitaires.
Comprend et transporte les facteurs de coagulation
L’un des risques les plus graves de blessure pour notre corps est le risque de perte de sang. Comme tous nos organes, y compris notre cerveau, dépendent d’un flux sanguin constant pour rester en vie, la perte de grandes quantités de sang peut être dévastatrice. C’est la cause la plus fréquente de décès par traumatisme.
Heureusement, notre sang a mis en place un système de réponse lorsque nous sommes blessés. Une combinaison de fragments de cellules appelés plaquettes, de produits chimiques appelés facteurs de coagulation et d’autres composants du sang travaillent ensemble pour former le sang en caillots solides et en croûtes pour arrêter le saignement.
Notre système de coagulation du sang ne peut pas nous sauver des blessures importantes, comme celles qui entraînent des ruptures de nos artères. Mais leur puissance peut être constatée dans les cas de personnes dont le système de coagulation sanguine ne fonctionne pas correctement.
Les personnes atteintes de certains cancers, de carences en vitamines et d’autres maladies ont un sang qui ne coagule pas normalement. Ces personnes peuvent avoir des bleus et saigner sans cause apparente, et parfois mourir de blessures mineures ou de saignements apparemment spontanés.
Cela se produit parce que leur système de coagulation ne fonctionne pas correctement. Nous pouvons être reconnaissants que la plupart de nos systèmes de coagulation fonctionnent !
Composants du sang
Il y a plusieurs composants majeurs de ce liquide apparemment uniforme qu’est notre sang. Lorsqu’ils sont centrifugés, les composants de différentes densités se séparent pour ressembler à quelque chose comme ceci :
Nous allons aborder ici les composants les plus vitaux du sang, notamment le sérum, les globules blancs ou « leucocytes », les globules rouges et les plaquettes.
Plasma
Le plasma est le liquide qui transporte les globules rouges, les globules blancs, les plaquettes et d’autres substances présentes dans le sang. Plus de la moitié du volume de notre sang est composé de ce liquide.
Notre plasma sanguin est principalement composé d’eau, mais il contient également des sels, des protéines et d’autres substances, ce qui peut lui donner un aspect épais et sirupeux même lorsque les globules rouges et blancs ont été filtrés.
Une protéine importante, l’albumine, existe en partie pour que le sang reste épais et sirupeux. Cela permet d’éviter que le sang ne s’écoule de nos vaisseaux vers les tissus et de ralentir les saignements lorsque nous sommes blessés.
Les autres substances que l’on peut trouver dans le plasma sont :
- Les anticorps, qui sont des protéines qui attaquent les agents pathogènes envahissants
- Les facteurs de coagulation, qui empêchent les saignements
- Les hormones, qui sont des messages chimiques envoyés entre les différents tissus du corps
- Les électrolytes tels que le sel
- Les nutriments tels que le sucre, les vitamines et les minéraux
- Les lipides, y compris le cholestérol
Donc, même ce fluide apparemment simple est un véritable ragoût des ingrédients de la vie ! Mais il ne pourrait pas faire son travail sans…
Les globules rouges
Les globules rouges peuvent être considérés comme les cargos du corps. Ce sont des cellules petites et nombreuses qui sont spécifiquement conçues pour transporter l’oxygène des poumons vers les cellules, et ramener le dioxyde de carbone vers les poumons pour être expulsé lorsque nous expirons.
Les globules rouges contiennent de l’hémoglobine – une protéine magnifiquement conçue pour se lier agressivement à l’oxygène dans les poumons, puis le libérer et capter le dioxyde de carbone à un rythme lent et régulier lors de son passage dans le corps.
L’hémoglobine est un pigment qui change légèrement de couleur, selon qu’il est lié à une molécule d’oxygène ou non. C’est pourquoi le sang prélevé dans les veines, qui ramènent le sang appauvri en oxygène vers les poumons, est d’un rouge foncé qui peut paraître presque brun. Le sang prélevé dans les artères, qui transportent le sang riche en oxygène des poumons vers les tissus, est d’un rouge vif.
Les globules blancs
Les globules blancs remplissent à la fois des fonctions immunitaires et de nettoyage de l’organisme. Comme les globules rouges, ils sont fabriqués par des cellules souches dans la moelle osseuse.
Il existe de nombreux types de globules blancs, qui jouent de nombreux rôles différents dans la réponse immunitaire aux infections et aux blessures. Parmi les types de globules blancs, on peut citer :
- Neutrophiles – Ciblent les bactéries et les champignons.
- Eosinophiles – Ciblent les parasites plus gros comme ceux qui causent le paludisme. Jouent également un rôle dans les réponses inflammatoires allergiques.
- Basophiles – Libèrent des substances chimiques qui renforcent les réponses inflammatoires.
- Lymphocytes B – Libèrent des anticorps et aident à l’activation des lymphocytes T.
- Lymphocytes T – Différents sous-types aident le système immunitaire à apprendre à « reconnaître » une nouvelle infection pour pouvoir la cibler ; aident le système immunitaire à s’activer en réponse à une infection, puis à revenir à la normale une fois l’infection passée ; ciblent les cellules infectées par un virus et les cellules tumorales.
- Lymphocytes tueurs naturels – Cibler les cellules infectées par un virus et les cellules tumorales pour les détruire.
- Monocyte – Migrer dans les tissus et mûrir en macrophages, littéralement « gros mangeurs », qui engloutissent les cellules nocives et les débris cellulaires et les détruisent ; certains mûrissent en cellules de Kupffer, qui vivent dans le foie et décomposent et recyclent les globules rouges mourants.
Les plaquettes
Les plaquettes sont des fragments de cellules – des morceaux de cytoplasme liés à la membrane – qui arrêtent les saignements en s’agglutinant pour former des caillots et des croûtes scellant les plaies. Comme les globules rouges et les globules blancs, elles sont fabriquées dans la moelle osseuse. Un cancer de la moelle osseuse peut empêcher la production de plaquettes fonctionnant correctement.
Les plaquettes ont deux états : les plaquettes actives, qui sont préparées pour créer des caillots sanguins, et les plaquettes inactives qui ne coagulent pas. Dans des circonstances normales, la paroi endothéliale des vaisseaux sanguins sains produit des messages chimiques qui indiquent aux plaquettes de rester dans leur forme inactive, afin qu’elles ne forment pas de caillots à l’intérieur des vaisseaux sanguins sains.
Dans des circonstances normales, les plaquettes sont activées lorsqu’une blessure proche déclenche une cascade chimique qui pousse les plaquettes et d’autres facteurs de coagulation proches à s’activer. Ces facteurs libèrent ensuite leurs propres messages favorisant la coagulation, encourageant d’autres facteurs de coagulation à se joindre à leur caillot en croissance.
Les plaquettes peuvent parfois être activées de manière incorrecte lorsque la paroi endothéliale est endommagée et ne produit pas les messages inhibiteurs habituels des plaquettes. Cela peut se produire chez les personnes atteintes de certains troubles métaboliques et de certaines formes de maladies cardiovasculaires.
Groupes sanguins
Au début de l’histoire de la médecine, on pensait que les transfusions sanguines d’une personne à une autre pouvaient être impossibles. En effet, lorsque cela était tenté, la plupart des sujets testés mouraient.
Avec le temps, cependant, les scientifiques ont découvert l’existence des « groupes sanguins » – quelques protéines de base qui recouvrent la surface de nos cellules sanguines, aidant le système immunitaire à différencier nos propres cellules sanguines des envahisseurs étrangers.
Tenter de transfuser du sang d’un groupe incompatible à une personne peut provoquer une réaction de coagulation, qui peut être fatale. Heureusement, les médecins disposent aujourd’hui de tests rapides pour déterminer le groupe sanguin d’un patient, et stockent les poches de sang destinées à la transfusion triées par groupe afin que les patients soient assurés de recevoir un traitement compatible.
Les trois marqueurs protéiques de groupe sanguin courants reconnus par la science sont appelés les protéines A, B et Rh.
Le groupe protéique A/B peut donner naissance aux groupes sanguins A, B, AB ou O. Il n’existe pas de protéine de groupe sanguin « O » – au lieu de cela, « O » est le groupe sanguin utilisé pour décrire les personnes qui n’ont ni les protéines marqueurs A ni B.
Chacun de ces groupes sanguins peut également être positif ou négatif pour la protéine Rh, ce qui conduit à des groupes sanguins tels que « AB+ » ou « AB-« .
Le groupe sanguin « O négatif » est connu comme le donneur universel. Parce qu’il n’a pas de protéines A ou B et qu’il est négatif pour la protéine Rh, les personnes de n’importe quel groupe sanguin peuvent recevoir du sang O négatif sans avoir une réponse immunitaire défavorable aux protéines étrangères.
Malheureusement, les personnes de groupe sanguin « O négatif » ont également le choix le plus étroit de donneurs possibles pour elles-mêmes. Les personnes O négatif ne peuvent pas recevoir de sang ayant des protéines A, B ou Rh ; elles ne peuvent recevoir que le sang d’autres personnes O négatif.
Lorsque les plaquettes sont déficientes ou absentes, les résultats peuvent être vus dans une probabilité accrue d’événements hémorragiques catastrophiques, y compris les saignements spontanés et les saignements dus à des blessures mineures.
Quiz
1. Lequel des éléments suivants n’est PAS une fonction du sang ?
A. Transporter l’oxygène vers nos cellules
B. Transporter l’eau vers et depuis nos cellules, selon les besoins
C. Transformer les toxines en substances inoffensives
D. Combattre les infections
2. Lequel des éléments suivants n’est PAS susceptible d’être trouvé dans un échantillon de sang ?
A. Des globules rouges
B. Du plasma
C. Des globules blancs
D. Les cellules de la moelle osseuse
3. Lequel des éléments suivants n’est PAS susceptible de se trouver dans le plasma sanguin ?
A. Le sel
B. Les enzymes digestives
C. Hormones
D. Albumine
- Laki, K. (1972). Notre héritage ancien dans la coagulation du sang et certaines de ses conséquences. Annals of the New York Academy of Sciences, 202(1), 297-307. doi:10.1111/j.1749-6632.1972.tb16342.x
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- Wilson, J. H., & Hunt, T. (2002). Biologie moléculaire de la cellule, 4e éd. New York : Garland.
- Société américaine d’hématologie. (2014, 29 mars). Consulté le 11 juillet 2017, à partir de http://www.hematology.org/Patients/Basics/
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