18.1 Vue d'ensemble du sang
Objectifs d'apprentissage
À la fin de cette section, vous serez capable de :
- Identifier les fonctions principales du sang dans le transport, la défense et le maintien de l'homéostasie
- Nommer le composant fluide du sang et les trois principaux types d'éléments figurés, et identifier leurs proportions relatives dans un échantillon de sang
- Discuter des caractéristiques physiques uniques du sang
- Identifier la composition du plasma sanguin, y compris ses solutés et protéines plasmatiques les plus importants
Rappelons que le sang est un tissu conjonctif. Comme tous les tissus conjonctifs, il est composé d'éléments cellulaires et d'une matrice extracellulaire. Les éléments cellulaires — appelés éléments figurés — comprennent les globules rouges, les globules blancs et des fragments cellulaires appelés plaquettes. La matrice extracellulaire, appelée plasma, rend le sang unique parmi les tissus conjonctifs car il est fluide. Ce fluide, qui est principalement de l'eau, maintient perpétuellement les éléments figurés en suspension et leur permet de circuler dans tout le corps au sein du système cardiovasculaire.
Fonctions du sang
La fonction première du sang est de fournir de l'oxygène et des nutriments aux cellules de l'organisme et d'en éliminer les déchets, mais ce n'est que le début de l'histoire. Les fonctions spécifiques du sang comprennent également la défense, la distribution de la chaleur et le maintien de l'homéostasie.
Transport
Les nutriments provenant des aliments que vous mangez sont absorbés dans le tractus digestif. La plupart d'entre eux voyagent dans la circulation sanguine directement vers le foie, où ils sont traités et libérés à nouveau dans la circulation sanguine pour être livrés aux cellules de l'organisme. L'oxygène de l'air que vous respirez diffuse dans le sang, qui se déplace des poumons vers le cœur, qui le pompe ensuite vers le reste du corps. De plus, les glandes endocrines dispersées dans le corps libèrent leurs produits, appelés hormones, dans la circulation sanguine, qui les transporte vers des cellules cibles éloignées. Le sang capte également les déchets cellulaires et les sous-produits, et les transporte vers divers organes pour leur élimination. Par exemple, le sang transporte le dioxyde de carbone vers les poumons pour l'expiration hors du corps, et divers produits de déchets sont transportés vers les reins et le foie pour être excrétés du corps sous forme d'urine ou de bile.
Défense
De nombreux types de GB protègent le corps contre les menaces externes, telles que les bactéries pathogènes qui ont pénétré dans la circulation sanguine lors d'une blessure. D'autres GB recherchent et détruisent les menaces internes, telles que les cellules dont l'ADN est muté et qui pourraient se multiplier pour devenir cancéreuses, ou les cellules de l'organisme infectées par des virus.
Lorsque des dommages aux vaisseaux entraînent un saignement, les plaquettes sanguines et certaines protéines dissoutes dans le plasma, la partie fluide du sang, interagissent pour bloquer les zones rompues des vaisseaux sanguins impliqués. Cela protège le corps d'une perte sanguine supplémentaire.
Maintien de l'homéostasie
Rappelons que la température corporelle est régulée via une boucle de rétroaction négative classique. Si vous faisiez de l'exercice par une journée chaude, votre température corporelle centrale croissante déclencherait plusieurs mécanismes homéostatiques, y compris un transport accru de sang de votre centre vers la périphérie de votre corps, qui est généralement plus froide. Lorsque le sang traverserait les vaisseaux de la peau, la chaleur serait dissipée dans l'environnement, et le sang retournant à votre centre corporel serait plus frais. En revanche, par une journée froide, le sang est détourné de la peau pour maintenir un centre corporel plus chaud. Dans les cas extrêmes, cela peut entraîner des engelures.
Le sang aide également à maintenir l'équilibre chimique du corps. Les protéines et autres composés du sang agissent comme des tampons, ce qui aide ainsi à réguler le pH des tissus corporels. Le sang aide également à réguler la teneur en eau des cellules de l'organisme.
Composition du sang
Vous avez probablement déjà eu du sang prélevé dans une veine superficielle de votre bras, qui a ensuite été envoyé à un laboratoire pour analyse. Certains des tests sanguins les plus courants — par exemple, ceux mesurant les niveaux de lipides ou de glucose dans le plasma — déterminent quelles substances sont présentes dans le sang et en quelles quantités. D'autres tests sanguins vérifient la composition du sang lui-même, y compris les quantités et les types d'éléments figurés.
Un tel test, appelé hématocrite, mesure le pourcentage de globules rouges, cliniquement connus sous le nom d'érythrocytes, dans un échantillon de sang. Il est réalisé en faisant tourner l'échantillon de sang dans une centrifugeuse spécialisée, un processus qui provoque la séparation des éléments plus lourds suspendus dans l'échantillon de sang du plasma liquide léger (Figure 18.2). Comme les éléments les plus lourds du sang sont les érythrocytes, ceux-ci se déposent au fond du tube d'hématocrite. Au-dessus des érythrocytes se trouve une couche pâle et mince composée des éléments figurés restants du sang. Ce sont les GB, cliniquement connus sous le nom de leucocytes, et les plaquettes, fragments cellulaires également appelés thrombocytes. Cette couche est appelée la couche leucocytaire en raison de sa couleur ; elle constitue normalement moins de 1 pour cent d'un échantillon de sang. Au-dessus de la couche leucocytaire se trouve le plasma sanguin, normalement un fluide pâle de couleur paille, qui constitue le reste de l'échantillon.
Le volume d'érythrocytes après centrifugation est également communément appelé volume globulaire total. Dans le sang normal, environ 45 pour cent d'un échantillon est constitué d'érythrocytes. L'hématocrite de tout échantillon peut cependant varier considérablement, environ 36 à 50 pour cent, selon le sexe et d'autres facteurs. Les valeurs normales d'hématocrite pour les femmes varient de 37 à 47, avec une valeur moyenne de 41 ; pour les hommes, l'hématocrite varie de 42 à 52, avec une moyenne de 47. Le pourcentage des autres éléments figurés, les GB et les plaquettes, est extrêmement faible, il n'est donc normalement pas pris en compte avec l'hématocrite. Ainsi, le pourcentage moyen de plasma est le pourcentage de sang qui n'est pas constitué d'érythrocytes : pour les femmes, il est d'environ 59, et pour les hommes, il est d'environ 53.
Caractéristiques du sang
Lorsque vous pensez au sang, la première caractéristique qui vous vient probablement à l'esprit est sa couleur. Le sang qui vient de capter de l'oxygène dans les poumons est rouge vif, et le sang qui a libéré de l'oxygène dans les tissus est d'un rouge plus foncé. Cela est dû à l'hémoglobine, un pigment qui change de couleur en fonction du degré de saturation en oxygène.
Le sang est visqueux et quelque peu collant au toucher. Sa viscosité est environ cinq fois supérieure à celle de l'eau. La viscosité est une mesure de l'épaisseur ou de la résistance à l'écoulement d'un fluide, et elle est influencée par la présence des protéines plasmatiques et des éléments figurés dans le sang. La viscosité du sang a un impact considérable sur la pression artérielle et le débit sanguin. Considérez la différence de débit entre l'eau et le miel. Le miel, plus visqueux, présenterait une plus grande résistance à l'écoulement que l'eau, moins visqueuse. Le même principe s'applique au sang.
La température normale du sang est légèrement supérieure à la température corporelle normale — environ 38 °C (ou 100,4 °F), comparée à 37 °C (ou 98,6 °F) pour une lecture de la température corporelle interne, bien que des variations quotidiennes de 0,5 °C soient normales. Bien que la surface des vaisseaux sanguins soit relativement lisse, lorsque le sang les traverse, il subit une certaine friction et résistance, surtout lorsque les vaisseaux vieillissent et perdent leur élasticité, produisant ainsi de la chaleur. Cela explique sa température légèrement plus élevée.
Le pH du sang est en moyenne d'environ 7,4 ; cependant, il peut varier de 7,35 à 7,45 chez une personne en bonne santé. Le sang est donc un peu plus basique sur une échelle chimique que l'eau pure, qui a un pH de 7,0. Le sang contient de nombreux tampons qui aident en fait à réguler le pH.
Le sang représente environ 8 pour cent du poids corporel adulte. Les hommes adultes ont généralement en moyenne environ 5 à 6 litres de sang. Les femmes ont en moyenne 4 à 5 litres.
Plasma sanguin
Comme les autres fluides du corps, le plasma est principalement composé d'eau : en fait, il est composé d'environ 92 pour cent d'eau. Dissous ou suspendus dans cette eau se trouve un mélange de substances, dont la plupart sont des protéines. Il y a littéralement des centaines de substances dissoutes ou suspendues dans le plasma, bien que beaucoup d'entre elles ne se trouvent qu'en très petites quantités.
Lien interactif
Visitez ce site pour une liste des niveaux normaux établis pour de nombreuses substances trouvées dans un échantillon de sang. Le sérum, l'un des types de spécimens inclus, fait référence à un échantillon de plasma après que les facteurs de coagulation ont été retirés. Quels types de mesures sont donnés pour les niveaux de glucose dans le sang ?
Protéines plasmatiques
Environ 7 pour cent du volume du plasma — presque tout ce qui n'est pas de l'eau — est constitué de protéines. Celles-ci comprennent plusieurs protéines plasmatiques (protéines uniques au plasma), plus un nombre beaucoup plus petit de protéines régulatrices, y compris des enzymes et certaines hormones. Les principaux composants du plasma sont résumés dans la Figure 18.3.
Les trois principaux groupes de protéines plasmatiques sont les suivants :
- L'albumine est la plus abondante des protéines plasmatiques. Fabriquées par le foie, les molécules d'albumine servent de protéines de liaison — véhicules de transport pour les acides gras et les hormones stéroïdes. Rappelons que les lipides sont hydrophobes ; cependant, leur liaison à l'albumine permet leur transport dans le plasma aqueux. L'albumine est également le contributeur le plus important à la pression osmotique du sang ; c'est-à-dire que sa présence retient l'eau à l'intérieur des vaisseaux sanguins et attire l'eau des tissus, à travers les parois des vaisseaux sanguins, et dans la circulation sanguine. Cela aide à maintenir à la fois le volume sanguin et la pression artérielle. L'albumine représente normalement environ 54 pour cent de la teneur totale en protéines plasmatiques, à des niveaux cliniques de 3,5 à 5,0 g/dL de sang.
- Les deuxièmes protéines plasmatiques les plus courantes sont les globulines. Groupe hétérogène, il existe trois sous-groupes principaux connus sous le nom de globulines alpha, bêta et gamma. Les globulines alpha et bêta transportent le fer, les lipides et les vitamines liposolubles A, D, E et K vers les cellules ; comme l'albumine, elles contribuent également à la pression osmotique. Les globulines gamma sont des protéines impliquées dans l'immunité et sont mieux connues sous le nom d'anticorps ou d'immunoglobulines. Bien que d'autres protéines plasmatiques soient produites par le foie, les immunoglobulines sont produites par des leucocytes spécialisés connus sous le nom de plasmocytes. (Recherchez du contenu supplémentaire pour plus d'informations sur les immunoglobulines.) Les globulines représentent environ 38 pour cent du volume total de protéines plasmatiques, à des niveaux cliniques de 1,0 à 1,5 g/dL de sang.
- Le fibrinogène est le troisième des trois principaux groupes de protéines plasmatiques. Comme l'albumine et les globulines alpha et bêta, le fibrinogène est produit par le foie. Il est essentiel à la coagulation sanguine, un processus décrit plus loin dans ce chapitre. Le fibrinogène représente environ 7 pour cent du volume total de protéines plasmatiques, à des niveaux cliniques de 0,2 à 0,45 g/dL de sang.
Autres solutés plasmatiques
En plus des protéines, le plasma contient une grande variété d'autres substances. Celles-ci comprennent divers électrolytes, tels que les ions sodium, potassium et calcium ; des gaz dissous, tels que l'oxygène, le dioxyde de carbone et l'azote ; divers nutriments organiques, tels que les vitamines, les lipides, le glucose et les acides aminés ; et les déchets métaboliques. Tous ces solutés non protéiques combinés contribuent à environ 1 pour cent du volume total de plasma.
Lien avec les carrières
Phlébotomie et technologie de laboratoire médical
Les phlébotomistes sont des professionnels formés pour prélever du sang (phleb- = « un vaisseau sanguin » ; -tomy = « couper »). Lorsque plus de quelques gouttes de sang sont nécessaires, les phlébotomistes effectuent une ponction veineuse, généralement d'une veine superficielle du bras. Ils effectuent un prélèvement capillaire sur un doigt, un lobe d'oreille ou le talon d'un nourrisson lorsqu'une petite quantité de sang seulement est requise. Un prélèvement artériel est collecté à partir d'une artère et utilisé pour analyser les gaz sanguins. Après la collecte, le sang peut être analysé par des laboratoires médicaux ou peut-être utilisé pour des transfusions, des dons ou des recherches. Bien que de nombreux professionnels de la santé paramédicaux pratiquent la phlébotomie, l'American Society of Phlebotomy Technicians délivre des certificats aux personnes réussissant un examen national, et certains grands laboratoires et hôpitaux embauchent des personnes expressément pour leurs compétences en phlébotomie.
Les laboratoires médicaux ou cliniques emploient une variété d'individus à des postes techniques :
- Les technologues de laboratoire clinique, également connus sous le nom de scientifiques de laboratoire médical, détiennent généralement un diplôme de licence et une certification d'un programme de formation accrédité. Ils effectuent une grande variété de tests sur divers liquides corporels, y compris le sang. Les informations qu'ils fournissent sont essentielles aux fournisseurs de soins primaires pour établir un diagnostic et pour surveiller le cours d'une maladie et la réponse au traitement.
- Les techniciens de laboratoire médical ont généralement un diplôme d'associé mais peuvent effectuer des tâches similaires à celles d'un MT.
- Les assistants de laboratoire médical passent la majorité de leur temps à traiter les échantillons et à effectuer des tâches de routine au sein du laboratoire. Une formation clinique est requise, mais un diplôme peut ne pas être essentiel pour obtenir un poste.