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.