Le sang

Le sang est un type de tissu conjonctif. Sa substance intercellulaire est liquide: le plasma sanguin. Ce plasma contient ses éléments cellulaires: érythrocytes, leucocytes et thrombocytes (plaquettes). Une personne de 70 kg possède en moyenne 5 à 5,5 litres de sang (soit 5 à 9 % du poids corporel total). Le sang assure les fonctions suivantes: transport de l'oxygène et des nutriments vers les organes et les tissus, et élimination des produits métaboliques.

Le sang est constitué de plasma, le liquide résiduel après l'élimination des éléments figurés (cellules). Il contient 90 à 93 % d'eau, 7 à 8 % de diverses substances protéiques (albumines, globulines, lipoprotéines, fibrinogène), 0,9 % de sels minéraux et 0,1 % de glucose. Le plasma sanguin contient également des enzymes, des hormones, des vitamines et d'autres substances essentielles à l'organisme. Les protéines plasmatiques participent à la coagulation sanguine, assurent la constance de sa réaction (pH 7,36), la pression vasculaire, rendent le sang plus visqueux et empêchent la sédimentation des érythrocytes. Le plasma contient des immunoglobulines (anticorps) qui participent aux réactions de défense de l'organisme.

La glycémie d'une personne en bonne santé est de 80 à 120 mg % (4,44 à 6,66 mmol/l). Une forte diminution de la glycémie (jusqu'à 2,22 mmol/l) entraîne une forte augmentation de l'excitabilité des cellules cérébrales. Une nouvelle baisse de la glycémie entraîne des troubles respiratoires, circulatoires et de la conscience, et peut être fatale.

Le sang contient également des minéraux tels que: NaCl, KCl, CaCl2, NaHCO2, NaH2PO et d’autres sels, ainsi que des ions Na+, Ca2+ et K+. La constance de la composition ionique du sang assure la stabilité de la pression osmotique et la préservation du volume de liquide dans le sang et les cellules de l’organisme.

Le sang est également constitué d'éléments formés (cellules): érythrocytes, leucocytes, plaquettes.

Les érythrocytes (globules rouges) sont des cellules sans noyau, incapables de se diviser. Chez un homme adulte, 1 µl de sang en contient 3,9 à 5,5 millions (en moyenne 5,0 x 10µl), chez la femme 3,7 à 4,9 millions (en moyenne 4,5 x 10µl/l). Leur nombre dépend de l'âge, du stress physique (musculaire) ou émotionnel, et des hormones qui pénètrent dans le sang. En cas de perte de sang importante (et de certaines maladies), le taux d'hémoglobine diminue, ce qui entraîne une baisse du taux d'hémoglobine. Cette affection est appelée anémie.

Chaque érythrocyte a la forme d'un disque biconcave d'un diamètre de 7 à 8 μm et d'une épaisseur d'environ 1 μm au centre, et pouvant atteindre 2 à 2,5 μm dans la zone marginale. La surface d'un globule est d'environ 125 μm². La surface totale de tous les érythrocytes, pour un volume de sang de 5,5 litres, atteint 3 500 à 3 700 m². À l'extérieur, ils sont recouverts d'une membrane semi-perméable (coquille) – le cytolemme – à travers laquelle l'eau, les gaz et d'autres éléments pénètrent sélectivement. Le cytoplasme est dépourvu d'organites: 34 % de son volume est constitué d'hémoglobine, un pigment dont la fonction est de transporter l'oxygène (O₂) et le dioxyde de carbone (CO₂).

L'hémoglobine est composée d'une protéine, la globine, et d'un groupe non protéique, l'hème, qui contient du fer. Un érythrocyte contient jusqu'à 400 millions de molécules d'hémoglobine. L'hémoglobine transporte l'oxygène des poumons vers les organes et les tissus, et le dioxyde de carbone des organes et des tissus vers les poumons. En raison de la pression partielle élevée dans les poumons, les molécules d'oxygène se fixent à l'hémoglobine. L'hémoglobine, à laquelle est attachée de l'oxygène, est rouge vif et est appelée oxyhémoglobine. Lorsque la pression d'oxygène dans les tissus est faible, l'oxygène se détache de l'hémoglobine et quitte les capillaires sanguins pour rejoindre les cellules et tissus environnants. Après avoir perdu de l'oxygène, le sang est saturé de dioxyde de carbone, dont la pression dans les tissus est supérieure à celle du sang. L'hémoglobine combinée au dioxyde de carbone est appelée carbohémoglobine. Dans les poumons, le dioxyde de carbone quitte le sang, dont l'hémoglobine est à nouveau saturée en oxygène.

L'hémoglobine se combine facilement au monoxyde de carbone (CO) pour former la carboxyhémoglobine. L'ajout de monoxyde de carbone à l'hémoglobine est 300 fois plus facile que l'ajout d'oxygène. Par conséquent, même une petite quantité de monoxyde de carbone dans l'air suffit à le combiner à l'hémoglobine et à bloquer l'apport d'oxygène au sang. Un manque d'oxygène dans l'organisme entraîne une intoxication au monoxyde de carbone (ingestion) et des maux de tête, des vomissements, des étourdissements, des pertes de connaissance, voire la mort.

Les leucocytes (globules blancs) sont très mobiles, mais présentent des caractéristiques morphologiques différentes. Chez un adulte, un litre de sang contient entre 3,8-109 et 9,0-109 leucocytes. Selon des idées reçues, ce nombre inclut également les lymphocytes, qui ont une origine commune avec les leucocytes (cellules souches de la moelle osseuse), mais sont liés au système immunitaire. Les lymphocytes représentent 20 à 35 % du nombre total de globules blancs dans le sang (hors érythrocytes).

Les leucocytes présents dans les tissus se déplacent activement vers divers facteurs chimiques, parmi lesquels les produits métaboliques jouent un rôle important. Leur déplacement modifie la forme de la cellule et du noyau.

Tous les leucocytes sont divisés en deux groupes selon la présence ou l'absence de granules dans leur cytoplasme: les leucocytes granulaires et les leucocytes non granulaires. Le groupe le plus important est celui des leucocytes granulaires (granulocytes), dont le cytoplasme présente une granularité sous forme de petits granules et un noyau plus ou moins segmenté. Les cellules du second groupe n'ont pas de granularité dans leur cytoplasme, leur noyau étant non segmenté. Ces cellules sont appelées leucocytes non granulaires (agranulocytes).

Les leucocytes granulaires présentent une granularité lorsqu'ils sont colorés avec des colorants acides et basiques. Ce sont les granulocytes neutrophiles (neutres). D'autres granulocytes ont une affinité pour les colorants acides. On les appelle granulocytes éosinophiles. D'autres granulocytes sont colorés avec des colorants basiques. Ce sont les granulocytes basophiles (basophiles). Tous les granulocytes contiennent deux types de granules: primaires et secondaires, spécifiques.

Les neutrophiles sont ronds, leur diamètre est de 7 à 9 µm. Ils représentent 65 à 75 % du nombre total de globules blancs (lymphocytes compris). Leur noyau est segmenté et composé de 2 à 3 lobes, voire plus, reliés par de fins ponts. Certains neutrophiles ont un noyau en forme de bâtonnet incurvé (neutrophiles en bande). Le noyau en forme de haricot se retrouve chez les jeunes neutrophiles (adultes). Leur nombre est faible: environ 0,5 %.

Le cytoplasme des neutrophiles est granuleux, la taille des granules étant comprise entre 0,1 et 0,8 µm. Certains granules – primaires (gros granules azurophiles) – contiennent des enzymes hydrolytiques caractéristiques des lysosomes: protéases et phosphatases acides, bêta-hyaluronidases, etc. D'autres granules neutrophiles, plus petits (secondaires), ont un diamètre de 0,1 à 0,4 µm et contiennent des phosphatases alcalines, des phagocytines, des aminopeptidases et des protéines cationiques. Le cytoplasme des neutrophiles contient du glycogène et des lipides.

Les granulocytes neutrophiles, cellules mobiles, ont une activité phagocytaire assez élevée. Ils capturent les bactéries et autres particules, qui sont détruites (digérées) par des enzymes hydrolytiques. Les granulocytes neutrophiles vivent jusqu'à 8 jours. Ils restent dans la circulation sanguine pendant 8 à 12 heures, puis pénètrent dans le tissu conjonctif, où ils exercent leurs fonctions.

Les éosinophiles sont également appelés leucocytes ascitophiles en raison de la capacité de leurs granules à être colorés par des colorants acides. Leur diamètre est d'environ 9 à 10 μm (jusqu'à 14 μm). Un litre de sang contient 1 à 5 % du nombre total de globules blancs. Le noyau des éosinophiles est généralement constitué de deux, ou plus rarement, de trois segments reliés par un pont fin. Il existe également des formes juvéniles et en bandelettes. Dans le cytoplasme des éosinophiles, on trouve deux types de granules: les petits, de 0,1 à 0,5 µm, contenant des enzymes hydrolytiques, et les gros granules (spécifiques) de 0,5 à 1,5 µm, contenant de la peroxydase, de la phosphatase acide, de l'histaminase, etc. Les éosinophiles sont moins mobiles que les neutrophiles, mais ils quittent également le sang pour rejoindre les tissus et les foyers d'inflammation. Ils pénètrent dans le sang et y restent pendant 3 à 8 heures. Leur nombre dépend du niveau de sécrétion d'hormones glucocorticoïdes. Les éosinophiles sont capables d'inactiver l'histamine grâce à l'histaminase et d'inhiber la libération d'histamine par les mastocytes.

Les basophiles qui pénètrent dans le sang ont un diamètre de 9 µm. Leur nombre est de 0,5 à 1 %. Leur noyau est lobé ou sphérique. Le cytoplasme contient des granules de 0,5 à 1,2 µm contenant de l'héparine, de l'histamine, de la phosphatase acide, de la peroxydase et de la sérotonine. Les basophiles participent au métabolisme de l'héparine et de l'histamine, influencent la perméabilité des capillaires sanguins et augmentent la viscosité du sang.

Les leucocytes non granulaires, ou agranulocytes, comprennent les monocytes et les leucocytes. Les monocytes pénètrent dans le sang et représentent 6 à 8 % du nombre total de leucocytes et de lymphocytes sanguins. Le diamètre des monocytes est de 9 à 12 µm (18 à 20 µm dans les frottis sanguins). La forme du noyau des monocytes varie, allant de haricot à lobé. Le cytoplasme est faiblement basophile et contient de petits lysosomes et des vésicules pinocytotiques. Les monocytes issus des cellules souches de la moelle osseuse appartiennent au système phagocytaire mononucléaire (SPM). Les monocytes pénètrent dans le sang et circulent entre 36 et 104 heures, puis pénètrent dans les tissus où ils se transforment en macrophages.

Les thrombocytes (plaquettes) qui pénètrent dans le sang sont des plaques incolores, rondes ou fusiformes, d'un diamètre de 2 à 3 μm. Ils se forment par séparation des mégacaryocytes, cellules géantes de la moelle osseuse. Un litre de sang contient entre 200 et 300 plaquettes. Chaque plaquette contient un hyalomère et un granulomère, des grains d'environ 0,2 μm. L'hyalomère contient de fins filaments, et parmi les granulomes accumulés se trouvent des mitochondries et des granules de glycogène. Grâce à leur capacité à se décomposer et à se coller les unes aux autres, les plaquettes rendent le sang plus visqueux. Leur durée de vie est de 5 à 8 jours.

Le sang contient également des cellules lymphoïdes (lymphocytes), éléments structurels du système immunitaire. Cependant, dans la littérature scientifique et pédagogique, ces cellules sont encore considérées comme des leucocytes non granulaires, ce qui est manifestement erroné.

Le sang contient un grand nombre de lymphocytes (1 000 à 4 000 par mm³), prédominants dans la lymphe et responsables de l'immunité. Chez l'adulte, leur nombre atteint 6 à 1 012. La plupart des lymphocytes circulent et pénètrent constamment dans le sang et les tissus, ce qui les aide à assurer la défense immunitaire de l'organisme. Tous les lymphocytes sont sphériques, mais diffèrent par leur taille. Le diamètre de la plupart des lymphocytes est d'environ 8 μm (petits lymphocytes). Environ 10 % des cellules ont un diamètre d'environ 12 μm (lymphocytes moyens). Dans les organes du système immunitaire, on trouve également de gros lymphocytes (lymphoblastes) d'un diamètre d'environ 18 μm. Ces derniers ne pénètrent normalement pas dans la circulation sanguine. Ce sont des cellules jeunes présentes dans les organes du système immunitaire. Le cytolemme des lymphocytes forme de courtes microvillosités. Le noyau rond, principalement rempli de chromatine condensée, occupe la majeure partie de la cellule. L'étroite bordure de cytoplasme basophile qui l'entoure contient de nombreux ribosomes libres, et 10 % des cellules contiennent un petit nombre de granules azurophiles – les lysosomes. Les éléments du réticulum endoplasmique granulaire et des mitochondries sont peu nombreux, l'appareil de Golgi est peu développé et les centrioles sont petits.

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