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Grand oral du bac : Le sang

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UN TISSU MULTIFONCTIONNEL

sont les suivantes :

Le sang est un tissu vivant liquide, qui circule à travers le cœur et les vaisseaux sanguins.

Ses principales fonctions

• transport des gaz (oxygène et gaz carbonique) et de nombreuses substances dont les tissus cellulaires ont besoin. Il s'agit principalement de protéines diverses, d'hormones, de vitamines, de molécules nutritives, ou d'électrolytes.

On y retrouve du cholestérol, du sucre, des triglycérides, des acides aminés, de l'urée, et d'autres éléments à l'état de trace.

• contrôle de l'équilibre acido-basique, de la température corporelle et de l'équilibre aqueux entre le système circulatoire, les domaines intra et intercellulaire.

défense immunitaire spécifique et non spécifique.

Autoprotection (évitement de la perte de sang par coagulation ou hémostase).

Le sang est composé pour 55 % par un liquide, le plasma, qui contient les molécules circulant à travers le corps. Sont aussi en suspension dans ce liquide toutes les cellules sanguines : globules rouges, globules blancs et plaquettes.

FABRICATION DU SANG

Les cellules sanguines proviennent toutes d’une même population de cellules totipotentes : les cellules souches hématopoïétiques.

 

Le processus de différenciation et de maturation de ces cellules est appelé « hématopoïèse » et donne naissance aux différentes lignées cellulaires du sang. Les cellules souches, avant de devenir matures, passent par deux ou trois stades différents. Ces cellules intermédiaires portent le nom de CFU pour Colony Forming Unit (unités de formation de colonies). Toutes ces cellules se situent dans la moelle osseuse, site exclusif de la formation du sang après la naissance. Lorsque le corps a besoin de cellules sanguines, les cellules hématopoïétiques, au repos à des stades de maturité différents, entrent en cycle de reproduction. Les cellules immatures se trouvent en profondeur dans la moelle osseuse alors que les cellules proches de la maturité se trouvent à proximité du courant circulatoire.

Lorsque la cellule se transforme en l'un des trois principaux types de cellules sanguines (dernière étape de maturation), son adhésion aux cellules de la moelle osseuse diminue, ce qui lui permet de migrer vers les vaisseaux sanguins.

Les cellules pluripotentes (premier stade de différenciation) ont une grande capacité à se renouveler et à se différencier, ce qui confère au système sanguin un potentiel d'accroissement très élevé. L'hématopoïèse est régulée par plus de vingt molécules, appelées facteurs de croissance, comme l’érythropoïétine (ou EPO) qui active la production de globules rouges. Ils interagissent avec les cellules par l'intermédiaire de récepteurs spécifiques se trouvant à leur surface.

Outre leur propriété activatrice de différenciation et de maturation des cellules, ces facteurs de croissance sont aussi capables de modifier leur activité fonctionnelle.

LES CELLULES SANGUINES

Les cellules sanguines sont de trois types : globules rouges, globules blancs et plaquettes.

Les globules bouges

Appelés aussi érythrocytes ou hématies, les globules rouges

constituent plus de 99 % des globules sanguins. Ces cellules, dépourvues de noyau, possèdent un pigment donnant au sang sa couleur rouge caractéristique. Leur structure en forme de disque biconcave les dote d'une capacité accrue de déformation, nécessaire pour passer dans les capillaires les plus fins.

Hématologie sanguine

 

Numération

Globules rouges 4600000 à 6200000

Hémoglobine 13 à 18 g/dL

Hématocrite 42 à 52 %

Volume globulaire moyen 80 à 95 fL(10'6m3)

Teneur corpusculaire moyenne 27 à 31 pg (1012 g)

en hémoglobine

Concentration corpusculaire moyenne 32 à 36 g/dL

en hémoglobine

Globules blancs 3800 à 10500

Formule leucocytaire

Poly neutrophiles 50 à 70 %

Poly éosinophiles 1 à 3 %

Poly basophiles 0 à 1 %

Lymphocytes 25 à 40 %

Monocytes 2 à 10 %

Plaquettes 150000 à 400000

Vitesse de sédimentation

Première heure 0 à 7 mm

« plaquettes aboutit à l'élaboration de thrombine et à la formation de fibrine. C'est d'ailleurs ce processus de transformation du fibrinogène (protéine plasmatique soluble) en fibrine (polymère rigide et insoluble) qui correspond à proprement parler à la coagulation. Cette cascade fait intervenir un grand nombre de molécules appelées facteurs de coagulation. Ils sont pour la plupart nommés à l'aide de chiffres romains (facteurs VIl, IX, X, etc.). la vitamine K ( n Koagulation »en allemand) est un autre facteur de coagulation indispensable à ce processus. Appelée aussi vitamine anti-hémorragique, elle joue un rôle dans la synthèse de certains autres facteurs du complexe prothrombique. la coagulation est régulée et contrebalancée par un système d'hémostase, lorsque le caillot doit être délité (fin de cicatrisation ou formation anormale d'un caillot dans les vaisseaux). Une réduction anormale du nombre de plaquettes (thrombopénie) entraîne ' souvent hématomes et hémorragies. Il existe aussi des pathologies liées à des concentrations insuffisantes de certains facteurs de coagulation (insuffisance en vitamine K, carence en facteur VIl retrouvé dans l'hémophilie A}. les signes habituels sont le plus souvent des hémorragies internes. Une augmentation du nombre de plaquettes (thrombocytose) est observée lors de certaines inflammations, d'infections, d'un séjour en altitude ou d'une atteinte de la moelle dsseuse. EXPLORATION FONCTIONNELLE DU SANG l'examen sanguin est un outil indispensable pour diagnostiquer infections, pathologies ou diverses anomalies. Plusieurs types d'explorations peuvent s'opérer à partir d'une prise de s11ng. Voici quelques exemples d'examens couramment effectués. L'HÉMOGRAMME OU NUMÉRATION FORMULE SANGUINE (NFS) Cet examen consiste à évaluer le nombre de globules par unité de volume sanguin à partir d'un échantillon de sang veineux (c'est la numération globulaire). les valeurs normales varient en fonction de l'âge. Chez l'adulte nous trouvons en moyenne de s à 5,8 millions de globules rougesfl chez l'homme et 4,4 à 5,2 millions de globules rouges/l chez la femme ; 4 000 à 8 000 globules blancs/l et 150 000 à 400000 plaquettes/l. la numération est associée à l'établissement de la formule sanguine. Déterminer la formule sanguine consiste à établir la proportion des différentes variétés de leucocytes. les résultats normaux sont les suivants : 50 à 70 % de neutrophiles, 1 à 3% d'éosinophiles, o à 1 % de basophiles, 25 à 40 % de lymphocytes et 2 à 10 % de monocytes. Selon les valeurs obtenues, le diagnostic peut être orienté vers un type d'affection plus précis. TESTS DE COAGULATION SANGUINE Différents tests sont utilisés pour tester l'efficacité du système de coagulation. le temps de Quick par exemple permet de mesurer le rapport entre le temps de formation d'un caillot dans certaines conditions chez un patient par rapport au temps de contrôle normal. C'est un paramètre utilisé pour vérifier le fonctionnement de plusieurs facteurs de coagulation. VITESSE DE SÉDIMENTATION ÉRYTHROCYTAIRE (VS) Celle-ci désigne la vitesse à laquelle les globules rouges se sédimentent au fond d'un tube à essai. On mesure la hauteur des globules rouges à différents temps de sédimentation. la VS normale est inférieure à Smm/h chez l'homme, 7mm/h chez la femme et augmente avec l'âge ou durant la grossesse. Une vitesse plus élevée est généralement signe d'un état inflammatoire général, ou d'anémie. Une vitesse plus faible est signe d'une polyglobulie. D'AUTRES EXEMPLES DE DIAG NOSTICS les prises de sang permettent aussi de mesurer certains composants tels que le sucre (mesure de la glycémie), diverses hormones, protéines, gaz ou autres composants transportés par le sang. LES CROUPES SANGUINS le groupe sanguin est l'identité antigénique du sang de chaque individu. les antigènes qui déterminent le groupe sanguin se trouvent à la surface des hématies, et sont codés par des gènes spécifiques. le système le plus important est le système " ABO », dont les antigènes sont codés sur le chromosome 9. Selon le groupe sanguin de ses parents, l'individu sera " A » s'il possède des antigènes A à la surface de ses hématies, " 8 » s'il possède des antigènes B, " AB » s'il possède les deux ou " 0 » s'il ne possède aucun antigène. les groupes A et B sont dits dominants et le groupe 0 récessif. le système ABO est essentiel dans la transfusion sanguine. En effet, il détermine la présence dans le plasma d'anticorps dirigés contre les antigènes autres que ceux portés par les hématies. Ainsi, un individu 0 ne pourra recevoir de sang A, B ou AB, car son plasma possède des anticorps anti­ A et anti-8. En revanche, tous les individus pourront recevoir du sang O. les individus 0 sont donc appelés donneurs universels. Au contraire, les individus AB peuvent recevoir du sang des individus A, B, AB et O. Ils sont receveurs universels de sang, et donneurs universels de plasma car ce dernier ne contient aucun anticorps Hématologie sanguine Numération Globules rouges Hémoglobine Hématocrite 4 600 000 à 6 200 000 13 à 18 g/dl 42 à 52% Volume globulaire moyen Teneur corpusculaire moyenne en hémoglobine 80 à 95 fl (1 Q-6 m3) 27 à 31 pg (10-12 g) Concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine Globules blancs Formule leucocytaire Poly neutrophiles Poly éosinophiles Poly basophiles Lymphocytes Monocytes Plaquettes Vitesse de sédimentation Première heure contre les marqueurs A ou B. le deuxième système le plus connu est le système rhésus (Rh, ou D qui est l'appellation universelle). Un individu est dit Rh+ (ou D+) lorsqu'il porte l'antigène de ce système à la surface de ses globules rouges, ou Rh- (D-) en absence d'antigène. Ainsi, un véritable donneur universel est un individu dont les hématies ne possèdent aucun antigène à leurs surfaces. C'est un donneur 0-. la détermination du groupe sanguin d'un individu se fait grâce à la recherche des anticorps présents dans le plasma. D'autres systèmes existent mais sont moins importants car ils possèdent rarement un système d'anticorps naturels réguliers contre les antigènes non présents. ICTÈRE DU NOUVEAU -NÉ Au cours de la vie, les globules rouges vieillissants ou surnuméraires sont détruits et les produits de dégradation sont métabolisés par le foie. À la naissance, il existe une hyperproduction de globules rouges, et l'activité d'un foie enzymatique immature est parfois insuffisante. Il en résulte une accumulation de certaines substances, comme la bilirubine libre (produit de dégradation de l'hémoglobine) qui peut être toxique lorsque son taux est trop important : à partir d'un certain taux (180 à 200 mg/l} la bilirubine libre peut provoquer de sérieux dommages dans le cerveau en se fixant dans des zones spécifiques (les noyaux gris centraux, intervenant dans des activités motrices et cognitives). Cet excès de bilirubine dans le sang est appelé ictère, ou jaunisse car il donne un teint jaune. l'ictère dû à la surproduction de globules rouges est un ictère dit physiologique. Cependant, un ictère peut être provoqué par d'autres causes : carence enzymatique, malformation du foie, ou incompatibilité sanguine fœto­ maternelle. Dans ce dernier cas, lorsque le fœtus a un groupe sanguin qui diffère de celui de sa mère, le mélange de sangs maternel et du fœtus qui arrive parfois lors de l'accouchement peut provoquer chez la mère la production d'anticorps contre le sang de son propre enfant. Ceci entraîne la destruction des globules rouges du fœtus et l'augmentation du taux de bilirubine. Cet ictère du nouveau-né apparaît dans les 24 h après l'accouchemen� et doit être surveillé pour que le taux de bilirubine ne dépasse pas le taux critique. le système le plus pratiqué à l'heure actuelle pour diminuer le taux de bilirubine libre est la photothér11pie (traitement par exposition aux rayons UV). LE SANG , UN VÉRITABLE OUTIL MÉDICAL les situations où la transfusion de sang est nécessaire sont courantes et nombreuses : une opération chirurgicale qui provoque la perte d'une grande quantité de sang, une hémorragie due à un accident, des pathologies comme les anémies ou les hémophilies, etc. les indications pour une transfusion sont donc un remplacement des pertes sanguines, qu'elle soient pathologiques ou incontournables. Toutes ces situations nécessitent un apport de sang extérieur. les dons de s11ng sont indispensables car le sang ne peut pas être fabriqué artificiellement. Cependant, ils doivent suivre une réglementation très précise. Après un don, une batterie de tests est effectuée pour s'assurer d'une part, que le sang transfusé soit compatible avec le sang de la personne à qui on l'administre. D'autre part, que le sang soit sain et ne contienne 32 à 36 g/dl 3800 à 10 500 50 à 70% 1 à 3% 0 à 1% 25 à 40% 2 à 10% 150000 à 400000 0 à 7 mm aucun virus ou agent pathogène, comme le virus du SIDA (le VIH} ou le virus de l'hépatite C (VHC). le don de sang le plus courant est le don total. Cependant, il existe des dons de sang spécifiques : don de plasma ou don de plaquettes. Dans ces cas, le reste des éléments est restitué au donneur , par l'intermédiaire d'une machine qui sépare l'élément recherché du sang prélevé. Après un don, le sang manquant est régénéré en quelques jours. l'érythropoïétine, ou EPO, est une hormone secrétée naturellement par les reins et le foie, et est un stimulant de l'érythropoïèse. En augmentant la production de globules rouges, elle augmente ainsi la capacité de transport en oxygène. l'EPO de synthèse a été créée à l'origine pour traiter les insuffisa nces rénales chroniques ou les anémies, évitant ainsi les transfusions sanguines. Mais sa principale propriété est accompagnée d'une amélioration drastique de la performance et de l 'endura nce :l'augmentation d'apport en oxygène permet au cœur, aux muscles et aux poumons de fonctionner à un régime nettement supérieur à la normale. la production d'acide lactique et la sensation de fatigue sont retardées, et le temps de récupération est diminué. C'est pourquo i cette hormone de synthèse a été utilisée à des fins dopantes, permettant l'augmentation de la durée des entraînements et du nombre de compétitions. l'EPO naturelle peut être distinguée de I'EPO de synthèse, mais une privation volontaire d'oxygène stimule la production naturelle d'EPO et permet ainsi d'augmenter son taux sans avoir recours à une quelconque prise de substances. Certains sportifs font des séjours en haute altitude ou en chambre hypoxique avant leurs compétitions. Une dose trop élevée d'EPO augmente le risque soudain de thromboses, pouvant être responsables d'infarctus, ou de pathologies cardiovasculaires, voire de cancer de la moelle osseuse. »

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