sang

(latin sanguis, -inis)

Liquide rouge qui circule dans les artères, les veines et les capillaires sous l'impulsion du cœur, et qui irrigue tous les tissus de l'organisme, auxquels il apporte les éléments nutritifs (glucose, par exemple) et l'oxygène, et dont il recueille les déchets.

Le sang est véhiculé par l'appareil circulatoire jusqu'aux tissus, où il remplit des fonctions essentielles ; en mouvement permanent, il représente l'élément de liaison entre tous les tissus.

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Grâce à sa composition complexe et à sa circulation rapide, le sang, en irriguant tous les tissus, assure de multiples fonctions. Il permet notamment, par l'intermédiaire du réseau capillaire interposé entre la circulation artérielle et la circulation veineuse, le transport des gaz (oxygène, monoxyde d'azote et gaz carbonique), celui de substances nutritives (glucides, lipides, protides), celui des éléments nécessaires aux défenses de l'organisme contre les bactéries, parasites et virus (anticorps, éosinophiles, lymphocytes, monocytes, polynucléaires neutrophiles).

La circulation sanguine est assurée par les contractions du muscle cardiaque. Celui-ci envoie à chaque contraction environ la moitié du sang vers les poumons, où le gaz carbonique est évacué dans l'air expiré, alors que l'oxygène est absorbé par les globules rouges. L'autre partie du sang est envoyée par l'aorte vers les différents tissus, d'où il revient par les veines caves.

Composition du sang

Le volume sanguin est constitué par des cellules, pour près de sa moitié (surtout des hématies, encore appelées globules rouges ; leucocytes, ou globules blancs ; thrombocytes, ou plaquettes), et par le plasma.

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Les hématies contiennent essentiellement l'hémoglobine, pigment dont le rôle fondamental est de transporter l'oxygène des poumons vers les tissus. L'oxygène y est alors relâché et les globules rouges se chargent en retour de gaz carbonique, produit de déchet du métabolisme cellulaire, qu'ils transportent par le système veineux jusqu'aux poumons, où il est éliminé dans l'air expiré.

Les leucocytes comprennent différents types cellulaires : les polynucléaires neutrophiles et les monocytes, qui jouent un rôle essentiel dans la défense non spécifique contre les infections bactériennes, les champignons et les parasites ; les lymphocytes, supports cellulaires de l'immunité spécifique ; les polynucléaires éosinophiles, qui jouent un rôle dans l’allergie et la défense anti-parasitaire ; les polynucléaires basophiles, qui jouent un rôle dans l'inflammation.

Les plaquettes jouent un rôle essentiel, avec les facteurs de coagulation, dans la formation du caillot sanguin et donc dans l'hémostase (arrêt des hémorragies).

Le plasma est un liquide jaune paille, composé à 95 % d'une eau légèrement salée (9 ‰) et de nombreux autres éléments en quantité variable, dont des éléments nutritifs, des déchets et des protéines. Ses propriétés physicochimiques sont remarquablement constantes, en particulier son pH (degré d'acidité), à 7,42, stabilisé par des substances tampons, et sa concentration en divers ions (sodium, potassium, chlore, phosphate, etc.), dont la constance dépend d'une régulation faisant intervenir les poumons, les reins et diverses hormones.

• Les éléments nutritifs du plasma sont les sucres, notamment le glucose, les graisses (cholestérol, triglycérides, acides gras), les acides aminés, les sels minéraux et les vitamines. Absorbés par voie intestinale, ces éléments nutritifs sont transportés vers les tissus ou un lieu de stockage comme le foie, d'où ils seront libérés selon les besoins de l'organisme.

• Les déchets du plasma sont principalement l'urée et la bilirubine. L'urée, produit final de dégradation des substances azotées, est transportée par le plasma vers les reins, où elle est éliminée dans les urines ; son taux est élevé en cas d'insuffisance du fonctionnement rénal. La bilirubine provient de l'hémoglobine et résulte de la destruction physiologique des globules rouges par les macrophages ; la bilirubine normale du sang n'est pas encore passée par le foie et est dite « libre » (par opposition à la bilirubine « conjuguée », qui résulte de sa transformation chimique dans le foie et est excrétée dans la bile). Un excès de bilirubine dans le plasma s'observe en cas d'hyperdestruction des globules rouges ou en cas de maladie hépatique.

• Les protéines du plasma sont extrêmement nombreuses. Ce sont en particulier toutes les protéines de la coagulation, dont le fibrinogène (un plasma dont la fibrine a été éliminée prend le nom de sérum) ; l'albumine, protéine quantitativement la plus importante du plasma à l'état normal, qui joue un rôle essentiel de transport d'hormones et de vitamines, mais aussi de médicaments  ; les alphaglobulines, qui comportent diverses protéines (alpha-1-antitrypsine, par exemple, dont le déficit est responsable de troubles respiratoires) ayant une activité inhibitrice d'enzyme protéolytique (destruction sélective des protéines) ; les alpha-2-globulines, qui comprennent différentes protéines dont le taux s'élève en cas d'inflammation ; les bêtaglobulines, qui comprennent des anticorps (immunoglobulines) mais aussi d'autres protéines comme la transferrine et le complément ; les gammaglobulines, qui sont constituées exclusivement d'immunoglobulines. Les protéines du plasma comprennent, en outre, les hormones et certains facteurs de croissance, messagers chimiques transportés par le sang pour réguler la production des diverses cellules de l'organisme (érythropoïétine, par exemple, qui stimule la synthèse des globules rouges par la moelle osseuse).

La grande taille des protéines les empêche de passer du sang vers les tissus et permet au plasma de retenir l'eau. Ce mécanisme, appelé pression oncotique, tend à maintenir constant le volume sanguin.

Les fonctions du sang

La première est le transport des gaz respiratoires, qui assure les échanges entre les poumons et les tissus : le sang apporte l'oxygène nécessaire à leur fonctionnement et emporte le dioxyde de carbone, déchet du métabolisme tissulaire, afin qu'il soit éliminé. (→ respiration.)

Le sang apporte aux cellules les nutriments issus de la digestion et emporte les déchets (urée, électrolytes, etc.) du métabolisme jusqu’au foie et aux reins, qui assurent leur élimination. Il joue également un rôle dans la thermorégulation. (→ métabolisme.)

Le sang participe à la défense immunitaire de l'organisme, et il dispose de plusieurs mécanismes pour lutter contre le développement de micro-organismes (bactéries, virus, parasites). Cette fonction, qui repose essentiellement sur les globules blancs, consiste en des réactions immunes spécifiques de l'antigène et des réactions non spécifiques. (→ immunité.)

Sa fonction tampon permet au sang, en relation avec les poumons et les reins, de participer, grâce aux différents sels qu'il contient (tels les bicarbonates), au maintien de l'équilibre acido-basique du milieu intérieur. (→ homéostasie.)

La fonction d'hémostase et de coagulation sanguine intervient pour arrêter tout saignement, qu'il soit interne ou externe : au cours d'une première étape, dite « hémostase primaire », entrent en jeu les plaquettes ; la seconde étape, la coagulation proprement dite, correspond à l'activation de nombreux facteurs plasmatiques solubles (appelés facteurs de la coagulation) aboutissant à la production de fibrine pour obtenir un caillot insoluble. (→ coagulation.)

Les analyses du sang

Elles permettent d'obtenir des informations sur sa composition en globules, en protéines, en antigènes, en anticorps et en gaz. Il existe 3 principaux types d'analyses sanguines.

Le sang est recueilli dans une veine du pli du coude à l'aide d'une seringue après pose d'un garrot au-dessus du point de ponction. Dans certains cas, lorsque quelques gouttes suffisent, on les prélève en piquant le bout du doigt. Les résultats des tests sont comparés à des normes standards qui peuvent varier en fonction de l'âge et du sexe du patient, mais aussi en fonction du laboratoire, selon la méthode employée.

Les examens hématologiques, dont les plus importants sont l'hémogramme et les tests de coagulation (temps de saignement, temps de coagulation, taux de prothrombine, temps de céphaline activée, numération des plaquettes), permettent l'étude des composants du sang (forme, nombre, taille des globules) et des facteurs de la coagulation.

Les examens biochimiques étudient les différentes substances chimiques du plasma (sodium, urée, vitamines, etc.). Les protéines du sérum sanguin peuvent être étudiées par l'électrophorèse des protides.

Les examens microbiologiques, et notamment l'hémoculture, consistent à rechercher dans le sang différents micro-organismes (antigènes, bactéries, champignons microscopiques, virus) ainsi que les anticorps qui se sont formés contre eux.

Les maladies du sang

Le sang est le reflet de nombreuses pathologies qui affectent soit la moelle osseuse (origine centrale), soit, directement, les cellules sanguines circulantes (origine périphérique). Toutes les maladies se traduisent soit par une diminution des cellules sanguines normales, ou cytopénie – dans le cas des hématies, on parle d'anémie, et dans celui des plaquettes, de thrombocytopénie –, soit par une augmentation de cellules normales – polyglobulie, si ce sont des hématies – ou anormales, comme dans les leucémies.

Les anémies, anomalies les plus fréquentes, sont caractérisées par une diminution de l'hémoglobine, accompagnée ou non d'une réduction du nombre des hématies circulantes. Leurs causes sont multiples : manque de fer et de certaines vitamines (anémies carentielles), moelle osseuse déficiente (aplasie médullaire) en relation avec une cause infectieuse ou toxique, ou avec une prolifération anarchique de cellules cancéreuses, qui « étouffent » progressivement les cellules souches normales (leucémies).

Certaines maladies de la moelle qui sont mortelles nécessitent le recours à une greffe ; dans l'attente d'un donneur compatible, le seul traitement substitutif repose sur les transfusions sanguines.

Dans certaines régions du monde (Bassin méditerranéen, Afrique), on rencontre fréquemment des anémies (dites hémolytiques) secondaires à une anomalie héréditaire de l'hémoglobine (thalassémie, drépanocytose, etc.), qui va de pair avec un raccourcissement important de la durée de vie des hématies. Dans certaines situations pathologiques acquises, des auto-anticorps, spécifiques d'antigènes présents sur les hématies ou les plaquettes, peuvent être à l'origine de cytopénies auto-immunes comme la thrombopénie.

Chacun des composants du sang peut présenter différentes anomalies.

Les maladies touchant les hématies peuvent résulter de déficits, nutritionnels ou par malabsorption, principalement en fer (anémie ferriprive), acide folique (anémie mégaloblastique) et vitamine B12 (maladie de Biermer), ou d'anomalies génétiques (thalassémie et drépanocytose, par exemple), qui peuvent être dominantes (il suffit que le gène déficient soit reçu de l'un des parents pour que l'enfant développe la maladie) ou récessives (ne se développant que si le gène responsable est reçu du père et de la mère), ou encore liées au chromosome X (chromosome sexuel). Elles peuvent encore découler de mutations acquises aboutissant à une prolifération anormale (polyglobulie) ou d'infections parasitaires (destruction des globules rouges en cas de paludisme, par exemple).

Les maladies touchant les leucocytes sont avant tout les leucémies, affections malignes de la moelle osseuse entraînant une production de globules blancs anormaux et la destruction de la moelle saine. Par ailleurs, les maladies infectieuses du sang peuvent être favorisées par un manque de polynucléaires neutrophiles et de monocytes (infections bactériennes) ou par un déficit en lymphocytes (infections virales et mycosiques).

Les maladies retentissant sur la composition du plasma résultent d'anomalies de la synthèse ou du catabolisme des composants génétiques de celui-ci (en particulier anomalies des facteurs de la coagulation, responsables d'hémophilie) ou sont acquises (synthèse d'une immunoglobuline anormale, responsable de myélome multiple ou de maladie de Waldenström). Les affections retentissant le plus sur la composition du plasma sont celles du foie (cirrhose) et du rein (syndrome néphrotique du diabète). Ainsi, la diminution de la production d'albumine par le foie ou la perte excessive d'albumine par le rein peuvent entraîner une carence en albumine associée à des œdèmes ; l'insuffisance rénale fonctionnelle accroît le taux d'urée, de créatinine et de potassium dans le plasma.

Le prélèvement de sang

Lors d'un prélèvement de sang, afin d'éviter la formation d'un caillot – ce qui fournirait du sérum – et ainsi permettre une analyse, il faut ajouter un anticoagulant capable d'inhiber de façon permanente la coagulation. Le sang anticoagulé peut être conservé à 4 °C pendant 24 h. Les cellules sont isolables par centrifugation (technique de séparation des cellules et du plasma). Les progrès des méthodes microscopiques ont permis à la science du sang de prendre son essor.

Le sang peut être prélevé chez un donneur volontaire sain pour être utilisé en transfusion sanguine.

Voir : hémopathie, leucocyte, lymphocyte, monocyte, plaquette, plasma, polynucléaire, .