Le Sang et La Circulation Sanguine PDF

Le sang et l’appareil circulatoire Introduction En passant par les villosités et les alvéoles, le sang s’approvisionne en nutriments et en dioxygène, puis il les transporte vers l’ensemble des organes, en passant par un réseau de vaisseaux sanguins qui, avec le cœur, form...

Le sang et l’appareil circulatoire Introduction En passant par les villosités et les alvéoles, le sang s’approvisionne en nutriments et en dioxygène, puis il les transporte vers l’ensemble des organes, en passant par un réseau de vaisseaux sanguins qui, avec le cœur, forment l’appareil circulatoire. ** Quels sont les constituants du sang, et comment les mettre en évidence ? ** Comment le sang transporte –t- il les gaz respiratoires et les nutriments ? ** Comment est organisé l’appareil circulatoire ? ** Quel mécanisme assure –t- il la propulsion du sang dans les vaisseaux sanguins ? I- Mise en évidence des constituants du sang : Notre organisme contient environ 4 à 5 litres de sang. Comment mettre en évidence ses constituants ? 1) Observation à l’œil nu : Juste en sortant de ses vaisseaux, le sang se coagule. Pour l’observer, il faut empêcher cette coagulation en lui ajoutant un anticoagulant comme l’oxalate d’ammonium. Le sang reste alors liquide et on obtient, après un moment de repos, un sang sédimenté. Ce qui permet de constater l’existence de trois constituants essentiels : ** Plasma, liquide jaunâtre transparent, 55 % environ. ** Globules blancs et plaquettes sanguines, moins de 1 %. ** Globules rouges ou Hématies, 45 % environ. 2) L’analyse chimique du sang : Le plasma contient une protéine dissoute, le fibrinogène, qui peut se transformer en fibrine, protéine dure en forme de filaments. Ces derniers « immobilisent » les cellules sanguines et le sang est alors coagulé. Le sang contient aussi d’autres éléments représentés par le tableau ci-contre: 3) Observation microscopique : A) Préparation d’un frottis sanguin: On pose une goutte de sang frais sur une lame, puis on l’étale à l’aide d’une lamelle. On ajoute un colorant puis on observe la préparation au microscope. A) Résultats de l’observation : Le sang est constitué plasma, liquide dans lequel baignent des cellules sanguines : ** Globules rouges (Hématies), nombreuses (5 million par ml de sang), sous forme de disque Biconcave, dépourvues de noyau et contiennent une protéine colorée dite : Hémoglobine. ** Globules blancs (lymphocytes), moins nombreuses, et existent sous deux types : mononucléaires et polynucléaires. ** Plaquettes sanguines, dont la forme est bien petite, sans noyaux et regroupées en amas. II- Le sang, transporteur des gaz respiratoires et des nutriments : 1) Transport des gaz respiratoires: A- Le dioxygène : On constate que dans certains cas le sang est de couleur rouge claire. Dans d’autre cas, sa couleur est rouge sombre. Pourquoi cette différence de couleur ? a- Expériences : Manipulation Résultat Interprétation Le O2 de l’air se lie à l’hémoglobine (Hb) du sang, On étale un peu de sang frais et le complexe sur la paroi inferieur d’un Le sang est rouge vif. Oxyhémoglobine (rouge vif) ballon, au contact de l’air. est formé : Hb + O2 HbO2 Quand le milieu est pauvre en oxygène, le complexe HBO2 se décompose et On fait le vide d’air dans le Le sang devient rouge l’hémoglobine se retrouve ballon. sombre. seule (couleur sombre) Hb + O2 HbO2  De nouveau il y a de l’air, donc il y a combinaison entre On réintroduit l’air dans le Le sang est de nouveau rouge Hb et O2 pour former le ballon vif. complexe HbO2 (rouge vif) Hb + O2 HbO2 b- Conclusion : L’hémoglobine (Hb) existe sous deux forme : combinée à l’oxygène, formant l’Oxyhémoglobine (HbO2) de couleur rouge vive, ou non combinée (libre), de couleur rouge sombre. Au niveau des capillaires alvéolaires, le taux de O 2 est important, il y a alors formation du complexe (HbO2). Au niveau des organes, le taux de O 2 est faible. Et puisque le complexe (HbO2) est instable, le O2 est libéré et la Hb est libre. La réaction est alors réversible (peut se faire dans les deux sens) : Hb + O2 HbO2 (Poumons) (Organes) Par cette capacité, l’hémoglobine assure le transport de 98 % du dioxygène. Le reste est transporté sous forme dissoute dans le plasma. - Le dioxyde de carbone : Au niveau des organes, le taux de CO 2 est important. Il s’associe à (Hb) libre pour former le complexe (HbCO2). Au niveau des capillaires alvéolaires, le taux de CO 2 est faible. Il se dissocie de (Hb) pour passer dans l’air alvéolaire avant d’être refoulé à l’extérieur. Hb + CO2 HbCO2 (Poumons) (Organes) * L’hémoglobine assure le transport juste de 20 à 30 % de CO2, selon la réaction précédente. ** La plus grande partie (60 à 70 %) est transportée sous forme de composés dissous dans le plasma (Hydrogénocarbonates). ** 7 à 10 % se dissout directement dans le plasma. 2) Transport des nutriments : (Voire Cours sur l’absorption des nutriments.) Le sang assure le transport des nutriments (produits de la digestion) des villosités intestinales aux cellules de nos différents organes. III- La lymphe, liquide intermédiaire entre le sang et les cellules : Le sang circule dans notre organisme pour ravitailler en oxygène et en nutriments les cellules de nos organes. Cependant, ces dernières ne sont pas en contact direct avec les capillaires sanguins, mais elles baignent dans un milieu liquide. (Doc. 6 page 55) C’est quoi ce liquide ? D’où vient – il ? Et quel est son rôle ? 1) Origine et formation de la lymphe : Le document montre que c’est avec ce liquide que les cellules effectuent leurs échanges (O 2, CO2, nutriments …). Ce liquide interstitiel où baignent les cellules est appelé : Lymphe interstitielle. Mais quelle est son origine ? Hypothèse : La lymphe interstitielle se forme à partir du plasma. Contrôle de l’hypothèse : Soient les documents suivants : 1) Tableau comparatif des constituants du plasma et celle de la lymphe interstitielle : Constituants (g/l) Plasma Lymphe interstitielle Eau 900 970 Ions (Na+, K+, Cl-, Ca2+, ….) 8 8 Protides 70 5 Glucose 1 1 Acides aminés 0,5 0,5 Lipides 5 0,5 Déchets azotés 0,3 traces 2) Tableau représentant une expérience : Résultat directement Résultat quelques Expérience après injection minutes après injection La substance radioactive Injection d’une substance La substance radioactive est s’est diffusée dans la lymphe radioactive dans une veine uniquement dans les interstitielle à partir des d’un rat. capillaires sanguins du rat. capillaires sanguins. * Comparez les constituants du plasma à ceux de la lymphe interstitielle. * En quoi cette comparaison, ainsi que le résultat de l’expérience, pourrait-elle vous aider quant à la confirmation de votre hypothèse ? Bilan : **On constate que la composition chimique de la lymphe est la même que celle du plasma. **Cette comparaison ainsi que le résultat de l’expérience révèlent que la paroi des capillaires sanguins est perméable au plasma et aux substances dissoutes. Conclusion : Sous l’effet de la pression dans les capillaires sanguins, le plasma traverse la paroi de ces capillaires, entrainant les autres constituants du sang, à l’exception des hématies et des plaquettes sanguines. La lymphe interstitielle se forme ainsi. Cette lymphe interstitielle passe dans des capillaires lymphatiques, et on parle de lymphe vasculaire.  2) Le système lymphatique et son rôle : Le système lymphatique est constitué de : ** Vaisseaux lymphatiques : permettent le retour de la lymphe interstitielle à la circulation Sanguine. Grâce à ce renouvellement permanent, les cellules s’approvisionnent en nutriments et en O2, et se débarrassent des déchets et de CO2. ** Organes et tissus lymphatiques : la rate, les ganglions lymphatiques…. etc. Remarque : Grâce au sang et à la lymphe qui constituent le milieu intérieur, ce dernier garde toujours une composition stable, quelles que soient les conditions : c’est l’Homéostasie. IV- L’appareil circulatoire : L’appareil circulatoire est formé du cœur et des vaisseaux sanguins : artères, veines et capillaires sanguins. 1) La structure du cœur :  Le cœur est formé d’un muscle (le myocarde) creux, de forme conique. Le myocarde se contracte et se dilate involontairement, on parle de l’automatisme cardiaque. L’anatomie du cœur permet de constater qu’il y a l’existence deux parties : un cœur gauche et un cœur droit, chacun contient deux cavités de taille et de volume différent : Une oreillette et un ventricule. 2) Le sens de la circulation sanguine : A- Expériences : Expérience Résultat Conclusion L’eau arrive à l’oreillette Au niveau du cœur droit, le Injection d’eau dans le cœur droite puis dans le ventricule sang rentre par la veine cave et par la veine cave. droit, puis elle sort par l’artère sort par l’artère pulmonaire. pulmonaire. L’eau arrive à l’oreillette Au niveau du cœur gauche, le Injection d’eau dans le cœur gauche puis dans le sang rentre par les veines par une veine pulmonaire. ventricule gauche, puis elle pulmonaires et sort par sort par l’artère aorte. l’artère aorte. Injection d’eau dans le cœur L’eau n’arrive ni au Le sang ne rentre pas au cœur par les artères, aorte et ventricule gauche ni au ni par l’artère aorte ni par pulmonaire. ventricule droit. l’artère pulmonaire. B- Conclusion : Au niveau du cœur, la circulation sanguine se fait en sens unique : de l’oreillette au ventricule puis vers l’artère. Ce sens unique est assuré par de petites poches membraneuses appelées : Valvules, qui jouent le rôle de clapets anti-retour du sang dans le sens inverse, et qui sont de deux types : ** Valvules artérielles, dites aussi sigmoïdes, situées à la base des artères et empêchent le sang de retourner aux ventricules ** Valvules auriculo-ventriculaires, situées à la limite entre les oreillettes et les ventricules, et empêchent le sang de retourner dans les oreillettes. 3) Les vaisseaux sanguins et leur rôle : Les vaisseaux sanguins existent sous trois types : ** Artères : Dans lesquelles le sang circule du cœur vers les différents organes. ** Veines : Dans lesquelles le sang circule des organes vers le cœur. ** Capillaires sanguins : Sont des vaisseaux sanguins microscopiques qui permettent au sang, au niveau d’un organe, de passer d’une artériole à une veinule. V- Le cœur, moteur de la circulation sanguine : 1) La révolution cardiaque : La révolution cardiaque est l’alternance de phénomènes qui affectent le cœur, et qui se répètent de façon cyclique : ** Diastole : période de relaxation cardiaque lors de laquelle le sang pénètre par les veines et remplit les oreillettes. ** Systole auriculaire : Les oreillettes se contractent et éjectent vers les ventricules le sang qu’elles contiennent. Puis les valvules auriculo-ventriculaires se referment. ** Systole Ventriculaire : Les ventricules se contractent et éjectent vers les artères le sang qu’elles contiennent. Puis les valvules sigmoïdes se referment. * Application : Remets en ordre les étapes de la révolution cardiaque. C B A 2) Les phases de la circulation sanguine : Le cœur est considéré comme une double pompe qui met le sang en un mouvement organisé en deux circulations parallèles : ** Petite circulation, ou pulmonaire : part du ventricule droit et revient à l’oreillette droite, via les poumons. ** Grande circulation, ou générale : part du ventricule gauche et revient à l’oreillette gauche, via les autres organes de l’organisme : intestin grêle, rein, muscle ….