Composition du sang, circulation et fonctionnement du cœur et des reins

La composition du sang

Le sang est composé de plasma, un liquide jaunâtre constitué à environ 90 % d'eau, dans lequel sont dissoutes diverses substances : protéines, hydrates de carbone, minéraux, sels, lipides, oxygène (O₂), dioxyde de carbone (CO₂) et azote. Sans certaines protéines, le plasma est appelé sérum sanguin. Lorsque le sang se solidifie, on parle de coagulation.

Les cellules sanguines

Le sang contient trois types de cellules :

• Les globules rouges (érythrocytes) : cellules biconcaves dépourvues de noyau, souples et déformables, contenant de l'hémoglobine, qui transporte l'oxygène et le dioxyde de carbone.
• Les globules blancs (leucocytes) : cellules plus grandes possédant un noyau, réparties en cinq types : neutrophiles, éosinophiles, basophiles, lymphocytes et monocytes.
• Les plaquettes (thrombocytes) : fragments cellulaires sans noyau issus des mégacaryocytes, qui interviennent dans la coagulation du sang.

Le cœur

Le cœur, en forme de cœur, est un organe musculaire (tissu musculaire cardiaque) dont l'intérieur est divisé en deux moitiés, droite et gauche. Chaque moitié comprend une oreillette (partie supérieure) et un ventricule (partie inférieure).

Les valves cardiaques

• Les valves auriculo-ventriculaires : la valve mitrale, qui relie l'oreillette gauche et le ventricule gauche, et la valve tricuspide, qui relie l'oreillette droite et le ventricule droit.
• Les valves sigmoïdes : situées à la sortie des ventricules, elles empêchent le reflux du sang.

Les voies d'entrée et de sortie

Les oreillettes reçoivent le sang par les veines : l'oreillette gauche reçoit quatre veines pulmonaires (deux par poumon), et l'oreillette droite reçoit les veines caves supérieure et inférieure. Le ventricule droit envoie le sang vers les poumons par l'artère pulmonaire, tandis que le ventricule gauche envoie le sang vers le reste du corps par l'aorte.

Le fonctionnement cardiaque : le cycle cardiaque

Le cycle cardiaque comprend deux phases :

• La diastole : le sang pénètre dans le cœur, les oreillettes se remplissent, puis les ventricules se remplissent.
• La systole : les oreillettes se contractent, puis les ventricules se contractent et les valves sigmoïdes s'ouvrent pour expulser le sang.

La circulation sanguine

La circulation double est le type de circulation complète propre aux mammifères : le sang passe deux fois par le cœur, qui forme deux circuits, sans mélange entre sang riche en oxygène et sang riche en dioxyde de carbone.

• La circulation pulmonaire (petite circulation) : elle relie le cœur et les poumons. Le sang riche en dioxyde de carbone quitte le cœur droit, gagne les poumons par l'artère pulmonaire, s'y oxygène, puis retourne au cœur gauche par les veines pulmonaires.
• La circulation générale (grande circulation) : elle relie le cœur et les différents organes du corps. Le sang riche en oxygène quitte le cœur gauche, distribue l'oxygène et les nutriments aux cellules, puis revient au cœur droit par les veines caves. Son trajet est plus long.

La circulation lymphatique

Le système lymphatique récupère le liquide interstitiel qui s'échappe des capillaires sanguins, le renvoie dans le sang et transporte les graisses et les vitamines liposolubles. Il est formé des organes suivants :

• Les capillaires lymphatiques : petits vaisseaux répartis dans tout le corps, qui recueillent le liquide interstitiel, appelé lymphe.
• Les vaisseaux lymphatiques : ils conduisent la lymphe, en parallèle du système sanguin.
• Les nœuds lymphatiques : renflements le long des vaisseaux lymphatiques, qui produisent des lymphocytes, éliminent les substances étrangères et les micro-organismes. Ils sont abondants dans les aisselles, l'aine et le cou.

L'excrétion

L'excrétion est le processus qui permet d'éliminer les substances issues du métabolisme cellulaire. Les principaux organes excréteurs sont les reins, les poumons, le foie, la peau (glandes sudoripares) et le tube digestif.

Le système urinaire

Le système urinaire comprend :

• Les reins : organes situés sur la paroi postérieure de la cavité abdominale, de part et d'autre de la colonne vertébrale. Ils filtrent le sang pour éliminer les substances en excès et produire l'urine.
• Les voies urinaires : les uretères, qui transportent l'urine des reins vers la vessie, la vessie, qui la stocke, et l'urètre, qui l'évacue.

Les autres organes excréteurs

• Les poumons : ils éliminent le dioxyde de carbone produit par la respiration.
• Le foie et l'intestin : ils éliminent les résidus de la digestion et certains médicaments par la bile.
• Les glandes sudoripares : glandes exocrines réparties dans toute la peau, qui excrètent la sueur.

Le fonctionnement du néphron

Le néphron est l'unité fonctionnelle du rein. Il assure deux opérations : la filtration et la réabsorption.

• Le glomérule, pelote de capillaires, filtre le plasma sanguin.
• La capsule de Bowman, qui entoure le glomérule, recueille le filtrat.
• Le tube urinifère, long tube replié, réabsorbe l'eau et les autres substances utiles vers le sang.
• Le tube collecteur, commun à plusieurs néphrons, achemine l'urine formée jusqu'au bassinet du rein.