Santé et secours · Corps humain
La composition du sang
Le sang est un liquide, le plasma (environ 55 % du volume), dans lequel circulent des cellules : globules rouges, qui transportent le dioxygène, globules blancs, qui défendent l’organisme, et plaquettes, qui arrêtent les saignements.
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Un adulte possède environ 5 litres de sang, soit environ 7 % de sa masse corporelle. Le sang transporte le dioxygène, les nutriments, les déchets, les hormones et la chaleur, et participe à la défense de l’organisme. Sa composition est au programme du collège et s’observe facilement au microscope. Le trajet du sang est décrit dans la fiche circulation sanguine.
Le plasma et les cellules : l’expérience de la centrifugation
Si l’on place un tube de sang (rendu incoagulable) dans une centrifugeuse, il se sépare en couches :
- en haut, un liquide jaune paille, le plasma : environ 55 % du volume ;
- une fine couche blanchâtre, contenant globules blancs et plaquettes : moins de 1 % ;
- en bas, une couche rouge foncé, les globules rouges : environ 45 % du volume.
Le pourcentage de globules rouges s’appelle l'hématocrite ; il est en moyenne un peu plus élevé chez l’homme que chez la femme.
Le plasma
Le plasma est composé d’environ 90 % d’eau, dans laquelle sont dissous des protéines (albumine, anticorps, facteurs de coagulation), des nutriments (glucose, acides aminés, lipides), des sels minéraux, des hormones, des déchets (urée, dioxyde de carbone) et des gaz.
Les trois types de cellules sanguines
| Cellule | Nombre par mm³ (adulte, ordre de grandeur) | Forme | Rôle | Durée de vie |
|---|---|---|---|---|
| Globules rouges (hématies) | 4 à 5,5 millions | Disque biconcave sans noyau, environ 7 µm | Transport du dioxygène (et d’une partie du CO₂) grâce à l’hémoglobine | Environ 120 jours |
| Globules blancs (leucocytes) | 4 000 à 10 000 | Cellules à noyau, de tailles variées | Défense contre les microbes | De quelques heures à des années |
| Plaquettes (thrombocytes) | 150 000 à 400 000 | Petits fragments de cellules sans noyau | Coagulation, arrêt des saignements | Environ 7 à 10 jours |
Toutes ces cellules sont fabriquées en permanence dans la moelle osseuse rouge, à l’intérieur de certains os (bassin, sternum, vertèbres…). Le corps produit environ 2 millions de globules rouges par seconde.
Les globules rouges
Leur couleur rouge vient de l'hémoglobine, une protéine contenant du fer, qui fixe le dioxygène dans les poumons et le libère dans les organes. Leur forme de disque creusé des deux côtés augmente la surface d’échange et leur permet de se déformer pour passer dans les capillaires, plus fins qu’eux. Un manque de globules rouges ou d’hémoglobine est une anémie.
Les globules blancs
Il en existe plusieurs familles : les phagocytes (granulocytes neutrophiles, monocytes) qui englobent et digèrent les microbes, et les lymphocytes (B, qui produisent les anticorps, et T). Leur nombre augmente souvent lors d’une infection. Leur fonctionnement est détaillé dans la fiche système immunitaire.
Les plaquettes
Elles s’agrègent sur une brèche d’un vaisseau et déclenchent la formation d’un caillot (voir coagulation).
Schéma décrit : un frottis sanguin au microscope
Sur une goutte de sang étalée et colorée, observée au fort grossissement :
- le champ est rempli de très nombreux disques roses sans noyau, plus clairs au centre : les globules rouges ;
- de loin en loin, une cellule plus grosse dont le noyau est coloré en violet : un globule blanc (noyau en plusieurs lobes pour un granulocyte, noyau rond occupant presque toute la cellule pour un lymphocyte) ;
- entre les globules rouges, de minuscules points violets : les plaquettes.
Le rapport visuel (des centaines de globules rouges pour un globule blanc) illustre les ordres de grandeur du tableau.
La numération formule sanguine
L’analyse de sang la plus courante, la NFS (numération formule sanguine), compte ces cellules et mesure l’hémoglobine. Les valeurs de référence varient selon le laboratoire, l’âge et le sexe ; leur interprétation revient au médecin. Le groupe sanguin, lui, dépend de molécules présentes à la surface des globules rouges (voir groupes sanguins).
Erreurs fréquentes
- Croire que le sang est rouge parce qu’il contient du fer « rouillé » : la couleur vient de l’hémoglobine ; le sang veineux est rouge sombre, jamais bleu.
- Dire que les globules rouges ont un noyau : chez l’humain adulte, ils n’en ont pas.
- Confondre plasma et sérum : le sérum est le liquide qui reste après coagulation, donc sans les facteurs de coagulation.
- Penser que les globules blancs sont blancs au microscope : ils sont incolores sans coloration ; leur nom vient de la couche blanchâtre après centrifugation.
Exercice corrigé
Énoncé. Un alpiniste séjourne plusieurs semaines en haute altitude, où l’air est pauvre en dioxygène. Son nombre de globules rouges augmente. Explique l’intérêt de cette adaptation.
Corrigé.
- Les globules rouges transportent le dioxygène grâce à l’hémoglobine.
- En altitude, chaque inspiration apporte moins de dioxygène.
- En produisant davantage de globules rouges (sous l’effet d’une hormone rénale, l’EPO), l’organisme augmente sa capacité de transport du dioxygène et compense en partie le manque.
Questions fréquentes
Combien de temps faut-il pour reconstituer le sang après un don ?
Le volume de plasma se reconstitue en un à deux jours ; les globules rouges en quelques semaines. C’est pourquoi un délai minimal est imposé entre deux dons.
Pourquoi le sang des veines paraît-il bleu à travers la peau ?
C’est un effet optique : la peau absorbe et diffuse différemment les couleurs de la lumière. Le sang veineux est en réalité rouge foncé.
Le sang a-t-il un pH constant ?
Oui, il est maintenu très précisément autour de 7,4, légèrement basique. Un écart important est grave ; c’est un exemple d'homéostasie.