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L'appareil circulatoire

Chez la plupart des animaux, l'appareil circulatoire est utilisé pour transporter le sang à travers le corps. Certains animaux simples utilisent le phénomène de diffusion pour l'échange d'eau, de nutriments et de gaz. Cependant, les organismes complexes utilisent l'appareil circulatoire pour transporter les gaz, les nutriments et les déchets à travers le corps. 

Les appareils circulatoires peuvent être ouverts (mélangés avec le liquide interstitiel) ou fermés (séparés du liquide interstitiel). Les appareils circulatoires fermés sont une caractéristique des Vertébrés; cependant, il existe des différences significatives dans la structure du coeur et la circulation du sang entre les différents groupes de Vertébrés en raison des adaptations au cours de l'évolution et des différences d'anatomie associées. 
 

Les composants du sang

Les composants spécifiques du sang sont : les globules rouges, les globules blancs, les plaquettes et le plasma, qui contient des facteurs de coagulation et du sérum.

Le sang est important pour la régulation du pH, de la température, de la pression osmotique du corps, de la circulation des nutriments et de l'élimination des déchets, de la distribution des hormones des glandes endocrines et de l'élimination de la chaleur excessive; il contient également des composants nécessaires à sa coagulation. 

Les globules rouges sont des cellules spécialisées qui contiennent de l'hémoglobine et circulent dans le corps en fournissant de l'oxygène aux cellules.

Les globules blancs sont impliqués dans la réponse immunitaire pour identifier et cibler les bactéries envahissantes, les virus et autres organismes étrangers; ils recyclent également les composants des déchets, comme les vieux globules rouges.

Les plaquettes et les facteurs de coagulation sanguine provoquent le changement du fibrinogène protéique soluble en fibrine protéique insoluble au niveau d'une plaie formant un bouchon. 

Le plasma est composé à 90% d'eau ainsi que de diverses substances, telles que les facteurs de coagulation et les anticorps. Le sérum est la composante plasmatique du sang sans les facteurs de coagulation.

L'appareil circulatoire se compose d'un réseau complexe de conduits ou vaisseaux répandus dans toutes les parties du corps sans exception pour y transporter le sang; sur le trajet de ces vaisseaux est intercalée une poche musculaire contractile spéciale, le coeur, destinée à imprimer au sang l'impulsion nécessaire pour le faire répandre dans tous les organes. Le sang sortant du coeur est transporté à travers le corps via les artères qui éloignent le sang du coeur; les veines ramènent ensuite le sang au cœur. Le sang est empêché de refluer dans les veines par des valves unidirectionnelles. Le flux sanguin à travers l'arborescence des capillaires appelée lits capillaires est contrôlé par des sphincters précapillaires qui agissent pour augmenter et diminuer le flux en fonction des besoins du corps en fonction des signaux  nerveux et hormonaux. 

Cet appareil comprend au total cinq parties : le coeur, les artères, les veines, les capillaires, les vaisseaux lymphatiques.

Le coeur.
Le coeur, qui est l'organe propulseur central. Le mouvement rythmique  du muscle cardiaque se décompose en deux phases : la diastole et la systole. La première correspond à une phase de relaxation  du cycle cardiaque, quand le coeur  est relâché et que les ventricules se remplissent de sang. La seconde correspond à la phase de contraction du cycle cardiaque, quand les ventricules pompent le sang en direction des artères. Les Poissons ont un coeur à deux chambres avec une circulation unidirectionnelle. Les Amphibiens ont un coeur à trois chambres, qui a un certain mélange de sang, et ils ont une double circulation. La plupart des Reptiles ont un coeur à trois chambres, mais ont peu de mélange du sang; ils ont une double circulation. Les Mammifères et les oiseaux ont un coeur à quatre chambres sans mélange de sang et double circulation. 

Chez les Mammifères, le muscle cardiaque  a une oreillette et un ventricule sur le côté droit, une oreillette et un ventricule sur le côté gauche.  Ce muscle pompe le sang à travers trois circuits : le circuit systémique, le circuit pulmonaire et le circuit coronaire. Le sang est pompé des veines du circuit systémique dans l'oreillette droite du cœur, puis dans le ventricule droit. Le sang pénètre ensuite dans le circuit pulmonaire et est oxygéné par les poumons. Du circuit pulmonaire, le sang rentre dans le coeur par l'oreillette gauche. Du ventricule gauche, le sang rentre dans le circuit systémique à travers l'aorte et est distribué au reste du corps. Le circuit coronaire fournit le sang au cœur.

Le pompage par le coeur est une fonction des cardiomyocytes, des cellules musculaires distinctes qui sont striées comme le muscle squelettique mais qui pompent de façon rythmique et involontaire comme le muscle lisse.

La stimulation cardiaque interne commence au noeud sino-auriculaire, qui est situé près de la paroi de l'oreillette droite. Les charges électriques pulsent à partir de ce noeud, provoquant la contraction à l'unisson des deux oreillettes; puis le pouls atteint le noeud auriculo-ventriculaire entre l'oreillette droite et le ventricule droit. Une pause dans le signal électrique permet aux oreillettes de se vider complètement dans les ventricules avant que les ventricules ne pompent le sang. 

Les artères.
Les artères sont les vaisseaux partant du coeur et distribuant le sang dans les organes. Pendant la systole, le sang pénètre dans les artères et les parois des artères s'étirent pour accueillir le sang supplémentaire. Pendant la diastole, les parois des artères reviennent à la normale. La mesure de la pression artérielle de la phase systole et de la phase diastole donne ainsi deux valeurs qui définissent la tensions artérielle.

Les veines.
Les veines sont les vaisseaux qui sortent des organes et ramènent le sang au coeur.

Les capillaires.
Les capillaires sont de petits vaisseaux extrêmement fins, de 5 à 10 micromètres de diamètre, formés dans chaque organe par les subdivisions successives des artères et disposés en réseaux; ils se réunissent ensuite ensemble pour former la veine sortant de l'organe.

Les vaisseaux lymphatiques.
Chaque organe renferme d'autres capillaires spéciaux, distincts de ceux des veines et des artères, et appelés les capillaires lymphatiques; ils forment en se réunissant les vaisseaux lymphatiques, qui transportent le liquide qui s'est échappé du sang vers les ganglions lymphatiques où il est nettoyé avant d'être déversé de nouveau dans des veines, à peu de distance où celles-ci s'ouvrent elles-mêmes dans le coeur. 

Ce qui fait deux voies de retour pour le sang qui a baigné un organe quelconque, la voie veineuse et la voie lymphatique.

Appareil circulatoire.
Appareil circulatoire humain (d'après L. Testut, Anatomie humaine).
C et C' poumons. - D, foie. - E, rein. - G, trachée.
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