SBI3U - Systèmes internes et régulation�Le sang et le système circulatoire

• L’importance du système circulatoire
• Apporter les nutriments et l’oxygène à chacune des cellules
• Évacuer les déchets issus du métabolisme cellulaire
• Relayer les hormones et autres messagers chimiques
• Distribuer la chaleur à travers le corps des animaux à sang chaud
• Maintenir le niveau de fluides
• Transporter les cellules immunitaires

• 1. Les systèmes de transport élémentaires
• Les organismes unicellulaires comme l’amibe sont dépourvus de système de transport organisés. Ils obtiennent leurs gaz respiratoires et leurs nutriments grâce à la diffusion de ceux-ci à travers leur membrane cellulaire.

• Les hydres et les méduses renferment une cavité qui entrepose temporairement le liquide de l’environnement afin de permettre l’échange des nutriments qui y sont contenus avec chacune des cellules de l’organisme. L’évacuation des déchets est effectuée en sens inverse.

• Les planaires absorbent aussi leurs nutriments à travers une cavité digestive composée de plusieurs ramifications. Les déchets sont quant à eux expulsés par une cavité distincte.

• 2. Les systèmes de transport spécialisés
• Afin d’assurer l’alimentation de chacune de leurs cellules, les organismes pluricellulaires de plus grande taille doivent avoir recours à un mécanisme accéléré d’échange de substances entre l’organisme et le milieu extérieur.

• 2.1 Le système de transport ouvert
• Le système circulatoire de la sauterelle est composé d’un unique vaisseau sanguin, appelé aorte, qui transporte le sang vers la cavité de l’animal où se produisent les échanges de substances.
• Ce système convient aux organismes dont la cavité corporelle est relativement petite comme les insectes et autres arthropodes.

• 2.2 Le système de transport fermé
• Chez les annélides et les vertébrés, le sang n’est pas déversé dans une cavité mais il est propulsé à travers un réseau de vaisseaux dans tout l’organisme. Le sang circule dans une seule direction.

• Dans un système fermé, un cœur se contracte régulièrement et propulse le sang à travers le corps via les vaisseaux sanguins. Les vaisseaux qui transportent le sang du cœur vers le corps sont nommés artères tandis que les veines acheminent le sang du corps vers le cœur.

• Le système des annélides est composé de deux vaisseaux principaux reliés par cinq paires de pompes appelées arcs aortiques. Le sang circule à travers un réseau de vaisseaux de plus en plus petits jusqu’aux tissus, ou se rendent à l’épiderme où ont lieu les échanges gazeux avec l’extérieur. Les échanges gazeux s’effectuent à travers les parois des plus petits vaisseaux sanguins nommés capillaires.

• 2.2.2.2 La circulation chez les amphibiens
• Cœur à trois chambres et double circulation incomplète.

• 2.2.2.3 La circulation chez les oiseaux et les mammifères
• Cœur à quatre chambres et circulation double complète.

• Les systèmes circulatoires des oiseaux et des mammifères se caractérisent par deux adaptations importantes :
• La séparation complète entre le sang oxygéné et le sang désoxygéné.
• La propulsion du sang vers les capillaires à la plus grande vitesse possible.

• Le cœur des oiseaux et des mammifères
• Le cœur des oiseaux et des mammifères comprend quatre cavités : deux oreillettes et deux ventricules.

vidéo

Biologie 11 p 304 figure 9.26

1

Sang desoxygéné qui vient de l’organisme

3

Sang oxygéné qui vient des poumons

2

Sang désoxygéné qui va vers les poumons

4

Sang oxygéné qui va vers l’organisme

Maîtrisons-nous notre rythme cardiaque ?

• Peut-on contrôler notre propre rythme cardiaque?
• Quels facteurs influent sur la fréquence cardiaque?

Volume d’éjection systolique

• Le volume d’éjection systolique correspond à la quantité de sang éjectée du cœur à chaque battement

Quelle quantité de sang ton cœur pompe-il chaque minute ?

• Quels facteurs influent sur ton rythme cardiaque ?
• Quels facteurs influent sur ton volume d’éjection systolique ?

Quels facteurs influent sur ton rythme cardiaque ?�

• Activité physique
• Activation du système nerveux (libération d’adrénaline)
• Stress
• Émotion (colère, excitation,…)
• Douleur
• Consommation de caféine ou de drogue

​

• « Fight or flight »

​

Quels facteurs influent sur ton volume d’éjection systolique ?�

• Efficacité du cœur à se remplir et se vider
• Dépend de :
• Élasticité des ventricules
• Entraînement cardiovasculaire

​

​

Biologie 11 p 308, tableau 9,7

Taux de récupération

• Temps mis par le cœur pour revenir à un rythme cardiaque de repos après une brève période d’entraînement.

​

• Biologie 11 p 307

• Le système circulatoire des oiseaux et des mammifères
• → système clos, complet et double.

• Circulation cardiaque : Le circuit que le sang suit dans le cœur même.
• Circulation pulmonaire : Le circuit aller-retour que le sang fait entre le cœur et les poumons.
• Circulation systémique : Le circuit couvert par tous les vaisseaux sanguins à l’exception de ceux des poumons.

​

• http://www.youtube.com/watch?v=GbttJ-5do9M&feature=g-vrec
• http://www.youtube.com/watch?v=RiYOuI7iyp8&feature=related
• http://www.youtube.com/watch?v=YlCX2NCEgcM&feature=related

• Les vaisseaux sanguins
• Les artères
• Transportent le sang du cœur vers le corps
• Transportent du sang oxygéné (sauf l’artère pulmonaire)

​

• Les vaisseaux sanguins
• Les artères
• Constituées de trois couches musculaires
• Parois élastiques permettant de prendre de l’expansion ou de se contracter.
• Les petites artères sont appelées artérioles

​

• Les veines
• Transportent le sang vers le coeur
• Transportent du sang non oxygéné (sauf la veine pulmonaire)
• Parois plus minces et circonférence interne plus grande que les artères

​

• Ne sont pas élastiques comme les artères mais contiennent un volume de sang supérieur.
• Munies de valves anti-reflux
• Les petites veines sont appelées veinules

​

• Deux mécanismes aident le sang provenant des membres inférieurs à contrer la gravité pour remonter vers le cœur :
• La pression exercée sur les veines par les contractions musculaires.
• Les valves anti-reflux

• Les capillaires
• Les plus petits vaisseaux sanguins
• Atteignent toutes les parties du corps
• Paroi formée d’une seule couche de cellules – assez mince pour permettre la diffusion des nutriments et des déchets.
• Diamètre permet seulement le passage des globules à la file indienne.

​

• Voir figure 9.11 Biologie 11 page 290

• cellules → capillaires veineux → veinules → veines → veines caves → oreillette droite → ventricule droit → artère pulmonaire → poumons → veines pulmonaires → oreillette gauche → ventricule gauche → aorte → artères → artèrioles → capillaires artériels → cellules

Les composantes du sang

• 55% liquide

(plasma : eau (90%), protéines, glucose, vitamines, minéraux, gaz dissous, déchets métaboliques)

• 1% globules blancs et plaquettes
• 44% globules rouges

• Biologie 11 p 292

​

Les composantes du sang

• Les globules rouges (érythrocytes ou hématies)
• Cellules anuclées (sans noyau)
• Composés d’hémoglobine (l’hémoglobine est une molécule composée de 4 atomes de fer-environ 280 millions d’hémoglobines par globule rouge)
• Produites dans la moelle osseuse
• Rôle : transport de l’oxygène

​

Les composantes du sang

• L’hémoglobine
• Protéine de transport
• Dans les globules rouges (environ 280 millions de molécules par globule rouge)
• 4 atomes de fer par hémoglobine

​

Les composantes du sang

• Protection contre les agents pathogènes (qui causent la maladie)
• Nucléés
• Incolores

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• Les globules blancs (leucocytes)

​

Les composantes du sang

• Types de globules blancs
• Macrophages (monocytes)
• Lymphocytes
• Granulocytes

Biologie 11 p 296 figure 9.19

Les composantes du sang

• Les plaquettes
• Fragments de cellules (décomposition de cellules de la moelle osseuse)
• Coagulation du sang

La tension artérielle

• Quel effet l’exercice a-t-il sur la pression sanguine?
• Quel effet la position du corps a-t-elle sur la pression sanguine?
• Quel effet l’exercice a-t-il sur la fréquence cardiaque?

La tension artérielle

• La tension artérielle correspond à la pression correspond à la pression que le sang exerce sur la paroi des artères.

La tension artérielle

• Comprend deux mesures :
• La systole : pression vasculaire lorsque les ventricules se contractent.
• La diastole : tension vasculaire lorsque les ventricules sont au repos.

​

Tension systolique

Tension diastolique

Unités de mesure de la pression

• Valeurs de tension artérielle
•   

http://www.hypertension-info.ch/

Les désordres du système circulatoire �

• Hypertension

Facteurs de risque

Les désordres du système circulatoire

• L’anévrisme
• Affaiblissement de la paroi d’un vaisseau sanguin formant une saillie

Causes de l’anévrisme

• facteurs principaux :
• Anomalie congénitale de la paroi de l'artère,
• Athérome (dépôt de graisse sur la paroi des artères),
• Hypertension artérielle

​

• faux anévrisme
• fragilisation d'une artère lors d'un traumatisme

Les désordres du système circulatoire

• L’artériosclérose
• Durcissement (sclérose) et épaississement des parois des artères.

Les facteurs de risque

�Facteurs de risque non modifiables ��1) L’âge Les lésions apparaissent dès la vie foetale et sont finement visible dès 20 ans ��2) Le sexe. Cette maladie atteint plus la population masculine. Les femmes sont préservées par leurs hormones jusqu'à la ménopause.

​

3) L’hérédité. �

http://www.informationhospitaliere.com/dico-397-arteriosclerose.html

Facteurs de risque modifiables

�1) Le tabagisme. ��2) Le cholestérol. ��3) L’hypertension artérielle.

�4) Le diabète ��5) La sédentarité et l’obésité avec les troubles métaboliques qui les accompagnent.

​

6) La consommation de sel et d’alcool.�

​

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Les désordres du système circulatoire

• détérioration valvulaire entraînant une dilatation des veines.

• Les veines varicosées

Les désordres du système circulatoire

• détérioration valvulaire entraînant une dilatation des veines.

• Les veines varicosées

L’angine

Facteurs de risque

• Sexe : les hommes sont quatre fois plus exposés que les femmes.
• Âge
• Antécédents familiaux de maladies cardiaques
• Tabagisme
• Diabète
• Hypercholestérolémie
• Hypertension

Infarctus du myocarde

• Un infarctus est défini par la mort brutale et massive de cellules (nécrose irréversible d'une partie d'un organe), en rapport avec un manque d‘oxygène.