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Sang total, plasma, sérum Par Frédéric Girard – Lycée Dr Lacroix - Narbonne Bib

Sang total, plasma, sérum Par Frédéric Girard – Lycée Dr Lacroix - Narbonne Bibliographie : • Cours de physiologie humaine ; J. C. Ehrhart • Médecine interne ; Harrison et coll. • Biochimie clinique ; P. Valdiguié • Physique pour les sciences de la vie ; A. Bouyssy • Cardiovascular physiology ; J. R. Levick Les principaux paramètres physico-chimiques du sang Densité du sang 1,053 – 1,059 kg.dm-3 Densité des hématies ≈ 1,093 kg.dm-3 Densité du plasma ≈ 1,024 kg.dm-3 Viscosité du sang 4 à 6 centipoises (1) Viscosité du plasma 1,6 à 2,0 centipoises (2) pH plasmatique 7,38 à 7,44 PCO2 (sang artériel) 4,7 – 5,9 kPa (35 – 45 mmHg) PO2 (sang artériel) 11 – 13 kPa (80 – 100 mmHg) Osmolarité plasmatique ≈ 300 milliosmoles par litre Osmolalité plasmatique ≈ 285 à 295 mmol.kg-1 eau sérique (1) L'eau est prise comme liquide de référence, de viscosité égale à 1 centipoise. (2) La viscosité est essentiellement due aux hématies. Toute augmentation de la viscosité se traduit par une augmentation des forces de frottement et une résistance à l'écoulement, d'où une surcharge du travail cardiaque. Le plasma, un fluide convectif Le plasma est un fluide mis en mouvement par la pompe cardiaque. Il permet ainsi sur de longues distances le transport (transport convectif) et la fourniture aux cellules de molécules indispensables à la vie cellulaire (nutriments, molécules informatives...), ainsi que l'élimination rapide des déchets. Le transport par convection permet de s'affranchir des limites des lois de la diffusion. La vitesse de diffusion des solutés est critique pour équilibrer les fournitures de nutriments aux cellules avec les besoins de celles-ci. Albert Einstein montra que le temps t mis par une particule pour franchir une distance x par diffusion varie avec le carré de cette distance. Quelques exemples permettent d'illustrer les limites de la diffusion : Temps mis par une molécule de glucose pour diffuser sur une distance précise dans une direction donnée Distance Temps Distance comparable in vivo 0,1µm 5.10-6 secondes jonction neuromusculaire 1,0 µm 5.10-4 secondes paroi capillaire 10,0 µm 0,05 secondes distance moyenne entre une cellule et le capillaire le plus proche 1 mm 10 minutes Paroi de l'aorte 1 cm 16 heures Paroi du ventricule gauche D G poumon cellules diffusion (0,5 µm) diffusion (10 µm) convection (1m) O2 Schéma simplifié du système cardiovasculaire des mammifères permettant d'illustrer l'importance des phénomènes de diffusion et de convection. Le dioxygène est pris à titre d'exemple.(D : coeur droit, G : coeur gauche; les circulations pulmonaires et systémiques sont en série). Adapté d'après J. R. Levick ; 1990 Il me semble parfois que mon sang coule à flots, Ainsi qu'une fontaine aux rythmiques sanglots. Je l'entends bien qui coule avec un long murmure, Mais je me tâte en vain pour trouver la blessure. Charles Baudelaire (La fontaine de sang) Valeurs physiologiques de certains constituants sériques (sauf indication contraire) Na+ 140 ± 6 mmol.dm-3 K+ 4,2 ± 0,6 mmol.dm-3 Ca2+ (plasma) 2,4 ± 0,2 mmol.dm-3 Mg2+ 1,0 ± 0,2 mmol.dm-3 Cu2+ 16 ± 5 µmol.dm-3 Fe2+ (lié à la transferrine) 18 ± 9 µmol.dm-3 Zn2+ 15,0 ± 3,5 µmol.dm-3 Cl- 102 ± 4 mmol.dm-3 HCO3 - 25 ± 5 mmol.dm-3 Ions HPO4 2- 1,2 ± 0,2 mmol.dm-3 Glucose (à jeun) 4,2 – 6,4 mmol.dm-3 Glucides Glucose (post-prandial 2 heures) < 7,8 mmol.dm-3 Protéines 55 à 80 g.dm-3 Albumine 35 à 55 g.dm-3 α1 globulines 2 à 4 g.dm-3 α2 globulines 5 à 9 g.dm-3 β globulines 6 à 11 g.dm-3 γ globulines 7 à 17 g.dm-3 Protéines Fibrinogène (plasma) 2,0 à 4,0 g.dm-3 Vitamine A 0,7 – 3,5 µmol.dm-3 Vitamine B12 148 – 443 pmol.dm-3 Acide ascorbique (Vitamine C) 23 – 57 µmol.dm-3 Vitamines [1, 25 (OH)2D] (Vitamine D) 40- 60 pmol.dm-3 Bilirubine totale 5,1 – 17 µmol.dm-3 Créatinine < 133 µmol.dm-3 Cholestérol total < 5,20 mmol.dm-3 HDL-cholestérol < 1,30 mmol.dm-3 LDL-cholestérol < 3,36 mmol.dm-3 Triglycérides < 1,8 mmol.dm-3 Urée 3,6 – 7,1 mmol.dm-3 Acide urique (homme) 150-480 µmol.dm-3 Divers Acide urique (femme) 90 – 360 µmol.dm-3 Exemples de protéines d’intérêt retrouvées dans les fractions du protéinogramme sérique Fraction Exemples Fraction albumine albumine α1-globulines α1-lipoprotéine α1-antitrypsine transcortine α1-glycoprotéine acide (oroscomucoïde) α2-globulines α2-macroglobuline haptoglobine céruléoplasmine β-globulines bêta-lipoprotéines transferrine hémopéxine facteur C3 du complément β2-microglobuline γ-globulines IgG IgA IgM fraction α1 globulines α2 β globulines β globulines γ Protéinogramme sérique normal Électrophorèse des protéines sériques L'électrophorèse des protéines sériques dans un tampon véronal-véronal (pH 9,1) permet de distinguer plusieurs pics, chaque pic comprenant un ensemble généralement hétérogène de protéines. À pH basique, les protéines ont une charge nette très négative et, déposées sur le support près de la cathode, elles se déplacent sous l’influence du courant vers l’anode à une vitesse dépendant de leurs charges respectives et de leurs masses. En clinique, l’électrophorèse des protéines sériques (beaucoup plus rarement celle des protéines plasmatiques) est souvent réalisée sur un support en acétate de cellulose. Les protéines sont ensuite révélées à l’aide d’un colorant, le rouge Ponceau. Protéinogramme sérique normal Les protéines sériques sont séparées en cinq fractions principales : • une fraction de forte intensité, située à proximité de l’anode, est constituée d’une seule protéine : la sérum albumine ; • les trois fractions suivantes notées α1, α2, β sont chacune constituées d’un groupe divers de protéines ; • la fraction γ, fraction large de faible intensité, située à proximité de la cathode, n’est pratiquement constituée que d’immunoglobulines, protéines à fonction anticorps, synthétisées par les plasmocytes. Protéinogramme : Valeurs physiologiques Zone de pHi Protéines totales 55,0 à 80,0 g.dm-3 Albumine 35 à 55 g.dm-3 4,5 Zone α1 2 à 4 g.dm-3 4,8 Zone α2 5 à 9 g.dm-3 5,0 Zone β 6 à 11 g.dm-3 5,3 à 5,9 Zone γ 7 à 17 g.dm-3 6,3 à 7,3 Interprétation illustrée des principaux profils électrophorétiques anormaux Un protéinogramme se lit et s'interprète en regardant le tracé et l'ensemble des données qui l'accompagnent. Si la protidémie est anormale, il est important de tenir compte des pourcentages de chaque fraction afin de voir si la variation de la protidémie est due à une variation de toutes les fractions ou seulement à une modification importante de l'une d'entre elles. Ces quelques exemples démontrent l'intérêt du protéinogramme sérique dans l'aide au diagnostic de certaines pathologies très caractéristiques pour lesquelles la multiplication des dosages de protéines spécifiques ne ferait que confirmer les anomalies déjà détectées, sans donner d'informations complémentaires autres qu'une appréciation quantitative précise des perturbations protéiques observées. Syndrome cirrhotique Cirrhose à un stade avancé : fusion des fractions β et γ (= bloc βγ) (aspect en “dos de chameau“) liée à l’augmentation de la synthèse des IgA et des IgM, qui dépasse celle des IgG et qui se positionne à l’électrophorèse dans la zone entre les β et γ globulines. Syndrome néphrotique Hyper α2 importante liée à l'augmentation de l'α2- macroglobuline, associée à une hypoprotidémie sévère due à la fuite rénale et à une protéinurie massive. Syndrome inflammatoire aigu Hyper αl et hyper α2 liées à l'augmentation des protéines de la réaction inflammatoire aiguë. Syndrome inflammatoire chronique Hyper αl et hyper α2 liées à l'inflammation, hyper γ-globulinémie liée à l'augmentation du taux d'immunoglogulines témoignant de la chronicité de la maladie inflammatoire. Hypogammaglobulinémie Hypo-γ liée à une diminution congénitale ou acquise de la production des IgG. Hypergammaglobulinémie polyclonale Hyper γ-globulinémie polyclonale liée à la stimulation de nombreux clones lymphocytaires B (d'où l'aspect "en dôme" du pic γ). Hypergammaglobulinémie monoclonale Hypergammaglobulinémie monoclonale (pic en β) Bisalbuminémie Déficit en αl-antitrypsine zone des αl-globulines "plate" liée à la diminution importante de son constituant protéique principal. Bibliographie : • Cours de physiologie humaine ; J. C. Ehrhart • Médecine interne ; Harrison et coll. • Biochimie clinique ; P. Valdiguié uploads/Finance/ fiche-sang-plasma-serum 1 .pdf