Pourquoi a-t-on besoin d'un système de transport ?
Les aliments absorbés dans l'intestin, l'oxygène pris par les poumons et les hormones fabriquées par les glandes doivent atteindre chacune des milliards de cellules. Les déchets comme le CO₂ et l'urée doivent être évacués. La simple diffusion est beaucoup trop lente sur de telles distances. L'être humain possède donc un système circulatoire : une pompe (le cœur), des tuyaux (les vaisseaux sanguins) et un liquide (le sang), plus un second liquide de drainage, la lymphe.
Le cœur humain : quatre cavités et des valvules
Le cœur a la taille de ton poing et se trouve entre les poumons, un peu à gauche. Une paroi appelée septum le sépare en une moitié droite et une moitié gauche, pour que le sang riche en oxygène et le sang pauvre en oxygène ne se mélangent jamais.
- Oreillettes (en haut, paroi mince) : elles reçoivent le sang.
- Ventricules (en bas, paroi épaisse et musclée) : ils éjectent le sang. Le ventricule gauche a la paroi la plus épaisse, car il envoie le sang dans tout le corps.
- Valvules : des clapets qui s'ouvrent dans un seul sens, pour que le sang ne revienne pas en arrière quand les cavités se contractent.
La double circulation
Circulation pulmonaire : ventricule droit → artère pulmonaire → poumons → veines pulmonaires → oreillette gauche.
Circulation générale : ventricule gauche → aorte → corps → veines caves → oreillette droite.
Pendant un tour complet, le sang traverse le cœur deux fois : on parle de double circulation. Garder séparés le sang oxygéné et le sang non oxygéné donne au corps un apport d'oxygène très efficace, dont les oiseaux et les mammifères ont besoin pour garder une température du corps chaude et constante.
Chez d'autres animaux : les poissons ont un cœur à deux cavités et le sang n'y passe qu'une fois par tour (circulation simple). Les amphibiens et la plupart des reptiles ont trois cavités et acceptent un peu de mélange.
Les vaisseaux sanguins : artères, veines et capillaires
| Artères | Veines | Capillaires |
|---|---|---|
| Emportent le sang loin du cœur | Ramènent le sang vers le cœur | Relient les artères aux veines |
| Parois épaisses, élastiques et musclées (forte pression) | Parois plus minces, espace intérieur plus large | Paroi d'une seule cellule d'épaisseur |
| Pas de valvules (sauf au départ) | Des valvules empêchent le retour en arrière | Échangent aliments, O₂, CO₂ et déchets avec les cellules |
Exceptions à retenir : l'artère pulmonaire transporte du sang pauvre en oxygène et la veine pulmonaire du sang riche en oxygène. La règle dépend du sens du courant, pas de la couleur.
La pression artérielle est la force que le sang exerce sur la paroi des vaisseaux ; on la mesure avec un tensiomètre (sphygmomanomètre). La valeur normale est d'environ 120/80 mm Hg (systolique/diastolique). Une pression trop élevée pendant longtemps (hypertension) peut faire éclater une artère.
Le sang et la lymphe
Le sang est un tissu conjonctif liquide :
- Plasma : la partie liquide ; il transporte les aliments, le CO₂ (dissous), les sels, les hormones et les déchets azotés.
- Globules rouges : transportent l'oxygène grâce à l'hémoglobine.
- Globules blancs : combattent les microbes.
- Plaquettes : bouchent les fuites et aident le sang à coaguler au niveau d'une coupure, pour qu'on ne perde pas trop de sang.
Lymphe (liquide des tissus) : un peu de plasma, de protéines et de cellules sanguines sort des capillaires et se retrouve dans les espaces entre les cellules. Ce liquide incolore, avec moins de protéines que le plasma, rejoint les vaisseaux lymphatiques et finit dans de grosses veines. La lymphe transporte les graisses digérées absorbées dans l'intestin (par les vaisseaux chylifères des villosités), ramène l'excès de liquide vers le sang et contient des lymphocytes qui combattent les infections.
Conseil pour l'examen : le schéma du cœur, la double circulation, le tableau artère/veine, le rôle des plaquettes et de la lymphe tombent presque chaque année.
Formules et définitions clés
- Pulmonaire : ventricule droit → artère pulmonaire → poumons → veine pulmonaire → oreillette gauche
- Générale : ventricule gauche → aorte → corps → veine cave → oreillette droite
- Artères : loin du cœur ; veines : vers le cœur ; capillaires : échanges
- Sang = plasma + globules rouges + globules blancs + plaquettes
- Lymphe = liquide des tissus ; transporte les graisses absorbées, ramène le liquide vers le sang
- Pression artérielle normale ≈ 120/80 mm Hg (systolique/diastolique)
Exemples résolus
1. Pourquoi le ventricule gauche a-t-il une paroi plus épaisse que le ventricule droit ?
Le ventricule droit envoie le sang seulement vers les poumons, tout proches. Le ventricule gauche doit pousser le sang par l'aorte dans tout le corps, jusqu'à la tête et jusqu'aux orteils : il lui faut beaucoup plus de muscle et de force.
2. La veine pulmonaire transporte du sang riche en oxygène. Pourquoi l'appelle-t-on alors une veine ?
Les vaisseaux se nomment d'après le sens du courant, pas d'après l'oxygène qu'ils contiennent. La veine pulmonaire ramène le sang vers le cœur (l'oreillette gauche) : c'est donc une veine.
3. Pourquoi est-il utile, chez les mammifères et les oiseaux, de séparer le côté droit et le côté gauche du cœur ?
Cela empêche le sang riche en oxygène et le sang pauvre en oxygène de se mélanger, donc chaque organe reçoit un sang plein d'oxygène. Ces animaux dépensent beaucoup d'énergie pour garder le corps chaud, et un bon apport d'oxygène le permet.
4. Pourquoi les veines ont-elles des valvules alors que les artères n'en ont presque pas ?
Dans les artères, le sang est sous forte pression à cause des battements du cœur et avance toujours dans le même sens. Dans les veines, la pression est faible et le sang des jambes doit monter contre la gravité ; les valvules l'empêchent de retomber.
5. Un enfant qui se coupe arrête de saigner en quelques minutes, mais une personne qui a très peu de plaquettes continue à saigner. Explique.
Les plaquettes s'accumulent sur la coupure et déclenchent la coagulation : elles forment un bouchon qui ferme la fuite. Avec trop peu de plaquettes, la coagulation est lente et le saignement dure plus longtemps.
6. En quoi la lymphe est-elle différente du sang ?
La lymphe n'a pas de globules rouges, donc elle est incolore, et elle contient moins de protéines. Elle circule dans les vaisseaux lymphatiques dans un seul sens, vers le cœur, et transporte les graisses absorbées et les lymphocytes qui combattent les infections.
Erreurs fréquentes
- Dire que toutes les artères transportent du sang riche en oxygène. L'artère pulmonaire transporte du sang pauvre en oxygène.
- Dessiner le cœur comme si c'était le tien : sur un schéma, le côté droit du cœur est à gauche de celui qui regarde.
- Écrire que les oreillettes ont une paroi plus épaisse. Ce sont les ventricules, surtout le gauche, qui sont les plus épais.
- Croire que la lymphe est la même chose que le plasma. La lymphe a moins de protéines, pas de globules rouges et circule dans des vaisseaux séparés.