Chapitre 10 : Le sang, le train rouge qui transporte l'oxygène

En voiture !

Imagine un train qui ne s'arrête jamais. Il roule sur une voie qui fait le tour de chaque partie d'un immense pays, près des montagnes, à travers les vallées et jusque dans chaque petit village. Ses wagons sont chargés de provisions fraîches dans une grande gare, puis il part, dépose des provisions à chaque arrêt et ramasse des déchets à emporter. Quand il revient à la grande gare, il décharge les déchets, se recharge, et c'est reparti. Il fait cela jour et nuit, et il n'a jamais pris un seul jour de vacances.

Ton corps a un train exactement comme celui-là. C'est ton sang. La voie est faite de tes vaisseaux sanguins, les tubes qui emmènent le sang dans chaque partie de toi. La grande gare, ce sont tes poumons. Les provisions, c'est l'oxygène, et les déchets, c'est le dioxyde de carbone. Et la locomotive qui fait avancer tout le train, c'est ton cœur.

Dans le chapitre sur les alvéoles, tu as vu l'oxygène se glisser à travers les parois fines des minuscules sacs d'air jusque dans le sang des capillaires. C'était le moment où l'oxygène montait à bord du train.

Mais l'oxygène ne sert pas à grand-chose s'il reste dans tes poumons. Tes orteils ont besoin d'oxygène. Ton cerveau a besoin d'oxygène. Les muscles de tes jambes et les cellules du bout de tes doigts ont besoin d'oxygène. Dans ce chapitre, tu vas voyager avec le sang et voir comment l'oxygène est livré, et comment le sang aide à protéger ton corps en chemin.

Combien de sang y a-t-il dans ton corps ? Un adulte a environ cinq litres de sang, c'est-à-dire à peu près autant que cinq bouteilles d'eau d'un litre. Un enfant en a moins, peut-être un litre et demi à trois litres, selon la taille de l'enfant. Ton corps fabrique plus de sang à mesure que tu grandis, pour qu'il y en ait toujours exactement la bonne quantité pour ta taille.

De quoi le sang est fait

Le sang a l'air d'un simple liquide rouge, mais c'est en réalité un mélange de beaucoup de choses différentes. Si un médecin prenait un petit tube de sang et le laissait reposer longtemps sans bouger, ou le faisait tourner très vite dans une machine spéciale, le sang se séparerait en couches. En haut, il y aurait un liquide transparent jaune pâle. En bas, il y aurait une couche épaisse rouge foncé. Entre les deux, il y aurait une couche très fine et blanchâtre.

Le liquide jaune pâle s'appelle le plasma. Le plasma forme un peu plus de la moitié de ton sang, et il est surtout fait d'eau. Mais le plasma transporte beaucoup de choses importantes dissoutes dedans, comme une tasse de thé sucré contient du sucre que tu ne peux pas voir.

Le plasma transporte le sucre et d'autres éléments nourrissants de ta nourriture jusqu'à tes cellules. Il transporte les sels dont ton corps a besoin. Il transporte des messages chimiques d'une partie du corps à une autre. Et il transporte une grande partie du dioxyde de carbone sur le chemin du retour vers les poumons.

La couche épaisse rouge foncé du bas est faite de globules rouges. Ce sont les wagons qui transportent l'oxygène. La couche fine et blanchâtre du milieu contient les globules blancs, les défenseurs que tu as rencontrés dans le chapitre précédent, ainsi que de minuscules morceaux qu'on appelle les plaquettes, qui aident à arrêter les saignements. Tu vas rencontrer chacun de ces voyageurs dans ce chapitre.

Voici quelque chose à essayer. Regarde l'intérieur de ton poignet, là où la peau est fine. Tu verras peut-être quelques lignes pâles bleutées ou verdâtres. Ce sont des veines, des vaisseaux sanguins qui ramènent le sang vers ton cœur.

Pourtant, le sang à l'intérieur n'est pas bleu. Le sang est toujours rouge. Les veines ont seulement l'air bleues à cause de la façon dont la lumière traverse ta peau et revient vers tes yeux. Si un jour tu vois ton sang à cause d'une petite écorchure, tu remarqueras qu'il est rouge.

Les globules rouges et leurs sièges pour l'oxygène

Les globules rouges sont parmi les cellules les plus étonnantes de ton corps. Chacun a la forme d'un disque rond et plat, creusé des deux côtés, un peu comme un beignet dont le trou ne serait pas allé jusqu'au bout. Cette forme donne à la cellule une grande surface pour sa taille, ce qui aide l'oxygène à entrer et sortir vite. Elle rend aussi la cellule très souple.

Les globules rouges ont besoin d'être souples. Chacun est minuscule, environ sept ou huit millièmes de millimètre de large. Mais certains des plus petits capillaires sont encore plus étroits que cela. Pour passer, les globules rouges se plient et se serrent, comme un anneau de caoutchouc mou qu'on pousse dans un tuyau étroit. De l'autre côté, ils reprennent d'un coup leur forme habituelle et continuent leur route.

Il y a plus de globules rouges dans ton corps que de n'importe quelle autre sorte de cellules. Un adulte en a environ 25 000 milliards. Mille milliards, c'est un million de millions, alors c'est un nombre si grand qu'il est presque impossible à imaginer. Si tu pouvais empiler tous les globules rouges d'un adulte les uns sur les autres, la tour monterait bien, bien plus haut que la plus haute montagne de la Terre.

Les globules rouges sont fabriqués dans la moelle osseuse, le centre mou et spongieux à l'intérieur de certains de tes os. Ta moelle osseuse est une usine très occupée. Elle fabrique environ deux millions de nouveaux globules rouges chaque seconde. Elle doit travailler aussi vite parce que les globules rouges ne durent pas éternellement. Chacun voyage dans ton corps pendant environ quatre mois, en faisant des milliers et des milliers de voyages à travers ton cœur et tes poumons. Puis il s'use.

Quand un globule rouge devient vieux et raide, il ne peut plus se faufiler aussi facilement dans les capillaires étroits. Alors de vieux amis du chapitre précédent entrent en scène : les macrophages. Les macrophages d'un organe qu'on appelle la rate, et ceux du foie, attrapent les globules rouges usés et les détruisent. Même alors, rien d'important n'est gaspillé. Les macrophages gardent le fer des vieux globules, et ce fer est renvoyé à la moelle osseuse pour aider à fabriquer de nouveaux globules rouges.

Qu'est-ce qui rend un globule rouge si doué pour transporter l'oxygène ? À l'intérieur de chacun, il y a des millions de minuscules molécules d'une protéine spéciale qu'on appelle l'hémoglobine. Une molécule est une particule très, très petite, bien trop petite pour être vue, même avec un microscope ordinaire. Un seul globule rouge contient environ 270 millions de molécules d'hémoglobine, serrées les unes contre les autres.

Tu peux imaginer que chaque molécule d'hémoglobine a quatre sièges, et que chaque siège peut accueillir une minuscule molécule d'oxygène. Chaque globule rouge a donc de la place pour environ un milliard de molécules d'oxygène. Les globules rouges se passent même de certaines des parties que la plupart des autres cellules possèdent, y compris le centre qui contient les instructions de la cellule. Cela laisse plus de place pour l'hémoglobine et plus de place pour l'oxygène.

Au cœur de chaque siège d'hémoglobine se trouve un tout petit morceau de fer. Le fer est la même sorte de métal que celui qu'on trouve dans les clous et dans certaines casseroles, mais dans ton sang, il se présente sous une forme très petite et spéciale. Quand l'oxygène s'assied sur le fer, l'hémoglobine devient rouge vif. Quand l'oxygène descend, l'hémoglobine devient d'un rouge plus foncé. Alors le sang qui vient de quitter les poumons, plein d'oxygène, est rouge vif. Le sang qui est en route pour retourner aux poumons, avec moins d'oxygène, est d'un rouge plus foncé.

Ton corps a besoin de fer pour fabriquer l'hémoglobine, et il trouve ce fer dans la nourriture. Beaucoup d'aliments contiennent du fer, comme les haricots, les lentilles, les légumes à feuilles vertes, les œufs, la viande et le poisson. Manger des aliments variés aide ton corps à trouver le fer dont il a besoin pour fabriquer beaucoup de globules rouges en bonne santé.

L'hémoglobine a une façon astucieuse de savoir quand attraper l'oxygène et quand le lâcher. Dans les poumons, où il y a beaucoup d'oxygène, l'hémoglobine l'attrape fermement et remplit ses sièges. Dans le reste du corps, où les cellules ont utilisé de l'oxygène, il y en a moins autour, et l'hémoglobine le lâche. Les muscles qui travaillent dur sont chauds et fabriquent beaucoup de dioxyde de carbone. Ces changements aident l'hémoglobine à lâcher encore plus d'oxygène. Ainsi, l'oxygène est livré exactement là où on en a le plus besoin.

Le cœur, deux pompes côte à côte

Un train a besoin d'une locomotive, et la locomotive du sang, c'est ton cœur. Ton cœur est un muscle puissant à peu près de la taille de ton poing. Il se trouve dans ta poitrine, entre tes deux poumons, un peu vers la gauche. Tu te souviens que ton poumon gauche est un peu plus petit pour lui faire de la place ? Le cœur et les poumons sont de proches voisins, et ils travaillent en équipe à chaque seconde de ta vie.

Voici quelque chose que beaucoup de gens ne savent pas : ton cœur est en réalité deux pompes côte à côte. Le côté droit et le côté gauche de ton cœur sont séparés par un mur, et chaque côté a son propre travail. Le côté droit pompe le sang vers les poumons. Le côté gauche pompe le sang vers le reste du corps. Chaque goutte de sang passe par les deux côtés, l'un après l'autre.

Suivons un globule rouge pendant son voyage. Il commence dans les poumons, où il fait le plein d'oxygène. Depuis les poumons, il coule dans le côté gauche du cœur. Le côté gauche se serre fort et envoie le globule dans un gros vaisseau sanguin, puis dans des vaisseaux de plus en plus petits, jusqu'à un muscle de ta jambe. Là, dans les capillaires, le globule lâche son oxygène et prend du dioxyde de carbone.

Maintenant, le globule rouge commence son voyage de retour. Il coule dans des veines, qui le ramènent vers le haut, vers le cœur. Il entre dans le côté droit du cœur, et le côté droit se serre pour envoyer le globule dans les poumons. Dans les capillaires autour des alvéoles, le globule dépose son dioxyde de carbone et prend de l'oxygène frais. Puis il est prêt à retourner dans le côté gauche du cœur et à commencer un nouveau voyage.

La voie du train rouge a donc un peu la forme du chiffre huit. Une boucle va du cœur aux poumons et revient. L'autre boucle va du cœur à tout le corps et revient. Le cœur se trouve au milieu, là où les deux boucles se croisent. Quand tu es au repos, un globule rouge peut faire un voyage complet sur les deux boucles en une minute environ.

Les vaisseaux sanguins qui emmènent le sang loin du cœur s'appellent les artères. Les vaisseaux sanguins qui ramènent le sang vers le cœur s'appellent les veines. Entre les deux, reliant les plus petites artères aux plus petites veines, il y a les capillaires, les vaisseaux étroits où le train fait ses livraisons. Chaque partie vivante de ton corps a des capillaires tout près, pour qu'aucune cellule ne soit jamais loin d'une livraison.

Tu peux sentir ton cœur pousser le sang. Pose doucement deux doigts à l'intérieur de ton poignet, juste en dessous de ton pouce. Ne bouge pas et attends. Tu sentiras peut-être sous tes doigts un petit battement doux et régulier : toc, toc, toc. C'est ton pouls. Chaque battement est une vague de sang poussée dans tes artères par une contraction de ton cœur.

Essaie de compter ton pouls pendant que tu restes au calme, sans bouger. Chez beaucoup d'enfants, le cœur bat à peu près 70 à 120 fois par minute au repos.

Ensuite, si tu as assez de place pour le faire sans danger, saute sur place pendant un petit moment et compte de nouveau. Ton pouls sera plus rapide. Et tu remarqueras sans doute que tu respires plus vite aussi. Quand tes muscles travaillent dur, ils ont besoin de plus d'oxygène, alors ton cœur pompe plus vite et tes poumons respirent plus vite. La locomotive et la gare accélèrent ensemble.

Des défenseurs qui voyagent dans le train

Les globules rouges ne sont pas les seuls passagers du train. Les globules blancs voyagent aussi. Dans le chapitre précédent, tu as appris comment les macrophages des poumons donnent l'alarme quand des microbes arrivent, et comment les neutrophiles accourent pour aider. Les neutrophiles arrivent là-bas en voyageant dans le sang. Le sang est la route qui emmène les défenseurs vers n'importe quelle partie du corps qui a besoin d'eux.

Quand l'alarme sonne, les parois des vaisseaux sanguins proches changent. Elles deviennent un peu collantes à l'intérieur. Les globules blancs qui roulent dans le sang commencent à ralentir, comme des passagers qui entendent annoncer leur arrêt. Ils s'accrochent aux parois collantes, puis se faufilent dehors par de minuscules espaces entre les cellules de la paroi du vaisseau. Une fois dehors, ils foncent droit vers les microbes.

Le plasma transporte aussi des défenseurs. Les anticorps, les protéines spéciales fabriquées par les lymphocytes, flottent dans le plasma et voyagent dans tout le corps. Comme le sang va partout, les anticorps peuvent trouver des microbes presque n'importe où. Quand un anticorps trouve un microbe qu'il reconnaît, il se colle au microbe et le marque, pour que les macrophages et d'autres défenseurs puissent le trouver et le détruire.

Le sang passe aussi par des postes de contrôle spéciaux. L'un d'eux est la rate, un organe à peu près de la taille d'un poing, caché derrière l'estomac, du côté gauche du corps. À l'intérieur de la rate, le sang passe lentement devant beaucoup de globules blancs et de macrophages. Ils contrôlent le sang pour y chercher des microbes et des globules rouges usés, et ils enlèvent ce qui n'a rien à faire là. La rate ressemble un peu à un portique de sécurité que chaque train doit traverser de temps en temps.

Et puis il y a les plaquettes. Les plaquettes sont de minuscules morceaux de cellules, encore plus petits que les globules rouges. Quand tu te coupes ou que tu t'écorches, les plaquettes se précipitent à cet endroit et se collent les unes aux autres pour boucher le trou. Elles aident aussi le sang à s'épaissir pour former un caillot, qui sèche ensuite et devient une croûte. Cela ne fait pas qu'arrêter le saignement. Cela ferme aussi l'ouverture dans ta peau, pour que les microbes ne puissent pas entrer par la coupure.

Le sang transporte même de la chaleur. Quand le sang traverse tes muscles et tes organes très occupés, il ramasse de la chaleur et la répand dans tout le corps, ce qui te garde au chaud partout. Quand ton corps combat des microbes, le cerveau peut faire monter ta température pour provoquer une fièvre, et le sang emporte cette chaleur en plus partout. Tu en apprendras plus, dans un prochain chapitre, sur la façon dont la fièvre aide ton corps.

Surveiller chaque respiration

Ton sang fait encore un travail important pour ta respiration. Il dit à ton cerveau comment se passe ta respiration. Pendant que le sang circule dans ton corps, il ramasse le dioxyde de carbone de tes cellules. Si tu cours à fond, tes muscles fabriquent beaucoup de dioxyde de carbone, et la quantité dans ton sang commence à monter.

Au fond de ton tronc cérébral, la partie la plus basse de ton cerveau que tu as rencontrée au chapitre 3, il y a un groupe de cellules qui surveille ton sang. Ces cellules sont particulièrement sensibles au dioxyde de carbone. Quand elles remarquent que le dioxyde de carbone monte dans ton sang, elles envoient des messages pour te faire respirer plus vite et plus profondément. Quand le niveau de dioxyde de carbone redescend, elles laissent ta respiration ralentir à nouveau.

Tu n'as jamais besoin de penser à tout cela. Quand tu dors, ton cerveau surveille ton sang et règle ta respiration toute la nuit. Quand tu joues à chat, il accélère ta respiration sans que tu aies besoin de le décider. C'est la façon dont ton corps s'assure que tu as toujours l'air dont tu as besoin. Tu en apprendras plus sur cette partie vigilante de ton cerveau dans le prochain chapitre.

Repense au voyage de l'oxygène que tu inspires. Il est entré par ton nez, est passé devant les gardiens de ta gorge, est descendu dans la trachée et à travers les branches de l'arbre bronchique, et il a atteint les alvéoles. Là, il s'est glissé dans ton sang et il est monté à bord d'un globule rouge. Puis ton cœur l'a envoyé à toute vitesse dans ton corps, jusqu'aux cellules qui en avaient besoin. Et tout le long du chemin, des défenseurs montaient la garde pour empêcher les microbes d'entrer.

Mais il reste encore une question. Comment l'air est-il vraiment aspiré dans tes poumons, puis repoussé dehors ? Tes poumons n'ont pas leurs propres muscles pour le faire. Quand le cerveau envoie son message pour respirer, qui répond ? La réponse, c'est un muscle puissant en forme de dôme sous tes poumons et une cage d'os autour d'eux. Dans le prochain chapitre, tu vas rencontrer le diaphragme et les côtes, la pompe qui fait marcher chaque respiration.

Mots clés

Vaisseaux sanguins : les tubes qui transportent le sang dans tout ton corps. Ce sont les artères, les veines et les capillaires.

Plasma : la partie liquide jaune pâle du sang. Il est surtout fait d'eau et transporte des éléments nourrissants, des sels, des messages, des anticorps et une grande partie du dioxyde de carbone.

Globules rouges : des cellules souples en forme de disque qui transportent l'oxygène de tes poumons vers le reste de ton corps. Ce sont les cellules les plus nombreuses de ton corps.

Hémoglobine : une protéine à l'intérieur des globules rouges qui retient l'oxygène. Elle contient du fer, qui aide à rendre le sang rouge.

Moelle osseuse : le centre mou et spongieux de certains os, où sont fabriqués les nouveaux globules rouges, globules blancs et plaquettes.

Cœur : un muscle puissant dans ta poitrine qui fonctionne comme deux pompes. Le côté droit pompe le sang vers les poumons, et le côté gauche pompe le sang vers le reste du corps.

Artères et veines : les artères sont les vaisseaux sanguins qui emmènent le sang loin du cœur. Les veines sont les vaisseaux sanguins qui ramènent le sang vers le cœur.

Pouls : le battement régulier que tu peux sentir à certains endroits, comme ton poignet. Chaque battement est une vague de sang poussée par un battement de ton cœur.

Plaquettes : de minuscules morceaux de cellules dans le sang qui se collent les uns aux autres pour boucher les coupures et aider à former un caillot, qui garde le sang dedans et les microbes dehors.

Rate : un organe près de l'estomac qui contrôle le sang pour y chercher des microbes et enlève les globules rouges usés.