Vaisseaux sanguins

Chez les humains et les autres vertébrés, il existe trois types de vaisseaux sanguins : les artères, les veines et les capillaires. Les artères et les veines se distinguent les unes des autres par la direction du flux sanguin et non par la nature du sang (aéré ou non) qu'elles contiennent. Les artères transportent le sang du cœur vers les tissus du corps ; les veines le ramènent des tissus vers le cœur.

Les capillaires sont des vaisseaux microscopiques présents dans les tissus et reliant les artères aux veines. Ce n'est qu'à travers les parois des capillaires que l'échange de nutriments, de gaz et de produits métaboliques entre le sang et les tissus peut se produire. Les capillaires ont des parois extrêmement fines, constituées d'une seule couche de cellules - l'endothélium, qui sert de prolongement à la muqueuse endothéliale des artères d'un côté et des veines de l'autre.

Certains capillaires sont si petits que les globules rouges doivent se plier lorsqu’ils les traversent. Les parois des artères et des veines sont trop épaisses pour que la diffusion puisse s'y produire ; ils se composent de trois couches clairement distinguables : une membrane externe de tissu conjonctif, une couche intermédiaire de cellules musculaires lisses et une membrane interne formée d'endothélium et de tissu conjonctif.

La paroi externe contient du tissu fibreux qui confère à l’artère sa force et sa capacité à résister à la pression interne, mais lui permet également de se dilater et de se contracter à chaque battement cardiaque. Les muscles lisses de la couche intermédiaire, se contractant ou se détendant, réduisent ou augmentent la lumière (cavité) de l'artère et régulent ainsi la quantité de sang circulant vers cet organe.

En plus de la paroi endothéliale, la paroi interne de la plupart des artères contient une solide membrane élastique interne, qui confère aux parois une résistance supplémentaire. Les parois des artères sont alimentées par deux systèmes nerveux ; les impulsions conduites par un système provoquent la contraction du muscle lisse et les impulsions conduites par un autre système le détendent.

La plus grande artère, l'aorte, près du cœur, a un diamètre d'environ 2,5 cm et sa paroi a une épaisseur d'environ 3 mm. Les parois des veines sont beaucoup plus faibles et plus minces que les parois artérielles, mais sont constituées des trois mêmes couches. La membrane externe du tissu conjonctif contient moins de fibres élastiques et la couche musculaire médiane est plus fine que les couches correspondantes des parois des artères ; La plupart des veines n'ont pas de membrane élastique interne. Les veines, contrairement aux artères, sont en de nombreux endroits équipées de valvules qui empêchent le reflux du sang.

Les cellules du corps sont entourées d’un fluide qui les baigne, appelé fluide tissulaire, et ne sont pas en contact direct avec le sang. Pour atteindre les cellules, les substances doivent diffuser du sang à travers la paroi capillaire et à travers l'espace rempli de liquide tissulaire. Un humain adulte possède environ 1 015 cellules et le volume de liquide qui les lave n’est que de 14 litres. Pour fournir au même nombre de protozoaires unicellulaires vivant dans la mer les gaz et les nutriments dont ils ont besoin, il faudrait 106 litres d’eau de mer.

Des appareils efficaces (poumons, foie, intestins et reins), reconstituant constamment l'apport d'oxygène et de nutriments dans les fluides corporels et éliminant les déchets, permettent à notre corps de vivre, malgré le fait qu'il contienne relativement peu d'eau. La faible épaisseur des capillaires signifie que chaque goutte de sang traversant le réseau capillaire acquiert une grande surface à travers laquelle la diffusion peut se produire. On estime qu’un centimètre cube de sang entre en contact avec la surface des capillaires, soit environ 7 000 cm2.

Le nombre de capillaires dans tout le corps est presque impossible à compter. Dans les tissus à métabolisme intense, comme les muscles, les capillaires sont situés très proches les uns des autres : la distance entre capillaires adjacents est environ deux fois leur diamètre. Un chercheur estime que le nombre de capillaires dans les tissus musculaires est d’environ 240 000 par seconde.