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Sang, liquide qui transporte l’oxygène et les nutriments vers les cellules et évacue le dioxyde de carbone et les autres déchets. Techniquement, le sang est un liquide de transport pompé par le cœur (ou une structure équivalente) vers toutes les parties du corps, après quoi il est renvoyé au cœur pour répéter le processus. Le sang est à la fois un tissu et un liquide. C’est un tissu parce que c’est un ensemble de cellules spécialisées similaires qui remplissent des fonctions particulières. Ces cellules sont en suspension dans une matrice liquide (le plasma), ce qui fait du sang un fluide. Si la circulation sanguine cesse, la mort survient en quelques minutes en raison des effets d’un environnement défavorable sur des cellules très sensibles.
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La constance de la composition du sang est rendue possible par la circulation, qui transporte le sang à travers les organes qui régulent les concentrations de ses composants. Dans les poumons, le sang acquiert de l’oxygène et rejette le dioxyde de carbone transporté par les tissus. Les reins éliminent l’excès d’eau et les déchets dissous. Les substances nutritives provenant des aliments atteignent la circulation sanguine après absorption par le tractus gastro-intestinal. Les glandes du système endocrinien libèrent leurs sécrétions dans le sang, qui transporte ces hormones vers les tissus dans lesquels elles exercent leurs effets. De nombreuses substances sont recyclées par le sang ; par exemple, le fer libéré lors de la destruction des vieux globules rouges est transporté par le plasma vers les sites de production de nouveaux globules rouges où il est réutilisé. Chacun des nombreux composants du sang est maintenu dans des limites de concentration appropriées par un mécanisme de régulation efficace. Dans de nombreux cas, des systèmes de contrôle par rétroaction sont opérationnels ; ainsi, une baisse du taux de sucre dans le sang (glucose) entraîne une libération accélérée de glucose dans le sang, de sorte qu’un épuisement potentiellement dangereux du glucose ne se produit pas.
Les organismes non cellulaires, les animaux multicellulaires primitifs et les premiers embryons des formes de vie supérieures sont dépourvus de système circulatoire. En raison de leur petite taille, ces organismes peuvent absorber l’oxygène et les nutriments et évacuer les déchets directement dans leur milieu environnant par simple diffusion. Les éponges et les cœlentérés (par exemple, les méduses et les hydres) n’ont pas non plus de système sanguin ; le moyen de transporter les aliments et l’oxygène vers toutes les cellules de ces grands animaux multicellulaires est fourni par l’eau, marine ou douce, pompée dans des espaces à l’intérieur des organismes. Chez les animaux plus grands et plus complexes, le transport de quantités adéquates d’oxygène et d’autres substances nécessite un certain type de circulation sanguine. Chez la plupart de ces animaux, le sang passe par une membrane d’échange respiratoire, située dans les branchies, les poumons ou même la peau. Là, le sang capte l’oxygène et élimine le dioxyde de carbone.
La composition cellulaire du sang varie d’un groupe à l’autre dans le règne animal. La plupart des invertébrés possèdent diverses grandes cellules sanguines capables d’un mouvement amiboïde. Certaines d’entre elles aident au transport de substances, d’autres sont capables d’entourer et de digérer des particules ou des débris étrangers (phagocytose). Comparé au sang des vertébrés, celui des invertébrés comporte cependant relativement peu de cellules. Chez les vertébrés, on trouve plusieurs classes de cellules amiboïdes (globules blancs, ou leucocytes) et des cellules qui aident à arrêter les saignements (plaquettes, ou thrombocytes).
Les besoins en oxygène ont joué un rôle majeur dans la détermination à la fois de la composition du sang et de l’architecture du système circulatoire. Chez certains animaux simples, notamment les petits vers et les mollusques, l’oxygène transporté est simplement dissous dans le plasma. Les animaux plus grands et plus complexes, qui ont de plus grands besoins en oxygène, possèdent des pigments capables de transporter des quantités relativement importantes d’oxygène. Le pigment rouge hémoglobine, qui contient du fer, est présent chez tous les vertébrés et chez certains invertébrés. Chez presque tous les vertébrés, y compris l’homme, l’hémoglobine est contenue exclusivement dans les globules rouges (érythrocytes). Les globules rouges des vertébrés inférieurs (par exemple, les oiseaux) ont un noyau, alors que les globules rouges des mammifères n’en ont pas. La taille des globules rouges varie considérablement d’un mammifère à l’autre ; ceux de la chèvre sont beaucoup plus petits que ceux de l’homme, mais la chèvre compense en ayant beaucoup plus de globules rouges par unité de volume de sang. La concentration d’hémoglobine à l’intérieur du globule rouge varie peu entre les espèces. L’hémocyanine, une protéine contenant du cuivre et chimiquement différente de l’hémoglobine, est présente chez certains crustacés. L’hémocyanine est de couleur bleue lorsqu’elle est oxygénée et incolore lorsque l’oxygène est supprimé. Certains annélides possèdent un pigment vert contenant du fer, la chlorocruorine, d’autres un pigment rouge contenant du fer, l’hémérythrine. Chez de nombreux invertébrés, les pigments respiratoires sont transportés en solution dans le plasma, mais chez les animaux supérieurs, y compris tous les vertébrés, les pigments sont enfermés dans des cellules ; si les pigments étaient librement en solution, les concentrations de pigments nécessaires rendraient le sang visqueux au point d’entraver la circulation.
Cet article se concentre sur les principaux composants et fonctions du sang humain. Pour un traitement complet des groupes sanguins, voir l’article groupe sanguin. Pour des informations sur le système organique qui achemine le sang vers tous les organes du corps, voir l’article système cardiovasculaire. Pour des informations supplémentaires sur le sang en général et la comparaison du sang et de la lymphe de divers organismes, voir la circulation.