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Rhéologie des hématies

Le degré de déformation d'une hématie sera fonction des forces extérieures qui agissent sur la cellule ainsi que de ses propriétés intrinsèques. Les premières dépendent des contraintes qu'entraîne l'écoulement sur la membrane cellulaire. Il s'agit, in vivo, de la viscosité du plasma et des modalités de l'écoulement.

Quant à la déformabilité intrinsèque du globule rouge (fig. 3), elle est sous la dépendance de la structure de la membrane et du réseau de protéines sous-jacent à propos desquelles un rôle fondamental est certainement à attribuer à la spectrine et à l'actine. La spectrine peut se lier à l'actine tout en demeurant attachée à la membrane par certaines protéines dont la mieux identifiée est l'ankyrine.

Parallèlement aux paramètres biochimiques il est possible d'individualiser trois grands paramètres microrhéologiques : viscosité interne, relation surface/volume (formes), et propriétés viscoélastiques et moléculaires de la membrane ; chacun de ces paramètres étant vraisemblablement en relation avec les paramètres biochimiques évoqués ci-dessus.

La viscosité interne (ηi)

L'intérieur de l'hématie est constitué par de l'hémoglobine en solution. Ce fluide « confiné » dans l'hématie s'apparente à un fluide newtonien et confère à l'hématie des propriétés de mobilité autres qu'élongationnelles.

Les facteurs géométriques

Le rapport surface/volume. De nombreux travaux, tant théoriques qu'expérimentaux, ont expliqué la forme particulière de l'hématie, disque biconcave de 7 à 8 μm d'épaisseur. Cette forme est le résultat de l'équilibre complexe de très nombreux paramètres tels que la tension superficielle, l'épaisseur de la membrane, la structure du cytosquelette, la pression hydrostatique au travers de la membrane, la charge superficielle.

D'un point de vue quantitatif, on considère généralement que l'hématie a une surface S voisine de 140 μm2 pour un volume V de 90 μm3 ce qui permet d'obtenir des déformations à volume constant. Le rapport entre le volume et la surface est appelé index de sphéricité (S = 4,84 V2/3/A). On remarquera que Si = 1 dans le cas d'une sphère alors qu'il est égal à environ 0,7 pour une hématie normale. Toute altération de cet index entraînera une altération des possibilités de déformation de la cellule.

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Pour citer l’article

Jean-François STOLTZ, « SANG - Écoulement », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/sang-ecoulement/