Détermination du volume sanguin chez le rat

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HAIDER Clément                                    

ZHEN Shicheng

L3 PAN Groupe B2

TP 1: Détermination du volume sanguin chez le rat

SOMMAIRE

I) Introduction

• Contexte du TP
• But du TP
• Principe du TP

II) Matériel et Méthodes

• Techniques et principes spécifiques
• Description et présentation du traceur

III) Résultats

• Données sans analyse
• Tableau de valeurs
• Graphiques

IV) Discussion

• Analyse et interprétation des résultats
• Hypothèses permettant de répondre aux problèmes
• Résultats qui répondent à la problématique

V) Conclusion

• Réponse générale du TP
• Données importantes

I) Introduction

Le sang joue un rôle vital dans le corps des mammifères, transportant l’oxygène, les nutriments, les déchets métaboliques et régulant la température corporelle. La détermination du volume sanguin revêt une importance capitale dans la recherche physiologique et la recherche pathologique.

En effet, la détermination du volume sanguin est importante notamment dans les expérimentations animales. Le rat est le modèle animal le plus utilisé dans la recherche en laboratoire, grâce à la mesure précise du volume sanguin permet de mieux mettre en évidence et d’assimiler les effets des médicaments, les réponses physiologiques ainsi que les adaptations métaboliques dans son environnement.

Il faut noter que le volume sanguin total chez les mammifères varie selon la taille, le poids ainsi que l’état de santé de l’individu. Pour la déterminer, l’utilisation d’un traceur est souvent requise. Il doit être injecté dans la circulation sanguine. Celui-ci verra sa concentration analysée au sein d’un échantillon de plasma.

Dans ce TP, la détermination du volume sanguin chez le rat est souhaitée en utilisant la méthode de dilution du traceur. Tout d’abord, l’administration d’un colorant a lieu, puis ensuite sa concentration dans le sang est mesurée après un certain temps de distribution homogène dans le compartiment circulant à ne pas négliger.

Le sang est un tissu conjonctif qui est composé d’éléments solides qui sont eux-mêmes dispersés dans un fluide: le plasma. Celui-ci est composé d’eau à 90% et sa composition en substances minérales est similaire au milieux extracellulaires avec principalement du sodium (Na) et du chlore (Cl) mais on y trouve également des substances organiques telles que les protéines plasmatiques comme l’albumine par exemple, et des substances azotées comme l’urée, les acides aminés ou encore l’ammoniaque. Il y a également du glucose ainsi que des lipides.

Les éléments solides se classent en différentes familles cellulaires: les érythrocytes, les leucocytes et les thrombocytes qui tirent leurs origines des cellules souches de la moelle osseuse.

Le but de ce TP est de déterminer le volume total du sang du rat à partir du volume plasmatique et de l’hématocrite (qui est la proportion d’éléments solides par rapport au sang total).

II) Matériel et Méthodes

         Dans ce TP,  le rat est anesthésié avec de la kétamine (concentration de 100 mg/kg) et de la xylazine (concentration de 10 mg/kg). Après la pesée, le rat pèse 322g. Après avoir vérifié si l’anesthésie à bien fonctionné en appuyant sur la patte postérieure. Il faut insérer une canule dans la veine jugulaire droite afin de permettre l'injection de bleu Evans qui est le traceur. Afin d’extraire le sang, un cathéter est posé dans la carotide.

          Le Bleu Evans est un traceur qui possède certaines propriétés:

• ce n’est pas une substance toxique
• ce traceur n’est pas diffusible
• la substance n’est pas métabolisable
• celle-ci doit être détectable facilement
• la répartition doit être homogène dans le compartiment.

Après avoir posé le cathéter et la canule, l’injection du bleu Evans est réalisée à partir de la canule veineuse à une dose de 0,05 mg par 100 g de poids vif.

La solution de bleu Evans préparée a été rapidement injectée par la canule jugulaire qui a été immédiatement chassée avec 0,5 ml de sérum physiologique (NaCl 9 g/l) pour s'assurer qu'il ne restait pas de bleu Evans dans la canule. Après l'injection, le temps a été strictement contrôlé et un échantillon de sang a été prélevé après 6 minutes pour déterminer ensuite la concentration de bleu Evans dans le plasma.

L’échantillon de sang doit être prélevé entre 5 et 10 minutes suivant l'injection du traceur, afin de s'assurer que la concentration de bleu Evans dans le sang reflète fidèlement sa distribution dans l'organisme. Le sang est prélevé à l'aide du cathéter carotidien. L'extrémité du cathéter est coupée pour laisser écouler les premières gouttes de sang, puis recueillir 4 à 5 ml de sang dans un tube à hémolyse hépariné.

          Cet échantillon est centrifugé à 4000 tours/minute pendant 10 minutes pour séparer le plasma des éléments figurés. Après la centrifugation, le tube à hémolyse met en évidence deux valeurs:

• h: les éléments figurés dont 99,3% sont composés de globules rouges et de plaquettes
• H: les éléments figurés avec le plasma.

            Dans un second temps, des mesures colorimétriques sont réalisées. En effet, à partir de la solution mère de bleu Evans (0,025g/100 ml), une solution appelée A est préparée avec 4 ml de solution mère qui est diluée dans 36 ml de sérum physiologique (dilution au 1/10).

            Puis 5 solutions de 10 ml ont été préparées en augmentant à chaque fois la concentration en bleu Evans allant de 2 ml de solution A pour la première solution à 10 ml pour la cinquième.

            Le reste de la solution était à compléter avec du sérum physiologique.

La densité optique de chaque solution a été mesurée après avoir déterminé le lambda max avec la troisième solution à l’aide du colorimètre.

             Le plasma est soigneusement recueilli en surface et dilué dans une cuve contenant 1 ml de plasma et 1 ml d’eau physiologique. Puis, la D.O de l'échantillon est mesurée avec le colorimètre.

            À partir de la concentration en bleu Evans du plasma, mise en évidence par la courbe étalon, la valeur du volume plasmatique est calculable. Ainsi, le volume sanguin total sera possible à déterminer.

III) Résultats

Le rat testé pèse 322 g. Sachant qu’on doit injecter 0,05 mg de bleu Evans par 100 g de poids vif. Cela donne: (322 x 0,05) / 100 = 0,161 mg.

Or, la solution à injecter contient 0,025% de bleu Evans ce qui donne:

0,025% → 0,025 g / 100 ml

                    25 mg / 100 ml                          

               0,161 mg /    ?                                   ? → (0,161 x 100) / 25 = 0,644 ml

On doit donc injecter 0,644 ml de bleu Evans au niveau de la veine jugulaire.

Le volume plasmatique (Vp) = Quantité injectée (mg) / Quantité dosée (mg/ml)

                                       Vp  = 0,644 / 2,4E10-3

                                       Vp  = 26,83 ml

Le volume plasmatique mesuré lors cette expérience sur ce rat est de 26,83 ml.

Hématocrite = (h / H) x 100

                    = (2,2 / 4,2) x 100

                    = 52,4 %

L’hématocrite qui est déduite grâce à ces deux mesures et ce calcul est de 52,4% pour ce rat.

Le volume sanguin total est déterminable grâce à la formule:

Vst = Vp / (1 - He)

      = 26,83 / (1 - 52,4 %)

      = 55,9 ml

On peut également déduire le volume plasmatique / masse corporelle:

→ (26,83 / 322) x 100 = 8,33 %

De même pour le volume sanguin total / masse corporelle:

→ (55,9 / 322) x 100 = 17,36 %

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Figure 1: Histogramme comparant les valeurs de volume plasmatique, de l’hématocrite et du volume sanguin total individuel et la moyenne du groupe

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Figure 2: Histogramme comparant les valeurs de volume plasmatique, de l’hématocrite et du volume sanguin total théoriques chez le rat et l’homme

Pour les valeurs théoriques, le volume plasmatique du rat est de 10 à 12 ml contre 2,75 à 3,3 l chez l’homme. Ce qui représente 3 à 4 % du volume corporel pour le rat et 4 à 5 % de volume corporel chez l’homme.