La masse volumique du sang humain est d’environ 1,06 g/mL, soit 1 060 kg/m³. Un litre de sang pèse donc un peu plus de 1 kg, contre 1 kg pour un litre d’eau.
Cette valeur dépend surtout de la part des globules rouges dans le sang. L’article donne les conversions d’unités, la méthode de calcul de la masse d’un volume de sang et les facteurs qui font varier le résultat.
Quelle est la masse volumique du sang humain ?
La masse volumique, notée ρ (lettre grecque rho), est le rapport entre la masse d’un corps et le volume qu’il occupe : ρ = m / V. Pour le sang, la valeur moyenne est d’environ 1 060 kg/m³, soit 1,06 g/mL ou 1,06 g/cm³.
L’eau pure, avec 1 000 kg/m³, sert de point de comparaison. Le sang est donc environ 6 % plus dense que l’eau, parce qu’il contient des cellules et des protéines en suspension.
Conversions : g/mL, g/L, kg/m³ et densité
Les unités changent selon le cours de physique, le manuel de biologie ou le laboratoire, mais la valeur reste la même. Le tableau donne les équivalences pour le sang.
| Unité | Valeur pour le sang |
|---|---|
| g/mL (ou g/cm³) | 1,06 |
| g/L | 1 060 |
| kg/m³ | 1 060 |
| kg/L | 1,06 |
La densité est une autre grandeur : elle compare la masse volumique d’un corps à celle de l’eau et n’a pas d’unité. Pour le sang, elle vaut environ 1,06. On l’emploie quand on veut situer un liquide par rapport à l’eau sans se soucier du système d’unités.
Calculer la masse du sang à partir de son volume
La formule se déduit de la définition : m = ρ × V. Il suffit de prendre un volume et une masse volumique exprimés dans des unités compatibles, par exemple des millilitres avec des g/mL.
Pour 250 mL de sang, on obtient 1,06 × 250 = 265 g. Pour 1 litre, soit 1 000 mL, le résultat est de 1 060 g.
Le calcul s’applique aussi à l’organisme entier. Le sang représente en moyenne 7 à 8 % de la masse corporelle, et un homme de 65 kg a entre 5 et 6 litres de sang, contre 4 à 5 litres pour une femme. Pour 5 litres, la masse est de 1,06 × 5 000 = 5 300 g, soit 5,3 kg. Pour 6 litres, elle atteint 6,36 kg.
Dans l’autre sens, V = m / ρ : 530 g de sang occupent 530 / 1,06 = 500 mL.
Plasma et globules rouges : deux densités différentes
Le sang est une suspension de cellules dans un liquide, le plasma. Les globules rouges sont plus denses que le plasma, et c’est pourquoi ils se déposent au fond d’un tube laissé au repos ou passé à la centrifugeuse.
Le sang total se situe entre les deux, selon la proportion de chacun. Cette proportion est l’hématocrite : le volume occupé par les globules rouges, en pourcentage du volume total du sang. Il est en moyenne de 45 %, et les valeurs de référence après 40 ans vont de 41 à 52 % chez l’homme et de 40 à 52 % chez la femme.
La masse volumique du sang total est la moyenne de celles du plasma et des globules rouges, pondérée par ces volumes. Plus l’hématocrite monte, plus le sang devient dense. La taille des globules rouges est un autre paramètre de l’analyse, que l’on retrouve avec un VGM trop élevé.
Ce qui fait varier la masse volumique du sang
La valeur de 1,06 g/mL est une moyenne. Chez une personne donnée, elle bouge avec la composition du sang, et l’hématocrite en est le premier facteur.
- La déshydratation réduit le volume du plasma : les globules rouges forment alors une part plus grande du sang, et la masse volumique augmente.
- Une anémie diminue le nombre de globules rouges. L’hématocrite baisse, et le sang devient un peu moins dense.
- Une production excessive de globules rouges (polyglobulie) a l’effet inverse : l’hématocrite et la masse volumique montent.
Le sexe joue aussi, puisque les valeurs d’hématocrite diffèrent légèrement entre hommes et femmes. Ces écarts restent faibles en valeur absolue : on parle de variations de quelques millièmes de g/mL, sans conséquence pour un calcul de cours.
Une perte de volume sanguin liée à la déshydratation se ressent d’ailleurs au quotidien, par exemple avec les étourdissements au lever.
Comment mesure-t-on la masse volumique du sang ?
Aucun bilan de routine ne la mesure. Une prise de sang donne l’hématocrite et l’hémoglobine dans la numération formule sanguine, et ces deux résultats renseignent sur la proportion de globules rouges.
En laboratoire ou en travaux pratiques, le principe reste simple : on pèse un volume connu de sang, par exemple 10 mL prélevés à la pipette, puis on divise la masse par le volume. Un densimètre, qui flotte plus ou moins haut selon la densité du liquide, donne aussi une valeur directe.
Pour interpréter une analyse complète, il faut croiser plusieurs paramètres, comme le montre l’article sur le moyen de relier plusieurs résultats d’analyse.
Pour un exercice, retenez 1,06 g/mL et la formule m = ρ × V. Dans un contexte médical, c’est l’hématocrite, pas la masse volumique, que le médecin lit sur le compte rendu.
