FISIOLOGÍA DE LA
SANGRE
FISIOLOGÍA DE LA SANGRE
• INTRODUCCIÓN
• FUNCIONES DE LA SANGRE
• COMPOSICIÓN DE LA SANGRE
• PLASMA SANGUÍNEO
• CÉLULAS SANGUÍNEAS ( ELEMENTOS
FORMES ):
-TIPOS
-CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS
-FUNCIONES DE LAS CÉLULAS SANGUÍNEAS
• GRUPOS SANGUÍNEOS (SISTEMAS A-B-O Y
Rh )
•HEMOSTASIA Y COAGULACIÓN.
FISIOLOGÍA DE LA SANGRE
(PRIMERA PARTE)
INTRODUCCIÓN:
La sangre es un líquido corporal de
extraordinaria importancia que circula por todo el
organismo a través de intrincadas redes de vasos
sanguíneos, las cuales le permiten llegar hasta los
sitios más remotos del mismo. Este líquido, se
desplaza de esta manera gracias a la actividad
contráctil del corazón, el cual, le impulsa como
una bomba hidráulica por todo el sistema vascular.
La sangre cumple con numerosas funciones que
señalamos a continuación:
Funciones de la sangre
•Transporte de O2 desde los pulmones hacia los tejidos.
•Transporte de CO2 desde los tejidos hacia los pulmones.
•Transporte de nutrientes hacia los tejidos.
•Transporte de sustancias de desecho, productos del
metabolismo, hacia los órganos excretores.
•Transporte de hormonas desde sus sitios de producción
hasta sus sitios de acción.
•Transporte de medicamentos.
•Cumple un rol fundamental en los mecanismos
inmunitarios ( de defensa) del organismo.
•Interviene en el mantenimiento del equilibrio ácidobásico del organismo.
•Desencadena fenómenos de hemostasia y coagulación
para evitar y detener las pérdidas sanguíneas.
COMPOSICIÓN DE LA SANGRE
La sangre consta de dos grandes componentes:
Un componente líquido: Plasma.
Un componente celular: Elementos Formes.
•Plasma Sanguíneo: Esta compuesto
principalmente por agua, en la cual se encuentran
disueltas:
•Proteínas plasmáticas (albúminas y globulinas).
•Iones diversos (Na+, K+, Ca2+, Mg2+,Cl-,HCO3,PO4H2-, etc.).
•Nutrientes (aminoácidos, glucosa, ac. grasos ).
•Productos de desecho del metabolismo ( urea,
creatinina, ac. úrico, CO2, etc.).
•Hormonas.
La animación que sigue muestra un resumen de lo
que acabamos de exponer.
COMPOSICIÓN DE LA SANGRE
COMPOSICIÓN DE LA SANGRE
•ELEMENTOS FORMES (CÉLULAS SANGUÍNEAS):
Existen tres familias de células sanguíneas:
•Glóbulos Rojos ( eritrocitos o hematíes )
•Glóbulos Blancos ( leucocitos)
GRANULOCITOS
NEUTRÓFILOS
BASÓFILOS
EOSINÓFILOS
•Plaquetas
MONOCITOS
AGRANULOCITOS
LINFOCITOS
LINFOCITOS B
LINFOCITOS T
PLASMA SANGUÍNEO
COMPONENTES DEL PLASMA SANGUÍNEO:
AGUA:- Aproximadamente de un 90-92% esta compuesto por agua.
PROTEÍNAS PLASMÁTICAS:- Representan aproximadamente un 7-9% y
se dividen en:
-ALBÚMINAS.- Las más abundantes, representando un 60-80% de todas
las proteínas plasmáticas. Entre sus funciones está la de ser las
principales causantes de la PRESIÓN ONCÓTICA del plasma sanguíneo,
que no es más que la atracción osmótica que ejercen sobre el agua
extracelular, que garantiza el retorno de poco más del 90% de este
líquido al espacio intravascular, evitando así la formación de edema
(exceso de agua extracelular). Igualmente, contribuyen al transporte de
iones, hormonas, medicamentos, lípidos, etc.
-GLOBULINAS.- Son tres grandes familias: a, b, y g. Las dos primeras,
fabricadas en su mayoría por el hígado, cumplen funciones de transporte
de iones metálicos, lípidos, vitaminas liposolubles y hormonas. Otras
forman parte del SISTEMA DEL COMPLEMENTO, unas y otro grupo
integra el conjunto de los FACTORES DE LA COAGULACIÓN SANGUÍNEA.
Las últimas son los anticuerpos, producidos por las células plasmáticas,
los cuales nos brindan inmunidad humoral.
PLASMA SANGUÍNEO
COMPONENTES DEL PLASMA SANGUÍNEO (continuación)
ELECTRÓLITOS:- Contiene numerosos iones, entre los mas
significativos encontramos Na+, Ca2+, K+, Mg2+, Cl-, HCO3-,
PO4H2-, SO4H-, NH4+, etc. El Na+ y el K+ son fundamentales en
el mecanismo de excitabilidad de las membranas celulares y por
tanto vitales para el funcionamiento del tejido nervioso, muscular
esquelético y cardíaco; el Ca2+ para la contracción y excitabilidad,
tanto de los tejidos musculares esquelético, como cardíaco, para
el mecanismo de la coagulación sanguínea y la activación de gran
número de enzimas intracelulares; el Mg2+ que interviene en la
contracción muscular también y activación de algunas enzimas; el
Cl- que acompaña a muchas sales y los iones HCO3-, PO4H2-,
SO4H- y NH4+ que intervienen en el mantenimiento del equilibrio
ácido-básico del organismo.
NUTRIENTES Y OTROS METABOLITOS:- También encontramos
nutrientes tales como glucosa, aminoácidos, ácidos grasos y
productos de desecho como urea, creatinina, ácido úrico, etc.
En la siguiente animación resumimos lo anterior.
PLASMA SANGUÍNEO:
COMPOSICIÓN
CÉLULAS SANGUÍNEAS (elementos
formes)
EN CONCORDANCIA CON LO QUE SE EXPUSO CON ANTERIORIDAD EN EL
ACÁPITE DE COMPOSICIÓN DE LA SANGRE, LAS CÉLULAS SANGUÍNEAS SE
DIVIDEN COMO SIGUE:
1.- GLÓBULOS ROJOS (ERITROCITOS O HEMATÍES)
NEUTRÓFILOS
GRANULCITOS
CÉLULAS SANGUÍNEAS
EOSINÓFILOS
BASÓFILOS
2.-GLÓBULOS BLANCOS
(LEUCOCITOS)
MONOCITOS
AGRANULOCITOS
LINFOCITOS B
LINFOCITOS
3.-PLAQUETAS
LINFOCITOS T
ORÍGEN DE LAS CÉLULAS
SANGUÍNEAS
TEJIDO HEMATOPOYÉTICO
DE LA MÉDULA ÓSEA:
En el interior del canal central o
medular de los huesos largos
existe un tejido que da origen a
las tres grandes familias de
células sanguíneas. Ese tejido
recibe el nombre de tejido
hematopoyético de la médula
ósea (hemato=sangre, poyésis=
formación ). Está constituido
por células multipotenciales,
con gran capacidad de
multiplicación y de
diferenciación en distintas
familias de células sanguíneas;
se denominan CÉLULAS MADRE
de la médula ósea.
ORIGEN DE LAS CÉLULAS
SANGUÍNEAS
Por tanto encontraremos células madres de la médula ósea que se
diferenciarán en células progenitoras, mieloides, algunas de las cuales se
especializarán en dar origen a eritrocitos y otras que se especializarán en
producir los distintos tipos de leucocitos granulocitos (una por cada
variedad), así como las plaquetas. También habrá células madre que se
diferenciarán en células progenitoras linfoides que originarán las
distintas familias de linfocitos.
ORIGEN DE LAS CÉLULAS
SANGUÍNEAS
CÉLULAS MADRE PLURIPOTENCIALES DE LA MÉDULA ÓSEA ORIGINÁNDO
LAS DIFERENTES FAMILIAS DE CÉLULAS SANGUÍNEAS
CÉLULAS SANGUÍNEAS
GLÓBULOS ROJOS:- CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS Y
FUNCIONES.
Son las más numerosas de todas las células de la sangre, siendo sus cifras
normales entre 4,5-5 millones/mm3. Tienen forma de discos bicóncavos de unas
7- 8 micras de diámetro. Son células sin núcleo, organelo éste que pierden al
final de su proceso de formación y maduración en la médula ósea. Normalmente
son extraordinariamente flexibles, pudiendo deformarse al atravesar finos vasos
capilares para adaptarse al calibre de los mismos, siendo esto posible por tener
proteínas especiales en su membrana como la espectrina.
GLÓBULOS ROJOS
GLÓBULO ROJO CON EL CARACTERÍSTICO
ASPECTO DE DISCO BICÓNCAVO. M.E. DE
BARRIDO
GLÓBULOS ROJOS
GLÓBULOS ROJOS
HEMOGLOBINA:
GLÓBULOS ROJOS
Los glóbulos rojos contienen en su
citoplasma un pigmento de color rojo
llamado HEMOGLOBINA (Hb), al cual
deben su coloración roja. Este pigmento
es el que le confiere a los eritrocitos su
función en el organismo: transportar el
O2 desde los alvéolos pulmonares hasta
los tejidos y retirar el 90% del CO2
desde los tejidos hasta los alvéolos
pulmonares. Una molécula de Hb está
constituida por una parte proteica,
representada por la proteína GLOBINA,
formada por 4 cadenas polipeptídicas: 2
cadenas a y 2 cadenas b (en amarillo y
azul las primeras, en verde y rojo las
segundas). La otra parte de la molécula
de Hb no es proteica y se denomina
grupo prostético HEM, formado por 4
anillos pirrólicos en el centro de los
cuales se encuentra, unido por enlaces
químicos, un átomo de Fe2+(en rojo y
negro). Cada molécula de Hb consta de 4
grupos HEM; uno unido a cada cadena
de globina.
MOLÉCULA DE HEMOGLOBINA
GLÓBULOS ROJOS
GRUPO PROSTÉTICO HEM:- Es precisamente en el grupo
prostético HEM y especialmente en su átomo de Fe, donde
radica la capacidad de la Hb de combinarse ávidamente con el
O2. En la figura mostramos los 4 anillos pirrólicos enlazados
constituyendo el compuesto denominado PROTOPORFIRINA
IX, que al unirse al átomo de Fe constituye el grupo prostético
HEM. Cada grupo HEM es capaz de combinarse con una
molécula de O2, por tanto cada molécula de Hb podrá
transportar 4 moléculas de O2, una por cada átomo de Fe
respectivo de cada HEM.
GLÓBULOS ROJOS
TRANSPORTE DE CO2 POR LA SANGRE:- El CO2 producto del metabolismo tisular
(figura de la izquierda) difunde fácilmente desde el interior de las células tisulares y a
través de las delgadas células endoteliales de los capilares tisulares hacia el interior
de los eritrocitos, donde existe baja presión de CO2 y alta de O2. Una parte del CO2 se
combina con la globina de la Hb y el resto reacciona con el H2O, en presencia de la
enzima anhidrasa carbónica, presente en el eritrocito y en el plasma sanguíneo, dando
origen a ácido carbónico (H2CO3) que inmediatamente se disocia en ión bicarbonato
(HCO3-) e ión H+. De esta forma es transportado el CO2 por los glóbulos desde los
tejidos hacia los alvéolos pulmonares. En los capilares pulmonares (figura de la
derecha), la situación de presiones es a la inversa de lo que existe en los tejidos: los
alvéolos tienen baja presión de CO2 y por tanto se libera todo el CO2 combinado con la
Hb del eritrocito, además, el ión HCO3- del plasma penetra en el eritrocito, se combina
con el H+ y vuelve a formarse H2CO3 que al disociarse inmediatamente, libera CO2 y
H2O, difundiendo el CO2 desde el interior del eritrocito al alvéolo.
GLÓBULOS ROJOS
ESTRUCTURA Y FUNCIÓNES DE LA Hb
GLÓBULOS ROJOS
ESTRUCTURA Y FUNCIONES DE LA Hb
GLÓBULOS ROJOS
INTERCAMBIOS GASEOSOS
GLÓBULOS
ROJOS
FORMACIÓN Y MADURACIÓN DE ERITROCITOS:
Los glóbulos rojos se forman en el tejido hematopoyético
de la médula ósea, como ya se mencionó, a partir de
células madres mieloides especializadas. Durante este
proceso de maduración el futuro glóbulo rojo va a
atravesar diferentes etapas evolutivas . Obsérvese que el
eritrocito maduro (extremo bajo) es una célula
anucleada, pero que sin embargo en la mayor parte de
sus estadíos evolutivos previos sí posee núcleo. Durante
esas etapas el DNA del núcleo “orienta” al retículo
endoplásmico rugoso y demás organelos a producir
todas las sustancias necesarias para poder vivir un
promedio de 120 días, que es el promedio de vida de un
eritrocito. Posteriormente, el eritrocito pierde su núcleo
y retículo endoplásmico rugoso, convirtiéndose en un
eritrocito maduro, sin núcleo, que vivirá por unos 120
días. Durante este proceso, conocido como eritropoyésis,
los eritrocitos en formación necesitan de diferentes
sustancias, sobre todo para la síntesis de su DNA, entre
ellas son básicas la vitamina B12 y el ácido fólico, sin las
cuales se desarrollaría anemia perniciosa.
GLÓBULOS ROJOS
FORMACIÓN Y MADURACIÓN DE ERITROCTOS
(CONTINUACIÓN):
Eritropoyetina:- Existe otra sustancia fundamental para la
cabal y completa maduración de los eritrocitos en la médula
ósea. Se trata de una hormona producida por el riñón
mayormente (90%) y en menor cuantía por el hígado (10%),
llamada eritropoyetina. Si la eritropoyetina deja de
producirse o se disminuye anormalmente su producción, con el
pasar del tiempo, la persona desarrolla una severa anemia. El
riñón aumenta su producción de eritropoyetina cuando el
individuo está sometido a una atmósfera pobre en O2, como es
el caso de vivir en lugares de altitudes muy elevadas; de forma
tal que la médula ósea hiperestimulada por el aumento de
eritropoyetina circulante, resultado de la hipoxia, aumenta la
producción de eritrocitos a fin de que el organismo incremente
su capacidad de captación de O2.
GLÓBULOS ROJOS
CICLO DE VIDA DE LOS
ERITROCITOS:
Los eritrocitos
producidos en la médula
ósea son liberados a la
sangre periférica,
circulando por todo el
organismo durante 120
días, momento en que ya
los eritrocitos han
consumido todas sus
enzimas y por tanto no
pueden reaprovisionarse
de nutrientes ni producir
nuevo “material
gastable”, por tanto se
tornan funcionalmente
inoperantes; entonces
son fagocitados por los
macrófagos de las
paredes de los sinusoides
(capilares sanguíneos)
esplénicos y hepáticos,
los cuales les destruyen.
Los constituyen-
tes de la Hb, liberados a la sangre, son completamente
reciclados: los aminoácidos de la globina son
reutilizados en la síntesis de nuevas proteínas, el Fe
liberado del HEM es transportado al hígado donde se
almacena para su reutilización en la eritropoyésis y la
protoporfirina IX que restó del HEM es convertida en
biliverdina y seguidamente en bilirrubina.
GLÓBULOS ROJOS
Tal y como dijimos, el “esqueleto” o “andamio” de protoporfirina
IX que formaba parte del grupo prostético HEM (los 4 anillos
pirrólicos), al cual estaba fijado el átomo de Fe, al quedar
separado de éste, como resultado de reacciones bioquímicas
dentro del retículo endoplasmático liso del macrófago, es
transformado por la enzima HEM oxigenasa en un pigmento de
color verde llamado biliverdina, pero rápidamente, mediante una
sucesión de pasos bioquímicos, queda transformado en otro
pigmento de color amarillo, la bilirrubina, el cual es liberado a la
sangre uniéndose a las albúminas del plasma y constituyendo la
llamada bilirrubina indirecta, que es transportada así, por la
albúmina plasmática hasta el hígado. Allí, los hepatocitos captan
esta bilirrubina indirecta, separándola de la albúmina e
introduciéndola a su retículo endoplásmico liso, donde la conjugan
(la unen) con 2 moléculas de ácido glucurónico, mediante la
enzima glucuronil-transferasa, convirtiéndola así en bilirrubina
directa, pigmento de color verde-amarillento, que es segregado
entonces por el hepatocito hacia el canalículo biliar,
incorporándose así a la bilis, a la cual le otorga su color
característico.
GLÓBULOS ROJOS
METABOLSMO DEL HIERRO EN EL ORGANISMO
ABSORCIÓN, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO
DEL HIERRO:
Los alimentos que constituyen fuentes abundantes de hierro
fácilmente absorbible son básicamente las carnes y vísceras,
que poseen hierro HEM en su composición formando parte de
la Hb de la sangre del animal y de la MIOGLOBINA, una
proteína especial presente en las fibras musculares (carne) del
animal. Existen vegetales de alto contenido en hierro también,
pero éste no esta formando compuestos HEM, por tanto no
resulta tan bien absorbido como en el caso del hierro HEM de
los productos cárnicos.
GLÓBULOS
ROJOS
El hierro es absorbido en el intestino delgado (yeyuno-íleon), pero
para ello debe combinarse con una proteína b globulina producida
por el hígado, llamada APOTRANSFERRINA, que es excretada por
este órgano hacia el duodeno formando parte de la bilis. La
combinación de APOTRANFERRINA + Fe forma un nuevo
compuesto, la TRANSFERRINA INTESTINAL, que resulta
absorbida por pinocitosis por las células de la mucosa intestinal.
Desde estas células, el Fe de la TRANSFERRINA intestinal es
transferido hacia el plasma de los capilares sanguíneos
intestinales, en donde se une de nuevo a APOTRANSFERRINA que
existe también en el plasma (apotransferrina plasmática),
constituyendo así la TRANSFERRINA PLASMÁTICA, siendo
transportado el Fe de esta forma, por todo el organismo.
Todos los tejidos recibirán cantidades de Fe para la producción de
enzimas de la cadena respiratoria (citocromos) y peroxisomales
(catalasas), pero sobre todo las células de la médula ósea
eritropoyéticas, así como los hepatocitos, en donde quedará
almacenado, unido a otra globulina, la APOFERRITINA. La
combinación APOFERRITINA + Fe origina la FERRITINA, que es
la forma en que se almacena el Fe en el organismo como reserva.
GLÓBULOS ROJOS
METABOLISMO DEL HIERRO
(ESQUEMA)
APOFERRITINA
HIERRO A LA MÉDULA ÓSEA Y
DEMÁS TEJIDOS
+ Fe
ALIMENTOS
CÁRNICOS
INGERIDOS
FERRITINA
HÍGADO
DEPÓSITO DE Fe
TRANSFERRINA PLASMÁTICA
APOTRANSFERRINA
Fe + APOTRANSFERRINA PLASMÁTICA
B
I
L
I
S
Fe Fe
Fe-HEM + APOTRANSFERRINA
ABSORCIÓN
INTESTINAL
TRANSFERRINA INTESTINAL
INTESTINO DELGADO
PLASMA
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