Fisiología de la sangre y órganos hematopoyéticos (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Fisioterapia - 1º curso
Asignatura Función del cuerpo humano
Año del apunte 2015
Páginas 9
Fecha de subida 23/02/2015 (Actualizado: 23/06/2015)
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SANGRE Y ORGANOS HEMATOPOYÉTICOS Funciones generales de la sangre La sangre es un tejido conectivo líquido, que tiene 3 funciones principales: - Transporte, de gases (O2 y CO2), de nutrientes (glucosa, ácidos grasos), hormonas, calor y productos de desecho (urea, grupos amino).
- Regulación, ayudando a mantener la homeostasis de todos los líquidos corporales.
Ayuda a mantener constante el pH (7.4), la temperatura (37ºC), la presión osmótica (300 milimoles) - Protección, mediante distintos mecanismos como la coagulación o la inmunidad Características físico-químicas de la sangre La sangre es más densa (1,055 Kg/L) y viscosa (3,6/5,4) que el agua (1). Su temperatura es de alrededor de 38ºC, y posee un pH ligeramente alcalino (7,35-7,45). Presenta una isotonicidad de 300 mmol/L.
Constituye aproximadamente el 20% del líquido extracelular y alcanza el 8% de la masa corporal total.
La volemia, cantidad total de sangre, varía en función del sexo, de la masa y de la altura, siendo aproximadamente de 5-6 litros en un hombre adulto, y 4-5 litros en una mujer.
Componentes de la sangre La sangre es una mezcla compleja formada por dos componentes: - El plasma, que es una matriz extracelular líquida que contiene sustancias disueltas.
Ocupa aproximadamente el 55% del volumen.
- Los elementos corpusculares, que ocupan el 45% de volumen restante, incluyen 3 elementos principales: los eritrocitos o glóbulos rojos (que ocupan más del 99% del volumen), los leucocitos o glóbulos blancos y las plaquetas (que juntos conforman el 1% restante).
El porcentaje del volumen total de sangre ocupado por los glóbulos rojos se denomina hematocrito. El rango normal de hematocrito para una mujer es de 38-46%, y para hombres del 40-54%. Cuando el hematocrito es inferior al rango normal, hablamos de anemia, y cuando es superior, de policitemia.
La anemia viene dada por una deficiencia de hemoglobina en la sangre, que puede deberse a un descenso del número de eritrocitos, o a la disminución de la cantidad de hemoglobina en estos eritrocitos.
Podemos diferenciar distintos tipos de anemia: o Hemorrágica: debido a una pérdida de sangre o Aplásica: debido a una afectación funcional de la médula ósea o Megaloblástica: debido a la falta de vitamina B12 o ácido fólico o Hemolítica: debido a enfermedades hereditarias que afectan a los eritrocitos Plasma sanguíneo Cuando se le quitan los elementos corpusculares a la sangre, se obtiene un líquido amarillento denominado plasma sanguíneo. Este plasma está formado por un 91,5% de agua, y un 8,5% de solutos, de los cuales, la mayor parte (7%) son proteínas.
Los hepatocitos (células del hígado) sintetizan gran parte de las proteínas plasmáticas, entre las cuales destacan la albúmina (54%), las globulinas (38%) y el fibrinógeno (7%).
Ciertas células de la sangre se transforman en células productoras de gammaglobulinas, un tipo importante de globulina. Estas proteínas plasmáticas son también llamadas anticuerpos o inmunoglobulinas, debido a que se producen durante ciertos tipos de respuesta inmunitaria.
Las proteínas plasmáticas cumplen distintas funciones, que podemos observar en el siguiente cuadro.
A parte de las proteínas, el plasma también presenta otros solutos como electrolitos, nutrientes, gases, etc.
Los marcadores bioquímicos son una serie de sustancias presentes en la sangre que nos permite conocer un estado patológico en una persona, cuando estos se encuentran fuera de unos valores de referencia.
Elementos corpusculares 1. Eritrocitos Son elementos corpusculares que contienen en un 95% la proteína transportadora de oxígeno, la hemoglobina, que es la que da a la sangre su color rojo. Su formación comienza en el proeritroblasto, y finaliza cuando se forma el eritrocito maduro.
La hemoglobina está formada por una proteína llamada globina, compuesta por 4 cadenas polipeptídicas. Cada cadena tiene unido un grupo hemo. Este grupo hemo, presenta un grupo tetrapirrol y un ion hierro, el cual puede combinarse de forma reversible con una molécula de O2. Por lo tanto, cada molécula de hemoglobina podrá unirse a 4 moléculas de O2.
Además de esta, presenta otras proteínas para producir energía.
Los glóbulos rojos tienen una estructura simple. Su membrana plasmática es muy resistente y flexible, lo que les permite deformarse sin romperse mientras se comprimen al pasar por capilares estrechos. Está compuesta por: - Una bicapa de lípidos, compuesta principalmente por fosfolípidos y colesterol no esterificado.
Proteínas transmembrana integradas en la membrana Un esqueleto de membrana para proporcionar integridad al eritrocito.
Los eritrocitos maduros no tienen núcleo ni otros orgánulos, y no pueden reproducirse ni llevar a cabo actividades metabólicas complejas.
La principal función de los eritrocitos es transportar el oxígeno desde los pulmones a las diferentes células. Además de esto, ayudan a mantener la presión oncótica y equilibrar el pH.
Los GR presentan una forma de disco bicóncabo, lo que le permite tener una superficie mucho mayor para la entrada y salida de gases.
La eritropoyesis La eritropoyesis es la producción de eritrocitos. En función de la edad de la persona, los eritrocitos se producen en distintas partes del cuerpo por lo que podemos distinguir 3 fases: - Fase primaria: o Primeras semanas de vida embrionaria: saco vitelino, eritrocitos primitivos y nucleados o Segundo trimestre de gestación: el hígado es el principal órgano productor de eritrocitos, pero también se forman en el bazo y en los ganglios linfáticos.
o Último mes de gestación y nacimiento: se producen exclusivamente en la medula ósea.
- Fase secundaria: desde el nacimiento hasta los 20 años, todos los eritrocitos se forman en la medula ósea de todos los huesos.
- Fase terciaria: En la vida adulta, los eritrocitos se forman en la medula de algunos huesos como los del esqueleto axial (cráneo, vertebras, costillas esternón y pelvis. A partir de los 20 años, en el interior de los huesos largos, la medula roja comienza a ser sustituida por medula amarilla, compuesta fundamentalmente de tejido adiposo.
Los eritrocitos se producen a partir de células madre pluripotenciales de la medula ósea, que pueden dar lugar a todos los diferentes tipos de células sanguíneas.
La masa de eritrocitos está regulada dentro de unos límites muy estrechos.
Uno de los factores más importantes que aumentan la eritropoyesis es la deficiencia de oxígeno en los tejidos, la hipoxia.
La hipoxia puede producirse por distintos motivos, como encontrarse en una zona de mucha altitud, donde la concentración de oxigeno es menor, sufrir una anemia o una hemorragia, etc.
Independientemente de cual sea la causa, una situación de hipoxia estimulara el aumento de la producción y liberación de una hormona glucoproteica denominada eritropoyetina (EPO).
La eritropoyetina es una hormona sintetizada en el riñón. Su producción aumenta minutos después de producirse una situación de hipoxia, siendo máxima a las 24 horas.
Esta actúa sobre los receptores de membrana de las células madre pluripotenciales de la médula ósea, estimulando la producción de proeritroblastos, su desarrollo a reticulocitos y acelerando su diferenciación a eritrocitos.
La maduración de los eritrocitos está condicionada también por el estado nutricional.
La vitamina B12 y el ácido fólico son dos vitaminas necesarias para la formación de eritrocitos.
Su ausencia da lugar al fracaso de la eritropoyesis, ya que no se produce la proliferación de los eritroblastos, y en su lugar se forman unas células grandes denominadas macrocitos, los cuales también son capaces de transportar oxígeno, pero presentan una membrana mucho más frágil que provoca fácilmente su rotura. Esto se denomina anemia megaloblástica.
Destrucción de los eritrocitos Los GR tienen una vida aproximada de 120 días, debido al desgaste que sufre su membrana plasmática al deformarse y rozar en los capilares sanguíneos.
Los eritrocitos desgastados son retirados de la circulación y destruidos de la siguiente manera: - Los macrófagos del bazo, hígado o medula ósea fagocitan los GR desgastados - - La globina y el grupo hemo se separan La globina se degrada en aminoácidos, que pueden ser utilizados para sintetizar otras proteínas El hierro se elimina del grupo hemo, y se asocia con la proteína transferrina (proteína transportadora de hierro) que lo llevara hasta fibras musculares, células hepáticas y macrófagos del bazo e hígado, donde se asociara con una proteína encargada del depósito y almacenamiento del hierro, la ferritina.
La porción no férrica del grupo hemo, se convierte en biliverdina, y posteriormente en bilirrubina, que será transportada hacia el hígado por la sangre, donde se mezclará con la bilis. Posteriormente irá hacia el intestino delgado y grueso, donde después de algunos procesos más, será excretada con las heces y la orina.
En la siguiente imagen, podemos observar el ciclo vital de los GR, que incluye su formación y destrucción 2. Leucocitos o glóbulos blancos Son las unidades móviles del sistema de defensa, poseen núcleo y no contienen hemoglobina.
Los GB son mucho menos numerosos en la sangre que los GR, con solamente 5000-7000 células por µL de sangre. El aumento de la cantidad de glóbulos blancos por encima del rango habitual se denomina leucocitosis, y por debajo leucopenia.
Los leucocitos se clasifican como granulares o agranulares, dependiendo de si tienen o no gránulos citoplasmáticos llenos de sustancias químicas visibles por microscopio. Los granulocitos incluyen a los neutrófilos, eosinófilos y los basófilos. Los agranulocitos incluyen a los linfocitos y a los monocitos, que posteriormente aumentaran su tamaño y se convertirán en macrófagos.
Las distintas células que forman los glóbulos blancos cumplen distintas funciones.
- Los neutrófilos y monocitos participan en la fagocitosis, ingiriendo bacterias y desechos de materia inanimada. Los neutrófilos son los que responden más rápido, y después englobar al patógeno durante la fagocitosis, libera diversas sustancias químicas para destruirlo.
Los monocitos tardan más en alcanzar el sitio de infección, pero lo hacen en cantidades mayores y destruyen más microbios. Una vez en el sitio, aumentan su tamaño y se convierten en macrófagos circulantes.
- Los basófilos, liberan sustancias que intensifican la reacción inflamatoria.
- Los eosinófilos liberan enzimas que combate los efectos de distintas sustancias involucradas en la inflamación durante reacciones alérgicas.
- Los linfocitos son los soldados más destacados del sistema inmune. Los tres tipos principales de linfocitos son: o Células B: Especialmente efectivas en la destrucción de las bacterias e inactivación de sus toxinas o Células T: atacan virus, hongos, células cancerosas, células trasplantadas, etc.
o Natural Killer: atacan a una amplia variedad de microbios infecciosos.
Un aumento en el número de GB circulantes suele indicar inflamación o infección.
Las distintas células que componen los glóbulos blancos, se producen en zonas distintas del cuerpo. Todas ellas provienen de una célula madre pluripotencial, pero cuando esta evolucione a una célula madre mieloide y posteriormente a un mieloblasto, dará lugar a monocitos, basófilos, neutrófilos y eosinófilos, que se formaran en la medula ósea.
Cuando la célula madre pluripotencial, evolucione a una célula madre linfoide, dará lugar a células B, células T y natural Killer, que se formarán en los órganos linfógenos (ganglios linfáticos, bazo, timo, amígdalas y tejidos linfáticos) Los distintos leucocitos presentan diferentes tasas de supervivencia: 3. Plaquetas Contribuyen a frenar la pérdida de sangre en los vasos sanguíneos dañados formando un tapón plaquetario. Sus gránulos también contienen sustancias que, al ser liberadas, promueven la coagulación de la sangre.
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