FISIOLOGIA.  /  SISTEMA SANGUÍNEO/  LA SANGRE

LA SANGRE Y SUS PROPIEDADES

LA SANGRE

LA SANGRE ES LA FRACCIÓN MOVILIZABLE DEL LÍQUIDO EXTRACELULAR, ESENCIAL PARA EL CONTROL DEL MEDIO INTERNO. CONSTA DE UNA PARTE LÍQUIDA EL PLASMA Y OTRA CONSTITUÍDA POR LOS ELEMENTOS FORMES.

OBJETIVOS

  1.  Definir el concepto de sangre
  2.  Enumerar las funciones de la sangre.
  3. Describir en términos generales su estructura: tipos celulares y composición del  plasma.
  4. Definir el concepto de hematocrito y conocer su valor normal.
  5. Definir el concepto  de  velocidad de sedimentación.
  6. Conocer la concentración de las proteínas plasmáticas.
  7. Indicar los lugares de producción de las proteínas plasmáticas.
  8. Indicar los distintos grupos de proteínas plasmáticas y sus funciones principales.
  9. Conocer el papel de las proteínas plasmáticas en las propiedades físicas de la sangre.
  10. Indicar el papel de los componentes inorgánicos en las propiedades físicas de la sangre.
  11. Indicar los factores que determinan cambios en la viscosidad sanguínea.

DEFINICIÓN

LA SANGRE ES UNA FRACCIÓN DEL LEC (MEDIO INTERNO) A LA QUE SE LE HAN AÑADIDO ELEMENTOS FORMES CON FUNCIONES MUY ESPECIALIZADAS. ESTANDO EN CONTINUO MOVIMIENTO GRACIAS AL APARATO CARDIOVASCULAR.

introducción a la sangre

Figura 1: La sangre.

La sangre.

Figura 2: La sangre. Elementos.

Figura 3: Concepto de sangre.

FUNCIONES

Las funciones de la sangre se clasifican en tres categorías.

TRANSPORTE:

  • Compuestos nutritivos.
  • Productos del catabolismo celular.
  • Gases respiratorios.
  • Hormonas, moléculas reguladoras y enzimas.
  • Calor.
    Funciones de la sangre

    Figura 4: Funciones de la sangre.


    HOMEOSTASIS
    :

  • Volumen del compartimento intersticial.
  •  
  • pH
  • Temperatura corporal.
  • Protección a la infección.
  • Pérdida de sangre.
  • Limpieza del organismo.

    METABÓLICA
    :
  • Enzimas plasmáticas.

VOLUMEN SANGUÍNEO

Volumen sanguíneo.

Figura 5: Volumen corporal de sangre.

COMPOSICIÓN Y PROPIEDADES FUNCIONALES. TÉCNICA DE FRACCIONAMIENTO

Fraccionamiento de la sangre.

Figura 6: Técnicas de fraccionamiento de la sangre.

Dependiendo de como tratemos la muestra de sangre, obtendremos diferentes resultados. Si lo hacemos con anticoagulantes (citrato u oxalato sódico) y la centrifugamos, forzamos a que los elementos más densos se depositen en el fondo. Si no centrifugamos, los elementos más densos caerán lentamente hacia el fondo. En ambos casos se obtiene una masa roja en el fondo, formada principalmente por los glóbulos rojos y un sobrenadante de color amarillento llamado plasma.

ÍNDICE HEMATOCRITO

La masa forme contiene una gran capa rojiza de glóbulos rojos, seguida por una capa blanquecina de menor espesor, formada por los glóbulos blancos y las plaquetas.

Hematocrito

Figura 7: Índice hematocrito.

La relación porcentual entre el volumen en ml de elementos formes sanguíneos y el volumen de sangre de la muestra (100 ml), se denomina hematocrito (Hct). En la práctica se utiliza el % de volumen de GR respecto al volumen de sangre de la muestra (100 ml).

Como con esta técnica queda un 4% de plasma atrapado entre los GR -puesto de manifiesto por técnicas radioactivas-, si multiplicamos Htc x 0,96 obtenemos el VOLUMEN DE CÉLULAS EMPAQUETADAS o PCV.

ELEMENTOS FORMES

Elementos formes

Figura 10: Elementos formes de la sangre.

La masa forme contiene una gran capa rojiza de glóbulos rojos, seguida por una capa blanquecina de menor espesor, formada por los glóbulos blancos y las plaquetas.

De todos estos elementos formes, sólo se consideran células, la familia de los glóbulos blancos, pues todas ellas contienen un núcleo bien diferenciado. El resto, los glóbulos rojos y las plaquetas, no contienen núcleo y por tanto, se consideran elementos formes con una vida limitada, dado que no pueden regenerar su maquinaria enzimática.

Los eritrocitos o glóbulos rojos, son los encargados de transportar los gases respiratorios. Los glóbulos blancos, se encargan, sus diferentes familias, de la defensa y limpieza del medio interno y son responsables de la INMUNIDAD del sujeto. Por último, las plaquetas o trombocitos, son saquitos de citoplasma, llenos de los metabolitos necesarios para el proceso de la hemostasia y coagulación.

PLASMA (COMPOSICIÓN)

Plasma

Figura 11: Composición del plasma.

Supone el 5% del pc (aprox. 3 litros) o el 55% del volumen sanguíneo.
Densidad (d) = 1,025 – 1,029
Viscosidad (h) = 1,6 – 2,1 (reológicamente es un líquido newtoniano)
pH = 7,37 – 7,43
Presión osmótica = 5600 mmHg (745 kPa)(7,3 atm)
En 1 minuto se intercambia aprox. el 70% del plasma con el líquido intersticial por tanto, el origen del plasma se encuentra en el intercambio capilar mediante los procesos de filtración y reabsorción.

Cada litro contiene:

 AGUA90% volumen plasmáticoentre 900 y 910 g.Actúa como diluyente, acumulador, transportador y disipador del calor, ya que posee un alto calor específico; alta conductividad térmica y alto calor de evaporación.
ELECTRÓLITOS1% volumen plasmático Responsables del 96% de las propiedades osmóticas (270 mosmoles corresponden al ClNa); del 85% del pH plasmático y de las propiedades eléctricas de los elementos formes.
COMPUESTOS
ORGÁNICOS
9% volumen plasmático  
 PROTEÍNAS (7-8% vp)
de 65 a 85 g
Responsables de la viscosidad plasmática, transporte de sustancias, pH del plasma, presión coloidosmótica, aporte nutritivo, protección contra pérdidas de sangre y defensa contra infecciones y agentes extraños.
OTROS (glucosa (0,4 a 0,8 gr/l), urea, lípidos, etc)
unos 20 g.
Tanto la glucosa como la urea participan en la osmolaridad del plasma en aprox. 5mOsm/l, lo que supone una presión osmótica añadida de unos 96,5 mmHg.

AGUA

Funciones del agua plasmática.

Figura 12: Propiedades del agua plasmática.

El agua plasmática que constituye el principal componente de la sangre y a su vez del plasma (el 90% del volumen plasmático), tiene funciones muy importantes, basadas en sus propiedades físicas como diluyente químico, acumulador de calor por su calor específico; transportador del calor por su conductividad térmica y a su vez disipadora del calor por su calor de evaporación. Gracias a estas propiedades físicas, ha  permitido que la vida se desarrolle en la Tierra en la forma que la conocemos.

COMPONENTE INORGÁNICO : ELECTROLITOS

Responsables del 96% presión osmótica, del 85% del pH plasmático y de las propiedades eléctricas de las  células, constituye el 1% del volumen plasmático.

Composición de los líquidos corporales

Figura 13: Componentes electrolíticos del plasma sanguíneo.

FORMAN EL 75% DE LAS MOLÉCULAS DEL PLASMA. EL 75% ES ClNa.

EL FÓSFORO PLASMÁTICO SE ENCUENTRA EN CUATRO FORMAS: UNA INORGÁNICA (ORTOFOSFATO) Y TRES ORGÁNICAS: FÓSFORO LIPÍDICO (FOSFÁTIDOS); FÓSFORO NUCLEICO (A. NUCLEICOS); Y EL RESTO COMO GLICEROFOSFATOS, HEXOSAFOSFATOS, ETC.)

FUNCIONES

RESPONSABLES DEL:
96% DE LA PRESIÓN OSMÓTICA DEL PLASMA (270 mosmoles corresponden al ClNa
85% DEL pH PLASMÁTICO 
PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LAS CÉLULAS SANGUÍNEAS

COMPONENTE ORGÁNICO : PROTEÍNAS PLASMÁTICAS 

Proteínas plasmáticas.

Figura 14: Proteínas plasmáticas.

SEROALBÚMINA:
60% DEL TOTAL DE LAS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS. (4 a 5 g/kg pc)(3,9 g/100 ml plasma).Vida media: 19 días. Producción diaria: 14 a 17 g. 80% de la presión coloidosmótica.
LA SEROALBÚMINA TIENE MAYOR CAPACIDAD DE ATRAER EL AGUA QUE LAS GLOBULINAS, SIENDO RESPONSABLE DEL 80% DE LA PRESIÓN ONCÓTICA QUE EJERCEN LAS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS. 1 g DE SEROALBÚMINA RETIENE 18 ml DE AGUA (22 mmHg, 25ºC y pH 7,4). ESTA PROPIEDAD FACILITA QUE LA TRANSFUSIÓN DE PLASMA, CONSERVE UN VOLUMEN ADECUADO FRENTE A UN SHOCK TRAUMÁTICO O QUEMADURAS. ADEMÁS ACTÚA COMO UN IMPORTANTE TRANSPORTADOR DE MOLÉCULAS PLASMÁTICAS, SOBRE TODO DE AQUELLAS QUE NO SON HIDROSOLUBLES. (IMPORTANTE TRANSPORTADOR DE HORMONAS NO HIDROFÍLICAS).

GLOBULINAS:
40% DEL TOTAL DE PROTEÍNAS. Producción: 5 g/día. Vida media: 5 días.
a1: glucoproteínas: 0,43 g/100 ml plasma transportan glucosa, tiroglobulina, transcobalamina,  transcortina, ?1-lipoproteínas.
a2: 0,62 g/100 ml plasma: haptoglobina, ceruloplasmina, etc.
b: 0,94 g/100 ml plasma transportadoras de lípidos y polisacáridos (unen el 75%):lipoproteína b1; transferrina; protrombina, etc.
g: 0,75 g/100 ml; anticuerpos

FIBRINÓGENO:
0,25 g/100 ml: coagulación.

ORÍGEN DE LAS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS

SE RECONOCEN ALREDEDOR DE 200 PROTEÍNAS DISUELTAS. La mayoría proceden del hígado; los anticuerpos del sistema inmune y el resto son de fase aguda que aparecen durante los procesos de infección e inflamación.

Origen de las proteínas plasmáticas.

Figura 15: Origen de las proteínas plasmáticas.

electroforeisis de las proteínas plasmáticas

Figura 16: Electroforesis de las proteínas plasmáticas.

Proteínas inflamatorias.

Figura 17: Proteínas inflamatorias.

DURANTE LA INFLAMACIÓN APARARECEN LAS PROTEÍNAS DE FASE AGUDA. Y EN SITUACIONES PATOLÓGICAS PUEDEN APARECER ÉN EL PLASMA PROTEÍNAS PROCEDENTES DE LA LESIÓN TISULAR (amilasa en el daño pancreático; creatininfosfatasa en el daño muscular, etc.)

Proteínas de fase aguda.

Figura 18: Proteínas de fase aguda.

El recambio de estas proteínas lo realiza el hígado. Los hepatocitos tienen receptores para los restos galactosa que se ponen de manifiesto por acción de una enzima: la neuraminidasa que elimina el resto de ácido siálico que cubre a los restos de galactosa. Todas las proteínas plasmáticas excepto la albúmina, están cubiertas por vainas glicosídicas con restos de ácido siálico.

FUNCIONES  DE LAS PROTEÍNAS PLASMÁTICAS 

REPRESENTAN DEL 7 AL 8% DEL VOLUMEN PLASMÁTICO.

RESPONSABLES DE:

LA VISCOSIDAD DEL PLASMA (90%)

TRANSPORTE DE SUSTANCIAS:

  • IONES METÁLICOS
  • ÁCIDOS GRASOS
  • ESTEROIDES
  • HORMONAS
  • DROGAS

PARTE DEL pH PLASMÁTICO (15%)

PRESIÓN COLOIDOSMÓTICA (20 mmHg)(2,7 kPa)

APORTE NUTRITIVO

PROTECCIÓN CONTRA PÉRDIDA DE SANGRE (HEMOSTÁSIS)

DEFENSA CONTRA INFECCIONES Y AGENTES EXTRAÑOS.

SUSPENSIÓN ESTABLE DE LA SANGRE.

PROENZIMAS

GLUCOSA Y UREA 

Responsables de unos 5 mosmoles de la osmolalidad total.

 

PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS 

Densidad: en varones 1, 055 – 1, 064; en mujeres 1, 050 – 1, 056

pH: arterial 7,4; venoso 7, 35

viscosidad
: 2, 7 ±  (reológicamente es un líquido no newtoniano)
Define la velocidad de sedimentación: 3,3 mm/1º hora (varones) y 7,5 mm/1º hora (hembras). Y las propiedades reológicas (ver más abajo).

presión osmótica
: 5600 mmHg (745 kPa)(7, 3 atm.)

punto crioscópico
: -0, 54 ºC

osmolaridad:
 290 mosmoles/lt

VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN

Si no centrifugamos, los elementos más densos caerán lentamente hacia el fondo (VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN ERITROCITARIA) (VSE). En ambos casos se obtiene una masa roja en el fondo, formada principalmente por los glóbulos rojos y un sobrenadante de color amarillento llamado plasma.Velocidad de sedimentación

Figura 8: Velocidad de sedimentación de la sangre.

LA SEDIMENTACIÓN DE LOS ERITROCITOS SE PRODUCE POR TENER MAYOR DENSIDAD QUE EL PLASMA (1,096 > 1,027). TODOS AQUELLOS FACTORES QUE AUMENTEN SU DENSIDAD AUMENTARÁN SU VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN. EL VALOR NORMAL ES DE 3 a 6 mm/h PARA HOMBRES Y DE 8 a 10 mm/h PARA MUJERES.

LOS FACTORES DETERMINANTES SON ESENCIALMENTE PLASMÁTICOS, DESTACANDO EL FIBRINÓGENO Y LAS GLOBULINAS, CUYO INCREMENTO FAVORECE EL APILAMIENTO DE LOS ERITROCITOS, LO QUE SUPONE INCREMENTO DEL VOLUMEN CORPUSCULAR Y DENSIDAD Y DISMINUCIÓN DE LA SUPERFICIE Y POR TANTO, DISMINUCIÓN DE LA RESISTENCIA A SU MOVIMIENTO, AUMENTANDO ASÍ LA VSE.

Modificadores de la velocidad de sedimentación

Figura 9: Factores que modifican la velocidad de sedimentación.

LAS INFECCIONES Y LOS TUMORES INCREMENTAN LA VSE.

EXISTE UNA RELACIÓN INVERSA ENTRE EL CONTENIDO DE ALBÚMINA Y EL DE GLOBULINAS, DE FORMA QUE CUANDO DISMINUYE LA PRIMERA Y AUMENTA LA SEGUNDA SE PRODUCE UN INCREMENTO DE LA VSE.

LA DISMINUCIÓN DEL Hct DISMINUYE LA VISCOSIDAD SANGUÍNEA Y AUMENTA LA VSE.

LOS CAMBIOS DE FORMA ERITROCITARIA DISMINUYEN LA VSE POR DIFICULTAR SU AGREGACIÓN (ANEMIA PERNICIOSA).

HORMONAS ESTEROIDES COMO LOS ESTRÓGENOS Y GLUCOCORTICOIDES AUMENTA LA VSE IGUAL QUE LOS SALICILATOS.

Si por el contrario no tratamos la muestra de sangre con anticoagulantes, se forma un coágulo que cae al fondo del tubo y sobre él queda un sobrenadante que se denomina SUERO.

EL SUERO ES UN PLASMA SIN PROTEÍNAS DE COAGULACIÓN Y RICO EN SEROTONINA Y FACTORES DE CRECIMIENTO.

REOLOGÍA DE LA SANGRE

Se define el comportamiento reológico de un líquido como la relación entre la fuerza de deslizamiento y el grado de velocidad o índice de deslizamiento que éste sufre.

Realmente indica el comportamiento de un líquido frente a su desplazamiento por un conducto es decir, su viscosidad (resistencia que presenta un líquido a deformarse).

Animación 1: Reología de los líquidos.

Cuando la relación es lineal se denomina líquido newtoniano como por ejemplo el agua y el suero.

Cuando la relación no es lineal se denomina líquido no newtoniano como la sangre.

Dado que este comportamiento depende directamente de la viscosidad del líquido, en un líquido newtoniano la relación implica viscosidad constante; mientras que en el no newtoniano indica viscosidad variable. Es decir, que a pequeñas fuerzas de deslizamiento, velocidades pequeñas de desplazamiento por incremento de la viscosidad (lo que se puede apreciar en la parte inicial de la curva relativa a la sangre), mientras que a partir de cierto valor alto de tensión de deslizamiento, la viscosidad se vuelve constante; por lo que la sangre se comporta de forma no newtoniana a pequeñas velocidades de deslizamiento y como newtoniana a altas velocidades. Estos es así, porque las altas velocidades inducen separación de los eritrocitos y por tanto, al disminuir la interacción entre ellos, disminuye la viscosidad.

En condiciones fisiológicas, el hematocrito es el factor determinante de la viscosidad, por lo que todos los factores que modifiquen el Htc, modificarán la viscosidad y el comportamiento reológico de la sangre, que en definitiva supone una modificación del gasto energético del corazón, como bomba que debe mantener en continuo movimiento la sangre.

Factores que modifican el Htc:
– la velocidad de la sangre (si aumenta, disminuye)
– el calibre del vaso (disminuye)
– la concentración de proteínas plasmáticas
– según el tipo de circulación (arterial o venosa)
– según la carga eléctrica del eritrocito
– la deformabilidad del eritrocito: si disminuye, aumenta la viscosidad.

VALORES SANGUÍNEOS

Valores sanguíneos

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