Nivel de organización de los glóbulos rojos

Composición química de la sangre:

La sangre es una variedad especializada del tejido conectivo, de consistencia liquida, que forma parte del sistema cardiovascular. Es un líquido ligeramente alcalino que constituye cerca del 8% del peso corporal. El volumen total de sangre en un adulto de unos 65 kilos es aproximadamente de 5 litros.

Siempre está circulando a través de los vasos sanguíneos como consecuencia del bombeo del corazón, de esta manera, actúa como medio de transporte que lleva a los tejidos las sustancias esenciales para realizar sus funciones vitales y recoge de éstos los deshechos propios de su metabolismo celular.

El 55% de la sangre está formada por un liquido que recibe el nombre de plasma sanguíneo, en el cual se encuentran suspendidos los elementos formes, que son los glóbulos rojos, los glóbulos y las plaquetas.

El plasma es una disolución acuosa de una composición compleja y que constituye en torno al 55% del volumen sanguíneo, y está compuesto por agua y por sustancias solidas. El agua constituye en torno al 90% mientras que los sólidos forman el 10% restante.

Suero: Plasma sin factores de coagulación.

Con respecto a los sólidos podemos dividirlos en dos grandes grupos:

-Sustancias inorgánicas:

la forman minerales y diversos iones tales como ion sodio, ion potasio, ion calcio, ion cloro, ion bicarbonato, ion fosfato y el ion sulfato.

-Sustancias orgánicas:

Estas sustancias las podemos clasificar en tres grupos:

• Proteínas plasmáticas:

  
  constituyen en torno al 7% del volumen y son la albúmina que es la mayoritaria, la globulina en sus distintas variedades como por ejemplo glucoproteinas, lipoproteinas, factores del complemento y inmunoglobulinas y factores de coagulación. Otro tipo de proteínas plasmáticas es el fibrinógeno.
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  Proteínas no plasmáticas:

  como son las encimas y las hormonas.
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  Otras sustancias:

  como son productos de deshecho del tipo urea o ácido úrico.

Estos componentes del plasma se forman en diversas partes del cuerpo y así en el hígado se sintetizan todas las proteínas plasmáticas excepto las inmunoglobulinas, en las glándulas endocrinas se secretan las hormonas correspondientes, en el riñón se mantiene constante la concentración de agua y solutos salinos y en el intestino se sintetiza los lípidos y las demás sustancias absorbidas en él.

La fase solida esta constituida los glóbulos rojos o eritrocitos, glóbulos blancos y las plaquetas.

FASE LIQUIDA:

Proteínas plasmáticas:

estas proteínas desempeñan las siguientes funciones:

1. Se encargan del mantenimiento de la presión osmótica, debido a la presencia entre otras sustancias de estas proteínas en el interior de los vasos sanguíneos delimitados por la membrana celular. La razón de que estas proteínas ejerzan una presión se debe a que el agua se dirige siempre desde donde hay mayor potencial hídrico al lugar donde haya un menor potencial hídrico, de esta manera el agua del cuerpo humano irá al lugar donde haya mayor concentración de algunas sustancias. En el caso de las proteínas plasmáticas el hecho de que el plasma sanguíneo contenga mas proteínas que el liquido intersticial hace que el agua de este liquido tienda a entrar en los vasos sanguíneos manteniendo de esta forma el volumen plasmático y la volemia. La volemia depende de la edad del peso y del sexo y según estas variables sus valores oscilan entre 4 y 6 litros de sangre, es decir, de unos 65 a 71 ml por kilo de peso.

1. Función electroquímica, debido a la naturaleza semipermeable de la membrana de los vasos sanguíneos las proteínas plasmáticas son retenidas en el compartimento vascular influyendo sobre la actividad osmótica para los movimientos de los fluidos entre los compartimentos de los vasos sanguíneos y del liquido intersticial. Cuando existen moléculas cargadas de gran tamaño que no atraviesan la membrana semipermeable su presencia cambia la distribución de las partículas iónicas por lo tanto la presencia de proteínas intracelulares cargadas negativamente atrae los iones potasio (k⁺) y repele los iones cloro (Cl^-) producíéndose un gradiente electroquímico a ambos lados de la membrana así como un gradiente de concentración de los iones cloro (Cl^-)  y potasio (k⁺).

1. Función de tampón o buffer:

   
   Los sistemas tampones están presentes en todos lo líquidos corporales actuando de forma inmediata siempre y cuando se produzca una anomalía en el pH del sistema. Combinándose con el exceso de ácidos o de bases para formar sustancias que regulen el pH.

-Funciones del plasma

El plasma desempeña las siguientes funciones:

1ºFunción nutritiva:

Es el encargado de transportar sustancias alimenticias que cede a los tejidos como por ejemplo: Glucosa para obtener energía, ácidos grasos, aminoácidos, vitaminas y minerales.

2ºEscretora:

Ya que transporta sustancias de desecho procedentes del metabolismo celular tales como: Urea, ácido úrico, etc… Que son excretadas por la orina  

3ºHomeostatica:

Es la capacidad del organismo de mantener constantes las variables controladas del medio interno correspondientes a cada situación fisiológica como es la temperatura, la glucemia, el pH, la presión parcial del oxigeno y la presión parcial del CO₂.En los riñones es donde tiene lugar la regulación del volumen del agua y de la concentración de los electrolitos además de regularse el pH y la eliminación de productos procedentes del metabolismo.

Los valores del pH de la sangre se encuentran entre 7’35 y 7’45 y se puede calcular a partir de la concentración del ion bicarbonato () en plasma y de la presión arterial del CO₂  a través de la siguiente ecuación:

La concentración del ion bicarbonato esta controlada por la función renal y la presión arterial del CO₂ por la función respiratoria esto implica que la cantidad de ácido carbónico en sangre depende directamente de la excreción de CO₂ realizada en los pulmones lo que significa que el pH de la sangre puede regularse en función del ritmo de ventilación pulmonar y el sistema tampón bicarbonato se encuentra regulado por la excreción renal.

4ºRegulación de la temperatura corporal:

El plasma transporta calor y por lo tanto interviene en la regulación de la temperatura corporal.

-Fase sólida:

Los componentes sólidos de la sangre lo forman eritrocitos o glóbulos rojos, leucocitos o glóbulos blancos y las plaquetas.

-Eritrocitos o glóbulos rojos:

Son las células más abundantes de la sangre constituyendo en torno al 99%. Carecen de núcleo teniendo únicamente una membrana que rodea al citoplasma en el que se encuentra fundamentalmente la hemoglobina que le da el color rojo a la sangre. Tiene un tamaño uniforme. Todos los eritrocitos con tamaño normal s e denominan normocitos que tienen forma bicóncava y un diámetro aproximado de 7’5 micrómetros. Los eritrocitos  que tienen la cantidad de hemoglobina normal se denominan normocrómicos  por lo que la población de eritrocitos de un individuo debe ser normocita y normocrómica. La forma bicóncava tiene dos razones fisiológicas por un lado aumenta la superficie de contacto para el intercambio gaseoso y por otro aumenta la deformabilidad del propio eritrocito de tal manera que le permite a los eritrocitos doblarse sin romperse para que puedan atravesar capilares de menos tamaño que su propio diámetro.

Estructuralmente los eritrocitos tienen tres componentes:

1º Membrana citoplasmática o eritrocitaria.

2º Hemoglobina.

3ºEnzimas eritrocitarias.

1º Membrana citoplasmática o eritrocitaria:

Esta constituida por lípidos, proteínas y glúcidos, siendo mayoritarias las proteínas que constituyen en torno al 50%, los lípidos un 40% y un 10% los glúcidos. Las proteínas periféricas de la membrana del eritrocito van a constituir un entramado que le da estabilidad a la célula siendo la más importante de ellas la proteína banda 3 que además de dar estabilidad va a intervenir en el intercambio de los iones bicarbonato () y cloro (Cl^-) facilitando por lo tanto la eliminación pulmonar del CO₂. Las proteínas eritrocitarias además presentan determinantes antigénicos lo que va a proporcionar la existencia de los grupos sanguíneos del sistema A, B, O.

2º Hemoglobina:

Tiene dos componentes un componente proteico que es la globina y un componente no proteico que es el grupo hemo.

La globina esta constituida por 4 subunidades iguales dos a dos siendo las cadenas proteicas más comunes la α y la β aunque también pueden aparecer cadenas gamma (ɣ) sigma (ϭ) y épsilon (&épsilon;) y dependiendo del tipo de cadenas tenemos los siguientes tipos de hemoglobina.

-Hemoglobina embrionaria: 2 alfa y 2 épsilon (2α + 2&épsilon;)

-Hemoglobina fetal: 2 alfa y 2 gamma (2α + 2 ɣ)

-Hemoglobina adulta. Hay dos tipos de hemoglobina adulta la hemoglobina:

A- 2 alfa y 2 beta (2α + 2β)

a₂-  2 alfa y 2 sigma (2α +2ϭ)

El grupo hemo esta constituido por la protoporfirina 9 la cual esta formada por cuatro anillos pirrólicos en cuyo centro esta un átomo de hierro, este átomo de hierro tiene seis valencias de coordinación de las cuales cuatro de ellas se unen a los anillos pirrólicos la quinta a una histidina de la globina y la sexta se une de forma reversible al oxigeno. El átomo de hierro debe de estar en estado reducido (Fe⁺⁺) si en lugar de estar reducido se encuentra en forma oxidada la hemoglobina se denomina metahemoglobina y de estar forma carece de función respiratoria cuya proporción debe ser inferior al 1%, en proporciones superiores se produce el fenómeno conocido cianosis, que se caracteriza por un color azulado tirando a morado de la piel lo cual es síntoma de falta de oxigeno en los tejidos.

Dependiendo del estado de transporte de la hemoglobina tenemos tres tipos de hemoglobina:

   -Oxihemoglobina: Si se encuentra transportando oxigeno.

   -Desoxihemoglobina: Esta carece de oxigeno como consecuencia de haberlo cedido a los tejidos.

   -Carbamoilhemoglobina: Cuando se encuentra transportando CO₂

También bajo determinadas situaciones la hemoglobina puede transportar otros gases así si transporta monóxido de carbono (CO) se denomina carboxihemoglobina, en este caso debemos tener en cuenta que el monóxido de carbono compite por los mismos sitios de uníón que el oxigeno por lo que la hemoglobina si se encuentra en presencia de ambos gases será el monóxido de carbono el que se una ha ella.

Otro gas que puede transportar es el ácido sulfhídrico en cuyo caso se denomina sulfhemoglobina.

El proceso de destrucción de los glóbulos rojos se denomina eritrocateresis. Una vez transcurrido el periodo bajo el cual los glóbulos rojos son funcionales estos van a ser reconocidos como células ajenas al organismo y serán fagocitadas por las células del retículo endotelial fundamentalmente macrófagos. Estos macrófagos al fagocitar a los eritrocitos digieren su hemoglobina en sus componentes fundamentales como son la globina y el grupo hemo. La globina como tal componente proteico se descompone en sus aminoácidos correspondientes los cuales van a ser reutilizados por el organismo.

Con respecto al grupo hemo constituido por los cuatro anillos y el átomo de hierro, estos cuatro anillos se abren y adoptan disposición lineal transformándose en un compuesto que se llama biliverdina la cual mediante un proceso de transformación se transforma en bilirrubina, la bilirrubina pasa a la sangre unida a la albumina hasta llegar al hígado y en el hígado se conjuga con el ácido glucorónico pasando a denominarse bilirrubina conjugada la cual se elimina o por la orina, en cuyo caso recibe la denominación de urobilina o bien por las heces denominándose estercobilina.

El hierro se absorbe en el duodeno en una proporción entre el 5% y el 15% de donde pasa a la sangre, en ella el hierro se transporta por una proteína llamada transferrina desde la sangre el hierro llega a la médula ósea donde va a ser utilizado para nuevas moléculas de hemoglobina. Aquella porción de hierro que quede tras la síntesis de la hemoglobina se almacena en los tejidos, este almacenamiento lo puede hacer o bien como ferritina o como hidróxido férrico que se denomina hemosiderina. La cantidad total de hierro almacenado se denomina depósito de hierro.

3ºEnzimas eritrocitarias:

El eritrocito como tal célula que es necesita llevar a cabo procesos que le suministren la energía necesaria para su desarrollo vital, como por ejemplo, mantenimiento de gradientes, mantenimiento de fosfolípidos, etc. Y su fuente energética es la glucólisis anaerobia, mediante la cual se obtiene la energía y productos intermedios como por ejemplo, el NADPH que es utilizado como protector de los agentes oxidante y otro de los productos intermedios de la glucólisis es el 2-3 difosfoglicerato, que es un compuesto que potencia y controla la afinidad de la hemoglobina por el oxigeno.

La principal función de los eritrocitos es el transporte de oxígeno y de CO2 de los pulmones a los tejidos, y de los tejidos a los pulmones.

-Glóbulos Blancos:

Son células del tejido sanguíneo que participan en la defensa del organismo y que presentan las siguientes carácterísticas generales:

1-Son células nucleadas

2-De vida breve o prolongada

3-Tienen capacidad de formar seudópodos

4-Segregan sustancias de acción biológica

5-Y tienen su origen y función en lugares diferentes

Se clasifican en dos grandes grupos:

1-Granulocíticos:

constituidos por neutrófilos, basófilos y eosinófilos. También se denominan polimorfonucleares, y deben su nombre a que en el núcleo se pueden apreciar grandes cantidades de granos.

Los granulocitos tienen una vida media que oscila entre 4 o 5 horas en circulación y además tienen la capacidad de pasar a otros vasos en cuya situación pueden vivir 4 o 5 días.

Existen tres tipos de glóbulos blancos granulocíticos que son neutrófilos, eosinófilos y basófilos.

-Neutrófilos: nos los mas abundantes encontrándose del 50% al 70% del total son células redondeadas con núcleo lobulado y con gran cantidad de gránulos, estos gránulos contienen enzimas y entre las mas importantes se encuentra la lisozima que es una enzima capaz de hidrolizar el peptidoglucano de las bacterias. Son los primeros leucocitos en acudir tras el inicio del proceso inflamatorio, actúan por fagocitosis y después de actuar mueren.

-Basófilos: Son células redondeadas y granulosas, representan de 0’5% al 1% del total de los leucocitos sus gránulos presentan afinidad por el azul de metileno y contienen heparina, serotonina e histamina y debido a ello son los responsables de las reacciones alérgicas.

2-Agranulocitos Constituidos por linfocitos y monocitos

Son leucocitos que se caracterizan por ausencia de gránulos en su citoplasma.

-Monocitos: tienen diversas formas, núcleo con forma arriñonada. Capacidad fagocítico. Constituyen del 4% - 8% del total.

-Linfocitos: Los más pequeños. Núcleo ocupa prácticamente la totalidad del citoplasma y constituyen 30% - 40% del total.

• Linfocitos T: inmunidad celular.
• Linfocitos B: Aquellos que se diferencian y maduran en la medula ósea. Cuando se activan inmunológicamente se convierten en células plasmáticas encargadas de producir y (Ac) contra (Ag)
  

  -Las plaquetas:

Son fragmentos celulares que constituyen estructuras especializadas relacionadas con la hemostasia, la inflamación y  la reparación.

Se adhieren muy fácilmente a otras estructuras tales como linfocitos y eritrocitos y también se aglutinan entre ellas formando un coagulo. Rápidamente se deforma y se desintegra.

El número oscila entre 150.000 a 400.000 por mm³, la vida media en torno a 10 días

-Función de las plaquetas:

Desempeñan las siguientes funciones:

1. Formación del tapón plaquetario:
2. Participan en el mecanismo de la coagulación:
3. Participan en la formación y retracción del coagulo: