domingo, 30 de septiembre de 2012

6 LA SANGRE Y SUS FUNCIONES

Habiendo trabajado los preconceptos, es hora de lo bueno, y la razón por la cual muchos de ustedes abran llegado aquí, la sangre. La sangre es un fluido corporal vital especializado en el transporte de sustancias. Por lo general la sangre está compuesta por una matriz líquida o plasma y células del tejido sanguíneo circulante, siendo las más importantes las que se encargan del transporte de gases de importancia metabólica llamadas eritrocitos, las células de defensa o inmunes llamadas leucocitos y las células se sellamiento para cortes en los vasos sanguíneos. Hay que destacar que en la última categoría los mamíferos no usan células para tapar sus heridas, sino fragmentos de células que llamamos plaquetas. Las células producidas por los tejidos hematopoyéticos que forman los eritrocitos, leucocitos y plaquetas  usualmente ingresan  al sistema circulatorio para convertirse en sangre circulante o periférica.

La sangre circulante está formada por el plasma y los componentes celulares. El plasma es un fluido, que puede imaginarse como en componente básico de la sangre y es una especie de tejido conectivo. Los elementos celulares son células disueltas en el torrente sanguíneo y que cumplen una gran variedad de funciones. El componente más famoso es el eritrocito o glóbulo rojo. Todos los eritrocitos poseen núcleo a excepción de los que pertenecen a los mamíferos “lo que implica que los humanos tenemos eritrocitos sin núcleo”. La hemoglobina es el pigmento de transporte de oxigeno es segregado por los riñones y disuelto en el plasma, luego, los eritrocitos lo capturan, actuando como contenedores de este evitando que sea eliminado del cuerpo por un periodo de tiempo determinado.

El tamaño de los eritrocitos varía dependiendo del animal, desde 8 micrómetros en los humanos, a 9 micrómetros en los elefantes, a incluso 80 micrómetros en algunas salamandras. La mayoría de los eritrocitos poseen una vida media de 3 a 4 meses dependiendo de la especie, antes de ser eliminados. Los glóbulos blancos o leucocitos son células relacionadas con la función inmune del cuerpo al igual que el resto de células relacionadas con el cómo las células asesinas naturales, los fagocitos y los linfocitos.  Las plaquetas son el tercer elemento celular disuelto en la sangre. Ellas segregan factores que producen una cascada de eventos químicos que conllevan a la generación de coágulos o trombos en los sitios donde los vasos sanguíneos se dañan. El plasma está formado por elementos que le otorgan a la sangre una gran variedad de funciones en los procesos vitales. Bueno, para hablar en serio, la sangre toma parte en prácticamente todas las funciones del cuerpo que no ocurren en el interior de una célula.

Referencias básicas: (Brusca et al., 2003; Goodenough & McGuire, 2012; Kardong, 2011, 2014; Karp, 2013; Mauseth, 2012; Rhoades & Bell, 2013; Ross & Pawlina, 2011; Silverthorn et al., 2010; Stern et al., 2008; Wayne, 2009)

6.1 Funciones de la sangre

Las células sanguíneas interactúan con las células de los tejidos por medio del sistema de capilares manteniendo un ambiente en condiciones constantes que incluyen un pH, concentración salina, temperatura y azucares. Por lo anterior, las pruebas de sangre son métodos usuales para el diagnóstico de irregularidades en la homeostasis del cuerpo. La sangre también juego un rol vital como órgano inmune. La sangre es por lo tanto un tejido complejo y dinámico que lleva a cabo 4 principales funciones: transporte de sustancias, detención del sangrado, mantenimiento del balance interno y protección contra las infecciones. El plasma y los componentes celulares deben actuar al unísono para llevar a cabo estas funciones.


6.1.1 Transporte

La sangre es el medio principal para el transporte a larga distancia entre los tejidos del cuerpo de los animales. Transporta una abundante cantidad de sustancias indispensables desde un área del cuerpo a otra donde es requerida, incluyendo anticuerpos, ácidos y bases, iones salinos, vitaminas, cofactores, hormonas, nutrientes, lípidos, pigmentos, metabolitos “desechos” y minerales. Estas sustancias pueden encontrarse disueltas de manera libre en el plasma o atadas a proteínas que les permiten disolverse. Por ejemplo, la mitad de los iones de calcio II se encuentran disueltos de manera libre, mientras que la otra mitad se encuentran vinculados a la proteína albumina y otros iones solubles.

El transporte de sustancias en la sangre se logra gracias a la parte acuosa del plasma que disuelve algunas sustancias, a las proteínas del plasma que permiten disolver las demás sustancias que no son solubles  a las células de transporte como los glóbulos rojos.

Algunas otras sustancias son transportadas en el interior de elementos celulares (eritrocitos) como los gases de importancia metabólica (el oxígeno molecular y el dióxido de carbono) atados a proteínas específicas (hemoglobinas).  Adicionalmente al transporte de sustancias, la sangre también transporta calor, siendo el responsable de la manutención de niveles constantes de calor en todo el cuerpo, así como de la termorregulación con respecto al ambiente externo por medio de los capilares que se encuentran en la piel.

6.1.2 Hemostasis y homeostasis

La homeostasis es un estado dinámico que provee un ambiente interno óptimo para desempeñar todas las funciones vitales de una célula, un tejido o un organismo. La manutención de la homeostasis se logra por dos rutas, detención del sangrado, mantenimiento del balance interno. Una de las formas de mantener la homeostasis es evitando que la sangre escape del cuerpo, lo cual se denomina hemostasis, las palabras son semejantes, sin  embargo la homeostasis es una suma de procesos mas general que incluye a la hemostasis como uno de sus subcategorías.

6.1.2.1 Detención del sangrado "hemostasis"

Si un vaso sanguíneo se rompe y la sangre empieza escapar, se corre el riesgo de perder las condiciones internas del cuerpo, así como una falla catastrófica de los tejidos alimentados por el vaso sanguíneo en cuestión. Por esta razón la detención del sangrado es uno de los mecanismos en los que se mantiene la homeostasis. Por lo general esta función es llevada a cabo por las plaquetas.

6.1.2.2 Mantenimiento del balance interno "homeostasis"

El sistema sanguíneo se encuentra integrado a y controlado por los sistemas nervioso y endocrino, posee válvulas especializadas para permitir el paso de sangre a unos tejidos y a otros no, de acuerdo a las necesidades oportunas, por lo general en condiciones de necesidad, la sangre será enviada a los órganos vitales sin importar nada mas. Un ejemplo de esto puede generar condiciones patológicas, por ejemplo un alpinista expuesto a una tormenta muy fría llevara su sangre a los órganos internos para mantenerlo vivo, pero esto puede causar la muerte celular de los tejidos de sus extremidades generando gangrena. La homeostasis es un proceso delicado, pero dinámico, fluye y cambia todo el tiempo para (aunque sea paradójico) mantener las condiciones de los tejidos lo más estables posibles para que puedan realizar sus funciones. Por lo general, las células más sensibles a las alteraciones de la homeostasis son aquellas que poseen un nivel metabólico muy alto, específicamente las células neuronales y nerviosas.

6.1.3 Inmune

La función inmune de la sangre es llevada a cabo por los leucocitos, los cuales afrontan la batalla contra las infecciones. Aunque la piel y las mucosas se encargan de ser barreras de primera línea, los microorganismos constantemente logra sobrepasarlas y pueden amenazar con generar una infección. Los leucocitos actúan en conjunto con proteínas generadas por ellos mismos patrullan el torrente sanguíneo para detectar agentes extraños. En la mayoría de los casos, el sistema inmune es tan eficiente en su función, que ni siquiera se generan síntomas de enfermedad.

Referencias básicas: (Brusca et al., 2003; Goodenough & McGuire, 2012; Kardong, 2011, 2014; Karp, 2013; Mauseth, 2012; Rhoades & Bell, 2013; Ross & Pawlina, 2011; Silverthorn et al., 2010; Stern et al., 2008; Wayne, 2009)

6.2 La sangre como un tipo de tejido conectivo

Un adulto promedio posee cerca de 5 litros de sangre total, con rangos que varían entre 5 y 6 litros para los hombres; y 4,5 y 5,5 litros en las mujeres. Alrededor del 55% corresponde a la porción líquida. El resto corresponde a la porción soluble que se agrupa entre las proteínas y las células. La sangre representa entre el 6 al 8 por ciento del peso total de un adulto saludable.

A pesar de que a simple vista, definir a la sangre suena relativamente extraño, cuando examinamos la definición del tejido conectivo la cosa cobra más sentido.  El tejido conectivo se define como un conjunto de células rodeadas por una matriz extracelular, y en el caso de la sangre la matriz extracelular es el plasma, la parte liquida de la sangre. Los elementos celulares se los puede distinguir en tres categorías celulares generales, los glóbulos rojos que se relacionan con la respiración celular, la respiración organísmica y las respiraciones externa e interna.

También están los glóbulos blancos, los cuales son un grupo de células especializadas en la defensa del cuerpo, existen muchos tipos de glóbulos blancos, y sus efectos para la defensa varían mucho, algunos rodean a los elementos invasores y se los comen (fagocitosis) otros segregan proteínas especializadas las cuales marcan a los elementos extracelulares haciéndolos más fáciles de reconocer, comer o eliminándolos directamente. Por último se encuentran las plaquetas que se encargan de sellar las lesiones que puedan afectar la integridad de los vasos sanguíneos.

En los esquemas de estudio del sistema circulatorio siempre se utiliza un código de colores, los cuales representan fenómenos reales macroscópicos y moleculares. En este caso dos son los colores a los que generalmente nos referiremos. La sangre que porta oxigeno es de un color rojo intenso, el rojo se debe al color que adquiere un ion de hierro presente en una proteína especializada que sirve de marco para este ion, la hemoglobina.

Los colores reales de la sangre desoxigenada "izquierda" portadora de dióxido de carbono disuelto; y de la sangre oxigenada "derecha" portadora de oxigeno molecular disuelto.

El color de la sangre venosa sistémica en los esquemas no obedece a su color real, si no al color con que vemos las venas a través de la piel en individuos con pieles claras en los que se pueden ver las venas.

La sangre desoxigenada se representa en los esquemas como azul, aunque su visualización anatómica real es de un rojo oscuro esta diferencia se explica debido a que esta sangre roja oscura al pasar por las venas las tintura de un color azul cianótico, debido a un fenómeno visual llamado deflexión, cuando un rayo de luz atraviesa un medio diferente este cambia de dirección y por lo tanto de color. Los términos  científicos/médicos relacionados con sangre total siempre comienzan con los prefijos hemo o hemato de la palabra griega haima que significa literalmente, sangre. Por ejemplo, hemólisis significaría rompimiento de la sangre, lo que generalmente se entiende más como la destrucción de los glóbulos rojos cuando estos estallas como su fueran una bomba de aire atravesadas por un alfiler. Otro ejemplo es el de hematología, que significa el estudio de la sangre y hematólogo que es el especialista que se  encarga de estudiar la sangre.

Para poder estudiar la sangre total en el laboratorio, se debe adicionar a la mezcla un anticoagulante para evitar la generación de trombos al activarse las plaquetas disueltas en el plasma. Cuando las plaquetas generan un trombo, la apariencia fluida de la sangre total desaparece, para convertirse en una masa gelatinosa en la cual los reactivos que se utilizan para los análisis no podrían mezclarse y mucho menos diluirse, fenómeno necesario para poder realizar las pruebas.

Referencias básicas: (Brusca et al., 2003; Goodenough & McGuire, 2012; Kardong, 2011, 2014; Karp, 2013; Mauseth, 2012; Rhoades & Bell, 2013; Ross & Pawlina, 2011; Silverthorn et al., 2010; Stern et al., 2008; Wayne, 2009)

6.3 La sangre venosa y la sangre arterial

La extracción de sangre es necesaria para las pruebas hematológicas. La muestra de sangre es generalmente obtenida de una vena del brazo (venipunctura). En los recién nacidos, la sangre es recolectada mediante una punción en el talón “imagen siguiente”.

La sangre de una arteria es generalmente obtenida para medir la presión de gases sanguíneos como el oxígeno, el dióxido de carbono y el ácido carbónico molecular. Para determinar los cambios de sus niveles antes de ingresar al sistema de capilares y así realizar un contraste entre la sangre venosa sistémica y la sangre arterial sistémica. Por lo general, para muchas sustancias en la sangre, sus concentraciones varían muy pocos en el lado arterial y en el lado venoso.

Para muchas drogas y sustancias metabólicamente importantes como los azucares o las grasas, la concentración en el lado arterial es mayor que en el lado venoso, debido al consumo que se da en los capilares por parte de los tejidos celulares. Y del mismo modo, algunos metabolitos de desecho serán más comunes en el lado venoso, debido a que estos son segregados a la sangre en los capilares. Sin embargo, la toma de sangre de una arteria suele evitarse debido a que mucho más dolorosa que la que se obtiene en una vena.

La sangre se recolecta en tubos de ensayo especializados que generalmente tienen una capacidad de 7 ml. Las tapas de los tubos poseen una coloración estandarizada dependiendo del aditivo y de los propósitos.

Por ejemplo tubos con tapa purpura contienen EDTA para extraer el calcio, un componente crítico para que la sangre se pueda coagular. Estas muestras generalmente se utilizan para análisis de sangre total y para análisis en bancos de sangre.

Tubos de ensayo con tapas azules contienen citrato de sodio, el cual también sirve para extraer el calcio y de esta forma producir plasma.

En tubos verdes el anticoagulante es la heparina el cual es otra forma de obtener plasma para una variedad de pruebas químicas.

Los tubos rojos no tienen anticoagulantes como aditivos, si no, lo opuesto, es decir compuestos que inducen una coagulación acelerada de la sangre, para poder obtener suero.


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