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Contenido del artículo
Componentes de la sangre
Características físicas
Funciones generales
Plasma sanguíneo
Elementos formes
Eritrocitos
Leucocitos
Granulocitos
Neutrófilos
Eosinófilos
Basófilos
Agranulocitos
Linfocitos
Monocitos
Plaquetas

Anatomía de la sangre humana

La sangre es el "fluido de la vida", es el vehículo por el que se transporta dentro del cuerpo casi todo lo que debe moverse de un lado para otro.

En este artículo vamos a describir la composición y funciones del antiguamente conocido como fluido "mágico" que cuando se derrama la vida se apaga.

En el artículo Sistema circulatorio se describe de forma muy sintetizada como se mueve la sangre a lo largo del cuerpo, no obstante, antes de entrar en el tema que no ocupa echemos un breve vistazo al asunto de la circulación sanguínea. La circulación comienza en el corazón, y la sangre sale de él a través de las arterias, las que se ramifican repetidamente hasta terminar en los diminutos vasos conocidos como capilares. Por difusión a través de las paredes de los capilares, el oxígeno y los nutrientes abandonan la sangre hacia los tejidos del cuerpo. Al mismo tiempo el dióxido de carbono y otros desechos se trasladan de los tejidos al torrente sanguíneo. Cuando la sangre deficiente de oxígeno continua su camino por los capilares de intercambio se incorpora a las venas que la dirigen de retorno al corazón. La sangre devuelta se bombea entonces del corazón a los pulmones donde desecha el dióxido de carbono, se oxigena de nuevo y regresa al corazón para iniciar un nuevo ciclo.

Componentes de la sangre.

Aunque a simple vista la sangre parezca un fluido homogéneo y algo viscoso, en realidad, al verla al microscopio se puede detectar fácilmente que está compuesta por células suspendidas en un líquido.

La sangre es una especialización del tejido conectivo en la cual las células vivientes, elementos formes o figurados, están suspendidos en una matriz líquida no viviente llamada plasma y donde no están presentes las fibras elásticas y de colágeno típicas del resto de la mayoría de los tejidos conectivos. Sin embargo, existen proteínas fibrosas disueltas que se hacen visibles como filamentos durante la coagulación.


figura 1
Figura 1. Capas en las que se separa la sangre al ser centrifugada



Si tomamos algo de sangre y la sometemos a centrifugación, los elementos más pesados de su constitución se sedimentan en el fondo en una capa rojiza, mientras el plasma se mantiene en la capa superficial, si se observa con cuidado, se puede apreciar la formación de otra capa intermedia en la frontera de las dos descritas y que se conoce como capa leucocitaria (figura 1).

La mayor parte de la masa rojiza del fondo está formada por eritrocitos, los glóbulos rojos que transportan oxígeno; la capa delgada y blanquecina intermedia contiene los leucocitos o glóbulos blancos que actúan de diversas maneras para defender el cuerpo y además las plaquetas, que son fragmentos de células que ayuda a formar un "tapón" para detener los sangramientos.

Las proporciones en %  del volumen de los diferentes elementos constitutivos en un organismo sano típicamente son:

1.- Eritrocitos: 47 ± 5 % en los varones y 42 ± 5% en las hembras.

2.- Leucocitos y plaquetas: menos del 1%.

3.- Plasma: la mayoría del resto, 55%

Características físicas

La sangre es un fluido opaco y algo viscoso con un sabor característico metálico y salado; cuenta aproximadamente por el 8% del peso corporal y el volumen ronda los 5 - 6 L en el adulto varón sano, y unos 4 - 5 L para el caso de las hembras.
Dependiendo de la cantidad de oxígeno que contiene, el color varía desde rojo carmesí  (rica en oxígeno) hasta rojo oscuro (pobre en oxígeno). Su densidad es superior a la del agua y la viscosidad es mayor que la de esta unas 5 veces, debido principalmente a los elementos formes.

Su pH está entre 7.35 y 7.45 lo que indica que es ligeramente alcalina y su temperatura, que ronda los 38°C, es algo mas alta que la corporal.

Funciones generales

Las funciones de la sangre se pueden separar en tres categorías:

Transporte

Esta función incluye:

1.- Transportar oxígeno desde los pulmones, y nutrientes desde el sistema digestivo a todos los tejidos del cuerpo.

2.- Transportar los productos metabólicos de desecho desde las células hasta los lugares de eliminación: pulmones y riñones.

3.- Transportar hormonas desde los órganos del sistema endocrino a los órganos a las que están dirigidas.

Regulación

Esta función incluye:

1.- Mantener estable la temperatura corporal recogiendo el calor interno y transportándolo a la piel para su disipación.

2.- Mantener el pH estable y normal en los tejidos a través de ciertas proteínas y otros solutos del plasma que tienen carácter tampón y evitan los cambios abruptos del pH.

3.- Mantener un adecuado volumen de fluido en el sistema circulatorio debido a la presencia de sales y proteínas que impiden el paso excesivo de líquidos del torrente sanguíneo al interior de los tejidos.

Protección

Esta función incluye:

1.- Prevenir la pérdida de sangre a través de la coagulación cuando alguno de los vasos resulta dañado.

2.- Prevenir las infecciones usando los diferentes elementos presentes que combaten contra los invasores (anticuerpos, proteínas complementarias y glóbulos blancos) tales como bacterias y virus.

Tratemos ahora los componentes de la sangre con más detalle.

Plasma sanguíneo

Este componente fluido de color paja tiene en su composición mayoritariamente agua (alrededor del 90%) pero además tiene sobre  100 solutos diferentes en disolución, entre los que están: nutrientes; gases; hormonas; diferentes productos y desechos del metabolismo celular; iones; y proteínas (vea la tabla 1 a continuación).

Tabla 1. Composición del plasma
Componente
Descripción
Agua
90% del volumen del plasma.
Proteínas
8% en peso del plasma.
Albúmina
60% de las proteínas el plasma.
Globulinas
36% de las proteínas del plasma.
Proteínas coagulantes
4% del las proteínas el plasma.
Otras proteínas
Enzimas, hormonas, proteínas antibacteriales.
Otras sustancias

Sustancias nitrogenadas no protéicas
Ácido láctico, urea, ácido úrico, creatinina y sales amónicas.
Nutrientes orgánicos
Glucosa, otros carbohidratos simples, amino ácidos, ácidos grasos, glicerina, triglicéridos, colesterol y vitaminas.
Electrolitos
Cationes como: sodio, potasio, calcio, magnesio, aniones como: clorudo, fosfato, sulfato y bicarbonato.
Gases respiratorios
Oxígeno y dióxido de carbono.

Eritrocito
Figura 2. Forma y dimensiones del
eritrocito.

Las proteínas son el soluto mas abundante en el plasma (un 8% en peso) y salvo las hormonas acarreadas en la sangre y las globulinas, la mayoría de estas se producen en el hígado.

Las proteínas contenidas en el plasma no se utilizan directamente por las células como combustible o nutriente como lo hacen con la glucosa, los ácidos grasos o el oxígeno.

La albúmina es la proteína mayoritaria con un 60% del total de estas y sus funciones principales son: trasladar ciertas moléculas de un lugar a otro en la circulación, ser un tampón para estabilizar el pH de la sangre y es la proteína que más contribuye a la presión osmótica del plasma, es decir ayuda a mantener el agua en el torrente sanguíneo sin que se filtre al interior de los tejidos.

La composición del plasma cambia constantemente a medida que las células le toman o le entregan productos a la sangre, no obstante, en un organismo sano, existen varios mecanismos que mantienen la composición del plasma relativamente constante. Por ejemplo si la cantidad de proteínas disueltas baja demasiado, el hígado inmediatamente produce nuevas proteínas para compensar el déficit y volver a los niveles vitales. Lo mismo sucede si cambia el pH sanguíneo, por ejemplo, si se acidifica por alguna razón, los pulmones y los riñones entran en acción para volver al pH normal ligeramente alcalino.

En general, los órganos del cuerpo están todo el tiempo haciendo pequeños ajustes para mantener los solutos del plasma en niveles adecuados a la vida.
Otra función importante del plasma es distribuir el calor producido por el metabolismo celular a todo el cuerpo.

Elementos formes

Como ya se dijo, los elementos formes son los eritrocitos, los leucocitos y las plaquetas. Estos elementos constituyentes de la sangre son entes vivos con características distintivas:

1.- Dos de ellos, los eritrocitos y las plaquetas no son verdaderas células, los primeros no tienen los orgánulos característicos de estas, y las segundas son en realidad fragmentos de células.

2.- La mayor parte tienen una vida corta de unos pocos días.

3.- La gran mayoría no se dividen y son sustituidos por entes nuevos producidos en la médula ósea que fue su origen.

Eritrocitos

También llamados glóbulos rojos o hematíes son los elementos formes más abundantes en cantidad en la sangre. Vistos al microscopio recuerdan una rosquilla o salvavidas (figura 2). Su forma es la de un disco con las supeficies circulares de ambas caras deprimidas hacia la parte central, de modo que al observarlos, los bordes más gruesos se ven de color mas oscuro que el delgado centro del disco.

Siendo estrictos, los eritrocitos no son células verdaderas, no poseen núcleo ni esencialmente orgánulos lo que los hace, de hecho, algo así como unas "bolsitas" llenas de hemoglobina, la proteína que transporta el oxígeno en la sangre. Están presentes otras proteínas, pero sus funciones básicas están relacionadas con mantener la integridad de la membrana plasmática del eritrocito o promover cambios en su forma. Una de estas proteínas es la espectrina, que mantiene la forma bicóncava del eritrocito al formar una red de fibrillas adheridas a las membranas plasmáticas de ambas caras del disco. La red de espectrina es elástica, y esto permite que el eritrocito cambie de forma según sea necesario, por ejemplo,  para pasar transportado por la sangre, a través de capilares que pueden ser de menor diámetro que el propio eritrocito, y luego devolverle la forma de disco bicóncavo.

El tamaño y la forma del eritrocito se adecuan muy apropiadamente a su función de recoger el oxígeno en los capilares pulmonares y entregarlo a las células de los tejidos en otra localización, además de transportar de vuelta sobre el 20% del dióxido de carbono producido. Note que:

1.- El tamaño pequeño (unos 7.5 µm de diámetro) y la forma aplastada, le proporcionan una mayor área activa relativa al volumen que si fuera grande y de forma esférica.

2.- Dado que no existen puntos muy lejanos en el citoplasma a la superficie, la forma de disco bicóncavo es ideal para el intercambio de gases.

3.- Sin contar el agua, el contenido de hemoglobina en el eritrocito es del 97% y esta hemoglobina es la que hace el trabajo de transportar e intercambiar gases.

4.- Como el eritrocito no tiene mitocondrias, no consume ningún oxígeno del que transporta para su supervivencia, lo que lo hace un vehículo muy eficiente.

El conteo normal de eritrocitos es algo menor en las mujeres que en los hombres, en las primeras oscila entre 4.3 y 5.2 millones de células por mm3 de sangre, mientras que en los segundos el valor está entre 5.1 y  5.8 millones.

Para una descripción más detallada de las funciones y de la producción de los eritrocitos vea este artículo.

Leucocitos



Estos son los únicos elementos formes que son células verdaderas con núcleo y los orgánulos usuales. Conocidos también como glóbulos blancos, constituyen menos del 1% del volumen de la sangre y son mucho menos numerosos que los glóbulos rojos. Como promedio hay entre 4 000 y 11 000 por mm3 de sangre.
A diferencia con los glóbulos rojos que viven y funcionan siempre dentro del torrente sanguíneo, los leucocitos pueden salir de los capilares (diapédesis), y el sistema circulatorio es simplemente su medio de transporte a todas las regiones del cuerpo donde son necesarios para llevar a cabo una respuesta inflamatoria o inmunológica.

Los leucocitos son decisivos para nuestra defensa contra las enfermedades y forman un verdadero "ejército" tratando de protegernos contra la invasión de bacterias, virus, parásitos, toxinas y células tumorales.

Los leucositos abandonan el torrente sanguíneo en zonas específicas debido a señales emitidas por las moléculas selectinas, que aparecen en las células endoteliales que forman la paredes capilares en la zona de inflamación.

Una vez abandonado el torrente sanguíneo los leucocitos se trasladan dentro del espacio de los tejidos usando un movimiento ameboidal (como el de las amebas), es decir, produciendo extensiones del citoplasma que luego siguen.

El movimiento se orienta siguiendo el rastro químico de moléculas liberadas por las células dañadas o por otros leucocitos, un fenómeno conocido como quimiotaxis positiva. Estas moléculas pueden orientar hacia ciertas áreas de tejido dañado o infecciones a grandes cantidades de leucocitos a fin de destruir las sustancias extrañas o las células muertas.

Una vez iniciado "el combate" el cuerpo acelera la producción de leucocitos, y es común que aparezca en la sangre hasta el doble de la cuota normal.
Los leucocitos se pueden clasificar en dos grandes grupos: los granulocitos que contienen gránulos especializados ligados a la membrana plasmática; y agranulocitos que no tienen gránulos obvios. Veamos ahora algunos detalles de cada uno de los grupos.

Granulocitos

Los granulocitos incluyen los neutrófilos, los basófilos y los eosinófilos. Todos son aproximadamente esféricos, son en general más grandes y de vida más corta que los eritrocitos. Como característica general presentan núcleos lobulados y su gránulos ligados a la membrana plasmática se tiñen de forma característica con la tintura de Wright (una tinción especial que se usa para diferenciar las células de la sangre). Funcionalmente todos los granulocitos son fagocitos, células que llevan a su interior a las partículas nocivas e inútiles (microorganismos, restos celulares etc.) y las destruyen.

Neutrófilos



Son los más numerosos entre los glóbulos blancos, típicamente constituyen el 50% de la población de estos, y tienen más o menos el doble del tamaño que los eritrocitos.

Algunos de sus gránulos contienen peroxidasas (hormonas de carácter redox) y otras enzimas hidrolíticas (que catalizan reacciones de hidrólisis). Otros gránulos, especialmente los pequeños, contienen un poderoso "brebaje" de proteínas tipo antibiótico llamadas defensinas.

Los neutrófilos son atraídos químicamente a las zonas de inflamación y son fagocitos activos. Su "agresividad" está dirigida particularmente a las bacterias y algunos hongos a los que pueden ingerir y destruir. Los neutrófilos son nuestros homicidas de bacterias y su número crece de manera explosiva cuando se producen infecciones agudas por estos microorganismos.

Eosinófilos

Son aproximadamente del tamaño de los neutrófilos y están presentes en menor cantidad que estos (entre el 1 y el 4% de los leucocitos). Los gránulos son grandes y gruesos y contienen una "formula" única de enzimas digestivas, sin embargo, carecen de las enzimas capaces de digerir bacterias. Su campo de acción más importante está dirigido a contra atacar a las invasiones de gusanos parásitos, tales como los platelmintos (gusanos planos como tenias y duelas) y las lombrices (oxiuros y uncinarias) que son muy grandes para ser fagocitadas. La mayoría de estos parásitos entran al cuerpo a través de los alimentos o la piel y se acomodan en las mucosas respiratorias o intestinales. Los eosinófilos tienden a residir en los tejidos conectivos holgados en los mismos sitios y cuando detectan una "presa" se reunen a su alrededor y liberan las enzimas de los gránulos citoplasmáticos sobre la superficie del parásito para digerirlo. Ellos también juegan un papel en la reducción de la severidad de las alergias fagocitando complejos inmunológicos y desactivando ciertos químicos inflamatorios que se liberan durante las reacciones alérgicas.

Basófilos

Este tipo de glóbulo blanco es el menos abundante y promedia solo el 0,5% de la población de estos. Su tamaño es igual o ligeramente menor que los neutrófilos y dentro de su citoplasma existen gruesos gránulos que contienen histamina, un químico inflamatorio que actúa dilatando los vasos sanguíneos, de esta forma se atraen a otros glóbulos blancos a la zona de la inflamación.

Agranulocitos

Entre los agranulocitos están los linfocitos y los monocitos, estos glóbulos blancos no presentan gránulos citoplasmáticos visibles y ambos son similares estructuralmente pero sus funciones son diferentes.

Linfocitos

Son los glóbulos blancos más numerosos después de los neutrófilos en la sangre, son esféricos y su diámetro oscila entre 5 y 17 µm y por ello son clasificados a menudo por el tamaño en pequeños (hasta de 5 a 8 µm), medianos (entre 10 y 12  µm) y grandes (14 - 17 µm).

Los linfocitos son abundantes en todo el cuerpo y solo una pequeña proporción de ellos, particularmente los pequeños, están en el torrente sanguíneo. La mayoría, y de ahí el nombre, aparecen en los tejidos linfáticos tales como los ganglios linfáticos y el bazo donde juegan un papel crucial en la defensa inmunológica.

Los llamados linfocitos T  funcionan como respuesta inmunológica actuando contra las células infectadas por virus y las células de los tumores, y los linfocitos B producen anticuerpos (inmunoglobulinas) que se liberan dentro de la sangre.

Monocitos

Los monocitos, cuando entran en los tejidos se diferencian como macrófagos de alta movilidad con una extrema voracidad. Son los más grandes de todos los leucocitos y su diámetro está por los 18 µm. Estos glóbulos blancos son cruciales en la lucha inmunológica contra virus y algunas bacterias parásitas dentro de las células. En las infecciones crónicas su número aumenta considerablemente.

Para una descripción de la producción de leucocitos vea este artículo.

Plaquetas

Las plaquetas son fragmentos de forma aplanada de unos 2 a 4 µm de diámetro del citoplasma de células muy grandes conocidas como megacariocitos. Cuando las plaquetas se observan en una lámina fina de sangre (frotis) puede distinguirse una región externa teñida de azul y un núcleo que contiene gránulos púrpura. En los gránulos existe un gran conjunto de sustancias químicas que participan en el proceso de coagulación, entre estos están: la serotonina, iones calcio (Ca2+), un grupo de enzimas, adenosín difosfato, y otras.

Las plaquetas son esenciales para la coagulación que ocurre en el plasma cuando se rompe un vaso sanguíneo o se hieren sus paredes, primero formando un tapón que cierra la pérdida de sangre de manera temporal, y luego desencadenando una serie de procesos que terminan en la formación del coágulo. Como las plaquetas no tienen núcleo envejecen muy rápido y degeneran en unos 10 días si no se ven envueltas en algún proceso de coagulación.

Cada mm3 de sangre contiene entre 250,000 y 500,000 de las diminutas plaquetas.

Para una descripción más detallada de las funciones y de la producción de las plaquetas vea este artículo.



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