II.- Fisiología de la sangre
Rafael Sirera, PhD
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II.- Fisiología de la sangre
1. Funciones fisiológicas de la sangre. Componentes del plasma. Elementos formes o celulares. Transporte plasmático. Tipos sanguíneos.2. Hemostasia y coagulación de la sangre. Fibrinolísis.
II.1.- Fisiología de la sangre
1. Funciones fisiológicas de la sangre. Componentes del plasma: Proteínas plasmáticas, transporte de iones y metabolitos. Elementos formes o celulares: eritrocitos, plaquetas y leucocitos. Transporte plasmático. Tipos sanguíneos. Homeostasis.
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1. Conocer los componentes del plasma: 1. Proteínas plasmáticas, iones y metabolitos.
2. Identificar los elementos formes o celulares1. eritrocitos, plaquetas y leucocitos.
3. Entender el transporte sanguíneo. 4. Conocer los tipos sanguíneos. 5. Estudiar los mecanismos de homeostasis.
Objetivos de aprendizaje
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Funciones fisiológicas de la sangre
• Transporte
• Regulación del pH
• Balance iónico
• Coagulación
• Defensa contra toxinas y patógenos
• Regulación de la temperatura corporal
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Análisis de la sangre
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La sangre
–Es un fluido• Mantiene el medio
interno• Contiene células
suspendidas en un matriz fluida coloidal
• Muy viscosa• Ligeramente alcalina,
pH 7.4
– Tansporta materiales “de y para” las células• Gases: O2 y CO2
• Nutrientes• Hormonas• Componentes del sistema
inmune• Mecanismos de coagulación• Productos de desecho
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Características física de la sangre
• Componentes– Plasma
• Agua• Proteínas• Iones• metabolitos
– Células• Eritrocitos (células rojas o
hematíes) • Leucocitos (células
blancas) • Plaquetas (trombocitos)
• 7% del peso corporal:• 5-6 l hombre
• 4-5 l mujer
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1 Withdrawblood and placein tube.
2 Centrifuge theblood sample.
Plasma
• 55% of whole blood• Least dense component
Buffy coat
• Leukocytes and platelets• <1% of whole blood
Erythrocytes
• 45% of whole blood• Most dense component
Formedelements
Hematocrit (Percent of blood volume that is RBCs)47% ± 5% for males42% ± 5% for females
Componentes de la sangre
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GasesO2
CO2
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Plasma
• Origen de las proteínas plasmáticas– 90% en el hígado– Los anticuerpos los producen las células plasmáticas– Las hormonas por las glándulas endocrinas
• Diferencias entre el plasma y el líquido intersticial– Niveles de O2 y CO2
– Concentraciones y tipos de proteínas• Las proteínas del plasma no atraviesan el endotelio capilar
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Rafael Sirera PérezDepartamento de Biotecnología
Proteínas Plasmáticas
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• Patrón electroforético de las proteínas del plasma en gel de agarosa• Se observan 5 fracciones
• También se puede emplear la cromatografía y la precipitación
Electroforesis del plasma
Inmunoelectroforesis cruzada bidimensional
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Principales proteínas plasmáticasProteína Conct. (g/l) Mr, (kDa) Función Acción
Transtiretina (prealbúmina )
0,15-0,36 62 Transporte Tiroxina, vitamina A
Albúmina 39-51 66 Transporte Presión oncótica, Reservorio de amino ácidosTransportador de moléculas pequeñas
1-antitripsina 2-4 54 Inhibidor Inhibidor de proteasas
2-macroglobulina 1,5-3,5 725 Inhibidor Inhibidor de proteasas
Haptoglobina 0,4-2,9 100 Transporte Fija Hemoglobina
-lipoproteína 2,7-7,4 380 Transporte Transporta lípidos
Transferrina 2-4 80 Transporte Transporta hierro
C3 0,6-1,4 185 Defensa Componente mayoritario del complemento
Fibrinógeno 1-4 340 Hemostasia Formación del coágulo
IgG 7-15 150 Defensa Anticuerpo de tipo IgG
IgA 0,4-3,5 320 Defensa Anticuerpo de tipo IgA
IgM 0,25-2 850 Defensa Anticuerpo de tipo IgM
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Células sanguíneas
• Sólo los leucocitos son células completas
• Los hematíes no tienen núcleo o orgánulos
• Las plaquetas son fragmentos celulares
• Viven pocos días en la sangre• Se originan en la médula ósea• No se dividen
Platelets
NeutrophilsLymphocyte
Erythrocytes Monocyte
hematíes
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Anatomía de los hematíes
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Características de los hematíes
• Son el 99.9 % de las células de la sangre, 5x106µl– Confieren la viscosidad a la sangre
• Discos bicóncavos, sin núcleo• Contienen hemoglobina (Hb), >97% (seco)• Alta relación membrana-volumen• Metabolismo anaerobio al carecer de
mitocondrias• Morfología muy adaptativa, permite su paso por
los capilares (espectrina)• Vida media de 120 días
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viscosidad de la sangre
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Hemoglobina
• Estructura de la Hb• Globina: dos cadenas alpha y 2 beta• Un grupo Hemo en cada globina• Un átomo de Fe en cada hemo que una a una molécula de O2
• cada Hb transpota 4O2
• ↓pO2 libera O2 y une CO2
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Reciclado eritrocitosferritin and hemosiderin
Ferritin is a globular protein complex consisting of 24 protein subunits and is the primary intracellular iron-storage protein in both prokaryotes and eukaryotes, keeping iron in a soluble and non-toxic form. Ferritin that is not combined with iron is called apoferritin.
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Metabolismo del hierro
La hepcidina es una hormona peptídica producida por el hígado, que parece ser el regulador central del metabolismo del hierro en humanos y otros mamíferos
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• Five Primary Functions of the Skeletal System
• Support• Storage of Minerals (calcium) and
Lipids (yellow marrow)• Blood Cell Production (red marrow)• Protection• Leverage (force of motion)
Médula ósea
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Médula ósea
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Eritropoyesis
Fases1. Síntesis ribosomal2. Acumulación de hemoglobina3. Eyección del núcleo y formación del
reticulocito
Stem cell
HemocytoblastProerythro-blast
Earlyerythroblast
Lateerythroblast Normoblast
Phase 1Ribosomesynthesis
Phase 2Hemoglobinaccumulation
Phase 3Ejection ofnucleus
Reticulo-cyte
Erythro-cyte
Committedcell
Developmental pathway
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Eritropoyesis
• Regulación de la eritropoyesis
• La síntesis de eritrocitos requiere• Aminoácidos, lípidos, carbohidratos…
• Hierro
• De la Hb (65%), hígado, bazo y médula
• Almacenado en células como ferritina y hemosiderina
• Tranportado por la transferrina
• Vitaminas B12 (factor intrínseco), B6 y ácido fólico
• síntesis de DNA, división y maduración celular
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Kidney (and liver toa smaller extent)releaseserythropoietin. Erythropoietin
stimulates redbone marrow.
Enhancederythropoiesisincreases RBCcount.
O2- carryingability of bloodincreases.
Homeostasis: Normal blood oxygen levels
Stimulus:Hypoxia (low bloodO2- carrying ability)
due to• Decreased
RBC count• Decreased amount
of hemoglobin• Decreased
availability of O2
1
2
3
4
5
IMBALANCE
IMBALANCE
Homeostasis
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Anemia
leucocitos
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Leucocitos
• Son <1% del volumen de la sangre– 5000 a 10,000 por microlitro
• No tienen Hb pero sí núcleo y orgánulos• Salen de los capilares por diapédesis y tiene movimiento ameboide• Se mueven gracias a señales quimiotácticas
• Funciones– Defensa de patógenos– Elimar toxinas y restos celulares– Atacar células anormales– Remodelado tisular
• Leucocitosis: >11,000/mm3
– Respuesta a la invasión de patógenos
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Circulación y movimiento
– La mayor parte está residente en tejidos
• Conectivo
• Órganos linfoides
– Poca cantidad en sangre periférica
• Pueden salir de la sangre
• Son fagocíticos y citolíticos
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Formedelements
Platelets
Leukocytes
Erythrocytes
DifferentialWBC count
(All total 4800 –10,800/l)
Neutrophils (50 – 70%)
Lymphocytes (25 – 45%)
Eosinophils (2 – 4%)
Basophils (0.5 – 1%)
Monocytes (3 – 8%)
Agranulocytes
Granulocytes
Tipos de leucocitos
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Tipos de leucocitos
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Neutrófilos
• Los más abundantes, 50–70%• Se denominan polimorfonuclears (PMNs)• Tienen gránulos azidófilos y basófilos con
enzimas hidrolíticos• Son fagocíticos• Liberan prostaglandinas y leucotrienos• Forman el pus
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Eosinófilos
• 2–4%• Núcleo rojo y bilobulado• Tienen gránulos acidófilos con enzimas
hidrolíticos, citotóxicos y NO• Liberan el contenido de los gránulos
– Atacan parásitos• Sensibles a los alérgenos
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Basófilos
• Muy escasos, <1%• Grandes gránulos basófilos que contienen
histamina– Vasodilatador – Quimitáctico
• Liberan heparina• Funcionalmente son como los mastocitos
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Monocitos
• Son grandes, esféricos y el 2–8% de los WBCs
• Núcleo en forma de riñón• Salen de la circulación y se convierten
en macrófagos• Células fagocíticas muy activas• Activan a los linfocitos• Inducen quimiotáxis
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Linfocitos
• 20–30% de los WBCs circulantes• Núcleo grande y púrpura. Gran
relación núcleo-citoplasma• Principalmente en los tejidos• Pieza clave de la inmunidad adaptativa• Dos tipos
– Células B– Células T
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Clases de linfocitos
– T• Inmunidad mediada por células (citocinas)
• Citotoxicidad
– B• Inmunidad humoral (Abs)
• plasma cells
– Natural killer (NK)• Destruyen células aberrantes
• Inmunidad innata
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Hemocytoblast
Myeloid stem cell Lymphoid stem cell
Myeloblast Myeloblast MonoblastMyeloblast Lymphoblast
Stem cells
Committedcells
Promyelocyte PromyelocytePromyelocyte Promonocyte Prolymphocyte
Eosinophilicmyelocyte
Neutrophilicmyelocyte
Basophilicmyelocyte
Eosinophilicband cells
Neutrophilicband cells
Basophilicband cells
Developmentalpathway
Eosinophils NeutrophilsBasophils
Granular leukocytes
(a) (b) (c) (d) (e)Monocytes Lymphocytes
Agranular leukocytes
Some becomeSomebecome
Leucopoyesis
Regulado por:•Interleuquinas (e.g., IL-1, IL-2)•Colony-stimulating factors (CSFs)
Plaquetas
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Plaquetas
• 150,000 - 500,000 por microlitro
• Fragmentos celulares de megacariocitos
– Los no mamíferos tienen núcleo
• Implicados en la coagulación
• Circulan durante 9–12 días
– Eliminados por el bazo
• Los gránulos contiene serotonina, calcio,
enzimas, ADP y PDGF
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Hematopoyesis, trombopoyesis
Thrombopoietina (TPO)
Interleuquina-6 (IL-6)
Multi-CSF
Grupos sanguíneosTransfusión
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Tipaje sanguíneo
• Si los donantes no son compatibles
– La sangre se aglutina y hemoliza
– Los Abs del plasma se encuentran con su ligando en la superficie de los
hematíes
• Los tipos sanguíneos
– Están determinados genéticamente (30 tipos de glicoproteinas)
– Los antígenos en la superficie de los RBCs
• A, B, Rh (ó D)
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Tipos
• El factor Rh
– Antígeno D
– Rh positivo (Rh+)
– Rh negativo (Rh-)
• Sólo las personas Rh- sensibilizadas
tienen Abs anti-Rh
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Tipado
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Rh y embarazo
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Datos poblacionales
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Resumen
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