La sangre está compuesta por muchos tipos de corpúsculos; estos elementos constituyen alrededor de un 45% de la sangre, lo que se conoce con el nombre de hematocrito. El otro 55% es plasma sanguíneo, un fluido amarillento que conforma el medio líquido de la sangre, compuesto por agua y sales. El pH normal de la sangre arterial humana es aproximadamente de 7,40. La sangre es alrededor del 7% del peso del cuerpo humano promedio [1] y, por lo tanto, un adulto tiene un volumen de sangre de aproximadamente cinco litros, de los cuales 2,7-3 litros son plasma. La sumatoria de las superficies de todos los eritrocitos en la anatomía humana sería alrededor de 2000 veces mayor que la superficie exterior del cuerpo humano.
Los glóbulos rojos se conocen también como hematíes y se forman en la médula ósea roja. Los glóbulos blancos pueden ser polimorfonucleares (eosinófilos, basófilos y neutrófilos) o mononucleares como los monocitos y los linfocitos (T, B); también se originan en la médula ósea roja. Las plaquetas (trombocitos) son células anucleadas que sirven para taponar las lesiones que pudieran afectar a los vasos sanguíneos y se forman en la médula ósea a partir de la fragmentación de una célula gigante llamada megacariocito.
Componentes de la sangre
Elementos figurados o elementos formes
Glóbulos rojos
Artículo principal: Eritrocito
Los glóbulos rojos, hematíes o eritrocitos constituyen el 96%. En los mamíferos, estos corpúsculos carecen de núcleo y orgánulos, por lo cual no son células estrictamente hablando. Contienen la hemoglobina de la sangre y son los encargados de distribuir el oxígeno. En los glóbulos rojos están las proteínas que definen a los distintos grupos sanguíneos. Su valor normal (conteo) está entre 4 300 000 y 5 900 000 por mm³ (ó microlitro).
Los eritrocitos tienen una forma oval, aplanada, con una depresión en el centro (esta forma facilita el intercambio de oxígeno con el medio que los rodea). Carecen de núcleo, porque cuando un glóbulo rojo madura, expulsa su núcleo en la médula ósea antes de entrar en el torrente sanguíneo (esto no ocurre en aves, anfibios y ciertos animales). Los eritrocitos en humanos adultos se forman en la médula ósea. Sin embargo, los hematíes de los animales se forman en el interior de los tejidos vasculares.
Se encargan de transportar oxígeno desde los pulmones al resto del cuerpo mediante la hemoglobina.
La hemoglobina encerrada exclusivamente en los glóbulos rojos es una proteína que contiene el grupo “hemo” (formado por moléculas de hierro que enlazan el oxígeno en los pulmones o en los bronquios y la liberan por el resto del cuerpo). También transporta productos residuales como el dióxido de carbono, la mayoría del cual se encuentra disuelto en el plasma sanguíneo. Los niveles normales de hemoglobina están entre los 12,5 y 17 gramos por litro y es proporcional al número de hematíes. Constituye el 90% de los eritrocitos y es la que les proporciona su color característico, rojo, aunque esto sólo se da cuando el glóbulo rojo está cargado de oxígeno. Cuando un eritrocito esté cargado de dióxido de carbono, será azul.
Tras una vida media de 120 días, los glóbulos rojos son destruidos y extraídos de la sangre por el bazo, el hígado y la médula, donde la hemoglobina se desintegra. Sin embargo, el hierro es reutilizado para formar nueva hemoglobina.
Glóbulos blancos
Artículo principal: Leucocito
Los glóbulos blancos o leucocitos (3,0%) forman parte del sistema inmunológico; son los encargados de destruir los agentes infecciosos. Su valor normal está entre 3500 y 11000 por mm³ (o microlitro). Tienen como función principal defender al organismo contra las infecciones. Según su citoplasma y su núcleo se dividen en granulocitos (neutrófilos, basófilos y eosinófilos) con núcleo redondeado y numerosos gránulos en su citoplasma, formados en las células madres de la médula ósea, y Agranulocitos, es decir, sin gránulos en el citoplasma (monocitos y linfocitos), formados también en la médula ósea y en el timo.
Granulocitos
Neutrófilos: Valor normal entre 2000 y 7500 por mm³. Son los más numerosos, ocupando un 65% a 75% de los leucocitos. Se encargan de atacar y fagocitar sustancias extrañas (bacterias, agentes externos, etc.) que entran en el organismo. En situaciones de infección o inflamación su número aumenta en la sangre.
Basófilos: Segregan sustancias como la heparina, de propiedades anticoagulantes, y la histamina que estimula el proceso de la inflamación. Componen un 0.5% de los glóbulos blancos.
Eosinófilos: Aumentan en enfermedades producidas por parásitos, en las alergias y en el asma. Son aproximadamente 2% a 5% de los leucocitos.
Agranulocitos
Monocitos: Valor normal entre 200 y 800 por mm³ (3% a 8% del total de glóbulos blancos). Esta cifra se eleva casi siempre por infecciones originadas por virus o parásitos. También en algunos tumores o leucemias. Son células con núcleo definido y con forma de riñón.
Linfocitos: Valor normal entre 1000 y 4500 por mm³ (3% a 8% del total de glóbulos blancos). Aumentan sobre todo en infecciones por virus o parásitos. También en algunos tumores o leucemias, produciendo anticuerpos se forman
Plaquetas
Artículo principal: Plaqueta
Son fragmentos celulares pequeños, ovales y sin núcleo. Se producen en la médula ósea. Aumentan cuando se produce una hemorragia aguda, una enfermedad o en caso de patología de la sangre. Disminuyen en casos de infecciones muy graves, con una actividad excesiva en el bazo (cuya función es ayudar en la defensa contra las infecciones).
Las plaquetas o trombocitos (1,0%), son las responsables de la cicatrización de las heridas (coagulación). Su valor normal se encuentra entre 150 000 y 450 000 por mm³ (en España, por ejemplo, el valor medio es de 226 000 por microlitro con una desviación estándar de 46 000[2]). Son células encargadas de cerrar los vasos sanguíneos cuando se produce una herida, formando un coágulo en el lugar de la lesión encerrando glóbulos rojos en una red, lo cual ayuda a su cicatrización.
En el proceso de coagulación, las plaquetas contribuyen tromboplastina el cual interactúa junto con iones de calcio con la protrombina activandola a trombina. Esta a su vez activa el fibrinógeno a fibrina la cual tiene la propiedad pegajosa de formar coagulos. Otros factores de coagulación intervienen en este proceso.
Plasma sanguíneo
Artículo principal: Plasma sanguíneo
El plasma sanguíneo es esencialmente una solución acuosa conteniendo 96% agua, 4% proteínas y algunos rastros de otros materiales (hormonas, electrolitos, anticuerpos, etc). El plasma sanguíneo es la porción líquida de la sangre en la que están inmersos los elementos formes. Es salado y de color amarillento. Además de transportar las células de la sangre, también lleva los alimentos y las sustancias de desecho recogidas de las células. El plasma origina el suero sanguíneo cuando se coagula la sangre.
El plasma es una mezcla de proteínas, aminoácidos, glúcidos, lípidos, sales, hormonas, enzimas, anticuerpos, urea, gases en disolución y sustancias inorgánicas como sodio, potasio, cloruro de calcio, carbonato y bicarbonato. El agua constituye el 91% y las proteínas el 8%. Estas proteínas son: fibrógeno (para la coagulación), globulinas (regulan el contenido del agua en la célula, forman anticuerpos contra enfermedades infecciosas), albúminas (ejercen presión osmótica para distribuir el agua entre el plasma y los líquidos del cuerpo)y lipoproteínas (amortiguan los cambios de pH de la sangre y de las células y hacen que la sangre sea más viscosa que el agua). Otras proteínas plasmáticas importantes actúan como transportadores hasta los tejidos de nutrientes esenciales como el cobre, el hierro, otros metales y diversas hormonas.
Los componentes del plasma se forman en el hígado (albúmina y fibrógeno), las glándulas endocrinas (hormonas), y otros en el intestino.
Componentes del plasma sanguíneo
albúmina
factores de coagulación de la sangre
inmunoglobulinas (anticuerpos)
hormonas
otras proteínas varias
varios electrolitos (principalmente sodio, potasio y cloro)
Juntos, plasma y corpúsculos forman un fluido no-newtoniano, cuyas propiedades de flujo son adaptadas únicamente a la arquitectura de los vasos sanguíneos.
Características de la sangre
pH
La sangre suele tener un pH entre 7,1 y 7,4. Sus variaciones más allá de esos valores son condiciones que deben corregirse pronto (alcalosis, cuando el pH es demasiado básico, y acidosis, cuando el pH es demasiado ácido).
Elementos que transporta
También debe transportar el O2 (para su consumo por las células) y el CO2 (para su eliminación).
El O2 es transportado por la hemoglobina de los hematíes y el CO2 en parte por los hematíes y otra parte disuelto en plasma y en forma de carbonatos. Estos carbonatos y el CO2, entre otros, contribuyen a tamponar la sangre haciendo el Ph más estable.
Las proporciones de estos gases varían de la sangre venosa a la arterial y son de 100 Hgmm presión parcial de O2 y 40 Hgmm de CO2 en la arterial y 40 Hgmm de O2 y 46 Hgmm de CO2 en la venosa.
Algunos valores promedio
Una persona adulta tiene alrededor de 4-5 litros de sangre (8% de peso corporal), a razón de unos 65 a 71 ml de sangre por kilogramo de peso corporal.
Silenciosa pero eficientemente el plasma sanguíneo hace el trabajo, proveyendo alimentación para cada célula en el cuerpo. Reparte hidratos de carbono, grasas, proteínas, minerales, sales y vitaminas a donde se necesitan.
En un milímetro cúbico, el hombre tiene unos cinco millones de glóbulos rojos. Una mujer tiene aproximadamente medio millón menos. Cada glóbulo rojo es un diminuto disco bicóncavo. No se pueden ver a simple vista, porque se requiere unos 1280 glóbulos colocados lado a lado para llenar un centímetro.
Los glóbulos blancos quedan eclipsados por sus compañeros rojos, en cantidad y no en importancia, hay unos 5.000 a 10.000 en cada milímetro cúbico. Estos, a diferencia de los glóbulos rojos, son capaces de movimientos independientes. Se pueden mover a donde se les necesite, sea dentro de la corriente sanguínea o fuera de ésta. Dicho sencillamente, su tarea crucial es la defensa contra los microorganismos que ingresan a diario al torrente vascular. Constantemente están salvando la vida.
Una plaqueta es un pequeño disco de forma irregular, anucleado, incoloro y flexible de material celular. Lo que las plaquetas hacen es impresionante. Si usted se corta, en segundos las plaquetas se adhieren a la zona afectada una a la otra. De este modo taponan la herida y detienen el flujo de sangre. Además, éstas sueltan factores que estimulan la formación de un coágulo más duradero.
Tipos de sangre
Artículo principal: Grupo sanguíneo
Una de las cosas más ampliamente divulgadas acerca de la sangre humana es que hay varios tipos de sangre o grupos sanguíneos. Hasta ahora se han identificado más de 20 tipos de sangre [3]. Por ejemplo, la sangre del tipo (o grupo) A, o de algunos de los otros tipos comunes, B, AB y O. Si a una persona con un tipo de sangre se le transfunde sangre de otro tipo se puede enfermar gravemente e incluso morir. Así es que los hospitales tratan de hallar sangre compatible en los bancos de sangre, es decir, sangre del mismo tipo que la del paciente.
Fisiología de la sangre
Muestra de sangre humana. a: Glóbulos Rojos; b: Neutrófilo; c: Eosinóphilo; d: LimfocitoLa fisiología de la sangre está relacionada con los elementos que la componen y por los vasos que la transportan, de tal manera que:
Transporta el oxígeno desde los pulmones al resto del organismo, vehiculizado por la hemoglobina contenida en los glóbulos rojos.
Transporta el anhídrido carbónico desde todas las células del cuerpo hasta los pulmones.
Transporta los nutrientes contenidos en el plasma sanguíneo, como glucosa, aminoácidos, lípidos y sales minerales desde el hígado, procedentes del aparato digestivo a todas las células del cuerpo.
Transporta mensajeros químicos, como las hormonas.
Defiende el cuerpo de las infecciones, gracias a las células de defensa o glóbulo blanco.
Responde a las lesiones que producen inflamación, por medio de tipos especiales de leucocitos y otras células.
Coagulación de la sangre y hemostasia: Gracias a las plaquetas y a los factores de coagulación.
Rechaza el trasplante de órganos ajenos y alergias, como respuesta del sistema inmunitario.
Homeostasis en el transporte del líquido extracelular, es decir en el líquido intravascular.
Producción y degradación
Las células sanguíneas son producidas en la médula ósea; este proceso es llamado hematopoyesis. El componente proteico es producido en el hígado, mientras que las hormonas son producidas en las glándulas endocrinas y la fracción acuosa es mantenida por el riñón y el tubo digestivo.
Las células sanguíneas son degradadas por el bazo y las células Kupffer en el hígado. Este último, también elimina las proteínas y los aminoácidos (el hígado secreta muchas pequeñas proteínas en la orina). Los eritrocitos usualmente viven algo más de 120 días antes de que sea sistemáticamente reemplazados por nuevos eritrocitos creados en el proceso de hematopoyesis.
Transporte de oxígeno
La oxigenación de la sangre es medida según la presión parcial del oxígeno. 98,5% del oxígeno es combinado con la hemoglobina. Solo el 1,5% es físicamente disuelto. La molécula de hemoglobina es la encargada del transporte de oxígeno en los mamíferos y otras especies.
Con la excepción de la arteria pulmonar y la arteria umbilical, y sus venas correspondientes, las arterias transportan la sangre oxigenada desde el corazón y la entregan al cuerpo a través de las arteriolas y los tubos capilares, donde el oxígeno es consumido; luego las venas transportan la sangre desoxigenada de regreso al corazón.
Bajo condiciones normales, en humanos, la hemoglobina en la sangre que abandona los pulmones está alrededor del 96-97% saturada con oxígeno; la sangre «desoxigenada» que retorna a los pulmones está saturada con oxígeno en un 75% [4] [5]. Un feto, recibiendo oxígeno a través de la placenta, es expuesto a una menor presión de oxígeno (alrededor del 20% del nivel encontrado en los pulmones de un adulto), es por eso que los fetos producen otra clase de hemoglobina con mayor afinidad al oxígeno (hemoglobina F) para poder extraer la mayor cantidad posible de oxígeno de su escaso suministro [6].
Transporte de dióxido de carbono
Cuando la sangre sistémica arterial fluye a través de los capilares, el dióxido de carbono se dispersa de los tejidos a la sangre. Algo del dióxido de carbono es disuelto en la sangre. Algo del dióxido de carbono reacciona con la hemoglobina para formar carboamino hemoglobina. El resto del dióxido de carbono es convertido en bicarbonato e iones de hidrógeno. La mayoría del dióxido de carbono es transportado a través de la sangre en forma de iones de bicarbonato.
Transporte de iones de hidrógeno
Algo de la oxihemoglobina pierde oxígeno y se convierte en deoxihemoglobina. La deoxihemoglobina tiene una mayor afinidad con H+ que la oxihemoglobina por lo cual se asocia con la mayoría de los iones de hidrógeno.
Color
En los humanos y otras especies que utilizan la hemoglobina, la sangre oxigenada es de un color rojo y brillante. La sangre desoxigenada es de un color rojo oscuro y opaco, que puede ser vista durante una donación de sangre o cuando se toman muestra de sangre de las venas. Sin embargo, debido a un efecto óptico causado por la forma en que la luz penetra a través de la piel, las venas se ven de un color azul. Esto ha llevado a la concepción errónea de que antes que la sangre de las venas sea expuesta al aire es de color azul.
Circulación de la sangre
La función más importante de la circulación es el transporte de sustancias para que un organismo realice sus actividades vitales.
En los seres unicelulares, los nutrientes y el oxígeno son obtenidos directamente del medio ambiente y penetran al interior de las células a través del sistema membranal.
En las plantas como los helechos, las gimnospermas y las angiospermas se encuentran un conjunto de vasos a través del cual se transportan las sustancias nutritivas.
Arterias: Las arterias están hechas de tres capas de tejido, uno muscular en el medio y una capa interna de tejido epitelial.
Capilares: Los capilares están embebidos en los tejidos, permitiendo además el intercambio de gases dentro del tejido. Los capilares son muy delgados y frágiles, teniendo solo el espesor de una capa epitelial.
Venas: Las venas transportan sangre a más baja presión que las arterias, no siendo tan fuerte como ellas. La sangre es entregada a las venas por los capilares después que el intercambio entre el oxígeno y el dióxido de carbono ha tenido lugar. Las venas transportan sangre rica en residuos de vuelta al corazón y a los pulmones. Las venas tienen en su interior válvulas que aseguran que la sangre con baja presión se mueva siempre en la dirección correcta, hacia el corazón, sin permitir que retroceda. La sangre rica en residuos retorna al corazón y luego todo el proceso se repite.
