Fisiologia del sangue
Original Editor – Lucinda hampton
Top Contributors – Lucinda hampton, Mandy Roscher, Tarina van der Stockt, Kim Jackson and Tony Lowe
Introduzione
Il sangue è una necessità per la conservazione della vita umana.
- Il sangue è fondamentale per il trasporto di nutrienti, ormoni, gas e rifiuti nel corpo.
- Ha anche importanti funzioni immunologiche.
- Il sangue è fondamentale nella regolazione omeostatica del pH, della temperatura e di varie altre condizioni interne. Il sangue è composto da plasma, piastrine, leucociti (globuli bianchi) ed eritrociti.
L’uomo adulto ha da 4 a 5 litri di sangue formato da cellule e plasma che circolano nel corpo nei vasi
- Il plasma forma circa il 55% del volume totale del sangue.
- L’altro 45% comprende una varietà di forme diverse di cellule.
- Il volume totale del sangue forma circa il 7-8% del peso umano totale in un adulto normale e sano.
Plasma sanguigno
Il plasma sanguigno è un liquido chiaro e giallastro. Funge da base del sangue. È composto dal 91% di acqua e dal 9% di solidi come coagulanti, proteine plasmatiche, elettroliti e immunoglobuline.
Nello stadio embrionale il plasma sanguigno si forma dalle cellule mesenchimali. L’albumina si forma per prima, seguita dalla globulina e poi da altre proteine plasmatiche. In un adulto, le cellule reticoloendoteliali nel fegato sono responsabili della produzione di plasma; questo processo è aiutato dal midollo osseo e dalla milza.
Funzioni del plasma sanguigno
Il plasma sanguigno ha varie funzioni vitali,
- Coagulazione- Il plasma contiene fibrinogeno e procoagulanti come la trombina e il fattore x
- Difesa immunitaria- Il plasma contiene immunoglobuline (anticorpi) che svolgono un ruolo nel processo di difesa immunologica del corpo
- Mantenimento della pressione osmotica- La presenza di proteine del plasma come l’albumina è vitale per mantenere un equilibrio di fluido, chiamato pressione oncotica, nel sangue (mantenuto a circa 25 mmHg).
- Equilibrio acido-base- Le proteine plasmatiche aiutano nell’equilibrio acido-base attraverso l’azione tampone.
- Trasporto dei nutrienti- I nutrienti come il glucosio, gli aminoacidi, i liquidi e le vitamine sono trasportati nel plasma sanguigno dal sistema digestivo alle diverse parti del corpo.
- Trasporto dei gas respiratori. L’ossigeno viene trasportato al corpo dai polmoni e l’anidride carbonica torna ai polmoni per essere escreta.
- Trasporto degli ormoni.
- Escrezione- I prodotti di scarto del metabolismo cellulare vengono trasportati nel plasma ed escreti attraverso i reni, i polmoni e la pelle
- Regolazione della temperatura
La velocità di eritrosedimentazione (VES) è usata come strumento diagnostico. Poiché il fibrinogeno aumenta in condizioni infiammatorie acute, anche la VES aumenterà.
Eritrociti (RBC)
Gli eritrociti (noti come globuli rossi (RBC) sono cellule discoidali biconcave. I globuli rossi non hanno un nucleo, contengono emoglobina (la proteina rossa ricca di ferro che trasporta O2) e sono circondati da una membrana di lipidi e proteine. Un adulto normale e sano produce 119 milioni di globuli rossi al secondo. Forma il 44% del volume totale del sangue e una singola cellula RBC ha le dimensioni di 0,000007 m. Sono prodotti dal midollo osseo rosso attraverso un processo chiamato eritropoiesi.
Funzioni degli eritrociti
Una singola cellula eritrocitaria vive solo per 120 giorni e in questa durata, svolge ruoli successivi
- Consegna di ossigeno dai polmoni ai tessuti periferici.
- Raccoglie il CO2 dalle cellule periferiche e lo restituisce ai polmoni.
Le RBC contengono emoglobina con eme ferroso (Fe) che ha un’affinità per l’ossigeno. Quando arriva alle cellule deossigenate il Fe perde la sua affinità per l’O2 (a causa della diminuzione della pressione parziale di O2 e del basso PH).
Leucociti (WBCs)
I leucociti sono la componente cellulare del sangue che sono anche conosciuti come globuli bianchi (WBCs). I WBC hanno un nucleo e mancano di emoglobina. I WBC formano l’1% del volume totale del sangue negli adulti sani. Sono considerati una parte importante del sistema immunitario. I leucociti sono prodotti nel midollo osseo in un processo chiamato emopoiesi e la conta normale dei WBC varia tra 4.000 e 10.000 cellule/MCL18.
Tipi e funzione dei leucociti
Ci sono diversi tipi di WBCs come i Neutrofili, Eosinofili, Basofili, Linfociti (B e T) e Monociti.
Neutrofili
I neutrofili sono WBCs che vengono rilasciati dal midollo osseo. Rappresentano il 50% del conteggio totale dei WBCs. Circa 100 miliardi di cellule di neutrofili sono prodotte ogni giorno e sono considerate le prime cellule del sistema immunitario. Sono le principali cellule immunitarie che combattono gli agenti patogeni e che migrano verso i siti di infezione per poi identificare e uccidere batteri e virus. I neutrofili inviano anche segnali per avvisare le altre cellule del sistema immunitario.
Monociti
I monociti rappresentano dal 5 al 12% del totale dei WBC. Sono considerati i “camion della spazzatura” del sistema immunitario e svolgono una funzione importante nella pulizia delle cellule morte e nella rigenerazione dei tessuti.
Eosinofili
Gli eosinofili rappresentano meno del 5% dei WBC totali. Si trovano in grandi quantità nell’apparato digerente. Gli eosinofili giocano un ruolo importante nel trattare con batteri e parassiti invasori, come i vermi.
Basofili
I basofili rappresentano l’1% del totale dei WBCs. Queste cellule hanno un ruolo nell’asma. Stimolano il rilascio di istamina, portando all’infiammazione e alla broncocostrizione che si verifica nell’asma.
Linfociti
I linfociti producono anticorpi che danno immunità al corpo se il corpo è esposto nuovamente alla stessa infezione. Si compone di due tipi di cellule, le cellule T che hanno una funzione invasiva e le cellule B, che in contrasto con gli altri WBC, sono responsabili dell’immunità umorale cioè l’immunità associata agli anticorpi circolanti, in contraddizione con l’immunità cellulare. Queste cellule giocano un ruolo importante nello sviluppo di molti dei vaccini attuali.
Patofisiologia dei leucociti
Il conteggio elevato dei WBC può indicare una varietà di condizioni. Infezione, infiammazione, trauma, gravidanza, asma, allergia, tumori come la leucemia e anche esercizi aggressivi possono provocare un aumento dei WBCs.
D’altra parte, una bassa conta dei WBCs può indicare infezioni gravi, danni al midollo osseo, malattie autoimmuni (es.g. Lupus Eritematoso Sistemico SLE) e sequestro splenico.
Ematopoiesi
L’ematopoiesi (formazione delle cellule del sangue), avviene nel midollo osseo rosso cioè nel tessuto mieloide.
- La produzione di eritrociti e la formazione di leucociti e piastrine è stimolata da ormoni.
- Emocistoblasto. Tutti gli elementi formati derivano da un tipo comune di cellula staminale, l’ematocistoblasto.
L’emocistoblasto forma due tipi di discendenti:
- Cellula staminale linfoide, che produce linfociti
- Cellula staminale mieloide, che può produrre tutte le altre classi di elementi formati.
Formazione dei globuli rossi (l’intero processo di sviluppo dall’emocistoblasto all’RBC maturo dura da 3 a 5 giorni).
- Anucleato – gli RBC non sono in grado di sintetizzare proteine, crescere o dividersi.
- Durata di vita – gli RBC diventano più rigidi e cominciano a frammentarsi, o a cadere a pezzi, in 100-120 giorni.
- RBC persi – Sostituiti più o meno continuamente dalla divisione di emocistoblasti nel midollo osseo rosso.
- RBC immaturi – I RBC in via di sviluppo si dividono molte volte e poi iniziano a sintetizzare enormi quantità di emoglobina.
- Reticolociti – Quando è stata accumulata abbastanza emoglobina, il nucleo e la maggior parte degli organelli vengono espulsi e la cellula collassa verso l’interno; la risultante RBC giovane (cioè reticolocita) perché contiene ancora un po’ di reticolo endoplasmatico ruvido (ER).
- Eritrociti maturi – Entro 2 giorni dal rilascio, hanno rigettato il restante ER e sono diventati eritrociti pienamente funzionanti.
- Eritropoietina. Il tasso di produzione degli eritrociti è controllato da un ormone chiamato eritropoietina; normalmente una piccola quantità di eritropoietina circola nel sangue in ogni momento, e i globuli rossi si formano a un tasso abbastanza costante.
- Controllo della produzione di RBC. Un punto importante da ricordare è che non è il numero relativo di RBC nel sangue che controlla la produzione di RBC; il controllo si basa sulla loro capacità di trasportare abbastanza ossigeno per soddisfare le richieste del corpo.
Formazione dei globuli bianchi e delle piastrine
- Nell’adulto umano, il midollo osseo produce il 60-70% dei globuli bianchi (cioè i granulociti), e tutte le piastrine.
- I tessuti linfatici, in particolare il timo, la milza e i linfonodi, producono i linfociti (che comprendono il 20-30% dei globuli bianchi).
- I tessuti reticoloendoteliali della milza, del fegato, dei linfonodi e di altri organi producono i monociti (4-8% dei globuli bianchi).
- Le piastrine, che sono piccoli frammenti cellulari piuttosto che cellule complete, sono formate da pezzi del citoplasma delle cellule giganti (megacariociti) del midollo osseo.
- Fattori stimolanti le colonie e interleuchine: spingono il midollo osseo rosso a produrre leucociti e a formare un esercito di globuli bianchi per respingere gli attacchi, aumentando la capacità dei leucociti maturi di proteggere il corpo.
- Trombopoietina (un ormone): accelera la produzione di piastrine, ma si sa poco su come questo processo sia regolato.
Disturbi del sangue
Ci sono molte condizioni che riguardano il sistema ematologico umano, cioè il sistema biologico che comprende plasma, piastrine, leucociti ed eritrociti, i componenti principali del sangue e del midollo osseo. Questo elenco è un esempio di disturbi:
- Anemia falciforme
- Anemia di malattia cronica
- Leucemia linfoblastica acuta
- Leucemia mieloide acuta
- Mieloma multiplo
- Anemia aplastica
- Eritrocitosi
- Emocromatosi
- Sindrome paraneoplastica
- Disturbo ipercoagulabile
- Carenza di ferro e anemia da vitamina B12
- Leucocitosi
- Leucopenia
Ci sono diversi tipi di disturbi del sangue. Sono classificati secondo il componente del sangue che è interessato. I disturbi del sangue possono comportare un malfunzionamento delle piastrine, degli eritrociti e dei leucociti. Possono anche comportare problemi nel midollo osseo, nei linfonodi e nei vasi sanguigni.
Disturbi degli eritrociti:
I disturbi degli eritrociti sono noti anche come disturbi dei globuli rossi e del ferro. Questi disturbi si manifestano con un mancato trasporto di O2 dai polmoni ai vari tessuti del corpo.
Possono essere diagnosticati come vari tipi di anemie come l’anemia sideropenica refrattaria (IRIDA), l’anemia sideroblastica congenita, l’anemia diseritropoietica congenita, l’anemia megaloblastica (compresa l’anemia perniciosa), l’anemia da carenza di ferro, l’anemia emolitica e l’anemia falciforme. Talassemia, malattia emolitica del neonato, sferocitosi ed emocromatosi sono altri disturbi eritrocitari che possono verificarsi.
Disturbi dei leucociti:
I disturbi dei leucociti sono noti anche come disturbi dei globuli bianchi. I globuli bianchi possono aumentare di numero, diminuire di numero o funzionare male. I disturbi dei globuli bianchi più comuni si trovano con i neutrofili e i linfociti. I disturbi dei monociti e degli eosinofili sono meno comuni. I disturbi dei basofili sono molto rari.
I disturbi dei globuli bianchi caratteristici di un basso numero di globuli bianchi includono la neutropenia, la sindrome di Shwachman-Diamond e la sindrome di Kostmann. I disturbi caratteristici di un alto numero di WBC includono l’eosinofilia e la neutrofilia.
Sinusie, infezioni polmonari e dell’orecchio, ascessi cutanei, afte, malattie parodontali e infezioni fungine invasive sono i sintomi più comuni dei disturbi leucocitari.
Disturbi emorragici:
Quando alcuni coagulati che si trovano nel plasma non funzionano bene, questo porterà a disturbi emorragici come l’emofilia e la malattia di von Willebrand
Raccomandazioni finali
Il sangue è il liquido nel nostro corpo che mantiene la vita e la nostra esistenza. Non possiamo sopravvivere senza sangue e poiché il nostro sangue supporta tutte le nostre funzioni corporee, è necessario che sia in una condizione sana.
- I globuli rossi vivono per circa quattro mesi e poi si rompono e le parti vengono riutilizzate per fare nuove cellule del sangue.
- I globuli bianchi nel corpo sono come “difensori”. Combattono qualsiasi cosa estranea, come una scheggia, così come contro qualsiasi germe che entra nel nostro sistema. Per ogni millilitro di sangue, ci sono circa 5.000-7.000 globuli bianchi.
- Quando sei malato, il tuo corpo aumenta la produzione di globuli bianchi per combattere le infezioni. Possono arrivare fino a 25.000 per ogni ml di sangue.
- Il sangue trasporta tutte le sostanze di cui abbiamo bisogno per darci energia. Il sangue trasporta anche ormoni naturali, come l’insulina, dal pancreas e gli ormoni della crescita dal cervello.
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