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Circulación en el ser humano EL SISTEMA CARDIOVASCULAR SANGUÍNEO Importancia de la circulación • Todos los procesos metabólicos de las células necesitan el constante aporte de sustancias nutritivas y oxígeno para su correspondiente nutrición. • A la vez se requiere la eliminación constante de productos metabólicos tales como dióxido de carbono, urea, ácido úrico, y otros metabolitos. • El sistema interconectado de conductos que ingresan, transportan y eliminan sustancias del organismo, se le conoce básicamente el sistema cardiovascular sanguíneo. Componentes del sistema cardiovascular sanguíneo • Sangre = Vehículo principal de transporte de sustancias entre las células y el medio externo y a la inversa, a él se suma la linfa como líquido de drenaje que recorre los conductos linfáticos. • Corazón = Bomba muscular , automática, impulsora de la sangre por el organismo a través de sus movimientos de sístole y diástole • Vasos sanguíneos = Sistema interconectado de conductos que forma una red sistémica a través de los cuales se moviliza la sangre por el organismo • La sangre es un tejido formado por una fase sólida o figurada (40 - 45%) y una fase líquida ( 55% - 60 %). • La fase sólida está constituida por pequeños corpúsculos microscópicos, denominados en conjunto “elementos figurados”, que se hallan incorporados en un medio líquido denominado plasma sanguíneo. • La sangre es un tejido, ( hematopoyético) y se ve como un líquido de color rojizo que circula a través de un sistema cerrado de conductos: los vasos sanguíneos. Funciones de la sangre • Transporte de nutrientes, O2 ,, CO2 desechos, enzimas, hormonas. • Defensa inmunológica del organismo • Mantención y regulación de la temperatura corporal • Regular el contenido de agua, bases, ácidos y sales que permiten una adecuada presión osmótica. • Actúa como buffer o tampón amortiguando las posibles variaciones de pH corporal. Volumen sanguíneo o volema • El volema o volemia corresponde al volumen de sangre normal que posee una persona. Existen 78 cc de sangre por Kg. de peso corporal. • Representa el 7% del peso corporal y alcanza en promedio a 3.200 cc de plasma y 1.800 cc de elementos figurados en un total de 5.000 cc de promedio de sangre. • Hipovolemia: disminución del volema debido a pérdidas de sangre o hemorragias, problemas de presión atmosférica, desnutrición y deshidratación, trastornos hormonales. • Hipervolemia: aumento del volema por alteraciones en la presión atmosférica, desajustes hormonales y exceso de transfusiones, también la obesidad. Regulación del volumen sanguíneo • En aurículas y en ventrículos existen los voloreceptores que captan las diferencias del volema, operan a través de varias hormonas: • La ADH o vasopresina, hormona hipotalámica, permite el aumento de la reabsorción de agua a nivel de los túbulos distales y colectores de los nefrones permitiendo que aumente el volema. • La aldosterona, hormona de la corteza suprarrenal es la responsable de reabsorber sodio y cloruros a nivel de los nefrones y por arrastre osmótico , la retención de agua. • El sistema renina angiotensina que se produce por la acción de la hormona renina del riñón ( Factor eritropoyético renal) y cuya finalidad es aumentar la Presión arterial. • Hormona eritropoyetina: induce la formación de eritrocitos en la médula ósea Composición de la sangre 1) Plasma sanguíneo • Considerada el “agua de la sangre” • Es una sustancia viscosa amarillenta y densa. • Composición: • 90% de agua, en ella se encuentran disueltos electrolitos, nutrientes como monosacáridos, aminoácidos, vitaminas, derivados de lípidos, sales minerales, • desechos metabólicos creatinina y otros. • Hormonas, enzimas en estado de zimógeno y proteínas plasmáticas como las albúminas, globulinas y fibrinógeno. • Su pH es de 7,4 como urea, ácido úrico, Características y funciones de las proteínas plasmáticas a) Albúminas • Formadas en el hígado, son las más abundantes, de menor PM que las demás, se les atribuye ejercer la P° coloideosmótica del plasma ( evitan la pérdida de agua hacia el intersticio).Transportan sustancias como hormonas, vitaminas, iones y medicamentos b) Globulinas Formadas en el hígado y en los linfocitos B, existen 3 tipos de ellas: alfa, beta y gamma • Las alfa y beta cumplen funciones de transporte de Hierro, cobre y hormonas, sustancias minerales. • Las gamma globulinas son anticuerpos y presentan función defensiva, son formadas por linfocitos B. Fibrinógeno • Se forma en el hígado y participa en la coagulación sanguínea, es soluble en el agua del plasma. • Cuando la sangre se coagula y el líquido acuoso se llama suero, el fibrinógeno se ha transformado en fibrina. • Su peso molecular es mayor que las otras proteínas plasmáticas. • A el se le atribuye la viscosidad de la sangre • El suero tiene la misma composición del plasma, pero no posee el factor de coagulación (fibrinógeno) sino que es reemplazado por la fibrina. • El plasma no tiene fibrina pero si posee fibrinógeno 2) Elementos figurados o células sanguíneas. • Forman parte de la porción sólida de la sangre, y constituyen aproximadamente el 40 a 45% del volumen sanguíneo total. Existen tres tipos celulares: • Glóbulos Rojos, Hematíes o Eritrocitos. • Glóbulos Blancos o Leucocitos. • Plaquetas o Trombocitos. a) Glóbulos rojos o eritrocitos • Forma: Son células en forma de disco bicóncavo. • Tamaño : aproximado de 7 a 8 micras. • Cantidad : 5 millones por mm3 de sangre • Funciones : Transporte de O2 y CO2 por el organismo. • Responsables del grupo sanguíneo y del factor RH. • Vida media : 120 días • Núcleo : sin núcleo • Organelos : muy escasos, casi ninguno • Coloración : roja gracias a la hemoglobina • Formación : La eritropoyesis se realiza en el hígado y bazo ( vida fetal e infantil) y posterior la médula ósea de los huesos largos y planos. • La formación se produce a partir de células indiferenciadas llamadas hemocitoblastos • Destrucción: la hemólisis se produce en el hígado y en el bazo. • La relación porcentual entre eritrocitos y plasma es el hematocrito. ¿Qué hacen los glóbulos rojos? Etapas en el mecanismo de eritropoyesis • El hemocitoblasto célula indiferenciada que comienza su transformación • Eritroblasto basófilo Etapa posterior. En él se inicia la síntesis de hemoglobina . • Eritroblasto policromatófilo • Normoblasto pierde su núcleo • Reticulocito se elimina parte de su retículo endoplasmático. • Eritrocito maduro. ( capaz de salir a la circulación) • Los eritrocitos en circulación se caracterizan por no poseer núcleo, mitocondrias y el retículo endoplasmático se encuentra muy disminuido. • Realizan respiración celular anaeróbica • Casi todo el volumen de los glóbulos rojos está ocupado por unos 265 millones de moléculas de hemoglobina. Factores que inducen la eritropoyesis • Las anemias, las alturas, las insuficiencia cardiacas prolongadas y las enfermedades pulmonares. • la hipoxia estimula la activación de una glucoproteína denominada Eritropoyetina. ( factor estimulante eritropoyético) que activa la eritropoyesis. Son necesarios para la eritropoyesis: • Eritropoyetina • Hierro • Vitamina B 12 • Aminoácidos para formar la globina. La baja de eritrocitos se denomina oligocitemia o anemia. El exceso de eritrocitos normales : policitemia La hemoglobina y el eritrocito • La coloración del eritrocito es rojiza debido a la presencia de un pigmento proteico denominado Hemoglobina. • La hemoglobina es una proteína compuesta por cuatro cadenas peptídicas (dos cadenas alfa y dos cadenas beta, a la cual están unidos átomos de hierro, cada uno en el centro de un compuesto orgánico llamado hem). • La existencia de hemoglobina permite llamarlos hematíes. • Lo esencial de la hemoglobina es su capacidad para combinarse reversiblemente con el oxígeno (O2) y con el dióxido de carbono ( CO2). • El compuesto inestable formado por la Hb y el O 2 es la oxihemoglobina a nivel pulmonar. • Al oxidarse se coloca de un color rojo intenso ( sangre arterial) • Además se puede unir al CO2 formando carbaminohemoglobina, a nivel tisular. • Su coloración es rojo azuloso y circula por las venas. • La hemoglobina puede unirse también al monóxido de carbono (CO), formando un compuesto más estable, difícil de disociar denominado carboxihemoglobina. • El sitio de unión del O2 queda ocupado por el CO ( 300 veces más afín que por el O 2). • La hemoglobina queda imposibilitada para transportar oxígeno, produciéndose el estado de HIPOXIA. ¿Cómo se transporta el oxígeno? • El 99% del O2 se transporta como oxihemoglobina. • El 1% restante se transporta disuelto en el plasma sanguíneo disuelto en el agua plasmática. ¿Cómo se transporta el CO2? • Un pequeño porcentaje de CO2 se disuelve en el plasma sanguíneo (5%). • Un 70% se transporta como ión bicarbonato (HCO3-). • El 25% del CO2 se transporta en combinación con los grupos aminos de las cadenas polipeptídicas (carbaminohemoglobina o HbCO2) Destrucción de eritrocitos • Los glóbulos rojos salen de la médula ósea y entran al torrente sanguíneo , donde recorren en promedio 1.100 kilómetros, circulan 120 días antes de ser destruidos. • Los glóbulos rojos envejecen progresivamente. • Como resultado se produce fragilidad celular por desgaste. • Ahí son conducidos al bazo, hígado, ganglios linfáticos para ser destruidos por fagocitosis. • En el bazo e hígado, células reticuloendoteliales fagocitan eritrocito y hemoglobina. • El hierro de la hemoglobina regresa a la médula ósea, transportado por enzimas para la formación de nuevos eritrocitos. • También al hígado u otros tejidos para participar en importantes procesos metabólicos. • La hemoglobina es desdoblada a biliverdina y a bilirrubina, pigmento de color amarillo. • Estos pigmentos biliares, sufren otras reacciones con las bacterias intestinales hasta ser definitivamente eliminados con los materiales fecales. Los grupos de sangre o Grupos Sanguíneos • En el año 1900, El sueco Landstainer descubre en la membrana de los eritrocitos ciertas proteínas llamadas aglutinógenos o antígenos y en el plasma sanguíneo proteínas llamadas aglutininas o anticuerpos ( IgM). • Estas proteínas pueden combinarse en cuatro formas diferentes, dando origen a los cuatro tipos de grupos sanguíneos. • Grupo A: Las personas cuyos glóbulos rojos poseen aglutinógenos del tipo A y aglutininas anti b o beta. • Grupo B: Las personas cuyos glóbulos rojos poseen aglutinógenos del tipo B y aglutininas anti a o alfa. • Grupo AB: Personas cuyos eritrocitos poseen dos aglutinógenos A y B, no presentan aglutininas. • Grupo O: Personas cuyos glóbulos rojos no poseen aglutinógenos A o B pero presentan las aglutininas anti a y anti b. Resumen de grupos sanguíneos Grupo Aglutinógenos o Antígenos Aglutininas o Anticuerpos A (II) A anti b B (III) B anti a AB (I) AyB No tiene O (IV) No tiene anti a y anti b • Las aglutininas o anticuerpos al reaccionar con el aglutinógeno o antígeno específico producen aglutinación de los glóbulos rojos • Una aglutinación sanguínea . es signo de incompatibilidad • En una aglutinación se produce una agrupación de eritrocitos con la consiguiente formación de grumos, que pueden incluso llegar a obstruir los vasos sanguíneos del receptor. • Las personas de un determinado tipo sanguíneo poseen aglutininas en su plasma opuestas al aglutinógeno presente en las membranas de sus glóbulos rojos solo así se evita la auto aglutinación. Cuadro de posibles transfusiones O B A AB TRANSFUSIONES SANGUÍNEAS • Una transfusión es una inyección endovenosa de sangre de un individuo llamado dador hacia un individuo llamado receptor, entre cuya sangre existe compatibilidad. • Para que una transfusión se realice sin riegos para el receptor, o sea, sin aglutinación de los eritrocitos transfundidos, es necesario saber qué clase de aglutinógeno tiene el dador y qué clase tiene el receptor. • No es tan necesario la aglutinina del dador, pues ésta se diluye en el plasma del receptor. • Lo ideal es que cada grupo sanguíneo puede recibir sangre de una persona de su mismo grupo. • El grupo O es considerado dador universal porque no presenta aglutinógenos o antígenos en la membrana del glóbulo rojo. • Al no poseer antígenos no es aglutinado por ningún grupo sanguíneo. • Este grupo sólo puede recibir sangre de sí mismo. • El grupo AB es receptor universal ya que no posee aglutininas en su plasma y no puede aglutinar la sangre del dador, no importando los aglutinógenos que éste tenga. • Como posee los dos tipos de aglutinógenos, la sangre del grupo AB será aglutinada por todos los demás grupos, por lo tanto no le dona a ningún grupo, solo a si mismo. El Sistema de clasificación Rh. • Posteriormente al trabajo del sistema ABO Landstainer encontró , además en la membrana de los eritrocitos, otras moléculas proteicas (antígenos) que constituyen un marcador específico Rh. • Cuando existe este marcador, la sangre es Rh + y cuando no se encuentra esta molécula en los eritrocitos, la sangre es Rh -. • La sangre Rh + no presenta anticuerpos anti Rh (aglutininas anti Rh) • Cuando la sangre es Rh -, en el plasma circulan anticuerpos anti Rh que no tienen efectos en los glóbulos rojos Rh-; pero sí aglutinarán la sangre de un dador Rh+. • En esta caso la sangre negativa reconoce específicamente al marcador Rh, provocando aglutinación y lisis en los eritrocitos. • La presencia del factor Rh está determinado por la constitución genética del sujeto y se hereda de generación en generación. • La gran mayoría de la población humana (85%) posee el factor Rh siendo positivos • La sangre Rh-, es mucho más escasa y sólo un 15% de la población no posee el factor Rh. • Antiguamente el exámen del grupo de sangre se utilizaba como prueba de paternidad. • En una transfusión en donde el receptor es Rh siempre se debe tener presente que este tiene anticuerpos Anti Rh. • Entonces nunca debe transfundirse sangre Rh+ a un receptor Rh- ya que este aglutinará la sangre del dador. • Como la sangre Rh- es escasa y por lo tanto difícil de conseguir se han creado los bancos de sangre, en estos se almacena sangre de todos los grupos. • Inclusive existen asociaciones Rh-, en las que los miembros se comprometen a donar sangre una vez cada seis meses, y a su vez tener acceso a las reservas de sangre si lo necesitan. • Un receptor Rh positivo podría recibir sangre de un dador negativo no produciendose incompatibilidad, solo se debe respetar el sistema ABO. El problema de incompatibilidad feto materna • En algunos casos de clasificación Rh existe una situación de rechazo entre madre e hijo de Rh diferentes. • Aquellas mujeres embarazadas que son Rh - y albergan un hijo Rh+. • Durante el embarazo, algunos glóbulos rojos del niño pasan a través de la placenta, tomando contacto con la sangre de la madre . • Por ser Rhla sangre materna contiene anticuerpos anti Rh. • Los anticuerpos maternos pueden aglutinar de inmediato la sangre fetal. • El problema es mayor porque los glóbulos rojos Rh+ del feto son capaces de inducir la formación de millones de anticuerpos anti Rh en la sangre materna. • Asì el segundo hijo, si es Rh+ se encuentra en un medio donde la madre ha formado una verdadera batería de anticuerpos Rh o sensibilización • Los anticuerpos ( Ig M) atraviesan la placenta en grandes cantidades, desde la sangre materna hacia la del niño, produciendo aglutinación y destrucción de los glóbulos rojos del feto (HEMÓLISIS). • Al destruirse los eritrocitos fetales, se produce anemia fetal, con la alteración del transporte de oxígeno fetal. • Este problema es de tal magnitud que a veces requiere transfusión mientras el niño está en el útero, y en recién nacidos muy graves. • Al recambiar la sangre hemolizada; se retiran los anticuerpos anti Rh circulantes y mejora el estado del niño. • A toda la situación planteada se le denomina Eritroblastosis Fetal. Glóbulos blancos o leucocitos • Los leucocitos son las células más activas consideradas las unidades móviles de la sangre. • No presentan coloración y deben teñirse para observarlos. • Poseen núcleo polilobulado. esférico o • No tienen forma definida y son considerados células amorfas. • Su tamaño es mayor que los glóbulos rojos, en promedio 20 micras. • El número de ellos que circula es de 5.000 a 7.000 por milímetro cúbico de sangre. • Su única función es la defensa de nuestro organismo • Son células que se desplazan con movimiento ameboide. • Se pueden movilizar incluso en contra de la corriente sanguínea • Pueden atravesar las paredes de los capilares sanguíneos para llegar a los tejidos (diapédesis) • Son atraídos por los agentes invasores presentando quimiotactismo positivo • Se originan en la médula ósea, en los ganglios linfáticos, el timo y otros órganos linfoides. • Su promedio de vida oscila entre los 6 a 12 días debido a su intensa actividad. • Su disminución es la leucopenia y ocurre en periodos de convalescencia • Cumplen un importante papel en la defensa del organismo contra las diversas infecciones producidas por microorganismos. • Cuando alguna bacteria u otro agente patógeno ingresa al organismo humano, se liberan ciertas sustancias químicas que tienen la facultad de atraer a los leucocitos, esto es la quimiotaxis. • Para que el leucocito logre llegar al lugar en que se están multiplicando los agentes patógenos deben atravesar la pared de los capilares sanguíneos o diapedesis. • En el lugar de la infección fagocitan a los agentes patógenos, siendo el principal mecanismo defensivo. • La acumulación de células muertas, glóbulos blancos y bacterias, da lugar a los glóbulos de pus. Organos formadores de leucocitos Células precursoras sanguíneas Clasificación de los leucocitos a) Leucocitos granulocitos o polimorfonucleados En ellos se observan pequeños gránulos citoplasmáticos y núcleos con varios lóbulos al microscopio óptico. Con el uso de colorantes, se tiñen de colores diferentes, lo que permite diferenciar tres categorías de granulocitos: Neutrófilos, basófilos y eosinófilos. b) Leucocitos agranulocitos o mononucleados son leucocitos que no contienen gránulos en sus citoplasma y sus núcleos no son lobulados sino esféricos 1) Neutrófilos • Leucocitos con afinidad con colorantes de pH neutro. • Son los más numerosos y representan el 65% de los glóbulos blancos . • Son también los más activos en cuanto a defensa contra infecciones bacterianas agudas. • Presentan 3 a 5 lóbulos en su núcleo. • Son muy activos y son los primeros en acudir a un sitio infectado. se mueven por movimientos ameboides . Presentan gran poder fagocitario • Representan la primera línea de defensa interna inespecífica. • Son importantes en la destrucción de bacterias, restos de células muertas y otros agentes infecciosos. b) Basófilos • Presentan afinidad por colorantes básicos. • Son de poca movilidad, ya que su función principal es liberar sustancias hacia la sangre tales como heparina, sustancia que evita la coagulación sanguínea. • También liberan histaminas, bradicina, serotonina y otras. • Son importantes en algunos tipos de reacciones alérgicas. c) Eosinófilos • Son aquellos que presentan afinidad por los colorantes ácidos • Sus gránulos se tiñen de color rojo anaranjado. • Su núcleo puede ser bi o trilobulado. • Constituyen el 1 al 3% de todos los glóbulos blancos. • Son fagocitadores poco intensos y presentan quimiotaxis moderada. • En general se les encuentra reunidos en sitios de reacciones antígenoanticuerpo y una vez que el proceso inmune se ha llevado a cabo, los fagocita y digiere. Leucocitos agranulocitos o Mononucleados 1) Monocitos • Tienen un núcleo grande en forma arriñonada. • El núcleo se tiñe de color púrpura . • Son de gran tamaño 12 a 20 micras. • Son importantes en las inflamaciones e infecciones crónicas. • Son fagocitadores activos (macrófagos). • Presentan gran movilidad. • Su concentración sanguínea es de un 5% aproximadamente. • Son leucocitos de gran tamaño, se mueven activamente por movimiento ameboide . • Aumentan de tamaño y se convierten en macrófagos, que pueden desplazarse con gran rapidez y ser activos devoradores. • Como macrófagos presentan parte del microbio a los linfocitos para iniciar el mecanismo específico de inmunización mediada por células o por anticuerpos 2) Linfocitos • Son leucocitos de núcleo redondo, grande y citoplasma escaso. • Son muy abundantes en la linfa y representan del 25% a 30% de los glóbulos blancos en la sangre normal. • Son las células más especializadas del sistema inmune. • Pueden convertirse en linfocitos T y en células plasmáticas o plasmocitos que producen y secretan anticuerpos, de gran importancia en el proceso de inmunización Médula ósea (Bone marrow) Bolsa de Fabricio Timo Linfocito B TCR Tc (CD8) Activación Antigénica M Citokinas Citotoxicidad Célula Plasmática • Están implicados en la defensa específica natural del organismo. • Cuando penetra al organismo cualquier antígeno éste estimula la proliferación de una línea celular de linfocitos (CLON). • Algunos lifocitos que reaccionan pueden ser linfocitos T o linfocitos B o ambos. • Los linfocitos B comienzan a secretar inmunoglobulinas que reconocen específicamente al antígeno y se unen a él formando un complejo antígeno-anticuerpo. • Esto desencadena una serie de reacciones muy complejas, que llevan finalmente a la inactivación del organismo extraño. Importancia de los linfocitos • Los linfocitos dentro de los glóbulos blancos representan la ejecución de la inmunidad de tipo específica. • Existen dos clases de linfocitos T y B. • Los linfocitos T son de 4 tipos: inductores, citotóxicos o asesinos, supresores y memoria. Por el marcador que poseen en su superficie los linfocitos pueden ser de dos clases T4 o inductores y T8 citotóxicos y supresores. • Los linfocitos T participan en la inmunidad celular, tipo de defensa mediada por las células. • Los linfocitos B participan de la llamada inmunidad humoral o aquella en la que participan sustancias químicas como los anticuerpos (inmunoglobulinas). • De los linfocitos B derivan las llamadas células plasmáticas y los linfocitos B “memoria”. • Las células plasmáticas se encargan de producir una gran cantidad de inmunoglobulinas. • Los linfocitos B memoria permanecen latentes luego de la infección por un largo período de tiempo lo que proporciona inmunidad de tipo activa Las plaquetas o trombocitos • Constituyen el tercer tipo de los elementos figurados de la sangre. • Son fragmentos celulares pequeños, ya que miden sólo 2 a 4 micras. • Carecen de núcleo • Existen aproximadamente 400.000 por milímetro cuadrado de sangre. • Resultan de la desintegración de los megacariocitos, células provenientes de la médula ósea • Su vida media es de aproximadamente 4 días. • Cumplen un rol de suma importancia en la coagulación sanguínea. • El control de las hemorragias se logra por: A. Contracción de las paredes de los vasos para disminuir el flujo de sangre del vaso lesionado. B. Por la formación de trombos plaquetarios. Aquí las plaquetas se adhieren a las fibras de colágeno del vaso lesionado, formando un coágulo temporal. • Al segmentarse el citoplasma granular de los megacariocitos las plaquetas resultantes, poseen en toda su extensión gran cantidad de gránulos. • Los gránulos poseen sustancias tales como tromboplastina, ADP, serotonina, epinefrina. • Todos son muy importantes agentes en la formación del tapón plaquetario, durante el proceso de coagulación sanguínea. Mecanismo de la Coagulación Sanguínea • HEMORRAGIA • Provoca destrucción DE PLAQUETAS • Produce liberación de TROMBOPLASTINA • ión Ca • PROTROMBINA • TROMBINA • Vitamina K y el factor antihemofílico • FIBRINÓGENO • FIBRINA • Forma hebras ( Red) • Hebras de fibrina + Células sanguíneas o elementos figurados conforman el TROMBO o Tapón que cierra u ocluye el vaso dañado. Mecanismos anticoagulantes. • El mecanismo de coagulación está permanentemente activado en el organismo • Para evitar entonces que se produzcan coágulos intravasculares • existen mecanismos que disuelvan la fibrina formada (fibrinosilina). • También existen sustancias anticoagulantes como la Heparina producida en células del tejido conectivo especialmente del pulmón e hígado. • Lo anterior bloquea la conversión de protrombina en trombina.