CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DEL PLASMA

CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DEL PLASMA SANGUÍNEO
Composición:
La sangre es un tipo de tejido conjuntivo especializado, con una matriz coloidal líquida y una
constitución compleja.
Como todo tejido, la sangre se compone de células y componentes extracelulares (su matriz
extracelular). Estas dos fracciones tisulares vienen representadas por:

Los elementos formes: son variados en tamaño, estructura y función y constituyen
alrededor del 45% de la sangre.
Encontramos los glóbulos rojos:
GLÓBULOS ROJOS:
También llamados eritrocitos, tienen la función de transportar el
CO2 y los gases.
PLAQUETAS O TROMBOCITOS: cumplen un papel muy
importante en la coagulación.
Los glóbulos blancos o leucocitos, tienen una función defensiva.

El plasma sanguíneo: un fluido traslúcido y amarillento, de sabor salado, que
representa la matriz extracelular líquida en la que están suspendidos los elementos
formes. Está compuesto por agua en su mayoría (90%) y disuelta en ella, hay múltiples
sustancias, las más abundantes las proteínas. Constituye el 55% del volumen
sanguíneo total (el 20% del líquido extracelular) y es una de las reservas líquidas
corporales.
El plasma sanguíneo, se encuentra permanentemente en movimiento gracias al
sistema circulatorio.
El suero, es el remanente del plasma sanguíneo sin el fibrinógeno, ni el resto de
factores de la coagulación.
Tras la centrifugación de una muestra de sangre, se
obtienen las dos fracciones:
Un sobrenadante, parte líquida que corresponde al
plasma.
El
primer
precipitado
en
el
fondo
correspondiente a las células de la sangre
Componentes del plasma:
Proteínas plasmáticas (70%):
Constituyen el componente más
abundante:

fibrinógeno (7%)

inmunoglobulinas (38%)

albúminas (54%)
del
tubo

otras proteínas (1%): VLDL, LDL, HDL, protrombina, transferrina...
Las proteínas plasmáticas cumplen una serie de funciones:

Se encargan del mantenimiento de la presión oncótica: presión hidroestática a
consecuencia del efecto osmótico ejercido por las proteínas dentro de los
vasos sanguíneos (o la matriz extracelular, etc.) delimitado por una membrana
selectivamente permeable.
La razón de que las proteínas ejerzan una presión se debe a que el agua se
dirige siempre desde donde hay un mayor potencial hídrico al lugar donde
haya uno menor (gradiente). Así, el agua del cuerpo humano se dirigirá
siempre al lugar donde haya una mayor concentración de alguna sustancia
disuelta, por poseer un menor potencial hídrico. En el caso de las proteínas
plasmáticas, el hecho de que el plasma sanguíneo contenga más proteínas que
el líquido intersticial hace que el agua del líquido intersticial tienda a entrar
para regular la presión hídrica de ambos lados de la pared del capilar. De esta
manera, se mantiene el volumen plasmático y la volemia.
Hablamos de volemia cuando nos referimos al volumen total de sangre de una
persona. Éste depende de la edad, el sexo, el peso… y según estas variables,
sus valores oscilan entre 4 y 6 litros de sangre (7-8% del peso corporal), unos
65-71 mL de sangre por kg de peso. En condiciones normales, la volemia tiene
un valor constante pero en situaciones de enfermedad sus cifras pueden
variar.
Para conocer el valor de la volemia necesitamos saber por un lado el volumen
eritrocitario y sumarlo al volumen plasmático.

Función electroquímica:
Debido a la naturaleza semi-permeable del endotelio capilar, las proteínas
plasmáticas son retenidas en el compartimento vascular y su influencia sobre
la actividad osmótica es capital para los movimientos de fluidos entre los
compartimentos capilar e intersticial. El equilibrio de Gibbs-Donnan
establecido a través del epitelio por la existencia de proteínas no difusibles
añade un pequeño pero significativo incremento a esta actividad osmótica. Las
proteínas del plasma originan una presión osmótica de unos 20 mm de Hg y la
originada por las partículas cargadas producidas en el equilibrio de GibbsDonnan es de unos 6-7 mm de Hg. La suma de ambas es la presión oncótica.
El equilibrio Gibbs-Donnan puede explicarse de la siguiente manera:
Cuando existen moléculas cargadas de gran tamaño que no difunden a través
de una membrana semipermeable (como las proteínas), su presencia cambia la
distribución de las partículas iónicas. En efecto, la proteína intracelular,
cargada negativamente, atrae iones K+ y repele iones Cl-, produciéndose un
gradiente eléctrico (simbolizado por las cargas + y - a ambos lados de la
membrana) y sendos gradientes de concentración de K y Cl, iguales y de signo
opuesto. En el equilibrio, se tiene:
La concentración de partículas a ambos lados de la membrana es desigual (en
el interior están además de los iones las proteínas) de forma que se produce
un gradiente osmótico hacia el compartimento que contiene estas últimas.

Función de tampón o de buffer: Los tampones están presentes en todos los
líquidos corporales y actúan de inmediato si se produce una anomalía del pH.
Se combinan con el exceso de ácidos o de bases para formar sustancias que no
afecten al pH. La hemoglobina es la proteína tampón más importante. (En el
apartado de funciones de la sangre se explica el tampón bicarbonato)

Función reológica:
La reología es la parte de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y la
deformación en los materiales que son capaces de fluir. Una de las
propiedades reológicas es la viscosidad que en el caso de la sangre se refiere a
la resistencia que ofrece ésta a deformarse (explicado en el apartado de
“dinámica de fluidos corporales).
Inicialmente, el material responde
a la aplicación de un esfuerzo con
una
deformación
reversible-
cuyo
elástica
trabajo
se
acumula en forma de energía
potencial, que es directamente proporcional al esfuerzo; luego con una
deformación plástica –irreversible- que se disipa en forma de calor, que crece
más deprisa que el esfuerzo; y por último, con una deformación rígida –rotura, que a diferencia de las anteriores, rompe la continuidad original del material.
Metabolitos orgánicos (no electrolíticos) y compuestos de desecho (20%):
Fosfolípidos (280 mg/dL), colesterol (150 mg/dL), triacilgliceroles (125 mg/dL), glucosa
(100 mg/dL), urea (15 mg/dL), ácido láctico (10 mg/dL), ácido úrico (3 mg/dL),
creatinina (1,5 mg/dL), bilirrubina (0,5 mg/dL) y sales biliares (trazas).
Componentes inorgánicos (10%):
Más o menos constituyen el 0,9%. Le dan la osmolaridad al plasma (concentración de
sustancias -expresado en osmoles/litro- que encontramos disueltas en la sangre) y sus
valores son de: 290  10 mOsm/l. El ión Na+ es más importante, ión K+, NaCl ,
bicarbonato, fosfato, CaCl2 , MgCl2, KCl, Na2SO4…
Otros solutos 1,5%: Sales minerales, nutrientes, gases disueltos, sustancias
reguladoras, vitaminas, productos de desecho.
FUNCIONES DEL PLASMA

Nutritiva: el plasma transporta sustancias alimenticias que cede a los tejidos: glucosa
para obtener energía rápida, ácidos grasos y aminoácidos para la reconstrucción
tisular, vitaminas y minerales

Excretora: a través del plasma se transportan productos de desecho procedente del
metabolismo celular (urea, ácido ureico,
creatinina) eliminado por la orina.

Homeostática:
La
homeostasis
es
la
capacidad del organismo de mantener
relativamente
constantes
controladas
del
las
medio
variables
interno
correspondientes a cada situación fisiológica: temperatura, glucemia, pH, paO2, paCO2.
Es en los riñones, donde tiene lugar la regulación del volumen de H2O del organismo
y de la concentración de electrolitos, además de completarse la regulación del pH y la
eliminación de los productos catabólicos, entre otras funciones.
Los valores del pH de la sangre se encuentran entre 7,35 y 7,45 y se puede calcular a
partir de la concentración de bicarbonato del plasma ([HCO3-]: 24 mEq/l) y de la
presión arterial de CO2 (paCO2:) mediante la ecuación:
pH=6,1+log
[HCO3-]
0,03 paCO2
La concentración de bicarbonato es controlada por la función renal y la paCO2, por la
función respiratoria.
Nuestro organismo posee mecanismos compensatorios (efecto tampón…) para
corregir las situaciones en las que los valores estén alterados. El sistema tampón
predominante es el bicarbonato. El anhídrido carbónico disuelto se encuentra en
equilibrio con el anhídrido carbónico gas en los pulmones, en función del coeficiente
de solubilidad. El conjunto de reacciones que están en equilibrio son:
Esto implica que la cantidad de ácido carbónico en sangre depende directamente de la
excreción de CO2 realizada en los pulmones. Esto implica que el pH de la sangre puede
regularse a corto plazo en función del ritmo de ventilación pulmonar. Por otra parte, el
sistema tampón bicarbonato también se encuentra regulado a medio plazo por la
excreción renal de bicarbonato.
Las proteínas contienen grupos funcionales que actúan de ácidos o bases débiles y por
tanto también juegan un papel importante en la regulación del pH extracelular
(albúmina).

Regulación de la temperatura corporal: el plasma transporta calor e interviene en la
regulación de la temperatura corporal.
La temperatura de la sangre es de 38ºC.

Química o protectora frente a la infecciones: circulan inmunoglobulinas (función
inmunitaria)
Dinámica de fluidos corporales
. FLUJO PRESIÓN Y RESISTENCIA.
La sangre fluye por áreas de diferente presión. La relación entre flujo medio y presión media, y
la resistencia en los vasos sanguíneos es análoga a las relaciones entre la corriente, la fuerza
electromotriz y la resistencia de un circuito eléctrico expresado por la ley de Ohm.
Corriente = Fuerza Electromotriz/Resistencia
Flujo (F)= Presión (P)/Resistencia (R)
Por tanto, como vemos en la fórmula el flujo en cualquier porción del sistema vascular es igual
a la presión de perfusión efectiva en esa porción, dividida por la resistencia.
Los principios físicos y ecuaciones aplicables a la descripción del comportamiento de líquidos
perfectos (sin viscosidad) en tubos rígidos, se han empleado con frecuencia para explicar el
comportamiento de la sangre en los vasos sanguíneos. Los vasos sanguíneos no son tubos
rígidos, ni la sangre es un líquido perfecto (presenta viscosidad), sino un sistema de dos fases
de líquido y células, por tanto, el comportamiento en la circulación se desvía de lo que se
predica en las fórmulas físicas que se describirán a continuación. Sin embargo, los principios
físicos son de valorar cuando se emplean como auxiliar para comprender lo que sucede en el
cuerpo más que como un fin en sí.
Flujo Laminar:
El flujo de la sangre (cómo el de los líquidos perfectos) es normalmente laminar, regular y
continuo. El fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse si la corriente tiene lugar
entre dos planos paralelos, o en capas cilíndricas coaxiales. Dentro de los vasos sanguíneos se
forman diferentes láminas, en el extremo, una capa delgada en contacto con la pared del vaso,
no se mueve. La siguiente capa dentro del vaso tiene una velocidad baja, la siguiente tiene
velocidad más alta y así sucesivamente. El flujo laminar alcanza un punto de velocidad crítica
donde por encima de ella, el flujo es turbulento. La probablidad de turbulencia depende del
diámetro del vaso y de la viscosidad de la sangre, siguiendo la siguiente fórmula:
Re = ρ DV/η
Re: Número de Reynolds; ρ: densidad del líquido; D: diámetro del tubo; V: velocidad del flujo;
η: viscosidad del líquido.
Por tanto, a mayor Re, mayor será la probabilidad de turbulencia. El flujo no suele ser
turbulento si Re es menor a 2000, mientras que sí hay turbulencia cuando Re es mayor a 3000.
Esta ley establece la relación existente entre el esfuerzo cortante y la rapidez de deformación
angular. La acción de la viscosidad puede amortiguar cualquier tendencia turbulenta que
pueda ocurrir en el flujo laminar. En situaciones que involucren combinaciones de baja
viscosidad, alta velocidad o grandes caudales, el flujo laminar no es estable, lo que hace que se
transforme en flujo turbulento.
Ejemplos de turbulencia:

La constricción de una arteria  aumenta la velocidad del flujo  turbulencia

En caso de anemia, disminuye la viscosidad de la sangre  turbulencia
Esquema de las velocidades de las
láminas concéntricas en un líquido
viscoso (sangre) que fluye por un tubo
(vaso sanguíneo). Distribución
parabólica del flujo laminar.
Vaso sanguíneo
Esta ley establece la relación existente entre el esfuerzo cortante y la rapidez de deformación
angular. La acción de la viscosidad puede amortiguar cualquier tendencia turbulenta que
pueda ocurrir en el flujo laminar. En situaciones que involucren combinaciones de baja
viscosidad, alta velocidad o grandes caudales, el flujo laminar no es estable, lo que hace que se
transforme en flujo turbulento.
Velocidad promedio:
Cuando se considera el flujo en un sistema de tubos, es importante, hacer la distinción entre la
velocidad que es el desplazamiento por unidad de tiempo y flujo, que es el volumen por
unidad de tiempo. La velocidad (V) es proporcional al flujo (Q) dividido entre el área del
conducto (A)
V= Q/A
Por tanto, la velocidad promedio en la aorta será alta e irá disminuyendo en los vasos más
pequeños hasta alcanzar su valor mínimo en los capilares.
Fórmula de Poiseuille-Hagen:
Permite calcular las resistencias (R) de un fluido newtoniano, como el agua o el plasma, que
circula con las características de un flujo laminar por un tubo cilíndrico no ramificado. De
acuerdo con la ley de Poiseuille, las pequeñas arterias terminales y arteriolas son el principal
factor determinante de las resistencias y, en consecuencia, de la presión arterial.
La relación entre flujo en un tubo largo estrecho, viscosidad del líquido y radio del tubo, viene
expresada por la siguiente fórmula:
𝜋
1
𝑟4
F = (PA-PB) x (8 ) x (𝜂 ) x ( 𝐿 )
F: flujo, PA-PB: diferencia de presión entre los dos extremos del tubo; η: viscosidad; r: radio del
tubo; L= longitud del tubo.
Como el flujo es igual a la diferencia de presión dividido entre la resistencia (R), entonces:
8𝜂𝐿
R=
𝜋𝑟 4
Puesto que el flujo varía de modo directo y la resistencia de manera inversa con la cuarta
potencia del radio, el flujo sanguíneo y la resistencia in vivo están afectados por cambios
pequeños en el diámetro de los vasos. Ésta es la razón por la cual el flujo de los órganos se
regula de manera tan eficiente por cambios pequeños de calibre y por qué las variaciones en el
diámetro arteriolar tienen efecto tan pronunciado sobre la presión arterial sistémica.
Viscosidad y resistencia:
La resistencia al flujo sanguíneo se determina por el radio de los vasos sanguíneos (resistencia
vascular) y por la viscosidad de la sangre.

Viscosidad del plasma: 1.8 veces la del agua.

Viscosidad sangre entera: 3 0 4 veces la del agua.
Cuando hablamos de la viscosidad de la sangre nos referimos a la resistencia que ofrece ésta a
deformarse y está estrechamente relacionada con el valor del hematocrito (porcentaje del
volumen de sangre ocupado por eritrocitos). El efecto de la viscosidad in vivo, se desvía de lo
predicho en la ley de Poiseuille-Hagen. En los vasos grandes, los incrementos en el hematocrito
causan aumentos apreciables de viscosidad, mientras que en los vasos de pequeño calibre, el
cambio de viscosidad por unidad de cambio en el hematocrito es mucho menor. Esto se debe a
una diferencia en la naturaleza del flujo entre los vasos grandes y pequeños.
Ley de Laplace:
Estructuras como capilares y vasos con paredes finas no tienen tendencia a la rotura porque
siguen la ley de Laplace. Esta ley establece que la presión de distensión (P) en un objeto hueco
distendible, es igual, en equilibrio, a la tensión en la pared (T) dividida entre los dos radios
principales de la curvatura del objeto (r1 y r2)
1 1
𝑟1 𝑟2
P=T ( + )
P: presión transmural, la presión en un lado de la pared menos el otro.
Enuna esfera r1=r2 y la fórmula quedaría así:
2𝑇
P= 𝑟
Y en un cilindro (vaso sanguíneo), un radio es infinito y por tanto,
𝑇
P= 𝑟
En consecuencia cuanto menor es el radio de un vaso, menor es la tensión de la pared
necesaria para equilibrar la presión de distensión.