TEMA 1 HEMATOLOGÍA LA SANGRE TEMA 1 HEMATOLOGÍA. LA SANGRE 1.- HEMATOLOGÍA. LA SANGRE Y SUS FUNCIONES 2.- COMPONENTES DE LA SANGRE 2.1.- LAS CÉLULAS Ó ELEMENTOS FORMES. 2.2.- EL PLASMA 3.- CONCEPTO DE PLASMA Y SUERO 4.- VOLÚMENES HEMATOLÓGICOS 5.- ALGUNAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS 5.1.- PH 5.2.- VISCOSIDAD 1.-HEMATOLOGÍA LA SANGRE Y SUS FUNCIONES LA HEMATOLOGÍAes la ciencia que estudia todo lo relativo a la sangre y a los órganos hematopoyéticos, formadores de células sanguíneas ( hemato= sangre, poyesis= formación) El interés de el estudio Hematológico en el área del laboratorio es esencialmente su valor diagnóstico en general y en particular para las diversas patologías hematológicas y su consecuente orientación terapeútica. Por ejemplo: EL HEMOGRAMA - COMPLETE BLOOD COUNT El hemograma completo es la prueba de laboratorio en la se van a cuantificar y evaluar diferentes grupos celulares, las glóbulos rojos (eritrocitos), los glóbulos blancos (leucocitos), las plaquetas(trombocitos), el contenido de hemoglobina, y otros parámetros relacionados con su cantidad, forma y contenido. Por ej. En una infección, generalmente aumenta la cantidad de glóbulos blancos ó leucocitos. Muchos tipos de cáncer pueden afectar a la producción de células sanguíneas de la médula ósea. Un aumento en la cantidad de glóbulos blancos ó leucocitos inmaduros en un hemograma completo puede estar asociado con la leucemia. 1.-HEMATOLOGÍA LA SANGRE Y SUS FUNCIONES LA SANGREes un tejido conjuntivo especial formado por una suspensión de células en un líquido complejo que es el plasma, por lo tanto, en este tejido resulta característico que la sustancia intercelular es líquida, lo que permite a la sangre circular a través del corazón y los vasos sanguíneos. FUNCIONES DE LA SANGRE: son múltiples, destacamos: Transporte: sirve como medio para transportar en el organismo diversos tipos de sustancias. Esta es una función amplia que a su vez relacionamos con otras más concretas, así tenemos que transporta: Hormonas, realizando una función de regulación hormonal con el transporte entre las glándulas endocrinas y los órganos diana. Enzimas diversas, específicas del plasma ó no. Oxígeno, realizando una función respiratoria. Sustancias nutritivas (glúcidos, lípidos, proteínas), colabora en la función nutritiva Sustancias de desecho (CO2, la urea, ácido úrico), colabora en la función excretora. Sustancias exógenas (fármacos) FUNCIONES DE LA SANGRE Función de Regulación térmica gracias a su alto contenido en agua, que posee una alta conductividad térmica, la sangre puede absorber calor y distribuirlo. De esta forma iguala con rapidez la Tª de los distintos sectores del medio interno. También lleva el calor zonas de eliminación como, por ejemplo, la piel. La sangre se sirve para esta función de un mecanismo del ap.circulatorio como es el de respuestas vasomotoras de vasoconstricción y vasodilatación que actúan como respuesta a las variaciones de Tª del medio interno y del medio ambiente, con el objetivo de mantener la Tª corporal cte (VC) y (VD). Llamamos respuestas vasomotoras a la vasoconstricción y vasodilatación de los vasos sanguíneos del cuerpo (arterias, venas y capilares). La vasoconstricción consiste en una disminución del diámetro de los vasos, es decir se cierran. La vasodilatación es el fenómeno contrario, los vasos sanguíneos se abren, es decir, aumentan su diámetro. Por ej si hay en la TEMPERATURA CORPORAL Aumento: Vasodilatación, hiperventilación, sudoración Disminución: Vasoconstricción, aumento metabolismo, escalofríos. FUNCIONES DE LA SANGRE Función Hemostática cuando los vasos sanguíneos se lesionan, se activa el mecanismo de la Hemostasiaque permite la formación, tras una VC, de un agregado de plaquetas y un coágulo de fibrina que impide la hemorragia. Una vez reparada la lesión vascular actúa el mecanismo de fibrinólisis con la disolución del coágulo y la vuelta a la integridad de la circulación. HEMOSTASIA HEMOSTASIA 1. Lesión del vaso sanguíneo 2. Espasmo vascular 3. Formación del tapón de plaquetas 4. Coagulación. La malla de fibrina estabiliza el coagulo HEMOSTASIA COÁGULO DE FIBRINA FIBRINOLISIS UNA APLICACIÓN PRÁCTICA DE LA FIBRINOLISIS: EJEMPLO DE TERAPIA FIBRINOLÍTICA Ó TROMBOLÍTICA FUNCIONES DE LA SANGRE Función de Defensa la sangre protege al organismo de los antígenos ó elementos extraños mediante la acción de _ células defensivas, los leucocitos, y _sustancias defensivas humorales que son los anticuerposde la respuesta inmune específica y sustancias de defensa inespecíficas como el complemento (sistema de proteínas presente en el plasma que se activan en cascadade) o el interferón. LEUCOCITOS COMPLEMENTO INTERFERÓN ANTICUERPOS FUNCIONES DE LA SANGRE Regulación del contenido hídrico de células y tejidos la sangre es la fuente de líquidos para el resto de los tejidos. Hay dos presiones en los vasos sanguíneos encargadas de controlar el intercambio de líquidos y que esencialmente son: - Presión hidrostática: es la presión ejercida sobre la pared del vaso por la columna del líquido de la sangre, ésta presión favorece que el líquido salga de los vasos hacia los tejidos(intersticio). - Presión osmótica: es la presión ejercida por las sustancias disueltas en el plasma y, sobre todo, por las proteínas, actuando como fuerza que retiene el líquido en los vasos. Normalmente existe un equilibrio entre la presión intersticial, la presión hidrostática de los capilares y la presión osmótica de las proteínas plasmáticas.(Ley de Starling) En la vertiente arterial de los capilares, existe una presión hidrostática positiva de 30 mmHg que depende de la presión arterial, y dos tipos de presión opuestas a ella que son la presión oncótica de las proteínas plasmáticas de 20-25 mmHg y la presión intersticial de 2-4 mmHg. Por ello el agua, las macromoléculas y las sustancias coloides saldrán del capilar arterial al intersticio. En cambio en la vertiente venosa del capilar, la presión hidrostática es de 15 mmHg, mientras que las presiones opuestas son idénticas, por lo que se produce una reentrada de agua y sustancias coloides desde el intersticio a la circulación. Las macromoléculas seguirán la vía linfática para volver al torrente circulatorio. Si estas presiones se alteran, se producen situaciones clínicas patológicas. Por ejemplo, Una enfermedad renal con pérdida de proteínas puede producir disminución de la P.osmótica y en consecuencia Edema (acúmulo de líquido en tejidos). Otro ejemplo de Edema sería el causado por aumento de P hidrostática en las venas de miembros inferiores con varices. FUNCIONES DE LA SANGRE Función amortiguadora la sangre interviene en el control del pH y la regulación del medio interno mediante sistemas amortiguadores como el bicarbonato o la propia molécula de hemoglobina, que también posee esta capacidad. Este pH es esencial para el normal funcionamiento de todas las reacciones metabólicas. FUNCIONES DE LA SANGRE Por tanto, mediante todas éstas funciones, podemos decir que la sangre participa de forma importante en el mantenimiento de el equilibrio del medio interno que denominamos la “Homeostasis” del organismo . Def. homeostasis: propiedad de los seres vivos que, dentro de determinados límites, pueden mantener sus constantes fisiológicas, mantener constantes las condiciones del medio interno . Homeo= parecido, similar; stasis= estar 2.- COMPONENTES DE LA SANGRE Si se centrifuga una muestra de sangre, se separan sus dos componentes esenciales que son el plasma (55%) y las células sanguíneas o elementos formes (45%). 2.1.- LAS CÉLULAS SANGUÍNEAS Ó FRACCIÓN FORME Son tres clases distintas de células, que componen tres “Series” celulares: GLÓBULOS ROJOS O ERITROCITOS O HEMATÍES GLÓBULOS BLANCOS O LEUCOCITOS LAS PLAQUETAS O TROMBOCITOS GLÓBULOS ROJOS O ERITROCITOS O HEMATÍES Forman la “serie roja”. Son el componente celular más numeroso. Representan la mayoría de las células sanguíneas GLÓBULOS ROJOS Ó ERITROCITOS Ó HEMATÍES Son células con forma de disco bicóncavo, anucleadas (no tienen núcleo) y que carecen de orgánulos celulares. Su función es de transporte de O2 y en menor medida CO2 entre los pulmones y los tejidos gracias a su contenido de hemoglobina. Se encargan por tanto de la distribución del oxígeno molecular (O2). Una insuficiente fabricación de hemoglobina o de glóbulos rojospor parte del organismo, da lugar a una anemia, de etiología variable, pues puede deberse a un déficit nutricional, a un defecto genético o a diversas causas más. También hay otras causas de anemia: destrucción de eritrocitos ó pérdida de los mismos y se veran en el estudio de las anemias. GLÓBULOS BLANCOS O LEUCOCITOS Forman la ”serie blanca”. Son células con núcleo y orgánulos. Su función es defensiva, intervienen en la defensa inespecífica (fagocitosis) y en la defensa específica (respuesta inmune) del organismo. CÉLULAS SANGUÍNEAS TIPOS DE LEUCOCITOS POLIMORFONUCLEARES Ó POLINUCLEARES O GRANULOCITOS (PN o PMN): Su denominación se debe a que su núcleo es de forma irregular ( con lóbulos ó segmentos de cromatina) y su citoplasma posee granulaciones evidentes MONONUCLEARES O AGRANULOCITOS: su núcleo es de forma homogénea( redondeada u oval, a veces con hendiduras pero no lóbulos ) y su citoplasma no posee granulación evidente. POLIMORFONUCLEARES Ó POLINUCLEARES O GRANULOCITOS (PN o PMN Existen a su vez, tres tipos distintos de granulocitos, que deben su denominación a la distinta afinidad por los colorantes usados en la tinción para su observación BASÓFILOS NEUTRÓFILOS EOSINÓFILOS MONONUCLEARES O AGRANULOCITOS Se distinguen dos tipos: LINFOCITOS MONOCITOS LAS PLAQUETAS O TROMBOCITOS Forman la “serie plaquetaria”. Son células pequeñas que no poseen núcleo pero sí orgánulos celulares, en realidad representan partículas celulares. Proceden de la fragmentación del citoplasma de unas células precursoras grandes presentes en la médula ósea, llamadas Megacariocitos. Al ser fragmentos del citoplasma de ésta célula se explica que no tengan núcleo. Su función es la Coagulación de la sangre ó Hemostasia, intervienen en la fase de hemostasia 1ª ó formación del trombo plaquetario . LAS PLAQUETAS PLAQUETAS NORMALES Las PLAQUETAS o TROMBOCITOS son partículas celulares (carecen de núcleo) que se forman en la médula ósea en unas células llamadas MEGACARIOCITOS MEGACARIOCITO LIBERANDO LAS PLAQUETAS: FORMACIÓN Microscopio Electrónico: MEGACARIOCITO generando plaquetas [ATLAS DE CÉLULAS SANGUÍNEAS, ZUCKER-FRANKLIN] 2.2.- EL PLASMA Representa la fracción líquida de la sangre Aparecen tres tipos de componentes: AGUA: es el componente más abundante, representa aprox. El 90% SUSTANCIAS INORGÁNICAS: son sales minerales presentes en pequeña proporción. Son muy variadas. Hay cationes y aniones como Na*, k*,Mg**, Cl, bicarbonato,...representan aprox. Un 1%. SUSTANCIAS ORGÁNICAS: representan 9% aprox. se incluyen sustancias reguladoras, como hormonas y enzimas, sustancias nutritivas, como los principios inmediatos (proteínas, glúcidos, lípidos) y sustancias de desecho, como urea, ácido úrico. La mayor parte de éstas sustancias orgánicas, el 7%, la constituyen las proteínas, que forman un grupo heterogéneo denominado PROTEÍNAS PLASMÁTICAS. PROTEÍNAS PLASMÁTICAS Han podido detectarse centenares de proteínas en el plasma que pueden separarse e identificarse con técnicas variadas La variedad funcional es muy grande y las técnicas utilizadas en su determinación dependen de las características y la utilidad que las proteínas tengan (algunas se piden para análisis hematológicos, otras para análisis bioquímicos….). PROTEÍNAS PLASMÁTICAS Uno de los métodos más usado para la separación de éstos componentes es la electroforesis: se basa en separar distintas fracciones de proteínas según la movilidad que tengan sobre un soporte al someterlas a la acción de un campo eléctrico (las proteínas tienen carga determinada a el pH de la prueba y se desplazan a distinta velocidad según la diferente carga y peso molecular que cada una tenga) Fracciones que se separan por electroforesis: ALBÚMINA GLOBULINAS El FIBRINÓGENO ES OTRA PROTEÍNA PLASMÁTICA QUE NO APARECE EN EL PROTEINOGRAMA PORQUE LA MUESTRA PARA ELECTROFORESIS DE PROTEÍNAS ES SUERO. EL FIBRINÓGENO SE DETERMINA POR OTROS MÉTODOS. Albúmina: es la proteína que aparece en mayor proporción del plasma. Aproximadamente representa el 55% del total de las proteínas. Constituye una reserva proteica y además realiza dos funciones importantes; Mantener la presión osmótica del plasma, siendo responsable de la mayor parte de ésta presión, gracias a su pequeño tamaño y la gran proporción en que se encuentra. Transporte, porque tiene una gran capacidad para fijar sustancias y transportarlas en el plasma. Por ejemplo, la bilirrubina, cortisol. Globulinas: la fracción de las globulinas es bastante heterogénea, ya que incluye subfracciones (alfa, beta y gamma), a veces, con identidad funcional como las gammaglobulinas y otras veces con una función muy diversa. Se estudian más específicamente en Bioquímica, pero citaremos las fracciones y algunos ejemplos, especialmente si tienen relación con la hematología: α1-globulinas: muchas de ellas actúan como reactantes de fase aguda, es decir, intervienen en respuestas agudas del organismo del tipo de la inflamación. Cuando existe un proceso de este tipo, la fracción aumenta en la electroforesis o proteinograma. Dentro de esta fracción se distinguen diversas proteínas, entre las que citamos algunas como: α1- antitripsina: tiene una función protectora de los tejidos porque inhibe proteasas presentes en ellos. α- lipoproteínas (transporta lípidos). α2-globulinas: también actúan como reactantes de fase aguda, por lo que presentan un patrón de aumento similar al de las α1. En esta fracción podemos distinguir algunas proteínas como: ceruloplasmina (proteína transportadora de cobre). haptoglobina (transporta hemoglobina cuando esta se encuentra libre en el plasma). Con ello colabora en la retirada de dicha hemoglobina del torrente circulatorio y la lleva a los macrófagos para su metabolización. Se utiliza como marcador de hemólisis, porque en esta situación disminuye la haptoglobina, ya que se consume en la fijación y retirada de la hemoglobina libre. La disminución de Hp es un patrón de hemólisis. Ya veremos que ésta retirada de Hb de la circulación es importante porque en cierta cantidad puede ser nociva para el riñón al ser eliminada por él y producir importantes lesiones. β-globulinas: son una fracción heterogénea. A veces también se separan en β-1 y β-2.La función más común es la de transporte, pero también se incluyen proteínas con otra acción. Entre ellas: Transferrina (proteína transportadora de hierro) También puede llamarse siderofilina. En la anemia ferropénica hay un aumento de esta proteína que representa un patrón de ferropenia con aumento de la fracción. Transcobalamina (transporta vitamina B12) β- lipoproteina (transporta lípidos) Factores del complemento como C3 y C4. Hemopexina (funciona uniéndose al gupo hemo colaborando en su metabolismo con el objetivo de retenerlo y ahorrar hierro) γ- globulinas son proteínas con función de anticuerpos.También se denominan Inmunoglobulinas por intervenir en la Inmunidad Hay cinco clases: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE: la más abundante es la IgG y la menos la IgE, ese es el orden según su concentración en plasma. Cuando existe una inmunodeficiencia hay un patrón de disminución de la fracción. Por el contrario, cuando hay enfermedades como el mieloma (tumor de células plasmáticas) hay aumento de producción de Ig da lugar a un patrón de aumento de la fracción( importante en el diagnóstico de ésta enfermedad hematológica) Fibrinógeno: factor de la coagulación más abundante. Aparece entre las fracciones β y γ cuando la electroforesis se hace con muestra de plasma. Si se hace con suero, el fibrinógeno no aparece. Existen otros métodos para la cuantificación del fibrinógeno que son los que se usan habitualmente, no se determina por electroforesis. 3.- CONCEPTO DE PLASMA Y SUERO El plasma, cuando se coagula la sangre, origina el suero sanguíneo. Si el plasma es el medio líquido de la sangre, el suero es similar al plasma en su composición excepto en que carece de fibrinógeno. Cuando la sangre coagula, el líquido que queda sobrenadante es suero, que no posee fibrinógeno porque éste ha participado en la formación del coágulo. Así, a partir de una muestra de sangre: 1.- Para obtener suero, solamente se centrifuga. Actualmente se dispone de tubos que incorporan un gel que ayuda a la separación del suero (sistema gel-tubo ó tubos con gelosa), ya que, al centrifugar, el gel se coloca como una barrera de separación entre el suero, que queda por encima, y el componente celular, que queda por abajo. 2.- Para obtener plasma se necesita añadir un anticoagulante, de tal manera que, al centrifugar, se separan las células que sedimentan y el sobrenadante es el plasma. 4.- VOLÚMENES HEMATOLÓGICOS Existen unos datos cuantitativos que informan sobre volúmenes sanguíneos globales. Son parámetros que no se determinan de forma rutinaria, a excepción del valor hematocrito, que al determinarlo en una muestra, nos informa sobre el hematocrito corporal. a) Volemia o volumen sanguíneo total. b) Valor Hematocrito. c) Volumen globular total y volumen plasmático total. VOLEMIA o Volumen sanguíneo total Es el volumen de sangre circulante, que en una persona promedio es aprox. 5L, lo que representa a un 7 u 8% de su peso corporal. Puede variar en función de la talla, el peso, la edad, etc. Sólo se determina en ciertas condiciones, por ejemplo, en ciertas patologías renales, en casos exanguinotransfusión (recambio de sangre en un recién nacido), etc. En general la volemia tiene relación con el peso corporal y se suele expresar en ml/kg de peso. Unos valores promedio para la persona adulta serían: 67 ml/kg en mujeres y 75 ml/kg en hombres. Para su determinación se utilizan cálculos basados en el estudio de la dilución de una sustancia en la sangre fácilmente identificable, generalmente un radioisótopo a lo que se denomina Dilución isotópica. Se inyectan glóbulos rojos marcados con el isótopo y, 20 min después, los G.R se han repartido por la sangre de forma homogénea. Conociendo la reactividad total que se ha inyectado se puede calcular el volumen sanguíneo, midiendo la reactividad en 1ml de sangre. VALOR HEMATOCRITO (Hto ó Hcto) el Hto de una muestra de sangre es el volumen de hematíes en relación al volumen de sangre total de la muestra y se expresa en forma de porcentaje. VALOR HEMATOCRITO Se obtiene centrifugando una muestra de sangre, generalmente pequeña, por lo que hablamos de microhematocrito en un tubo capilar. Así se separan el plasma y las células. Estas células son en su mayoría hematíes,representando el “paquete celular”Los leucocitos y plaquetas forman una pequeña capa blanca o grisacea por encima de los hematíes. El volumen de los hties representa el Hematocritoy su valor se obtiene leyendo directamente en una escala del aparato lector del Hto. VALOR HEMATOCRITO Las alteraciones del Hto son de gran utilidad clínica porque según veremos a lo largo del temario, nos orientan sobre el diagnóstico de importantes patologías. Así, podemos tener básicamente dos tipos de alteraciones: Hto bajo: en la Anemia, porque disminuye la cantidad de glóbulos rojos. en la Hemodilución porque aumenta el volumen de plasma. Por ejemplo: hiperhidratación por perfusión ó por fallo renal, la falsa anemia del embarazo por aumento del volumen plasmático más rápido que el aumento de volumen globular etc. Hto alto: en laPolicitemia ó Poliglobulia, porque aumenta la cantidad de glóbulos rojos. en la Hemoconcentración, porque disminuye el volumen de plasma. Por ejemplo: deshidrataciones, fiebre elevada( hiperpirexia), vómitos, diarrea, etc c) Volumen globular total y Volumen plasmático total: Conociendo el volumen sanguíneo total y el valor Hto, se pueden calcular los otros dos volúmenes sanguíneos que se expresa en ml/Kg peso corporal. No son determinaciones de rutina. En c.n los valores son: Volumen globular total (VGT): en la mujer 32 ml/Kg de peso corporal , y en el hombre 36 ml/Kg. Este parámetro puede ser de utilidad en las Poliglobulias, para determinar que se trata de una Pg verdadera con aumento real de la masa de hematíes en el organismo Volumen plasmático total (VPT): 43 ml/Kg 5.- ALGUNAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS pH: el pH de la sangre es ligeramente alcalino. Se encuentra normalmente en un valor comprendido entre 7,35-7,45. La importancia del pH de la sangre es que representa el pH del medio interno y debe mantenerse siempre constante dentro de ese margen porque es un valor que permite el normal desarrollo de todas las reacciones metabólicas. Ejm: pH= 7,1 es acidosis en nuestro organismo, metabólica o respiratoria. PH= 7,5 es alcalosis. Viscosidad: representa la resistencia al deslizamiento del fluido (sangre) por rozamiento interno de sus moléculas. En la sangre, la fricción se produce entre las capas sucesivas del fluido. La viscosidad depende fundamentalmente del número de hematíes ya que representan más del 90% de las células. En menor medida, influyen las proteínas plasmáticas en la viscosidad. Éste parámetro no se determina, pero tiene influencia clínica para los pacientes en diversas patologías, fundamentalmente en las que afecte a los hematíes y proteínas. Así, el aumento de hties, policitemia y el aumento de proteínas, hiperproteinemia, tienen como consecuencia un síndrome de hiperviscosidad que produce alteraciones circulatorias y hemodinámicas para el paciente. Glóbulos blancos, plaquetas (teñidas de violeta), un linfocito T (teñido de verde) y monocitos (teñidos de dorado) vistos a través de un microscopio electrónico.© 2000 Dennis Kunkel, Ph. D.