Sângele are două componente: una celulară, elementele figurate ale sângelui (situate la fundul eprubetei de culoare roșie-inchisă) și alta coloidală, lichidă, plasma sangvină (situată deasupra, de culoare slab gălbuie). Separarea celor două componente se face prin centrifugarea unei eprubete de sânge incoagulabil timp de 15 min. la 3.000 t/min.
A. Elementele figurate ale sângelui.
Elementele figurate reprezintă 45% din volumul sangvin; această valoare poartă numele de hematocrit. Hematocritul este raportul dintre volumul de plasmă și cel al elementelor figurate (în medie 55/45); el variază cu sexul (mai mic la femei), scade cu vârsta și crește la căldură deoarece prin transpirație scade apa din sânge. Elementele figurate ale sângelui sunt: hematiile, leucocitele și trombocitele.
a. Eritrocitele (hematiile sau globulele roșii).
Numărul lor este considerabil: un mm3 de sânge conține 4.500.000 hematii la femeie,
5.000.000 la bărbat, la copil cca. 6.000.000, iar la locuitorii podișurilor înalte de peste 4.000- 5.000m (Anzi, Alpi, Tibet) se înregistrează cifre de 8.000.000.
Forma lor este de disc biconcav cu diametrul 7m, mai gros la periferie (2,5m) și mai subțire la centru (1,5m), ceea ce reprezintă o adaptare ca la un volum minim să aibă o suprafață mare de contact cu mediul intern, favorizând funcția de transport a gazelor.
Structura. Hematia adultă este anucleată; lipsa nucleului realizează un spațiu mai mare pentru depozitarea hamoglobinei (Hb). Formele foarte tinere aflate în organele hematopoietice au nucleu dar îl pierd în procesul de maturare înainte de a pătrunde în circulație. La exterior hematia este delimitată de o membrană lipoproteică ce circumscrie citoplasma sub forma unei rețele numită stromă, în ochiurile căreia se află hemoglobina, un pigment respirator, roșu, ce dă culoarea caracteristică sângelui. La 100 ml sânge se găsesc cca. 15 mg hemoglobină.
Hemoglobina este alcătuită dintr-o componentă neproteică-hemul și o componentă proteică- globina. Hemul are în structura sa un atom de fier bivalent (Fe++). Acest atom feros conferă hemogobinei afinitate pentru oxigenul molecular (O2). Prin legarea oxigenului la hem, nu se schimbă valența fierului, deci nu are loc o reacție de oxidare a hemoglobinei, ci de oxigenare, rezultând un compus labil, oxihemoglobina (HbO2).
Aceasta se formează cu ușurință la plămâni unde presiunea parțială a O2 este mare și se descompune ușor la țesuturi unde presiunea parțială a O2 este mică.
Hemoglobina poate lega reversibil dioxidul de carbon, formând carbohemoglobina (Hb- CO2). Acest compus ia naștere în țesuturi și se desface la nivelul plămânilor.
Uneori Hb se poate oxida, fierul devenind trivalent (Fe+++), feric și se obține methemoglobina. Acest produs pierde funcția de transport al oxigenului. Alteori, Hb se combină cu oxidul de carbon dând carboxihemoglobina (Hb-CO), compus stabil, care, de asemenea, pierde funcția de transport al oxigenului. Acești compuși nefuncționali apar în caz de intoxicații cu CO sau cu substanțe oxidante (nitriți, nitrați), când aprovizionarea cu oxigen a țesuturilor suferă și se produce hipoxia,sau chiar moartea prin axfixie.
Hematiile conțin și unele enzime (anhidraza carbonică) cu rol în transportul CO2 prin sânge.
Eritropoieza este procesul de formare a eritrocitelor. Durata de viață medie a unei hematii din momentul pătrunerii în circulație și până la dispariția ei este de cca. 120 de zile. Hematiile se distrug în special în splină, prin hemoliză, și se formează la nivelul măduvei oaselor, prin eritropoieză. Există un echilibru între eritropoieză și hemoliză, astfel că, la omul sănătos numărul hematiilor rămâne constant. Eritropoieza are loc la embrion în interiorul vaselor sangvine primitive, mai târziu, la făt, are loc în ficat și splină iar după naștere numai în măduva hematogenă.
Un organism adult are cca. 1,5 kg de măduvă roșie în oase. Dacă la naștere toate cavitățile oaselor au măduvă hematogenă, cu înaintarea în vârstă măduva roșie se retrage la nivelul epifizelor oaselor lungi și în țesutul osos spongios al oaselor scurte (vertebre) și late (stern, coaste, coxal). Restul măduvei osoase trece în repaus eritropoietic și devine măduvă galbenă. Când este necesară o creștere a numărului de hematii, măduva roșie se extinde și în măduva galbenă, sporind suprafața de producție a hematiilor. Spre bătrânețe, măduva galbenă este invadată de țesut conjunctiv fibros și devine măduvă cenușie, ce nu mai poate fi recuperată pentru eritropoieză.
Hematiile provin dintr-o celulă primtivă, celula cap de serie, comună pentru toate elementele figurate ale sângelui. Prin diferențiere, sub influența unor stimuli umorali, din această celulă se pot dezvolta fie eritrocite, fie leucocite, fie trombocite. În cazul hematiei, procesul de maturare constă din încărcarea cu Hb și dispariția nucleului. Formarea eritrocitelor este stimulată de un hormon-eritropoietina, produs în rinichi și în ficat. Excitantul principal al secreției de eritropoietină este scăderea aprovizionării cu oxigen a acestor organe; hipoxia poate intensifica eitropoieza și prin stimularea hipotalamusului unde se află centrul eritropoiezei. Așa se explică producerea poliglobuliei de altitudine.
Dacă organismul este expus la presiuni parțiale mari ale O2 (hiperoxie) se produce o inhibiție a eritropoiezei și o scădere a numărului de hematii din sânge. Pentru formarea globulelor roșii sunt necesare: alimentație echilibrată, vitamina B12, vitamina B6, vitamina C și fier. Carența unuia din acești factori determină scăderea eritropoiezei și consecutiv, anemie.
b. Leucocitele (globulele albe).
Numărul lor este între 6.000-8.000/mm3 de sânge; creșterea numărului lor peste aceste valori se numește leucocitoză, iar scăderea – leucopenie. La copii se întâlnesc 9.000 – 10.000 leucocite/mm3 iar la bătrâni 000-5.000/mm3. În bolile infecțioase numărul lor crește până la 30.000/mm3 iar în unele forme de cancer (leucemii) pot depăși câteva sute de mii pe mm3, sângele căpătând o culoare albicioasă.
Forma și structura leucocitelor. Leucocitele spre deosebire de hematii, nu sunt o populație celulară omogenă. Ele sunt elemente nucleate și prezintă o membrană celulară ce poate emite prelungiri temporare numite pseudopode. Cu ajutorul pseudopodelor ele se pot deplasa în afara vaselor capilare (diapedeza) și pot îngloba microbi (microfagocitoză) sau resturi celulare (macrofagocitoză).
Leucocitele au un singur nucleu care poate fi compact (leucocite mononulcleare) sau fragmentat în 4-5 lobi (leucocite polinucleare). Mononuclearele au citoplasma lipsită de granulații (agranulocite) și se împart în limfocite și monocite, în timp ce polinuclearele au în citoplasmă granulații specifice, care au afinitate pentru diferiți coloranți, în funcție de care se împart în: granulcite neutrofile, eozinofile și bazofile.
Exprimarea procentuală a fiecărui tip de leucocite reprezintă formula leucocitară; agranulocitele reprezintă un procent de 32% din care limfocitele 25% și monocitele 7%, iar granulocitele reprezintă un procent de 68% din care neutrofile 65%, eozinofile 2,5% și bazofile 0,5%.
Rolul leucocitelor.
Principalul rol al leucocitelor este de apărare a organismului împotriva agenților patogeni care provoacă infecții. Organismul se apără prin două mecanisme: nespecific și specific.
Apărarea antiinfecțoasă nespecifică intervine prompt și eficace împotriva oricărui tip de agent microbian și se realizează mai ales cu ajutorul granulocitelor neutrofile. Datorită proprietății de a emite pseudopode ele pot părăsi vasele de sânge prin diapedeză, la nivelul capilerelor și ajung la locul infecției fiind atrase prin chimiotactism pozitiv. Ajunse în focarul de infecție ele înglobează microbii pe care îi digeră cu ajutorul fermenților din granulații (fagocitoza).
Un neutrofil poate fagocia mai multe zeci de microbi și deseori moare din cauza aceasta. Neutrofilele moarte împreună cu secrețiile produse la locul infecției formează puroiul. În această reacție participă și celelalte leucocite. Monocitele fagocitează fragmente de celule moarte, inclusiv de neutrofile și participă astfel la curățirea focarului de infecție.
Apărarea antiinfecțioasă specifică. Imunitatea. După contactul dintre microbi și leucocite, o mare parte din ei sunt distruși, iar o parte sunt descompuși în fragmente macromoleculare care produc boala și se numesc antigene. Antigenele sunt de obicei de natură proteică, pot proveni și din organe străine transplantate și sunt considerate ca substanțe străine corpului. Antigenele sunt captate mai întâi de către macrofage, apoi trec în corpul limfocitelor. Dacă pătrund într-un limfocit “T”, acesta se transformă într-o celulă capabilă să participe direct la reacția de apărare specifică (de eXemplu respingerea organelor grefate). Dacă antigenul pătrunde într-un limfocit “B”, acesta se transformă într-o celulă secretoare de anticorpi-plasmocitul. Anticorpii sunt proteine plasmatice fabricați împotriva unor anumite antigene pe care le neutralizează în mod specific. Din momentul pătrunderii antigenului în organism și până începe producerea anticorpilor specifici corespunzători trec 2-3 săptămâni, timp în care organismul se apără cu mijloace nespecifice. Apariția anticorpilor crește foarte mult posibilitățile de apărare ale organismului care se vindecă după câteva zile. Și în acest tip de apărare participă atât elemente celulare (macrofagele, limfocitele “T” și “B”) cât și substanțe umorale (anticorpi).
Imunitatea. Anticorpii specifici continuă să se fabrice în organism ani de zile, chiar toată viața, asigurându-i acestuia o protecție permanentă față de boala infecțioasă de care a suferit anterior. Această rezistență a organismului față de anumite boli se numește imunitate. Imunitatea poate fi înnăscută, pe baza anticorpilor moșteniți de la mamă (proprietatea comună indivizilor unei specii animale de a nu se îmbolnăvi de anumite boli infecțioase) sau dobândită după naștere. Se poate dobândi imunitatea pe cale naturală (prin îmbolnăvire) sau pe cale artificială în mod activ (prin vaccinare), sau pasiv (prin administrare de ser bogat în anticorpi).
Leucopoieza. Leucocitele se formează în aceeași proporție în care mor. Durata lor de viață este foarte diferită; neutrofilele trăiesc 2-3 zile iar limfocitele “T” trăiesc 2-3 ani.
c. Trombocitele (plachetele sangvine).
Trombocitele sunt elemente figurate necelulare ale sângelui.
Numărul lor variază între 150.000-300.000/mm3. Creșterea peste normal a numărului de trombocite, trombocitemia, duce la apariția de cheaguri în interiorul vaselor de sânge. Scăderea numărului de trombocite sub 50.000/mm3 (trombocitopenie) produce hemoragii subcutanate cu apariția la nivelul pielii a unor pete de culoare roșu-închis, purpura trombocitopenică. Dacă numărul trombocitelior scade sub 20.000/mm3 se produce moartea prin hemoragii în toate organele corpului.
Trombocitopoieza are loc, de asemenea, în măduva hematogenă; din celula de origine a tuturor elementelor figurate se diferențiază megacariocitul, o celulă mare cu nucleul polilobat care suferă un proces de fragmentare a citoplasmei periferice pe care o elimină în circulația sangvină sub formă de trombocite, rotunde, eliptice sau neregulate cu diametrul de 1-2m.
Cele mai importante funcții ale trombocitului se manifestă în procesul de hemostază. Trombocitele participă la oprirea hemoragiei prin întregul ei corp, cât și prin eliberarea unor factori plachetari necesari coagulării sângelui. În mod normal trombocitele aderă slab de endoteliul capilarelor, păzind integritatea pereților. În caz de rupturi ale peretelui capilar, trombocitele se aglomerează la locul leziunii (aglutinarea) formând un dop care astupă vasul împiedicând hemoragia.
B. Plasma sangvină.
După îndepărtarea elementelor figurate ale sângelui, rămâne un lichid vâscos transparent, numit plasmă. Plasma reprezintă 55% din volumul de sânge și are culoare gălbuie până la brun, în funcție de cantitatea de pigmenti biliari pe care îi conține. În compoziția plasmei intră 90% apă și 10% reziduu uscat compus din: substanțe organice (9%) și substanțe anorganice (1%).
- Substanțele organice se împart în:
- azotate – proteice (8%) – albumine (4,5 g%)
- globuline a, b și g (3 g%)
- fibrinogen (0,5 g%)
- neproteice (1%) – uree (1,26 mg%)
- acid uric (2-3 mg%)
- amoniac (5 mg%)
- creatină (0.6 mg%)
- creatinină (3,75 mg%);
- neazotate – lipide 0,9 g% (colestertol 0,25 g%, fosfolipide,trigliceride și acizi grași)
- glucide 80-120 mg%
- acid – anioni (Cl–, PO4-3, SO -2, co H–)
– microelemente (Fe, Cu, I, CO, lactic (9-12 mg%).
2. Substanțele anorganice cuprind: – cationi (Na+, K+, Ca++, Mg++)
În afara substanțelor menționate, plasma conține numeroase alte tipuri de substanțe hormoni, vitamine, enzime, etc. Principalul component al plasmei este apa; apa din sânge este o parte a apei extracelulare, iar cantitatea ei este reglată prin mecanisme neuro-endocrine ce asigură echilibrul permanent dintre aportul și eliminările de apă.
Proprietățile plasmei sunt similare cu ale sângelui, diferă doar valorile. Albuminele au rol în menținerea presiunii coliod-osmotice și în transportul hormonilor, sărurilor și vitaminelor. Globulinele g reprezintă anticorpii și sunt secretate de plasmocite. Fibrinogenul joacă un rol esențial în coagularea sângelui. Lipidele reprezintă un material energetic important și pot fi utilizate în sinteza hormonilor secretați de corticosuprarenală sau de gonade (hormonii sterolici). Concentrația glucozei în plasmă (glicemia) este o constantă homeostatică foarte imporatantă; hipoglicemia produce tulburări nervoase iar hiperglicemia apare în diabetul zaharat.
Principalul rol al sărurilor minerale este menținerea presiunii osmotice. Cei mai importanți sunt Na+ și Cl– care reprezintă peste 65% din totalul mineralelor plasmei.În plus Na+, K+și Ca++ mai intervin în reglarea excitabilității nervoase și musculare, iar Ca++ intervine în coagularea sângelui.
