SANGUE. Il sangue è formato da una parte liquida (plasma) e da una parte corpuscolata (eritrociti, leucociti e trombociti) FUNZIONI DEL SANGUE

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1 Difesa dell organismo SANGUE Il sangue è formato da una parte liquida (plasma) e da una parte corpuscolata (eritrociti, leucociti e trombociti) FUNZIONI DEL SANGUE Trasporto sostanze nutritizie (dal tratto gastrointestinale alle cellule degli organi) prodotti di rifiuto (dalle cellule agli organi deputati alla eliminazione) metaboliti e prodotti cellulari (ormoni, molecole segnale, elettroliti ecc.) O 2 (dai polmoni ai tessuti) CO 2 (dai tessuti ai polmoni) leucociti, anticorpi e proteine implicati nei processi di difesa (nei vari distretti orporei) Omeostasi mantenimento temperatura corporea, ph ed equilibrio oncotico-osmotico dei liquidi tissutali Riparazione delle ferite vascolari e coagulazione

2 PROPRIETÀ VOLUME...circa 5-6 litri (7-8 % del peso corporeo-normovolemia) PESO SPECIFICO 1,057-1,062 g/ml VISCOSITA.3-4 volte acqua ph T.circa 38 C COLORE...rosso acceso (sangue arterioso) rosso scuro (sangue venoso)

3 costituenti del sangue il plasma è un liquido costituito da una soluzione proteica in cui circolano le cellule trasporta nelle varie parti dell organismo mezzi di nutrizione, metaboliti, anticorpi, proteine della coagulazione e altre molecole (albumina, globuline, fibrinogeno, complemento, lipoproteine) la parte corpuscolata del sangue può essere distinta in: cellule della serie rossa o eritrociti cellule della serie bianca o leucociti piastrine il volume del sangue nell uomo è di circa 5 litri: Il 45 % di questo volume è rappresentato da eritrociti o globuli rossi l 1% da leucociti o globuli bianchi il rimanente (54-55%) è costituito dal plasma sanguigno quando è prelevato dai vasi il sangue coagula rapidamente in una massa rossastra gelatinosa se la coagulazione è impedita dall uso di un anticoagulante gli elementi cellulari possono essere separati mediante centrifugazione nell organismo adulto le cellule del sangue traggono origine dal midollo osseo.

4 Quando è prelevato dai vasi il sangue coagula rapidamente in una massa rossastra gelatinosa (coagulo) siero Se la coagulazione è impedita con l uso di un anticoagulante (eparina, citrato di sodio, EDTA..) gli elementi figurati possono essere separati dal plasma mediante centrifugazione.

5 PLASMA soluzione proteica di colore giallognolo 90 % H 2 O 9 % proteine 1 % ioni (Na +,K +,Ca 2+,Mg 2+, Fe 3+, Cu 2+, H +, Cl -, HCO 3-, HPO 2-4 /H 2 PO 4-,SO 2-4 ) composti azotati (urea, acido urico, creatinina..) sostanze nutritive (glucosio, aa, lipidi colesterolo, fosfolipidi, trigliceridi) vitamine gas (O 2, CO 2 )

6 PROTEINE PLASMATICHE 6-8 g/100 ml di plasma 4-5 % 2-3 % plasmacellule 0,5 %

7 ERITROCITI il loro numero varia da 4,5 milioni a 5,5 milioni circa per mm 3 (ul) di sangue a seconda del sesso (> maschio) curiosità:ci sono circa 2.5x10 13 GR in un adulto cellule di forma a lente biconcava (Ø di 7-8 um; spessore 1 um) misuratori istologici l eritrocita maturo non contiene il nucleo e i tipici organuli citoplasmatici, e il suo citoplasma è occupato prevalentemente da una proteina predisposta per il trasporto dell ossigeno (Emoglobina). Infatti la funzione degli eritrociti consiste nel trasporto dell O 2 dai polmoni ai tessuti e della CO 2 dai tessuti ai polmoni gli eritrociti sono prodotti continuamente a livello del midollo osseo (3x10 6 nuovi GR immesi nel circolo ogni secondo) e la loro produzione è controllata da diversi fattori (l eritropoietina (EPO),vitamine del gruppo B, ecc.) Gli eritrociti invecchiati (vita=120g) sono fagocitati dai macrofagi. Destino emoglobina: globine scisse in aa, Fe incluso in ferritina e riutilizzati; eme incluso in bilirubina eliminata con la bile Reticolociti (0,3-0,7%)

8 Globulo rosso 8 µm aspetto morfologico a disco biconcavo la forma del globulo rosso aumenta l efficienza dello scambio di gas fra citoplasma e plasma ematico

9 due globuli rossi (e una piastrina) in un vaso capillare la forma del globulo rosso favorisce anche il suo scorrimento nel microcircolo periferico composizione interna? è privo di nucleo! il suo citoplasma è omogeneo e privo di organuli!

10 FORME DI EMOGLOBINA Contenuto del globulo rosso è costituito in prevalenza da emoglobina proteina tetramerica formata da 4 catene (globine) ciascuna globina contiene un gruppo prostetico (eme) che lega il ferro si identificano 4 diverse catene polipeptidiche di globina indicate come (a, b, g, d) HbF emoglobina fetale (a2g2) 2% HbA emoglobina adulta è HbA1 (a2b2) 96% o HbA2 (a2d2) 2%

11 HbA (emoglobina adulta) : HbA1 (α 2 β 2 ) 96% HbA2 (α 2 δ 2 ) 1,5-3% EMOGLOBINA (14g/100ml) Proteina tetramerica formata da 4 catene polipeptidiche (globine) a ciascuna delle quali è legata una ferroprotoporfirina (gruppo eme) contenente ferro Si identificano principalmente 4 tipi di catene polipeptidiche di globina indicate come (α, β, γ, δ) che sono distribuite diversamente nei vari tipi di emoglobina

12 EMOGLOBINA L emoglobina è responsabile della maggior parte del trasporto di ossigeno e anidride carbonica Circa 280 milioni di molecole di Hb per GR Più di 1 miliardo di molecole di O 2 potenzialmente trasportabili da un singolo globulo rosso Emoglobina che lega l Ossigeno

13 I microfilamenti e la spettrina collegano tra loro i domini interni di proteine transmembranali (anchirina, banda III) Ciò da luogo alla costituzione di una rete di rinforzo interna alla membrana che permette alla cellula di modificare la propria forma per il transito nei capillari e di riacquisire la forma originaria dopo il passaggio

14 Le terminazioni libere dei tetrameri di spectrina sono tenute insieme da catene fibrillari di actina (banda 5) contenenti tropomiosina. L adducina e la Banda 4,1 favoriscono l interazione actina-spectrina. L ancoraggio del citoscheletro alla membrana è ottenuto mediante il legame della Banda 2,1 con l anchirina. A sua volta questa è legata alla Banda 3

15 LA MEMBRANA DEGLI ERITROCITI Acido sialico I residui di acido sialico presentano gruppi carbossilici dissociati con esposizione di carica negativa che impedisce l agglutinazione intravascolare dei globuli rossi

16 la membrana degli eritrociti è sede degli antigeni dei gruppi sanguigni (sistema AB0, Rh ecc.) Di essi va tenuto conto in caso sia necessario ricorrere a trasfusione

17 Leucociti o globuli bianchi: sono detti così perché quando il sangue viene posto in una provetta a sedimentare si collocano in uno strato biancastro posto superiormente agli eritrociti sono cellule che si trovano anche nel connettivo e perciò utilizzano il sangue per migrare dal midollo osseo, sede di produzione, ai tessuti il loro numero globale varia da a per mm cubico di sangue (il numero è soggetto a variazioni anche nel normale) possono essere distinti a seconda della presenza o meno di evidenti granulazioni citoplasmatiche in: granulari (neutrofili, basofili, eosinofili) non granulari (linfociti, monociti) si dice formula leucocitaria il rapporto % tra i diversi tipi di leucociti (varia nei differenti processi patologici): neutrofili 55-60% eosinofili 1-3 % basofili 0-0,7 % linfociti 25-33% monociti 3-7%

18 Granulociti Neutrofili o polimorfonucleati: sono cellule molto mobili dotate di attività fagocitaria e intervengono nelle fasi iniziali della risposta infiammatoria (costituenti del pus) hanno un diametro di poco superiore a 10 µ e presentano un citoplasma scarsamente colorato con granuli non evidenziati dalle comuni colorazioni il nucleo ha la caratteristica forma plurilobata (2-5 lobi uniti tra loro da filamenti di cromatina) nel sesso femminile una piccola percentuale di neutrofili presenta il nucleo con un appendice di cromatina a bacchetta di tamburo (Barr = cromosoma X) i granuli sono di diverso tipo primari, o azzurrofili, secondari o specifici e terziari contengono: enzimi idrolitici perossidasi enzimi capaci di degradare i mediatori dell infiammazione sostanze ad attività antibatterica (lisozima, lactoferrina) i neutrofili sono attratti (chemiotassi) da varie sostanze tissutali (TNFb, IL1, LPS e batteriche (chemiotassine) nella sede dove devono esercitare la loro azione altre molecole (E-selectine, integrine e ICAM) favoriscono l adesione dei granulociti all endotelio successivamente si verifica il passaggio attraverso l endotelio (diapedesi) favorito da integrine e stimolato da chemoattrattanti (platelet- activating factor, PAF) una volta migrati nei tessuti ed esercitata la loro azione, soprattutto antibatterica, vanno incontro a distruzione costituendo il pus

19 Granulociti Eosinofili: presentano un nucleo bilobato e granuli acidofili il loro numero aumenta nei processi allergici e nelle infestazioni parassitarie hanno un diametro di circa 15 µ al ME i granuli sono piuttosto grandi e contengono al centro un cristalloide denso circondato da una matrice meno densa i granuli contengono proteine basiche, enzimi idrolitici, perossidasi, fosfolipasi possono presentare anche granuli più piccoli contenenti fosfatasi acida sono attratti da sostanze prodotte dai mastociti esercitano attività fagocitaria nei confronti del complesso antigene-anticorpo sono in grado di degradare l istamina (istaminasi) intervengono riducendo gli effetti delle reazioni allergiche

20 Granulociti Basofili: contengono grandi granuli intensamente basofili nel loro citoplasma alcuni autori li ritengono i probabili precursori dei mastociti tissutali (non condiviso da tutti) i granuli contengono istamina, eparina, leucotrieni e vari enzimi (perossidasi, fosfatasi acida, arilsolfatasi) anche il loro nucleo è bilobato e reniforme svolgono funzione analoga a quella dei mastociti

21 Monociti: sono i precursori ematici e midollari dei macrofagi sono cellule piuttosto grandi con diametro di circa 20 µ rappresentano il 3-8% dei leucociti il citoplasma è poco colorabile il nucleo eccentrico voluminoso presenta spesso una profonda insenatura su di un lato (reniforme) al ME si evidenziano mitocondri, Golgi e i vari organuli nel citoplasma contengono: granuli specifici contenenti enzimi (fosfatasi acida, arilsolfatasi) granuli contenenti catalasi che risultano essere lisosomi hanno vita media molto breve (2-3 giorni) rispondono agli stimoli infiammatori e chemiotattici attraversando la parete vascolare per migrare nella sede di infiammazione e qui maturano in macrofagi o in cellule dendritiche

22 PIASTRINE: sono piccole porzioni cellulari anucleate che derivano dalla frammentazione del citoplasma di cellule del midollo osseo dette megacariociti normalmente sono in numero di per mm cubico di sangue hanno un diametro di 1-3 µ hanno forma biconvessa contengono una porzione centrale (granulomero) e una zona periferica (ialomero) la membrana è rivestita esternamente da glicoproteine e proteoglicani essenziali per i meccanismi di aggregazione e adesione piastrinica all interno della membrana c è un abbondante citoscheletro di microtubuli e microfilamenti necessari per mantenere la forma delle piastrine la membrana ha molte introflessioni canalicolari con la funzione di incamerare o rilasciare Ca++ i granuli sono di 3 tipi: a con membrana, contengono proteine piastriniche (fibrinogeno, fattori V e VI, antitripsina, fibronectina, vitronectina, trombospondina e fattori di crescita come PDGF, TGF, HGF, EGF) densi contengono serotonina, adrenalina, istamina, ioni Ca++ lisososmiali contengono enzimi (fosfatasi acida, arilsolfatasi catepsina) la loro funzione comporta la riparazione delle lesioni dei vasi e delle feriti tissutali la coagulazione avviene per mezzo della liberazione di varie sostanze prodotte dalle piastrine (fattori della coagulazione). il PDGF stimola la proliferazione dei fibroblasti e dei macrofagi nonché la produzione di matrice estracellulare per la guarigione delle ferite

23 Funzione delle piastrine impediscono le emorragie nel caso di rottura del rivestimento endoteliale da danno vascolare normalmente la coagulazione intravascolare è impedita perché: le cellule endoteliali producono prostaciclina e NO2 che inibiscono l aggregazione le cellule endoteliali hanno sulla loro membrana trombomodulina e molecole eparinosimili che inattivano i fattori della coagulazione la rottura endoteliale permette alle piatrine di venire a contatto col connettivo sotto-endoteliale e da ciò le piastrine risultano attivate in conseguenza della loro attivazione si verifica una serie di reazioni che portano alla coagulazione del sangue (arresto emorragia) e alla riparazione del tessuto

24 Riassunto della sequenza di eventi per la coagulazione del sangue: l endotelio danneggiato determina: rilascio di fattore di von Willebrand e tromboplastina tessutale cessazione della produzione di inibitori coagulazione rilascio di endotelina (vasocostrittore che determina riduzione flusso ematico nella zona lesa) rilascio del contenuto granuli delle piastrine maggiore adesività tra le piastrine e adesione piastrinica alla parete vascolare aggregazione piastrinica e formazione del tappo piastrinico vari fattori piastrinici e plasmatici fanno aumentare la protrombina circolante che viene trasformata in trombina la trombina avvia la trasformazione del fibrinogeno in fibrina e ciò porta alla formazione del coagulo sanguigno Schema dell emostasi successivamente, dopo che la ferita vascolare è riparata, le cellule endoteliali rilasciano gli attivatori del plasminogeno con conseguente conversione del plasminogeno in plasmina enzima che provoca lisi del coagulo