FISIOLOGIA UMANA Prof. Aldo Pinto L. 11
IL SANGUE
Scheda tecnica SANGUE Tessuto: connettivo fluido parte fluida: plasma parte corpuscolata: globuli rossi (eritrociti, emazie) globuli bianchi (leucociti) piastrine (trombociti) Volume: ~5 L uomo, ~4,5 L donna Viscosità: 5 H 2 O ph: 7,4 : 7,6 atm (a 38 ) pressione osmotica Funzioni: 1. Respiratoria 2. Nutritiva 3. Depurazione 4. Escrezione 5. Trasporto ormoni endocrini 6. Equilibrio acido/base 7. Equilibrio idrico/osmotico 8. Mantenimento della temperatura corporea 9. Funzione di difesa
ERITROITI Forma: disco biconcavo anucleato (mancano anche ribosomi) Dimensioni: 7,2 µm, spessore al centro 1,2 µm Funzini: trasporto O 2 /O 2 regolazione del ph Proteina principale: emoglobina 33% Numero: 5x10 6 /mm 3 nell uomo, 4,5x10 6 /mm 3 nella donna, 6x10 6 /mm 3 nel neonato
EMATORITO valore normale: donne 32-47% maschi 40-52%
Emoglobina Struttura: proteina globulare tetramerica omposizione: 2 catene e 2 catene β (2 feto) e 4 anelli tetrapirrolici+fe 2+ (gruppi eme) Anemia falciforme talassemia
ERITROPOIESI Ossa lunghe epifisi diafisi Ossa piatte sterno bacino Produttore: midollo osseo (+ fegato e milza nella vita fetale) Ormone: eritropoietina Elementi essenziali: Fe, o, u, vit. B 12, vit. B 2, acido folico, piridossina e fattore intrinseco ERITROPOIETINA (EPO) Glicoproteina da 30 kda (fattore di crescita), prodotta principalmente dalle cellule epiteliali renali e del Kupffer epatiche a seguito di stimolo ipossico da PO 2 (alta quota, anemie, pneomopatie, emorragie). EPO Leggenda: FU-B = olony Forming Units Burst FU-E = olony Forming Units Eritroids
EPO EPO EFFETTI DELL ERITROPOIETINA EPOR EPOR Jak2 Jak2 Jak2 P Jak2 P P P antiapoptotico proliferativo
ERITROPOIESI Ossa lunghe epifisi diafisi Ossa piatte sterno bacino Produttore: midollo osseo (+ fegato e milza nella vita fetale) Ormone: eritropoietina Elementi essenziali: Fe, o, u, vit. B 12, vit. B 2, acido folico, piridossina e fattore intrinseco ERITROPOIETINA (EPO) Glicoproteina da 30 kda (fattore di crescita), prodotta principalmente dalle cellule epiteliali renali e del Kupffer epatiche a seguito di stimolo ipossico da PO 2 (alta quota, anemie, pneomopatie, emorragie). EPO Leggenda: FU-B = olony Forming Units Burst FU-E = olony Forming Units Eritroids
ALTRI FATTORI ESSENZIALI PER LA OSTRUZIONE DELL EME FERRO Organulo utilizzatore: mitocondrio degli eritroblasti come Fe2+ da inserire nell anello tetrapirrolico Presente nell organismo: 4 g (70% emoglobina, 26,9% ferritina, 3% mioglobina musolare e 0,1% trasferrina) Fabbisogno giornaliero: 10 mg Sorgente: dieta arenza di ferro: anemia sideropenica OBALTO E RAME Oligoelementi utili ai processi enzimatici EME VITAMINA B 12 (cobalamina) e AIDO FOLIO ofattori rilevanti per la sintesi di DNA RNA e EME (carenza di vit. B 12 produce anemia megalocitica). Si acquisiscono principalmente con la dieta (è importante il fattore intrinseco per l assorbimento della vit. B 12 ) vit. B 12
VITAMINA B 12 (cobalamina)
EMOLISI Emolisi fisiologica - processo fisiologico che indica la naturale rottura della struttura lipoproteica della membrana dei globuli rossi (eritrocitolisi od eritrolisi) con riversamento dell emoglobina. I globuli rossi vanno normalmente incontro ad emolisi al termine del loro ciclo di vita media: 120 giorni. Le emazie invecchiate vanno incontro ad eritrocitolisi mediante fagocitosi ad opera dei macrofagi presenti nella formazione reticolo-endoteliali del fegato e della milza. Emoglobina globina + eme Emolisi patologica può verificarsi come risposta a diversi fattori scatenanti quali: sostanze chimiche; soluzioni ipotoniche; anticorpi come le emolisine; differenza di pressione osmotica; variazioni repentine di temperatura; trasfusioni non compatibili; batteri. Sia l emoglobina che la bilirubina sono tossiche per il sistema nervoso centrale e per i reni, esse vengono neutralizzate nel sangue rispettivamente dall aptoglobina e albumina
TRASFORMAZIONE DELL EME Eme Fe 2+ Biliverdina Glucoronato di bilirubina (componente della bile) Bilirubina
Metabolismo e trasporto del FERRO ferroportina
VELOITÀ DI ERITROSEDIMENTAZIONE (VES) Velocità di sedimentazione degli eritrociti è determinata dalla loro capacità di aggregarsi formando i cosiddetti rouleaux per l aumentata presenza di proteine a carica negativa nel plasma. Valore diagnostico non specifico, sinonimo di infezione in atto in fase acuta. Valori basali: Uomo 1-10 Donna 1-15
GRUPPI SANGUIGNI sistema AB0 agglutinine agglutinogeno sistema Rh antigene che può essere presente sugli eritrociti: Rh + Rh - Rh + Rh - Rh + Rh -
ELLULE BIANHE EMATIHE
LEUOITI
LEUOITI granulociti neutrofili eosinofilo basofilo linfocita monocita 40-75 % 1-6 % 0,1-2 % 20-50 % 2-8 % fagocitano batteri e sono presenti in grandi quantità nei luoghi di infezione e muoiono dopo la fagocitati. aggrediscono parassiti e fagocitano i complessi antigeneanticorpo. secernono sostanze anticoagulanti, vasodilatatrici come l'istamina e la serotonina. Possiedono capacità fagocitaria. costituenti principali del sistema immunitario per la difesa contro l'attacco di microrganismi patogeni quali virus, batteri, funghi e protozoi. Vanno incontro a differenziazione (vedi seguito) I monociti sono precursori dei macrofagi. Quando nel midollo osseo raggiungono la maturità, vengono immessi nella circolazione sanguigna dove permangono per 24-36 ore. Migrano poi nel tessuto connettivo, dove diventano macrofagi e si muovono nei tessuti.
LEUOPOIESI E PIASTRINOPOIESI Midollo Timo Placche di Peyer SF-M SF-GM SF-G Linfocita B linfocita Linfocita T TD8 + Natural Killer TD4 + ellule dendritiche olony stimolating factors (SF)
SISTEMA IMMUNITARIO
SISTEMA LINFATIO I linfociti nascono negli organi linfatici centrali e maturano negli organi linfatici periferici SISTEMA IMMUNITARIO La linfa, nella sua azione di drenaggio, porta ai linfonodi i detriti cellulari di batteri e virus che stimolano la produzione di linfociti T e B che partecipano alla difesa immunitaria sia di tipo innata che indotta. Organi linfoidi: milza, timo, tonsille.
DESTINO EMATIO DEL LINFOITA Midollo Placche di Peyer Timo MEANISMI DI DIFESA
MEANISMI DI DIFESA NON SPEIFII 1. Barriere chimico/fisiche a. Pelle b. Epiteli c. Muco 2. Proteine ad azione antiinfettive (lisozima) 3. Sistema del complemento 4. Sistema interferone (interferone,, ) 5. Attività fagocitaria 6. ellule citotossiche naturali [linfociti T citotossici (Tc) e natural killer (NK) 7. Infiammazione
MEANISMI DI DIFESA SPEIFII Risposta immunitaria cellula mediata Risposta immunitaria anticorpo mediata anticorpo
Risposta immunitaria ai virus cellula mediata MEANISMI DI DIFESA SPEIFII
EMOSTASI
FASE VASOLARE E PIASTRINIA NELL EMOSTASI VASOLARE Fase vascolare Piastrine o trombociti orpuscoli cellulari anucleati derivati dal megacariocita. Dimensione 2-4 µm Emivita: 7-14 gg Numero: 150.000-400.000 /mm 3 valori critici: <50.000 /mm3 ontengono: granuli densi e granuli granuli densi - Istamina, Serotonina, a +2, ADP e ATP. granuli - fibrinogeno, fattore von Willebrand, fattore V, fibronectina, fattore quarto piastrinico e fattori di crescita (ad esempio PDGF, TGF beta) Fase piastrinica LEGGENDA: TXA2 = trombossano A2 ADP = adenosina difosfato
ambio di forma Attivazione (ADP, TXA2, Trombina, fosfolipidi, collagene, adrenalina, serotonina) aggregazione e degranulazione
Processo di coagulazione ematica
Schema riassuntivo del processo emostatico oagulo dopo attivazione della plasmina
Proteine plasmatiche ed elettroforesi LEGGENDA: PTA = plasmatic tromboplastin antecedent o fattore IX FSF = fibrine stabilizing factor o fattore XIII Ig = immunoglobuline o anticorpi AHG = Globulina Antiemofilica VIII
LIPOPROTEINE
Strutture dei lipidi di interesse biologico H 3 H H 3 H 2 H 2 H 2 H H 3 H 3 Valori fisiologici: olesterolo totale < 200 mg/dl Trigliceridi < 200 mg/dl olesterolo LDL < 130 mg/dl olesterolo HDL > 40 mg/dl H 3 HO HO H 2 H2 H 2 H2 H 2 H2 H 2 H2 H 2 H2 H 2 H2 H 2 H2 H 2 H 3 O HO H 2 H2 H 2 H2 H 2 H2 H H H 2 H2 H 2 H2 H 2 H2 H 2 H 3 O HO H 2 H2 H 2 H2 H 2 H2 H H H H H 2 H2 H 2 H2 H 2 H 3 O
Funzioni fisiologiche del colesterolo dieta fegato colesterolo ormoni corticosteroidei acidi biliari ormoni sessuali membrane cellulari ormoni corticoidi tessuto adiposo ormoni mineralcorticoidi
Funzioni fisiologiche degli acidi grassi dieta fegato acidi grassi tessuto adiposo trigliceridi cellula energia fosfolipidi membrane cellulari
LIPOPROTEINE hilomicroni Veicolano lipidi esogeni Very low density lipoprotein Veicolano lipidi endogeni Intermediate density lipoprotein Veicolano lipidi endogeni Low density lipoprotein Veicolano lipidi endogeni ricchi di colesterolo High density lipoprotein Veicolano lipidi endogeni prelevano colesterolo non utilizzato