Sistema Circulatorio y Composición Sanguínea en Vertebrados

Funciones del Sistema Circulatorio de Vertebrados

• Transporta nutrientes del sistema digestivo y depósitos de almacenamiento a cada célula.

• Transporta oxígeno de las estructuras respiratorias (branquias o pulmones) a las células.

• Transporta desechos metabólicos de cada célula a los órganos que los excretan.

• Transporta hormonas de las glándulas endocrinas a los tejidos objetivo.

• Ayuda a mantener el equilibrio de líquidos.

• Ayuda a distribuir el calor metabólico dentro del cuerpo, lo que contribuye a mantener una temperatura corporal constante en animales endotérmicos.

• Ayuda a mantener un pH apropiado.

• Defiende el cuerpo contra microorganismos invasores.

Composición de la Sangre de Vertebrados

• La sangre consiste en un líquido amarillento pálido llamado plasma, en el que se suspenden glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.

• El volumen total de sangre circulante en un adulto humano es aproximadamente:

  • $5 \text{ L}$ ($5.3 \text{ qt}$) en una mujer adulta.

  • $5.5 \text{ L}$ ($5.8 \text{ qt}$) en un hombre adulto.

• Aproximadamente el $55\%$ del volumen sanguíneo es plasma.

• El $45\%$ restante está compuesto por células sanguíneas y plaquetas.

• Las células y plaquetas son más pesadas que el plasma y pueden separarse mediante centrifugación. En el cuerpo, esta separación no ocurre ya que la sangre se mezcla constantemente al circular por los vasos sanguíneos.

Plasma: El Componente Fluido de la Sangre

• Composición:

  • Agua (aproximadamente $92\%$).

  • Proteínas (aproximadamente $7\%$).

  • Sales.

  • Diversos materiales transportados: gases disueltos, nutrientes, desechos y hormonas.

• Equilibrio Dinámico: El plasma está en equilibrio dinámico con el líquido intersticial que baña las células y con el líquido intracelular. Las sustancias se mueven continuamente entre el plasma y estos fluidos a través de los capilares.

• Proteínas Plasmáticas: Existen varios tipos, cada uno con propiedades y funciones específicas. Cualquier desviación de su composición normal es una señal para que uno o más órganos restablezcan la homeostasis.

  • Fibrinógeno: Una de las proteínas implicadas en el proceso de coagulación de la sangre.

  • Globulinas Alfa: Incluyen ciertas hormonas y proteínas transportadoras de hormonas; protrombina (una proteína involucrada en la coagulación); y lipoproteínas de alta densidad (HDL), que transportan grasas y colesterol.

  • Globulinas Beta: Incluyen otras lipoproteínas que transportan grasas y colesterol, así como proteínas que transportan ciertas vitaminas y minerales.

  • Fracción de Globulinas Gamma: Contiene muchos tipos de anticuerpos que proporcionan inmunidad a enfermedades como el sarampión y la hepatitis infecciosa. La globulina gamma humana purificada se utiliza a veces para tratar ciertas enfermedades o reducir la posibilidad de contraer una enfermedad.

  • Albúminas: Son especialmente importantes, junto con las globulinas, para regular la distribución de fluidos entre el plasma y el líquido intersticial.

• Suero: Es el líquido restante después de que las proteínas implicadas en la coagulación de la sangre han sido eliminadas del plasma.

• Funciones de las Proteínas Plasmáticas (especialmente albúminas y globulinas):

  • Son demasiado grandes para pasar fácilmente a través de las paredes de los vasos sanguíneos.

  • Contribuyen a la presión osmótica de la sangre, lo que ayuda a mantener un volumen sanguíneo adecuado.

  • Son importantes amortiguadores ácido-base (junto con la hemoglobina en los glóbulos rojos).

  • Ayudan a mantener el pH de la sangre dentro de un rango estrecho, cerca de su pH normal ligeramente alcalino de $7.4$.

Glóbulos Rojos (Eritrocitos): Transporte de Oxígeno

• Especialización: Están altamente especializados para el transporte de oxígeno.

• Núcleos:

  • En la mayoría de los vertebrados, los glóbulos rojos circulantes tienen núcleos (ejemplo: las aves tienen glóbulos rojos grandes, ovalados y nucleados).

  • Sin embargo, en mamíferos, el núcleo es expulsado a medida que el glóbulo rojo se desarrolla.

• Estructura del Eritrocito de Mamífero:

  • Es un disco bicóncavo flexible de $7$ a $8 \text{ µm}$ de diámetro y $1$ a $2 \text{ µm}$ de grosor.

  • Un marco elástico interno mantiene la forma del disco y permite que la célula se doble y retuerza al pasar por vasos sanguíneos incluso más pequeños que su propio diámetro.

  • Su forma bicóncava proporciona una alta relación de área de superficie a volumen, lo que permite una difusión eficiente de oxígeno y dióxido de carbono hacia y desde la célula.

• Cantidad: En un humano adulto, circulan aproximadamente $30$ billones de glóbulos rojos en la sangre, lo que equivale a unos $5$ millones por $µL$.

• Producción: Los eritrocitos se producen en la médula ósea roja de ciertos huesos: vértebras, costillas, esternón, huesos del cráneo y huesos largos.

• Hemoglobina: A medida que un glóbulo rojo se desarrolla, produce grandes cantidades de hemoglobina, el pigmento transportador de oxígeno que da su color rojo a la sangre de los vertebrados.

• Vida Útil: La vida útil de un glóbulo rojo humano es de aproximadamente $120$ días.

• Reciclaje: A medida que la sangre circula por el hígado y el bazo, las células fagocíticas eliminan los eritrocitos desgastados de la circulación. Estos se desensamblan y algunos de sus componentes se reciclan.

• Tasa de Producción/Destrucción: En el cuerpo humano, más de $2.4$ millones de glóbulos rojos son destruidos cada segundo; una cantidad igual debe ser producida en la médula ósea para reemplazarlos.

• Regulación de la Producción: La producción de glóbulos rojos es regulada por la hormona eritropoyetina, que los riñones liberan en respuesta a una disminución de oxígeno.

• Anemia:

  • Definición: Es una deficiencia de hemoglobina (a menudo acompañada de una disminución en el número de glóbulos rojos).

  • Síntomas: Una persona anémica puede sentirse débil y fatigarse fácilmente debido a que la cantidad de oxígeno transportado es inadecuada para las necesidades del cuerpo.

  • Tres causas generales de anemia:

    • $1$. Pérdida de sangre por hemorragia o sangrado interno.

    • $2$. Producción disminuida de hemoglobina o glóbulos rojos, como en la anemia por deficiencia de hierro o la anemia perniciosa (que puede ser causada por deficiencia de vitamina $B12$).

    • $3$. Aumento de la tasa de destrucción de glóbulos rojos, lo que resulta en las anemias hemolíticas, como la anemia falciforme.

Glóbulos Blancos (Leucocitos): Defensa del Cuerpo contra Microorganismos

• Función: Los leucocitos están especializados para defender el cuerpo contra bacterias dañinas y otros microorganismos.

• Características: Son células ameboides capaces de movimiento independiente. Algunos tipos se deslizan rutinariamente a través de las paredes de los vasos sanguíneos y entran en los tejidos.

• Clasificación: La sangre humana contiene tres tipos de leucocitos granulares y dos tipos de leucocitos agranulares.

• Producción: Tanto los leucocitos granulares como los agranulares se fabrican en la médula ósea roja.

• Leucocitos Granulares: Se caracterizan por núcleos grandes y lobulados y gránulos distintivos en su citoplasma.

  • Neutrófilos:

    • Son las principales células fagocíticas en la sangre, especialmente hábiles para localizar e ingerir bacterias.

    • También fagocitan células muertas, una tarea de limpieza particularmente exigente después de una lesión o infección.

    • La mayoría de los gránulos en los neutrófilos contienen enzimas que digieren el material ingerido.

  • Eosinófilos:

    • Tienen gránulos grandes que se tiñen de rojo brillante con eosina (un tinte ácido).

    • Aumentan en número durante las reacciones alérgicas y durante las infestaciones parasitarias (ejemplo: tenias).

    • Los lisosomas de estos glóbulos blancos contienen enzimas como peroxidasas que degradan las membranas celulares de gusanos parasitarios y protozoos.

    • Estas sustancias también pueden dañar el tejido normal.

    • Los eosinófilos también producen sustancias que promueven una respuesta inflamatoria, una de las respuestas clave del cuerpo a lesiones o infecciones.

  • Basófilos:

    • Exhiben gránulos de color azul intenso cuando se tiñen con tintes básicos.

    • Al igual que los eosinófilos, estas células desempeñan un papel en las reacciones alérgicas.

    • No contienen lisosomas.

    • Los gránulos en su citoplasma contienen histamina, una sustancia que dilata los vasos sanguíneos y hace que los capilares sean más permeables. Los basófilos liberan histamina en tejidos lesionados y en respuestas alérgicas.

    • Otros gránulos de basófilos contienen heparina, que acelera la eliminación de grasas de la sangre después de una comida rica en grasas. La heparina es un anticoagulante que puede ayudar a prevenir la coagulación inapropiada de la sangre dentro de los vasos sanguíneos.

• Leucocitos Agranulares: Carecen de gránulos grandes y distintivos, y sus núcleos son redondeados o en forma de riñón.

  • Linfocitos: Algunos linfocitos están especializados en producir anticuerpos, mientras que otros atacan directamente a invasores extraños, como bacterias o virus.

  • Monocitos:

    • Son los glóbulos blancos más grandes, alcanzando los $20 \text{ µm}$ de diámetro.

    • Durante una infección, los monocitos migran de la sangre a los tejidos.

    • Fagocitan células y eliminan moléculas tóxicas.

    • Los monocitos también pueden diferenciarse en macrófagos o células dendríticas.

      • Macrófagos: Son células carroñeras gigantes que engullen vorazmente bacterias, células muertas y escombros.

      • Células Dendríticas: También son células importantes del sistema inmune (ejemplo: algunas producen compuestos que ayudan al cuerpo a combatir infecciones virales).

• Cantidad y Diagnóstico:

  • La sangre humana normalmente tiene alrededor de $7000$ glóbulos blancos por $µL$ de sangre (solo $1$ por cada $700$ glóbulos rojos).

  • Durante las infecciones bacterianas, el número puede aumentar bruscamente, por lo que un recuento de glóbulos blancos es útil en el diagnóstico.

  • La proporción de cada tipo de glóbulo blanco se determina mediante un recuento diferencial de glóbulos blancos.

• Leucemia:

  • Definición: Es una forma de cáncer de sangre en la que cualquiera de los diferentes tipos de glóbulos blancos se multiplica rápidamente dentro de la médula ósea.

  • Efectos: Muchas de estas células no maduran y su gran número desplaza a los glóbulos rojos y plaquetas en desarrollo, lo que lleva a anemia y alteración de la coagulación.

  • Causas comunes de muerte: Hemorragias internas (especialmente en el cerebro) e infección (aunque el recuento de glóbulos blancos puede aumentar dramáticamente, las células son inmaduras y anormales y no pueden defender el cuerpo).

  • Avances en el tratamiento: Gracias a nuevos tratamientos, las tasas de supervivencia para individuos con leucemia y otros cánceres de sangre han aumentado considerablemente, particularmente para niños (ejemplo: la tasa de supervivencia para niños menores de cinco años con leucemia linfocítica aguda es ahora superior al $90\%$).

Plaquetas: Función en la Coagulación Sanguínea

• Diferencia entre Vertebrados:

  • En la mayoría de los vertebrados que no son mamíferos, la sangre contiene células pequeñas, ovaladas y nucleadas llamadas trombocitos que funcionan en la coagulación de la sangre.

  • Los mamíferos tienen plaquetas, pequeños fragmentos esféricos o en forma de disco de citoplasma que carecen de núcleos.

• Cantidad: Aproximadamente $300,000$ plaquetas por $µL$ están presentes en la sangre humana.

• Origen: Las plaquetas se desprenden de células muy grandes en la médula ósea; por lo tanto, una plaqueta no es una célula completa, sino un fragmento de citoplasma encerrado por una membrana.

• Funciones: Son esenciales en la coagulación sanguínea y también pueden estimular el sistema inmune.

• Proceso de Coagulación (Formación del Tapón Plaquetario):

  • Cuando se corta un vaso sanguíneo, este se constriñe para reducir la pérdida de sangre.

  • Las plaquetas “parchean” físicamente la rotura adhiriéndose a los bordes rugosos y cortados del vaso.

  • A medida que las plaquetas comienzan a acumularse, liberan sustancias que atraen a otras plaquetas.

  • Las plaquetas se vuelven pegajosas y se adhieren a las fibras de colágeno en la pared del vaso sanguíneo.

  • En aproximadamente $5$ minutos después de la lesión, forman un tapón plaquetario, o coágulo temporal.

• Coágulo Permanente:

  • Al mismo tiempo que se forma el coágulo temporal, comienza a desarrollarse un coágulo más fuerte y permanente.

  • Más de $30$ sustancias químicas interactúan en este complejo proceso.

  • La serie de reacciones que conduce a la coagulación se desencadena cuando uno de los factores de coagulación en la sangre es activado por el contacto con el tejido lesionado.

  • Hemofilia: Es una condición en la que falta uno de los factores de coagulación como resultado de una mutación genética hereditaria.

  • Protrombina: Es una proteína plasmática fabricada en el hígado, que requiere vitamina $K$ para su producción. En presencia de los factores de coagulación activados, la protrombina se convierte en trombina. La trombina, a su vez, convierte el fibrinógeno (una proteína plasmática soluble) en una masa de hilos insolubles de fibrina, que forman el armazón del coágulo. Este armazón atrapa glóbulos rojos y más plaquetas para formar un coágulo fuerte y permanente.

presion oncotica y osmotica de sangre

2 componentes pirncipales; plasma y elementos formes de la sangre (celulas sanguineas) = globulos rojos, blancos y plaquetas, plasma = 91% agua, nutrientes, hormonas, gases, moleculas senalizadoras, y desechos

plasma representa 55% del volumen de la sangre

elementos formrmes son 45%

globulos rojos pesan mas, porque tienen hierro

densidad = globulso rojos > plaquetas y globulos blancos > plasma

capa leucocitaria

proteinas plasmaticas son todas sintetizadas en el higado menos las immunoglobulinas (globulinas tipo gamma), que son producidas por las células plasmáticas en respuesta a infecciones.

albuminas → mas abundante, principal contribuyente de presion oncotica, representa 50 o 55% de proteinas plasmaticas, mantiene el volumen de la sangre (principal que mantiene), transporta sustancias como hormonas liposolubles (?), vitaminas y productos de desecho, además de actuar como un amortiguador ácido-base esencial para la regulación del pH en el organismo.

globulinas alfa beta o gama → 35 o 38% del total de proteinas plasmaticas, alfa y beta contribuyen con presion oncotica, lipoproteinas como transferrina que transporta hierro, globulinas transportan metales o hierros. gamma son inmunoglobulinas

fibrinogeno → precursor de la fibrina, esencial en el proceso de coagulación sanguínea, se transforma en fibrina durante la cascada de la coagulación, lo que permite la formación de coágulos en la reparación de heridas y prevención de hemorragias.

coagulo es una masa gelatinosa compuesta por fibrina, eritrocitos y plaquetas que se forma en respuesta a una lesión vascular para sellar heridas y evitar la pérdida excesiva de sangre. Este proceso de coagulación es crítico para la hemostasia, y su regulación es vital para prevenir tanto hemorragias como trombosis.

Liquido intersticial es el liquido que se halla rodeando las celulas en los tejidos. Deriva del plasma, en composicion electrolitica son similares

Caracteristicas y funciones del eritrocito

Esferico, biconcavo (porque aumenta el area de superficie [de contacto], para que las difusiones de gases se hagan lo mas rapido posible, y tambien por eso es flexible), no tienen nucleo u organelos porque para que quepa mas hemoglobina (hay 270 a 300 millones de moleculas de hemoglobina por eritrocito). Funcion mas importante: transportar hemoglobina y oxigeno. Vida promedio de 120 dias, para deshecharlo cuando esta viejo el sistema fagocitico mononuclear, hallado en el nucleo del bazo, en el higado, los fagocitan y metabolizan.

Hemoglobina es un amortiguador del pH.

• Hemoglobina valores normales

  • Hombres: 14-16 G/DL

  • Mujeres: 12-14 G/DL

  • Recien nacidos: 15-20 G/DL (bebe tiene mas globulos rojos que un hombre de edad, porque mientras crece hay alta demanda de hemoglobina y oxigeno para el desarrollo celular y el crecimiento de los órganos.)

Hemoglobina es una molecula tetramerica, dos cadenas alfa y dos beta

Tipos de hemoglobina en nuestro cuerpo

• HbA → A de Adulto, representa 96% de la hemoglobina del adulta, compuesta por dos alfas y dos betas

• HbA2 → despues de 6 meses de nacimiento, 1.5 o 3% de la hemoglobina en el cuerpo, dos alfas y dos deltas

• HbF → fetal, 1 o 2 % de la hemoglobina, 2 alfas y 2 gammas , esta hemoglobina previene crisis de anemias falciformes, tiene mas afinidad al oxigeno [puede cargar mas oxigeno]

Anemia de celulas falciformes y talacemia alfa y beta

ilops fetalis

8% de HbA son subtipos → HbA1C es una hemoglobina que se le une glucosa de manera irreversible. (recordar que viven 120 dias los eritrocitos, o sea 3-4 meses).

Relacion de promedio de glucosa en la sangre y % de HbA1C es directamente proporcional, predice el diabetes de una persona → > 6.5% significa diabetes 5.7 a 6.4% significa prediabetes, <5.7% es normal.

Eritrocitos y Hematocrito

Hematocrito → es el % del volumen sanguineo ocupado por eritrocitos.

• hombres - 39 a 50%

• Mujeres - 35 a 45%

• Recien nacidos - 53 a 69%

hormona que provoca produccion de globulos rojos es la eritropoyetina/hepoetina, que es secretada principalmente por los riñones y estimula la eritropoyesis en la médula ósea.

eritropoyetina?

Ver comparacion de hematocrito en niveles bajos y elevados en la presentacion de mariana

Hemppoyesis → prodccion de celulas sanguineas; eritropoyesis trompopoyesis (plaquetas), leucopouyesis (leucocidos/globulos blancsos) para mandetner los niveles — si es que alguno de estos son sacados de la circulacion mientras manteniendo los niveles de estas celulas en la sangre. Todas las celulas sanguineas incluyendo plaquetas vienen de la celula madre hemapoyetica (es pluripotente) y tienen avastecimiento, una de ellas seguira siendo celula madremientras que las otras se diferenciarán en las diferentes líneas celulares. Se hallan en la medula osea roja, y en los ganglios linfáticos, donde se lleva a cabo la producción y maduración de las diferentes células sanguíneas en respuesta a las necesidades del organismo.

Una vez en la sagre, solo los eritroceitos y plaquetas pasaran el resto de sus vidas aca, todas las demas se salen de la sangre a tejidos respectidos.

Hemopoyesis se origina a partir de la 3 era semana de embriogenesis en el saco vitelino.

Saco vitelino (en 3era semana) “islas de sangre” casi que solo se producen globulso rojos → fase hepatica(enda fase) , higado es el primordial principal organo que produce celulas de la sangre, produccion de mas globulos rojos que blancos (pero aqui se empiezan a producir globulos blancos) → (3era fase en nacimiento en adelante) medula osea, en segundo trimestre y se hace pico en el tercer trimestre de gestacion. Se da en la medula osea roja, cuando uno nace y en adelante. Medula osea roja se convierte en medula amarilla

Eritropoyesis: proceso de formación de glóbulos rojos que se lleva a cabo principalmente en la médula ósea roja, a partir de células madre hematopoyéticas, regulado por factores como la eritropoyetina.

ver powert poimt de mariana sin falta

bilirrubina sale del macrofago y en la sangre junto con la albumina se va al higado , UDP glucoronil transferasa