Il sangue: funzioni, composizione e valori normali dell'emocromo

Il Sangue: Funzioni e Composizione

IL SANGUEIl sangue: le funzioni Il sangue è un tessuto connettivo specializzato

• Funzione omeostatica: equilibrio acido-base, equilibrio idro-salino, equilibrio termico
• Funzione di difesa: cellule immunitarie ed anticorpi solubili
• Funzione di trasporto: gas e nutrienti
• Funzione antiemorragicaLa composizione del sangue Frazione liquida: il plasma, 1.8 volte più viscoso dell'acqua (~ 55%)

Plasma (55%) Globuli bianchi (<1%) e Piastrine Globuli rossi (45%) Frazione corpuscolata: le cellule (~ 45%)Alcuni parametri del sangue Ematocrito = % del volume ematico occupata dagli eritrociti (g. rossi) Contenuto di Hb degli eritrociti = Contenuto totale in peso dell'emoglobina nel sangue (gHb/dl) Volume globulare medio = Volume medio degli eritrociti (può variare in seguito a malattie) Conta degli eritrociti in milioni di cellule per microlitro Conta totale dei leucociti = n totale di tutti i leucociti senza distinzione Formula leucocitaria = numero relativo dei cinque tipi di globuli bianchiIntervello di valori normali nell'emocromo

Valori Normali nell'Emocromo

Test e Parametri

Test Maschi Femmine Ematocrito L'ematocrito è la percentuale del volume di sangue totale occupato dai globuli rossi sedimentati in seguito a centrifugazione. 40-54% 37-47% Emoglobina (g Hb/dL sangue) Il valore dell'emoglobina indica la capacità di trasporto dell'ossigeno dei globuli rossi. (1 decilitro (dL) = 100 ml) 14-17 12-16 Conta eritrocitaria (cellule/p.L) Si effettua con un dispositivo che conta le cellule che attraversano un fascio luminoso. 4,5-6,5 x 106 3,9-5,6 x 106 Conta leucocitaria (cellule/p.L) La conta leucocitaria comprende tutti i tipi di leucociti senza distinzione del tipo. 4-11 × 103 4-11 x 103 Formula leucocitaria La formula leucocitaria riporta una stima delle percentuali dei cinque tipi di leucociti individuati con coloranti biologici in uno striscio di sangue. Neutrofili 50-70% 50-70% Eosinofili 1-4% 1-4% Basofili <1% <1% Linfociti 20-40% 20-40% Monociti 2-8% 2-8% Conta delle piastrine (per p.L) La conta delle piastrine è un indice della capacità del sangue di coagulare. 150-450 x 103 150-450 x 103

Volume Plasmatico e Globuli

-58% volume plasmatico 100% <1% glubuli bianchi 42% volume dei globuli rossi ammassatiIl sangue è costituito da plasma ed elementi cellulari. Aminoacidi Acqua Albumine Proteine Globuline loni Glucosio Fibrinogeno > Plasma come Lipidi Oligoelementi e vitamine Prodotti azotati CO2 Gas come O2 SANGUE e composto da Linfociti Globuli rossi I monociti che lasciano la circolazione si convertono in macrofagi Monociti Elementi cellulari Glubuli bianchi - includono- Anche detti granulociti Neutrofili Piastrine > per il loro aspetto Eosinofili um-0 +5 I basofili tissutali +10 sono i mastociti -15 Basofili Detti anche FAGOCITI perchè inglobano e digeriscono particelle estranee come batteri Molecole organicheLa frazione liquida: plasma

Frazione Liquida: Plasma

Composizione del Plasma

92% di acqua 6-8% di proteine (prodotte nel fegato) 0,6% di lipidi 0,1% di glucosio 0,8% di sali metaboliti cellulari, gas, ormoniLe proteine del sangue

Proteine del Sangue

• Albumina (regola osmolarità, trasporta molecole) ~ 60% del totale
• Globuline (a1, a2, B)
• Fattori della coagulazione (fibrinogeno)
• Immunoglobuline (anticorpi) Rappresentano fattori di riserva, trasporto e tampone. Vengono rilasciate dal fegato (a parte gli anticorpi, prodotti dai linfociti B). Il plasma privo delle proteine della coagulazione costituisce il siero.Tab. 7.2 Alcune proteine del plasma sanguigno umano

Proteine del Plasma Sanguigno Umano

Proteina Concentrazione (g/l plasma) Funzioni Albumina 35-55 Pressione oncotica, funzione di trasporto (ad es. di acidi grassi, di ioni Ca2+) «,-Globuline «,-Antitripsina («,-antiproteinasi) 2-4 Inibitore delle proteinasi (trombina, plasmina, elastasi, tripsina, chimotripsina) a,-lipoproteina (= HDL = lipoproteina ad alta densità 3-8 Trasporto di lipidi (soprattutto dei fosfogliceridi) Protrombina (Fattore II della coagulazione 0,05-1 Proenzima della trombina (coagulazione) @ _- Globuline az-Macroglobulina 2-3 Inibitore di proteinasi (enzimi inibiti: trombina, plasmina) @ _- Antitrombina III 0,2-0,3 Inibitore della trombina «2-Aptoglobina 1-3 Lega l'emoglobina Plasminogeno 0,1-0,2 Proenzima della plasmina ß-Globuline B-Lipoproteina (= HDL = lipoproteina a bassa densità 3-8 Trasporto di lipidi (soprattutto del colesterolo e degli esteri del colesterolo) APO-transferrina 2-4 Trasporto del ferro Emopessina 0,5-1,0 Trasporto del gruppo eme dell'Hb Fibrinogeno (Fattore I della coagulazione) 2-4,5 Coagulazione del sangue Proteina C reattiva PCR <0,01 Promozione della fagocitosi y-Globuline 7-15 Immunoglobuline (lgG, IgM, IgA, IgE, IgD)I lipidi del sangue

Lipidi del Sangue

Lipoproteine e Colesterolo

LDL (Low density lipoprotein) HDL (High density lipoprotein) Sono lipoproteine adibite al trasporto del colesterolo nel sangue Un eccesso di LDL sierico viene associato ad un aumento del rischio di sviluppare patologie cardiache.

Valori Tipici dei Lipidi

Lipidi Valori tipici (mg/dl) Consigliabili (mg/dl) Colesterolo totale 170-210 <200 LDL colesterolo 60-140 <130 HDL colesterolo 35-85 >35 Trigliceridi 40-150 <135La frazione corpuscolata

Frazione Corpuscolata

Elementi Corpuscolati e Emopoiesi

Globuli rossi o eritrociti Globuli bianchi o leucociti Piastrine Gli elementi corpuscolati del sangue sono prodotti nel midollo osseo (emopoiesi) L'emopoiesi è regolata da fattori di crescita (proteine o peptidi), citochine, interleuchine.Emopoiesi

Emopoiesi

Processo di Formazione delle Cellule del Sangue

Cellula staminale emopoietica totipotente (uncommitted) (PHSC) (midollo osseo) L Cellula progenitrice staminale orientata (committed) (CFU) Unità Formanti Colonie Megacariociti Linfociti Monociti Neutrofili Basofili Mast Cellule (Eosinofili) Eritrociti Piastrine Leucociti agranulociti Leucociti granulociti EMOPOIESI: PRODUZIONE DEGLI ELEMENTI CORPUSCOLATI DEL SANGUE Embrione: sacco vitellino, fegato, milza, midollo osseo Da 0 a 5 anni: tutte le ossa dello scheletro Da 5 anni in poi: ossa piatte, pelvi, colonna vertebrale, costole, cranio, estremità prossimali delle ossaNOBEL PRIZE FOR MEDICINE 2012: Reprogramming of skin fibroblasts to IPSCs

Nobel Prize for Medicine 2012: IPSCs

Riprogamming di Fibroblasti Cutanei

iPSC Adult Cell iPS reprogramming factors Oct3/4 Sox2 retroviruses KI!4 c-Myc Fibroblasts ¡PS Cells Mouse iPS cells reported in 2006 Human iPS cells reported in 2007 iPS Cells Mesoderm (Middle Layer) Endoderm (Internal Layer) Ectoderm (External Layer) 1 Cardiac Muscle Tubule Cell of the Kidney Smooth Muscle (In Gut) Lung Cell (Aveolar Cell) Pancreatic Cell Skin Cells of Epidermis Pigment Cell Skeletal Muscle Cells Red Blood Cells Thyroid Cell Neuron Cell Induced Pluripotent Stem (IPS) Cells Shinya Yamanaka Kyoto UniversityBiopsia

Applicazioni delle Cellule IPS

Fattori di riprogrammazione Induzione di pluripotenza Oct4 Sox2 Cellula adulta (p.es. fibroblasto della pelle) c-Mya KIf4 Auto-rinnovamento Donatore/ paziente Cellule IPS (simili a cellule staminali embrionali) Differenziazione Correzione genica Modello di malattia per ricerca e selezione di nuovi farmaci Tipo cellulare affetto da malattia M. RossbachEMOPOIESI è controllata dalle citochine MEDICINA ONLINE

Controllo dell'Emopoiesi tramite Citochine

Processo e Fattori Stimolanti

Cellula staminale ematopoietica 5 Progenitore mieloide Progenitore linfoide Magacarioblasto Eritroblasto Mieloblasto Linfoblasto Monocita Promielocita Magacariocita Eritrociti Basofilo Eosinofilo Neutrofilo Piastrine Granulociti Macrofago Tipo di leucociti (globuli bianchi) CSF fattori stimolanti colonie (sintetizzate da endotelio, fibroblasti midollari e globuli bianchi. Leucopoiesi) Interleuchine (sintetizzate da globuli bianchi e agiscono su globuli bianchi) Trombopoietina (glicoproteina prodotta dal fegato stimola proliferazione e maturazione dei megacariociti Trombociti anche detti piastrine) Cellule T Cellule B Linfociti Eritropoietina (glicoproteina Prodotte dal rene e fegato. Eritropoiesi)FORMULA LEUCOCITARIA

Formula Leucocitaria

Aumento dei Leucociti

La leucopoiesi è un fenomeno che deve essere controllato Aumento dei leucociti: 1) INFEZIONI (batteri, virus) 2) Eccessiva proliferazione (cancro) Neoplasie della serie bianca Leucemie 6 Acute/Croniche & Mieloidi/Linfoidi 6 LMA / LLA & LMC / LLC ›Linfomi 6 Linfoma di Hodgkin 6 Linfoma Non-Hodgkin. 6 Mieloma (o Plasmocitoma) Condizioni pre-neoplastiche: 6 Sindromi Mieloproliferative (MPS) 6 Sindromi Mielodisplasiche (MDS)FORMULA LEUCOCITARIA

Riduzione dei Leucociti

La leucopoiesi è un fenomeno che deve essere controllato Riduzione dei leucociti, cause: 1) DENUTRIZIONE (causa più frequente al mondo) 2) IATROGENA (chemioterapia citotossica, radioterapia o dalla somministrazione di globulina antilinfocitaria o altri anti-Linfociti). 3) Ereditaria 4) INFEZIONI (HIV o altri virus)EMOPOIESI è controllata dalle citochine MEDICINA ONLINE

Regolazione dell'Emopoiesi

Citochine e Sviluppo Cellulare

Cellula staminale ematopoietica 5 Progenitore mieloide Progenitore linfoide Magacarioblasto Eritroblasto Mieloblasto Linfoblasto Monocita Promielocita Eritrociti Basofilo Eosinofilo Neutrofilo Piastrine Granulociti Macrofago CSF fattori stimolanti colonie (sintetizzate da endotelio, fibroblasti midollari e globuli bianchi. Leucopoiesi) Interleuchine (sintetizzate da globuli bianchi e agiscono su globuli bianchi) Magacariocita Cellule T Cellule B Linfociti Trombopoietina (glicoproteina prodotta dal fegato stimola proliferazione e maturazione dei megacariociti Trombociti anche detti piastrine) Eritropoietina (glicoproteina Prodotte dal rene e fegato. Eritropoiesi)Figure 57-1

Eritropoiesi e Regolazione dell'Ossigeno

Fisiologia della Produzione dei Globuli Rossi

Eritropoiesi è un processo regolato dalla tensione di ossigeno nei tessuti Iron folate B12 Erythroid marrow Midollo eritroide Red cell mass + Red cell destruction Erythropoietin Plasma volume Hb Concentration Kidney tissue O2 Consumption + Heart Poz Lungs Vessels Atmospheric O2 levels La fisiologia della produzione e del ricambio dei globuli rossi fornisce la chiave per la comprensione dei meccanismi che provocano la anemia Un ridotto apporto di O2 al rene può essere il risultato di una diminuizione della massa di globuli rossi, un difetto nel trasporto di ossigeno da parte della emoglobina o una aumentata affinità per l'ossigeno, o più raramente a una alterazione del flusso ematico diretto al rene (renal artery stenosis).Funzioni dei reni

Funzioni dei Reni

Regolazione e Produzione Ormonale

1) Regolazione del volume del liquido extracellulare e plasmatico per evitare che scendano sotto determinati livelli. 2) Regolazione dell'osmolarità plasmatica per mantenerla a livelli di ~ 290 mOsM. 3) Mantenimento del bilancio ionico degli ioni Na+, K+ e Ca2+ che sono coinvolti nella regolazione del volume extracellulare. 4) Regolazione omeostatica del pH plasmatico mediante rimozione controllata di ioni H+ o HCO3". 5) Escrezione di prodotti di scarto e di sostanze estranee come la creatinina (dal metabolismo muscolare), urea e acido urico (dal metabolismo azotato). 6) Produzione di ormonicome l'eritropoietina (che regola la sintesi dei globuli rossi) e la renina (che controlla il bilancio idrosalino), il calcitriolo (vitamina D3)