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CAPÍTULO 33: ERITROCITOS, ANEMIA Y
POLICITEMIA
ERITROCITOS (HEMATÍES): Transportan Hemoglobina.
▲ (^) La hemoglobina transporta oxígeno desde los pulmones hacia los tejidos.
▲ 97% de la Hemoglobina se encuentra al interior de los Eritrocitos.
▲ 3% de la Hemoglobina se encuentra libre en el plasma.
AMORTIGUACIÓN ÁCIDO-BASE DE LOS
ERITROCITOS.
✓ Los eritrocitos contienen enzimas llamadas anhidrasa carbónica.
✓ Esta cataliza la reacción reversible entre el CO2 y el agua para formar ácido carbónico (H2CO3).
✓ Esto aumenta la velocidad de reacción lo que hace que el agua de la sangre transporte enormes cantidades de CO2 en forma de HCO3.
✓ En los pulmones el HCO3 se convierte en CO2 y se expulsa a la atmósfera como un producto de desecho del organismo.
FORMA Y TAMAÑO DE LOS ERITROCITOS
Los eritrocitos normales son:
✓ Son discos bicóncavos.
✓ diámetro medio de unos 7,8 μm y un espesor de 2,5 μm en su punto más grueso y de 1 μm o menos en el centro.
✓ El volumen medio del eritrocito es de 90-95 μm3.
✓ (^) el eritrocito es una «bolsa» que puede deformarse casi de cualquier forma.
✓ tiene un gran exceso de membrana, lo cual no rompe la célula al deformarse.
CONCENTRACIÓN DE ERITROCITOS EN
SANGRE
Hombres: 5.200.
Mujeres: 4.700.
↑Altitud→ ↑Eritrocitos
CANTIDAD DE HEMOGLOBINA EN LAS
CÉLULAS
Concentración máxima de Hemoglobina: 34g (límite metabólico) por 100ml de células.
Media en Hombres: 15g por 100ml.
Media en Mujeres: 14g por 100ml.
Cada gramo de hemoglobina pura es capaz de combinarse con 1.34ml de oxígeno.
Hombre: 20ml de oxígeno por 100ml de sangre.
Mujer: 19ml de oxígeno por 100ml de sangre.
PRODUCCIÓN DE ERITROCITOS
- Primeras semanas de vida embrionaria: Saco vitelino
- Segundo trimestre de gestación: Hígado, bazo y ganglios linfáticos.
- (^) Último mes de gestación y tras el nacimiento: Médula ósea. - Casi todos los huesos producen eritrocitos hasta los 5 años.
- Los huesos largos se vuelven grasos y lo hacen hasta los 20 años.
- La producción de estos luego queda exclusivamente para los huesos membranosos, y aun así la producción disminuye con los años.
GÉNESIS DE LOS ERITROCITOS
- Todas las células sanguíneas derivan de una célula precursora hematopoyética pluripotencial.
- Las células en un estadio intermedio ya están comprometidas en una línea celular en particular y reciben el nombre de células precursoras comprometidas.
INDUCTORES DE CRECIMIENTO: inducen el crecimiento y reproducción celular.
INDUCTORES DE DIFERENCIACIÓN: Inducen la diferenciación.
✓ (^) La exposición de la sangre a poco oxígeno provoca crecimiento, diferenciación y producción alta de eritrocitos.
✓ Las infecciones provocan crecimiento, diferenciación y producción tipos de leucocitos específicos.
ESTADIOS DE DIFERENCIACIÓN DE LOS ERITROCITOS
- Proeritroblasto: primera célula de la serie eritrocítica.
- Eritroblasto basófilo: Célula de 1ra Gen, (muy poca hemoglobina)
- Eritroblasto policromatófilo.
- Eritroblasto ortocromático.
- Reticulocito: aún tiene material basófilo (fragmentos de organelas ).
- Eritrocitos.
DIAPÉDESIS: El Reticulocito pasa a través de los poros de la membrana capilar y se exprimen.
LA ERITROPOYETINA REGULA LA PRODUCCIÓN DE ERITROCITOS
- cadenas α, cadenas β, cadenas γ y cadenas δ.
- La forma más común de hemoglobina en el ser humano adulto, la hemoglobina A, es una combinación de dos cadenas α y dos cadenas β.
HEMOGLOBINA
- Contiene un grupo hemo.
- tiene 4 cadenas de hemoglobina.
- Cada cadena tiene un átomo de hierro.
- Por lo tanto, hay 4 átomos de hierro en cada molécula de hemoglobina.
- cada uno de ellos se une mediante enlaces débiles a una molécula de oxígeno.
- lo que supone un total de cuatro moléculas de oxígeno (u ocho átomos de oxígeno) que puede transportar cada molécula de hemoglobina.
En la anemia falciforme:
- Aminoácido Valina sustituye a un Ácido Glutámico en un punto de las dos cadenas Beta.
- se da una alteración en las cadenas β se forman cristales alargados(15μm), imposibilitan el paso por los capilares, llegando a romper las membranas celulares. LA HEMOGLOBINA SE COMBINA DE FORMA REVERSIBLE CON EL OXÍGENO
- la hemoglobina se combina mediante enlaces débiles y reversibles con el oxígeno.
- la principal función de la hemoglobina es combinarse con el oxígeno en los pulmones y después liberarlo fácilmente en los capilares de los tejidos periféricos.
- El oxígeno no se combina con los dos enlaces positivos del hierro en la molécula de hemoglobina.
- se une débilmente con los enlaces de coordinación del átomo de hierro, por lo que la combinación puede revertirse fácilmente.
- El oxígeno se transporta en forma de oxígeno molecular (compuesto de dos átomos de oxígeno) METABOLISMO DEL HIERRO
- La cantidad total de hierro en el organismo es de una media de 4-5 g, y el 65% está en forma de hemoglobina.
- Alrededor del 4% está en forma de mioglobina
- el 1% de diversos compuestos del hemo que favorecen la oxidación intracelular.
- el 0,1% combinado con la proteína transferrina en el plasma sanguíneo.
- el 15-30% se almacena para su uso posterior, sobre todo en el sistema reticuloendotelial y en las células del parénquima hepático, sobre todo en forma de ferritina.
TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DEL
HIERRO
Cuando el Hierro se absorbe en el intestino delgado:
- se combina en el plasma con una β-globulina ( apotransferrina ), para formar^ transferrina.
- Están unidos por enlaces débiles lo que permite la liberación de este en cualquier célula tisular.
- El exceso de hierro se deposita en los Hepatocitos.
En el citoplasma celular el Hierro:
- Se combina con apoferritina, para formar ferritina.
- La ferritina puede contener una pequeña cantidad de hierro o una gran cantidad.
- (^) El hierro almacenado en forma de ferritina se llama Hierro de depósito.
HEMOSIDERINA: Forma altamente insoluble de almacenamiento de hierro. Ocurre cuando la cantidad total de hierro del organismo supera la que puede contener el fondo común de depósito de apoferritina.
Cuando hay↓ de la cantidad de hierro en plasma:
- Parte del hierro de la reserva de la ferritina se libera y se transporta en forma de transferrina en el plasma hasta donde se necesite.
- La molécula de transferrina se une fuertemente a receptores de las membranas celulares de los eritroblastos en la médula ósea.
- Después, junto a su hierro unido, los eritroblastos lo ingieren mediante endocitosis.
- Allí la transferrina deja el hierro directamente en la mitocondria, donde se sintetiza el hemo.
Cuando los eritrocitos mueren, la hemoglobina liberada de las células es ingerida por las células monocitomacrofágicas. Allí se libera el hierro y se almacena sobre todo en la reserva de ferritina para usarla cuando sea necesario para la formación de hemoglobina nueva.
Excreción de Hierro : 0.6mg por día.
Perdida menstrual de la mujer : 1.3mg por día.
ABSORCIÓN DE HIERRO EN EL APARATO
DIGESTIVO
El hierro se absorbe el intestino delgado mediante el siguiente mecanismo:
- El hígado secreta apotransferrina en la bilis, que ( vía biliar hasta el duodeno )
- Aquí la apotransferrina se une al hierro libre, a la hemoglobina y la mioglobina de la carne.
- (^) Esta combinación se llama transferrina.
- Esta es a su vez atraída a receptores de las células epiteliales intestinales.
- Después, la molécula de transferrina es absorbida mediante pinocitosis por las células epiteliales y después liberada a los capilares sanguíneos en forma de transferrina plasmática. La absorción intestinal de hierro es muy lenta: unos mg diarios. Lo cual indica que, incluso con abundantes cantidades de hierro en los alimentos, solo se absorben proporciones pequeñas. REGULACIÓN DEL HIERRO CORPORAL TOTAL MEDIANTE LA REGULACIÓN DE LA ABSORCIÓN
- Si hay saturación (casi toda la apoferritina combinada con el hierro) en el organismo, se reduce la absorción de hierro en el intestino
- Si los almacenes de hierro se han vaciado, la absorción puede acelerarse probablemente cinco o más veces sobre lo normal.
EL CICLO VITAL DE LOS ERITROCITOS ES
DE UNOS 120 DÍAS
- Vida media: 120 días.
- El eritrocito carece de organelas.
- Factor intrínseco de la mucosa gástrica.
- se producen megaloblastos, que son eritrocitos con grandes, con formas raras y membranas frágiles.
- Dejan al paciente con un número inadecuado de eritrocitos.
Puede producirse por:
- (^) Atrofia de la mucosa gástrica o pérdida del estómago.
- Esprúe intestinal
ANEMIA HEMOLÍTICA
- Anomalías en los eritrocitos hacen frágiles a las células de manera que se rompen al atravesar el capilar.
- Normalmente es hereditario.
- Los eritrocitos tienen vida corta y frágil.
- Se destruyen más rápido de lo que se producen y se produce una anemia grave.
Tipos:
ESFEROCITOSIS HEREDITARIA:
- Eritrocitos muy pequeños y esféricos.
- No soportan la compresión, ya que no tienen la membrana normal flexible, ni la bolsa de los discos bicóncavos.
- Se rompen hasta con una compresión incluso ligera.
ANEMIA FALCIFORME:
- Las células tienen un tipo anormal de hemoglobina ( Hemoglobina S ), con cadenas β defectuosas. - Al exponer a la hemoglobina a concentraciones bajas de oxígeno, esta precipita en cristales alargados(15μm), imposibilitan el paso por los capilares, llegando a romper las membranas celulares. - Crisis falciforme :
ERITROBLASTOSIS FETAL:
- los eritrocitos fetales que expresan el Rh son atacados por anticuerpos de la madre que no expresa el Rh.
- Hace débiles a las células que expresan el Rh, lo que provoca su ruptura y hace que el niño nazca con un caso grave de anemia.
- Se acelera la producción de eritrocitos para compensar las pérdidas. EFECTOS DE LA ANEMIA SOBRE LA FUNCIÓN DEL SISTEMA CIRCULATORIO
- La viscosidad depende de la concentración de eritrocitos.
- En una anemia grave, la viscosidad puede reducirse hasta 1.5 veces la del agua.
- Valor normal: 3
- Este cambio reduce la resistencia periférica, aumenta el flujo sanguíneo, aumenta el gasto cardíaco y aumenta el trabajo de bombeo.
- La hipoxia dilata los vasos sanguíneos periféricos aumentando el retorno venoso: gasto cardíaco de 3 a 4 veces lo normal.
- El aumento del gasto cardíaco compensa el transporte de oxígeno casi normal en los tejidos.
- Si una persona con anemia comienza a hacer ejercicio el trabajo de bombeo no puede aumentar aún más, y en consecuencia: aumenta la demanda tisular, se produce hipoxia y puede aparecer una insuficiencia cardíaca aguda
POLICITEMIAS
POLICITEMIA SECUNDARIA:
- Cuando el tejido se vuelve hipóxico los órganos hematopoyéticos producen automáticamente grandes cantidades de eritrocitos.
- Causas: poco oxígeno en el aire respirado o el oxígeno no llega a los tejidos.
- El recuento de eritrocitos suele aumentar a 6-7millones/mm3 (30% por encima de lo normal)
- Un tipo común de policitemia secundaria es la policitemia fisiológica, la cual aparece en personas que viven en altitudes de 4.300 a5.600m donde el oxígeno atmosférico es bajo.
- Y el recuento puede ser entre 6 a 7 millones/mm
POLICITEMIA VERA:
- Recuento de eritrocitos: 7 a 8 millones/mm3.
- Hematocrito: 60% a 70% (normal 40-45%)
- Causas: alteración genética en las células hemocitoblásticas productoras de eritrocitos.
- Los blastos no dejan de producir eritrocitos cuando ya hay demasiados.
- Puede aumentar la viscosidad desde 3 a 10.
EFECTO DE LA POLICITEMIA SOBRE LA
FUNCIÓN DEL APARATO CIRCULATORIO.
▲ Formación de los linfocitos y plasmocitos: ganglios linfáticos, el bazo, el timo, las amígdalas y en las placas de Peyer.
▲ Los leucocitos formados en la médula ósea se almacenan dentro de esta (3 veces más que en la sangre) hasta que son necesarios en el sistema circulatorio.
▲ Los linfocitos se almacenan sobre todo en varios tejidos linfáticos, excepto un pequeño número que se transporta temporalmente en la sangre.
CICLO VITAL DE LOS LEUCOCITOS
LOS NEUTRÓFILOS Y LOS MACRÓFAGOS
DEFIENDEN FRENTE A LA INFECCIÓN.
▲ Los neutrófilos atacan y destruyen microorganismos. ▲ Los macrófagos tisulares inician su vida como monocitos, luego que entran a los tejidos, aumentan de tamaño (hasta 5 veces/60-80 μm), para así estar capacitados para combatir microorganismos.
LOS LEUCOCITOS ENTRAN EN LOS ESPACIOS TISULARES MEDIANTE DIAPÉDESIS
Los neutrófilos y los monocitos utilizan la diapédesis ( paso de elementos formes de la sangre a través de fenestraciones en los capilares para dirigirse al foco de infección sin que se produzca lesión capilar.
LOS LEUCOCITOS SE MUEVEN A TRAVÉS DE
LOS ESPACIOS TISULARES POR
MOVIMIENTO AMEBOIDE
▲ Los neutrófilos y los macrófagos tienen movimiento ameboide. Algunas se mueven a velocidades de hasta 40 μm/min. LOS LEUCOCITOS SON ATRAÍDOS A LAS ZONAS DE TEJIDO INFLAMADO MEDIANTE QUIMIOTAXIA ▲ Quimiotaxia: fenómeno en donde sustancias químicas hacen que los Neutrófilos y los Macrófagos se muevan hacia ellas. productos que pueden producir Quimiotaxia:
- algunas toxinas bacterianas o víricas.
- productos degenerativos de los tejidos inflamados.
- varios productos de reacción del «complejo del complemento» activados en los tejidos inflamados.
- varios productos de reacción causados por la coagulación del plasma en la zona inflamada.
▲ la Quimiotaxia depende de un gradiente de concentración de la sustancia quimiotáctica. La concentración es mayor cerca de la fuente, que
dirige el movimiento unidireccional de los leucocitos. FAGOCITOSIS ▲ en este caso, ingestión celular de agente ofensivo. El que tenga lugar la fagocitosis depende en especial de tres intervenciones selectivas:
- Entre más rugosa la superficie, más probabilidad de que se fagocite.
- Sustancias naturales del cuerpo tienen cubierta proteica. Los tejidos muertos y agentes extraños no, lo cual los hace susceptibles.
- el sistema inmunitario produce anticuerpos frente a los microorganismos infecciosos como las bacterias. estos se adhieren entonces a las membranas bacterianas y por tanto hacen a las bacterias especialmente susceptibles a la fagocitosis.
FAGOCITOSIS POR LOS NEUTRÓFILOS
Al acercarse a una partícula que va a fagocitar, el neutrófilo:
- se une a la partícula y después proyecta seudópodos alrededor de esta, encontrándose entre sí en el lado opuesto para fusionarse.
- (^) Esta acción crea una cámara cerrada (alrededor de la partícula), la cual se invagina hacia el interior para formar una vesícula fagocítica (también conocida como fagosoma ), que flota libremente dentro del citoplasma.
Un solo neutrófilo puede fagocitar habitualmente de 3 a 20 bacterias antes de que el neutrófilo se inactive y muera.
FAGOCITOSIS POR LOS MACRÓFAGOS
▲ Los macrófagos cuando los activa el sistema inmunitario, son fagocitos mucho más poderosos que los neutrófilos.
▲ Capaces de fagocitar hasta 100 bacterias y engullir partículas mucho más grandes (ej. eritrocito).
▲ tras la digestión de las partículas pueden extruir los productos residuales y a menudo sobreviven y funcionan durante muchos meses.
Al fagocitar una partícula extraña, los lisosomas y otros gránulos citoplásmicos del neutrófilo y del macrófago entran de inmediato en contacto con la vesícula fagocítica, y sus membranas se fusionan, con lo que se vierten muchas enzimas digestivas y sustancias bactericidas en la vesícula(digestiva) y comienza de inmediato la digestión de la partícula fagocitada Los lisosomas de los macrófagos (pero no de los neutrófilos) también contienen grandes cantidades de lipasas, que digieren las membranas lipídicas gruesas que tienen algunas bacterias, como el bacilo de la tuberculosis.
LOS NEUTRÓFILOS Y LOS MACRÓFAGOS
PUEDEN MATAR BACTERIAS
▲ (^) Algunas bacterias tienen cubiertas protectoras u otros factores que evitan su destrucción por las enzimas digestivas
▲ Los neutrófilos y los macrófagos contienen sustancias bactericidas (superperóxido, peróxido de hidrógeno e iones hidroxilo), esto con el fin de que, si no se logran digerir con las enzimas lisosómicas poder matar a la mayoría de las bacterias.
▲ Además, una de las enzimas lisosómicas, la mieloperoxidasa, cataliza la reacción entre el
bacterias del aparato digestivo pase de la sangre portal a la circulación sistémica general.
MACRÓFAGOS EN EL BAZO Y EN LA
MÉDULA ÓSEA
▲ Si un microorganismo invasor pasa a la circulación general, se enfrenta a otras líneas de defensa, los macrófagos del bazo y de la médula ósea.
▲ Los macrófagos se encuentran en la trama reticular de estos, y si el agente extraño entra en contacto con ellos, es fagocitado.
▲ En el bazo se hace un filtrado de la sangre a través de las trabéculas de la pulpa roja, las cuales están rodeadas por numerosos macrófagos.
▲ Esto proporciona un medio para fagocitar restos indeseables en la sangre, incluidos eritrocitos viejos y anómalos.
INFLAMACIÓN: PARTICIPACIÓN DE LOS
NEUTRÓFILOS Y LOS MACRÓFAGOS
INFLAMACIÓN
▲ Cuando se produce una lesión tisular (por cualquier fenómeno), los tejidos lesionados liberan múltiples sustancias que dan lugar a cambios secundarios en los tejidos vecinos no lesionados. LA INFLAMACIÓN SE CARACTERIZA POR:
- Vasodilatación de los v. sanguíneos locales. → ↑flujo sanguíneo.
- ↑la permeabilidad de los capilares (grandes cantidades de líquido pasan hacia los espacios intersticiales)
- la coagulación del líquido en los espacios intersticiales por un ↑ en las cantidades de
fibrinógeno y otras proteínas que salen de los capilares
- la migración de un gran número de granulocitos y monocitos al tejido.
- Hinchazón de las células tisulares
EFECTO «TABICADOR» DE LA INFLAMACIÓN
▲ Al inflamarse, se aísla la zona la zona lesionada del resto de los tejidos.
▲ Los espacios tisulares y los linfáticos de la zona inflamada se bloquean con coágulos de fibrinógeno de manera que durante algún tiempo apenas fluye líquido a través de los espacios.
▲ Este proceso de tabicación retrasa la diseminación de bacterias y productos tóxicos.
RESPUESTAS DEL MACRÓFAGO Y EL
NEUTRÓFILO DURANTE LA INFLAMACIÓN
LOS MACRÓFAGOS TISULARES
PROPORCIONAN UNA PRIMERA LÍNEA DE
DEFENSA CONTRA LA INFECCIÓN
▲ (^) A pocos minutos de comenzar la inflamación los macrófagos ya presentes en los tejidos, aumentan de tamaño y comienzan sus acciones fagocíticas.
▲ Los macrófagos sésiles pierden sus inserciones y se vuelven móviles.
LA INVASIÓN POR NEUTRÓFILOS DE LA ZONA INFLAMADA ES UNA SEGUNDA LÍNEA DE DEFENSA
▲ (^) Alrededor de la primera hora siguiente a la infección, de neutrófilos comienzan a invadir la zona inflamada desde la sangre.
Citosinas inflamatorias y productos bioquímicos inician las siguientes reacciones:
- Provocan una mayor expresión de moléculas de adhesión (selectinas y (ICAM-1)) en la superficie de las células endoteliales en los capilares y las vénulas. Estas reaccionan con moléculas de integrina complementarias en los neutrófilos, hacen que estos se peguen a las paredes de los capilares y las vénulas de la zona inflamada. Este efecto se denomina marginación.
- Hacen también que las uniones intercelulares entre las células endoteliales de los capilares y las vénulas pequeñas se aflojen, lo que deja aberturas para que los neutrófilos avancen directamente desde la sangre hacia los espacios tisulares por diapédesis.
- Provocan la quimiotaxia de los neutrófilos hacia los tejidos lesionados.
AUMENTO RÁPIDO DEL NÚMERO DE
NEUTRÓFILOS EN LA SANGRE:
«NEUTROFILIA»
▲ Pocos minutos después de la inflamación aguda o intensa, el número de neutrófilos aumenta de 1 a 5 veces.
▲ (^) De 4000-5000 a 15000-25000 por microlitro.
▲ Se debe a que los productos de la inflamación, llegan a la médula ósea y allí actúan sobre los neutrófilos almacenados para movilizarlos hacia la sangre circulante.
LA SEGUNDA INVASIÓN DE MACRÓFAGOS
DEL TEJIDO INFLAMADO ES UNA TERCERA
LÍNEA DE DEFENSA
▲ los monocitos procedentes de la sangre entran en el tejido inflamado y aumentan de tamaño hasta convertirse en macrófagos.
