EL
MUNDO BIOLÓGICO
Autor Claude A. Villée
LA
ORGANIZACIÓN DEL CUERPO
SANGRE
Los procesos metabólicos de todas las células
requieren un constante suministro de alimentos y oxígeno, y una constante
eliminación de los productos de desecho. En las plantas y animales pequeños que
viven en un medio acuático, esto se realiza por simple difusión, pero el hombre
y todos los animales de mayor tamaño han desarrollado un sistema interno de
transporte, es decir, un sistema circulatorio. El sistema circulatorio del hombre
comprende: el corazón, los vasos sanguíneos, los vasos linfáticos, la sangre y
la linfa. La sangre se ajusta a nuestra definición de tejido, ya que es un
grupo de células similares, especializadas para cumplir ciertas funciones.
Muchos de los estudios sobre las relaciones de las células con su medio
ambiente inmediato se han hecho con sangre, porque este tejido, se puede
obtener fácilmente con una jeringa y una aguja. Cuando se las recoge
cuidadosamente, las células sanguíneas no se dañan y pueden estudiarse en su
estado normal.
El volumen de sangre de un hombre depende de
su peso; una persona que pese 70 Kg. tiene, aproximadamente, algo más de 4
litros de sangre (la misma cantidad de aceite que el cárter de la mayoría de
los automóviles). Además de transportar los alimentos y el oxígeno hacia las
células, y de eliminar los residuos de las mismas, la sangre cumple las
siguientes funciones: transporta las secreciones de las glándulas endocrinas
u hormonas; interviene en la regulación
de la cantidad de ácidos, bases y agua de las células; desempeña un papel
importante en la regulación de la temperatura del cuerpo, pues enfría a órganos
tales como el hígado y los músculos, donde se produce un exceso de calor, y
calienta la piel, en la que es mayor la pérdida de calor; sus leucocitos
constituyen una defensa importante contra las bacterias y otros organismos
patógenos, y su mecanismo de coagulación impide la pérdida de este valioso
fluido.
Si bien la sangre al fluir de tina herida
parece ser un líquido homogéneo, de color rojo, escarlata, está compuesta en
realidad por un líquido amarillento, llamado plasma, en el que se
encuentran los elementos figurados: glóbulos rojos o hematíes, que dan a la
sangre su color; glóbulos blancos o leucocitos, y plaquetas sanguíneas. Estas
últimas son pequeños fragmentos celulares, importantes en la iniciación del
proceso de la coagulación, que derivan de grandes células ubicadas en la médula
ósea. Los elementos figurados constituyen cerca del 45 51, de la sangre total;
el 55% restante está constituido por el
plasma. La pérdida de agua causada por la transpiración profusa puede reducir
el volumen de plasma a un 50 de la sangre total, y la ingestión de una gran
cantidad de agua o de cerveza puede aumentarlo hasta un valor de 60%. Los
elementos figurados, cuya densidad es de 1,09, son más densos que el plasma,
que tiene 1,03, de modo que se pueden separar ambos componentes por
centrifugación. Al circular por los vasos sanguíneos, la sangre se mezcla
constantemente, de modo que el plasma y las células sanguíneas no se separan.
PLASMA
El plasma es una mezcla compleja de
proteínas, aminoácidos, carbohidratos, grasas, sales, hormonas, enzimas,
anticuerpos y gases disueltos. Es muy ligeramente alcalino, con un pH de 7,4.
Sus dos principales constituyentes son el agua, (90 a 92 %), y las proteínas
(7 a 8%). La concentración de glucosa
(0,1 %) y la de sales (0,9 %) son muy pequeñas, pero se mantienen
notablemente constantes. Mientras la sangre circula pasando por las células
somáticas, su plasma constantemente recibe y entrega una amplia variedad de
sustancias. Sin embargo, la composición de la sangre se mantiene relativamente
constante; cualquier variación de la misma hace que uno o más órganos del
cuerpo respondan restaurando el equilibrio normal.
El plasma contiene varios tipos diferentes de
proteínas, cada una de las cuales tiene funciones y propiedades específicas. ‑El
profesor E. J. Cohn, que ideó métodos para separar las proteínas plasmáticas,
demostró que éstas son el fibrinógeno, las alfa, beta y gamma globulinas, la
albúmina y lipoproteínas. El fibrinógeno es una de las proteínas que
intervienen en el proceso de la coagulación; la albúmina y las globulinas
regulan el contenido de agua de las células y los líquidos corporales. La
fracción gamma globulina es rica en anticuerpos que dan inmunidad para ciertas
enfermedades infecciosas, tales como el sarampión y la hepatitis infecciosa.
Actualmente se emplea la gamma globulina humana purificada en el tratamiento de
dichas enfermedades. La presencia de estas proteínas hace que la sangre sea
aproximadamente 6 veces más viscosa que el agua. Las moléculas de las proteínas
plasmáticas, que son demasiado grandes para pasar con facilidad a través de las
paredes de los vasos sanguíneos, ejercen presión osmótica y desempeñan un papel
importante en la regulación de la distribución del agua entre el plasma y el
líquido intersticial.
El funcionamiento normal de los nervios,
músculos y otros tejidos, requiere la existencia de un adecuado equilibrio de
iones sodio, potasio, magnesio y calcio. El plasma los contiene, juntamente con
los iones cloro, bicarbonato y fosfato, en una concentración total de,
aproximadamente, 0,9 % en los mamíferos, y un poco menos en los animales
inferiores. El transporte de estos iones y la regulación de la concentración de
cada uno de ellos en los tejidos es, también, tina importante función de la
sangre.
El hidrato de carbono más importante del
plasma es la glucosa; su concentración oscila entre 0,08 y 0,14 %, con una
promedio de cerca del 0,10 %; es transportada por la sangre desde el intestino,
donde es absorbida, hasta el hígado, donde se almacena en forma de glucógeno,
y, por último, a todas las células del cuerpo, en las que se metaboliza para
liberar energía. La s células del
cerebro, en especial, dependen en alto grado del constante suministro de
glucosa, como material energético. Si su concentración en la sangre cae por
debajo de 0,04 %, aumenta notablemente la irritabilidad de ciertas células
cerebrales y se producen contracciones musculares y convulsiones. Si la
concentración de la glucosa en la sangre continúa baja, las células cerebrales
no pueden funcionar; sobreviene entonces un estado comatoso y luego la muerte.
Cuando se extrae de los vasos sanguíneos sangre
total y se la deja reposar, se transforma en una masa gelatinosa y pegajosa,
llamada coagulo. Después de un tiempo, el coágulo se retrae y rezuma un líquido
de color amarillo claro, llamado suero. La diferencia que hay entre plasma y
suero es evidente: el plasma es la parte líquida de la sangre total, y el suero
es el líquido que queda después de haberse producido la coagulación. La
composición química de ambos es casi idéntica, pero el plasma contiene
fibrinógeno y el suero no. En el proceso de la coagulación, el fibrinógeno
soluble se transforma en fibrina insoluble, que es el gel, que constituye la
parte sólida del coágulo.
GLÓBULOS ROJOS
Los glóbulos rojos, o eritrocitos, son discos
bicóncavos, de tinos 7 a 8 micrones de diámetro, y de 1 a 2 micrones de
espesor.
A diferencia de la mayoría de las células, no
poseen núcleo. Una armazón elástica interna mantiene la forma discoidal y hace
que las células puedan incurvarse y deformarse para pasar por los vasos
sanguíneos de menor diámetro que el de ellas. Los eritrocitos no pueden
desplazarse en forma activa, sino que flotan, simplemente, en la corriente
sanguínea, y son movilizados por el efecto impelente del corazón. El hombre
adulto tiene un promedio de 5.400.000 glóbulos rojos por milímetro cúbico de
sangre, y la mujer adulta aproximadamente 5.000.000 por milímetro cúbico. Los
recién nacidos tienen un número mayor de eritrocitos, que llega a 6 ó 7.000.000
por milímetro cúbico; esta cantidad decrece después del nacimiento, y
aproximadamente a los tres meses alcanza el valor normal para el adulto. El
cuerpo humano contiene alrededor de 30 billones de glóbulos rojos 1. Puesto que
el número de glóbulos rojos por milímetro cúbico es un factor importante para
determinar el estado de salud general de una persona, casi todos los exámenes
clínicos incluyen un recuento de glóbulos rojos.
La sangre extraída del paciente se diluye
primero con exactitud, en un volumen 200 veces mayor, en una pipeta de dilución
especial. La pipeta se carga con sangre hasta la marca 0,5, y luego, con un
diluyente especial, se completa el volumen hasta la división 101.
La sangre y la solución diluyente se mezclan
cuidadosamente en la pipeta, colocándose luego la sangre diluida en la
superficie de la cámara de recuento denominada hemocitómetro. La superficie
está marcada con finas líneas perpendicularmente entrecruzadas, que delimitan
cuadrados de 50 micrones de lado. A cada lado de la cámara hay una cresta de
vidrio, cuya altura con respecto a la superficie de la cámara es de 100 micrones.
Cuando se coloca un cubreobjetos plano, de vidrio, sobre las dos crestas,
cubriendo la cámara de recuento, se forman cubos de 50 x 50 x 100 micrones,
cada uno de los cuales tiene un volumen de 1/4.000 de milímetro cúbico. Se
cuenta el número de hematíes de varios cubos, se promedian los valores
obtenidos y luego, por simple multiplicación, se convierte el número de
hematíes contenido en 1/4.000 de milímetro cúbico de la sangre diluida, en el
número de hematíes contenido en un milímetro cúbico de la sangre sin diluir.
HEMOGLOBINA Y TRANSPORTE
DE OXÍGENO
Cada glóbulo rojo contiene 265 millones de
moléculas de hemoglobina, el pigmento rojo responsable del transporte de
oxígeno. La hemoglobina es una proteína que contiene 4 átomos de hierro, cada
uno de los cuales es el centro de un complejo compuesto orgánico, llamado hem.
La sangre contiene, normalmente, de 15 a 16 g de hemoglobina por cada 100
mililitros. La hemoglobina posee la peculiar propiedad de formar una unión
química inestable con el oxígeno, cuyos átomos se adosan a los átomos de hierro
de la molécula de hemoglobina. Ésta sé une con el oxígeno en las regiones donde
éste es abundante, y forma la oxihemoglobina; en las regiones donde el
oxígeno escasea, lo libera. Debido a esta propiedad particular, la molécula de
hemoglobina no sólo transporta el oxígeno desde los pulmones (branquias en los
peces), a todos los tejidos del cuerpo, sino que desempeña un papel fundamental
en el transporte de anhídrido carbónico desde los tejidos a los pulmones, y en
la prevención de los cambios del pH de la sangre.
Los glóbulos rojos del feto contienen un tipo
de hemoglobina ligeramente diferente, denominada hemoglobina fetal, que
desaparece gradualmente después del nacimiento, y a las 20 semanas es
remplazada totalmente por la de tipo adulto. Las células que contienen
hemoglobina fetal pueden tomar y desprender oxígeno a tensiones de este gas
inferiores a las que necesitan las células adultas; esto es importante para el
feto, que al desarrollarse en el útero tiene menos oxígeno disponible que el
adulto.
El monóxido de carbono, presente en el gas de
alumbrado y en los gases de escape de los automóviles, forma un compuesto con
la hemoglobina, ya que tiene por ésta mucho mayor afinidad que el oxígeno.
Tanto el monóxido de carbono como el oxígeno se ligan a la hemoglobina por sus
átomos de hierro; por lo tanto, cuando ésta se combina con el monóxido de
carbono no puede combinarse con el oxígeno. Cuando el aire inspirado contiene
sólo un 0,5 % de monóxido de carbono, más de la mitad de la hemoglobina
sanguínea se combina con dicho gas, y únicamente la mitad restante puede
realizar el transporte de oxígeno. Esto produce el mismo efecto que la pérdida
repentina de la mitad de los glóbulos rojos. La unión de la hemoglobina con el
monóxido de carbono es reversible, como su unión con el oxígeno, pero la
descomposición de la carboxihemoglobina es un proceso lento y se requieren
varias horas al aire puro para que se elimine de la sangre. Los individuos que
sufren una intoxicación por monóxido de carbono deben recibir abundante aire
libre y, si es necesario, hay que practicarlas respiración artificial.
En ciertas enfermedades, como la crisis
febril, complicación del paludismo, los glóbulos rojos se destruyen,
liberándose en el plasma la hemoglobina, que se elimina luego por la orina, a
la que confiere un color oscuro. Otras enfermedades causan una disminución de
la cantidad de hemoglobina de la sangre, alteración que se denomina anemia
CICLO VITAL DE LOS
GLÓBULOS ROJOS
Los glóbulos rojos se destruyen
constantemente, a la vez que se forman otros nuevos, pero el número total se
mantiene sorprendentemente constante. Se originan en la médula ósea roja que se
encuentra en la cavidad central de algunos huesos. Otros huesos contienen médula
amarilla, formada por células modificadas para el almacenamiento de grasas.
La médula roja consta de una red de células
del tejido conectivo y miles de pequeños vasos sanguíneos, en cuyos endotelios
se originan los hematíes. La división celular normal puede producirse, por
supuesto, sólo en las células con núcleo, las precursoras de los hematíes, que
se encuentran en los vasos sanguíneos de la médula son células no
especializadas, con núcleo y sin hemoglobina. Después de su última división,
cada célula se transforma gradualmente en un glóbulo rojo maduro por un proceso
que incluye la pérdida, del núcleo, la formación de hemoglobina y, la adopción
de la forma de disco bicóncavo. Durante la formación de, los glóbulos rojos,
los vasos sanguíneos de la médula ósea se encuentran cerrados, impidiendo el
pasaje de sangre. Cuando las células están completamente desarrolladas, los
vasos sanguíneos se abren y las nuevas células son arrastradas por el torrente
circulatorio. En la médula ósea hay miles de vasos sanguíneos y,
permanentemente, algunos están abiertos y otros cerrados, ocupados en la
producción de hematíes.
La velocidad de formación de los eritrocitos aumenta por la acción de
cualquier factor que disminuya la cantidad de oxígeno que llega a los tejidos. La
pérdida de hematíes por hemorragia disminuye la capacidad de la sangre para
transportar oxígeno, y provoca el aumento de la producción (le los glóbulos
rojos. El estímulo no es, simplemente, la disminución de la concentración de
hematíes, ya que si una persona cuya concentración es normal se traslada a una
gran altitud durante unas pocas semanas, su número de hematíes aumenta a 6 o 7
millones por milímetro cúbico. En las grandes alturas hay menos oxígeno en el
aire y, por consiguiente, los tejidos reciben menos oxígeno. Puede producirse,
experimentalmente, el mismo aumento, a nivel del mar, colocando animales en una
cámara en la cual el aire tiene un contenido menor de oxígeno, pero una presión
total igual a la atmosférica a nivel del mar. No se ha aclarado aún el
mecanismo fisiológico por el cual una disminución del nivel de oxígeno en los
tejidos produce un aumento de la formación de hematíes. Se ha demostrado
experimentalmente que la carencia de oxígeno en la médula ósea roja no estimula
la producción de hematíes. Se presume que la carencia de oxígeno en otros
tejidos induce la formación y liberación de alguna sustancia que es
transportada a la médula ósea y estimula la producción de glóbulos rojos.
La síntesis de hemoglobina y la producción de hematíes no están,
necesariamente, correlacionadas. Un déficit de hierro, por ejemplo, disminuye
la síntesis de hemoglobina, pero la producción de hematíes se realiza con la
velocidad normal, o aun mayor, como respuesta al estímulo que representa la
menor concentración de oxígeno en los tejidos. Las células que se originan
tienen menos hemoglobina que las normales (se las denomina hipocrómicas), y,
por supuesto, son menos eficaces -que las normales para el transporte del
oxígeno.
Se cree que las células del bazo y del hígado impiden que haya un
exceso de hematíes, aumentando el ritmo de destrucción de los mismos. Cuando la
médula ósea, estimulada por la disminución de la cantidad de hematíes, aumenta
la producción de los mismos hasta lograr la normalización de la cantidad
existente en la sangre circulante estímulo que motiva el aumenta de la
producción (es decir, la oxigena tejidos), y la médula ósea te su ritmo normal
de producción
Monografías
