Definizione del sangue
Il sangue è il fluido del corpo umano e di altri animali che fornisce alle cellule del corpo i materiali essenziali per la vita. A volte è stato chiamato un “tessuto” fluido, perché come i tessuti solidi contiene diversi tipi di cellule che svolgono funzioni complesse per il corpo umano.
I componenti del sangue sono prodotti principalmente nel midollo osseo, dove cellule speciali producono globuli rossi, bianchi e piastrine. I cosiddetti “tumori del sangue” come la leucemia sono in realtà tumori del midollo osseo. Poiché il tessuto canceroso sostituisce il tessuto sano del midollo osseo, i globuli rossi sani, i globuli bianchi e le piastrine non possono essere prodotti.
Anche se sembra un semplice fluido rosso, il sangue è complesso come qualsiasi tessuto del corpo. Qui discuteremo le sue funzioni, i suoi componenti e alcune caratteristiche clinicamente importanti del sangue.
Funzione del sangue
Le funzioni importanti del sangue includono:
Portare sostanze vitali alle cellule
Gli organismi multicellulari complessi hanno bisogno di sistemi circolatori complessi; questo perché abbiamo molte cellule e queste cellule hanno un alto metabolismo.
Senza mezzi altamente efficienti per fornire sostanze vitali come ossigeno, acqua e nutrienti, forme di vita complesse e attive come noi non potrebbero esistere.
Alcune delle sostanze vitali che il sangue fornisce alle nostre cellule sono:
- Ossigeno – fornitura quasi costante necessaria per la respirazione cellulare.
- Acqua – Corretto equilibrio necessario affinché l’attività enzimatica proceda senza problemi.
- Nutrienti – Carburante per la respirazione cellulare, e materiali necessari per la manutenzione cellulare.
- Blocchi di costruzione biologica – Molecole da cui parti di ricambio e cellule figlie possono essere fatte.
- Messaggi chimici da altre cellule – Permette alle cellule del corpo di alterare la loro attività in modo appropriato in risposta ai cambiamenti ambientali.
Il sangue svolge anche altre importanti funzioni per il nostro corpo, tra cui…
Rimuovere i rifiuti pericolosi
La maggior parte degli esseri viventi produce prodotti di scarto che, ad una certa concentrazione, diventano tossici per le loro stesse cellule. Gli organismi multicellulari ad alto metabolismo come noi hanno dovuto trovare un modo per trattare tutti questi prodotti di scarto per permettere a molte cellule di vivere insieme in un unico organismo.
Abbiamo il fegato e i reni, che scompongono le sostanze tossiche in sostanze innocue e le espellono dal corpo sotto forma di urina. Il nostro sangue trasporta le tossine da tutti i nostri tessuti a questi organi, dove vengono processate e rimosse.
Il nostro sangue rilascia anche gas indesiderati nei polmoni, dove vengono scambiati con ossigeno fresco.
Il sangue mantiene le nostre cellule al sicuro trasportando tutti questi prodotti di scarto fuori dai nostri tessuti e ai corretti organi di elaborazione ed eliminazione. Alcuni prodotti di scarto di cui il nostro sangue ci aiuta a sbarazzarci includono:
- Anidride carbonica – Sottoprodotto della respirazione cellulare, ferma la respirazione cellulare e causa l’acidificazione del sangue se non viene rimosso.
- Acqua, sale e altre sostanze in eccesso – Troppa di una cosa buona può essere una cosa cattiva.
- Detriti di cellule morte – Le cellule muoiono regolarmente, specialmente i globuli rossi che non sono fatti per vivere più di due settimane. Le cellule morte rilasciano sostanze tossiche quando si rompono.
- Prodotti tossici di scarto del metabolismo – Alcune forme di metabolismo cellulare di routine producono sostanze altamente tossiche che possono essere tranquillamente spazzate via dal sangue al fegato e ai reni.
- Tossine che ingeriamo nel nostro cibo e nell’acqua – Il nostro fegato e i nostri reni non sono infallibili, ma possono gestire alcune tossine che potremmo incontrare nell’ambiente.
Oltre a trasportare sostanze da e verso le cellule di altri organi, il sangue contiene anche le proprie cellule e svolge le sue funzioni uniche. Queste includono:
Contiene e trasporta fattori immunitari
Il nostro sangue contiene anticorpi e globuli bianchi che combattono virus, batteri e altri invasori. Senza queste cellule vitali, soccomberemmo rapidamente alle infezioni e moriremmo.
I nostri globuli bianchi combattono anche i tumori che hanno origine nel nostro stesso corpo. Si pensa che la maggior parte delle persone sviluppino cellule cancerose ad un certo punto della loro vita – ma nella maggior parte delle persone sane, il sistema immunitario le distrugge prima che vengano notate. Questo è il motivo per cui le persone con disturbi immunitari hanno una maggiore possibilità di sviluppare certi tumori rispetto a quelli con un sistema immunitario sano.
Il sistema linfatico è anche importante per il movimento, lo stoccaggio e la creazione di fattori immunitari.
Contiene e trasporta fattori di coagulazione
Uno dei rischi più seri di lesioni al nostro corpo è il rischio di perdita di sangue. Poiché tutti i nostri organi, compreso il cervello, si basano sul flusso costante di sangue per rimanere in vita, la perdita di grandi quantità di sangue può essere devastante. Questa è la causa più comune di morte per trauma.
Fortunatamente, il nostro sangue ha un sistema di risposta per quando siamo feriti. Una combinazione di frammenti di cellule chiamate piastrine, sostanze chimiche chiamate fattori di coagulazione, e altri componenti del sangue lavorano insieme per formare il sangue in coaguli solidi e croste per fermare il sanguinamento.
Il nostro sistema di coagulazione del sangue non può salvarci da grandi ferite, come quelle che portano alla rottura delle nostre arterie. Ma il loro potere può essere visto nei casi di persone che non hanno un sistema di coagulazione del sangue correttamente funzionante.
Le persone con alcuni tumori, carenze vitaminiche e altre malattie hanno il sangue che non coagula normalmente. Queste persone possono avere lividi e sanguinare senza una causa apparente, e a volte muoiono per ferite minori o emorragie apparentemente spontanee.
Questo accade perché il loro sistema di coagulazione non funziona correttamente. Possiamo essere grati che la maggior parte dei nostri sistemi di coagulazione funziona!
Componenti del sangue
Ci sono diversi componenti principali del liquido apparentemente uniforme che è il nostro sangue. Quando vengono centrifugati, i componenti di diversa densità si separano per assomigliare a questo:
Qui parleremo dei componenti più vitali del sangue, tra cui siero, globuli bianchi o “leucociti”, globuli rossi e piastrine.
Plasma
Il plasma è il liquido che trasporta i globuli rossi, i globuli bianchi, le piastrine e altre sostanze presenti nel sangue. Più della metà del volume del nostro sangue è composto da questo fluido.
Il nostro plasma sanguigno è principalmente acqua, ma contiene anche sali, proteine e altre sostanze, che possono farlo apparire denso e sciropposo anche quando i globuli rossi e bianchi sono stati filtrati.
Una proteina importante, l’albumina, esiste in parte per mantenere il sangue denso e sciropposo. Questo fa sì che il sangue non fuoriesca dai nostri vasi e penetri nei tessuti, e rallenta il sanguinamento quando siamo feriti.
Altre sostanze che si possono trovare nel plasma sono:
- Anticorpi, che sono proteine che attaccano gli agenti patogeni invasori
- Fattori di coagulazione, che prevengono il sanguinamento
- Ormoni, che sono messaggi chimici inviati tra i diversi tessuti del corpo
- Elettroliti come il sale
- Nutrienti come zucchero, vitamine e minerali
- Lipidi incluso il colesterolo
Quindi anche questo fluido apparentemente semplice è un vero e proprio stufato di ingredienti per la vita! Ma non potrebbe fare il suo lavoro senza…
Cellule rosse del sangue
I globuli rossi possono essere considerati come le navi da carico del corpo. Sono cellule piccole e numerose che sono specificamente progettate per trasportare l’ossigeno dai polmoni alle cellule e riportare l’anidride carbonica ai polmoni per essere espulsa quando espiriamo.
I globuli rossi contengono l’emoglobina – una proteina che è meravigliosamente fatta su misura per legarsi in modo aggressivo all’ossigeno nei polmoni, per poi rilasciarlo e raccogliere l’anidride carbonica ad un ritmo lento e costante mentre passa attraverso il corpo.
L’emoglobina è un pigmento che cambia leggermente colore, a seconda che sia legato ad una molecola di ossigeno o meno. Ecco perché il sangue prelevato dalle vene, che trasportano il sangue impoverito di ossigeno verso i polmoni, è di un rosso scuro che può apparire quasi marrone. Il sangue prelevato dalle arterie, che portano il sangue ricco di ossigeno dai polmoni ai tessuti, è di un rosso brillante.
Cellule bianche del sangue
Le cellule bianche del sangue svolgono sia funzioni immunitarie che di pulizia del corpo. Come i globuli rossi, sono prodotti da cellule staminali nel midollo osseo.
Ci sono molti tipi di globuli bianchi, che svolgono molti ruoli diversi nella risposta immunitaria alle infezioni e alle lesioni. Alcuni tipi di globuli bianchi includono:
- Neutrofili – Obiettivo batteri e funghi.
- Eosinofili – Obiettivo parassiti più grandi come quelli che causano la malaria. Giocano anche un ruolo nelle risposte infiammatorie allergiche.
- Basofili – Rilasciano sostanze chimiche che migliorano le risposte infiammatorie.
- Linfociti B – Rilasciano anticorpi e aiutano ad attivare i linfociti T.
- Linfociti T – Diversi sottotipi aiutano il sistema immunitario ad imparare a “riconoscere” una nuova infezione in modo da poterla colpire; aiutano il sistema immunitario ad attivarsi in risposta all’infezione, per poi tornare alla normalità una volta passata l’infezione; colpiscono le cellule infettate da virus e tumorali.
- Linfociti Natural Killer – Mirano alle cellule infette da virus e tumorali per distruggerle.
- Monociti – Migrano nei tessuti e maturano in macrofagi, letteralmente “grandi mangiatori”, che inghiottono cellule nocive e detriti cellulari e li distruggono; alcuni maturano in cellule di Kupffer, che vivono nel fegato e scompongono e riciclano i globuli rossi morenti.
Piastrine
Le piastrine sono frammenti di cellule – pezzi di citoplasma legati alla membrana – che fermano il sanguinamento unendosi per formare coaguli e croste che sigillano le ferite. Come i globuli rossi e bianchi, sono prodotti nel midollo osseo. Il cancro del midollo osseo può impedire la produzione di piastrine correttamente funzionanti.
Le piastrine hanno due stati: piastrine attive, che sono preparate per creare coaguli di sangue, e piastrine inattive che non coagulano. In circostanze normali, il rivestimento endoteliale dei vasi sanguigni sani produce messaggi chimici che dicono alle piastrine di rimanere nella loro forma inattiva, in modo che non formino coaguli all’interno dei vasi sanguigni sani.
In circostanze normali, le piastrine sono attivate quando una lesione vicina inizia una cascata chimica che spinge le piastrine e altri fattori di coagulazione vicini ad attivarsi. Questi fattori poi rilasciano messaggi che promuovono il coagulo, incoraggiando altri fattori di coagulazione ad unirsi al coagulo in crescita.
Le piastrine possono talvolta essere attivate in modo errato quando il rivestimento endoteliale è danneggiato e non produce i soliti messaggi inibitori per le piastrine. Questo può accadere in persone con alcuni disturbi metabolici e alcune forme di malattie cardiovascolari.
Tipi di sangue
Nella storia della medicina, si pensava che le trasfusioni di sangue da una persona all’altra fossero impossibili. Questo perché quando ciò veniva tentato, la maggior parte dei soggetti di prova moriva.
Con il tempo, tuttavia, gli scienziati scoprirono l’esistenza dei “tipi di sangue” – alcune proteine di base che rivestono la superficie delle nostre cellule del sangue, aiutando il sistema immunitario a differenziare tra le nostre cellule del sangue e gli invasori stranieri.
Tentare di trasfondere sangue di un tipo incompatibile in una persona può causare una reazione di coagulazione, che può essere fatale. Fortunatamente, oggi i medici dispongono di test rapidi per determinare il gruppo sanguigno di un paziente e conservano le sacche di sangue per le trasfusioni ordinate per tipo, in modo che i pazienti siano sicuri di ricevere un trattamento compatibile.
I tre comuni marcatori proteici del gruppo sanguigno riconosciuti dalla scienza sono chiamati proteine A, B e Rh.
Il gruppo proteico A/B può dare origine ai gruppi sanguigni A, B, AB o O. Non esiste una proteina del gruppo sanguigno “O” – invece “O” è il gruppo sanguigno usato per descrivere le persone che non hanno né le proteine A né quelle B.
Ognuno di questi gruppi sanguigni può anche essere positivo o negativo per la proteina Rh, portando a gruppi sanguigni come “AB+” o “AB-.”
Il gruppo sanguigno “O negativo” è conosciuto come il donatore universale. Poiché non ha proteine A o B ed è negativo per la proteina Rh, le persone di qualsiasi gruppo sanguigno possono ricevere sangue O negativo senza avere una risposta immunitaria avversa alle proteine estranee.
Purtroppo, le persone con gruppo sanguigno “O negativo” hanno anche la più stretta selezione di possibili donatori per se stessi. Le persone O negative non possono ricevere sangue con proteine A, B o Rh; possono solo ricevere sangue da altre persone O negative.
Quando le piastrine sono carenti o assenti, i risultati possono essere visti in un aumento della probabilità di eventi emorragici catastrofici, tra cui sanguinamento spontaneo e sanguinamento da ferite minori.
Quiz
1. Quale delle seguenti non è una funzione del sangue? Trasportare l’ossigeno alle nostre cellule
B. Trasportare l’acqua da e verso le nostre cellule, come necessario
C. Scomporre le tossine in sostanze innocue
D. Per combattere le infezioni
2. Quale dei seguenti NON è probabile che si trovi in un campione di sangue? Globuli rossi
B. Plasma
C. Globuli bianchi
D. Cellule del midollo osseo
3. Quale delle seguenti NON si trova probabilmente nel plasma sanguigno? Sale
B. Enzimi digestivi
C. Ormoni
D. Albumina
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