Asssangre Y Coagulacion Martes

Sangre y Coagulación. Dr. Marco Vinicio Alvarado. Funciones de la sangre: la sangre tiene muchas funciones, es un tejido muy especializado y muy especial, es el único que esta en movimiento continuo por lo que debe estar en un estado físico particular que le permita circular, es por eso que la sangre esta en un estado intermedio entre sólido y líquido, es un estado dinámico entre estos dos extremos, no es un estático. A esto es lo que llamamos equilibrio homeostático, que se mantiene por fuerzas moleculares que tiran hacia estos dos extremos. La sangre es también el único tejido que esta en contacto con todos los otros tejidos. Es la sangre un órgano de transporte entre los diferentes tejidos, facilitando así la comunicación. Respiración Nutrición Excreción

Transporte de O2 y CO2. Transporte de nutrientes. Transporte de desechos metabólicos.

La sangre transporta el calor, lo cual no es una molécula, pero es indispensable para el mantenimiento de la homestasis del organismo. Va a ayudar a mantener el calor, o bien a disiparlo según las condiciones bajo las que se encuentre el organismo. En el transporte de grupos ácidos o básicos. Por ejemplo, es importante contrarrestar los ácidos y luego eliminarlos para mantener el pH óptimo del organismo. Esto es la regulación ácido-base. De todas las funciones que tiene la sangre, el transporte de gases es la más referida. Mecanismos de defensa, regulación del metabolismo y la regulación del balance hídrico son otras de las funciones relacionadas con la sangre. En cuanto a la regulación del balance hídrico, la sangre regula el agua entre los fluidos de la circulación y los tejidos. Mediante la perfusión renal de la sangre, se regula el estado de hidratación del organismo. Constituyentes del Plasma. El plasma es una solución acuosa en la que vamos a encontrar los siguientes componentes. Proteínas

Albúmina y Globulinas.

Sales Inorgánicas

PO4-, Cl -, Mg

Compuestos orgánicos no proteicos

Lípidos, Carbohidratos Aminoácidos y bilirrubina

Las sales inorgánicas tienen mucha importancia en el equilibrio ácido-base y electrolítico. Cl- y Na+ componen mayoritariamente el plasma. Las proteínas del plasma son básicamente de dos tipos, podemos decir las pequeñas y las grandes. La albúmina (varios tipos) que son pequeñas y las globulinas que son más grandes. La albúmina es la proteína más abundante en el plasma, no sólo en cuanto al número de moléculas, sino también peso por peso. 3.5 – 5 gr/dl es el rango de normalidad para albúmina. ???? es el rango de normalidad de las globulinas.

La albúmina se sintetiza en el hígado, por lo que ante una baja en albúmina sérica se sospechará de una hepatopatía. La albúmina es importante en el mantenimiento de la presión osmótica y en el transporte de sustancias. La fuerza que impulsaría el agua a salir de los capilares sería la fuerza hidrostática que impulsaría la sangre desde el corazón, además de la fuerza que ejerce la columna de agua sobre el capilar. Lo que impide que el agua abandone en exceso el plasma, es principalmente la fuerza que ejercen las moléculas que no pueden salir del plasma hacia los tejidos por acción de la fuerza hidrostática debido a su tamaño grande, y las proteínas son un tipo de estas moléculas que no pueden abandonar los capilares de manera que la presión que ejercen las proteínas por retener el agua es la presión oncótica, que se debe al número de partículas y no al tamaño de las partículas, siendo así, la albúmina que por abundancia representa la proteína que más participa en la presión oncótica. Un paciente con hipoalbuminemia pierde agua del plasma hacia los tejidos por acción de la presión hidrostática. En ancianos, la presión hidrostática es muy alta pero por otras razones (insuficiencia cardíaca). La albúmina es además un transportador especial, transportando muchas cosas. Bilirrubina (producto del catabolismo del grupo Hem), y ácidos grasos libres. La albúmina transporta muchas drogas (aspirina, penicilina). Es un anión y pueden transportar protones de manera que funciona como amortiguador de pH. La electroforesis de proteínas es una técnica importante en la cuantificación de las proteínas plasmáticas, con la finalidad de discriminar en casos de transtornos proteicos. En la electroforesis con geles de Poliacrilamida, se verá como algunas proteínas corren mucho mientras que otras a penas entraron al gel. Se utiliza un marcador para identificar las proteínas. Se cargan primero previo a la electroforesis las proteínas de manera negativa todas, separándolas entonces sólo por el peso. Las primeras en el gel serán las Gama-globulinas, luego las beta, luego las alfa-2, luego las alfa-1 y por último la albúmina (50000 – 60000Da)que son las que más corren. En la banda Beta, la beta-2 microglobulina. Las gama globulinas están casi exclusivamente por los anticuerpos, son las moléculas de defensa. Gama globulinas, inmunoglobulinas y anticuerpos son sinónimos todos, y se encuentran en la banda Gama. Una hipergamaglobulinemia, y como las gama globulinas son producidas por los linfocitos, puede ser que haya un tumor productor de gama globulinas y esto sucede en el caso de un mieloma múltiple. Una agama globulinemia se debe a una inmunodeficiencia y se requiere en muchos casos transplante de médula ósea. IgA (tipos 1 y 2), IgE, IgG e IgM. Son las inmuno o gama globulinas plasmáticas. Elementos formes de la sangre: Plaquetas: 150 000 – 500 000 / mm3 (ul) Linfocitos: 5000 – 10000 / mm3 Eritrocitos: 5000 000. La sangre, para el transporte de gases utiliza los eritrocitos que contienen hemoglobina. La hemoglobina es una molécula con especial afinidad por el oxígeno. La hemoglobina no es una sóla molécula, sino que hay varios tipos. La hemoglobina del adulto, es predominantemente la HbA1, compuesta por dos cadenas alfa y dos beta, comprende más del 95% de la hemoglobina total. En el feto la hemoglobina que predomina es la HbF, que esta compuesta también por dos cadenas alfa y dos gama, no tiene cadenas beta. En algunas circunstancias anómalas la HbF puede encontrase en adultos pero esto sería resultado de una condición patológica. Hay diferencias en el mundo en las hemoglobinas debidas a mutaciones puntuales.

HbF normalmente, predomina en la fase embrionaria a partir de las 10-12 semanas y a partir del nacimiento decae rápidamente para que a las 10-12 semanas tras el nacimiento quede ya sólo un remanente de las cadenas gama y se produzcan por el contrario cadenas Beta. Cuando no se transcribe por alguna razón las cadenas beta, se sigue entonces produciendo cadenas gama para compensar la deficiencia de cadenas beta. Cuando ocurre deficiencia de la producción de alguna de las cadenas de la hemoglobina, la condición patológica se denomina talasemia, y dependiendo de la cadena deficiente, se denominará beta-talasemia y se produce entonces una anemia requiriendo en caso de ser una deficiencia homocigota un transplante de médula. Cada una de las cadenas polipeptídicas de la hemoglobina tiene un grupo hem (grupo no proteico) constituido por 4 anillos (pirroles) unidos por enlaces metilenos. De esta manera un grupo hem es un grupo tetrapirrol, dentro del cual se encuentra un átomo de hierro que esta en contacto con los grupos nitrógeno de cada uno de los pirroles, lo cual le permite tener un estado de reducción adecuado. La metahemoglobina tiene afinidad 0 por el oxígeno por estar oxidada (férrica) la hemoglobina sanguínea. La hemoglobina no es la única proteína que tiene afinidad por el oxígeno, la mioglobina por ejemplo también tiene afinidad por el oxígeno, con una estructura similar a la hemoglobina. Como su nombre lo dice, mio significa que se encuentra confinada al músculo funcionando como un reservorio de oxígeno al músculo. La razón de que se usen con funciones distinas es la siguiente. La mioglobina es un monómero y no un tetrámero. Entonces, a la hora de hacer un gráfico de saturación con oxígeno de esas moléculas, al ir subiendo la presión parcial de oxígeno y ver cómo se saturan estas moléculas con el oxígeno vemos que la mioglobina se satura rápidamente, y ya a 5 mmHg ya esta saturada en un 50% y ya a los 50mmHg ya esta totalmente saturada. La Hemoglobina alcanza el 50% de saturación a los 25mmHg de presión de Oxígeno, y se satura a los 100mmHg. La hemoglobina varía su afinidad por el oxígeno, de manera diferente según la cantidad de oxígeno presente. Como hay 4 grupos que pueden unirse al sustrato en la hemoglobina, la explicacion en los cambios de afinidad se explica así: cuando los 4 grupos hem están desaturados, la afinidad es baja, pero cuando llega un oxígeno y se une a uno de los sitios de la hemoglobina, va a aumentar la afinidad de los demás grupos por el oxígeno. Esto ocurre porque el oxígeno induce un cambio conformacional en los otros grupos y esto se llama cooperatividad. Al unirse el segundo oxígeno al segundo sitio aumenta la afinidad del tercer sitio por el oxígeno y así sucesivamente, de modo que la afinidad por el cuarto oxígeno es la mayor. En la mioglobina, al ser una sola cadena, la afinidad de la misma es única. La cinética de la hemoglobina es importante, porque en los tejidos las presiones parciales de oxígeno estará alrededor de los 40-60mmHg y se desatura la hemoglobina. En los pulmones por el contrario, las presiones del oxígeno estarán en 100mmHg, por lo que la saturación va a ser óptima. La Mioglobina en cambio, en los tejidos ante una presión de oxígeno de 40mmHg no presenta desaturación por lo que no es adecuada oxigenando, aunque es igualmente afin por el oxígeno en las condiciones en que se encuentra el pulmón. La hemoglobina puede desaturarse bastante ya a presiones parciales de oxígeno de 45mmHg en los tejidos, por lo que resulta bien como molécula oxigenante. Los detalles moleculares que se dan entre las cadenas cuando un átomo de oxígeno llega, no los vamos a ver. Lo importante de saber es que cuando uno de esos sitios es ocupado o desocupado, se alteran las uniones del grupo Hem con los átomos de la cadena que lo contiene. Pero eso es lo que constituye la explicación del fenómeno de la cooperatividad. Por ejemplo, hay un enlace que se altera al pasar de desoxihemoglobina a la oxihemoglobina. La curva normal de saturación de la hemoglobina muestra la concentración de oxígeno a la cual se saturan la mitad de los sitios de la molécula de hemoglobina. A esta saturación se le llama P50 (presión a la que se satura el 50% de la Hb). P50 es similar a la Km en las curvas de la cinética enzimática. P50 es un valor importante para poder comparar el comportamiento de la hemoglobina bajo diferentes condiciones, ya que ante estas la Hg puede presentar curvas de saturación con diferentes afinidades.

La P50 normal de Hb1 es de 21 aproximadamente, pero ante una disminución del pH, P50 puede aumentar pasando ahora a 25, pero en última instancia el grado de desplazamiento de la curva a la derecha dependerá del grado de variación en el pH. ¿Qué importancia tiene que con cambios de pH la Hb modifique su afinidad por el oxígeno? Que haya una adaptabilidad aún mayor de la Hb a las condiciones del organismo. Los tejidos constantemente están produciendo ácidos, por lo que el pH es menor en ellos. En los tejidos el pH es menor que en los pulmones, y puesto que la Hb estará oscilando entre estos dos tejidos y cumpliendo reacciones opuestas en tejidos y pulmones, es importante que haya esta adaptabilidad a las condiciones de estos dos tipos de tejidos (pulmonar y todos los demás). Así, a pH bajo de los tejidos, la afinidad de la Hb por el oxígeno es menor, de manera que la Hb suelta más oxígeno, además del efecto de la baja concentración de oxígeno en los tejidos. De modo que en la oxigenación de los tejidos participan dos mecanismos: el bajo contenido de oxígeno en los tejidos y el bajo pH. Hematíe en los capilares de los tejidos (revisar este esquema con la presentación, no lo revisé sino que lo copié en la clase y no me dio tiempo de terminarlo) CO2 + H2O

H2CO3 + Hb(O2)4

HCO3- + H+Hb + 4O2

De las celulas Al plasma

a las células

Hematíe en los capilares de los pulmones CO2 + H2O

Expirado

H2CO3 + Hb(O2)4

HCO3- + H+Hb + 4O2

del plasma

del aire

Existe otro mecanismo que opera para regular la afinidad de Hb por el oxígeno, y es el 2,3BPG, que es un glicerol común que esta fosforilado en los carbonos 2 y 3. Sólo los glóbulos rojos pueden convertir el 1,3BFG en 2,3BFG mediante una mutasa. Esto ocurre en dos condiciones: bajo oxígeno y bajo pH. Cuál es el efecto de 2,3BFG? Va a producir un desplazamiento de la curva de afinidad de la Hb por el oxígeno hacia la derecha, similar al efecto Borr producido por el pH menor. Ambos efectos son sumativos. El 2,3BFG se une a la interfase Beta-Beta de la Hb y eso altera aunque sea a distancia la afinidad de la Hb por el oxígeno similar a un efecto alostérico. En pulmones 2,3BFG se separa y se recupera en forma de 1,3BFG. La única condición en la que se requiere aumentar la afinidad de la Hb por el oxígeno es en el feto, por eso su Hbf tiene una afinidad mayor que la HbA1. La Hbf tiene una curva desplazada a la izquierda y tiene una P50 menor. Hbf sólo tiene efecto Borr, pero no el de 2,3BFG. Homeostásis de la sangre. La sangre se mantiene en el estado físico que requiere como consecuencia de la suma de las fuerzas procoagulantes y anticoagulantes del organismo. Lo vamos a ver como si sucediera primero la formación del coágulo y luego su degradación. Se suele dividir el proceso de coagulación en fases para efectos didácticos, pero sucede de manera continua y superpuesta. Varias condiciones pueden activar la coagulación como el contacto con una sustancia procoagulante. El factor tisular (de la membrana de los macrófagos) es un ejemplo de estas sustancias. No obstante, el principal agente activador de la coagulación es el rompimiento de la pared del vaso, con el consecuente contacto de las sustancias subendoteliales con la sangre. Fibra colágena es un ejemplo de estas sustancias endoteliales y que

conforma la membrana basal del endotelio. En la pared del vaso pueden haber macrófagos espumosos haciendo que el factor tisular del macrófago entre en contacto con la sangre desencadenando así coagulación. Constantemente se rompen vasos sanguíneos en el cuerpo, producto de la actividad muscular por ejemplo. Hay entonces en coagulación una fase vascular, donde ocurre una primera medida para evitar la pérdida de sangre. Esta medida consiste en una vasoconstricción proximal a la ruptura del vaso, con lo que se logra disminuir el volumen sangrado en el tiempo. Este es un mecanismo mediado a nivel neurogénico principalmente estimulado por noradrenalina. La siguiente fase consiste en la agregación plaquetaria (trombocitos o plaquetas). Las plaquetas circulan normalmente en condición no adherente, de manera que para agregarse deben recibir un estímulo que activen su propiedad agregante. Se puede medir la actividad plaquetaria mediante un test que mide el tiempo de sangrado tras una laceración leve y estandarizada, donde el tiempo normal de sangrado debe ser de 5 minutos. Las plaquetas forman entonces un coágulo. Todos los trombos son coágulos pero no todos los coágulos son trombos. Los trombos que viajan en la sangre se llaman émbolos, aunque hay émbolos formados por otras cosas distintas de trombos. Después de formado el coágulo de plaquetas, se forma otro coágulo más fuerte y más permanente porque el coágulo de plaquetas no es muy fuerte y depende de la actividad de la plaqueta para mantenerse unida, y esto depende de las disposiciones de ATP de la plaqueta que se acabarán cuando acabe su combustible metabólico. Si este coágulo “blanco” o “blando” de plaquetas no es reemplazado, se produce sangrado nuevamente. El coágulo posterior se forma por agregación de muchos monómeros de fibrina, formando una maya o red con enlaces covalentes fuertes que atrapa más plaquetas y glóbulos rojos formando entonces un coágulo rojo o duro. El coágulo duro se forma por la cascada de la coagulación que se verá adelante, hasta formar la red de fibrina. Cuando se formó la red de fibrina, se requiere entonces reparar la solución de continuidad en el vaso. Reparar la solución es algo que depende del grado de laceración del vaso, usualmente se habla de 10 días, lo que es importante considerar en caso de aneurismas cerebrales por ejemplo, donde se puede volver a producir un sangrado posterior dentro del plaso de los 10 días. Cuando se logra reparar la pared del vaso, es necesaria la fibrinolísis del coágulo. Esta es la última fase, la de fibrinolisis. Segunda fase: formación del coágulo blando. Cuando hay pérdida de la continuidad de la célula endotelial suficiente para que haya exposición de la membrana basal y contacto de la fibra colágena con la sangre, se activa la coagulación y en primer lugar se activan las plaquetas. ¿Cómo sabe la plaqueta donde adherirse? Habrán cambios en la membrana que traducen cambios a nivel intracelular, expresándose ahora moléculas que antes no tenía y que le permitirán adherirse al vaso. Glicoproteínas también van a facilitar que las plaquetas se adhieran unas a otras (agregación plaquetaria). Se entiende entonces que las glicoproteínas de membrana funcionaran como moléculas de adhesión. Las principales se llaman GP-IbIX, GP-alfa2b1, y GP-alfa5b1. Hay toda una familia de moléculas de adhesión y son las integrinas que son dímeros. Estas 3 GP son las que permiten la adhesión al vaso. La GP-2b3a es importante no para unión al vaso, sino para unión unas con otras. De modo que una plaqueta activada tendrá estas moléculas en su membrana. La plaqueta esta en un balance homeostático en forma normal o inactiva, operando sobre ella fuerzas antiagregantes y proagregantes. Estas dos fuerzas son el Ca y el AMPc. Cuando hay mucho Ca, la plaqueta se convierte en una plaqueta activada. Si aumenta el AMPc, la plaqueta se inactiva. La plaqueta también sufre cambios en la composición lipídica por acción de fli y flopasas con la consecuente traslocación de los lípidos, volviéndose más electronegativas en la membrana externa, capturando cationes principalmente Ca. También ocurren cambios en el citoesqueleto que permiten que las plaquetas se unan unas a otras.