Curs 10 Biochimia Sangelui.docx

Biochimie Curs 10 Biochimia sângelui – compoziţie chimică, pH SANGELE: Sângele este un ţesut lichid, compus dintr-o parte lichidă (plasmă - 55%) şi una solidă (elemente figurate – 45 %), care circulă într-un sistem închis (sistemul circulator). Faţă de alte ţesuturi, celulele sângelui nu sunt imobilizate, ci ele “plutesc” într-un lichid vâscos (plasma). Datorită acestui fapt, sângele este un ţesut mobil care reuşeşte să se strecoare în toate părţile corpului. Rolul sângelui este cel de a transporta substanțele nutritive prin corp, dar în el se pot transporta și trombocitele ce ajută la repararea țesutului (plăgii). Proprietatile sangelui. Culoarea este rosie datorita hemoglobinei din eritrocite, rosu deschis pentru sangele oxigenat si rosu inchis pentru cel neoxigenat. Densitatea sangelui este de 1055 fata de cea a apei (1000). Reactia este slab alcalina (pH = 7,35), iar temperatura variaza intre 36°C (in plamani) si 40°C (in ficat). În medicină, disciplina care se ocupă cu studiul sângelui se numeşte hematologie. pH-ul Organismului Organismul uman isi pastreaza pH-ul in jurul valorii generale de 7.35 - 7.45, iar abaterea de la acesti indici anunta instalarea unor afectiuni. In cazul in care pH-ul sangelui scade cu mult sub 6.8 sau peste 7.8, celulele inceteaza sa mai functioneze, iar pacientul isi pierde functiile vitale. Un pH ideal al sangelui este de 7.4, asadar este mai alcalin decat acid. Pe de alta parte, pH-ul tractului digestiv uman variaza destul de mult. Cel al salivei este cuprins de regula intre 6.5 si 7.5. La nivelul orificiului stomacal, pe unde patrunde bolul digestiv, pH-ul scade la valorile de 4.0 - 6.5, fiind mai acid pentru faza de predigestie. Apoi, secretia de acid hidrocloric si pepsina reduce nivelul pH-ului pana la valorile de 1.5 - 4.0. Dupa ce alimentele sunt amestecate de sucurile gastrice, intra in intestinul subtire, unde pH-ul se schimba la 7.0 - 8.5. In acest punct, are loc absorbtia de nutrienti si eliminarea reziduurilor prin colon (al carui pH este de 4.0 - 7.0). Persoanele care au o problema de sanatate prezinta un pH al organismului mai acid. Cercetarile in domeniu arata ca organismul nu se poate vindeca, daca pH-ul sau nu este mai degraba alcalin. In conditiile in care pH-ul corpului este dezechilibrat, organismul nu mai poate asimila vitamine, minerale si alte substante esentiale vigorii sale generale. Consecintele dezechilibrelor de pH Dezechilibrele care apar la nivelul pH-ului organismului pot conduce la dezvoltarea mai multor probleme de sanatate, printre care se numara: - tulburarile hormonale; - afectiunile cardiovasculare; - pierderea sau acumularea excesiva in greutate; - boli ale vezicii urinare si ale rinichilor; - imunodeficienta; - accelerarea proceselor oxidative ale radicalilor liberi; - slabiciunea sistemelor structurale (oase fragile, fracturi de sold sau disconfort articular); - disfunctionalitati hepatice; - lipsa de energie; - digestie incetinita si constipatie; - dezvoltarea infectiilor fungice; - dezvoltarea tumorilor; Aproape toate functiile de baza ale organismului isi intrerup activitatea normala, atunci cand pH-ul organismului sufera un dezechilibru. Gradul mare de aciditate impiedica sau incetineste vindecarea, atunci cand apare o problema de sanatate. Hematopoieza ( formarea sângelui ) Reprezintă procesul de formare a elementelor figurate sanguine: hematii (eritrocite), leucocite, trombocite pornind de la celula stem şi are rolul de a menţine homeostazia elementelor sanguine. Opusă hematopoiezei este hemoliza sau funcţia marţială, fenomen care se petrece în mod normal în splina şi care constă în distrugerea globulelor roşii îmbătrânite

Biochimie Hematopoieza presupune: proliferarea (proliferarea mitotică a celulelor în organele hematopoietice), diferenţierea (maturaţia precursorilor celulelor sanguine mature) şi punerea în circulaţie (trecerea din organele hematopoietice în sânge). Celulele, înainte de a se definitiva au o serie de etape intermediare. Celulele sangvine provin din celulele stem din măduva hematopoietică. Celulele stem nu au pe suprafaţa lor determinanţi antigenici. De aceea celulele stem sunt folosite pentru a introduce în organism anumite gene care sunt absente în diverse maladii. Hematopoieza este procesul care asigura formarea şi reînnoirea continuă a celulelor sângelui periferic. În general se păstrează un număr relativ constant de celule circulante iar hematopieza permite şi ajustarea necesitaţilor organismului de anumite tipuri celulare la un anumit moment dat. Astfel, în hemoragii este crescută sinteza de hematii, în infecţii este crecuta sinteza de granulocite etc. Fiecare celulă matură din sânge provine dintr-un precursor comun -celula stem pluripotentă (CSP). Cuprinde la rândul ei mai multe procese: - eritropoieza → formarea eritrocitelor; - leucopoieza → formarea leucocitelor; - trombocitopoieza → formarea trombocitelor. Aceste procese presupun mai mule etape: a). Prenatal are loc: - embrion de câteva săptămâni → în celulele sacului vitelin; - în lunile II-III de viaţă fetală → diferenţiere în cordoanele Wolf şi Pander (primele insule de ţesut sanguin ). Până în această lună se numeşte etapa mezoblastică ( mezodermica ). - în lunile III–VI de viaţă fetală → ficatul şi splina devin organe hematopoietice. – lunile VI – IX → are loc dezvoltarea măduvei osoase hematogene (prezenţa în toate oasele în acest stadiu) iar în luna a IX dispare rolul ficatului şi splinei în hepatopoieza ). b). Postnatal: - imediat postnatal → măduva hematogenă este prezentă în toate oasele; - treptat restrângându-se astfel că până la 18 ani este prezentă în epifizele proximale humerus, tibie şi femur, oasele scurte şi plate iar la adult numai în oasele scurte şi plate (coxale, stern, oasele late ale craniului, corpurile vertebrelor), în celalalte oase fiind prezenţa măduva osoasă galbenă. Funcţiile sângelui Sângele, sub influenţa forţei de contracţie a inimii, circula în toate organele şi ţesuturile, îndeplinind o serie de funcţii. Funcţiile sângelui se împart în două grupe mari : A. Vehicularea tuturor elementelor necesare vieţii celulare. a). Funcţia respiratorie → transportarea oxigenului necesar oxidărilor biologice şi a CO2 rezultat din oxidări. b). Funcţia de nutriţie → sângele transportă substanţele nutritive, cum sunt glucoza, aminoacizi, acizi graşi, vitamine, care rezultă ca produşi finali ai etapei digestive a trofinelor, de la nivelul intestinului subţire, prin capilarele sanguine, vena portă, la ficat şi apoi prin vena suprahepatică în circulaţia generală şi prin aceasta la ţesuturi. c). Funcţia de excreţie → se realizează prin mecanismul de transport a produşilor finali de catabolizare în cadrul metabolismului intermediar. Tot aici vorbim despre deseurile eliminate ce celule si epurarea sangelui. Dacă sângele din sistemul circulator nu ar reuşi să îndeplinească un rol epurator satisfăcător, ţesuturile şi celulele din care sunt alcătuite ar fi ucise în câteva zile de către otrăvuri. Ajunge ca circulaţia într-o anumită zonă a corpului să încetinească sau să se oprească pentru o perioadă scurtă de timp, ca mediul local să devină acid şi toxic. Însă organismul posedă capacităţi uimitoare prin care reuşeşte să purifice sângele, ajutându-se de două perechi de organe fundamentale: plămânii şi rinichii. Străbătând plămânii, sângele se descarcă de dioxidul de carbon precum şi de o serie de compuşi rezidual volatili (alcooli, corpi cetonici, etc.). Rinichii, filtrează sângele şi selectează acele substanţe indispensabile (mai ales săruri saruri minerale), pe care le redă sistemului circulator, eliminând, pe cale urinară, reziduurile. d). Funcţia de apărare a organismului → sângele are capacitatea de a transporta substanţele ce intervin în reacţiile specifice şi nespecifice de apărare. Prin proteinele anticorpi, limfocitele T şi B, macrofagele şi plasmocite, sângele asigura desfăşurarea proceselor imune faţă de agenţii infecţioşi – virusuri şi bacterii – sau proteine străine. e). Funcţia de realizare a hemostazei → trombocitele pot determina oprirea sângerării la nivelul unui vas sanguin mic sau mijlociu. Volumul sanguin total ( volemia )

Biochimie Reprezinta cantitatea totală a sângelui circulant care ocupa la un moment dat toate componentele aparatului cardiovascular: cavităţi cardiace, artere, vene şi capilare. Cantitatea totală de sânge din organism este de 1/12 din greutatea corpului (5–7,5 %). Un adult cu o greutate de 70 kg are în medie 5 – 5,5 L de sânge din care aproximativ 2/3 sunt în circulaţie, restul de 1/3 sub formă de rezervă în ficat, splina, glande endocrine, etc., la care se apelează : - în condiţii fiziologice pentru asigurarea unui aport crescut de O2 , în cazul efortului fizic crescut; - patologic, în pierderi masive de sânge. Hipervolemia → creşterea cantităţi de sânge circulant. Se întâlneşte în retenti hidro – saline, post transfuzional, consum excesiv de sodiu. Se manifestă prin creştere în greutate, edeme locale sau ascita. Hipovolemia → scăderea volumului sanguin întâlnită în deshidratări puternice (transpiraţii), vărsături, diaree, arsur întinse, anemii severe, hemoragii masive, apor insuificent de lichide. Componentele sângelui 1. Plasma → lichid limpede de culoare galben pai. Noțiune care desemnează fracțiunea lichidă a sangelui si limfei. În plasmă se află în suspensie celulele sanguine (hematii, leucocite si trombocite). Este formată din apa, substanțe anorganice dizolvate (săruri minerale) si diverse substanțe organice (protide, lipide, glucide, combinații ale acestora etc.). Plasma servește ca vehicul atât pentru elementele celulare sanguine, cât și pentru diverse substanțe biologic active ( hormoni, anticorpi, etc.) Compozitie chimica a plasmei:  90 % apa;  10 % substante organice si anorganice:  9 % substante organice: o azotate proteice - proteine plasmatice (8g %): - albumine 3 g %; - globuline 4.5 g %; - fibrinogen 0.3 %. o azotate neproteice ( 25 – 35 mg % ): - uree; - acid uric; - creatina si creatinina; - amoniac; - indican; - aminoacizi si polipeptide, o neazotate: - glucide (0.1g %) → glucoza, acid lactic, acid etilic, acid citric; - lipide (0.6 g %) → lipemia, trigliceridele, colesterol, fosfolipide;  1% substante anorganice (saruri minerale): - cloruri; - fosfati de Na+ ,K+ ,Ca+2 ,Mg+, Iod, Brom, Fier, Cu, elementele minerale ( electrolitii ). 2. Elementele figurate → 40 – 45 % din volumul sanguin. a). Eritrocitele (hematii sau globulele roşii) → prescurtat RBC (Red Blood Cell) este o celulă anucleata transporatoare de pigment respirator (hemoglobină). Hemoglobină (Hb, HGB) este pigemtul sanguin de natura heteroproteica care prin proprietăţile sale fizico – chimice asigura funcţia elementară a eritrocitului de transportor de gaze (O2 şi CO2) între plămân şi ţesuturi. b). Leucocitele (celulele albe) → prescurtat WBC (White Blod Cell) sunt celule nucleate cu roluri deosebit de importante în procesele de apărare, prin fagocitoza, producere de anticorpi şi distrugerea toxinelor de origine microbiană. c) Trombocitele (plachetele sanguine) → sunt cele mai mici elemente sanguine, anucleate, ce iau naştere în măduva osoasă hematogena. Funcţia ei este de a participa la hemostaza prin elaborarea factorilor de coagulare. Au o durată scurtă de viaţă de aprox. o săptămână. Analizele de sange reprezinta o modalitate foarte importanta pentru a pune un diagnostic si aduc informatii semnificative in legatura cu starea noastra de sanatate. Intr-un buletin de analize se pot intalni urmatoarele elemente: • Hemoglobina (Hg) – este o substanta pigmentara ce se gaseste in fiecare globula rosie. Aceasta permite transportarea oxigenului de la plamani la tesuturi, precum si a dioxidului de carbon din tesuturi catre plamani. Nivelul hemoglobinei variaza intre 12 si 16 grame la 100 ml, iar la babati nivelul este mai crescut comparativ cu femeile. Un nivel scazut al acesteia poate indica o anemie.

Biochimie • Leucocitele (globulele albe) – intervin in sistemul de aparare a organismului. In mod normal, numarul lor variaza intre 4.000 si 10.000 pe milimetru cub si creste in cazul unei infectii. Este importanta cunoasterea cantitatii de celule din fiecare familie de globule albe. De exemplu, limfocitele – (valori normale: 1.200 – 2.400 pe milimetru cub) pot creste in caz de infectie virala, iar eozinofilele (valori normale: 100-200 pe milimetru cub), in caz de alergii. Valori crescute ale bazofilelor (valori normale: 0-200 pe milimetru cub) se intalnesc in anemie, inflamatii, alergii sau chiar leucemie. Cresterea monocitelor (valori normale: 0-1000 pe milimetru cub) poate indica: afectiuni inflamatorii cronice, parazitoze, colita ulceroasa, ciroza hepatica, tuberculoza sau chiar neoplasm. • Creatinina – reprezinta un martor important al functiei rinichilor. Creatinina provine in mod firesc din metabolismul muschilor si este eliminata pe cale urinara. Pornind de la valoarea ei, se poate stabili (in functie de varsta, sex si greutate) functia renala prin calcularea clereance -ului la creatinina; o valoare scazuta a acestuia indica functionarea deficitara a rinichilor. In mod normal, valoarea creatininei este mai mica de 13 miligrame pe litru. Peste aceasta cifra, se poate vorbi de insuficienta renala. • Colesterolul – determinarea nivelului de colesterol este foarte importanta, mai ales daca se suspecteaza afectiuni cardiovasculare. In cazul in care nivelul acestuia este crescut, exista un risc major de boli cardiovasculare, precum angina pectorala, infarctul miocardic si accidentul vascular cerebral. Colesterolul are doua componente: HDL (colesterolul bun, 35-100 mg/dl), cat si LDL (colesterolul rau, 50150 mg/dl). Cea mai importanta este valoarea LDL, ce depinde si de factorii de risc asociati fiecarei pesoane in parte (fumat, obezitate, diabet).  Trigliceridele – reprezinta cantitatea de acizi grasi din sange, relevant de dozat in cadrul unui bilant cardiovascular. • Sodiul (Na) – in mod normal, valoarea se situeaza intre 310-345 mg/100 ml. Variatiile apar atunci cind exista tulburari renale, pierderi prin diaree si varsaturi, dar si ca urmare a administrarii anumitor medicamente. • Potasiul (K) – in mod normal, valoarea se situeaza intre 3,5 si 5 mmol/l si apar modificari in cazul afectiunilor cardiace sau in cazul tratamentului cu diuretice. • Fosfor (P) – este un mineral important pentru cresterea masei oasoase si pentru buna functionare a celulelor din organism. Un nivel crescut poate indica o boala renala, iar un nivel scazut poate arata o infectie grava. • Albumina – este o proteina produsa de ficat. Ajuta la reglarea presiunii osmotice din sange. Un nivel scazut al acesteia nu indica numai malnutritia, dar si boli ale ficatului sau o inflamatie. • Urea – se formeaza in urma scindarii proteinelor din organism si este excretata renal. Un nivel crescut al acesteia indica o functie renala deficitara. • Bilirubina – este o substanta de culoare galbena ce rezulta din scindarea hemoglobinei. Bilirubina ofera urinei culoarea galbena. Un nivel crescut al acesteia poate indica o boala hepatica (icter). • Glucoza – determinarea nivelului acesteia este utila pentru diagnosticarea diabetului si pentru a monitoriza nivelul de zahar din sange in cazul persoanelor deja diagnosticate cu diabet. Recoltarea probelor La nou născut prelevarea sângelui se realizează de la nivelul călcâiului folosindu-se un tub mic şi se lasă să picure în acest tub câteva picături de sânge. Pielea la locul puncţiei este dezinfectată şi se puncţionează cu un ac mic, apoi câteva picături sunt captate în tubul respectiv. Când a fost colectată o cantitate corespunzătoare de sânge se opreşte sângerarea prin aplicarea unui tampon şi se face staza pe locul respectiv iar apoi este aplicat un bandaj uşor. La adult, asistenta medicală va aplica un garou (bandă elastică) la nivelul braţului pentru a opri temporar fluxul sangvin spre venele situate sub nivelul garoului. Acest lucru face posibilă o mai bună vizualizare a venelor şi uşurează introducerea acului, deoarece venele situate sub garou devin mai largi şi nu se sparg uşor. Locul unde va fi introdus acul va fi sterilizat cu alcool şi apoi se va introduce acul în venă. Trebuie să fie pregătit încă un ac de rezervă în caz că primul nu a fost corect introdus sau din vena respectivă nu vine suficient sânge. După ce acul a fost corect introdus în vena se ataşează de acesta un recipient şi sângele va fi colectat în acest tub. Uneori trebuie să se recolteze în mai multe recipiente. Atunci când a fost recoltat suficient sânge, garoul poate fi desfăcut. Apoi este aplicat un tampon şi acul se retrage uşor. Se apasă pe locul respectiv, pentru a opri sângerarea, pentru câteva minute şi apoi este aplicat un mic bandaj.