Eritrocitos
Los eritrocitos o glóbulos rojos carecen de núcleo y no son, por lo tanto, células en el estricto sentido de la palabra. Están suspendidos en el plasma y tienen forma de discos bicóncavos con un diámetro de y a 8 micrones. Su tamaño puede variar, apareciendo en la circulación eritrocitos de mayor tamaño (macrocitos) o de tamaño menor (microcitos). La variación de su forma y capacidad de tinción da origen a anisocitosis, poiquilicitosis, policromatosis, etc. El número de los eritrocitos oscila, de acuerdo con el sexo y edad, entre 5 y 7 millones por mm;' en el hombre y entre 4.5 y 5 millones en la mujer.
Como se ha explicado anteriormente, los glóbulos rojos ocupan el 4o a 45% del volumen total de la sangre (hematocrito).
Los glóbulos rojos envejecen y se destruyen durante su flujo por los vasos sanguíneos. Su vida es relativamente corta. Como su número se mantiene constante, deben ser permanentemente neoformados. La neoformación (eritropoyesis) guarda relación con la magnitud de su destrucción. El estímulo para su neoformación es la falta relativa de oxígeno (hipoxia) en los tejidos. La hipoxia es causada por la disminución del número de glóbulos rojos, que son los transportadores de este gas. Actúa también como estímulo la hipoxia debido a congestión pulmonar o a la altura, que impiden que los glóbulos rojos, aunque su número sea normal, capten O2 en cantidad suficiente en los pulmones. La hipoxia no estimula directamente la médula ósea, lugar de formación de los eritrocitos, sino que actúa sobre el riñón, en el cual induce la producción de una hormona, la eritropoyetina, y ésta estimula la médula e incrementa la eritropoyesis.
La destrucción de los eritrocitos se debe a factores mecánicos, especialmente a su fricción con las paredes de los vasos capilares. Hay que recordar que los glóbulos rojos recorren, antes de ser destruidos, unos 1000 kilómetros en alrededor de 100 días. Diariamente se destruye aproximadamente un 1% y en too días la totalidad de ellos debe ser renovada. Los glóbulos envejecidos son fagocitados por el sistema retículoendotelial (hígado, bazo, médula). En caso de neoformación acelerada, aparecen en la circulación eritrocitos inmaduros, llamados normoblastos y reticulocitos, cuya presencia indica, por lo tanto, destrucción y neoformación intensas.
Para la neoformación de eritrocitos es indispensable, conjuntamente con la eritropoyetina, la presencia de una serie de sustancias, tales como fierro, vitamina B12, proteínas y oteas. Juegan también un papel regulador importante algunos factores hormonales, entre ellos la hormona sexual masculina (testosterona). Después de la castración, el número de los glóbulos rojos es igual en ambos sexos.
Los glóbulos rojos suspendidos en el plasma, se sedimentan en la sangre extraída y mantenida líquida. Las enfermedades crónicas disminuyen la estabilidad de la suspensión de los glóbulos rojos y aumenta, por consiguiente, su velocidad de sedimentación, cuyo valor normal es alrededor de 10 mm por hora y varía de acuerdo con la edad y el sexo, siendo mayor en la mujer y en la edad avanzada. En ciertas enfermedades como tumores malignos y tuberculosis, la sedimentación se acelera. La mayor velocidad de sedimentación en caso de disminución del número de los glóbulos rojos, se debe a la menor densidad de la sangre y al menor choque de los glóbulos entre sí. Lo contrario sucede en casos de policitemia, en que su número está aumentando.
Hemoglobina (Hb)
La hemoglobina (Hb) contenida en los glóbulos rojos, está íntimamente relacionada con la función fisiológica de la sangre. La Hb está formada por un complejo ferroporfirínico, denominado »hem« y por una proteína llamada globina. Normalmente cada 100 ml de sangre contiene 16 g de Hb en el hombre y 14 g en la mujer. La molécula de hem tiene un anillo pirrólico con 4 átomos de fierro bivalente, ferroso, capaz de ligar en forma reversible oxígeno. Dos de las valencias del anillo pirrólico se unen con nitrógeno y con la globina. La Hb tiene un 0.388% de Fe + +.
El significado funcional de la Hb reside en:
1. su capacidad de ligar por cada átomo de fierro y en forma reversible, una molécula de O2, formando un complejo de color rojo escarlata, la oxihemoglobina, que se disocia con facilidad de acuerdo con la ecuación
Hb + O2----- HbO2.
Al entregar su O2, la oxihemoglobina se convierte en Hb reducida y adquiere un color rojo violáceo. A1 unirse con 02, unión que se realiza sólo si el »hem« está unido con la globina, cl fierro conserva su bivalencia, es decir, no se oxida, no se torna trivalente. E1 CO2 se une también con la Hb en forma reversible, pero no con el fierro, sino con la globina.
Se define como porcentaje de saturación, la fracción porcentual del total de Hb que está unida al O2.
Un gramo de Hb es totalmente saturado al ligar 1,36 ml de O2. El grado de saturación depende, entre otros factores, del pH y de la temperatura de la sangre.
2. su contribución a la mantención de la constancia del medio interno, en que juega un papel importante, ya que es uno de los tampones principales en el equilibrio ácido-base.
3. aportar O2 para la combustión de los alimento.
El organismo requiere para su actividad energía, que obtiene de la metabolización, combustión, de los alimentos ingeridos. Esta combustión se efectúa predominantemente en presencia de O2 aportado por la sangre, especialmente por la Hb. El deficiente aporte de O2 inhibe, por lo tanto, la actividad de los órganos. Este insuficiente aporte de O2 puede deberse a la disminución de la Hb, lo que no significa forzosamente menor número de eritrocitos. Es por esto que el simple recuento de los eritrocitos, sin información sobre su contenido en Hb, no refleja la condición funcional de la sangre, que se mide por la cantidad máxima de O2 que puede ser absorbido por 100 ml de sangre. Esta capacidad se puede medir también por el color de la sangre que, a medida que se satura con O2, cambia su color tornándose escarlata.
Metabolismo del fierro
La capacidad de la Hb para transportar O2 depende en último término de su contenido en fierro. Estimamos importante, por consiguiente, exponer algunos hechos básicos acerca del metabolismo del fierro en nuestro organismo, cuyo contenido total (en el hombre adulto) es aproximadamente 4 a 5 g. El.6o% del fierro está en la Hb, el 17% en la mitiglobina y el resto en diversos fermentos, o bien almacenado formando la reserva de fierro del organismo. La Hb contiene 0,38% de su peso en Fe++ , cantidad suficiente para poder cumplir con la función transportadora de O2.
De acuerdo con la vida media de los eritrocitos (ioo días), son destruidos diariamente alrededor de 20g de Hb, cantidad que contiene alrededor de 75 mg de fierro bivalente. Sin embargo, la ingestión diaria de 2 mg de fierro es suficiente para suplir los requerimientos, porque la mayor partí del fierro liberado por la destrucción de la Hb, es retenida y utilizada en el proceso de neoformación de glóbulos rojos. Otra peculiaridad del metabolismo del fierro consiste en que las cantidades administradas en exceso no se absorben sino que se eliminan totalmente por las heces. Con otras palabras, la absorción del fierro no depende de la oferta, sino de la demanda.
En la absorción y transporte del fierro, corresponde un papel importante a la ferritina, formada por fosfato de fierro y una proteína, la apoferritina, libre de fierro. La ferritina contiene un 23% de su peso en fierro. Tanto la ferritina como la apoferritina se encuentran en cantidades elevadas en la mucosa intestinal y en los órganos integrantes del sistema retículoendotelial.
La cantidad de fierro depositado en los tejidosdos es constante, constancia que se mantiene a expensas del fierro plasmático. Este pasa, en caso de necesidad, a los órganos eritropoyéticos y es utilizado en la hematopoyesis. Su nivel en el plasma, a su vez, se mantiene constante, gracias a su absorción desde el intestino. El contenido del plasma en Fe++ es de o.1 mg % en el hombre y ligeramente inferior en la mujer. El Fe++ plasmático está unido a una globina llamada transferrina o siderofilina cuya concentración en el plasma es de alrededor de 260mg% . Esta cantidad liga normalmente 0.3 mg de fierro, es decir, sólo la tercera parte de la transferrina está saturada de Fe++ .
Los eritrocitos son destruidos en el sistema retículo-endotelial y el fierro liberado es depositado en este mismo sistema, donde se une a la apoferritina para formar ferritina, que retorna a la sangre circulante. Llega por la sangre a la médula ósea, en la cual es utilizado, a medida que se necesita, para la neoformación de los glóbulos rojos.
El sistema retículo-endotelial reemplaza el fierro utilizado a expensas del fierro plasmático, cuyo nivel baja inicialmente, para recuperarse rápidamente a expensas del fierro del sistema retículo-endotelial.
Cuando disminuya el contenido de fierro en el organismo, aumenta su absorción intestinal. Para ser absorbido debe unirse a la apoferritina de la mucosa intestinal y formar ferritina, ya que sólo así puede pasar a la sangre y luego a la médula ósea y al sistema retículo-endotelial.
La apoferritina se satura de fierro sólo parcialmente y su fracción no saturada es eliminada con las heces, o bien se degrada a aminoácidos que son absorbidos. Su formación en la mucosa intestinal depende de la cantidad de fierro disponible en el intestino. Si la destrucción de los eritrocitos es muy intensa, el fierro se deposita primeramente en el lugar de su destrucción, o sea, en el sistema retículo-endotelial. Una vez saturado este sistema, el exceso de fierro se oxida, convirtiéndose en óxido de fierro y depositándose como hemosiderina.
El diagrama siguiente trata de visualizar esquemáticamente el metabolismo del fierro:
Es importante poner énfasis en el hecho que la valencia del fierro varía en el curso de su utilización. El fierro ingerido es trivalente y se torna bivalente en el intestino, donde se absorbe como tal. En la sangre es probablemente bivalente. La médula utiliza -para formar hemoglobina- fierro bivalente que vuelve a ser trivalente en los depósitos.
No sólo el fierro, sino otros metales tales como cobre, manganeso, selenio, etc., son también indispensables para la eritropoyesis normal. Estos metales, aunque no son componentes de la Hb, forman partí de los sistemas enzimáticos utilizados en su síntesis. La capacidad del »htm« de unirse en forma reversible con el O2, depende de su unión con la globina que es el único palipéptido capaz de conferirle esta propiedad. La alteración de la secuencia genéticamente determinada de los aminoácidos de la globina, produce variantes de la Hb.
Bilirrubina
La Hb de los eritrocitos envejecidos y destruidos en el sistema retículo-endotelial (SRE) es degradada y el fierro liberado es utilizado en la neoformación de glóbulos rojos. La primera etapa de la desintegración da origen a un producto de color verde, la biliverdina, que posteriormente se convierte en bilirrubina de color amarillo. De la degradación de la Hb, que se inicia con la abertura del anillo porrrínico, resulta el compuesto llamado verdoglobina. Esta contiene todavía tanto el »hem« como globina. Posteriormente, el fierro se separa del »hem« y éste de la globina. El »hemt« se convierta así en biliverdina que, al reducirse, se convierte en bilirrubina. Estos procesos se realizan en su totalidad en el SRE, y el hígado participa en ellos sólo mediante sus células de Küpfer que forman parte de este sistema. La bilirrubina, unida a una albúmina, circula en la sangre en una concentración no superior a o.5 mg % .
La bilirrubina llega por la circulación al hígado, donde se asocia con el ácido gluconúrico y pasa como tal, por la bilis, al intestino. La bilis contiene biliverdina en cantidades ínfimas, ya que las células hepáticas la reducen a bilirrubina.
Una vez en el intestino, la bilirrubina se reduce bajo el efecto de los bacterios, primero a urobilinógeno y posteriormente a estercobilinógeno. Estos compuestos son incoloros, pero se oxidan espontáneamente convirtiéndose en urobilina y estercobilina respectivamente, que dan a la orina y a las heces su calor típico. Una partí del urobilinógeno formado en el intestino se reabsorbe y vuelve por la circulación al hígado, de donde las células hepáticas lo devuelven con la bilis al intestino en forma inalterada o como bilirrubina. Esta circulación de la bilirrubina es la llamada »circulación enterohepática«. Una cantidad mínima de urobilinógeno circula normalmente en la sangre y es eliminada finalmente por los riñones. Como el urobilinógeno se forma exclusivamente en el intestino (el hígado reduce sólo cantidades ínfimas de bilirrubina a urobilinógcno), la falta total de urobilinógeno en la orina revela que por alguna razón (oclusión) la bilirrubina no ha llegado al intestino.
La cantidad elevada de urobilinógeno en la orina indica que el hígado no es capaz de convertir en urobilina el urobilinógeno que retorna normalmente por la circulación enterohepática, a causa de lo cual aumenta su cantidad en la sangre y finalmente se elimina por la orina. En caso de enfermedades hepáticas graves, cuando el hígado es incapaz de convertir la biliverdina en bilirrubina, llegan al intestino cantidades elevadas de biliverdina. Como los bacterios intestinales no son capaces de convertir la biliverdina en bilirrubina y luego en urobilinógeno, grandes cantidades de biliverdina se eliminarán por las heces, dándoles una coloración verdosa.
Se determina la cantidad de bilirrubina en el plasma mediante una reacción que le cambia el color. Este cambio de color se produce sólo si se separa previamente la bilirrubina de su transportador plasmático, lo que se obtiene agregando alcohol a la sangre. Es la llamada reacción »indirecta«. La bilirrubina conjugada con ácido gluconúrico, a su vez, no requiere la adición previa de alcohol (que actúa como catalizador) y cambia por lo tanto su color en forma »directa«. En condiciones normales el hígado es capaz de acoplar la totalidad de la bilirrubina al ácido gluconúrico y eliminarla al intestino. Por consiguiente en estas condiciones la reacción indirecta de bilirrubina es negativa. En condicionas patológicas, sin embargo, la concentración plasmática de la bilirrubina puede elevarse por encima de 3 a 4 mg %, lo que produce una coloración amarilla de la piel y de las mucosas (ictericia) y la presencia en el plasma de bilirrubina no conjugada, que da una reacción indirecta positiva.
Esquemáticamente el proceso de degradación de la hemoglobina puede representarse en la siguiente forma:
Leucocitos
Los glóbulos blancos o leucocitos, forman también, parte de los elementos figurados de la sangre. A este grupo pertenecen tres tipos de células: los granulocitos, los linfocitos y los monocitos, que son tanto morfológica corno funcionalmente diferentes.
Los granulocitos se forman en la vida postnatal en la médula ósea. Los linfocitos y monocitos en el SRE. En la sangre circulante el número de los leucocitos oscila alrededor de 5.000 a 7.000 por mm3, de los cuales a los granulocitos corresponde cl 65-70%, a los linfocitos el 25-30% y a los monocitos cl 4-6%. Los granulocitos, de acuerdo con su capacidad de teñirse con colorantes ácidos, básicos o neutros, se dividen en granulocitos acidófilos, basófilos y ncutrófilos, respectivamente.
Se denomina lecucocitosis el aumento y leucopenia la disminución del número de leucocitos en la sangre circulante. Estos cambios pueden afectar tanto a todos como selectivamente a algunos de los glóbulos blancos. Se habla de neutrocitosis si los neutrófilos son aumentados y de neutropenia si su número está disminuido.
La relación entre glóbulos rojos y blancos en la sangre periférica es aproximadamente de 1000:1. Pero como la vida media de los leucocitos es considerablemente menor (dos o tres días), la médula ósea, a pesar del número mayor de los eritrocitos, forma mucho más granulocitos que eritrocitos. Se observa un aumento del número de los glóbulos blancos (leucocitos), durante el embarazo, la menstruación y en las emociones violentas. En este último caso el aumento no se debe a una mayor formación, sino al vaciamiento de los depósitos de leucocitos (bazo, médula) por la acción de las catecolaminas (adrenalina y noradrenalina), cuya secreción aumenta considerablemente en estos estados. Entre los factores fisiológicos que inducen a mayor neoformación de leucocitos, hay que mencionar en primer lugar a los nucleótidos, productos de su destrucción y cuyo suministro parenteral conduce a leucocitosis. Es así como en condiciones patológicas (inflamación, supuración), en que aumenta la destrucción de los granulocitos y la liberación de los nucleótidos, puede aparecer, dentro de pocas horas, una leucocitosis considerable. El tejido inflamado 0 lesionado se rodea rápidamente por glóbulos blancos, atraídos por una sustancia formada en este lugar. Este fenómeno es denominado quimiotaxis positiva. Se acepta que las células pierden, al ser lesionadas, sus cargas eléctricas positivas y se tornan negativas, atrayendo los leucocitos de cargas eléctricas positivas.
Menkin encontró en el exudado del tejido lesionado Una sustancia denominada por el LPF (leucocitosis promoting factor)que no sólo atrae, sino estimula la neoformación de los granulocitos.
Los linfocitos son destruidos y neoformados tres a cuatro veces en el curso de un día; su vida media es todavía más corta que la de los otros leucocitos. Su número aumenta en caso de inflamaciones crónicas.
Es importante enfatizar que la sangre dista de ser un transportador pasivo, ya que confiere a muchas de las sustancias transportadas propiedades que evitan su destrucción antes de llegar al lugar en que actúan. Así, las hormonas, por ejemplo, son transportadas unidas a proteínas plasmáticas que las inactivan, tornándose nuevamente activas al separarse de sus transportadores en el lugar de su acción.
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