COMPONENTELE SÂNGELUI
Sângele tratat cu oxalat de sodiu 1% nu mai coagulează.
Prin centrifugarea unei eprubete cu sânge incoagulabil timp de 15 la 3 000 t/minut se produce separarea sângelui în două componente".
— Elementele figurate ale sângelui, situate la fundul eprubetei, se prezintă ca un lichid foarte vâscos, de culoare roşie-închisă;
— Plasma sangvină, situată deasupra, este un lichid mai puţin vâscos, transparent, de culoare galben-citrin.
— Elernentele figurate ale sângelui reprezintă 45% din volumul sangvin. Această valoare poartă numele de hematocrit sau volum globular procentual. Hematocritul variază cu sexul (mai mic la femei), cu vârsta (scade cu vârsta) sau în funcţie de factori de mediu ambiant (căldura provocând transpiraţie duce la scăderea apei din sânge şi creşterea valorilor hematocritu-lui) etc. Prin examenul microscopic al sângelui se observă trei tipuri de elemente figurate:
— globulele roşii (hematii sau eritrocite);
— globulele albe (leucocitele)
— plachetele sangvine (trombocitele).
Pentru a studia elementele figurate se face un frotiu de sânge proaspăt. Se dezinfectează cu alcool pulpa degetului arătător şi se înţeapă cu un ac sterilizat. În momentul când apare o picătură de sânge, aceasta se aplică pe o lamă şi se întinde în strat subţire cu o lamelă de sticlă. După uscare, frotiul se examinează la microscop. Frotiul poate fi conservat prin fixare în amestec de alcool-eter, în părţi egale.
ERITROCITELE (hematiile- globulele roşii) sunt celule fără nucleu, bogate în hemoglobina, un pigment de culoare roşie, cu rol în transportul 02 şi C02.
Numărul lor este considerabil : un mm3 de sânge conţine 4 500 000 hematii la femeie şi 5 000 000 la bărbat. La copilul mic numărul eritrocitelor este şi mai mare (5 500 000-6 000 000/mm3), iar la locuitorii podişurilor înalte se înregistrează cifre de 8 000 000 globule roşii la 1 mm3. Numărul hematiilor poate creşte temporar prin golirea rezervelor de sânge (mai bogate în hematii ca sângele circulant). Creşteri de lungă durată sunt poliglobulia de altitudine şi poliglobulia unor bolnavi de plămâni sau cu defecte congenitale ale inimii. Scăderea numărului este consecinţa unei distrugeri exagerate sau a unei eritropoieze deficitare.
Forma şi structura hematiilor reprezintă adaptări morfologice la funcţia de transport a gazelor. Privite din faţă, hematiile apar ca discuri rotunde sau uşor ovalare cu centrul, de culoare mai deschisă şi periferia mai intens colorată galben-auriu. Acest aspect se datoreşte variaţiei grosimii hematiei care la centru măsoară 1,5 iar la periferie, 2,5 µ. Din această cauză, privită din profil, hematia se prezintă ca o halteră, imagine ce sugerează forma de disc biconcav a eritrocituâui.
Lipsa nucleului permite o mai mare încărcare cu Hb. Suprafaţa totală a hematiilor este de 4 000 m2 (de 2 000 ori mai mare ca suprafaţa corpului). Datorită formei lor, prezintă o rezistentă mare la deformare Diametrul mediu al hematiei este de 7,5 µ. Pot fi întâlnite şi hematii cu diametre mai mici de 7 µ (microcite) sau mai mari de 8 µ ( (macrocite).
În structura hematiei se distinge o membrană lipoproteică, cu încărcătură electrică negativă la exterior şi permeabilitate selectivă (foarte permeabilă pentru apă şi anionii Cl, HCO3 şi slab permeabila faţă de cationii Na+, K+ etc). În compoziţia chimică a membranei se găsesc enzime ce favorizează transportul activ al substanţelor. În interiorul hematiei se află o cantitate mare de hemoglobina (Hb). Hematia nu conţine organite celulare, nu este capabilă de sinteză proteică iar metabolismul său este foarte redus, şi, ca atare, hematia consumă foarte puţin oxigen.
Dacă suspendăm hematiile într-un mediu apos hipoton (cu o presiune osmotică mai mică decât a plasmei) se produce o „umflare" a lor, urmată de ieşirea Hb în soluţie, fenomen denumit hemoliză osmotică. Hemoglobinaeste principalul component al hematiei. Este o cromoproteină, alcătuită din două componentei o proteină, numită globină şi o grupare neproteică numită hem. Globinaeste constituită prin asocierea a patru lanţuri polipeptidice. De fiecare lanţ polipeptidic se leagă câte o moleculă de hem. Datorită prezenţei Fe în molecula sa, hemul poate lega labil oxigenul .Reacţia de fixare a 02 ia Hb nu este o oxidare propriu-zisă (deoarece ea nu duce la creşterea valenţei Fe) ci o reacţie de oxigenare, de legare reversibilă a unei molecule de oxigen la fierul bivalent, în urma acestei reacţii rezultă oxihemoglobină (HbO2) care reprezintă forma principală de transport a O2 prin sânge. Atunci când este saturată (oxigenata) complet, o moleculă de HB poate transporta 4 molecule de 02. O singură hematie conţine cam 300 000 000 molecule Hb. Exprimată în grame, Hb reprezintă 16 g la o sută de ml sânge. Fiecare gram de Hb poate transporta 1,34 ml 02, deci fiecare sută de ml sânge transportă 20 ml 02. În lipsa Hb, capacitatea de transport a sângelui pentru oxigen scade mult ; 100 ml plasmă transportă doar 0.2 ml 02.
În afară de forma oxigenată şi cea redusă Hb poate da compuşi stabili cu oxidul de carbon (CO Hb) denumiţi carbo-xihemoglobinăiar sub acţiunea oxidanţilor apare derivatul de Hb cu Fe trivalent, denumit methemoglobină. Aceştia sunt derivaţi patologici ai Hb; ei nu mai îndeplinesc funcţia de transport şi în cazul creşterii concentraţiei lor în sânge peste anumite limite se produce insuficienta oxigenare a ţesutului (asfixie).
Hemoglobina se poate combina şi cu dioxidul de carbon (Hb C02), compus numit carbohemoglobina sau carbamatul de hemoglobina. Acesta este un compus fiziologic, ce nu afectează funcţia de transport a 02. HbC02 reprezintă şi una din formele de transport ale C02 de la ţesuturi la plămâni.
Hematopoieza este procesul de reînnoire continuă a elementelor figurate ale sângelui. Există câte o cale separată pentru fiecare din cele trei tipuri celulare principale (eritropoieza pentru eritrocite, leucopoieza pentru leucocite şi trombocitopoieza pentru trombocite) iar la leucocite se descriu căi separate pentru granulocite (granulocitopoieza) şi pentru limfocite (limfopoieza).
Toate celulele sangvine au o origine comună: celula stem pluripotenţialâ din măduva osoasă (celulă hematoformatoare primitivă).
Eritropoieza. Hematiile circulante reprezintă doar o etapă din viaţa acestor elemente. Din momentul pătrunderii în circulaţie şi până la dispariţia lor trec aproximativ 120 zile (durata medie de viaţă a eritrocitelor). Deşi trăiesc relativ puţină vreme, numărul lor rămâne constant. Exista un echilibru intre procesul de distrugere şi cel de formare de noi hematii. Sediul eritropoiezei este măduva roşie a oaselor, sediul distrugerii este splina.
Un organism adult are cam 1,5 kg măduvă roşie. Cantitatea ei variază în funcţie de nevoia de oxigen a organismului.
Când aceste nevoi sunt reduse, o parte din măduva roşie intră în repaus, celulele se încarcă cu lipide şi măduva roşie se transformă în măduvă galbenă. Spre bătrâneţe, măduva galbenă suferă un proces de transformare fibroasă şi devine măduvă cenuşie.
Dacă apar condiţii care solicită eritropoieza (efort repetat, viaţa la altitudine) are loc un proces invers, de transformare a măduvei galbene în măduvă roşie şi o sporire corespunzătoare a eritropoiezei. Intre măduva roşie şi cea galbenă există tot timpul vieţii un echilibru dinamic, controlat de sistemul reglator neuro-endocrin.
Măduva cenuşie nu mai poate fi recuperată pentru hematopoieză.
Reglarea eritropoiezei. Eritropoieza se reglează prin mecanisme neuro-endocrine. Centrii eritropoiezei sunt situaţi în diencefal, iar excitantul principal este scăderea aprovizionării cu oxigen a acestor centri (hipoxia).
Hipoxia acţionează şi la nivelul rinichiului care secretă, în aceste condiţii, un factor eritropoietic. Acesta determină formarea în organism a unui hormon eritropoietic numit eritropoietină ce acţionează asupra celulei stern unipotente, eritroformatoare, determinând creşterea numărului de hematii. Desfăşurarea normală a eritropoiezei necesită asigurarea cu substanţe nutritive, vitamine (C, B6, B12 , acid folie) şi Fe. În cazul unor deficite de aprovizionare apare anemia, cu toate că sistemul de reglare a eritropoiezei funcţionează normal.
Rolul eritrociteior. Hematiile joacă două roluri esenţiale pentru organism :
— în transportul 02 şi C02 ;
— în menţinerea echilibrului acido-bazic (vezi cap. Respiraţia).
Hemoliza. Hematiile bătrâne şi uzate sunt distruse prin hemoliză în splină („cimitirul hematiilor"), ficat, ganglioni limfatici şi măduva oaselor.
LEUCOCITELE. Globulele albe sunt elemente figurate ale sângelui ce posedă nucleu. Numărul lor este de 5 000 la un milimetru cub de sânge. Această valoare poale varia în condiţii fiziologice sau patologice. Creşterea numărului se numeşte leucocitoză-, iar scăderea, leucopenie. Numărul elementelor albe poate varia în condiţii normale cu 1—3 mii de elemente pe mm3Astfel, la copil, se întâlnesc 8—9 mii leucocite/ mm3 iar la bătrâni 3-5 000 .În efortul fizic avem leucocitoză iar după un repaus prelungit, leucopenie. Variaţiile patologice sunt mult mai mari. In bolile infecţioase microbiene, numărul leucocitelor poate creşte între 15 000 şi 30 000/ mm3, iar în unele forme de cancer, (leucemii), numărul poate depăşi câteva sute de mii la un milimetru cub, încât sângele capătă o culoare albicioasă (sânge alb).
Forma leucocitelor nu este aceeaşi. Ele nu reprezintă o populaţie celulară omogenă. Există mai multe tipuri, care diferă între ele atât ca origine şi morfologie cât şi în privinţa rolului în organism. Exprimarea lor procentuală se numeşte formulă leucocitară. În cadrul acestei formule, deosebim leucocite cu nucleu unic — mononucleare şi cu nucleu fragmentat, polilobat - polinucleare.
Mononuclearele reprezintă 32% iar polinuclearele 68% din leucocite. În grupa mononuclearelor se cuprind: limfocitele, care reprezintă 25% şi monocitele, 7%.
Polinuclearele cuprind trei subgrupe celulare. Aceste celule se mai numesc şi granulocite, după granulaţiile ce se observă în citoplasmă lor. În funcţie de afinitatea diferită a granulaţiilor faţă de coloranţi, polinuclearele se împart în :
— polinucleare neutrofile, întâlnite în proporţie de 65%. Granulaţiile acestora se colorează bine cu coloranţi neutri ; se mai numesc polimorfonucieare neutrofile (PMN) ;
— polinuclearele eozinofile, în proporţie de 2,5%, au granulaţii ce se colorează cu coloranţi acizi;
— polinuclearele bazofile, în proporţie de 0,5%, au granulaţii ce se colorează cu coloranţi bazici.
Dimensiunile leucocitelor variază ântre 6-8 µpentru limfocitul mic şi 20 µ, în diametru pentru monocite şi neutrofile.
Leucocitele prezintă o structură celulară completă. Au o membrană cu o plasticitate remarcabilă. Datorită ei leucocitele întind prelungiri citoplasmatice (pseudopode), cu ajutorul cărora devin mobile, se pot deplasa în afara vaselor capilare (diapedeză) şi pot îngloba microbi (microfagocitoză) sau resturi celulare (macrofagocitoză). Granulaţiile polinuclearelor sunt mici saci şi vezicule pline cu enzime hidrolitice (lizozomi) care participă la digestia corpului fagocitat.
Tot în familia leucocitelor se includ şi plasmocitele, celulu provenite din limfocite, specializate în producţia de anticorpi.
Leucopoieza. Durata vieţii leucocitelor variază foarte mult, de la 1—2 zile pentru polinuclearele neutrofile, până la câţiva ani pentru limfocitele dependente de timus (limfocite T).
- Sediul leucopoiezei este diferit, în raport cu sistemul celular la care aparţine leucocitul. Astfel, granulocitele şi monocitele sunt produse la nivelul măduvei roşii a oaselor, în timp ce limfopoieza are loc în splină, timus, ganglionii limfatici, plăcile Payer din jejun-ileon.
Granulocitopoieza porneşte tot de la celula stern pluripotentă care se află şi la originea hematiilor. Din aceasta se diferenţiază celula stern unipotentă. Prin procese de diferenţiere şi multiplicare se formează granulocitele şi monocitele mature.
Limfopoieza. Limfocitele derivă din celula stern limfoformatoare, cu sediul în măduva roşie hematogenă. Organismul produce două tipuri de limfocite: limfocitele „T", sau timodependente şi limfocitele „B" sau burso-dependente. Primele se dezvoltă sub influenţa timusului iar ultimele, sub influenţa unor structuri echivalenţe cu bursa lui Fabricius de la păsări (măduva osoasă).
La adult, măduva roşie produce limfocite B iar ganglionii limfatici si splina, ambele tipuri.
Reglarea leucopoiezei se face prin mecanisme neuroumo-rale complexe. Centrii leucopoieza sunt situaţi în hipotalamus. Activitatea acestor centrii se intensifică atund când în sânge creşte concentraţia acizilor nucleid rezultaţi din distrugerea leucocitelor bătrâne. În cazul pătrunderii în organism a unor agenţi patogeni are loc, de asemenea, o stimulate prin antigene a leucopoiezei, urmată de creşterea peste normal a leucocitelor, fenomen numit leucocitoză,
Leucopoieza medulară se poate intensifica atât sub influenţa stimulilor nervoşi plecaţi de la centrii de reglare cât şi a unor substanţe chimice numite leucopoietine.
Creşterea numărului de leucocite circulante poate avea loc şi fără o creştere prealabilă a leucopoiezei, numai prin mobilizarea rezervorului medular de leucocite. Acest mecanism asigură un răspuns precoce al organismului faţă de invazia agenţilor străini.
Rolul leucocitelor este complex şi diferit, după tipul lor. Principala funcţie a leucocitelor constă în participarea acestora la reacţia de apărare a organismului.
Polinuclearele neutrofileau rol în fagocitoza agenţilor patogeni. Datorită vitezei de diapedeză şi deplasării rapide prin pseudopode, polinuclearee nu stau în sânge mai mult de câteva ore. Ele ajung primele la locul infecţiei unde fagocitează microbii, distrugâridu-i. Datorită acestei acţiuni, polinuclearele se mai numesc şi microfage. Numărul lor creşte mult în infecţii acute.
Ieşirea leucocitelor din vas este favorizată de încetinirea scurgerii sângelui la nivelul focarului inflamator (datorită vaso-dilataţiei), precum şi alipirii acestora de endoteliul capilar, fenomen denumit marginaţie. Marginaţia, diapedeza şi deplasarea prin pseudopode a leucocitelor spre focarul inflamator sunt favorizate de atracţia leucocitelor de către unele substanţe locale, fenomen cunoscut sub denumirea de chimiotactism pozitiv. Ajunse în apropierea microbilor, neutrofilele emit pseudopode şi eu ajutorul lor îi ânglobează formând vacuole citopiasmatice numite fagosomi. Ulterior, lizozomii neutrofi-lelor se contopesc cu fagosomul. În interiorul fago-lizozomului, microbul este digerat sub acţiunea enzimelor lizozomale. Când leucocitele fagocitează un număr prea mare de microbi, ele suferă efectele toxice ale unor substanţe eliberate de aceştia şi mor.
Amestecul de microbi, leucocite moarte şi lichid exudat din vase, formează puroiul.
Eozinofilele au rol în reacţiile alergice. Granulaţiile lor conţin histamină. Numărul lor creşte la bolnavii de astm bronşic, la cei cu viermi intestinali.
Bazofilele au rol în coagularea sângelui, prin intermediul unei substanţe anticoagulante numită heparina, conţinută în granulaţii. Tot datorită heparinei leucocitele bazofile au rol în metabolismul lipidelor, heparina favorizând dizolvarea chilomicronilor şi dispersia lor în particule fine ce pot fi mai uşor utilizate de către ţesuturi.
Monocitele sunt leucocite capabile de fagocitoză, atât direct cât şi în urma transformării lor în macrofage, proces oe are loc după ieşirea monocitelor din vase în ţesuturi. Monocitele şi macrofagele formează un singur sistem celular câte fagocitează atât microbii, cât mai ales resturi celulare (leucocite, hematii etc.) şi prin aceasta contribuie la curăţirea şi vindecarea focarului inflamator.
Limfocitele au rol considerabil în reacţia de apărare specifică.
Clasele de limfocite. Deşi asemănătoare ca morfologie, limfocitele reprezintă o populaţie celulară cu funcţii individuale foarte diferenţiate. Se descriu doua clase principale de limfocite, în raport cu modul în care acestea participă la procesul de imunitate.
1. Limfocitele „B", care participă la imunitatea umorală, mediată prin anticorpi.
2. Limfocitele „T", care participă la imunitatea prin mecanism celular.
Morfologic, limfocitele „T" şi „B" apar identice atât la microscopul optic cât şi la cel electronic. Apelativul de „T" sau „B" provine de la iniţialele organelor limfoide centrale În care se petrece „instructajul" diferenţiat al limfocitelor. Există două asemenea organe limfoide centrale: timusul şi bursa limfatică. Instructajul timic sau bursal al limfocitelor, are loc în perioada fetală.
Toate limfocitele se dezvoltă dintr-o celulă cap de serie mică, celula stern unipotenţială limfopoetică. După formare, o parte din limfocite se fixează în timus, altele în măduva hematogenă (organ omolog cu bursa limfatică, prezentă numai la embrionul de păsări şi absentă, la fătul de mamifere). Aici are loc un proces de diferenţiere şi specializare a limfocitelor. În timus se vor forma limfocitele „T" (timodependente), capabile să lupte direct cu antigenele, iar în măduva osoasă se vor forma limfocitele „B" (bursodependente), capabile să lupte indirect cu antigenefe prin secreţia de anticorpi specifici. După naştere, limfocitele T şi B migrează din organele limfoide centrale în ganglionii limfatici unde vor genera limfocitele necesare apărării specifice a organismului.
Subclasele de limfocite T. Există trei tipuri de limfocite T :
— limfocite T helper (ajutătoare) ;
—limfocite T supresoare (inhibitoare) ;
—limfocite T citotoxicc (Killer).
Clonele limfocitare. Organismul uman, în cursul filogenezei sale de 5 milioane de ani a luat contact cu sute de mii sau chiar un milion de antigene diferite. Corespunzător s-au specializat tot atâtea tipuri de limfocite T sau B, astfel că la un anumit antigen reacţionează şi se multiplică numai grupul limfocitelor care recunosc antigenul şi îl atacă direct (limfocitele T) sau fabrică împotriva lui anticorpi specifici (limfocitele B). Un astfel de limfocit ultraspecializat împreună cu descendenţii săi formează o clonă celulară imună. Deci, exista peste un milion clone de limfocite B şi tot atâtea clone de limfocite T
Markerii limfocitari. Aşa cum s-a spus, limfocitele B sau T, subclasele de limfocite T şi milioanele de clone limfocitare nu diferă între ele morfologic. Se pune întrebarea: cum se pot identifica numeroasele tipuri şi mai ales cum reuşeşte o anumită clonă de limfocite să recunoască antigenul specific şi să-1 atace ?
în urma cercetărilor recente s-a precizat că diferenţa dintre un limfocit T sau B, precum şi dintre clonele limfocitare se află la nivelul membranei acestora. În structura membranei fiecărui limfocit se află aproximativ 100 000 macromolecule de imuno-globuline (anticorpi), identice pentru aceeaşi clonă dar diferite de la o clonă la alta, numite receptorii de antigen.
Cu ajutorul lor limfocitul recunoaşte şi reacţionează numai cu un anumit tip de antigen.
Alte asemenea imunoglobuline prezente în membrana limfocitelor sunt comune unor clase şi subclase. Ele poartă numele de markeri. Ei determină caracterul de „B" sau „T" precum şi de subclasă de „T". În perioada de rezidenţă timică sau la nivelul organelor echivalente Bursei limfatice are loc „marcarea" limfocitelor, pentru tot restul vieţii individului. Dacă, spre exemplu, extirpăm timusul la un făt de animal, înainte de migrarea limfocitelor spre timus, se va naşte un individ fără limfocite „T".
