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17.5: Sangre - Biología

17.5: Sangre - Biología


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Vampiros

Desde la famosa novela de Bram Stoker sobre el Conde Drácula hasta la cursi serie de televisión Buffy la caza vampiros, Las fantasías con vampiros, como la de la Figura ( PageIndex {1} ), han sido populares durante décadas. De hecho, los vampiros se encuentran en mitos centenarios de muchas culturas. En tales mitos, los vampiros se describen generalmente como criaturas que beben sangre, preferiblemente de la variedad humana, para su sustento. Drácula, por ejemplo, se basa en el folclore de Europa del Este sobre un ser humano que alcanza la inmortalidad (y la condenación eterna) al beber la sangre de otros.

Funciones de la sangre

La sangre realiza muchas funciones importantes en el cuerpo. Las principales funciones de la sangre incluyen:

  • suministrar a los tejidos oxígeno, que es necesario para todas las células para la respiración celular aeróbica.
  • suministrar a las células nutrientes, incluidos glucosa, aminoácidos y ácidos grasos.
  • eliminar los desechos metabólicos de las células, incluidos el dióxido de carbono, la urea y el ácido láctico.
  • ayudando a defender el cuerpo de patógenos y otras sustancias extrañas.
  • formando coágulos para sellar los vasos sanguíneos rotos y detener el sangrado.
  • transportar hormonas y otras moléculas mensajeras.
  • regulando el pH del cuerpo, que debe mantenerse dentro de un rango estrecho (7.35 a 7.45).
  • ayudando a regular la temperatura corporal (mediante vasoconstricción y vasodilatación).

¿Qué es la sangre?

Sangre es un tejido conectivo fluido que circula por todo el cuerpo a través de los vasos sanguíneos del sistema cardiovascular. ¿Qué hace que la sangre sea tan especial que aparece en mitos generalizados? Aunque la sangre representa menos del 10 por ciento del peso corporal humano, es literalmente el elixir de la vida. A medida que la sangre viaja a través de los vasos del sistema cardiovascular, entrega sustancias vitales como nutrientes y oxígeno a todas las células y se lleva sus desechos metabólicos. No es exagerado decir que sin sangre, las células no podrían sobrevivir. De hecho, sin el oxígeno que transporta la sangre, las células del cerebro comienzan a morir en cuestión de minutos.

El cuerpo de un adulto promedio contiene entre 4,7 y 5,7 litros (5-6 cuartos de galón) de sangre. Más de la mitad de esa cantidad es líquido. La mayor parte del resto de esa cantidad consiste en células. Las cantidades relativas de los diversos componentes de la sangre se ilustran en la Figura ( PageIndex {2} ). Los componentes también se describen en el texto.

Plasma sanguíneo

Plasma es el componente líquido de la sangre humana y constituye aproximadamente el 55 por ciento de la sangre en volumen. Es aproximadamente un 92 por ciento de agua y contiene muchas sustancias disueltas. La mayoría de estas sustancias son proteínas, pero el plasma también contiene trazas de glucosa, iones minerales, hormonas, dióxido de carbono y otras sustancias.

Elementos formados

Los elementos formados en la sangre incluyen glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Estos diferentes tipos de elementos se muestran en la Figura ( PageIndex {3} ) y se describen en las secciones siguientes.

Las células rojas de la sangre

Las células más numerosas en la sangre son las células rojas de la sangre, también llamados eritrocitos. Un microlitro de sangre contiene entre 4,2 y 6,1 millones de glóbulos rojos, y los glóbulos rojos constituyen aproximadamente una cuarta parte de todas las células del cuerpo humano. El citoplasma de un glóbulo rojo maduro está casi completamente lleno de hemoglobina, la proteína que contiene hierro que se une al oxígeno y le da a la célula su color rojo. Los glóbulos rojos maduros carecen de un núcleo celular y de la mayoría de los orgánulos para proporcionar el máximo espacio para la hemoglobina. Son poco más que sacos de hemoglobina.

Los glóbulos rojos también transportan proteínas llamadas antígenos que determinan el tipo de sangre. El tipo de sangre es una característica genética. Los sistemas de tipo sanguíneo humano más conocidos son los sistemas ABO y Rhesus. Estos se describen en la siguiente sección.

Glóbulos blancos (WBC)

células blancas de la sangre son células en la sangre que defienden al cuerpo contra los microorganismos invasores y otras amenazas. Hay muchos menos glóbulos blancos (también llamados leucocitos) que glóbulos rojos en la sangre. Normalmente hay solo alrededor de 1,000 a 11,000 glóbulos blancos por microlitro de sangre. A diferencia de los glóbulos rojos, los glóbulos blancos tienen un núcleo. Los glóbulos blancos son parte del sistema inmunológico del cuerpo. Destruyen y eliminan células viejas o anormales y restos celulares, así como atacan patógenos y sustancias extrañas. Hay dos categorías de leucocitos, granulocitos (contienen gránulos visibles en el citoplasma) y agranulocitos (no contienen gránulos). Los granulocitos incluyen neutrófilos, eosinófilos y basófilos. Los agranulocitos incluyen linfocitos y monocitos. Los cinco tipos difieren en sus funciones inmunitarias específicas. El porcentaje relativo y las funciones de los WBC se resumen en la Tabla ( PageIndex {1} ):

Tabla ( PageIndex {1} ): Tipos principales de glóbulos blancos

Tipo de leucocito

Porcentaje de todos los leucocitos

Funciones principales)

Neutrófilos

62

Fagocitar (engullir y destruir) bacterias y hongos en la sangre

Eosinófilos

2

Atacar y matar parásitos grandes; llevar a cabo respuestas alérgicas

Basófilo

<1

Liberar histaminas en respuestas inflamatorias.

Linfocito

30

Atacar y destruir células tumorales e infectadas por virus; crear inmunidad duradera a patógenos específicos

Monocitos

5

Fagocitar patógenos y desechos en los tejidos.

Plaquetas

Plaquetas también llamados trombocitos, son en realidad fragmentos de células. Al igual que los glóbulos rojos, carecen de núcleo y son más numerosos que los glóbulos blancos. Hay alrededor de 150.000 a 400.000 plaquetas por microlitro de sangre.

La función principal de las plaquetas es la coagulación de la sangre o coagulación. Este es el proceso por el cual la sangre cambia de un líquido a un gel, formando un tapón en un vaso sanguíneo dañado. Si la coagulación de la sangre tiene éxito, da como resultado la hemostasia, que es el cese de la pérdida de sangre del vaso dañado. Un coágulo de sangre consta de plaquetas y proteínas, especialmente la proteína fibrina. Puede ver una micrografía de microscopio electrónico de barrido de un coágulo de sangre en la Figura ( PageIndex {4} ).

La coagulación comienza casi instantáneamente después de que ocurre una lesión en el endotelio de un vaso sanguíneo. Las plaquetas se activan y cambian su forma de esférica a estrella, como se muestra en la Figura ( PageIndex {5} ). Esto les ayuda a agregarse entre sí en el sitio de la lesión para comenzar a formar un tapón en la pared del vaso. Las plaquetas activadas también liberan sustancias en la sangre que activan plaquetas adicionales y comienzan una secuencia de reacciones que conducen a la formación de fibrina. Los filamentos de fibrina entrecruzan el tapón de plaquetas y lo fortalecen, de la misma manera que las barras de refuerzo fortalecen el concreto.

Formación y degradación de glóbulos

La sangre se considera un tejido conectivo porque las células sanguíneas se forman dentro de los huesos. Los tres tipos de células sanguíneas se producen en la médula roja de los huesos en un proceso llamado hematopoyesis. La formación de células sanguíneas se produce por la proliferación de células madre en la médula. Estas células madre se renuevan por sí mismas: cuando se dividen, algunas de las células hijas siguen siendo células madre, por lo que la reserva de células madre no se agota. Otras células hijas siguen varias vías para diferenciarse en una variedad de tipos de células sanguíneas. Una vez que las células se han diferenciado, no pueden dividirse para formar copias de sí mismas.

Finalmente, las células sanguíneas mueren y deben ser reemplazadas mediante la formación de nuevas células sanguíneas a partir de células madre en proliferación. Después de que las células sanguíneas mueren, las células muertas son fagocitadas (engullidas y destruidas) por los glóbulos blancos y eliminadas de la circulación. Esto ocurre con mayor frecuencia en el bazo y el hígado.

Trastornos de la sangre

Muchos trastornos humanos afectan principalmente a la sangre. Incluyen cánceres, trastornos genéticos, intoxicaciones por toxinas, infecciones y deficiencias nutricionales.

  • Leucemia es un grupo de cánceres de los tejidos que forman la sangre en la médula ósea. Es el tipo de cáncer más común en niños, aunque la mayoría de los casos ocurren en adultos. La leucemia generalmente se caracteriza por una gran cantidad de glóbulos blancos anormales. Los síntomas pueden incluir sangrado excesivo y hematomas, fatiga, fiebre y un mayor riesgo de infecciones. Se cree que la leucemia es causada por una combinación de factores genéticos y ambientales.
  • Hemofilia se refiere a cualquiera de varios trastornos genéticos que causan disfunción en el proceso de coagulación de la sangre. Las personas con hemofilia son propensas a sufrir hemorragias potencialmente incontrolables incluso con lesiones que de otro modo serían intrascendentes. También suelen sufrir hemorragias en los espacios entre las articulaciones, lo que puede causarles paralización.
  • La intoxicación por monóxido de carbono ocurre cuando el monóxido de carbono inhalado (por ejemplo, en los humos de un horno doméstico defectuoso) se une irreversiblemente a la hemoglobina en los glóbulos rojos. Como resultado, el oxígeno no puede unirse a los glóbulos rojos para su transporte por todo el cuerpo y esto puede provocar rápidamente asfixia. El monóxido de carbono es extremadamente peligroso porque es incoloro e inodoro, por lo que los sentidos humanos no pueden detectarlo en el aire.
  • El VIH es un virus que infecta ciertos tipos de glóbulos blancos e interfiere con la capacidad del cuerpo para defenderse de los patógenos y otras causas de enfermedad. La infección por VIH puede eventualmente conducir al SIDA o al síndrome de inmunodeficiencia adquirida. El SIDA se caracteriza por infecciones raras y cánceres que las personas con un sistema inmunológico sano casi nunca adquieren.
  • Anemia es un trastorno en el que la sangre tiene un volumen inadecuado de glóbulos rojos. Esto reduce la cantidad de oxígeno que puede transportar la sangre y puede causar debilidad y fatiga. Estos y otros signos y síntomas de anemia se muestran en la siguiente figura. La anemia tiene muchas causas posibles, que incluyen sangrado excesivo, trastornos hereditarios como la hemoglobina falciforme o deficiencias nutricionales (hierro, ácido fólico o vitamina B12). La anemia grave puede requerir transfusiones de sangre donada.

Característica: Mito vs Realidad


Donar sangre salva vidas. De hecho, con cada donación de sangre, se pueden salvar hasta tres vidas. La sensación de saber que ha salvado vidas bien vale la pena el poco tiempo que lleva hacer una donación de sangre. No obstante, solo una minoría de donantes potenciales realmente dona sangre. Hay muchos mitos sobre la donación de sangre que contribuyen al pequeño porcentaje de donantes. Conocer los hechos puede reafirmar su decisión de donar si ya es donante. Si aún no es donante, conocer los hechos puede ayudarlo a decidir convertirse en donante.

Mito: Su sangre podría contaminarse con una infección durante la donación.

Realidad: No hay riesgo de contaminación porque solo se utilizan catéteres, tubos y otros equipos desechables de un solo uso para recolectar sangre para una donación.

Mito: Es demasiado mayor (o demasiado joven) para donar sangre.

Realidad: No hay límite de edad superior para donar sangre siempre que esté sano. El límite de edad mínimo es de 16 años.

Mito: No puede donar sangre si tiene presión arterial alta.

Realidad: Siempre que su presión arterial esté por debajo de 180/100 en el momento de la donación, puede donar sangre. Incluso si toma medicamentos para la presión arterial para mantener su presión arterial por debajo de este nivel, puede donar.

Mito: No puede donar sangre si tiene el colesterol alto.

Realidad: Tener colesterol alto no afecta su capacidad para donar sangre. Tomar medicamentos para reducir el colesterol tampoco lo descalifica.

Mito: No puede donar sangre si se ha vacunado contra la gripe.

Realidad: La vacuna contra la gripe no afecta su capacidad para donar sangre. Incluso puede donar el mismo día en que recibe la vacuna contra la gripe.

Mito: No puede donar sangre si toma medicamentos.

Realidad: Mientras esté sano, en la mayoría de los casos, tomar medicamentos no le impide donar sangre.

Mito: Su sangre no es necesaria si es un tipo de sangre común.

Realidad: Todos los tipos de sangre están en constante demanda.

Revisar

  1. ¿Qué es la sangre? ¿Por qué se considera que la sangre es un tejido conectivo?
  2. Identifica cuatro funciones fisiológicas de la sangre en el cuerpo.
  3. Describe el plasma y sus componentes.
  4. Identificar los glóbulos rojos y su función principal.
  5. ¿Qué son los glóbulos blancos? ¿Qué sistema del cuerpo, además del sistema cardiovascular, incluye glóbulos blancos?
  6. Explique cómo las plaquetas provocan la coagulación.
  7. Resume la formación y degradación de las células sanguíneas.
  8. Identifica tres trastornos de la sangre.
  9. Para cada una de las descripciones siguientes, elija la célula sanguínea que mejor se ajuste a la descripción.

    Glóbulos: glóbulos rojos; células blancas de la sangre; plaquetas

    una. Tiene un nucleo

    B. Responsable de la coagulación sanguínea.

    C. El monóxido de carbono se une a una proteína en estas células.

  10. una. ¿Cuál es otro nombre para los eritrocitos?

    B. ¿Cuál es otro nombre para los leucocitos?

  11. Verdadero o falso. El plasma se refiere al citoplasma dentro de las células sanguíneas.

  12. Verdadero o falso. Las plaquetas son fragmentos de células.


5.17 El genoma humano

Figura 5.17.1 Una copia en blanco y negro de Leonardi de Vinci & # 8217s Vitruvian Man.

Hombre de Vitruvio

El dibujo de la Figura 5.17.1, llamado hombre de Vitruvio, fue creado por Leonardo da Vinci en 1490. Estaba destinado a mostrar proporciones normales del cuerpo humano. Vitruvio Hombre se utiliza hoy para representar un enfoque diferente del cuerpo humano. Simboliza un proyecto de investigación científica que comenzó en 1990, exactamente 500 años después de que da Vinci creara el dibujo. Ese proyecto, llamado Proyecto Genoma Humano, es el proyecto de investigación biológica colaborativa más grande jamás emprendido.

¿Qué es el genoma humano?

los Genoma humano se refiere a todo el ADN de la especie humana. El ADN humano consta de 3.300 millones de pares de bases y se divide en más de 20 mil genes en 23 cromosomas. Los seres humanos heredamos un juego de cromosomas de cada padre. Así que en realidad hay dos copias de cada uno de esos 20.000 genes. El genoma humano también incluye secuencias de ADN no codificantes, como se muestra en la Figura 5.17.2.

Figura 5.17.2 Genoma, cromosomas y genes humanos. Cada cromosoma del genoma humano contiene muchos genes, así como regiones intergénicas (entre genes) no codificantes. Cada par de cromosomas se muestra aquí en un color diferente.


Funciones de la sangre

La sangre realiza muchas funciones importantes en el cuerpo. Las principales funciones de la sangre incluyen:

  • Suministro de oxígeno a los tejidos, que todas las células necesitan para la respiración celular aeróbica.
  • Suministrar a las células nutrientes, incluidos glucosa, aminoácidos y ácidos grasos.
  • Eliminar los desechos metabólicos de las células, incluidos el dióxido de carbono, la urea y el ácido láctico.
  • Ayudando a defender el cuerpo de patógenos y otras sustancias extrañas.
  • Formando coágulos para sellar los vasos sanguíneos rotos y detener el sangrado.
  • Transporte de hormonas y otras moléculas mensajeras.
  • Regula el pH del cuerpo, que debe mantenerse dentro de un rango estrecho (7.35 a 7.45).
  • Ayuda a regular la temperatura corporal (mediante vasoconstricción y vasodilatación).

La anemia hemolítica de la bartonelosis humana

Se ha realizado un estudio de los procesos de formación y destrucción de la sangre, además de otras investigaciones de la fisiopatología de la anemia de la bartonelosis humana. De los resultados obtenidos se pueden extraer las siguientes conclusiones:

1. La vida útil de los eritrocitos parasitados por Bartonella bacilliformis se acorta considerablemente. Sin embargo, no todos los glóbulos rojos parasitados se destruyen prematuramente.

2. Los glóbulos rojos de sujetos normales se destruyen parcialmente cuando se inyectan en pacientes infectados. Más del 50 por ciento de ellos sobreviven normalmente.

3. La fragilidad mecánica de los glóbulos rojos aumenta en la mayoría de los casos.

4. El índice de secuestro de glóbulos rojos por el hígado y el bazo aumentó en los tres pacientes estudiados. Además, los productos del catabolismo de la hemoglobina aumentaron en todos los pacientes estudiados.

5. El aumento de la producción de glóbulos rojos como respuesta a la gran destrucción se impidió en un principio, pero luego alcanzó su punto máximo, siendo en algunos casos cinco veces mayor de lo normal.

6. La búsqueda de aglutininas y hemolisinas fue negativa.

7. La cantidad de protoporfirinas libres en los glóbulos rojos aumentó, lo que indica que hubo alguna interferencia en la síntesis de hemoglobina que también explicaría la hipocromía de los glóbulos rojos.

8. El aumento del diámetro de los glóbulos rojos fue independiente de la cantidad real de reticulocitos.


Sangre

Los artículos de investigación primarios se publicarán en las siguientes categorías científicas: Ensayos clínicos y observaciones Terapia génica Hematopoyesis y células madre Inmunobiología e inmunoterapia Neoplasia mieloide Neoplasia linfoide Fagocitos, granulocitos y mielopoyesis Plaquetas y trombopoyesis Glóbulos rojos, Hierro y eritropoyesis Trombosis y medicina Transfusión y hemostasia Biología vascular. Los artículos pueden incluirse en más de una categoría según corresponda. Se invita a los autores a enviar una consulta previa a la presentación si no están seguros de si su trabajo cae dentro del alcance general de la revista.

Sangre ha formulado alcances más precisos para inmunobiología e inmunoterapia, biología vascular, VIH / HTLV y presentaciones de ensayos clínicos. La revista está muy interesada en las presentaciones, como se refleja en las definiciones vinculadas a continuación.

Sangre da la bienvenida a la presentación de manuscritos que informen sobre ensayos clínicos, ya sean de fase 1, 2, 3 o 4. Los informes deben incluir una descripción completa del diseño del estudio, la población de pacientes, la metodología y la conducta, y el plan estadístico.

La inmunobiología y la inmunoterapia abarcan un amplio espectro de investigación, pero Sangre sólo puede incluir artículos que tengan implicaciones claras e importantes para la hematología. Se da preferencia a los artículos que se centran en los enfoques de inmunobiología humana, inmunoterapia y farmacología inmunitaria en el entorno humano y aquellos con implicaciones significativas para la comprensión de los procesos hematológicos normales o malignos. Los artículos sobre inmunología tumoral, vacunas tumorales y desarrollo de inmunoterapia contra el cáncer pueden ser apropiados si las células diana o los antígenos son relevantes para las neoplasias malignas hematológicas, pero en general Sangre no puede acomodar artículos de inmunología de tumores que se centren únicamente en tipos de tumores no hematológicos.

Los artículos que investigan la autoinmunidad y utilizan modelos no hematológicos no están dentro del alcance de Sangre.

Los artículos de biología vascular que se centran principalmente en la aterosclerosis están fuera del alcance de Sangre y en su lugar debería ser considerado para revistas alternativas.

Los artículos se consideran fuera del alcance de Sangre será devuelto al autor sin una revisión completa por pares.


Herencia monohíbrida

Genotipo: es la composición genética de un organismo en términos de los alelos presentes.

Fenotipo: son las características observables de un organismo.

Homocigoto: tiene dos alelos idénticos de un gen en particular. Dos individuos homocigotos idénticos que se reproducen juntos serán pura raza.

Heterocigoto: tiene dos alelos diferentes de un gen en particular. Un individuo heterocigoto no será pura raza.

Dominante: es un alelo que se expresa si está presente.

Recesivo: es un alelo que solo se expresa cuando no hay presente ningún alelo dominante del gen.

Diagramas genealógicos y herencia:

Los diagramas genealógicos son similares a los árboles genealógicos y se pueden usar para demostrar cómo se pueden heredar las enfermedades genéticas.

Incluyen símbolos para indicar si los individuos son hombres o mujeres y cuál es su genotipo para una característica genética particular.

  1. el organismo con el rasgo dominante siempre se cruza con un organismo con el rasgo recesivo
  2. si CUALQUIER descendencia muestra el rasgo recesivo, el genotipo desconocido es heterocigoto
  3. si TODOS los descendientes tienen el rasgo dominante, el genotipo desconocido es homocigoto dominante
  4. Se necesita un gran número de descendientes para obtener resultados fiables.

Si ambos genes de un par alelomórfico producen sus efectos en un individuo (es decir, ninguno de los alelos es dominante sobre el otro), se dice que los alelos son codominante.

La herencia de los grupos sanguíneos ABO humanos proporciona un ejemplo de codominancia.

El gen que controla los grupos sanguíneos ABO humanos tiene tres alelos, no solo dos:

La tabla muestra los posibles genotipos (alelos presentes) y fenotipos (grupo sanguíneo).

Dado que los alelos de los grupos A y B son dominantes con respecto a los del grupo O, una persona del grupo A podría tener el genotipo I ^ AI ^ A o I ^ AI ^ O. De manera similar para el grupo B. No existen genotipos alternativos para los grupos AB y O.

Característica ligada al sexo es aquel en el que el gen responsable se encuentra en un cromosoma sexual, lo que lo hace más común en un sexo que en el otro.


Leucocitos

Leucocitos (también llamados glóbulos blancos) son células en la sangre que defienden al cuerpo contra microorganismos invasores y otras amenazas. Hay muchos menos leucocitos que glóbulos rojos en la sangre. Normalmente hay solo alrededor de 1,000 a 11,000 glóbulos blancos por microlitro de sangre. A diferencia de los eritrocitos, los leucocitos tienen un núcleo. Los glóbulos blancos son parte del sistema inmunológico del cuerpo. Destruyen y eliminan células viejas o anormales y restos celulares, así como atacan patógenos y sustancias extrañas. Hay cinco tipos principales de glóbulos blancos, que se describen en la tabla 14.5.1: neutrófilos, eosinófilos, basófilos, linfocitos y monocitos. Los cinco tipos difieren en sus funciones inmunitarias específicas.

Tabla 14.5.1: Principales tipos de glóbulos blancos
Tipo de leucocito Porcentaje de todos los leucocitos Funciones principales)
Neutrófilos 62% Fagocitar (engullir y destruir) bacterias y hongos en la sangre.
Eosinófilos 2% Atacar y matar grandes parásitos lleva a cabo reacciones alérgicas.
Basófilo menos que 1% Libera histaminas en respuestas inflamatorias.
Linfocito 30% Atacar y destruir las células tumorales e infectadas por virus crea una inmunidad duradera frente a patógenos específicos.
Monocitos 5% Fagocitar patógenos y desechos en tejidos.


Ver el vídeo: Líquidos corporales #1 - Agua Corporal Total (Diciembre 2022).