Il sangue è formato da una sospensione di cellule speciali in un liquido chiamato plasma. In un uomo adulto, il sangue costituisce circa 1/12 del peso corporeo e corrisponde a 5-6 litri. Il 55 % del sangue è costituito da plasma, il 45 % da cellule chiamate anche elementi figurati. Il sangue svolge numerose ed importanti funzioni. Per mezzo dell'emoglobina contenuta negli eritrociti, esso trasporta l'ossigeno ai vari tessuti e ne preleva l'anidride carbonica (CO2). Esso trasporta sostanze nutritive (amminoacidi, zuccheri, sali minerali) e raccoglie le particelle escrete che verranno eliminate attraverso il filtro renale. Il sangue trasporta inoltre ormoni, enzimi e vitamine. Esso presiede anche alla difesa dell'organismo attraverso l'azione di fagocitosi da parte dei leucociti, il potere battericida del siero e mediante la risposta immunitaria di cui sono protagonisti i linfociti.
Il siero libero da cellule, o plasma, può essere ottenuto per centrifugazione. Il plasma è un fluido leggermente alcalino, con caratteristico colore giallino, costituito per il 90 % da acqua e per il 10 % da sostanza secca. Nove parti di questa sono costituite da sostanze organiche, mentre una parte è costituita da minerali. Le sostanze organiche del plasma sono formate da glucidi (glucosio), lipidi (colesterolo, trigliceridi, fosfolipidi, lecitina, grassi), proteine (globuline, albumine, fibrinogeno), glicoproteine, ormoni (gonadotropine, eritropoietina, trombopoietina), amminoacidi e vitamine. Le sostanze minerali sono dissolte sotto forma ionica, cioè dissociate in ioni positivi e negativi.
Nel sangue, sono presenti cellule speciali, classificate in: eritrociti e leucociti. Sono presenti anche le piastrine, che non sono però considerate vere e proprie cellule. Di seguito, verranno descritte le differenti categorie di cellule del sangue.
GLI ERITROCITI (globuli rossi)
Gli eritrociti sono le cellule più numerose del sangue:
circa 4-6 milioni /mm3. Essi sono chiamati anche emazie, oppure
globuli rossi. Nell'uomo e in tutti i mammiferi, gli eritrociti sono privi di
nucleo e hanno la forma di una lente biconcava. Negli altri vertebrati
(pesci, anfibi, rettili e uccelli), essi possiedono il nucleo. I globuli
rossi sono ricchi di emoglobina, una proteina capace di legarsi in modo
labile all'ossigeno. Quindi, queste cellule sono incaricate di rifornire
di ossigeno i tessuti e in parte di recuperare l'anidride carbonica
che essi producono come scarto. La maggior parte della CO2 è
tuttavia trasportata dal plasma, sotto forma di carbonati in soluzione. |
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Nei globuli rossi dei mammiferi, la mancanza del nucleo lascia più spazio all'emoglobina e la forma biconcava aumenta il rapporto tra la superficie e il volume citoplasmatico della cellula. Queste caratteristiche rendono più efficiente la diffusione dell'ossigeno da parte di queste cellule. Nella nota "anemia falciforme", le emazie assumono una caratteristica forma a falce. Con il microscopio elettronico, si è visto che i globuli rossi possono essere di forme diverse: normali (discociti), a bacca (crenati), a riccio o spinosi (echinociti), codociti, dentellati, a fuso, a falce, a elmetto, appuntiti, indentati, poichilociti, etc. Gli eritrociti hanno una vita media di 120 giorni. Giunti al termine della loro vita, essi vengono trattenuti dalla milza e fagocitati dai macrofagi.
La principale funzione delle piastrine, o trombociti, è di fermare la perdita di sangue nelle ferite (emostasi). A tale scopo, esse si aggregano e liberano fattori che promuovono la coagulazione del sangue. Fra queste c'è la serotonina che riduce il calibro dei vasi lesionati e rallenta il flusso ematico, la fibrina che intrappola cellule e forma il coagulo. Anche se appaiono di forma tondeggiante, le piastrine non sono propriamente delle cellule. Negli strisci colorati con il Giemsa, hanno un colore porpora intenso. Il loro diametro è di circa 2-3 µm, quindi sono assai più piccole degli eritrociti. La loro densità nel sangue è di 200000-300000 /mm3.
I leucociti, o globuli bianchi, sono incaricati della difesa dell'organismo. Nel sangue essi sono assai meno numerosi dei globuli rossi. La densità di leucociti nel sangue è di 5000-7000 /mm3. I leucociti si dividono in due categorie: granulociti e cellule linfoidi (o agranulociti). Il termine di granulociti è dovuto alla presenza di granuli nel citoplasma di queste cellule. Questi granuli sono differenti nei vari tipi di granulocita e ci aiutano a distinguerli. Infatti, questi granuli hanno una differente affinità verso i coloranti neutri, acidi o basici e fanno assumere al citoplasma un colore differente. I granulociti si distinguono dunque in neutrofili, eosinofili (o acidofili), basofili. Le cellule linfoidi, invece, si distinguono in linfociti e monociti. Come vedremo più avanti, anche la forma del nucleo ci aiuta nel riconoscimento dei leucociti.
Ciascun tipo di leucocita è presente nel sangue in proporzioni diverse:
granulocita neutrofilo 50 - 70 %
granulocita eosinofilo 2 - 4 %
granulocita basofilo 0,5 - 1 %
linfocita 20 - 40 %
monocita 3 - 8 %
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I neutrofili sono molto attivi nel fagocitare
batteri e sono presenti in grandi quantità nel pus delle ferite. Purtroppo,
queste cellule non sono capaci di rinnovare i lisosomi utilizzati nel
digerire i microbi e muoiono dopo averne fagocitati alcuni. |
Gli eosinofili aggrediscono parassiti e fagocitano
i complessi antigene-anticorpo. |
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I basofili secernono sostanze anticoagulanti,
vasodilatatrici come l'istamina e la serotonina. Anche se possiedono capacità
fagocitaria, la loro funzione principale è quella di secernere sostanze che
mediano la reazione di ipersensibilità. |
I linfociti sono cellule che, oltre a essere presenti del sangue, popolano gli organi e i tessuti linfoidi, nonchè la linfa che circola nei vasi linfatici. Gli organi linfoidi comprendono il timo, il midollo osseo (negli uccelli la bursa), la milza, i linfonodi, le tonsille palatine, le placche di Peyer e il tessuto linfoide dei tratti respiratorio e digerente.
La maggior parte dei linfociti circolanti nel sangue si
trova allo stato di riposo. Essi hanno l'aspetto di piccole cellule con
nucleo compatto che occupa quasi tutto il volume cellulare. Di conseguenza,
il citoplasma è molto ridotto. I linfociti degli organi e dei tessuti
linfoidi possono invece essere attivati in varia misura a seguito della
stimolazione antigenica. Nel sangue, i linfociti rappresentano il 20-40% di
tutti i leucociti e possiedono una dimensione leggermente superiore a quella
dei globuli rossi. |
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I linfociti sono i costituenti principali del sistema immunitario che costituisce una difesa contro l'attacco di microrganismi patogeni quali virus, batteri, funghi e protisti. I linfociti producono anticorpi e li dispongono sulla membrana. Un anticorpo è una molecola proteica in grado di legarsi a una molecola di forma complementare, definita come antigene, e di riconoscerla. Come tutte le proteine, anche gli anticorpi sono codificati da geni. In base ad un meccanismo di ricombinazione di alcuni di questi geni, ogni linfocita produce anticorpi di una forma particolare e che gli è propria. I linfociti esercitano quindi un'azione detta specifica in quanto ciascuno riconosce soltanto l'antigene di forma complementare. Anche se ciascun linfocita è talmente selettivo da riconoscere una sola molecola, il numero di linfociti in circolo è talmente grande che essi possono riconoscere praticamente tutte le sostanze presenti nell'organismo, sia proprie che estranee. Si tratta di un centinaio di milioni di molecole diverse.
Le cellule del sistema immunitario, in particolare i linfociti, cooperano
fra loro per attivare, potenziare, precisare la risposta immunitaria. Per
raggiungere tale scopo, esistono diversi tipi di linfocita, con funzioni
differenti: linfociti T e B. Quando le cellule B vengono attivate, si
riproducono intensamente (selezione clonale) e si trasformano in plasmacellule
le quali secernono nel circolo una grande quantità di anticorpi (risposta
umorale). Questi anticorpi liberi, quando incontrano microoganismi che
possiedono molecole di forma complementare (epitopi), si legano ad esse
formando dei complessi che li immobilizzano. In seguito, altre cellule non
specifiche, ma capaci di riconoscere gli anticorpi, fagocitano questi
complessi.
A loro volta, le cellule T si dividono in tre categorie: Tc
(citotossici), Th (helpers), Ts (soppressori). Anche i linfociti citotossici
si riproducono intensamente quando sono attivati. Tuttavia essi non liberano
anticorpi nel circolo, ma li espongono sulla loro membrana e li usano per
riconoscere essenzialmente cellule del proprio organismo infettate da virus o
tumorali. I linfociti citotossici uccidono le cellule rilasciando perforine,
sostanze che producono lesioni sulla membrana della cellula bersaglio e ne
provocano la morte per lisi osmotica (risposta cellulo-mediata). I linfociti
helper sono necessari per attivare sia i linfociti B che quelli Tc i quali,
pur avendo riconosciuto agenti estranei, generalmente non entrano in azione. I linfociti
soppressori riducono l'intensità della risposta immunitaria.
Il sistema immunitario non deve però aggredire le cellule dell'organismo a cui appartiene. La reazione autoimmune danneggia l'organismo e può portarlo alla morte. Come fa il sistema immunitario a distinguere fra il sè e il non sè? Abbiamo visto che i linfociti B e quelli Tc che hanno riconosciuto un antigene, non si attivano, ma hanno bisogno dell'attivazione da parte di un linfocita helper. Poco tempo dopo essere stati prodotti, una parte dei nuovi linfociti passa per il timo dove diventano linfociti T. Qui queste cellule vengono confrontate con tutti gli antigeni del proprio corpo (autoantigeni). Sembra che i linfociti Th che riconoscono un antigene, essendo ancora immaturi, vadano incontro a morte. In questo modo, essendo stati soppressi i linfociti Th autoreattivi, possono essere successivamente attivati solo i linfociti B e Tc che abbiano riconosciuto antigeni estranei. Il sistema di citotossicità cellulare mediato dalle cellule Th si è evoluto come una difesa contro le proprie cellule infettate, modificate o aberranti. Infatti, i linfociti Tc e B possono attivarsi contro i batteri anche senza il consenso degli helper.
I linfociti B e Tc attivati, oltre a produrre anticorpi e a uccidere cellule
estranee, si moltiplicano attivamente. Durante la divisione cellulare, spesso
avvengono dei riarrangiamenti nella sequenza dei geni che codificano per l'anticorpo.
In questo modo, l'anticorpo delle nuova cellula assume una forma leggermente
differente rispetto a quella del "genitore mitotico". Se la nuova
forma si adatta meglio all'antigene, questa cellula verrà indotta a riprodursi
di più. La nuova generazione di cloni è più efficiente della precedente e a sua
volta può originare una varietà ancora più selettiva. Questo processo e quello
di selezione clonale rendono progressivamente più efficace la risposta
immunitaria.
Infine, il sistema immunitario produce cellule memoria, linfociti che si
disattivano, ma che sono pronti a riattivarsi in occasione di incontri
successivi con lo stesso antigene.
Oltre alle cellule T e B, nel sangue periferico e negli organi linfoidi, si trova una terza popolazione di linfociti che non presenta recettori per l'antigene e che, pertanto, svolge funzioni difensive di tipo non specifico e non è attivata dagli helper. Queste cellule rappresentano la componente filogeneticamente più antica del sistema immunitario e si caratterizzano principalmente per la loro attività citotossica. Per tali ragioni esse vengono denominate cellule NK, Natural Killer. Oltre a uccidere virus, batteri, cellule infettate e cellule neoplastiche, questi linfociti regolano anche la produzione di altre cellule ematiche quali eritrociti e granulociti.
I monociti sono precursori dei macrofagi.
Sono le cellule del sangue di dimensione maggiore. Quando nel midollo osseo
raggiungono la maturità, vengono immessi nella circolazione sanguigna dove
permangono per 24-36 ore. Migrano poi nel tessuto connettivo, dove diventano
macrofagi e si muovono nei tessuti. In presenza di un focolaio infiammatorio,
i monociti migrano attivamente dai vasi sanguigni e iniziano una intensa
attività fagocitaria. Il ruolo di queste cellule non si esaurisce nella
fagocitosi poichè mostrano anche un'intensa attività di secrezione. Essi
producono sostanze che hanno funzioni difensive, come il lisozima, gli
interferoni ed altre sostanze che modulano la funzionalità di altre cellule.
I macrofagi cooperano nella difesa immunitaria, espongono sulla membrana
molecole dei corpi digeriti e li presentano alle cellule più specializzate,
come i linfociti Th e B. |
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Il sangue nell'organismo ha le seguenti funzioni:
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trasporta
gas disciolti
portando ossigeno dai polmoni ai tessuti e anidride carbonica dai tessuti ai
polmoni; |
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distribuisce
le sostanze nutritive assorbite nel tubo digerente o rilasciate dai depositi del tessuto
adiposo o dal fegato; |
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trasporta
i prodotti del catabolismo dai tessuti periferici ai siti di eliminazione come i
reni; |
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consegna
enzimi e ormoni a
specifici tessuti-bersaglio; |
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regola
il pH e la composizione elettrolitica dei liquidi interstiziali in ogni parte del corpo; |
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riduce
le perdite dei liquidi attraverso i vasi danneggiati o ad altri lesionati. Le reazioni di
coagulazione bloccano le interruzioni nelle pareti vascolari prevenendo
modificazioni nel volume del sangue che possono intaccare seriamente la
funzione cardiovascolare; |
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difende
il corpo dalle tossine e dagli agenti patogeni: infatti trasporta globuli
bianchi, cellule specializzate che migrano nei tessuti periferici per
"combattere" infezioni o rimuovere detriti e apporta anticorpi,
proteine speciali che attaccano micro-organismi o agenti estranei. Il sangue,
inoltre, riceve tossine prodotte da infezioni, danni fisici o attività
metaboliche e le consegna al fegato e ai reni dove possono venire inattivate
o espulse; |
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aiuta
a regolare la temperatura del corpo assorbendo e ridistribuendo calore. |
L'organismo umano contiene
5-6 litri di sangue, equivalenti all' 8%circa del peso corporeo.
Componenti del sangue
Il sangue è formato da due
principali componenti: