1.

Introduzione

Sangue Tessuto liquido circolante all’interno dei vasi del sistema circolatorio. Il sangue è classificato tra i tessuti connettivi, in quanto è formato da elementi cellulari dispersi in una sostanza intercellulare amorfa, e perché mette in relazione parti diverse del corpo. Per le sue proprietà, che lo rendono estremamente differente da altri tipi di connettivo, può comunque essere considerato in modo indipendente.

Il sangue ha la funzione di distribuire le sostanze nutritive in tutte le cellule del corpo, e di asportarne le sostanze di scarto (vedi Apparato digerente; Apparato urinario); inoltre trasporta i gas respiratori, ossigeno e anidride carbonica, (vedi Respirazione) e le cellule preposte alla difesa dell’organismo (vedi Sistema immunitario). Quando si arricchisce di ossigeno nei polmoni e scorre nelle arterie, il sangue è di colore rosso vivo, mentre diventa rosso bluastro quando ha ceduto l’ossigeno ai tessuti per nutrirli e sta tornando ai polmoni attraverso i capillari e le vene. Il flusso continuo del sangue è prodotto dall’attività di pompaggio effettuata dal cuore.

2.

Composizione

Il sangue presenta due componenti: una liquida, che prende il nome di plasma; e una corpuscolata, i cui costituenti sono detti “elementi figurati” e comprendono i globuli rossi (eritrociti), i globuli bianchi (leucociti) e i trombociti (piastrine).

Nel plasma le cellule sospese che costituiscono la parte corpuscolata del sangue formano il 44% circa del volume complessivo del sangue. Il sangue ha una densità relativa compresa tra 1,056 e 1,066. In un adulto sano di media corporatura il volume del sangue è compreso tra 4,5 e 5 litri. Il plasma è formato in gran parte da acqua, un mezzo che facilita la circolazione dei molti fattori indispensabili presenti nel sangue. Un mm³ di sangue umano contiene circa 5 milioni di eritrociti (o globuli rossi), 5-10 milioni di leucociti (o globuli bianchi) e 150.000-400.000 trombociti (o piastrine).

Il sangue contiene, inoltre, molti sali, sostanze organiche e gas in soluzione. Dal plasma si può separare un liquido, il siero, che corrisponde al plasma cui viene sottratta una sostanza, il fibrinogeno, coinvolta nel processo di coagulazione. La valutazione dei valori dei parametri sanguigni viene comunemente effettuata mediante l’analisi del sangue su un campione prelevato da una vena del braccio; attraverso questa semplice indagine è possibile evidenziare condizioni patologiche eventualmente presenti nel paziente.

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Plasma

Il plasma è una sostanza complessa, composta soprattutto di acqua. Contiene inoltre: proteine; sostanze inorganiche come il sodio, il potassio, il cloruro, il carbonato e il bicarbonato di calcio; zuccheri; ormoni; enzimi; lipidi; amminoacidi; e prodotti di scarto come l’urea e la creatinina. Queste sostanze sono tutte presenti in quantità minime.

Le principali proteine del plasma comprendono l’albumina, la cui funzione principale è il mantenimento della pressione osmotica del sangue e quindi il controllo della sua tendenza a diffondere attraverso le pareti dei vasi; una decina o più di altre proteine, tra cui il fibrinogeno e la protrombina, che prende parte alla coagulazione; le agglutinine, che provocano la reazione di agglutinazione tra campioni di sangue di gruppi diversi e responsabili di una forma di shock chiamata shock anafilattico; molti tipi di immunoglobuline, tra cui gli anticorpi, che assicurano l’immunità contro molte malattie. Altre importanti proteine plasmatiche sono deputate al trasporto di nutrienti indispensabili ai tessuti come il rame, il ferro, altri metalli e vari ormoni.

La separazione delle proteine plasmatiche, tecnica impiegata per studiare separatamente le proprietà dei diversi tipi di proteine, venne eseguita per la prima volta negli anni Venti del Novecento, mentre il loro frazionamento su larga scala, che consente l’uso delle singole frazioni, fu ottenuto nel corso della seconda guerra mondiale. Ciò ha permesso di utilizzare l’albumina come sostituto del sangue o del plasma nelle trasfusioni, le gammaglobuline per la protezione a breve termine contro malattie come il morbillo e la parotite e la globulina antiemofilica per curare l’emofilia.

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Globuli rossi (eritrociti)

Gli eritrociti hanno la forma di dischi tondeggianti, concavi da entrambi i lati, del diametro di circa 7,5 millesimi di mm. Negli esseri umani e nella maggior parte degli altri mammiferi, un eritrocita maturo non possiede un nucleo, mentre in alcuni vertebrati i globuli rossi sono ovali e dotati di nucleo. In alcune situazioni patologiche caratterizzate da una veloce produzione di eritrociti (come nelle emorragie croniche) alcuni eritrociti mantengono parti del nucleo originale e prendono il nome di reticolociti.

L’emoglobina, una proteina coniugata che conferisce al sangue il suo caratteristico colore rosso dovuto al pigmento (eme) contenente ferro, è presente negli eritrociti. Essa ha la capacità di legare ossigeno formando ossiemoglobina; tale combinazione è reversibile quando la tensione di ossigeno è bassa, come si verifica nei tessuti del corpo: qui l’emoglobina cede l’ossigeno e raccoglie l’anidride carbonica, trasportandola poi fino agli alveoli polmonari, dove viene trasferita all’aria che sarà eliminata durante la respirazione.

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Leucociti o globuli bianchi

I leucociti comprendono tre tipi di cellule: i granulociti, dotati di nuclei multilobati, i linfociti e i monociti, dotati di nuclei tondeggianti. I primi includono i neutrofili, capaci di ingerire e distruggere i batteri, gli eosinofili, che aumentano di dimensioni e si attivano in presenza di alcune infezioni e allergie, e i basofili, che secernono un anticoagulante chiamato eparina e una sostanza che stimola la reazione infiammatoria, nota come istamina. I linfociti svolgono un ruolo fondamentale nella produzione degli anticorpi e nell’immunità cellulare, mentre i monociti ingeriscono le sostanze estranee inglobandole per fagocitosi e promuovendo l’attività anticorpale; entrambi sono costituenti importanti del sistema immunitario.

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Trombociti o piastrine

I trombociti, più comunemente chiamati piastrine, sono piccoli derivati cellulari tondeggianti, privi di nucleo, di diametro pari a circa un terzo di quello degli eritrociti. Aderiscono alle pareti dei vasi sanguigni nella sede di una lesione, in modo da riempire la superficie della lacerazione. Esse liberano sostanze coagulanti che provocano la formazione locale di tromboplastina, un composto che contribuisce alla formazione del coagulo e che costituisce il primo passo nella guarigione di una lesione.

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Altri componenti

Altre sostanze presenti nel plasma sono gli ormoni, prodotti dalle ghiandole endocrine, le immunoglobuline, fabbricate da linfociti e plasmacellule, e altri elementi, di origine alimentare e assorbiti nel tratto intestinale dell’apparato digerente.

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Formazione del sangue (emopoiesi)

Gli eritrociti si formano nel midollo osseo e, dopo una vita media di 120 giorni, vengono degradati ed eliminati dalla milza. I granulociti e i trombociti si formano anch’essi nel midollo osseo, mentre i linfociti vengono prodotti nel timo e a livello del sistema linfatico. Anche questi elementi hanno vita breve e vengono continuamente distrutti e sostituiti. I componenti del plasma si formano in diversi organi, tra cui il fegato, che sintetizza l’albumina e il fibrinogeno, assorbe dal sangue lo zucchero e, nello stesso tempo, vi libera elementi importanti come il sodio, il potassio e il calcio.

4.

Coagulazione

Una delle proprietà più importanti del sangue è la sua capacità di coagularsi al di fuori dell’organismo. Nell’organismo si può formare un coagulo di sangue in risposta a una lesione dei tessuti come la lacerazione di un muscolo, un taglio o una ferita. Nei vasi il sangue è fluido, ma poco dopo essere stato prelevato diventa viscido e si addensa in una massa gelatinosa; questa, poi, si scompone in un coagulo, rosso e duro, che galleggia sul siero, un liquido trasparente di colore paglierino.

Il coagulo è formato quasi interamente da eritrociti racchiusi in un reticolo di sottili fili di fibrina. La fibrina non è presente già formata nel sangue, ma viene fabbricata a partire dal fibrinogeno attivato per azione della trombina. Quest’ultima, a sua volta, non è presente nel sangue circolante, ma si forma a partire dalla protrombina, attivata attraverso un complesso processo che coinvolge i trombociti, alcuni sali di calcio e sostanze prodotte dal tessuto leso. Se manca uno di questi fattori, la formazione del coagulo è difettosa. Ad esempio, l’aggiunta di citrato di sodio rimuove gli ioni calcio dal sangue e, quindi, impedisce la formazione del coagulo. La carenza di vitamina K rende impossibile la formazione di una quantità adeguata di protrombina nel sangue; la concentrazione delle diverse proteine della coagulazione o dei trombociti può essere alterata da alcune malattie.

5.

Reazioni omeostatiche

Alcuni parametri del sangue vengono mantenuti entro determinati valori da meccanismi di regolazione omeostatica. Ad esempio, se il pH scende da 7,4 (valore normale) a 7,0 (valore dell’acqua pura), l’individuo cade nello stato di coma da acidosi, che può essere mortale. Se, invece, il pH supera 7,5 (valore di una soluzione contenente una parte di soda caustica in 50 milioni di parti di acqua), sopravviene uno stato di tetano (contrazione spasmodica della muscolatura) da alcalosi, che può portare alla morte per soffocamento.

Analogamente, un calo della glicemia (concentrazione del glucosio nel sangue), che solitamente si aggira intorno allo 0,1%, a meno dello 0,05% provoca convulsioni. Una glicemia alta prolungata, accompagnata da numerose alterazioni metaboliche importanti, provoca spesso il coma diabetico. Normalmente la temperatura del sangue non si discosta di più di 0,3 °C dal suo valore normale medio di 37 °C. Un aumento della temperatura del sangue superiore ai 3 °C può risultare addirittura mortale.

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Malattie del sangue

Le malattie del sangue consistono in alterazioni della sua composizione.

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Anemia

L’anemia, ossia la riduzione del contenuto di emoglobina o del numero degli eritrociti, viene oggi considerata un segno di malattia e non una malattia di per sé; essa può avere diverse cause, la più comune delle quali è generalmente un’emorragia. L’anemia emolitica, in particolare, consiste nella distruzione eccessiva degli eritrociti, che può essere provocata da tossine o da anticorpi diretti contro i globuli rossi; una forma particolare di anemia emolitica, che sopravviene poco prima della nascita o alla nascita, è l’eritroblastosi fetale.

L’anemia può essere anche provocata da una diminuzione della produzione degli eritrociti, attribuibile a una carenza di ferro o di vitamina B12, o a un funzionamento insufficiente del midollo osseo. Infine, un gruppo di anemie è causato da difetti ereditari nella produzione degli eritrociti, che sono privi di uno dei molti enzimi necessari perché la cellula possa utilizzare efficacemente il glucosio.

La formazione di emoglobina anomala è responsabile di malattie ereditarie come l’anemia falciforme e la talassemia. Entrambe sono gravi malattie che possono risultare mortali durante l’infanzia.

Un aumento del numero degli eritrociti circolanti, la policitemia, può essere una condizione morbosa primaria o può verificarsi come risposta a una ridotta ossigenazione del sangue (ipossia). Un’intensa ipossia compare soprattutto nelle malattie polmonari allo stadio avanzato, in alcuni tipi di malattie cardiache congenite e ad altitudini elevate.

2.

Leucemia

La leucemia è associata alla proliferazione disordinata dei leucociti e, a seconda dei tipi cellulari colpiti, si distingue in diverse forme.

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Disturbi della coagulazione

La carenza di uno dei fattori necessari per la coagulazione del sangue provoca forti emorragie. Una riduzione dei trombociti dà luogo alla trombocitopenia; una diminuzione del cosiddetto fattore VIII della coagulazione provoca l’emofilia A (emofilia classica); una diminuzione del fattore IX causa l’emofilia B, chiamata comunemente malattia di Christmas. Molte malattie emorragiche, come l’emofilia, sono ereditarie. Alcune possono essere curate con preparati contenenti determinati fattori della coagulazione in forma concentrata. Nel 1984 alcuni ricercatori hanno messo a punto una tecnica di ingegneria genetica per fabbricare il fattore VIII, di importanza vitale per i malati di emofilia A.

La coagulazione del sangue può dare luogo a fenomeni patologici, mettendo in pericolo la vita dell’individuo. Ad esempio, nei pazienti costretti a letto per molto tempo a volte si formano coaguli (trombi) nelle grosse vene delle gambe, che, se raggiungono i polmoni, possono provocare la morte per embolia. In molti casi i trombi venosi vengono dissolti con una combinazione di farmaci che impediscono la coagulazione (anticoagulanti) e scindono i coaguli (trombolitici). Anticoagulanti sono l’eparina, un composto naturale ricavato dal polmone e dal fegato degli animali, il dicumarolo e il warfarin, che sono invece sintetici. I farmaci che dissolvono i coaguli, o trombolitici, comprendono due enzimi, l’urochinasi e la streptochinasi, che hanno ottenuto l’approvazione per l’uso medico nel 1979 negli USA, e l’attivatore del plasminogeno tessutale (Tissue Plasminogen Activator, TPA), prodotto con tecniche di ingegneria genetica.

L’interazione dei trombociti con i lipidi depositati sotto l’endotelio delle arterie contribuisce a provocare l’infarto (vedi Colesterolo; Acidi grassi). Nelle persone affette da arteriosclerosi, il rischio di infarto può essere ridotto con composti come l’acido acetilsalicilico e il sulfinpirazone, che inibiscono l’attività piastrinica. I trombolitici vengono attualmente impiegati con successo nel periodo immediatamente successivo a un infarto, nel tentativo di sciogliere il trombo che ostruisce l’arteria coronaria, evitando i danni che derivano da una prolungata carenza di irrorazione del tessuto cardiaco.

4.

L’esame emocromocitometrico (emocromo)

L’esame emocromocitometrico, o emocromo, rappresenta un utile indice dello stato di salute dell’organismo. Esso consiste nel conteggio delle cellule, ovvero degli elementi figurati che formano la parte solida del sangue. La conta viene effettuata a partire da un campione che viene diluito automaticamente, mediante un contatore elettronico o ottico. Tipi diversi di diluenti permettono di contare selettivamente eritrociti, leucociti e trombociti. L’emocromo può comprendere anche la classificazione dei leucociti in varie categorie (formula leucocitaria); tale indagine può essere compiuta in modo diretto, su un campione colorato posto sul vetrino di un microscopio, o automaticamente, mediante apposite strumentazioni. La patologia nota come emocromatosi si presenta con un accumulo eccessivo nell’organismo di composti contenenti ferro, derivante dalla degenerazione dell’emoglobina contenuta nei globuli rossi.