Fisiología de la Sangre

Composición de la Sangre

La sangre constituye un 7-8% del peso corporal total y su densidad es de 1.1 g/mL. Está formada por glóbulos rojos, blancos y plaquetas.

Glóbulos Rojos (Hematíes o Eritrocitos)

Los glóbulos rojos transportan oxígeno y CO2 gracias a la hemoglobina. Tienen un diámetro de 8 micrómetros y un grosor de 3 micrómetros.

Glóbulos Blancos (Leucocitos)

Los glóbulos blancos cumplen una función defensiva. Existen cinco tipos: linfocitos, monocitos y granulocitos (neutrófilos, basófilos y eosinófilos).

Plaquetas (Trombocitos)

Las plaquetas participan en la coagulación de la sangre.

Plasma

El plasma es la fracción líquida de la sangre. Está compuesto por:

• 90% agua
• Proteínas plasmáticas (70%, albumina, inmunoglobulinas y fibrinógeno)
• Metabolitos orgánicos y productos de desecho (20%, como colesterol, glucosa, urea)
• Componentes inorgánicos (10%)
• Otros solutos (1.5%)

Al remanente del plasma sanguíneo, sin el fibrinógeno, se le denomina suero. El plasma se obtiene por centrifugación y el suero por coagulación.

Funciones del Plasma

• Nutritiva
• Excretora
• Homeostática (la homeostasis es la capacidad del organismo de mantener relativamente constantes las variables controladas del medio interno)
• Regulación de la temperatura

Interacción Sangre-Pared Vascular

Bajo condiciones fisiológicas, la sangre mantiene una densidad constante, por lo tanto se comporta como un fluido incomprensible.

El flujo tisular está controlado por la modificación de resistencias vasculares en las pequeñas arterias y arteriolas que modifican su diámetro. Las arteriolas controlan el flujo sanguíneo hacia la red capilar mediante la actividad de su músculo liso.

Las variables más utilizadas para el estudio del flujo sanguíneo son:

• Presión: producto de una fuerza aplicada sobre una superficie. Se mide en dinas/cm^2.
• Flujo: volumen de sangre bombeado en una unidad de tiempo (mL/s o L/min).
• Velocidad: distancia que experimenta la sangre al circular por un vaso. Se calcula a partir de los valores de diferencia de presión entre 2 puntos determinados y la cantidad de flujo.

Una PRU (unidad de resistencia periférica) ocurre cuando existe una diferencia de presión de 1 mmHg para que haya un flujo de 1 mL/s.

Viscosidad

La viscosidad (mu) es una propiedad de transporte que se interpreta como la resistencia que ofrecen los fluidos a ser deformados cuando son sometidos a una fuerza (Pa.s).

Determinantes de la Viscosidad

• Velocidad de deslizamiento
• Viscosidad plasmática
• Hematocrito y su deformación
• Agregación de hematíes

El glóbulo rojo se deforma y gira en función de la corriente, lo que lleva a una reducción de la viscosidad a mayor velocidad (+VELO – VISCO). También varía según la temperatura (2% por °C).

El plasma tiene un comportamiento viscoso constante (fluido newtoniano) debido a las proteínas como el fibrinógeno. La sangre es no newtoniana, pero gracias a la flexibilidad de los eritrocitos es casi newtoniana. Si el vaso es muy grande, no se considera la sangre no newtoniana.

Flujo

La relación entre flujo, presión y resistencia en los vasos sanguíneos es: FLUJO (F) = PRESIÓN (P) / RESISTENCIA (R).

El flujo suele ser laminar y continuo.

Número de Reynolds

El número de Reynolds caracteriza el patrón de flujo. En condiciones fisiológicas, el flujo mayoritario es laminar o en capas. Con el flujo turbulento, el perfil de velocidades se aplana y la relación de gradiente de presión y el flujo se pierde.

Re = densidad x Diámetro x Velocidad del flujo / viscosidad

La capa más externa del vaso permanece inmóvil (fenómeno de no deslizamiento o “no slippage”). La fuerza opuesta a la circulación de la sangre (shear stress) está relacionada con la viscosidad de la sangre y con el gradiente de velocidad entre las capas, e inversamente relacionada con la distancia entre estas (a más cerca, mayor fricción viscosa).

El perfil de flujo está determinado por 3 factores: aceleración, factores geométricos y viscosidad.

Fórmula de Poiseuille-Hagen

La fórmula de Poiseuille-Hagen establece la relación entre el flujo a lo largo de un tubo, la viscosidad y el radio del tubo.

F = (PA – PB) x (pi/8) x (1/mu) x (r^4/L)

La resistencia al flujo sanguíneo se determina por el radio de los vasos y por la viscosidad.

Ley de Laplace

La ley de Laplace establece que a menor radio de vaso, menor es la tensión de la pared necesaria para equilibrar la presión de distensión.

Elasticidad Arterial

La elasticidad arterial está determinada por fibras de elastina y colágeno, así como células del músculo liso vascular.

• Elastancia: relación de los cambios de presión provocados por los cambios de volumen (E = TP/TV). A mayor E, mayor rigidez.
• Capacitancia: inverso a la elastancia.
• Presión transmural: diferencia de presión entre el interior y exterior del vaso.
• Tensión parietal: N/m.

Modelo de Sangre No Newtoniano

Un modelo de sangre no newtoniano debe cumplir:

• Simular el fenómeno de adelgazamiento por corte.
• Incluir variables como hematocrito y temperatura.
• Considerar la concentración de proteínas en la sangre.
• Valorar si el flujo es pulsátil o continuo.

Alteraciones en la Viscosidad Sanguínea

• Hipertensión arterial: disminución de la deformabilidad de los eritrocitos debida posiblemente a alteraciones en la composición lipídica de sus membranas.
• Policitemia: supone un incremento desproporcionado en la viscosidad sanguínea. Con hematocritos superiores a 60%, los eritrocitos se hallan tan agrupados que deben deformarse aun en los vasos grandes.
• Estenosis arterial: reducción del área.

Análisis de la Sangre

Instrumentos de Medición

Los instrumentos encargados de medir parámetros sanguíneos incluyen:

• Cantidad
• Concentración de células por unidad de volumen en microLitros
• Tamaño
• Porcentaje relativo
• Volumen medio

Hemograma

El hemograma es un análisis de sangre que proporciona información sobre las células sanguíneas. Los criterios de alarma por la presencia de células atípicas o blásticas son:

• Desviación a la izquierda
• GI
• Blastos y Atípicas

El hemograma incluye:

• Recuento leucocitario
• Fórmula leucocitaria (% de las distintas clases de leucocitos normales y anormales)
• Recuento de glóbulos rojos
• Determinación del volumen globular (Hematocrito)

La determinación de la hemoglobina se realiza a través de la luz absorbida. Su grado de absorbancia es proporcional a la cantidad de hemoglobina que contenga la sangre.

Métodos para la Medición de Eritrocitos y Leucocitos

• Método de la impedancia de apertura: mide la impedancia de flujo que provoca el paso de una célula a través de un flujo electrónico por una apertura conocida. Detecta la variación de resistencia a la corriente.
• Técnicas de dispersión de luz: estiman el tamaño relativo de la célula. La cantidad de luz dispersada es proporcional a la superficie y, por tanto, al volumen de la célula.

De cada solución, la información de ángulo bajo (tamaño celular) y ángulo alto (densidad de estructuras intracelulares) son combinadas en un dispersograma.

Talasemias

Las talasemias son un grupo de trastornos sanguíneos hereditarios que afectan la producción de hemoglobina.

• Mayor: glóbulos sanguíneos pálidos y pequeños.
• Minor: los glóbulos tienen menor capacidad para transportar el oxígeno que los eritrocitos normales.

Alteraciones de los Hematíes

• Alteraciones en tamaño, forma, color e inclusiones anormales.