O Sangue: Tecido Conjuntivo e Funções Essenciais

Sangue

• É um tecido conjuntivo composto por uma matriz extracelular líquida, o plasma sanguíneo, que dissolve e suspende células e fragmentos celulares.
• O líquido intersticial, que banha as células do corpo, é constantemente renovado pelo sangue.
• O sangue transporta oxigénio dos pulmões e nutrientes do trato gastrointestinal, que se difundem para o líquido intersticial e, posteriormente, para as células.
• O dióxido de carbono e outros detritos movem-se das células para o líquido intersticial e, em seguida, para o sangue, que os transporta para órgãos como pulmões, rins e pele para eliminação.

Funções do Sangue

Transporte

• Transporta oxigénio e dióxido de carbono entre as células e os pulmões.
• Transporta nutrientes do trato gastrointestinal para as células.
• Transporta hormonas das glândulas endócrinas para outras células.
• Transporta produtos residuais para órgãos de eliminação.

Regulação

• Mantém a homeostasia.
• Regula o pH, a temperatura e a pressão osmótica.

Proteção

• A coagulação impede a perda excessiva de sangue após uma lesão.
• Os leucócitos protegem contra doenças através da fagocitose e proteínas sanguíneas reforçam defesas.

Características Físicas

• O volume de sangue em adultos é de 5-6 litros em homens e 4-5 litros em mulheres.
• Hormonas como aldosterona, ADH e o peptídeo natriurético auricular controlam o volume sanguíneo e a pressão osmótica, regulando a excreção de água na urina.

Componentes

• O sangue é composto por plasma sanguíneo (55%) e elementos figurados (45%).
• O plasma sanguíneo é uma matriz extracelular líquida aquosa com substâncias dissolvidas.
• Os elementos figurados incluem eritrócitos/hemácias (99%) e menos de 1% de leucócitos e plaquetas.

Plasma

• É composto principalmente por água, que atua como solvente, meio de suspensão, absorve, transporta e liberta calor.
• Contém proteínas plasmáticas, produzidas principalmente no fígado, incluindo albuminas (que mantêm a pressão osmótica) e globulinas (imunoglobulinas que atacam vírus e bactérias; alfa e beta globulinas transportam ferro, lípidos e vitaminas lipossolúveis).
• Fibrinogénio desempenha um papel essencial na coagulação do sangue.

Outros Solutos no Plasma

• Eletrólitos (catiões Na+, K+, Ca2+, Mg2+; aniões Cl-, HPO4 2-, HCO3-) ajudam a manter a pressão osmótica e desempenham papeis nas células.
• Nutrientes (aminoácidos, glicose, ácidos gordos, glicerol, vitaminas e minerais) são importantes para as funções, crescimento e desenvolvimento celular.
• Gases (oxigénio, dióxido de carbono, azoto) desempenham papéis celulares, regulação do pH e outras ações desconhecidas.
• Substâncias reguladoras (enzimas, hormonas) catalisam reações químicas e regulam o metabolismo, crescimento e desenvolvimento.
• Produtos residuais (ureia, ácido úrico, creatina, bilirrubina, amoníaco) são produtos de degradação do metabolismo proteico transportados para órgãos de excreção.

Hematopoiese

• Antes do nascimento, ocorre primeiro no saco vitelino do embrião e depois no fígado, baço, timo e gânglios linfáticos do feto.
• Nos últimos três meses antes do nascimento e durante toda a vida, a medula óssea vermelha torna-se o principal local de hematopoiese e a principal fonte de células sanguíneas.
• A medula óssea vermelha é um tecido conjuntivo altamente vascularizado encontrado nos espaços microscópicos entre as trabéculas do osso esponjoso, principalmente nos ossos do esqueleto axial, cinturas escapular e pélvica, e nas epífises proximais do úmero e do fémur.
• Em recém-nascidos, toda a medula óssea é vermelha. Com o tempo, a medula óssea na cavidade medular dos ossos longos é substituída por medula óssea amarela (adipócitos).

Células Estaminais Pluripotentes

• Correspondem a cerca de 0,05-0,1% das células na medula óssea vermelha e originam dois tipos de células.
• Células estaminais mieloides dão origem a eritrócitos, plaquetas, monócitos, neutrófilos, eosinófilos e basófilos.
• Células estaminais linfoides começam seu desenvolvimento na medula óssea vermelha, terminando nos tecidos linfáticos e originando linfócitos.

Células Progenitoras

• Algumas células progenitoras são conhecidas como unidades formadoras de colónias (UFC) e assemelham-se aos linfócitos.
• UFC-E: eritrócitos
• UFC-Meg: megacariócitos
• UFC-GM: granulócitos (neutrófilos) e monócitos
• Na geração seguinte, as células são chamadas de células precursoras ou blastos e desenvolvem-se ao longo de várias divisões celulares até formarem os elementos figurados do sangue.
• Hormonas chamadas fatores hematopoiéticos de crescimento regulam a diferenciação e proliferação de células progenitoras.
• A eritropoetina aumenta o número de precursores de eritrócitos e é produzida pelas células renais, e a sua libertação diminui com insuficiência renal.
• A trombopoetina é uma hormona produzida pelo fígado que estimula a formação de plaquetas a partir dos megacariócitos.
• Os fibroblastos intersticiais renais coproduzem eritropoietina e renina em condições anémicas.

Citocinas

• São pequenas glicoproteínas produzidas por células da medula óssea vermelha, leucócitos, macrófagos, fibroblastos e células endoteliais.
• Atuam como hormonas locais (autócrinas ou parácrinas).
• Estimulam a proliferação das células progenitoras na medula óssea vermelha e regulam as atividades das células que participam nas defesas inespecíficas (células B e T).
• Fatores estimuladores de colónias (FEC) e interleucinas são duas famílias importantes de citocinas que estimulam a formação de leucócitos.

Eritrócitos/ Glóbulos Vermelhos

• São discos bicôncavos com diâmetro de 7-8 micrómetros e contêm hemoglobina, proteína transportadora de oxigénio.
• O citosol dos eritrócitos contém moléculas de hemoglobina sintetizadas antes da perda do núcleo (33% do peso da célula).
• Moléculas de hemoglobina possuem uma porção globina (2 cadeias alfa e 2 cadeias beta) e um pigmento não proteico anular chamado porção heme, que se liga a cada uma das 4 cadeias polipeptídicas.
• A porção heme contém um ião ferro (Fe2+) que se combina de forma reversível com uma molécula de oxigénio (1 hemoglobina -> 4 O2).
• Quando o sangue circula pelos capilares teciduais, a reação ferro-oxigénio inverte-se, libertando oxigénio para o líquido intersticial e, em seguida, para as células.
• A hemoglobina transporta aprox. 23% do CO2 total.
• Quando o sangue flui pelos pulmões, o CO2 é libertado da hemoglobina e exalado.
• Exerce uma função na regulação do fluxo sanguíneo e da pressão arterial e a hormona gasosa, óxido nítrico (NO), liga-se à hemoglobina.
• A libertação de óxido nítrico pela hemoglobina causa vasodilatação, melhorando o fluxo sanguíneo e o fornecimento de oxigénio a células próximas.
• Um adulto tem 5,4 milhões/microL em homens, e 4,8 milhões/microL em mulheres.
• Não possuem núcleo nem outros organelos, não se reproduzem e não realizam atividades metabólicas extensas; geram ATP anaerobicamente.
• As membranas plasmáticas dos eritrócitos maduros são flexíveis, permitindo a deformação sem rompimento nos capilares.
• Certos glicolípidos são antigénios que respondem pelos vários grupos sanguíneos (ABO e Rh).
• Cada uma das quatro cadeias polipeptídicas de uma molécula de hemoglobina possui um grupo heme com um ião de ferro Fe 2+.
• A porção de ferro do grupo heme liga-se ao oxigénio.
• Os eritrócitos contêm a enzima anidrase carbónica (CA), que catalisa a conversão de CO2 e H2O em ácido carbónico (H2CO3), que se dissocia em H+ e HCO3.
• A reação é importante porque permite o transporte de 70% do CO2 sob a forma de HСОЗ e serve como tampão no líquido extracelular.

Ciclo de Vida dos Eritrócitos

• Os eritrócitos vivem aprox. 120 dias.
• Sem núcleo, não sintetizam componentes novos.
• As membranas plasmáticas tornam-se frágeis e rompem-se, especialmente ao passarem pelos estreitos canais no baço.
• Os eritrócitos rompidos são removidos da circulação e destruídos pelos macrófagos fagocitários no fígado e no baço, e os produtos da decomposição são reciclados.
• As frações globina e heme da hemoglobina são separadas: a globina é decomposta em aminoácidos (reutilizados), e o ferro é removido da fração heme na forma Fe3+, que se associa à proteína plasmática transferrina.
• A vitamina B12 também é necessária para a síntese da hemoglobina.
• A eritropoiese na medula óssea vermelha promove a produção de eritrócitos que entram na circulação.
• Quando o ferro é removido da porção heme, a fração não-férrica do heme é convertida em biliverdina e, em seguida, em bilirrubina, que entra no sangue e é transportada para o fígado.
• No fígado, a bilirrubina é libertada para a bílis, passando para o intestino delgado e, em seguida, para o intestino grosso.
• A bilirrubina é convertida pelas bactérias no intestino grosso em urobilinogénio, que é parcialmente absorvido de volta para o sangue, convertido em urobilina (excretada na urina) e em estercobilina (excretada nas fezes).

Eritropoiese - Produção de Eritrócitos

• Inicia-se na medula óssea vermelha com o proeritroblasto que se divide e produz células que sintetizam hemoglobina.
• Uma célula próxima do final do desenvolvimento ejeta o núcleo, transformando-se num reticulócito (distinta forma bicôncava).
• Os reticulócitos retêm algumas mitocôndrias, ribossomas e retículo endoplasmático e passam para a corrente sanguínea através das células endoteliais dos capilares sanguíneos.
• Desenvolvem-se em eritrócitos maduros em 1-2 dias após a sua libertação da medula óssea vermelha.
• Se a capacidade de transportar oxigénio do sangue diminui, gera-se hipoxia, aumenta a produção de eritrócitos.
• Exemplos de diminuição da capacidade de transportar oxigénio: anemia e problemas circulatórios.
• A hipoxia estimula os rins a libertarem eritropoetina, acelerando o desenvolvimento dos proeritroblastos em reticulócitos na medula óssea vermelha.
• Recém-nascidos prematuros frequentemente exibem anemia.
• Fígado, e não os rins, produz a maior parte da eritropoetina durante as primeiras semanas após o nascimento.

Leucócitos/ Glóbulos Brancos

• Granulares (neutrófilos, eosinófilos e basófilos) ou agranulares (linfócitos e monócitos).
• Existem 3 tipos de linfócitos: linfócitos T (células T), linfócitos B (células B) e células natural killer (NK).
• O sangue transporta monócitos do sangue para os tecidos, aumentando de tamanho e diferenciando-se em macrófagos.
• Alguns tornam-se macrófagos fixos.
• Os leucócitos e outras células nucleadas do corpo têm antigénios principais de histocompatibilidade (MHC) que se projetam para o líquido extracelular, sendo únicos (exceto gémeos idênticos).

Funções dos Glóbulos Brancos

• Leucócitos: 5000 a 10000 células por microlitro de sangue.
• Leucocitose: aumento do número de leucócitos (stress).
• Leucopenia: concentração anormalmente baixa de leucócitos.
• A pele e as túnicas mucosas estão expostas a microorganismos e toxinas.
• Os leucócitos combatem-nos através da fagocitose ou das respostas imunes, acumulando-se nos pontos de invasão ou inflamação.
• Após deixarem a corrente sanguínea os granulócitos e monócitos nunca retornam.
• Os linfócitos circulam continuamente.
• Apenas 2% da população de linfócitos se encontra em circulação, o resto está no líquido linfático e nos órgãos.
• Os leucócitos deixam a corrente sanguínea por diapedese (migração por entre as células endoteliais).
• Os sinais que estimulam a emigração por um vaso sanguíneo específico variam para os diferentes tipos de leucócitos.
• Moléculas de adesão chamadas de selectinas são apresentadas pelas células endoteliais.
• As selectinas fixam-se aos carbohidratos na superfície dos neutrófilos, fazendo com que reduzam sua atividade.
• Os neutrófilos fixam-se no endotélio através de integrinas, que auxiliam seu movimento até ao líquido intersticial do tecido danificado e fagócitos.
• Quimiotaxia consiste na atração das células fagocitárias através das substâncias químicas libertadas pelos agentes microbianos e tecidos inflamados
• Os fatores estimuladores de colónias intensificam a atividade fagocítica dos neutrófilos e macrófagos.
• Após engolfar um patogénico, um neutrófilo liberta diversas substâncias químicas para aniquilar o patogénico.
• Os monócitos destroem mais microrganismos, aumentam de tamanho e removem os fragmentos celulares e microrganismos por fagocitose após uma infeção.
• Os basófilos intensificam a reação inflamatória e participam das reações de hipersensibilidade.
• Os mastócitos fazem o mesmo, originando-se das células-tronco pluripotentes.
• Os eosinófilos combatem os efeitos da histamina durante as reações alérgicas, fagocitam complexos antigénio-anticorpo e são eficientes contra vermes parasitários.

Tipos de Linfócitos

• A maioria move-se continuamente entre os tecidos linfoides e linfa. Os 3 tipos principais são: células B, células T e células natural killer.
• As células B são eficientes na destruição de bactérias e inativação das suas toxinas.
• As células T atacam vírus, fungos, células transplantadas, células cancerígenas e algumas bactérias, e são responsáveis pelas reações à transfusão e à rejeição dos órgãos transplantados.
• As respostas imunes executadas pelas células B e T dão proteção contra algumas doenças.
• As células natural killer atacam uma ampla variedade de microrganismos e tumorais

Plaqueta

• Sob a ação da trombopoietina as células tronco mieloides diferenciam-se em megacariócitos, que se desfazem em 2000-3000 fragmentos.
• Cada fragmento envolvido por membrana, é uma plaqueta (trombócito).
• As plaquetas separam-se dos megacariócitos na medula óssea vermelha e entram em circulação sanguínea.
• Há entre 150000 е 400000 plaquetas por microlitro de sangue, medem 2-4 micrómetros e exibem vesículas.
• As plaquetas formam um tampão durante situações de lesão vascular.
• Os seus grânulos também contém substâncias químicas que provocam coagulação.
• Duram cerca de 5 a 9 dias e são removidas pelos macrófagos fixos no baço e no fígado, possuindo muitas vesículas.

Hemostase

• Os três mecanismos para reduzir a perda sanguínea são: Espasmo vascular Formação do tampão plaquetário Coagulação do sangue

Espasmo Vascular

• O músculo liso contrai-se imediatamente ao danificar-se as artérias ou as arteríolas.
• O espasmo reduz a perda de sangue durante minutos ou horas, enquanto outros mecanismos hemostáticos entram em ação.
• É provocado pela lesão do músculo liso, substâncias libertadas pelas plaquetas ativadas e reflexos desencadeados pelos recetores para a dor.

Formação do Tampão Plaquetário

• Adesão plaquetária: as plaquetas fixam-se às partes do vaso sanguíneo danificado.
• Alteram-se radicalmente; libertam conteúdo das suas vesículas; o ADP, a serotonina e o tromboxano A2 ativam as plaquetas próximas.
• Atuam como vasoconstritores (contração do músculo liso, redução do fluxo sanguíneo).

Cascata de Coagulação

• Via Extrínseca: o fator tecidular (FT), tromboplastina, vaza para o sangue e inicia a formação da protrombinase.
• O FT é uma mistura de lipoproteínas e fosfolípidos da superfície das células danificadas, que ativam o fator de coagulação X.
• Uma vez ativado, o fator X combina-se com o fator V para formar a enzima ativa protrombinase, completando a via extrínseca.
• Via Intrínseca os seus ativadores estão em contacto direto com o sangue ou contidos no sangue.
• Para ocorrer é necessário que as células endoteliais se tornem ásperas ou danificadas, o sangue entra em contacto com fibras colágenias no tecido conjuntivo em torno do endotélio.
• O contato com fibras colágenas ativa o fator de coagulação XII, que ativa o fator de coagulação X
• Fosfolípidos plaquetários e o Ca2+ também participam na ativação do coagulação X. Uma vez ativado, combina-se ao fator V para formar a enzima ativa protrombinase.

Via Comum

• A formação da protrombinase assinala o início da via comum.
• Segunda etapa: a protrombinase e o Ca2+ catalisa a conversão da protrombina em trombina.
• Terceiro estágio: a trombina converte o fibrinogénio, que é solúvel, em filamentos frouxos de fibrina, que são insolúveis.
• A trombina também ativa o fator XIII (estabilizador da fibrina), que fortalece os filamentos e o plasma contém fator XIII retido das plaquetas.
• A trombina exerce dois efeitos de feedback positivo ao acelerar a formação da protrombinase e ao ativar as plaquetas.

Retração do Coágulo

• O coágulo cobre a área de rotura do vaso.

Coágulo Sanguíneo

• Gel que contém elementos formados a partir do sangue emaranhados em fios de fibrina.

Papel da vitamina K na Coagulação

• Quantidades adequadas de vitamina K são essenciais.
• Embora a vitamina K não participe na verdadeira formação dos coágulos, é necessária para a síntese de quatro fatores de coagulação (II,VII, IX e X).
• Vitamina K é produzida pelas bactérias no intestino grosso, sendo lipossolúvel, absrovida pelo revestimento estomacal, desde que a absorção de lípidos esteja normal.
• A deficiência de vitamina K, causada por distúrbios nos lípidos leva ao sangramento.

Grupos Sanguíneos

• As superfícies dos eritrócitos contêm antigénios compostos de glicoproteínas e de glicolípidos chamados de aglutinogénios.
• Os dois principais grupos são o ABO e Rh.
• Os indivíduos do tipo sanguíneo A têm antigénio A, os do tipo B têm antigénio B, os do tipo AB têm ambos e os do tipo O não têm nenhum.
• O plasma sanguíneo contém anticorpos (aglutininas) que reagem com antigénios A ou B: anticorpos anti-A reagem com o antigénio A, e os anticorpos antiB reagem com antigénio B.

Resumo das Interações dos Grupos Sanguíneos ABO

• Os alelos de três genes podem codificar o antigénio Rh.
• Pessoas com antigénio Rh são Rh+ (Rh positivas), as que não têm antigénio Rh são Rh- (Rh negativas).
• A transfusão de sangue Rh+ a pessoa Rh- leva à produção de anticorpos anti-Rh.
• Em segunda transfusão de sangue Rh+, provocar aglutinação.

Doença Hemolítica do Recém-Nascido (HDN)

• Ocorre quando os anticorpos maternos anti-Rh atravessam a placenta provoca hemólise dos eritrócitos fetais.