1 Esami ematologici di routine (pt, ptt, tt, emocromo, striscio di sangue, determinazione dei gruppi sanguigni, test di coombs)

IL SANGUE

COMPOSIZIONE DEL SANGUE

Il sangue, pur avendo consistenza liquida, è un tessuto, ed in particolare è un tessuto

connettivo. Un adulto possiede da 4 a 6 litri di sangue; la massa sanguigna costituisce

circa l’8% del peso corporeo. Esso presenta due componenti: una componente

liquida (o plasma) e una componente corpuscolata (globuli rossi, globuli

bianchi e piastrine) sospesa nel plasma.

Il 55% del sangue totale è costituito da plasma, che a sua volta è costituito da molte

sostanze, tra cui:

Proteine (7%);

 Molecole organiche (glucosio, aminoacidi, lipidi, ormoni, composti di scarto

 azotati, come urea);

Ioni (sodio, potassio, cloro, idrogeno, calcio e bicarbonato);

 Sostanze gassose (ossigeno ed anidride carbonica);

 Vitamine.



La frazione proteica del sangue è costituita principalmente da albumine, globuline e

fibrinogeno. L’albumina è la più abbondante proteina presente nel plasma e viene

prodotta dal fegato. Essa è importante perché trasporta sostanze di scarto, come la

bilirubina, acidi grassi ecc, che vengono poi espulsi con le urine. La bilirubina è un

pigmento giallastro che si forma in seguito a degradazione dei globuli rossi vecchi a

livello della milza. In pratica, i globuli rossi vivono per circa 110 giorni, al termine dei

quali possono andare incontro a rottura spontanea mentre tentano di passare nei

capillari. Per evitare di sprecare il ferro legato al gruppo prostetico EME dei globuli

rossi, quelli che vanno incontro a rottura, vengono inglobati in un pigmento detto

biliverdina a livello della milza. La biliverdina viene prontamente convertita in

bilirubina. La bilirubina deve essere eliminata dall’organismo, ma prima di essere

espulsa dovrà essere solubilizzata in acqua. Quindi la bilirubina viene trasportata

dall’albumina fino al fegato utilizzando il circolo sanguigno. Nel fegato, la bilirubina

viene associata all’acido glucuronico, formano la bilirubina diglucuronide o

bilirubina diretta. La bilirubina che deve essere ancora processata è detta

bilirubina indiretta. La bilirubina diretta viene convogliata nella bile, che arriverà

all’intestino. Nell’intestino alcuni enzimi rimuovono l’acido glucuronico dalla bilirubina,

trasformandola in urobilinogeno. Una piccola quota di questo viene riassorbita

dall’intestino, un’altra piccola parte viene ossidata ed eliminata con le urine, una

minima parte raggiunge l’intestino crasso e verrà eliminata con le feci. La piccola

parte di urobilinogeno assorbito dall’intestino arriva nuovamente al fegato dove verrà

riconiugato con l’acido glucuronico e ripercorrerà la stessa via appena vista. Un’altra

proteina plasmatica, sintetizzata dal fegato, è il fibrinogeno o fattore I della

Bisogna evitare questo perché il ferro

coagulazione. Questa proteina viene prodotta con lo scopo di favorire l’emostasi (vedi

nello stato di ossidazione +2 lega

dopo). reversibilmente l’ossigeno, nello stato

di ossidazione +3 non è in grado di

I globuli rossi sono le cellule (anucleate) più numerose del sangue, presenti in numero

legare questo gas e può, invece, legare

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pari a 4-5 milioni/mm di sangue. Occupano circa il 40% del volume del sangue.

l’acqua. Le quattro catene

Essendo anucleati sono più propriamente chiamati con il nome di componenti

polipeptidiche (cioè le quattro subunità)

corpuscolate. I globuli rossi presentano una concavità sia sull’una che sull’altra faccia.

dell’emoglobina sono uguali a due a

Inoltre, essendo privi di nucleo, i globuli rossi hanno una vita molto breve. Molto

due: si distinguono due catane α e

due catene β. Dall’analisi ai raggi X, è

stato possibile vedere che l’emoglobina

è presente in due conformazioni: lo

stato R (rilassato) e lo stato T

importante per la funzionalità dei globuli rossi è la membrana di queste cellule. Il

primo elemento della membrana è rappresentato dalle glicoforine, che si distinguono

in glicoforine A, glicoforine B e glicoforine C. Tutte queste tipologie di glicoforine

hanno un alto contenuto di acido sialico, che è un monosaccaride fortemente

negativo. Questo significa che ogni globulo rosso è caratterizzato da una carica

negativa. Sapendo che cariche di segno uguale si respingono, i globuli rossi si

respingeranno tra loro e mai aderiranno, evitando che avvenga una agglutinazione

(unione tra più globuli rossi) all’interno dei vasi più piccoli, dove, cioè, per forza di

cose, i globuli rossi sono fortemente ravvicinati tra loro. I globuli rossi non si attaccano

nemmeno alle pareti dei vasi, le cui cellule endoteliali sono caratterizzate da

proteoglicani, che conferiscono alla parete dei vasi una carica negativa. Un’altra

componente molto importante della membrana dei globuli rossi è la proteina della

banda 3, la quale lega e trasporta l’anidride carbonica. Questa viene trasportata

attraverso il sangue sotto forma di HCO3-. Cioè all’anidride carbonica viene aggiunto

uno ione OH- per renderla una molecola polare, dato che il plasma è composto per il

90% di acqua. Il citoplasma dei globuli rossi è formato per una grossa percentuale

dall’emoglobina. L’emoglobina è una proteina avente struttura quaternaria, dotata di

quattro subunità. Ognuna delle sue quattro subunità è legata ad un gruppo prostetico

(non proteico), detto gruppo eme. L’eme ha una struttura ad anello, in cui si

riconosce una protoporfirina che circonda un atomo di Fe, avente ossidazione +2. Il

ferro forma quattro legami distinti con quattro distinti atomi di azoto facenti parte

dell’anello porfirinico. Gli atomi di azoto legati al ferro fanno sì che l’atomo di ferro non

si ossidi da +2 a +3. Bisogna evitare questo perché il ferro

nello stato di ossidazione +2 lega

reversibilmente l’ossigeno; nello stato

di ossidazione +3 non è in grado di

legare questo gas e può, invece, legare

l’acqua. Le quattro catene

polipeptidiche (cioè le quattro subunità)

dell’emoglobina sono uguali a due a

due: si distinguono due catane α e

due catene β. Dall’analisi ai raggi X, è

stato possibile vedere che l’emoglobina

è presente in due conformazioni: lo

stato R (rilassato) e lo stato T

(teso). L’ossigeno ha una maggiore

per lo stato R, che viene stabilizzato per mezzo dell’interazione con il gas, mentre lo

stato T è quello più stabile in assenza di ossigeno ed è la conformazione della

cosiddetta deossiemoglobina. Ogni subunità dell’emoglobina lega una molecola di

ossigeno, quindi ogni emoglobina lega e trasporta quattro molecole di ossigeno. La

prima molecola di ossigeno lega l’emoglobina che si trova nello stato T (teso), quindi

avrà parecchia difficoltà a legare una delle subunità. Nel momento in cui questa prima

molecola di ossigeno lega l’emoglobina, la proteina modifica il suo stato e passa dallo

stato T allo stato R. Pertanto le altre tre molecole di ossigeno che legheranno

l’emoglobina saranno più facilitate a interagire con le varie subunità. Il legame in

questione, proprio per questa dinamica, prende il nome di legame cooperativo. Una

proteina il cui ligando modifica la conformazione della proteina stessa è detta

proteina allosterica. L’emoglobina è una proteina allosterica. Nei tessuti periferici,

in cui il pH è basso, la concentrazione di CO2 è alta, l’affinità dell’emoglobina per l’O2

è ridotta e il gas viene rilasciato nei tessuti. Nei polmoni, invece, l’anidride carbonica

viene espulsa e, quindi, si trova in piccolissime quantità. Ciò fa sì che l’affinità

dell’emoglobina per l’ossigeno sia elevata e il gas può legarsi all’emoglobina per

essere trasportato ai tessuti. Il monossido di carbonio (CO) ha una affinità per

l’emoglobina di circa 250 volte maggiore rispetto all’ossigeno. Il monossido di carbonio

viene prodotto, ad esempio, dal fumo delle sigarette e quando è presente in

concentrazione maggiore rispetto all’ossigeno legherà l’emoglobina che, a sua volta,

prenderà il nome di carbossiemoglobina. In un individuo sano meno dell’1%

dell’emoglobina totale è presente sotto forma di carbossiemoglobina.

Oltre ai globuli rossi, sono costituenti della componente corpuscolata anche i globuli

bianchi (o leucociti), che sono le cellule propriamente dette del sangue e, quindi, le

cellule nucleate che si presentano nel sangue. I globuli bianchi sono presenti in

numero minore rispetto agli eritrociti (globuli rossi); si contano circa 4.000-8.000

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globuli bianchi in un mm di sangue. Esistono due grandi famiglie di globuli bianchi: la

famiglia dei granulociti (o polimorfonucleati) e la famiglia degli agranulociti. I

primi hanno al loro interno una elevata quantità di granuli e possiedono un nucleo

polilobato da cui deriva il nome (polimorfonucleati); gli agranulociti non hanno granuli

evidenti (ma sono comunque presenti) ed hanno un nucleo che non è mai formato da

più lobi. I granulociti possono uscire dal sangue ma non possono rientrarvi

differentemente dagli agranulociti che possono uscire e rientrare in modo molto libero

dal vaso sanguigno. La famiglia dei polimorfonucleati comprende tre tipologie di

cellule: i neutrofili, i basofili e gli eosinofili; la famiglia degli agranulociti

comprende due tipologie di cellule: i linfociti e i monociti. Una caratteristica

peculiare del nucleo dei neutrofili è la presenza del cosiddetto Drumstick o corpo di

Barr (cromosoma X inattivo), presente nei neutrofili degli individui di sesso femminile.

I granuli presenti all’interno dei neutrofili prendono il nome di granuli primari o

azzurrofili. Essi contengono importanti enzimi, come idrolasi, catalasi, fosfatasi

acida e il lisozima. Ai granuli primari si accompagnano anche i granuli secondari,

contenenti molecole come collagenasi, lattoferrina, e il lisozima. In ultimo, sono

presenti anche i granuli terziari, contenenti la gelatinasi. I neutrofili hanno

generalmente una vita molto breve. I granuli primari e secondari sono presenti anche

all’interno degli eosinofili. All’interno dei granuli secondari degli eosinofili è presente la

proteina basica maggiore (MBP). La vita media di un eosinofilo è leggermente più

lunga di quella di un neutrofilo. Anche nei basofili si presentano granuli primari e

granuli secondari. In questi ultimi sono presenti instamina ed eparina. Per quanto

riguarda i linfociti, sappiamo che esistono i piccoli linfociti e i i grandi linfociti. I

piccoli linfociti possono essere, a loro volta, di due tipi: linfociti B e linfociti T. i

leucociti rappresentano in generale una popolazione cellulare eterogenea che assolve

a funzioni di difesa grazie alla loro capacità migratoria (diapedesi) per raggiungere

sedi opportune per esplicare la loro funzione.

Insieme ai globuli rossi e ai globuli bianchi, le piastrine costituiscono la componente

corpuscolata del sangue. Le piastrine derivano da una cellula che prende il nome di

megacariocita e si formano mediante distacco laterale di pezzi del citoplasma del

megacariocita. Le piastrine sono presenti in numero minore rispetto ai globuli rossi,

ma maggiore rispetto ai globuli bianchi (si contano 150.000-400.000 piastrine in un

litro di sangue). Nella piastrina distinguiamo una zona centrale più scura

(cromomero) e una porzione periferica più chiara (ialomero). Cromomero e ialomero

sono entrambe porzioni di citoplasma; il cromomero è più scuro perché contiene un

grosso numero di granuli. Tra questi granuli si ricordano i granuli α, che contengono

fattori della coagulazione e fattori della crescita; granuli δ, che contengono ioni

calcio, ADP, fattori della coagulazione e la serotonina; e granuli λ, che contengono

idrolasi. Le piastrine producono anche le prostraglandine, molecole molto importanti

nel processo di coagulazione. Le piastrine sono, inoltre, gli attori principali che

intervengono nel processo di riparazione delle ferite. Questo processo di riparazione è

detto, più specificatamente, emostasi, cioè mantenimento del sangue all’interno dei

vasi. L’emostasi si sviluppa in due fasi: la prima è l’aggregazione piastrinica; la

seconda è la coagulazione. In condizioni normali le piastrine producono le

prostaglandine G2. Queste arrivano a livello delle cellule endoteliali dei vasi e

vengono convertite in prostacicline. Le prostacicline vengono ricaptate dalle

piastrine e le inattivano: in un certo senso le piastrine capiscono che tutto va bene. Se

c’è un’interruzione nel vaso, succede che le prostaglandine G2, prodotte dalle

piastrine, vengono convertite in prostacicline da parte delle cellule endoteliali della

parete del vaso in tutte le parti tranne laddove è presente l’interruzione, cioè la ferita.

Nel momento in cui la piastrina “vede” che è presente ancora una piccola percentuale

di prostaglandina G2, si attiva. Da questo momento inizia l’aggregazione

piastrinica, cioè le piastrine cambiano forma e si associano tra loro nel punto in cui il

vaso è stato danneggiato e rilasciano serotonina, che è un potente vasocostrittore.

Inizialmente la vasocostrizione è un evento di natura nervosa riflessa; solo

successivamente è sostenuta dal rilascio di serotonina. Se il vaso danneggiato è un

capillare, l’arresto dell’emorragia può essere affidata unicamente a questo

meccanismo. Al contrario, se il vaso danneggiato è di più grandi dimensioni,

successivamente alla vasocostrizione, le piastrine rilasciano il contenuto dei granuli α

e, quindi, il fibrinogeno. Il fibrinogeno, prodotto da tutte le piastrine, va a costituire un

tappo che chiude la zona lesionata. Si parla, quindi, di trombo bianco o coagulo

provvisorio. Si conclude così la fase dell’aggregazione piastrinica. In seguito, le

piastrine producono i fattori della coagulazione e comincia la fase della coagulazione

piastrinica. Questa fase ha come scopo ultimo la conversione del fibrinogeno in fibrina.

TEST DI LABORATORIO PER LO STUDIO DELLE

EMOSTASI (provetta celeste)

In presenza di un sanguinamento dovuto, ad esempio, ad un trauma o un taglio, si

attiva il processo emostatico (emostasi), un complesso processo che porta alla

formazione del coagulo sanguigno tramite l’attivazione sequenziale di numerosi fattori

della coagulazione; tale processo prende il nome di cascata coagulativa. La cascata

culmina con la formazione di una rete insolubile di fibrina in grado di creare, insieme

alle piastrine, un aggregato e formare così un tappo stabile. La formazione del coagulo

determina l’interruzione della perdita ematica e consente la riparazione del danno

tissutale. Il processo coagulativo è un processo di tipo dinamico; esistono infatti altri

fattori in grado di dissolvere il coagulo in un processo noto con il nome di fibrinolisi.

Nei soggetti sani infatti, dopo la riparazione del danno tissutale, il coagulo viene

rimosso. L’equilibrio tra formazione e distruzione del coagulo assicura l’assenza di

sanguinamento eccessivo ma anche l’eccessiva formazione dei coaguli qualora questi

non siano più necessari. I fattori della coagulazione, in generale, sono delle proteine e

sono conservate nei granuli delle piastrine e riversate nel plasma al momento

opportuno. Il sistema della coagulazione è un sistema coinvolto in numerose funzioni:

viene attivato anche in seguito, ad esempio, a una risposta infiammatoria allo scopo di

rendere il sangue meno fluido e, quindi, di rendere più difficile la diffusione di

eventuali patogeni. La produzione dei fattori della coagulazione richiede come

elemento essenziale la presenza della vitamina K. Questa esiste in tre forme: vitamina

K1, K2, K3. A livello del fegato, la vitamina K svolge un ruolo molto importante nella ϒ-

carbossilazione di alcuni aminoacidi, presenti nella struttura dei fattori coagulativi.

Questa carbossilazione rende questi residui particolarmente negativi con conseguente

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attrazione del Ca , che attiva i fattori stessi. Senza la vitamina K, quindi, vengono

prodotti fattori della coagulazione la cui attivazione è molto difficoltosa. Questa

reazione di carbossilazione si verifica nella sintesi dei fattori della coagulazione II, VII,

IX e X. Gli eventi che innescano una cascata coagulativa sono due. Ci sarà, infatti, una

via intrinseca e una via estrinseca. Nel caso della via estrinseca, il primo

complesso che si forma è costituito dal fattore VII della coagulazione e dal TF (fattore

tissutale o fattore III o tromboplastina). Il TF è espresso sulla superficie di quelle

cellule che normalmente non sono esposte a sangue fluente; ad esempio è espresso

sulla superficie delle cellule sub-endoteliali del vaso sanguigno (ad esempio le cellule

muscolari),