Fisiología de la Sangre y Sistema Respiratorio: Componentes, Funciones y Regulación

Sangre y Líquidos Corporales: Transporte y Funciones

La sangre, un tipo de tejido conectivo, transporta continuamente los nutrientes que las células necesitan (oxígeno como nutriente principal y CO2 como desecho principal). El espacio entre las células y la sangre se denomina espacio intersticial.

Componentes Sanguíneos

La sangre se compone de:

• Elementos figurados (45%):
  • Glóbulos rojos (eritrocitos): 4 a 5 millones.
  • Leucocitos: 4,000 a 10,000 (menos del 1%).
  • Plaquetas: 150,000 a 400,000 (menos del 1%).
• Plasma (55%):
  • Agua.
  • Proteínas (albúmina, globulinas).
  • Otros solutos (electrolitos, nutrientes, desechos, gases respiratorios).

Funciones de la Sangre

La sangre cumple funciones vitales:

• Respiratoria.
• Nutritiva.
• Excretora.
• Inmunitaria.
• Humoral (transporte de hormonas).
• Térmica.
• Amortiguadora (regulación del pH).

Hematopoyesis: Formación de Células Sanguíneas

La hematopoyesis es el proceso de formación de células sanguíneas, que incluye:

• Eritropoyesis (glóbulos rojos).
• Leucopoyesis (glóbulos blancos).
• Trombopoyesis (plaquetas).

Este proceso comienza a nivel embrionario (segunda semana, en la pared del saco vitelino). Luego, el hígado y el bazo se encargan hasta el quinto mes. En la edad adulta, la médula ósea es la principal responsable.

Hormona Eritropoyetina

La eritropoyetina es una hormona que regula la producción de glóbulos rojos. Se produce principalmente en el riñón y, en menor cantidad, en el hígado.

Eritrocitos Fetales

Los eritrocitos fetales son nucleados (a diferencia de los adultos, que no tienen núcleo) y se encuentran en gran cantidad. La hemoglobina fetal es diferente a la del adulto en términos estructurales, lo que le permite tener mayor afinidad por el oxígeno (subunidades alfa y gamma, en comparación con alfa y beta en adultos).

Estructura y Síntesis de la Hemoglobina

La hemoglobina, responsable del transporte de oxígeno, es una molécula cuaternaria con cuatro subunidades (dos alfa y dos beta alternadas). Cada subunidad contiene un grupo hemo y hierro. La síntesis de hemoglobina ocurre principalmente en la mitocondria, aunque también en el citosol. Se inicia con el aminoácido glicina y culmina con el grupo hemo, que contiene hierro en su centro (con anillos pirrólicos).

Regulación de la Eritropoyesis

La eritropoyetina promueve la eritropoyesis a partir de una célula madre, utilizando proeritroblastos como intermediarios en la producción de glóbulos rojos.

Condiciones que Activan la Eritropoyesis

La eritropoyesis se activa en las siguientes condiciones:

• Bajo volumen sanguíneo.
• Anemia.
• Baja concentración de hemoglobina.
• Flujo sanguíneo reducido.
• Enfermedad pulmonar.

(En condiciones normales, el grupo OH está presente y destruye la eritropoyetina. Sin embargo, en ausencia del grupo OH, se transcribe la eritropoyetina).

Metabolismo del Hierro

El hierro, unido a la hemoglobina, se encuentra principalmente como Fe⁺³ (tóxico). Para ingresar a la célula, debe estar en forma de Fe⁺². Puede almacenarse gracias a la ferritina o transportarse por la transferrina. El hierro se obtiene de dos fuentes: la dieta y el reciclaje de macrófagos (los glóbulos rojos tienen una vida útil de 120 días; los macrófagos los eliminan y liberan hierro).

Tipos de Anemias

Las anemias se clasifican según:

• Alteración del tamaño y cantidad:
  • Aplásica (disminución de glóbulos rojos, blancos y plaquetas, a menudo causada por radiación).
  • Megaloblástica (afecta la producción de ADN).
  • Hemolítica (destrucción de eritrocitos).
  • Eritroblastosis fetal (incompatibilidad madre-hijo).
• Capacidad de la médula ósea para generar nuevos glóbulos rojos:
  • Hiperregenerativas (alteración del sistema endocrino).
  • Regenerativas (temporal, debido a traumatismos o accidentes).
  • Autoinmune (el sistema inmunitario ataca a los glóbulos rojos).

Sistema Respiratorio: Intercambio Gaseoso y Defensa

El sistema respiratorio permite el intercambio gaseoso (hematosis) y participa en la defensa (mucus y cilios). Sus componentes principales son:

1. Cavidad nasal.
2. Faringe.
3. Laringe.
4. Tráquea.
5. Bronquios.
6. Bronquiolos (respiratorios y terminales).
7. Alvéolos.

Pulmones

Los pulmones están rodeados por la pleura visceral y parietal (tejido seroso que evita la fricción). Las alteraciones de la pleura incluyen empiema (infección pleural), neumotórax (aire en la cavidad pleural) y derrame pleural (acumulación de líquido).

Control de la Respiración

El bulbo raquídeo controla la respiración (a través del nervio frénico). Se encuentra en el tronco encefálico y regula el ritmo, los cambios y la coordinación muscular respiratoria.

• Reflejo de Hering-Breuer: Reflejo de protección que detiene la inspiración excesiva (proceso activo).

Difusión: Intercambio de gases.

Perfusión: Movimiento o circulación pulmonar de la sangre.