Atlante di istologia vegetale e animale

Il sangue è considerato da molti autori come un tipo specializzato di tessuto connettivo composto da cellule, frammenti di cellule e una matrice extracellulare liquida nota come plasma sanguigno. Il sangue è il liquido che si trova all’interno dei vasi sanguigni e del cuore. Il battito del cuore e il movimento del corpo spingono il sangue attraverso il sistema cardiovascolare, che raggiunge ogni parte del corpo. Il volume del sangue nel corpo umano dipende dalle dimensioni del corpo. Un corpo di 70 kg contiene circa 5-6 litri di sangue. La temperatura del sangue è di circa 38 ºC, un grado in più rispetto alla temperatura generale del corpo. Questo valore più alto è una conseguenza dell’attrito del sangue all’interno dei vasi sanguigni, soprattutto nei vasi di piccolo diametro.

Il sangue ha molte funzioni. Le seguenti sono tre funzioni salienti. 1) Via di comunicazione. Il sangue trasporta nutrienti e ossigeno dall’intestino e dai polmoni, rispettivamente, al resto del corpo. I prodotti di scarto sono trasportati ai reni e ai polmoni. È anche la principale via di comunicazione per i segnali chimici, come gli ormoni, tra cellule distanti nel corpo. 2) Omeostasi. Il sangue contribuisce all’omeostasi generale del corpo. Per esempio, mantiene relativamente costante la temperatura corporea e il pH dei tessuti. 3) Difesa. Il sangue contribuisce alla riparazione delle ferite sigillando i danni con eritrociti, piastrine e plasma, cioè alla coagulazione del sangue. Contiene anche le cellule del sistema immunitario, che utilizzano il sistema circolatorio per essere trasportate e attaccare gli agenti patogeni in qualsiasi tessuto del corpo.

Cellule del sangue

Le cellule del sangue sono classificate in due gruppi: eritrociti o cellule rosse, e leucociti o cellule bianche (figure 1 e 2). Ci sono anche frammenti di cellule nel sangue chiamati piastrine. I leucociti possono essere leucociti granulari: neutrofili, basofili ed eosinofili, e agranulari: linfociti e monociti. La maggior parte delle cellule del sangue sono eritrociti (99% delle cellule). Tutte le cellule del sangue si sviluppano da una cellula staminale comune che, negli animali adulti, si trova nel midollo osseo.

I diversi componenti del sangue possono essere separati mediante centrifugazione a gradiente di densità. Gli elementi più pesanti sono gli eritrociti, che cadono sul fondo del tubo di centrifugazione. I leucociti e le piastrine si trovano un po’ più in alto formando uno strato biancastro. Il plasma è il componente più leggero e rimane nella parte superficiale del centrifugato. Nei maschi umani, il sangue contiene il 47% di ectrociti, mentre nelle femmine umane è circa il 41%. Il volume proporzionale di citrociti sul volume totale del sangue è noto come ematocrito. La proporzione di leucociti è inferiore all’1%. Il plasma costituisce il resto del sangue. Il colore rosso del sangue è il risultato dell’alto contenuto di emoglobina degli eritrociti, che è più scuro quando il livello di ossigeno è basso. Il siero del sangue è il plasma senza gli agenti di coagulazione del sangue.

Gli eritrociti danno il colore rosso al sangue a causa del suo alto contenuto di emoglobina, una proteina contenente ferro nella sua struttura. Il ruolo principale degli eritrociti è il trasporto di O2 e CO2. Nei mammiferi, l’eritrocita può essere considerato come una cellula altamente modificata per questa funzione perché non ha nucleo e manca di mitocondri e altri organelli cellulari. Ha la forma di un disco biconcavo di circa 7,5 µm di diametro, che rende una maggiore superficie di scambio a contatto con il plasma sanguigno.

Le piastrine, o trombociti, sono piccole porzioni di citoplasma senza nucleo. Al microscopio ottico, possono essere osservati come piccole strutture di circa 2-5 µm di diametro, incolori o leggermente basofile. Contengono alcuni compartimenti membranosi interni come densi granuli azurofilici specifici, mitocondri (uno o due per piastrina), e vescicole e tubuli chiari. Contengono anche granuli di glicogeno. La funzione principale delle piastrine è quella di cooperare durante l’agglutinazione e la coagulazione del sangue. Sono presenti nei mammiferi, ma non nei vertebrati inferiori. Le piastrine sono generate dalla frammentazione del citoplasma dei megacariociti, un tipo di cellula presente nel midollo osseo.

I leucociti (globuli bianchi) sono cellule nucleate e incolori nel sangue fresco. La loro funzione principale è quella di difendere il corpo dalle aggressioni esterne come gli agenti patogeni e dalle disfunzioni e alterazioni dei tessuti del corpo. Queste funzioni sono svolte al di fuori del flusso sanguigno, poiché hanno la capacità di attraversare la parete dei vasi sanguigni e agire nei tessuti danneggiati. In realtà, usano il sistema circolatorio per viaggiare attraverso il corpo. Il citoplasma dei leucociti contiene due tipi di granuli: granuli azurofili o primari, che sono lisosomi, e granuli specifici o secondari che contengono diversi tipi di sostanze. I leucociti sono classificati in granulari e agranulari. Tutti hanno granuli azurofili, ma i granuli specifici si trovano solo nei leucociti granulari.

Leucociti granulari sono neutrofili, eosinofili e basofili. I leucociti agranulari includono i linfociti e i monociti. I neutrofili sono i leucociti granulari più abbondanti e rappresentano il 60-70% dei leucociti totali. Sono facilmente riconoscibili per il loro nucleo multilobato e mostrano abbondanti granuli specifici e alcuni granuli citoplasmatici azurofili. I granuli specifici contengono lisozimi, attivatori del complemento, collagenasi e altri enzimi. Sono molto importanti durante la difesa contro le infezioni batteriche. Gli eosinofili sono fino al 2-5% della popolazione leucocitaria. Il loro nucleo è bilobato e i loro granuli citoplasmatici specifici mostrano una forte affinità per i coloranti acidi come l’eosina. Questi granuli hanno proteine basiche come la proteina basica maggiore e la proteina cationica degli eosinofili, che sono coinvolte nel controllo delle infezioni parassitarie, e istaminasi che neutralizzano l’azione dell’istamina nelle reazioni allergiche. I basofili sono i leucociti granulari meno abbondanti e più piccoli, che rappresentano lo 0,5% dei leucociti totali. Il loro nucleo è leggermente lobato. Contengono granuli specifici che vengono colorati da coloranti basici come l’ematossilina. La membrana cellulare dei basofili ha recettori per l’immunoglobulina E, e i granuli citoplasmatici specifici contengono istamina ed eparina. Così, si suggerisce che queste cellule agiscono nel tessuto connettivo cooperando con i mastociti.

I leucociti agranulari mancano di granuli specifici nel citoplasma, ma hanno una piccola popolazione di granuli non specifici. Dopo i neutrofili, i linfociti sono il secondo tipo di leucociti più abbondante, rappresentando dal 20 al 35% del totale dei leucociti. Sono piccoli e mostrano una certa variabilità di dimensioni, apparentemente non correlata ai diversi tipi di linfociti. I due gruppi principali di linfociti sono B e T. Entrambi sono attori principali nella difesa immunitaria dell’organismo. I monociti sono l’altro tipo di leucociti agranulari. I monociti mostrano grandi dimensioni negli strisci di sangue e hanno un nucleo a forma di rene. Aiutano nella difesa dell’organismo lasciando il sangue e spostandosi verso il luogo dell’infezione o della ferita, dove diventano macrofagi.

In generale, la durata di vita dei componenti cellulari del sangue è molto breve, da poche ore a poche settimane (tranne alcuni linfociti di memoria che possono vivere per anni). Pertanto, le cellule del sangue sono prodotte continuamente da un processo noto come ematopoiesi (Figura 3). Nell’uomo, l’emopoiesi avviene in diversi organi durante lo sviluppo: nel sacco vitellino negli embrioni, nel fegato, nella milza e nei tessuti linfatici nei feti, e poi nel midollo osseo rosso. Dopo la nascita, il processo emopoietico si sposta nel midollo osseo delle ossa lunghe. Negli adulti, i principali centri ematopoietici sono le ossa: ossa craniche, bacino, vertebre, sterno, e regioni vicine all’epifisi del femore e dell’omero. In alcune circostanze, l’ematopoiesi può essere iniziata nel fegato e nella milza dell’adulto.

Plasma

Il plasma è la parte liquida del sangue e rappresenta più della metà del volume del sangue. È composto per il 90% da acqua e per il resto da proteine, ioni, aminoacidi, lipidi e gas. Il plasma è il principale trasportatore di nutrienti e prodotti di scarto.

L’albumina è la proteina più abbondante nel plasma (54% del contenuto proteico totale) e svolge diverse funzioni. Molte molecole si associano all’albumina per essere trasportate attraverso il flusso sanguigno, come gli acidi grassi e gli ormoni steroidei. L’albumina è anche il principale fattore di mantenimento della pressione sanguigna, che a sua volta regola il volume del sangue. Le globine sono le seconde proteine più abbondanti nel plasma. Sono un gruppo di proteine che rappresentano circa il 38% delle proteine plasmatiche e possono essere divise in tre tipi: alfa, beta e gamma. Le alfa e beta globine sono sintetizzate nel fegato e trasportano ferro, lipidi e vitamine liposolubili. Contribuiscono anche all’osmolarità del plasma. Le gamma globine o gamma globuline sono gli anticorpi solubili del sistema immunitario, conosciuti anche come immunoglobuline. Il fibrinogeno è un’altra proteina del plasma. Non è molto abbondante, ma è molto importante per la coagulazione del sangue. Il fibrinogeno è sintetizzato nel fegato. Le proteine che formano il plasma possono essere specifiche del plasma o possono essere presenti anche in altri tessuti, come enzimi, immunoglobuline e ormoni.