La sangre es conocida como el vehículo para el transporte de oxígeno desde los pulmones a los tejidos, y para el transporte del CO2 generado durante el metabolismo respiratorio en los tejidos a los pulmones para su liberación. La sangre desempeña muchas otras funciones en los organismos con sistemas circulatorios. La sangre transporta los principales nutrientes orgánicos desde el intestino (donde se absorben) hasta el hígado (donde se procesan) y, finalmente, a los demás órganos. Los productos orgánicos de desecho y el exceso de iones minerales son transportados por la sangre a los riñones para su excreción. La sangre también sirve para transportar hormonas y otros mensajeros químicos desde varias glándulas endocrinas a sus órganos específicos. Por último, la sangre contiene células y proteínas de anticuerpos que defienden contra las enfermedades.
El sistema vascular humano contiene entre 5 y 6 litros de sangre. Casi la mitad de su volumen está formado por células: glóbulos rojos (eritrocitos), que transportan oxígeno y dióxido de carbono, y un número mucho menor de glóbulos blancos (leucocitos) y plaquetas sanguíneas, que forman parte del sistema de defensa (inmunitario).
Cada célula humana necesita un suministro constante de gas oxígeno, O2. Cada célula también necesita una forma de eliminar el gas CO2. Los glóbulos rojos (eritrocitos) realizan ambas tareas, transportando el oxígeno de los pulmones a las células, y el CO2 de las células a los pulmones. El agente activo dentro de los glóbulos rojos es la molécula de hemoglobina, una proteína globular, de color rojo, que tiene sitios de unión para el O2 y el CO2. La estructura de la hemoglobina se muestra a continuación.
La parte no celular de la sangre se llama plasma sanguíneo. El plasma es aproximadamente un 90% de agua en peso. Las proteínas plasmáticas constituyen las tres cuartas partes del peso de los solutos del plasma. Los diferentes tipos de proteínas plasmáticas tienen una serie de funciones importantes. Entre ellas está la capacidad de transportar nutrientes importantes, como los lípidos y los ácidos grasos, así como algunos metales traza, vitaminas y hormonas. Los anticuerpos del plasma ayudan a combatir el ataque de los patógenos, y los inhibidores de la proteasa protegen contra los efectos degradantes de las proteasas. El fibrinógeno, objetivo de la cascada de coagulación de la sangre, es otra proteína plasmática abundante. El resto de los solutos disueltos consiste en nutrientes orgánicos y metabolitos, productos de desecho y sales inorgánicas. La tabla 1 muestra los principales componentes del plasma sanguíneo humano normal y su función general.
Componentes principales del plasma sanguíneo
| Componente | Concentración (g/100 mL) | Función |
| Proteínas (total) | 5.8-8,0 | |
| Albúmina sérica | 3,0-4,5 | Regulación osmótica, transporte de ácidos grasos |
| α-globulinas | 0,7-1.5 | Transporte de lípidos, cobre, hormona tiroidea |
| β-globulinas | 0,6-1,1 | Transporte de lípidos, hierro y otros metales |
| γ-globulinas | 0,7-1.5 | Anticuerpos |
| Fibrinógeno | 0.3 | Agente de coagulación de la sangre |
| Lípidos (totales) | 0,4-0,7 | |
| Triacilgliceroles | 0.4-0,7 | Combustible en ruta hacia el almacenamiento |
| Fosfolípidos | 0,15-0,25 | Componentes de la membrana |
| Esteres de colesterol & | 0.15-0,25 | Componentes de la membrana |
| Ácidos grasos libres | 0,01-0,03 | Combustible inmediato para los músculos |
| Glucosa | 0,07-0.09 | Forma de transporte de carbohidratos desde el hígado a los tejidos periféricos |
| Aminoácidos | 0,035-0,065 | Precursores de la síntesis de proteínas |
| Urea | 0,02-0.03 | Producto de excreción de nitrógeno del catabolismo de los aminoácidos |
| Ácido úrico | 0,002-0,006 | Producto de excreción de nitrógeno del metabolismo de las purinas |
Un mL de sangre contiene unos 5.000 millones (5 x 109) de eritrocitos. Estas células son esencialmente contenedores circulantes de moléculas de hemoglobina. La sangre está cargada de eritrocitos Cada célula está cargada de moléculas de hemoglobina. La mayor parte de la materia sólida del glóbulo rojo es hemoglobina. Para transportar O2 y CO2 en el torrente sanguíneo, el cuerpo debe fabricar un gran número de eritrocitos y debe fabricar una gran cantidad de hemoglobina. La hemoglobina se sintetiza en el interior de los eritrocitos cuando se forman en la médula ósea. Un varón adulto sano sintetiza aproximadamente 900 billones (9 x 1014) de moléculas de hemoglobina por segundo para reemplazar la hemoglobina que se pierde debido al desgaste normal. La síntesis de la hemoglobina y de su contenedor, el eritrocito, debe representar una gran fracción de la necesidad del cuerpo de nutrirse del medio ambiente. Recordemos que la hemoglobina está compuesta por cuatro subunidades. Cada subunidad contiene un grupo prostético llamado hemo.
El hemo es una molécula orgánica planar y es pequeña en relación con la subunidad proteica. En la figura 1 se muestra un grupo hemo. El anillo hemo contiene un átomo de hierro, que se encuentra en el estado de oxidación +2 en la desoxihemoglobina. Esta forma de Fe(II) en la hemoglobina puede unir una molécula de oxígeno. La subunidad del hemo se encuentra en un bolsillo hidrofóbico definido por segmentos tubulares de hélice alfa.
Tipos de sangre
Los tipos de sangre se establecen por la genética y están determinados por las proteínas que están presentes en la sangre. Estas proteínas se llaman Aglutinógenos y existen en las membranas superficiales de los glóbulos rojos. Hay tres genes para los distintos tipos de sangre: A, B y O. Pero como obtenemos nuestros genes de nuestros padres, eso significa que tenemos 2 genes (uno de cada padre) para determinar nuestro tipo de sangre. Con 3 genes posibles eso significa que hay 6 variantes:
AA o AO = Tipo A
BB o BO = Tipo B
OO = Tipo O
AB = Tipo AB
Esto significa que para la tipificación de la sangre hay cuatro tipos principales de sangre A, B, AB y O.
Además de la tipificación genética se utiliza un factor adicional para separar la sangre en grupos llamado Factor Rhesus. Mientras estudiaban a los monos Rhesus, los científicos descubrieron una proteína sanguínea que está presente en la sangre de algunas personas mientras que está ausente en otras. La presencia o ausencia de este factor se llama Factor Rhesus y se le da un signo + para su presencia y un signo – para su ausencia. Así que ahora nuestros 4 tipos de sangre principales se separan además en 8:
A+ A-
B+ B-
AB+ AB-
O+ O-
En la población, los tipos de sangre no están presentes en las mismas cantidades:
La tipificación sanguínea es el proceso analítico utilizado para determinar el tipo de sangre de una persona a partir de la sangre completa. El área de estudio de los tipos de sangre se llama Serología. Los serólogos detectan los antígenos ABO mediante el uso de anticuerpos específicos para cada tipo de sangre. Los anticuerpos son moléculas de proteínas que tienen un mecanismo del tipo llave y cerradura que reconoce los antígenos ABO específicos, se une a ellos y los hace precipitar fuera de la solución en grupos.
El serólogo crea pequeñas muestras de las pruebas de sangre y luego añade los diferentes anticuerpos para cada tipo de sangre a esas muestras. En base a qué muestra de sangre se «aglutina», él/ella puede determinar el tipo de sangre. Del mismo modo, también se añade un anticuerpo a las muestras para determinar la presencia o ausencia del factor Rhesus. La siguiente imagen muestra los resultados de las pruebas y cómo se interpretan para determinar el grupo sanguíneo.
Resultados de las pruebas del tipo de sangre
Pruebas de sangre
Hay 3 tipos principales de pruebas de sangre:
- Muestras de sangre – Se trata de la sangre que se extrae directamente de un sospechoso o de una víctima y que puede analizarse para determinar el tipo y puede utilizarse para extraer pruebas de ADN.
- Gotas de sangre – Se trata de la sangre que se deja en un rastro o en frotis que indica el movimiento de la víctima o del sospechoso en la escena del crimen. Las gotas pueden indicar al investigador la dirección, la altura desde la que se dejaron caer y, a veces, incluso el arma que se utilizó. También pueden recogerse para la tipificación y, si no están demasiado degradadas, el ADN.
- Salpicaduras de sangre – Se trata de sangre que es impulsada hacia una superficie en respuesta a la violencia. Las salpicaduras pueden utilizarse para determinar el tipo de arma utilizada, la altura del agresor, el movimiento en la escena del crimen y si un cuerpo fue movido después de la muerte.
