Blood é familiar como o veículo de transporte de oxigénio dos pulmões para os tecidos, e de transporte do CO2 gerado durante o metabolismo respiratório nos tecidos para os pulmões para libertação. O sangue desempenha muitos outros papéis em organismos com sistemas circulatórios. O sangue transporta os principais nutrientes orgânicos do intestino (onde são absorvidos) para o fígado (onde são processados) e finalmente para os outros órgãos. Os resíduos orgânicos e o excesso de íons minerais são transportados pelo sangue para os rins para excreção. O sangue também serve para transportar hormônios e outros mensageiros químicos de várias glândulas endócrinas para seus órgãos-alvo específicos. Finalmente, o sangue contém células e proteínas de anticorpos que se defendem contra doenças.
O sistema vascular humano contém cerca de 5 a 6 litros de sangue. Quase metade do seu volume consiste em células: glóbulos vermelhos (eritrócitos), que transportam oxigénio e dióxido de carbono, e números muito menores de glóbulos brancos (leucócitos), e plaquetas sanguíneas, que fazem parte do sistema de defesa (imunitário).
Todas as células humanas necessitam de um fornecimento constante de oxigénio gasoso, O2. Cada célula também requer uma forma de eliminação de gás CO2. As células vermelhas do sangue (eritrócitos) fazem ambos os trabalhos, transportando oxigênio dos pulmões para as células, e CO2 das células para os pulmões. O agente ativo dentro dos glóbulos vermelhos é a molécula de hemoglobina, uma proteína globular, de cor vermelha, que tem locais de ligação para O2 e CO2. A estrutura da hemoglobina é mostrada abaixo.
A porção não celular do sangue é chamada de plasma sanguíneo. O plasma é cerca de 90% de água por peso. As proteínas plasmáticas constituem três quartos do peso dos solutos no plasma. Os diferentes tipos de proteínas plasmáticas têm uma série de funções importantes. Entre elas está a capacidade de transportar nutrientes importantes, tais como lípidos e ácidos gordos, bem como alguns metais vestigiais, vitaminas e hormonas. Os anticorpos no plasma ajudam a combater o ataque de patógenos, e os inibidores de protease protegem contra os efeitos degradantes das proteases. O fibrinogênio, o alvo da cascata de coagulação do sangue, é outra proteína abundante no plasma. O restante dos solutos dissolvidos consiste em nutrientes orgânicos e metabolitos, produtos residuais e sais inorgânicos. A Tabela 1 mostra os principais componentes do plasma sanguíneo humano normal e sua função geral.
Componentes maiores do plasma sanguíneo
| Componente | Concentração (g/100 mL) | Função |
| Proteínas (Total) | 5.8-8.0 | |
| Serum albumina | 3.0-4.5 | Regulação osmótica, transporte de ácidos graxos |
| α-globulinas | 0.7-1.5 | Transporte de lipídios, cobre, hormônio tiroidiano |
| β-globulinas | 0.6-1.1 | Transporte de lipídios, ferro e outros metais |
| γ-globulinas | 0.7-1.5 | Antibodies |
| Fibrinogen | 0.3 | Agente de coagulação do sangue |
| Lípidos (Total) | 0.4-0.7 | |
| Triacylglycerols | 0.4-0.7 | Combustível a caminho do armazenamento |
| Fosfolípidos | 0.15-0.25 | Componentes da membrana |
| Colesterol & ésteres | 0.15-0.25 | Componentes da membrana |
| Ácidos gordos livres | 0.01-0.03 | Combustível imediato para músculos |
| Glicose | 0.07-0.09 | Transporte de carboidratos do fígado para os tecidos periféricos |
| Ácidos aminados | 0.035-0.065 | Pré-cursores da síntese de proteínas |
| Uréia | 0.02-0.03 | Produto de excreção de nitrogênio do catabolismo de aminoácidos |
| Ácido úrico | 0,002-0,006 | Produto de excreção de nitrogênio do metabolismo de purina |
Um mL de sangue contém cerca de 5 bilhões (5 x 109) de eritrócitos. Estas células são essencialmente recipientes circulantes para moléculas de hemoglobina. O sangue é carregado com eritrócitos e cada célula é carregada com moléculas de hemoglobina. A maior parte da matéria sólida das células vermelhas do sangue é a hemoglobina. Para transportar O2 e CO2 na corrente sanguínea, o corpo deve produzir grandes quantidades de eritrócitos e uma grande quantidade de hemoglobina. A hemoglobina é sintetizada dentro dos eritrócitos à medida que são formados na medula óssea. Um homem adulto saudável sintetiza aproximadamente 900 trilhões (9 x 1014) de moléculas de hemoglobina por segundo para substituir a hemoglobina perdida devido ao desgaste normal. A síntese da hemoglobina e do seu recipiente, o eritrócito, deve ser responsável por uma grande fração da necessidade de nutrição do organismo a partir do meio ambiente. Lembre-se de que a hemoglobina é composta de quatro subunidades. Cada subunidade contém um grupo protético chamado heme.
Heme é uma molécula orgânica planar e é pequena em relação à subunidade de proteínas. Um grupo heme é mostrado na figura 1. O anel heme contém um átomo de ferro, que está no estado de oxidação +2 em desoxi-hemoglobina. Esta forma de Fe(II) na hemoglobina pode ligar uma molécula de oxigênio. A subunidade heme encontra-se numa bolsa hidrofóbica definida por segmentos tubulares de hélice alfa.
Tipos de heme
Tipos de heme são estabelecidos pela genética e são determinados pelas proteínas que estão presentes no sangue. Estas proteínas são chamadas Agglutinogénicos e existem nas membranas de superfície dos glóbulos vermelhos. Existem 3 genes para diferentes tipos de sangue: A, B e O. Mas como obtemos os nossos genes dos nossos pais, isso significa que obtemos 2 genes (um de cada pai) para determinar o nosso tipo sanguíneo. Com 3 genes possíveis, isso significa que existem 6 variantes:
AA ou AO = Tipo A
BB ou BO = Tipo B
OO = Tipo O
AB = Tipo AB
Isto significa que para a tipagem de sangue existem quatro tipos de sangue principais: A, B, AB e O.
Além da tipagem genética é usado um factor adicional para separar o sangue em grupos chamados Factor Rhesus. Enquanto estudavam os macacos Rhesus, os cientistas descobriram uma proteína do sangue que está presente no sangue de algumas pessoas enquanto está ausente em outras. A presença ou ausência deste fator é chamada de Fator Rhesus e é dado um sinal + para a sua presença e um – sinal para a sua ausência. Assim, agora nossos 4 principais tipos de sangue estão mais separados em 8:
A+ A-
B+ B-
AB+ AB-
O+ O-
Na população, os tipos de sangue não estão presentes nas mesmas quantidades:
Blood typing é o processo analítico usado para determinar o tipo de sangue de uma pessoa a partir do sangue total. A área de estudo dos tipos de sangue é chamada Serologia. Os serologistas detectam os antígenos ABO através do uso de anticorpos específicos para cada tipo sanguíneo. Os anticorpos são moléculas proteicas que têm uma fechadura e um tipo de mecanismo chave que reconhece antígenos ABO específicos, liga-se a ele e faz com que ele se precipite para fora da solução em tufos.
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O serologista cria pequenas amostras da evidência sanguínea e depois adiciona os diferentes anticorpos para cada tipo de sangue a essas amostras. Com base em que amostra de sangue “tufos”, ele/ela pode determinar o tipo de sangue. Da mesma forma, um anticorpo também é adicionado às amostras para determinar a presença ou ausência do fator Rhesus. A imagem abaixo mostra os resultados dos testes e como eles seriam interpretados para determinar o tipo de sangue.
Resultados dos testes do tipo de sangue
Provas de sangue
Existem 3 tipos principais de provas de sangue:
- Amostras de sangue – Este é sangue que é directamente retirado de um suspeito ou vítima e pode ser analisado para ambos os tipos e pode ser usado para extrair provas de ADN.
- Gotas de sangue – Este é o sangue que é deixado num rasto ou em manchas que indicam movimento da vítima ou do suspeito no local do crime. As gotas podem dizer a um investigador a direcção, altura a partir da qual foram largadas e por vezes até a arma que foi usada. Elas também podem ser coletadas para digitação e, se não muito degradadas, DNA.
- Spingos de fuligem – Isto é sangue que é impelido para uma superfície em resposta à violência. Os salpicos podem ser usados para determinar o tipo de arma utilizada, a altura do agressor, o movimento no local do crime e se um corpo foi movido após a morte.
