Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra Ano Lectivo 2011/2012 Unidade Curricular de BIOQUÍMICA I Mestrado Integrado em MEDICINA 1º Ano ENSINO PRÁTICO E TEORICO-PRÁTICO 1ª AULA PRÁTICA 1. Composição química do sangue. 2. Determinação do hematócrito.
1. O SANGUE O sangue é constituído pelo plasma e pelas células sanguíneas. O plasma contém 90% de água e várias substâncias dissolvidas, entre as quais, albumina (4,5%), globulinas (2%) fibrinogénio (0,3%), glucose (0,1%) e outras substâncias em menor concentração (aminoácidos, protrombina, hormonas, enzimas, vitaminas, Na +, H 2 PO - 4, HCO - 3, ureia, etc.) (Tabela I). Para se obter plasma, a colheita deve fazer-se para tubo com anticoagulante-; por centrifugação, separa-se o plasma das células sanguíneas. O soro é essencialmente o plasma desprovido de fibrinogénio. Obtém-se após colheita em tubo sem preparação ou com gel : separa-se o soro do coágulo por centrifugação. TABELA I Principais constituintes do plasma sanguíneo. Constituinte g/ 100 ml plasma Origem Água 90 Alimentos; metabolismo celular Significado e Função Solvente; envolvido nas reacções celulares Proteinas 7 Fígado; linfócitos - Fibrinogénio Coagulação sanguínea - Albumina Transporte de substâncias; - Globulinas osmolaridade; anticorpos Glicose 0,08 Alimentos; fígado Aminoácidos 0,03 Alimentos; tecidos Nutrientes para as células Lípidos 0,75 Alimentos; fígado; tecido adiposo Hormonas vestígios Glândulas endócrinas Transporte no sangue até aos tecidos-alvo Ureia Ácido Úrico Creatina Iões inorgânicos Na + Cl - K +, Ca 2+, Mg 2+ HCO 3 -, H 2 PO 4-0,03 Tecidos 0,90 0,69 Alimentos e substâncias armazenadas Produtos do metabolismo a ser transportados para os rins Manter a osmolaridade do sangue, dos líquidos intersticiais e das células; manter constante a composição do ambiente interno; efeito tampão de ph, constituinte d etecidos, ex: Ca 2+ nos ossos 2
Os elementos celulares do sangue são os glóbulos vermelhos, eritrócitos ou hemácias (42-47%), os glóbulos brancos ou leucócitos (1%) e as plaquetas.. As concentrações destas células no sangue e as suas principais funções estão indicadas na Tabela II. TABELA II Componentes celulares do sangue. Células Células / mm 3 sangue Glóbulos brancos (%) Função 1. Eritrócitos Homem Mulher 2. Leucócitos a)granulócitos i) Neutrófilos ii) Eosinófilos iii) Basófilos b) Linfócitos c) Monócitos 5,6 x 10 6 4,8 x 10 6 - - 5000-10000 5500 300 50 2800 550 100 50 65 2 3 0,5 25 35 3-10 Transporte de O 2 dos pulmões para os tecidos e de CO 2 destes para os pulmões Fagocitose Fagocitose -- Formação de anticorpos Fagocitose 3. Plaquetas 3 x 10 5 - Coagulação sanguínea NOTA: Qualquer alteração no número normal de células sanguíneas é de importância clínica pois pode indicar modificações do funcionamento normal do organismo. Os glóbulos vermelhos têm uma forma de disco bicôncavo com um diâmetro de 7-8 µm (Figura 1) e formam-se na medula óssea. Nos mamíferos, os glóbulos vermelhos em circulação são desprovidos de núcleo e de mitocôndrias, pelo que têm uma vida muito limitada (cerca de 120 dias) e não se multiplicam. Em condições normais, o número de glóbulos vermelhos produzidos (cerca de 140 milhões por minuto) iguala a velocidade a que são destruídos. Fig 1- Imagem dos glóbulos vermelhos (eritrócitos ou hemácias) do sangue. 3
Existem diversos tipos de glóbulos brancos. A sua principal função é a defesa do organismo. Os glóbulos brancos apresentam a capacidade de emitirem pseudópodes e fagocitarem partículas estranhas ou bactérias e a capacidade de abandonarem o tecido sanguíneo e penetrarem nos tecidos conjuntivos (diapedese). Tal como indicado na Tabela II, os principais tipos de glóbulos brancos são: os neutrófilos (12 µm de diâmetro, constituem a primeira linha de defesa do organismo e têm capacidade de fagocitose); os eosinófilos (9 µm de diâmetro, a sua capacidade de fagocitose é mais baixa e mais específica do que a dos neutrófilos); os basófilos (12 µm de diâmetro, têm uma função semelhante aos mastócitos do tecido conjuntivo, isto é, possuem grânulos de histamina e heparina); linfócitos (6-8 µm de diâmetro, têm a capacidade de produzirem anticorpos; quando no tecido conjuntivo podem transformar-se em plasmócitos); e monócitos (9-12 µm de diâmetro, fagocitam vírus, fungos e protozoários). As plaquetas são pequenos elementos anucleados (~3 µm de diâmetro) que participam na formação da tromboplastina, factor essencial à coagulação do sangue. As plaquetas transportam ainda serotonina, responsável pela vasoconstrição. Desta forma, intervêm no processo de coagulação do sangue (Fig.2). Durante a coagulação, a proteína solúvel fibrinogénio (factor I) polimeriza em fibras longas de fibrina (factor Ia) numa reacção catalizada pela trombina (factor IIa), na presença de cálcio (Fig. 2). A trombina forma-se apenas quando há um traumatismo de um vaso sanguíneo ou de um tecido. Libertam-se então substâncias activadoras da protrombina, que se converte na forma activa, a trombina. Este processo requer vitamina K, um cofactor importante para a síntese de carboxiglutamato (por uma carboxilase), responsável pela ligação dos iões cálcio ao nível da protrombina. Na presença do factor XIIIa (uma transglutaminase) estabelecem-se ligações cruzadas e estáveis entre moléculas de fibrina. A fibrina aglomera os constituintes do sangue formando o coágulo (Fig. 2). A formação do coágulo é muito importante, uma vez que este sela os vasos sanguíneos lesados, evitando o extravazamento do sangue (hemorragia). Pode evitar-se o processo de coagulação através da adição de anticoagulantes, tais como o oxalato, citrato, heparina, etc. A heparina inibe factores activadores da protrombina e também a trombina. Outros como o citrato, o oxalato ou o ácido acético complexam iões cálcio; por exemplo vinagre (que contém ácido acético) é usado para evitar a coagulação de sangue de animais domésticos.. Para além da adição de anticoagulantes, pode manter-se o sangue fluído se se remover a fibrina à medida que ela se vai formando o sangue tratado desta forma designa-se desfibrinizado. 4
O hematócrito O hematócrito é a percentagem do volume do sangue (células + plasma) ocupado pelas células sanguíneas. Muitas vezes usa-se o hematócrito em vez da contagem dos glóbulos vermelhos como indicação diagnóstica em casos em que se suspeita de alteração no número de glóbulos vermelhos na circulação. O hematócrito pode medir-se rapidamente por centrifugação do sangue em tubo capilar. Figura 2- A cascata da coagulação sanguínea. A cascata de coagulação é um sistema de amplificação em que há conversão de precursores inactivos em produtos activos por proteases específicas. 5
Ano Lectivo 2011/2012 BIOQUÍMICA I 1º Ano PROTOCOLO DE BANCADA - 1ª AULA PRÁTICA Determinação do hematócrito Procedimento 1. Obter uma gota grande de sangue da ponta de um dedo. 2. Tocar no centro da gota de sangue com um tubo capilar (tubos microhemáticos heparinizados) de 7,5 cm de comprimento e deixar encher o tubo de sangue até cerca de 6 cm de comprimento. 3. Vedar as pontas do tubo com barro ou plasticina. 4. Colocar os tubos em dois tubos de centrífuga de mesa e centrifugar a 3000 rpm durante 5 minutos. 5. Medir a altura ocupada pelos glóbulos e a altura total ocupada pelo sangue em cm e calcular o hematócrito (ver esquema seguinte): Hematócrito= Altura ocupada pelos glóbulos Altura ocupada pelo sangue X 100 Plasma (55%) Glóbulos brancos Células (45%) Glóbulos vermelhos X Y Hematócrito= X Y x100 6
Interpretação Tal como a concentração da hemoglobina do sangue, o valor normal do hematócrito é variável com a idade e o sexo. No homem adulto é de cerca de 40-45%. Considerando que num homem adulto o volume total de sangue é de cerca de 5 litros, cerca de 2 litros serão ocupados pelas células e 3 pelo plasma. Na ausência de alterações patológicas do volume dos glóbulos vermelhos, há uma relação mais ou menos constante entre o hematócrito em % e a concentração de hemoglobina em g/dl: 3:1 (ex: a um hematócrito de 45% corresponde uma concentração de hemoglobina de 15 g/dl) Volume Plasmático. Volume Globular Exemplos Sobrecarga devido a transfusão (iatrogénico) Normal Retenção de água (edema). Sobrecarga de líquidos iv (ex iatrogénico) Normal ou Hipoxémia crónica, p.ex por insuficiência respiratória Hemorragia recente. Normal Hemoconcentração, por ex por desidratação. Normal Anemias diversas. 7