Propiedades físico-químicas de la sangre

Antes de proceder con las propiedades físico-químicas de la sangre conviene que leamos antes dos entradas anteriores. La primera de ellas trata sobre la composición y funciones de la sangre. Y la segunda, y última, trata sobre el pH y las soluciones tampón.

Propiedades físico-químicas de la sangre

Las propiedades físico-químicas de la sangre son:

  • Velocidad de sedimentación globular.
  • Viscosidad sanguínea.
  • Osmolalidad plasmática.
  • pH sanguíneo.

Propiedades físico-químicas de la sangre: Velocidad de sedimentación globular (VSG)

La VSG se define como la velocidad a la que sedimenta la fracción forme, en especial los hematíes, de una muestra sanguínea anticoagulada.

Este proceso se puede visualizar con mucha facilidad. Basta con tener una muestra de sangre anticoagulada en una gradilla, en posición vertical. Pasado un tiempo podremos apreciar como la fracción forme de la sangre, representada mayoritariamente por los hematíes, comienza a sedimentar en el fondo del tubo.

Como iremos viendo, la velocidad de sedimentación globular no se calcula con tubos de ensayo o tubos de centrífuga. Se calcula haciendo uso de unas columnas especialmente diseñadas para tal fin. Estas columnas nos permiten medir los milímetros que ha descendido la fracción forme sanguínea transcurrido un determinado tiempo.

Etapas de la VSG

El proceso de sedimentación globular ocurre en tres etapas diferentes:

  • Hemaglutinación: En esta fase los hematíes comienzan a aglutinarse entre sí. Y lo hacen formando agregados en forma de pilas de moneda, también llamados rouleaux. El tamaño de estos agregados vedrá determinado por el potencial zeta existente entre los hematíes.

    Se denomina potencial zeta a la energía de repulsión existente entre los hematíes debido a la presencia de cargas negativas en su superficie. Esta energía de repulsión mantiene separados a los hematíes.

    Propiedades físicp-químicas de la sangreCargas negativas rodeando la superficie del hematíe

    La intensidad del potencial zeta puede variar con la concentración de las proteínas plasmáticas. La albúmina, proteína con mayor presencia en el plasma sanguíneo, aumenta el potencial zeta. En cambio, el fibrinógeno y las globulinas lo disminuyen. En condiciones normales se establece un equilibrio propio de valores normales de la VSG.

    Si el potencial zeta disminuye, los hematíes tienden a formar agregados de mayor tamaño que descienden y sedimentan más rápido. Si esto ocurre la velocidad de sedimentación globular aumenta.

  • Sedimentación de los agregados: En esta fase los agregados hemáticos se desplazan hacia el fondo del tubo. Durante este periodo, el descenso de los agregados ocurre de forma constante.
  • Acumulación: En esta fase los hematíes se concentran en el fondo del tubo en forma de sedimento.

Valores normales de la VSG

La velocidad de sedimentación globular se expresa en los milímitros que ha descendido la columna de células durante un periodo de tiempo. Actualmente el periodo de tiempo empleado es de una hora. Los valores de referencia de mi laboratorio de estudios son de 2-7 mm para hombres y de 3-10 mm para mujeres.

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Antes se realizaban mediciones a las dos horas con el fin de hallar el denominado índice de Katz. Dicho índice se calcula de la siguiente manera:

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Los valores de referencia de la VSG varían con el sexo y con la edad. La determinación de la VSG tras la 2ª hora, o a las 24 horas, son de escaso valor clínico, por lo que no se recomienda su empleo.

Procedimientos de medición de la VSG

Existen diversos procedimientos para determinar la velocidad de sedimentación globular:

  • Técnicas manuales: El método de las pipetas de Westergren es el más antiguo y el de referencia sobre el que han evolucionado las demás técnicas manuales. Esta evolución ha ido mejorando la limpieza y seguridad a la hora de manipular la muestra. También ha disminuido la cantidad de muestra necesaria para realizar la técnica. Un ejemplo de esta evolución sería el método Eritrosed.

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    También conviene que tengamos en cuenta las causas que pueden motivar una lectura errónea de la velocidad de sedimentación globular.

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  • Técnicas automáticas: Gracias a estas técnicas ha disminuido la manipulación de las muestras. También el tiempo de ejecución. Y han aumentado el número de muestras que pueden procesarse a la vez. Además, se han automatizado siguiendo el método de Westergren, compatibilizando los valores. Los sistemas automáticos más conocidos son Vesmatic, Sediscan y Sedimatic.

    Propiedades físico-químicas de la sangreTubo anticoagulado con citrato específico para determinación de VSG

  • Técnicas micrométricas: Este tipo de técnicas se emplean cuando la extracción de sangre venosa es dificultosa. Como puede ser en el caso de lactantes, ancianos y gente obesa. En estos casos se utilizan las técnicas de Chattas y/o Hellige-Vollmer.

    Se efectúa una punción capilar en talón o en dedo y se llena el tubo por capilaridad. Ese tubo se lleva después a un soporte especial que lo mantendrá en vertical. Pasada una hora, el resultado se compara con unas tablas que relacionan el espacio en milímetros con el tiempo para poder valorar el resultado. Los valores de referencia son de 8-10 mm/h en lactantes y de 6-8 mm/h en adultos y niños.

Alteración de los valores de la VSG. Causas.

La VSG es una prueba inespecífica, es decir, su aumento no es indicador de ninguna enfermedad concreta. En cualquier caso, la presencia de una VSG claramente aumentada o disminuída puede ser indicativo de un proceso patológico que se debe investigar. Por otra parte, una VSG normal no excluye la posible existencia de una patología.

Una vez que se ha diagnosticado el proceso patológico, la VSG resulta muy útil para establecer un control evolutivo de la enfermedad.

VSG aumentada

La velocidad de sedimentación globular se encuentra aumentada en condiciones fisiológicas como el embarazo y el envejecimiento. En el tercer mes de embarazo la VSG es cuando más sube. Un mes después del parto vuelve a la normalidad.

También se encuentra elevada en procesos patológicos. Cuando se producen alteraciones de las proteínas plasmáticas tales como infecciones agudas, procesos inflamatorios crónicos, neoplasias, gammapatías monoclonales y en procesos inflamatorios en los que aumenten los reactantes de fase aguda como el fibrinógeno, la alfa1-antitripsina, la alfa1-antiglobulina o la haptoglobina.

También aumenta en alteraciones hemáticas, como en anemias intensas o con hematíes de mayor tamaño (macrocitosis).

VSG disminuida

La VSG no se encuentra disminuida en ningún proceso fisiológico, pero sí en diversos procesos patológicos como la insuficiencia cardiaca congestiva.

También se encuentra disminuida cuando se producen alternaciones de las proteínas plasmáticas tales como la disminución de fibrinógeno plasmático, ya sea a causa de necrosis hepática o a causa de una coagulación intravascular diseminada (CIVD).

En cuanto a las alteraciones hemáticas, encontramos una VSG disminuida en policitemias, microcitosis, esferocitosis congénita, acantocitosis, anemia falciforme o en cualquier alteración morfológica del hematíe.

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Propiedades físico-químicas de la sangre: Viscosidad sanguínea

La viscosidad de la sangre es una medida de su resistencia a las deformaciones graduales producidas por las diversas tensiones a las que es sometida. En condiciones fisiológicas, el factor que más influye en la viscosidad sanguínea es el hematocrito. También aumentará la viscosidad si aumentan en número el resto de componentes de la fracción forme de la sangre. Si aumentan los leucocitos (por ejemplo, en una Leucemia Mieloide Crónica) o las plaquetas (por ejemplo, en una Trombocitemia Esencial) la viscosidad sanguínea aumentará.

Propiedades físico-químicas de la sangre

La viscosidad de la sangre también aumenta si lo hace la viscosidad plasmática. Ésta depende, sobre todo, de la concentración de fibrinógeno y de globulinas, proteínas plasmáticas capaces de disminuir el potencial zeta existente entre los hematíes.

Si aumentan el fibrinógeno y/o las globulinas disminuye el potencial zeta. Por ende aumenta la VSG y también lo hace la viscosidad plasmática, aumentando finalmente la viscosidad sanguínea. Este es el motivo por el que la viscosidad plasmática presenta el mismo valor diagnóstico que la VSG. Los valores medios están comprendidos entre 1.64 y 1.84 mPas/s (milipascales/segundo).

La consecuencia de un aumento de la viscosidad es la dificultad que presenta la sangre a la hora de circular por los vasos sanguíneos. Y si existe dificultad de circulación existirá hipo-oxigenación.

Propiedades físico-químicas de la sangre: Osmolalidad plasmática

La osmolalidad es una forma de expresar la concentración de partículas de una disolución. Dicha concentración genera una presión osmótica cuando se interpone una membrana semipermeable entre dos compartimentos.

La diferente concentración de sustancias a uno y otro lado de la membrana determina el paso de agua hacia uno u otro lado. La osmolalidad plasmática normal tiene un rango de valor normal de 275-300 mOsmol/kg de agua, y depende de la concentración del ión sodio, Na+ (con sus aniones acompañantes cloro, Cl, y bicarbonato, CO3H), de la glucosa y de la urea.

La osmolalidad está regulada por dos hormonas: antidiurética (ADH, también llamada vasopresina) y aldosterona. Si la osmolalidad es alta el cuerpo generará ADH para retener líquido y no perder agua a través de la orina. Si la concentración es baja, el cuerpo generará aldosterona, que reabsorberá sodio para aumentar la osmolalidad.

Osmolalidad plasmática aumentada

La osmolalidad plasmática está aumentada en determinados procesos patológicos:

  • Diabetes insípida: Por déficit de ADH. Hay poliuria, es decir, se orina muchísimo. Debido a este hecho se pierde mucho agua y la concentración plasmática aumenta.
  • Coma hiperosmolar de la diabetes mellitus: Complicación aguda de la diabetes mellitus. Esta enfermedad está denominada la enfermedad de las 3P (Poliuria, Polidipsia y Polifagia). La osmolalidad plasmática aumenta debido a la alta glucemia y a la perdida de agua a través del riñon. Otra característica es la presencia de glucosuria.
  • Deshidratación: Puede acontecer a causa de diarreas, vómitos o fiebre.

Osmolalidad plasmática disminuida

La osmolalidad plasmática está disminuida en determinados procesos patológicos:

  • Insuficiencia cardiaca congestiva.
  • Síndrome nefrótico: Existe oliguria o anuria. Debido a la imposibilidad de eliminar agua a través de la orina, la concentración plasmática disminuirá.

Propiedades físico-químicas de la sangre: pH sanguíneo

El pH sanguíneo, en condiciones normales, fluctúa entre 7.35-7.45 en la sangre arterial y 7.32-7.38 en la sangre venosa. Los límites compatibles con la vida son 6.8 y 7.8.

La regulación inmediata del pH sanguíneo se realiza mediante los denominados sistemas tampón. Éstos son capaces de captar o liberar H+ en respuesta a los cambios en el pH de la sangre.

En última instancia, la regulación del pH es ejercida por los pulmones y los riñones. Los pulmones actúan regulando la concentración sanguínea de CO2 y los riñones lo hacen regulando la concentración de HCO3.

El equilibrio ácido-base se puede ver alterado en múltiples ocasiones. Por este motivo, la determinación del pH se realiza de manera frecuente en el laboratorio clínico y biomédico. Esta determinación puede realizarse mediante una gasometría arterial o una gasometría venosa, siendo la primera de ellas más fiable pero más dificultosa de extraer.

El aumento de la concentración de hidrogeniones, con la consecuente bajada de pH, se denomina acidosis. Si por el contrario dicha concentración disminuye, aumentando el pH, se denomina alcalosis. Si la acidosis es debida a alteraciones metabólicas se denomina acidosis metabólica, y cuando el origen es respiratorio se denomina acidosis respiratoria. Lo mismo ocurre para la alcalosis, con las distinciones de alcalosis metabólica y alcalosis respiratoria.

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Acidosis metabólica

Una acidosis metabólica implica el descenso del pH sanguíneo, con aumento de H+, debido a alteraciones metabólicas. Esto puede suceder en diversos procesos patológicos:

  • Cetoacidosis metabólica. Por acumulación de cuerpos cetónicos.
  • Acidosis por ayuno.
  • Insuficiencia renal aguda.
  • Intoxicación por fármacos ácidos.
  • Diarrea.

Acidosis respiratoria

Una acidosis metabólica implica el descenso del pH sanguíneo, con aumento de H+, debido a alteraciones respiratorias. Esto puede suceder en diversos procesos patológicos:

  • Depresión del centro respiratorio. Exceso de CO2 en sangre a causa de hipoventilación.
  • Enfermedades del aparato respiratorio: Neumonía, EPOC, Enfisema pulmonar, Fibrosis pulmonar…
  • Patologías del aparato circulatorio: Cardiopatías.
  • Enfermedades neuromusculares que afecten a la movilidad torácica.
  • Uso de opiáceos, anestésicos y sedantes.

Alcalosis metabólica

Una alcalosis metabólica implica el aumento del pH sanguíneo, con descenso de H+, debido a alteraciones metabólicas. Esto puede suceder en diversos procesos patológicos:

  • Vómitos. Debido a la expulsión de HCl de los jugos gástricos.
  • Hipermineralcortisolismos. Aumento de la actividad de la corteza suprarrenal, como en el Síndrome de Cushing o el hiperaldosteronismo.
  • Administración de álcalis.
  • Uso de diuréticos.

Alcalosis respiratoria

Una alcalosis respiratoria implica el descenso del pH sanguíneo, con aumento de H+, debido a alteraciones respiratorias. Esto puede suceder en diversos procesos patológicos:

  • Hiperventilación. Produce déficit de CO2 en sangre. Puede darse en asma, ansiedad, ejercicio físico y embarazo.
  • Embolia pulmonar.

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