Appunti - Morfofisiologia zootecnica e produzioni animali - Sangue e linfa PDF

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descrizione esaustiva del sangue e linfa animale...

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IL SANGUE DEF: Il sangue è un tessuto connettivo fluido. Non è un liquido corporeo come urine, lacrime e saliva. Funzioni:  Assicura le connessioni metaboliche tra i vari organi e tessuti.  Funzione di trasporto delle sostanze nutritive e dei gas respiratori  Attraverso il sangue vengono veicolati ormoni, vitamine, enzimi ecc… Molti considerano il sangue un tessuto connettivo particolare con la sostanza fondamentale in forma liquida (plasma); in realtà questa classificazione non sarebbe corretta visto che tale sostanza fondamentale (plasma) non è prodotta dalle stesse cellule ematiche come avviene nei connettivi v. e p. dove sono gli osteociticondrociti etc a produrre la sostanza fondamentale amorfa. Il mezzo fluido è indispensabile per diversi processi fisiologici, del resto l’organismo animale è prevalentemente costituito d’acqua in cui sono disciolte sostanze biologicamente attive. L’H2O nell’organismo animale è presente  all’interno delle cellule (acqua intracellulare)  all’esterno delle cellule (acqua extracellulare); tali comparti sono separati da membrane selettivamente permeabili ai vari soluti. Il liquido extracellulare è un liquido interstiziale che, fuori del sistema vascolare, è a diretto contatto con le cellule; Il plasma sanguigno è invece la parte non corpuscolata del sangue, in cui sono liberi gli elementi corpuscolati o figurati (3 categorie cellulari ematiche: globuli rossi, globuli bianchi e piastrine). Le funzioni più importanti del sangue sono: 1) trasporto di sostanze nutritizie assorbite nell’intestino, di O2, CO2 , prodotti del catabolismo, ormoni. 2) interviene nel controllo della temperatura corporea 3) interviene nel controllo del pH e dell’equilibrio idrico(omeostasi = condizione di stabilità legata al mantenimento costante di una composizione chimica: o. del plasma, o. dei liquidi interstiziali, etc) 4) coagulazione evitando perdite eccessive di sangue in caso di ferite. 5)difesa dell’organismo dalle malattie con l’impiego di anticorpi. Il sangue è una sospensione costituita da: una parte liquida plasma; da una parte corpuscolata che si divide in: eritrociti o globuli rossi, leucociti o globuli bianchi e trombociti o piastrine. La parte corpuscolata prende il nome di EMATOCRITO e rappresenta il 45% del sangue in toto. Il sangue viene addizionato con sostanze anticoagulanti, posto in un capillare-tipo eparina, ETDA, citrato di sodio, sottoposto a centrifugazione, si stratifica e sedimenta: in basso la frazione cellulare,corpuscolata; in alto la frazione del plasma. Si stabiliscono i principali rapporti volumetrici tra parte liquida e corpuscolata del sangue ricavando la % del volume totale del sangue occupata dagli elementi cellulari (ossia “il volume degli eritrociti impaccati per unità di volume di sangue” PVC Packed Cell Volume = volume dei globuli ammassati rispetto al sangue). Il liquido surnatante, traslucido, giallastro, vischioso è il plasma (50-52%). Lo strato intermedio, sottile, bianco-grigiastro è dato da leucociti e piastrine (1%). Lo strato inferiore, rosso, rappresenta gli eritrociti (42%). VOLUME DEL SANGUE Il sangue si stima rappresenti il 6-8% del peso vivo (PV) di un animale, quindi: per un bovino di 500 kg PV ► 30-40 lt di sangue circa

per un suino di

700 kg PV ► 35-56 lt 150 kg PV ► 9-12 lt di sangue circa

per un uomo di

70 kg PV

► 4,2-5,6 lt di sangue circa

Volume del sangue nelle diverse specie animali (ml / Kg di peso corporeo): Specie

Vol. plasma

Bovino

37,1

Vol. eritrociti 24,2

Vol. sangue 61,3 x 700 kg = 42.910 ml = 43-45 lt

Pecora Capra Maiale Cavallo S.C. Cavallo S.F. Coniglio Cane Gatto

53,2 53,0 35,4 43,5 63,3 40,1 52,1 46,8

21,1 17,0 21,1 18,2 39,8 17,2 39,4 19,9

74,4 70,0 56,5 x 150 kg = 8.475 ml = 8,5 lt 61,7 103,1 57,3 91,5 66,7

IL PLASMA Sangue SENZA cellule. Costituisce il 55-60% del volume del sangue. COLORE: varia da giallo più o meno intenso a bianco pallido quasi incolore (in base alla specie ed alla dieta). COMPOSIZIONE: è composto per più del 90% di acqua e per il 10% sono disciolte molte sostanze: proteine, ormoni, sostanze nutritive (glucosio, vitamine, AA, lipidi), gas (diossido di carbonio, ossigeno), ioni (Na, K, Ca, Mg, ecc…) e sostanze di rifiuto come l’urea. Le sostanze presenti in quantità maggiore sono le PROTEINE che si dividono in: albumine e globuline. Tra le globuline ricordiamo il fibrinogeno che è importante per la coagulazione del sangue. Troviamo anche proteine coniugate come lipoproteine e glicoproteine. La sua composizione, complessa e qualitativamente simile nei vari mammiferi, comprende: • acqua, circa il 90-91% del plasma; • gas (O2, CO2, N); • proteine (albumine, globuline, fibrinogeno e immunoglobuline), NPN (amminoacidi, urea, ac. urico, creatina, creatinina, sali d’ammonio), insieme rappresentano circa il 6-7%; • glucidi (glucosio, lattato, piruvato), glucosio ematico nel bovino 40-70 mg/100 ml cavallo 70-100 mg/100 ml suino 80-120 mg/100 ml • lipidi (ac. grassi, colesterolo, lecitine), in parte liberi ed in parte legati alle proteine (lipoproteine); la quantità di trigliceridi aumenta nel sangue nel periodo di assorbimento intestinale e si riduce con il digiuno prolungato. • sostanze inorganiche (Na, K, Ca, Mg, Cl, S, P, Fe, Mn, Cb, Cu, Zn, I) insieme costituiscono il 3% ioni (cationi –Na, K, Ca, Mg– prevalgono sugli anioni –Cl, radicali C, P, S) legati a proteine (Fe legato all’emoglobina). Inoltre nel plasma vi sono enzimi, ormoni, vitamine e pigmenti. Le concentrazioni dei vari componenti variano tra le diverse specie. Enzimi specifici o endogeni che esplicano la loro attività a livello plasmatico (tipo gli enzimi della Coagulazione, del Complemento e la colinesterasi); Enzimi esogeni che si trovano in concentrazioni molto più basse rispetto a quella di alcuni tessuti ed il cui aumento è sintomo di patologie a carico degli organi responsabili della loro sintesi; Enzimi cellulari che derivano dalle cellule tissutali e passano nel plasma per lisi della membrana cellulare; Enzimi di secrezione che permangono brevemente nel plasma in quanto sono velocemente escreti attraverso il lume intestinale o l’urina (come amilasi, lipasi, fosfatasi). Alcuni enzimi sono presenti come zimogeni cioè in forma inattiva. Si può avere aumento degli enzimi plasmatici per:  aumento della permeabilità cellulare  morte della cellula  aumentata produzione enzima  ostruzione delle normali vie di escrezione dell’enzima  variazioni del flusso ematico Di norma l’aumento dell’attività di un enzima non è patognomonico di una patologia di un organo ma è utile ausilio diagnostico sopratutto se associata alla determinazione di altri enzimi. PROTEINE PLASMATICHE:

1. albumine: importante funzione osmotica dato che la mantengono la pressione osmotica del sangue20-22 mm Hg. Le sostanze colloidali limitano il passaggio dei fluidi negli spazi intercellulari. Bassa albumina, accumulo di liquidi… edemi. 2. globuline (α,β,γ): hanno funzione di difesa immunitaria e trasporto. 3. fibrinogeno: coagulazione. ALBUMINE > GLOBULINE in uomo, pecora, capra, coniglio, cane, ratto, cavia ALBUMINE ≤ GLOBULINE in cavallo, maiale, bovino Le globuline sono sintetizzate in diversi organi linfatici come milza, linfonodi e midollo osseo. Le gammaglobuline rappresentano le proteine immunitarie (immunoglobuline: IgM, IgG, IgA, IgE). Le altre proteine plasmatiche sono prodotte nel fegato. La normale sintesi delle proteine plasmatiche, richiede un buon funzionamento del fegato ed un appropriato apporto proteico nella dieta. Proteine e sali del plasma contribuiscono a regolare la pressione osmotica del sangue (22-25 mm di Hg) e mantenere l’omeostasi sanguigna. I vari sali partecipano a mantenere costante il valore del pH [ H+ ]. Il pH plasmatico 7,4 ± 0,2 pH plasmatico pH plasmatico

< 6,8 > 7,8

acidosi alcalosi

incompatibile con la vita incompatibile con la vita IL SIERO

Si ottiene lasciando coagulare il sangue intero. Il fibrinogeno e gli altri fattori della coagulazione formano il coagulo in cui restano intrappolati gli elementi figurati del sangue; il liquido che ne risulta, dopo la centrifugazione che agevola la rimozione del coagulo, è il siero. Quindi il siero è la parte liquida del sangue senza elementi figurati e fibrinogeno e su cui, eseguendo elettroforesi, si possono isolare e quantificare le varie frazioni delle proteine ematiche. PARTE CORPUSCOLATA DEL SANGUE

Il globulo rosso non ha il nucleo. Hanno forma di : -dischi circolari biconcavi nei Mammiferi (7µm Ø, spessore margini 2,8µm e spessore al centro 0,8µm);

-dischi circolari biconvessi in specie con globuli rossi nucleati (Uccelli, rettili, anfibi, pesci); -forma ovoidale nei Camelidi. Contengono una cromoproteina: l’emoglobina. PM emoglobina: 66.000-69.000 Dalton.

Il diametro e la loro vita media variano con la specie e sesso: capra: i più piccoli Ø 5 µm bovino: medio Ø 6,2 µm (Toro 6,5 µm vs Vacca 5,9 µm) cane: i più grandi Ø 7,4

Vita media: 50-140 gg con variazioni legate anche alla razza e all’età cavallo 140-150 gg bovino 120-130 gg cane 105-120 gg maiale 62-71 gg pecora 46-55 gg pollo 35-45 gg Il numero di eritrociti/mm3 è solitamente inverso alla grandezza e può variare con:  specie,  sesso (femmine hanno di solito ½ milione di eritrociti in meno rispetto ai maschi),  altitudine (ad alte quote il numero di eritrociti aumenta per compensare la bassa concentrazione e pressione dell’O2). Numero medio di globuli rossi per mm3 di sangue Specie milioni mm3 bovino 5 - 10.000.000 pecora 9 - 15.000.000 capra 8 - 18.000.000 maiale 5 - 8.000.000 cavallo 5.5 - 12.800.000 cane 5,5 - 8.500.000 gatto 5 - 10.000.000 uomo 5.000.000 l’emoglobina lega 4 O2, la mioglobina lega 1 O2. L’emoglobina ha al centro la molecola di Fe++ (forma ferrosa) che si lega all’N di ogni anello pirrolico. Le 6 valenze del Fe sono così impiegate:  4 con l’N dei 4 anelli pirrolici (in figura A-B-C-D),  1 per il legame della catena con la globina (in figura struttura in blu)  una resta libera di legarsi reversibilmente ai due gas respiratori Fe++ e O2 ossiemoglobina (in figura in rosso) Fe++ e CO2 carbossiemoglobina Nelle diverse specie animali la struttura eme resta invariata, ciò varia con la specie è la globina. [emoglobina] = 8-18 g/100 ml sangue mammiferi (bovino 12 g/100; pecora 11 g/100; cavallo 12 g/100; suino 12 g/100; cane 14 g/100) [emoglobina] =6-9 g/100 ml sangue degli uccelli.

ERITROPOIESI: processo di formazione dei globuli rossi. La produzione continua di eritrociti avviene a partire dalle cellule staminali del midollo osseo. La produzione è regolata dalla eritropoietina, ormone prodotto dai reni. Le sostanze necessarie per l’eritropoiesi sono la vitamina B12, acido folico, Fe e proteine fra cui l’eritropoietina che ha funzione di controllo. Vengono prodotti circa 200-300 miliardi di globuli rossi al giorno e altrettanti ne vengono distrutti. LEUCOCITI O GLOBULI BIANCHI. Fanno parte del sistema immunitario. Presenti in numero: 4.000-12.000/mm3 sangue. Hanno il nucleo. Così denominati perché incolori, sono nucleati, il nucleo è spesso lobato, hanno proprietà ameboidi e attraversano le pareti dei vasi per migrare nei tessuti connettivi per svolgere attività di difesa. Numericamente assai inferiori rispetto ai globuli rossi, il loro numero varia con sesso, età, stato di salute e lavoro muscolare, il loro ∅ medio è di 7-12 µm. Numero medio di globuli bianchi per mm3 di sangue Specie bovino pecora capra maiale

Riassunto caratteristiche:

migliaia/mm3 9.000 8.000 8.000 15.000

Vita media varia da poche ore (granulociti) a qualche mese (monociti) ad anni (alcuni linfociti) Vita media: 50-140 gg con variazioni legate anche alla razza e all’età cavallo 140-150 gg bovino 120-130 gg cane 105-120 gg Sono classificati in base a:  presenza/assenza di granuli nel citoplasma  granulociti(presenza granuli) e agranulociti (assenza)  forma del nucleo  sferico, lobato  affinità tintoriale verso specifici coloranti  eosinofili(coloranti acidi), basofili(basici), neutrofili.

Granulociti: hanno granulazioni citoplasmatiche, nucleo bilobato o polilobato ed agiscono in infezioni del connettivo. Sono eosinofili, basofili, neutrofili. Agranulociti: non ci sono granulazioni citoplasmatiche, nucleo unico e rotondeggiante. Sono linfociti e monociti. I granulociti presentano granuli nel citoplasma, originano dal midollo osseo, in caso di attacco batterico riversano il contenuto all’esterno (degranulazione), una delle più importanti sostanze contenute nei granuli è il lisozima che taglia il legame tra gli zuccheri che formano la parete dei batteri fanno perdere la capacità di replicarsi, il 10% del contenuto dei granuli è l’ istamina che aumenta la permeabilità dei capillari e permette ai leucociti di penetrare nei tessuti dove c’è infiammazione, l’attivazione e de granulazione di un numero elevato di leucociti in tempi molto brevi può provocare il collasso cardiocircolatorio e shock anafilattico. Granulociti: Neutrofili: Ø 12 µm, i più numerosi, con molti piccoli granuli, nucleo trilobato (2-5 lobi), svolgono fagocitosi attiva difendendo da virus e batteri, sono responsabili della formazione di pus, hanno vita breve 6h. Eosinofili: Ø 12-15 µm con granuli più grandi, nucleo bilobato, svolgono fagocitosi, intervengono in reazioni allergiche e invasioni da parassiti, hanno vita di 1-2 settimane. Basofili: granuli voluminosi, nucleo irregolare non lobato, hanno capacità ameboidi, svolgono fagocitosi, intervengono in stati infiammatori secernendo sostanze tipo eparina, istamina, o serotonina; hanno vita 2 settimane. Linfociti: sono le cellule più piccole del sangue. Sono diversi per forma e compiti dai leucociti e dai macrofagi. Producono anticorpiimmunoglobuline. Sono agenti specifici della difesa immunitaria  agiscono nei confronti di una sostanza specifica estranea detta ANTIGENE in quanto ogni linfocita possiede un recettore specifico per quell’antigene. Molti dei linfociti si trovano nel sangue e nella linfa distribuiti per tutto il corpo; altri si accumulano in organi specifici come timo, linfonodi e milza. Ci sono 2 tipi di linfociti B hanno origine dal midollo osseo (B = bone marrow) e qui maturano. T in forma embrionale migrano nel timo dove arrivano a maturazione. I linfociti B se attivati, si riproducono intensamente e si trasformano in plasmacellule le quali secernono nel circolo una grande quantità di anticorpi (risposta umorale). Questi anticorpi liberi, quando incontrano microrganismi che possiedono molecole di forma complementare (epitopi), si legano ad esse formando dei complessi che li immobilizzano. In seguito, altre cellule non specifiche, ma capaci di riconoscere gli anticorpi, fagocitano questi complessi. I linfociti T si dividono in 3 categorie: Tc (citotossici), Th (helpers), Ts (soppressori). I linfociti T citotossici si riproducono intensamente se attivati, non liberano anticorpi in circolo ma li espongono sulla loro membrana e li usano per riconoscere essenzialmente cellule del proprio organismo infettate da virus o tumorali ed uccidono le cellule rilasciando sostanze che producono lesioni sulla membrana della cellula bersaglio provocandone la morte per lisi osmotica (risposta cellulo-mediata). I linfociti T helper sono necessari per attivare sia i linfociti B che quelli Tc i quali, pur avendo riconosciuto agenti estranei, generalmente non entrano in azione. I linfociti T soppressori riducono l'intensità della risposta immunitaria. Linfociti Ø 7-8 µm, cellule tutto nucleo, svolgono fagocitosi, sono presenti nei vari tessuti e determinano l’immunità. Variano in base al tipo di risposta immune in cui sono coinvolti (linfociti B memoria, plasmacellule, linfociti T: killer, helper, regolatori etc) hanno proprietà diverse ma tutti riconoscono Ag con recettori di membrana e possono dare una risposta umorale (linfociti B: con produzione di Ab) o cellulare (linfociti T con produzione di cellule). Monociti: sono le cellule più voluminose del sangue. Sono prodotti dal midollo osseo, giungono nel sangue e ci rimangono per un giorno circa. Si spostano poi nei tessuti dove poi rimarranno per parecchi mesi. Nei tessuti svolgono attività fagocitaria per cui sono detti anche macrofagi. Producono sostanze come lisozima e IL-1.

Moniciti Ø >10 µm, granuli scarsi e grandi, nuclei a fagiolo, capacità ameboidi passano dal sangue ai tessuti dove diventano macrofagi, svolgono attiva fagocitosi, interagiscono con i linfociti. Considerati i ruoli di difesa e immunitari che ogni classe di leucociti svolge, il rapporto percentuale tra le diverse forme svolge un ruolo primario nella diagnostica veterinaria e rappresenta la cosiddetta formula leucocitaria, fondamentale nella formulazione ipotesi che spieghino determinati stati patologici negli animali. Valori medi di globuli bianchi per mm3 di sangue e % (formula leucocitaria) Specie Bovino Pecora Capra Maiale Cavallo Cane Gatto

Neutrofili Mm3 % 2000 28 2500 30 3500 36 6000 37 4700 52 7000 70 7500 59

Eosinofili mm3 % 700 9 400 5 450 5 650 4 300 3 550 4 650 5

Basofili mm3 % 50 0,5 50 0,5 50 0,5 80 0,5 45 0,5 rari rari

Linfociti mm3 % 4500 58 5000 62 5000 56 8500 53 3500 38 2800 20 4000 32

Monociti mm3 % 400 4 200 3 250 2 800 5 400 4 750 5 350 3

I neutrofili sono molto attivi nel fagocitare batteri; Gli eosinofili aggrediscono parassiti e fagocitano i complessi antigene-anticorpo; I basofili secernono sostanze anticoagulanti, vasodilatatrici come l'istamina e la serotonina che mediano la reazione di ipersensibilità, hanno capacità ameboidi, intervengono in stati infiammatori; I linfociti sono i costituenti principali del sistema immunitario contro l'attacco di microrganismi patogeni quali virus, batteri, funghi e protisti, producono anticorpi e li dispongono sulla membrana; I monociti sono precursori dei macrofagi, cooperano nella difesa immunitaria, espongono sulla membrana molecole dei corpi digeriti e li presentano alle cellule più specializzate. TROMBOCITI O PIASTRINE Sono: Intervengono: • piccoli frammenti di citoplasma nell’emostasi di vasi danneggiati; • derivano da cellule giganti del midollo osseo dette megacariociti; nella coagulazione vera e propria. • prive di nucleo, • forma appiattita, • contorni lineari e geometrici, • dimensioni 1-4µm di Ø, • vita media 5-11 gg, • numero: 200.000-400.000/ml, • contengono enzimi, • uccelli: vere cellule nucleate Partecipano al processo di coagulazione del sangue o EMOSTASI. Nel caso di traumi o ferite, con rottura di vasi favoriscono l’emostasi primaria  Inizia con la vasocostrizione per azione della serotonina (prodotta dai granuli piastrinici) e rallentamento del flusso ematico per effetto dell’endotelina (prodotta da cellule endoteliali). Le piastrine aderiscono alla parete sub-endoteliale del vaso danneggiato (fase di adesione), liberano sostanze aggreganti che inducono la formazione del trombo bianco o tappo piastrinico (fase di aggregazione). Poi nel tempo -per fibrinolisi- la massa del tappo si scioglie e si ripristina la superficie integra. Nei piccoli vasi, tipo capillari, questo può esser sufficiente come effetto emostatico. L’emostasi secondaria o COAGULAZIONE v.p. per lacerazioni di grossi vasi o visceri. Il meccanismo biochimico della formazione del coagulo v. e p. vede la fase di emostasi primaria e il passaggio da trombo bianco (o tappo piastrinico) a trombo rosso o tappo emostatico per interazione di molte proteine e reazioni a cascata che coinvolgono ben XIII fattori di coagulazione plasmatici, liberati da piastrine, plasma e gli stessi tessuti lesi, con la trasformazione finale del fibrinogeno plasmatico in fibrina (catalizzato dall’enzima trombina che nel sangue circolante è in forma inattiva –protrombina). La fibrina si organizza in filamenti che si dispongono intorno al tappo piastrinico e si arresta l’emorragia. Segue poi una fase di retrazione con la separazione di un liquido giallognolo (il siero ossia plasma defibrinato), l’accorciamento dei filamenti di fibrina e l’adesione delle piastrine ad occludere eventuali m...