La circulació de la sang

El sistema circulatori

El sistema circulatori realitza en el nostre organisme les funcions fonamentals d’oxigenació dels teixits, de transport de nutrients i de les altres substàncies necessàries per al funcionament dels diversos òrgans i aparells, i d’eliminació contínua dels residus produïts pel metabolisme cel·lular. Es tracta d’un aparell constituït per una atapeïda xarxa de "tubs" de diverses dimensions (artèries, venes, capil·lars), pels quals circula la sang, un teixit líquid amb funcions especials de transport, i per una bomba (el cor) que proporciona a aquesta sang l’impuls necessari per a arribar a totes les parts del cos.

La circulació sanguínia és regulada contínuament segons les exigències corporals específiques. A cada moment els missatges procedents d’arreu de l’organisme determinen la quantitat de sang que arriba a les cèl·lules. Dos centres del sistema nerviós central són els encarregats de regular l’activitat del cor i d’accelerar o d’alentir la freqüència cardíaca. El rendiment del sistema depèn també de la pressió sanguínia, controlada per diferents factors, i dels sistemes de regulació de les circulacions arterial i venosa. A més de l’aparell cardiovascular, que té la missió de fer circular la sang i distribuir-la a tots els òrgans, el sistema circulatori comprèn també el sistema limfàtic, que recull la limfa formada en els teixits i la condueix a l’aparell cardiovascular.

L’aparell cardiovascular

En síntesi podem considerar l’aparell cardiovascular com un sistema tancat format per una bomba, el cor, i per un conjunt de conduccions elàstiques, els vasos sanguinis. La sang continguda en aquest circuit és impulsada pel cor, on torna després de recórrer els vasos, per entrar altre cop en la circulació. Estem parlant d’un circuit, però en realitat en els vertebrats terrestres, i per tant també en l’ésser humà, l’estructura de l’aparell cardiovascular es desdobla en dos circuits, de dimensions ben diferents, que surten del cor i hi tornen. En el primer, anomenat circulació pulmonar o menor, la sang circula entre el cor i els pulmons; el segon, dit circulació general o major, fa arribar la sang des del cor a les altres parts del cos (vegeu "El món dels animals i dels protozous").

Artèries principals de l’organisme humà: 1 caròtide interna; 2 caròtide externa; 3 caròtide primitiva dreta; 4 subclàvia dreta; 5 tronc braquicefàlic; 6 crossa aòrtica; 7 aorta ascendent; 8 artèria pulmonar; 9 tronc celíac; 10 intercostals aòrtiques; 11 ilíaca primitiva dreta; 12 ilíaca externa dreta; 13 pèdica; 14 peroneal; 15 tibial posterior; 16 tibial anterior; 17 poplítia; 18 femoral profunda; 19 femoral; 20 ilíaca externa esquerra; 21 ilíaca primitiva esquerra; 22 mesentèrica inferior; 23 genitals; 24 renals; 25 mesentèrica superior; 26 aorta abdominal; 27 diafragmàtiques inferiors; 28 aorta descendent; 29 cubital; 30 radial; 31 humeral; 32 axil·lar; 33 subclàvia esquerra; 34 caròtide primitiva esquerra.

ECSA

Venes principals de l’organisme humà: 1 subclàvia dreta; 2 axil·lar; 3 cefàlica; 4 basílica; 5 radial; 6 cubital; 7 mitjana; 8 tronc venós braquicefàlic dret; 9 cava inferior; 10 suprahepàtiques; 11 porta; 12 renals; 13 mesentèrica superior; 14. ilíaca primitiva dreta; 15 ilíaca externa dreta; 16 femoral; 17 poplítia; 18 safena externa; 19 safena interna; 20 ilíaca externa esquerra; 21 ilíaca primitiva esquerra; 22 genitals; 23 mesentèrica inferior; 24 esplènica; 25 coronària de l’estómac; 26 diafragmàtiques inferiors; 27 cava superior; 28 venes pulmonars; 29 tronc venós braquicefàlic esquerre; 30 subclàvia esquerra; 31 jugular externa; 32 jugular interna.

ECSA

Per imaginar-se com la sang recorre tot l’aparell circulatori es pot pensar que els dos circuits descriuen un 8, dividit en una meitat esquerra i una meitat dreta, i amb el cor situat al centre. La banda esquerra rep la sang oxigenada en els pulmons i la bomba cap al circuit general, mentre que la meitat dreta rep la sang de la circulació major i l’envia als pulmons perquè es carregui d’oxigen i alliberi el diòxid de carboni.

El cor és un múscul de dimensions semblants a les d’un puny, situat a la cavitat toràcica entre els dos pulmons. Recolza en el diafragma, el múscul que separa la cavitat toràcica de l’abdominal. L’interior del cor és buit i dividit en dues meitats, la dreta i l’esquerra, per un septe robust que impedeix la comunicació entre les dues bandes. Cada meitat és formada per una aurícula, a dalt, i per un ventricle, a baix, comunicats per la vàlvula tricúspide, a la dreta, i la vàlvula mitral, a l’esquerra. La sang de la circulació general (procedent de tot el cos) arriba a l’aurícula dreta per les venes caves. Passa després al ventricle dret a través de la vàlvula tricúspide, i és enviada a la circulació pulmonar per l’artèria pulmonar. La sang pulmonar, després d’oxigenar-se en el pulmons, arriba a l’aurícula esquerra per les venes pulmonars. A continuació, a través de la vàlvula mitral, passa al ventricle esquerre, que l’aboca a la circulació general a través de l’aorta.

El cor és un múscul de contracció involuntària. Encara que és un múscul estriat, es contreu sense la intervenció de la voluntat. El moviment de contracció s’anomena sístole, i el de dilatació, diàstole. La sístole i la diàstole auriculars i ventriculars s’alternen en una sincronia perfecta, de manera que l’aurícula es contreu i es buida rítmicament (sístole auricular), mentre que el ventricle contigu inferior es dilata i s’omple (diàstole ventricular). Immediatament després, es produeix la sístole ventricular, que envia la sang cap a les artèries, mentre que les aurícules es dilaten per rebre nova sang. Per a poder fer les contraccions de manera automàtica, el cor és dotat de fibres musculars especialitzades (teixit de conducció), que distribueixen a tot l’òrgan els impulsos originats en un punt (node sinoauricular), situat a l’aurícula dreta. En condicions de repòs es compten uns setanta batecs per minut. La freqüència dels batecs augmenta en diverses circumstàncies, com durant l’esforç físic, una emoció intensa o la presència de febre, entre moltes d’altres.

Els vasos propers al cor són pocs i de grans dimensions, però a mesura que s’allunyen del cor es divideixen i es fan cada cop més prims i nombrosos, fins que esdevenen microscòpics i es distribueixen regularment per tots els òrgans. Aquesta variació del nombre i el calibre és paral·lela, a més, a una variació de l’estructura de les parets vasculars. Tenint en compte el sentit de la sang que circula pel seu interior, podem dividir els vasos en tres tipus: artèries, venes i capil·lars.

En les artèries, la sang va del cor a la perifèria de l’organisme. A mesura que aquests vasos s’allunyen del cor, s’aprimen i es ramifiquen. Per tant, hi ha artèries de calibre gran, mitjà i petit. Les parets de les primeres tenen molt teixit elàstic, perquè com que són prop del cor han d’adequar-se a la quantitat de sang que reben rítmicament tot i oposar una resistència notable a la dilatació, de manera que es mantingui l’impuls que la sang rep de la contracció del ventricle. Són artèries grans per exemple l’aorta, que neix del ventricle esquerre i distribueix la sang per la circulació general, i també l’artèria pulmonar, que rep la sang del ventricle dret i l’envia a la circulació pulmonar. En canvi, les artèries petites i mitjanes són riques en teixit muscular perquè han de regular amb cura la quantitat de sang que passa als capil·lars.

Els capil·lars són una xarxa molt densa de petits vasos microscòpics presents en tots els òrgans. Hi circula la sang procedent de les artèries. Són formats per una sola capa de cèl·lules i la circulació hi és més lenta, la qual cosa permet que es produeixin intercanvis importants entre els teixits i la sang. Moltes substàncies necessàries per als òrgans i els teixits surten del circuit sanguini i són absorbides per les cèl·lules, mentre que entren en la circulació les produïdes i eliminades per les cèl·lules.

Els capil·lars arterials donen pas gradualment als capil·lars venosos, que en unir-se originen els vasos de retorn al cor: les venes. El recorregut de les venes és semblant al de les artèries, però la sang hi circula en sentit contrari. Conflueixen en venes de calibre cada vegada més gran quan s’acosten al cor. La paret de les venes és més prima que la de les artèries i té menys teixit elàstic i muscular. Les venes que arriben al cor són les dues venes caves, que aboquen a l’aurícula dreta la sang de la circulació general. La vena cava superior porta la sang de la part superior del cos, i la cava inferior, la de les cames i l’abdomen. Les quatre venes pulmonars vessen a l’aurícula esquerra la sang oxigenada en els pulmons.

El sistema limfàtic

Esquema del sistema limfàtic, format per ganglis i vasos per on circula la limfa o líquid intercel·lular. Els ganglis limfàtics són dilatacions de teixit limfoide, on s’elaboren els leucòcits i es filtra la limfa. Es distribueixen al llarg de les vies limfàtiques, però s’aglomeren especialment en el coll, els engonals, les aixelles i l’abdomen.

ECSA

L’espai existent entre les cèl·lules està banyat per un líquid intersticial que procedeix de la filtració de la sang que circula lentament pels capil·lars. Part d’aquest líquid és transvasat i torna a la sang a través de la part venosa dels capil·lars. Però una altra part del líquid, que és la limfa, és recollit en un sistema de vasos especial que conflueixen i augmenten de diàmetre fins a desembocar a la circulació sanguínia general. Els dos vasos principals de la circulació limfàtica són el conducte toràcic, que conflueix en la vena subclàvia esquerra, i el conducte limfàtic dret, que desguassa en la vena subclàvia dreta.

La funció del sistema limfàtic no és solament transportar el líquid intersticial o limfa, sinó també depurar-lo de les substàncies estranyes i nocives que eventualment pugui contenir i defensar l’organisme. En efecte, al llarg del recorregut dels vasos limfàtics, la limfa travessa unes estructures estratègicament situades, els ganglis limfàtics, on és filtrada i els microorganismes i les substàncies estranyes són captats i destruïts o anul·lats per les cèl·lules encarregades de la defensa de l’organisme (vegeu "El cos humà, la salut i la malaltia"). Així, la limfa, depurada i enriquida amb cèl·lules i anticossos útils per a la defensa de tot l’organisme, s’aboca a la circulació general.

Com funciona el sistema circulatori?

Fins ara hem vist que l’aparell circulatori té la missió de transportar la sang a totes les cèl·lules de l’organisme. Això permet tant el subministrament de les substàncies necessàries per al seu funcionament correcte com la retirada dels materials residuals. A més, la circulació acompleix la important funció de controlar la temperatura corporal, ja que dispersa la calor produïda durant el treball de les cèl·lules.

En l’experiència quotidiana podem observar que durant una correguda o un esforç sobtat els batecs del cor s’acceleren i, al cap de poc, es té una sensació de calor i, en algunes zones del cos, la pell sua i s’envermelleix. Això passa perquè el cor bomba una quantitat més gran de sang als músculs, que en aquells instants necessiten consumir més nutrients per a produir més energia. Alhora, la major producció d’energia de les cèl·lules musculars genera calor, que l’organisme ha d’eliminar per a no sobreescalfar-se. Per això s’activa un mecanisme que dilata els vasos de la pell i hi fa circular la sang, que així cedeix a l’ambient exterior la calor produïda dels músculs.

Aquest és un dels molts exemples que palesen que l’aparell circulatori regula contínuament la quantitat de sang que cal enviar a cada òrgan, segons les seves exigències, mentre modifica i dissipa la quantitat de calor produïda per l’organisme. Existeixen molts mecanismes que en actuar de manera coordinada permeten la regulació i el funcionament de l’aparell circulatori i de les seves parts. Els més destacats els descrivim en els paràgrafs següents.

La regulació de l’activitat del cor

Cara inferior o diafragmàtica del cor, on es poden veure els ventricles dret i esquerre per darrere i, en secció, els vasos més importants, com les venes cava inferior i superior (en blau), les artèries pulmonars (en lila) i les venes pulmonars i l’aorta (en vermell).

ECSA

L’activitat cardíaca és accelerada o alentida directament pel sistema nerviós central (vegeu "La regulació de l’organisme"). Hi ha dos centres que regulen l’activitat del cor: un d’accelerador i l’altre d’inhibidor (alentidor). Aquests dos centres actuen a través de dues vies nervioses diferents. L’una, que pertany al sistema nerviós parasimpàtic, alenteix l’activitat cardíaca; i l’altra, integrada en el sistema nerviós simpàtic, l’accelera. Totes dues vies sobreactuen el node sinoauricular, que és el punt on es generen els impulsos automàtics del cor i des d’on es distribueixen pel teixit de conducció, estès per tot l’òrgan. El cor és capaç de produir l’estímul elèctric propi de manera automàtica i rítmica. Aquest mecanisme, anomenat automatisme cardíac, és degut a la particularitat de les fibres musculars especialitzades de poder excitar-se espontàniament independentment de les estimulacions externes. Els dos sistemes cardioreguladors entren en funcionament arran d’estímuls nerviosos que arriben de moltíssimes parts del cos. Podem aplegar les vies principals que segueixen aquests impulsos en dos grups, el primer procedent del cervell i el segon procedent del cor, els vasos i els pulmons.

Sistema elèctric del cor, format per fibres que originen i transmeten l’impuls nerviós arreu de l’òrgan.

ECSA

Per a entendre la complexitat i la importància del primer grup de vies, que van del cervell als centres reguladors, només cal pensar com una emoció, com l’alegria o la por, pot provocar-nos un augment dels batecs del cor.

El segon grup de vies condueix estímuls que formen part dels reflexos cardíacs. En les àrees perifèriques de l’organisme existeixen unes estructures especialitzades que mesuren contínuament les variacions de pressió de la sang o de la seva concentració d’oxigen.

El cicle cardíac abasta un batec complet. L’aurícula es buida, el ventricle es distén i s’omple de sang (diàstole), es tanca la vàlvula i el ventricle es contreu (sístole) i expulsa la sang.

ECSA

Aquestes estructures, que són els baroreceptors (del grec baros, que vol dir ‘pressió’) i els quimioreceptors, envien senyals al sistema nerviós central, que així s’assabenta de la situació existent en l’aparell circulatori. Si cal augmentar o disminuir l’activitat del cor, els centres cardioreguladors emeten impulsos dirigits al múscul cardíac.

Un altre tipus de regulació explota la capacitat del cor d’incrementar o disminuir la força de contracció segons l’augment o la disminució de la quantitat de sang que li arriba del sistema venós. Així, es comprèn que en alguns casos l’organisme en tingui prou alterant la capacitat de la reserva venosa per a modificar l’activitat del cor.

La regulació de la circulació arterial

Durant la contracció del ventricle, la sang és impulsada amb molta força cap a les artèries. Per contra, quan el cor es dilata, la sang s’hi escola gairebé passivament. A causa d’aquestes grans diferències en l’impuls donat a la sang, les artèries han d’afrontar i resoldre dos problemes diferents. En primer lloc, han d’estar preparades per suportar la pressió sobtada que la sang exerceix contra les parets arterials; així mateix, han d’assegurar-se que la sang continuï arribant també a les cèl·lules més allunyades malgrat la pèrdua de pressió i velocitat amb la distància.

A més, una tercera funció de les artèries és enviar quantitats més o menys grans de sang als diferents òrgans i teixits, segons les necessitats del moment. Per exemple, quan correm o fem un esforç físic, les cèl·lules dels músculs necessiten una gran quantitat de sang per a poder augmentar l’activitat. En canvi, quan reposem després dels àpats, bona part de la sang es dirigeix cap a l’aparell digestiu, que llavors funciona a ple rendiment. Per a fer tot això, les artèries empren el teixit elàstic i el muscular presents a les seves parets.

Ja hem assenyalat que les artèries més grosses i properes al cor tenen molt teixit elàstic, que els permet dilatar-se quan la sang hi és impulsada amb força; en canvi, quan la sang perd bona part de la pressió inicial, les artèries es contreuen i impulsen la sang que contenen. D’aquesta manera les artèries transformen les grans variacions de velocitat de la sang en un flux continu que arriba fins a les cèl·lules més allunyades del cor.

La quantitat de sang que cal enviar a cada òrgan és regulada per les fibres musculars presents àmpliament a les artèries més petites, és a dir, les que són més a prop dels òrgans. Aquestes fibres són capaces d’eixamplar o reduir el diàmetre de les artèries i consegüentment d’augmentar o disminuir el flux sanguini, en resposta a senyals que arriben del centre vasomotor, una estructura específica situada en el sistema nerviós central. El seu funcionament és comparable al d’una estació de control que valora les nombroses informacions i estímuls que li arriben de diverses parts de l’organisme. Per exemple, és influït directament pel contingut d’oxigen, diòxid de carboni i àcid làctic de la sang que l’irriga. O bé, com hem vist a propòsit del cor, rep impulsos de quimioreceptors perifèrics. Per acabar, hi arriben també estímuls procedents del cervell; per exemple, una emoció ens pot fer envermellir o empal·lidir en fer dilatar o estrènyer les arterioles de la cara.

La regulació de la circulació capil·lar

En els capil·lars, la circulació s’alenteix molt per permetre que s’acompleixin les funcions més importants de la sang: el subministrament d’oxigen i de substàncies nutritives a les cèl·lules, l’eliminació dels residus i l’alliberament de les substàncies produïdes per les cèl·lules. Els capil·lars tenen una paret molt fina, formada per una capa de cèl·lules planes (endoteli), entre les quals hi ha petites obertures, i una membrana basal de teixit elàstic. Poden estar més o menys dilatats, fet que permet la regulació del flux sanguini. A més de la regulació nerviosa a distància, també reaccionen davant la presència local d’algunes substàncies químiques. Per exemple, un increment de la quantitat de diòxid de carboni provoca un augment de la circulació, que permet reduir-ne la concentració. O també es pot observar que la pell s’envermelleix després d’una esgarrapada o una cremada, perquè de la zona inflamada s’alliberen substàncies que fan dilatar els capil·lars i així hi aflueix més sang, necessària per a accelerar la reparació de les lesions.

Les substàncies que conté la sang tendeixen a filtrar-se a través de les parets poroses dels capil·lars, i arriben a les cèl·lules dels teixits circumdants. La sortida de substàncies és possible perquè, immediatament després d’entrar en els capil·lars, la sang té una pressió més alta que la del líquid intersticial (entre cèl·lula i cèl·lula). Les substàncies més petites que els porus dels capil·lars són empeses cap enfora. Al contrari, prop de les venes, la sang ha perdut bona part de la seva pressió inicial, la qual ara és inferior a la de fora dels vasos, i per això les substàncies contingudes en els líquids intersticials són empeses des de fora cap a l’interior dels capil·lars.

La regulació de la circulació venosa

El flux de la sang per les venes ha de superar obstacles molt diferents dels que troba en les artèries. La sang procedent dels capil·lars té una pressió molta baixa. Per a arribar al cor, situat més amunt que la majoria dels òrgans, ha de vèncer, doncs, tot el pes de la columna de sang que la precedeix. Per a superar aquesta dificultat no n’hi ha prou ni amb l’impuls que proporciona la sang que ve al darrere ni amb la lleu aspiració que produeix la dilatació de l’aurícula en reclamar més sang cap al cor.

Per a solucionar aquests problemes, les venes se serveixen principalment de tres mecanismes. Al llarg de tot el recorregut venós hi ha nombroses vàlvules que permeten la circulació de la sang en un sol sentit, és a dir, que li impedeixen tornar enrere. Al mateix temps, la sang es dirigeix cap al cor atreta en part per l’expansió dels pulmons que, per dir-ho així, la xuclen, i en part per l’acció dels músculs que, en contreure’s, impulsen la sang de les venes que passen pel seu interior o molt a prop seu. D’aquesta manera la sang venosa aconsegueix arribar al cor tot i la baixa pressió de partida als capil·lars.

A més, existeixen sistemes de regulació que provoquen dilatacions o constriccions de les venes semblants als descrits per a les artèries. També en aquest cas hi ha, però, una profunda diferència amb el sistema arterial. El règim de baixes pressions existent fa que la dilatació o la constricció venoses no modifiquin gaire la pressió. En canvi, augmenta o disminueix molt la quantitat de sang continguda en el circuit venós. En altres paraules, el sistema venós constitueix una important reserva de sang que augmenta o disminueix la pròpia capacitat segons les necessitats del moment.

La circulació pulmonar

La circulació pulmonar té sobretot la funció d’aportar oxigen a la sang i depurar-ne l’excés de diòxid de carboni (vegeu "La respiració"). També, s’ocupa de nodrir les cèl·lules dels teixits pulmonars i d’emportar-se’n els residus. Els vasos d’aquest circuit tenen menys fibres musculars i són més elàstics. A més a més, la divisió en molts capil·lars que recorren els pulmons fa que la sang perdi ràpidament la pressió inicial.

La sang

La sang es pot considerar un teixit líquid que circula per l’organisme. El volum total de sang en un adult és d’uns cinc litres, o, més exactament, correspon a una catorzena part del pes corporal. Aquesta quantitat pot variar segons l’edat, el sexe i l’activitat laboral, per bé que sol ser constant en el mateix individu. En situació de repòs, tota la sang passa pel cor aproximadament cada minut.

Les funcions de la sang

La sang porta a cap nombroses funcions essencials per a la vida i el benestar de l’organisme. Les principals són:

1) El transport d’oxigen i diòxid de carboni. En travessar els pulmons, la sang, gràcies a la respiració, obté oxigen i elimina diòxid de carboni. En els capil·lars de la circulació general es dóna el fenomen invers (vegeu "La respiració").

2) El transport de substàncies nutritives als teixits i dels residus als òrgans de depuració (vegeu "La nutrició", i "La funció renal").

3) El transport de substàncies necessàries per a la coordinació entre els diversos òrgans (vegeu "La regulació de l’organisme").

4) L’activitat immunitària o de defensa contra bacteris, virus i substàncies estranyes a l’organisme (vegeu "El cos humà, la salut i la malaltia").

5) La defensa contra la ruptura de vasos i la pèrdua de sang, gràcies al mecanisme de la coagulació.

6) La regulació de la temperatura corporal (vegeu "La regulació de l’organisme").

7) La regulació del grau d’acidesa de l’organisme. Mitjançant una sèrie de mecanismes, la sang manté constant el pH òptim (vegeu "El pH de la sang").

La composició de la sang

La sang és composta de dues parts, una de líquida (el plasma), que conté un 90% d’aigua, a més de sucres, sals, proteïnes, aminoàcids, i una altra de corpuscular, constituïda per cèl·lules de diversa mena: glòbuls vermells, glòbuls blancs i plaquetes. La formació d’aquests corpuscles cel·lulars té lloc principalment a la medul·la òssia. La capacitat de la medul·la de produir els elements cel·lulars de la sang es troba en unes cèl·lules especials indiferenciades, anomenades cèl·lules pluripotents, capaces de reproduir-se indefinidament o d’orientar-se cap a la diferenciació i la maduració d’una sèrie cel·lular. Examinem ara, primer, els diversos elements corpusculars que constitueixen la sang i, després, la part líquida o plasma.

Els glòbuls vermells, eritròcits o hematies són cèl·lules mancades de nucli, especialitzades en el transport d’oxigen i diòxid de carboni. En la sang d’un home adult n’hi ha uns 5 milions per cada mil·límetre cúbic (de fet, entre 4,5 i 5,93106/mm3), mentre que una dona adulta en té uns 4,5 milions per mil·límetre cúbic (de fet, entre 4,0 i 5,23106/mm3). La seva forma recorda la d’una moneda amb les vores engruixides. Deriven de cèl·lules progenitores de la medul·la òssia, els eritroblasts, que en el curs de la seva transformació es multipliquen i s’empetiteixen fins a perdre el nucli. Els glòbuls vermells formats així passen a la sang, on tenen una vida útil d’uns 120 dies, i després són eliminats, sobretot per la melsa i el fetge.

La sang és vermella a causa dels eritròcits, que són d’aquest color perquè contenen hemoglobina, una proteïna amb una extraordinària capacitat per a combinar-se amb l’oxigen i el diòxid de carboni. Gràcies a l’hemoglobina, els glòbuls vermells fan una funció importantíssima per a la vida, ja que porten l’oxigen dels pulmons als teixits i el diòxid de carboni dels teixits als pulmons, des d’on és eliminat. Tot aquest procés té lloc amb la respiració. La facilitat del grup hem de la molècula d’hemoglobina a unir-se amb el monòxid de carboni és el motiu de la perillositat extrema dels enverinaments per aquest gas, cas en què l’hemoglobina deixa de transportar oxigen, que és substituït pel monòxid, i es forma carboxihemoglobina. Aquest fet causa alteracions sovint irreversibles i més o menys greus en els òrgans i els teixits. Una altra funció important dels eritròcits és contribuir a mantenir constant l’equilibri àcid-base de la sang (vegeu "El pH de la sang").

Amb el nom de glòbuls blancs o leucòcits es designen diversos tipus de cèl·lules, molt diferents entre elles, que tenen en comú la missió de la defensa de l’organisme de substàncies estranyes i microbis. Són cèl·lules dotades de nucli. La seva quantitat mitjana és de 6 000-7 000 per cada mil·límetre cúbic de sang (de fet, pot oscil·lar entre 4,5 i 11,031 000/mm3, en els adults), però pot variar molt segons les condicions de l’organisme. En poden alterar les proporcions el cansament, les infeccions, les al·lèrgies o la ingesta de medicaments, entre d’altres.

Els glòbuls blancs poden dividir-se en granulòcits, que formen la sèrie mieloide o granulocitària, i en monòcits i limfòcits, que constitueixen la sèrie limfoide. Els leucòcits de la sèrie granulocitària s’anomenen així perquè tenen en el seu citoplasma uns petits grànuls amb substàncies capaces de neutralitzar i digerir les proteïnes engolides. S’originen a la medul·la òssia a partir d’un únic tipus de cèl·lules que es multipliquen moltes vegades i es transformen en granulòcits neutròfils, granulòcits basòfils i granulòcits eosinòfils, segons la seva apetència per als colorants amb què es tenyeixen. Tots són nuclears i tenen funcions de fagocitosi. En arribar a la sang, hi circulen poques hores i després emigren als teixits, on són eliminats.

Els monòcits s’originen a la medul·la, a partir de les mateixes cèl·lules de les quals deriven els granulòcits, però de seguida constitueixen un grup a part. Són mòbils i capaços d’ingerir i destruir els microorganismes perjudicials i les cèl·lules lesionades o mortes. Circulen per la sang un dia, si fa no fa, i després es transformen en macròfags, cèl·lules que migren als teixits, on fan funcions de defensa semblants a les dels monòcits.

Els limfòcits constitueixen de mitjana el 26% dels glòbuls blancs de la sang, encara que presenten uns marges que oscil·len entre 24-40%. Es poden dividir en diversos tipus de cèl·lules amb tasques de defensa molt especialitzades que en conjunt assumeixen la funció immunitària (vegeu "El cos humà, la salut i la malaltia").

Per la seva banda, les plaquetes s’originen a la medul·la òssia a partir de la fragmentació d’unes cèl·lules denominades megacariòcits. Les plaquetes no tenen nucli i n’hi ha 150 000-400 000 per mil·límetre cúbic. Sobreviuen solament 8-10 dies i després són eliminades per la melsa. Es poden adherir a les parets dels vasos sanguinis i aglomerar-s’hi, capacitat gràcies a la qual les plaquetes participen en els processos de la coagulació.

A més dels components cel·lulars de la sang, la part líquida o plasma és igualment molt important. El plasma és constituït per més del 90% d’aigua, i la resta és material sòlid, constituït per nombrosos compostos químics. Alguns es descriuran juntament amb els òrgans que els produeixen o que els eliminen, com per exemple les hormones (vegeu "La regulació de l’organisme") o la bilirubina (vegeu "La nutrició"); d’altres són descrits a continuació.

Les principals substàncies presents en el plasma són diverses proteïnes, lípids, glúcids, alguns residus, molts enzims i electròlits. Les proteïnes tenen dimensions relativament grans i per això són determinants en la regulació de la densitat de la sang. Una altra particularitat important és la hidrofília, és a dir, la tendència a atreure o retenir aigua a prop seu. Aquesta capacitat fa que, en els capil·lars, l’aigua de la sang i les substàncies dissoltes rebin dos impulsos oposats. D’una banda, la pressió de la sang que tendeix a fer sortir aigua dels capil·lars i, de l’altra, la hidrofília de les proteïnes que tendeix a retenir-la en els capil·lars. Per posar un exemple, és la manca de proteïnes que causa la inflor de les cames en persones molt desnodrides o malaltes del fetge. Això passa perquè, en mancar proteïnes en la sang, l’aigua no és retinguda en els capil·lars i en surt per dipositar-se en els punts més baixos del cos.

Més de la meitat de les proteïnes del plasma és constituïda per les albúmines, les més importants en la regulació de les característiques de densitat i els processos de filtració de la sang; es formen al fetge i constitueixen un mitjà de transport per a nombroses substàncies i fàrmacs. Les globulines també són un destacat vehicle de transport de substàncies i, a més, tenen un paper determinant en els processos immunitaris. Segons les dimensions es poden dividir en els grups alfa 1, alfa 2, beta i gamma. El fibrinogen s’origina al fetge i és important pel paper que fa en els processos de coagulació de la sang.

A més hi ha diverses substàncies contingudes en el plasma que val la pena recordar ara. Pel que fa als nutrients, la glucosa és un sucre indispensable per a la producció d’energia en les cèl·lules. En l’adult, la quantitat mitjana de glucosa en la sang és de 80 mil·ligrams per 100 mil·lilitres (amb un marge considerat normal establert entre 70 i 105 mg/100 ml) i en un mateix individu sol mantenir-se força constant, gràcies sobretot a una hormona, la insulina. Una quantitat elevada de glucosa en la sang és característica de malaltia, com la diabetis, i pot ser tan greu que pot arribar a provocar un estat de coma. Per contra, és igualment perillós si el nivell de glucosa de la sang baixa per sota dels mínims establerts. Els lípids, que comprenen els greixos neutres, fosfolípids i colesterol, també són importants per a la producció d’energia.

Els compostos nitrogenats, com la urea, l’àcid úric, l’amoníac o els aminoàcids, representen els residus de l’organisme que la sang s’ocupa de transportar als òrgans de depuració (fetge i ronyons). El calci, a més de ser important per als processos de coagulació i per a la formació dels ossos, permet la regulació de la contracció muscular i de la transmissió dels impulsos nerviosos; la seva concentració en la sang és regulada per un eficient mecanisme en què participa el teixit ossi com a zona de dipòsit i d’obtenció (vegeu "Els mecanismes del moviment"). I també el sodi, el potassi i el clor, fonamentals per a la regulació de la transmissió dels impulsos nerviosos. La quantitat de sodi és en relació constant amb la d’aigua corporal; així, en augmentar o disminuir el sodi en la sang, gràcies a l’acció dels ronyons, s’aconsegueix controlar la quantitat d’aigua de l’organisme.

Els grups sanguinis

El factor Rh. El 85 per cent de la població mundial té l’antigen Rh (Rh+). La resta, que no té aquest antigen en els eritròcits, és Rh-. Si una dona Rh- queda embarassada d’un home Rh+, el fetus pot ser Rh+.

ECSA

Com passa amb totes les cèl·lules, els glòbuls vermells tenen a la seva membrana alguns grups químics que actuen com a antígens. Es podrien comparar als trets de la cara de la gent, que fan que cadascú tingui un rostre diferent i únic. Així, igual que nosaltres distingim una cara d’una altra, l’organisme destria els antígens de les substàncies innòcues. Com que cada element estrany representa un perill possible per a la salut, el nostre cos mobilitza les seves defenses produint anticossos que ataquen de diverses maneres les substàncies perjudicials (vegeu "El cos humà, la salut i la malaltia"). Així, a la sang, hi trobem els glòbuls vermells amb els seus antígens característics a la membrana, i un sistema de defensa preparat per a fabricar anticossos contra tots els glòbuls vermells que siguin diferents dels habituals. Els antígens eritrocitaris són molts, encara que es poden agrupar en diversos sistemes. Els més importants són el sistema AB0 i el sistema Rh.

Quan aquest antigen entra en contacte amb la sang materna, la mare produeix anticossos que podrien atacar i danyar els següents fills Rh+.

ECSA

Segons el sistema AB0, en els nostres glòbuls vermells es poden trobar o no uns antígens anomenats A i B. L’absència d’aquests antígens s’indica amb el 0 (zero). Els glòbuls vermells de l’ésser humà poden ser, doncs, de quatre menes segons que tinguin o no aquests antígens de membrana: 1) glòbuls vermells amb antígens A, 2) amb antígens B, 3) amb tots dos antígens A i B 4) sense cap antigen a la membrana (0).

La importància d’aquest sistema rau en el fet que la sang produeix des del naixement anticossos contra els antígens que manquen en els glòbuls vermells. En altres paraules, la sang de tothom agredeix i elimina els glòbuls vermells diferents dels seus. Per tant, tenint en compte alhora els antígens dels glòbuls vermells i els anticossos de la sang, podem distingir quatre grups sanguinis: 1) grup A, amb antígens A i anticossos anti-B; 2) grup B, amb antígens B i anticossos anti-A; 3) grup AB, amb antígens A i B i sense anticossos anti-A ni anti-B; 4) grup 0, mancat de tots dos antígens i amb anticossos anti-A i anti-B. A més hi ha diferents subgrups.

La conseqüència pràctica de tot plegat es troba en les transfusions, és a dir, la introducció de sang o plasma d’un individu en el sistema circulatori d’un altre. Cal parar esment que la sang del receptor no tingui anticossos contra els glòbuls vermells del donador, perquè llavors aquests serien destruïts. També és possible que en alguns casos passi el contrari, és a dir, que la sang del donador ataqui els glòbuls vermells del receptor. Però aquest cas és rar, almenys en les transfusions de poca quantitat, perquè els anticossos del donador es dilueixen molt en la sang del receptor. En les transfusions caldrà recórrer a sang del mateix grup. Les persones amb sang del grup AB, mancat d’anticossos, poden rebre la sang de tots els grups, mentre que les pertanyents al grup 0, mancat d’antígens, en poden donar a persones que tenen els altres grups sanguinis.

Un altre grup important d’antígens presents en els glòbuls vermells constitueix l’anomenat sistema Rh. La sigla Rh deriva del nom científic del mico Macaca rhesus, en el qual es va reconèixer el primer factor del sistema. Els antígens que el componen s’anomenen C, D, E, c, e. Des d’un punt de vista pràctic allò que interessa és la presència o l’absència de l’antigen D als glòbuls vermells. Les persones que posseeixen aquest antigen s’anomenen Rh positives (Rh+), i són si fa no fa el 85 per cent de la població. A diferència del que passa amb el sistema AB0, en la sang no hi ha anticossos preformats contra els antígens del sistema Rh. Però pot ser que la sang de persones Rh–, és a dir, sense l’antigen D, comenci a produir anticossos anti-D si entra en contacte ni que sigui un sol cop amb sang de persones Rh+.

Aquest fet no és solament important per a les transfusions sinó també per a les dones embarassades Rh–. En efecte, si el fill és Rh+ i en el moment del part la sang de la mare entra en contacte amb la del fill, en l’organisme matern es fabriquen anticossos anti-D; en conseqüència, si es produeix un altre embaràs i el fetus és Rh+, els seus glòbuls vermells seran atacats i destruïts pels anticossos de la mare, amb la consegüent patologia de risc per al fetus o el nadó (eritroblastosi fetal), i el risc pot afectar també la mare. Aquest perill es pot evitar si, en conèixer la situació d’incompatibilitat de la sang i del fetus en el primer part, s’administra a la mare una dosi d’immunoglobulines específiques que li impedeix produir anticossos anti-Rh. Aquesta reacció no passa amb el sistema AB0 perquè en aquest cas els anticossos són d’un tipus diferent i no poden superar la barrera placentària que separa la mare del fetus.

Com ja s’ha dit, existeixen molts altres sistemes immunitaris a més dels AB0 i Rh. Alguns inclouen anticossos "naturals", és a dir, presents des del naixement; d’altres, anticossos "immunes", que es formen només més endavant. Potser són menys importants que els anteriors, però es tenen en compte sobretot en les persones que requereixen moltes transfusions i també en altres circumstàncies. Cal esmentar, si més no, els sistemes MNSs, P, Kell, Duffy, Lutheran, Kidd i Lewis, fet que complica força l’estudi d’aquests components, tant pel que fa a les transfusions de sang com a l’estudi de l’herència dels grups en la diagnosi de la paternitat. Els grups leucocitaris HLA tenen més importància pràctica en la compatibilitat de teixits o òrgans destinats a trasplantaments.

Hemostàsia i coagulació

En qualsevol moment pot passar que algun petit vas sanguini es trenqui per un traumatisme, com un cop o una esgarrapada. De vegades els vasos que es trenquen són més grans i la sang que es perd és més abundant. Poc després d’haver-se produït la lesió, i sempre que no resultin afectats els vasos grans, notem que la sang deixa de rajar, i això passa abans que l’organisme hagi tingut temps de reparar definitivament el vas danyat. El cessament ràpid de l’hemorràgia, anomenat hemostàsia, és degut a una sèrie de mecanismes d’emergència dels quals forma part la coagulació, és a dir, la modificació d’algunes substàncies de la sang que esdevenen insolubles i originen una estructura sòlida que se separa del plasma.

Tot just després de trencar-se, el vas es contreu i desvia la sang cap a vasos col·laterals. Al mateix temps, les plaquetes s’amunteguen a prop de la zona lesionada, on formen una mena de tap. Hi són essencials algunes substàncies que fan una xarxa cada cop més atapeïda, que les empresona juntament amb glòbuls vermells i glòbuls blancs. El coàgul que es forma esdevé cada cop més sòlid, i interromp l’hemorràgia, situació que es manté tot el temps que els teixits necessiten per a reparar el trencament.

Si observem millor aquest procés podem distingir-hi tres fases bàsiques, que són la vascular, la plaquetària i la plasmàtica. En la fase vascular, els vasos es contreuen. Aquesta etapa és molt important per als vasos més petits, mentre que per als més grans és relativament poc eficaç. La fase plaquetària té per protagonistes les plaquetes. Aquests corpuscles s’amassen i s’adhereixen a les parets dels vasos lesionats. Sota l’efecte d’alguns agents químics, l’aglomeració plaquetària se solidifica i forma un tap. La tercera etapa, la fase plasmàtica o de coagulació, es caracteritza per la reacció de diverses substàncies del plasma, que se solidifiquen i formen filaments entrellaçats que permeten la formació del coàgul. Per ser més exactes, en aquesta fase algunes substàncies presents en la sang, anomenades factors de la coagulació, són activades per les parets del vas lesionat. Al seu torn, aquests factors de la coagulació n’activen d’altres i s’inicia una implacable reacció en cadena anomenada cascada enzimàtica de la coagulació. Cap al final d’aquest procés, a partir del fibrinogen, es forma la fibrina, que es disposa en filaments, i un darrer factor els fa insolubles.

Al cap d’un cert temps, ja reparades les lesions del vas, el coàgul comença a dissoldre’s gràcies a altres substàncies presents en la sang.

Algunes malalties del sistema circulatori

La necessitat de fer arribar als diversos òrgans i aparells una quantitat de sang variable segons la seva activitat exigeix una estreta coordinació entre les diverses estructures que constitueixen l’aparell cardiovascular.

Tres són les dolències més usuals que afecten el sistema circulatori. Tot seguit parlarem, encara que sigui breument, de l’arteriosclerosi, la hipertensió arterial i l’infart de miocardi.

L’arterioesclerosi

És usual que la trombosi arterial formi part de l’arterioesclerosi, per la qual resulta afectada la paret vascular (1) on s’acumulen lípids (2) i es diposita calci (3) fins a cloure del tot la llum arterial.

ECSA

L’arteriosclerosi és la malaltia més comuna de les artèries. N’afecta tot el conjunt, de les més grans a les arterioles, i en provoca una alteració de les parets i la pèrdua progressiva de l’elasticitat i la capacitat de contreure’s. Així, les artèries cada cop més rígides ja no poden regular el flux de la sang i la quantitat destinada als diversos òrgans. Això s’esdevé sobretot a les arterioles, el diàmetre de les quals s’empetiteix i pot quedar obstruït per coàguls, amb la consegüent mala irrigació dels òrgans o fins i tot amb la interrupció del flux sanguini i l’infart dels teixits mancats de sang. A més, les parets arterials esdevenen cada cop més fràgils, de manera que es poden trencar i causar hemorràgies.

Com que el dany és generalitzat a totes les artèries, però no sempre en la mateixa mesura, les conseqüències poden ser força diferents. Els òrgans afectats més greument són el cor, amb una necrosi de teixits (infart); el cervell, amb una hemorràgia (feridura), i l’artèria aorta, que fins i tot es pot arribar a trencar.

L’arteriosclerosi apareix més fàcilment com més gran s’és. És provocada per nombrosos factors que danyen inicialment la paret interna de l’artèria i després hi faciliten el dipòsit de colesterol; després, provoquen la rigidesa i la formació de coàguls.

Entre els factors que comporten més risc d’aparició de la malaltia hi ha el tabac, que perjudica les artèries tant a causa de la nicotina com del monòxid de carboni inhalats. D’altra banda, és important remarcar que el monòxid de carboni és un subproducte de les combustions incompletes, present a l’atmosfera com a contaminant ambiental. Així mateix, la hipertensió lesiona les artèries, i provoca el desgast de les seves parets. Un altre factor de risc és un excés de lípids en la sang, sobretot de colesterol. També en faciliten l’aparició la diabetis i l’obesitat, a causa de l’alteració dels greixos i dels sucres que circulen en la sang, així com l’augment general d’altres factors de risc.

La hipertensió arterial

L’augment de la pressió de la sang en les artèries per sobre dels valors normals (vegeu "La pressió de la sang") s’anomena hipertensió arterial. Es tracta d’una de les malalties més esteses al món occidental. Segons les estadístiques, aproximadament el 15% dels adults la pateixen. Pot ser provocada per un gran nombre de causes, principalment les lesions en les parets vasculars (arteriosclerosi) i les malalties renals.

Es coneixen molts factors que poden influir en la pressió arterial, bé augmentant-la o bé contribuint a mantenir-la elevada. Per exemple, un estat de tensió emotiva o d’estrès certament pot augmentar la pressió arterial. El nostre organisme, com el dels animals, reacciona a les situacions d’emergència amb una sèrie d’adaptacions orgàniques, entre les quals hi ha l’augment de la pressió per fer arribar de pressa més sang al cervell i els músculs. Però quan les situacions d’estrès són constants, aquest mecanisme pot esdevenir perjudicial i contribuir a mantenir elevada la pressió arterial.

Un altre factor és l’excés de sodi, és a dir, de sal en la dieta (vegeu també "La nutrició"). En l’organisme, el sodi manté sempre una determinada proporció en relació amb l’aigua, i per tant un excés de sodi comporta un augment de l’aigua, o sigui, un volum de líquids massa elevat. En el sistema cardiovascular aquest augment dels líquids provoca també un augment de la pressió. Un altre element que pot contribuir a mantenir alta la pressió arterial és el tabac. La nicotina, concretament, és un vasoconstrictor potent, que provoca l’estrenyiment de les arterioles. La sang, impulsada pel cor a les artèries grans, troba així un obstacle a l’altura de les arterioles, i per a superar-lo cal que augmenti la pressió. Aquests factors i d’altres, com un excés de pes o una dieta massa rica en greixos, posen de manifest que en els nostres costums habituals s’amaguen moltes de les causes que mantenen la pressió arterial alta o en provoquen un augment constant.

Les conseqüències de la hipertensió són molt serioses i la seva gravetat depèn de la intensitat i la durada de l’alteració. Provoca danys progressius tant en les artèries, que s’endureixen (arteriosclerosi), com en els òrgans irrigats per les artèries. L’esclerosi de les coronàries, que irriguen el cor, pot provocar la disminució o la interrupció temporal (angina de pit) o permanent del flux sanguini (infart de miocardi).

Un altre factor que perjudica el cor és l’excés de treball que es veu obligat a realitzar per a vèncer la resistència que la pressió existent en les artèries oposa al flux sanguini. Llavors, el múscul cardíac ha d’augmentar el volum de les parets i de les cavitats per a tenir més força, i això tendeix a engrandir i a debilitar l’òrgan.

En el cervell, les artèries més estretes i rígides provoquen una menor afluència de sang; a més, es poden trencar i causar hemorràgies considerables i danys greus. Pel que fa als ulls, les lesions en els nombrosíssims vasos de la retina poden produir danys notables a la vista. També al ronyó, les artèries lesionades poden provocar dificultats greus en la filtració de la sang.

L’infart de miocardi

L’infart és la mort (anomenada necrosi) d’un teixit provocada per l’oclusió d’una artèria i la consegüent manca de sang en el teixit. Això passa quan l’artèria que pateix l’oclusió és l’única que porta la sang a aquella zona determinada. Generalment, les artèries estan unides les unes a les altres mitjançant conductes anomenats anastomosis. Això permet que la interrupció d’una artèria no deixi sense sang els teixits, perquè l’artèria danyada és compensada per altres de sanes. Però en alguns òrgans, les artèries sovint es ramifiquen per irrigar certes zones sense unir-se entre elles; és el que passa als pulmons, els ronyons, el cervell, la melsa i el cor, òrgans que, precisament, poden patir infarts.

El teixit muscular del cor, el miocardi, rep la sang de les artèries coronàries dreta i esquerra, que neixen del començament de l’artèria aorta. L’oclusió d’una coronària, o d’una de les seves ramificacions, provoca la mort del teixit irrigat. Si el dany és massa extens, el cor fins i tot es pot aturar. Quan la lesió és menor, el cor pot continuar funcionant més o menys bé i substituir el teixit mort per teixit cicatricial.

El mecanisme que més sovint porta a l’oclusió d’una artèria coronària és la formació d’una placa d’ateroma que a poc a poc va tancant la llum del vas i hi provoca la creació d’un trombe, és a dir, d’un tap de plaquetes i altres substàncies coagulants.

Es coneixen molts factors que lesionen les coronàries i que porten a la formació de la placa d’ateroma. Els principals són la pressió sanguínia massa alta, el tabac i l’excés de colesterol en la sang. Un altre mecanisme possible és la formació d’un trombe en alguna altra part de l’aparell circulatori. Aquest trombe es pot desprendre i arribar amb la sang a alguna ramificació prima de les artèries, la qual obstrueix. Si acaba dipositant-se en una de les coronàries, o en una de les seves ramificacions, la tanca i impedeix la irrigació de la part de teixit cardíac de la qual s’ocupava la coronària, amb l’infart consegüent. L’oclusió d’un vas per un trombe desplaçat s’anomena embòlia.