sangue

Liquido organico, opaco, viscoso, di colore rosso che, sotto l’impulso dell’attività cardiaca, circola nell’apparato cardiovascolare (cuore, arterie, capillari, vene), distribuendosi in tutti i distretti dell’organismo ed esplicando fondamentali funzioni metaboliche.

Biologia e medicina

Caratteristiche

Il s. è un tessuto con sostanza intercellulare liquida, in cui sono immersi gli elementi cellulari. Proprietà essenziale del s., che costituisce protezione, più o meno valida a seconda dei casi, contro le emorragie, è quella di coagulare quando esce dai vasi; solo in condizioni patologiche (trombosi) il s. coagula nell’interno di essi. Fisicamente il s. è una sospensione; infatti risulta di una parte corpuscolata, che si forma in particolari tessuti (tessuti emopoietici), e di una parte liquida, il plasma, che essenzialmente è un colloide proteico isoosmotico rispetto agli elementi figurati, dalla quale provengono sia i liquidi organici fisiologici (liquido cefalo-rachidiano, succhi digestivi, urine) sia i liquidi organici patologici (essudati, trasudati). Il plasma ha composizione varia nelle diverse classi e anche nelle varie specie e generi. La parte corpuscolata consta degli elementi figurati in esso sospesi: i globuli rossi (eritrociti o emazie), i globuli bianchi (leucociti) e le piastrine.

Nel citoplasma dei globuli rossi è contenuto il pigmento respiratorio, l’emoglobina, che conferisce a essi il caratteristico colore; negli Invertebrati invece l’emoglobina è disciolta nel plasma. Nell’anfiosso il s. è incolore e contiene rari corpuscoli rossi. Negli Ittiopsidi e nei Sauropsidi gli eritrociti sono ellittici e nucleati, di grandezza varia, ma sempre molto più voluminosi di quelli dei Mammiferi. Gli eritrociti più grandi si ritrovano negli Anfibi Urodeli; relativamente piccoli nei Pesci, sono di dimensioni eccezionali nei Dipnoi (30-40 μm). Nei Mammiferi, i globuli rossi, eccettuati i Camelidi che li hanno ovoidali, sono sempre rotondi, biconcavi e privi di nucleo, che perdono nella trasformazione da eritroblasti in eritrociti. Hanno diametri oscillanti da un minimo di 2,5 μm nel mosco (cervide) a un massimo di 9 μm nell’elefante e di 9,25 μm nel bradipo e nel tricheco. Nell’Uomo la grandezza media degli eritrociti è di 7-8 μm di diametro. Il numero degli eritrociti nei vari animali è in genere in rapporto inverso al volume cellulare: nel passero si contano 2.000.000 di eritrociti per mm³; nel proteo 33.000, mentre nell’uomo se ne contano 5.000.000 per mm³ e nella donna 4.500.000. I leucociti o globuli bianchi sono in numero assai minore degli eritrociti, ma sono di dimensioni maggiori; nell’Uomo per esempio se ne contano in media 7000 per mm³: sono sempre provvisti di nucleo, hanno citoplasma di tipo granulare e non granulare e sono per la maggior parte ameboidi. Fra gli elementi corpuscolati del s., i globuli rossi sono quelli che recano gli antigeni caratteristici dei vari sistemi di gruppi sanguigni (➔ gruppo) e hanno la fondamentale funzione di essere i vettori del pigmento respiratorio (emoglobina, nei Vertebrati) che presiede agli scambi gassosi relativi alla funzione respiratoria.

I leucociti (granulociti, linfociti, monociti) esplicano funzioni essenzialmente difensive (➔ fagocitosi).

Le piastrine o trombociti sono corpiccioli incolori, piccolissimi (2-3 μm di diametro), privi di nucleo, che si trovano soltanto nei Mammiferi e hanno particolare importanza nella emocoagulazione. Negli altri Vertebrati questa funzione delle piastrine sembra essere esplicata da piccole cellule fusiformi e nucleate anch’esse dette trombociti.

Negli Invertebrati, come si è detto, l’emoglobina, e l’eritrocruorina, altro pigmento respiratorio contenente ferro e di colorito rosso, si trovano disciolte nel sangue o nel liquido celomatico, e solo raramente sono contenute negli eritrociti (come in certi Turbellari, Nemertini e Molluschi); esistono anche altri pigmenti respiratori, come le clorocruorine degli Anellidi, di colore verde, le emocianine azzurrognole dei Cefalopodi, dei Crostacei, degli Aracnidi, sempre disciolte nel plasma sanguigno, e infine l’emeritrina rosso-violacea, contenuta in emazie presenti nel liquido celomatico dei Sipunculidi.

I Vertebrati che hanno la temperatura corporea costante sono detti animali a s. caldo; i Vertebrati con temperatura interna variabile in relazione alla temperatura ambiente sono detti animali a s. freddo (Rettili, Anfibi, Pesci).

Funzioni

Funzionalmente il s. rappresenta il vero tessuto di correlazione degli organismi: è nel s., infatti, che passano i principi nutritivi assorbiti a livello della mucosa intestinale per essere trasportati e distribuiti ai vari organi e tessuti dove sono utilizzati a scopi energetici e plastici oppure immagazzinati come materiali di riserva. È sempre il s., poi, che convoglia ai diversi emuntori le scorie del metabolismo (cataboliti) e che funge da veicolo di quegli essenziali regolatori biologici che sono gli ormoni, le vitamine e le proteine; nel s. inoltre si rinvengono numerosi anticorpi. Nonostante sia sede di continui scambi, il s., grazie a molteplici e complessi meccanismi di regolazione, mantiene una composizione chimica e soprattutto una struttura fisico-chimica praticamente uniformi (equilibrio dinamico), assolvendo in tal modo alla necessità di assicurare costantemente alle cellule le più idonee condizioni ambientali. Sotto questo punto di vista la massima importanza spetta alle cosiddette costanti fisico-chimiche ematiche: a) isotonia osmotica, indispensabile all’integrità di tutte le cellule e soprattutto a quella degli eritrociti, perché impedisce che l’emoglobina si diffonda nel plasma (emolisi); b) isoionia, almeno limitatamente alla concentrazione degli ioni ossidrilici e d’idrogeno, ossia a ciò che riguarda il mantenimento del pH in un ambito molto ristretto, attraverso una serie di sistemi tampone (➔ tampone) proteici e non proteici; c) isotermia, che garantisce alle reazioni chimiche cellulari la temperatura (+38-40 °C) necessaria perché si svolgano con il giusto ritmo. Da tutto ciò risulta comprensibile come lo studio della composizione e delle caratteristiche del s. rappresenti il miglior mezzo per indagare sulle condizioni funzionali di molti organi e quindi rivesta la massima importanza sia in fisiologia sia in patologia.

Origine delle cellule ematiche

Le cellule circolanti del s. derivano da un processo differenziativo terminale che si verifica in precursori morfologicamente e funzionalmente identificabili; durante la vita fetale il s. ha origine dal tessuto reticoloendoteliale mentre, dopo la nascita, la genesi cellulare si verifica a partire da un precursore cellulare pluripotente nelle cavità midollari dello scheletro (➔ emopoiesi). Dalla cellula staminale pluripotente derivano cellule orientate in senso emopoietico e linfopoietico; i linfociti assumono distinzioni funzionali particolari grazie al microambiente nel quale si sviluppano e possono essere distinti in linfociti di derivazione midollare (B linfociti) o timica (T linfociti). La cellula linfocitaria svolge un ruolo cruciale nella risposta immunitaria specifica verso gli antigeni. Il microambiente del midollo osseo consente i processi di differenziazione e produzione delle cellule ematiche con un equilibrio di turnover per il quale, in condizioni di omeostasi, la quantità cellulare prodotta equivale a quella distrutta.

Anatomia e fisiologia umana

Il s. è un tessuto connettivo del tutto particolare che allo stato fluido è circolante all’interno dell’apparato cardiovascolare. Il s. arterioso è quello che scorre nel sistema arterioso e nelle vene polmonari; il s. venoso quello che circola nelle vene e nelle arterie polmonari. Si riconoscono nel s. elementi corpuscolati e una componente liquida. Gli elementi corpuscolati sono: eritrociti, leucociti e piastrine; il plasma è la componente liquida nella quale sono distribuite in soluzione le proteine, varie sostanze organiche come gli amminoacidi, il glucosio, alcuni grassi, i sali minerali, le vitamine e prodotti del metabolismo tissutale che, in condizione di equilibrio biologico, hanno variazioni di concentrazione ben definite e limitate. Nella componente liquida del s. sono inoltre presenti i fattori della coagulazione che, in particolari circostanze, vengono attivati e iniziano un processo a cascata che induce la formazione del coagulo (la componente liquida del plasma dopo l’avvenuta genesi del coagulo viene definita siero).

Il s. assolve a funzioni essenziali per la vita: trasporto ai tessuti dell’ossigeno veicolato all’interno delle emazie nella molecola di emoglobina; trasporto delle sostanze nutritizie e prodotti metabolici; modulazione biochimica a distanza; attuazione dei meccanismi di contenimento delle perdite extravascolari in caso di emorragia; mantenimento della pressione oncotica; difesa immunitaria operata da meccanismi umorali e cellulari; stabilizzazione del pH.

La massa ematica ha un volume variabile in funzione dell’età, del peso e della superficie corporea individuale, del sesso e dello stato di nutrizione (➔ volemia). Le componenti corpuscolate occupano il 45% del volume (circa il 40% gli eritrociti, mentre la parte restante è costituita da leucociti e piastrine). Il plasma occupa circa il 55% della volemia totale, ha un colore giallo paglierino con una componente acquosa del 90-92%, una proteica del 7% e il resto rappresentato dagli altri elementi organici. La composizione chimica include composti inorganici principali (bicarbonati, bromo, calcio, cloro, ferro, fluoro, fosforo, iodio, magnesio, potassio, rame, sodio, zinco, zolfo) e un notevole patrimonio di sostanze inorganiche presenti in tracce ridottissime. Nei composti organici si includono i glicidi, i lipidi e le proteine.

Le proteine del s. possono essere distinte in base alle loro funzioni: trasporto e regolazione della pressione osmotica, componenti del sistema coagulativo, enzimi con diverse funzioni, molecole ormonali, proteine attive durante la risposta immunitaria come le 5 classi di immunoglobuline e le frazioni del sistema complementare (➔ complemento).

Patologia e diagnostica

Tra le numerose malattie del s. e a carico degli organi emopoietici vanno incluse le sindromi emorragiche conseguenza di piastrinopenia, le affezioni dovute a difetti dei fattori plasmatici della coagulazione, le emoglobinopatie, le anemie di varia natura e causa, le policitemie, le leucosi sistemiche, le eritremie, altre patologie neoplastiche come i linfomi e il mieloma multiplo e alcune malattie che riguardano il sistema immunitario. Striscio del s. Analisi impiegata per valutare la citologia periferica del sangue. Si esegue raccogliendo una goccia di s. e strisciandola in modo opportuno su un vetrino portaoggetti, e colorando il materiale strisciato con opportuni metodi. Consente di identificare gli eritrociti e i leucociti, di elaborare la formula leucocitaria e di studiare le eventuali anomalie morfologiche presenti a carico delle cellule esaminate.

Sostituti del sangue

Gli sforzi rivolti alla produzione di sostituti del plasma sanguigno sono stati da tempo coronati da successo, mentre continua a profilarsi difficoltoso l’intento di ottenere il s. artificiale, ossia un prodotto atto a sostituire la parte corpuscolata del s. e in particolare i globuli rossi. Nella speranza di poter acquisire validi succedanei delle emazie, atti a combattere lo shock post;emorragico (in carenza di donatori di sangue sanitariamente affidabili), a garantire l’ossigenazione del s. in corso di interventi in circolazione extracorporea, a preservare organi destinati al trapianto, durante gli anni 1980 è stata sperimentata, su volontari, la somministrazione di semplici soluzioni di emoglobina. Questa, però, una volta in circolo, tende a scindersi in due molecole che superano rapidamente i glomeruli renali, risultano nefrotossiche e presentano eccessiva affinità per l’ossigeno, ostacolandone la cessione ai tessuti. Allo scopo di superare questi inconvenienti, con tecniche più sofisticate sono state poi ottenute parecchie varianti di emoglobina modificata (umana e bovina) ed emoglobina ricombinante, ricavata da microrganismi non patogeni. Tali forme di emoglobina, sebbene molto più stabili, non eliminano totalmente il rischio di fenomeni indesiderabili (vasocostrizione e aumento della pressione arteriosa), che sembrano attribuibili alla formazione di radicali liberi ad azione citotossica o alla inattivazione di composti antiossidanti. Si profila anche la possibilità, ancora incerta, di allestire preparati adeguatamente stabili e incapaci di impregnare la parete vascolare, a base di emoglobina (o del suo eme), inglobata in microscopiche membrane lipidiche, non dissimili dalla membrana del globulo rosso. Banca del s. Servizio di conservazione del s. che viene trattato con anticoagulanti, valutato per la presenza di virus e conservato a 4 °C per essere disponibile in caso di necessità trasfusionale.

Religione

I riti, le usanze e le credenze connessi con il s. nella maggior parte delle religioni del mondo si fondano quasi senza eccezione sul riconoscimento del legame essenziale esistente tra s. e vita. Il s. è sede dell’anima vitale e il s. della vittima sacrificale restituisce vitalità alle ombre negli inferi. Bere il s. dell’animale sacrificato, oppure, presso certi popoli che praticano l’antropofagia rituale, della vittima umana, significa assorbire la forza vitale insita nel s.; nel sacrificio a carattere sacramentale è unione con la divinità; spiritualizzata, quest’idea è la base del taurobolio mitriaco in cui, bagnandosi nel s. della vittima, l’iniziato si assicura la protezione del dio. La grande potenza del s. si manifesta anche nei riti in cui esso assume funzioni apotropaiche (per es., si unge la porta con s. per tener lontani dalla casa gli influssi demoniaci), purificatrici, espiatorie. Ugualmente, solo il s. può dare valore completo a un patto; mescolare o bere reciprocamente il s. dei contraenti significa un impegno indelebile; in Australia il nuovo iniziato viene cosparso di s. del suo padrino iniziatico per creare tra i due un nesso indissolubile. La stessa valutazione del s. si esprime anche in miti cosmogonici: secondo un passo del Corano, Dio ha creato l’uomo da un grumo di s.; nell’antico mito babilonese, Marduk crea l’umanità dal s. di Kingu.

D’altra parte, proprio il fatto che «il s. è vita», come è detto esplicitamente nell’Antico Testamento, può portare alla proibizione della sua consumazione: così, oltre che presso gli antichi Ebrei e altri popoli semiti, anche presso popoli d’interesse etnologico (America Settentrionale, Papuasia ecc.). L’ambivalenza del sacro è presente anche nel s., potente e pericoloso nello stesso tempo. L’Antico Testamento attribuisce valore espiatorio al s. degli animali sacrificati, mentre prescrive la copertura in terra del s. di quelli non sacrificabili. Il timore del s. è uno degli elementi determinanti anche delle varie credenze e usanze connesse con la mestruazione delle donne.

Nel cristianesimo il s. di Cristo è oggetto di devozione fino dal Medioevo, alimentata anche da leggende come quella del Gral; quindi cominciarono le celebrazioni liturgiche vere e proprie, accolte poi, con approvazioni pontificie, da varie diocesi e congregazioni. Nel sec. 19° la devozione ebbe il suo massimo propagatore in s. Gaspare del Bufalo. La festa del Preziosissimo s. fu estesa a tutta la Chiesa da Pio IX (1849). Dal 1970 non è più celebrata.

Zoologia

In zootecnia gli allevatori di animali domestici usano indicare con il nome di puro s. l’animale di razza pura (➔ purosangue); con mezzo s. (o s. misto o sanguemisto) l’ibrido o meticcio fra due razze diverse (mentre quarto di s. è detto l’individuo che discende da un mezzo sangue, incrociato a sua volta con un’altra razza). Queste espressioni furono coniate quando si riteneva che il sangue fosse il portatore dei caratteri ereditari e sono rimaste nel linguaggio degli allevatori.