La parte líquida de la sangre, el plasma, es una solución compleja que contiene más del 90 por ciento de agua. El agua del plasma se puede intercambiar libremente con la de las células del cuerpo y otros fluidos extracelulares y está disponible para mantener el estado normal de hidratación de todos los tejidos. El agua, el mayor constituyente del cuerpo, es esencial para la existencia de cada célula viva.
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El principal soluto del plasma es un grupo heterogéneo de proteínas que constituyen alrededor del 7 por ciento del plasma en peso. La principal diferencia entre el plasma y el líquido extracelular de los tejidos es el alto contenido en proteínas del plasma. La proteína plasmática ejerce un efecto osmótico por el que el agua tiende a pasar de otros fluidos extracelulares al plasma. Cuando la proteína dietética se digiere en el tracto gastrointestinal, los aminoácidos individuales se liberan de las cadenas polipeptídicas y se absorben. Los aminoácidos se transportan a través del plasma a todas las partes del cuerpo, donde son absorbidos por las células y se ensamblan de forma específica para formar proteínas de muchos tipos. Estas proteínas plasmáticas se liberan en la sangre desde las células en las que fueron sintetizadas. Gran parte de las proteínas del plasma se producen en el hígado.
La principal proteína del plasma es la albúmina sérica, una molécula relativamente pequeña, cuya función principal es retener el agua en el torrente sanguíneo por su efecto osmótico. La cantidad de albúmina sérica en la sangre es un determinante del volumen total del plasma. El agotamiento de la albúmina sérica permite que el líquido salga de la circulación y se acumule, provocando la hinchazón de los tejidos blandos (edema). La albúmina sérica se une a otras sustancias que se transportan en el plasma y, por tanto, sirve como proteína transportadora no específica. La bilirrubina, por ejemplo, se une a la seroalbúmina durante su paso por la sangre. La albúmina sérica tiene propiedades físicas que permiten su separación de otras proteínas plasmáticas, que en conjunto se denominan globulinas. En realidad, las globulinas son un conjunto heterogéneo de proteínas de estructura y función muy variadas, de las que aquí sólo mencionaremos algunas. Las inmunoglobulinas, o anticuerpos, se producen en respuesta a una sustancia extraña específica, o antígeno. Por ejemplo, la administración de la vacuna contra la poliomielitis, elaborada a partir de poliovirus muertos o atenuados (debilitados), va seguida de la aparición en el plasma de anticuerpos que reaccionan con el poliovirus y previenen eficazmente la aparición de la enfermedad. Los anticuerpos pueden ser inducidos por muchas sustancias extrañas además de los microorganismos; las inmunoglobulinas están implicadas en algunas reacciones de hipersensibilidad y alérgicas. Otras proteínas plasmáticas están relacionadas con la coagulación de la sangre.
Muchas proteínas están implicadas de forma muy específica en la función de transporte de la sangre. Los lípidos de la sangre se incorporan a las moléculas de proteínas como lipoproteínas, sustancias importantes en el transporte de lípidos. El hierro y el cobre son transportados en el plasma por proteínas únicas de unión a metales (transferrina y ceruloplasmina, respectivamente). La vitamina B12, un nutriente esencial, está unida a una proteína transportadora específica. Aunque la hemoglobina no se libera normalmente en el plasma, existe una proteína de unión a la hemoglobina (haptoglobina) para transportar la hemoglobina al sistema reticuloendotelial en caso de que se produzca la hemólisis (descomposición) de los glóbulos rojos. El nivel de haptoglobina sérica se eleva durante la inflamación y algunas otras condiciones; se reduce en la enfermedad hemolítica y en algunos tipos de enfermedad hepática.
Los lípidos están presentes en el plasma en suspensión y en solución. La concentración de lípidos en el plasma varía, especialmente en relación con las comidas, pero normalmente no supera 1 gramo por cada 100 mililitros. La mayor fracción está formada por fosfolípidos, moléculas complejas que contienen ácido fosfórico y una base de nitrógeno, además de ácidos grasos y glicerol. Los triglicéridos, o grasas simples, son moléculas compuestas únicamente por ácidos grasos y glicerol. Los ácidos grasos libres, de menor concentración que los triglicéridos, son responsables de un transporte mucho mayor de grasa. Otros lípidos son el colesterol, una fracción importante de los lípidos plasmáticos totales. Estas sustancias existen en el plasma combinadas con proteínas de varios tipos como lipoproteínas. Las partículas lipídicas más grandes de la sangre se conocen como quilomicrones y están formadas en gran parte por triglicéridos; tras su absorción desde el intestino, pasan por los canales linfáticos y entran en el torrente sanguíneo a través del conducto linfático torácico. Los demás lípidos plasmáticos proceden de los alimentos o entran en el plasma desde los tejidos.
Algunos componentes plasmáticos se encuentran en el plasma en baja concentración pero tienen una alta tasa de recambio y gran importancia fisiológica. Entre ellos se encuentra la glucosa, o azúcar en sangre. La glucosa se absorbe en el tracto gastrointestinal o puede ser liberada en la circulación desde el hígado. Proporciona una fuente de energía para las células de los tejidos y es la única fuente para algunas, incluidos los glóbulos rojos. La glucosa se conserva y se utiliza y no se excreta. Los aminoácidos también se transportan tan rápidamente que el nivel plasmático se mantiene bajo, aunque son necesarios para toda la síntesis de proteínas en el organismo. La urea, un producto final del metabolismo de las proteínas, se excreta rápidamente por los riñones. Otros productos de desecho nitrogenados -el ácido úrico y la creatinina- se eliminan de forma similar.
Varios materiales inorgánicos son constituyentes esenciales del plasma, y cada uno tiene atributos funcionales especiales. El catión predominante (ion con carga positiva) del plasma es el sodio, un ion que se encuentra dentro de las células en una concentración mucho menor. Debido al efecto del sodio sobre la presión osmótica y los movimientos de los fluidos, la cantidad de sodio en el organismo es un determinante influyente del volumen total de líquido extracelular. La cantidad de sodio en el plasma es controlada por los riñones bajo la influencia de la hormona aldosterona, segregada por la glándula suprarrenal. Si el sodio de la dieta supera las necesidades, el exceso es excretado por los riñones. El potasio, el principal catión intracelular, se encuentra en el plasma en una concentración mucho menor que el sodio. La excreción renal de potasio está influida por la aldosterona, que provoca la retención de sodio y la pérdida de potasio. El calcio en el plasma está en parte unido a las proteínas y en parte ionizado. Su concentración está bajo el control de dos hormonas: la hormona paratiroidea, que hace que el nivel aumente, y la calcitonina, que hace que disminuya. El magnesio, al igual que el potasio, es un catión predominantemente intracelular y se encuentra en el plasma en baja concentración. Las variaciones en las concentraciones de estos cationes pueden tener efectos profundos en el sistema nervioso, los músculos y el corazón, efectos que normalmente se evitan mediante mecanismos reguladores precisos. El hierro, el cobre y el zinc son necesarios en cantidades mínimas para la síntesis de enzimas esenciales; además, se necesita mucho más hierro para la producción de hemoglobina y mioglobina, el pigmento de los músculos que fija el oxígeno. Estos metales se encuentran en el plasma en bajas concentraciones. El principal anión (ion con carga negativa) del plasma es el cloruro; el cloruro de sodio es su principal sal. El bicarbonato participa en el transporte de dióxido de carbono y en la regulación del pH. El fosfato también tiene un efecto amortiguador sobre el pH de la sangre y es vital para las reacciones químicas de las células y para el metabolismo del calcio. El yoduro es transportado por el plasma en cantidades mínimas; es absorbido con avidez por la glándula tiroides, que lo incorpora a la hormona tiroidea.
Las hormonas de todas las glándulas endocrinas son secretadas en el plasma y transportadas a sus órganos diana, los órganos sobre los que ejercen sus efectos. Los niveles plasmáticos de estos agentes suelen reflejar la actividad funcional de las glándulas que los secretan; en algunos casos, es posible realizar mediciones aunque las concentraciones sean extremadamente bajas. Entre los muchos otros componentes del plasma se encuentran numerosas enzimas. Algunas de ellas parecen haber escapado simplemente de las células de los tejidos y no tienen ninguna importancia funcional en la sangre.