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Ematocrito e Pletora
E P O
(
Erythropoietic Stimulating Factor)

 

("Sangue Grosso")


GENERALITA'  

    Ematocrito
: "haima", sangue e "krinein", separare. L'ematocrito è, infatti, il nome di uno strumento che ha la funzione di separatore, nel senso che separa, e definisce, nel sangue, il plasma dalla parte corpuscolata (cellulare): globuli rossi, globuli bianchi, e piastrine. Tuttavia si usa comunemente il nome "Ematocrito" [HcT] nella terminologia di laboratorio per indicare questo importante parametro del sangue.

   Poichè il 99%, della parte cellulare, sono globuli rossi, sarà un aumento di questi che potrà determinare uno spostamento dell'ematocrito dal suo valore normale di circa 40 ad un valore superiore. E' evidente che una maggiore quantità di globuli rossi e quindi un più alto valore dell'ematocrito, determinerà un aumento della viscosità del sangue [014].

   Questa situazione si chiama "stato pletorico" ("pletora", pieno) e viene comunemenmte chiamato "sangue grosso".
   L'ematocrito [HcT] ha effetivamente valori diversi: maggiori nell'uomo  e minori nella donna. La variabilità normale del valore è di circail 5%. Ritengo di definire il valore medio a cui attenersi [per l'utilità di chi legge] intorno a 40, restringendo un pò il range* relativo all'uomo e assimilandolo a quello della donna, che è, come detto minore. E' utile far proorio questo concetto, perchè è rischioso il valore alto, e molto meno quello basso.
    Il valore dell'ematocrito [HcT] può aumentare o diminuire, a seconda di condizioni varie. Un aumento può significare maggior numero di cellule nel sangue [globuli rossi], o diminuizione della parte liquida, plasmatica [condizione chiamata "ispissatio sanguinis"].

L' HcT è aumentato nelle seguenti condizioni [564]:
1 - Alcolismo
2 - Diabete mellito
3 - Diarrea
4 - Vomito
5 - Ustioni
6 - Insufficienza renale acuta

L' HcT è diminuito nelle seguenti condizioni [565]:
1 - Anemie
2 - Aplasie midollari
3 - Emorragie
4 - Infezioni
5 - Tumori maligni
6 - Insufficienza renale cronica

   Prima di vedere come può variare il valore dell'ematocrito, è bene ricordare alcune note sul sangue e sui globuli rossi.


SANGUE: GENERALITA'

    Il sangue? Un mezzo liquido non è, sia pure denso. C'è chi lo chiama un tessuto, per la presenza in esso, oltre alla parte acquosa, il plasma, di una alta percenttuale di cellule, circa il 40%, di 3 tipi: globuli rossi, globuli bianchi, e piastrine. Ma è corretta questa definizione? Non credo, per lo meno nel senso proprio della parola. Per tessuto" possiamo intendere, sì, un insieme di cellule, ma compattate e "tenute al loro posto" dal tessuto connettivo che le circonda [010].

   E allora? Potremmo chiamarlo un "tessuto atipico mobile", in continuo movimento. Nella pompa [cuore] e nei tubi [arterie e vene], ci sono, nell'uomo, circa 5 litri di sangue, e tale quantità deve rimanere costante, perchè il circuito è chiuso all'esterno. Questi 5 litri circolano continuamente, senza interruzione alcuna, grazie alla pompa-cuore che per circa 100.000 volte al giorno, spinge il sangue nelle arterie e lo riceve dalle vene.La quantità di sangue pompata potrebbe riempire, in un giorno, circa 17 vasche da bagno, e, nel corso di una vita, potrebbe riempire un cilindro di 8 metri di diametro, alto quanto l'Empire State Building di New York.

   La quantità di sangue non è distribuita in modo uguale in tutti i distretti del corpo umano [016] [017]. Ognuno di essi ha la quantità che gli serve per il suo funzionamento, e, in caso di lavoro o attività aumentata, può ottenere una maggiore quantità di sangue, che gli viene fornita dal grande deposito delle vene (60% della quantità totale di sangue), e, in parte, da altri distretti, che temporaneamente "prestano" una certa quantità di sangue, della quale, in quel momento, possono fare a meno. Appena il lavoro sarà compiuto, e l'attività cessata, da parte del tessuto impegnato, la parte di sangue in più che è stata utilizzata, sarà "restituita".

   Ma a che cosa serve il sangue? Esso è necessario per portare ossigeno e sostanze nutritive ai tessuti, e per portar via dai tessuti stessi scorie e anidride carbonica (circolazione sistemica [001]).Poi il sangue, ritornato alle sezioni destre del cuore con le vene, sarà pompato nei polmoni [001] e l'anidride carbonica sarà eliminata con la respirazione, che, contemporaneamente, provvederà alla riossigenazione dei globuli rossi. Il  tornerà così nelle sezioni sinistre del cuore, pronto per essere nuovamente pompato verso i tessuti [001].

   Globuli rossi [011]: sono infatti queste cellule quelle presenti in grande maggioranza nel sangue (4.500.000-5.000.000 per mm cubo). Le altre sono i globuli bianchi (7.000) e le piastrine (250.000); le funzioni di queste altre cellule sono del tutto diverse da quelle dei globuli rossi, come vedremo.

   I globuli rossi li possiamo immaginare come tanti "pony express": essi si caricano di ossigeno, lo portano e lo consegnano a tutti i tessuti, dove rallentano la loro corsa per quella brevissima frazione di tempo necessaria per la "consegna" dell'ossigeno e per il prelievo dai tessuti stessi dell'anidride carbonica. L'anidride carbonica viene prelevata dai tessuti in 3 modi:

10% - con il plasma, dove si dissolve con facilità di 21 volte superiore ba quella dell'ossigeno

20% - con una parte dell'emoglobina, legandosi ad un suo aminoacido e formando la carbaminoemoglobina.

70% - con il globulo rosso, dove reagisce con un enzima, l'anidrasi carbonica, che velocizza moltissimo la reazione tra anidride carbonica e acqua, formando acido carbonico (CO2 + H2O = H2CO3) e bicarbonato (H2CO3 = HCO3 + H)): in questo modo grandi quantità di anidride carbonica possono essere trasportate dai tessuti ai polmoni, dove l'HCO3 si scinde nuovamente in anidride carbonica e acqua.

    I globuli rossi, avvenuti questi scambi a livello dei tessuti, ripartono per il cuore, percorrendo le vene, e, una volta arrivati al cuore, questo provvederà a spingerli nei polmoni, dove, a livello degli alveoli polmonari, con la respirazione, e con un meccanismo di diffusione, l'anidride carbonica sarà eliminata e sarà assunto l'ossigeno dall'emoglobina dei globuli rossi. Il sangue sarà così riportato alle sezioni sinistre del cuore con le vene polmonari. I globuli rossi possono trasportare l'ossigeno grazie ad una proteina che essi hanno, l'emoglobina [Hb]. L'emoglobina ha la proprietà, infatti di legarsi, ma in modo labile, all'ossigeno, trasformandosi così in ossiemoglobina.

   

    Quando l'ambiente è saturo di ossido di carbonio [CO], si potranno avere gravi avvelenamenti L'ossido di carbonio, infatti, è un gas che si lega all'emoglobina con un legame circa 300 volte più forte dell'ossigeno. Ecco perchè l'avvelenamento da ossido di carbonio [in genere per stufe difettose o improprio utilizzo di apparecchi da riscaldamento]è così grave: i globuli rossi vengono via via resi inutilizzabili per il trasporto di ossigeno perchè legati indissolubilmente all'ossido di carbonio, avendo formato carbossiemoglobina, e i tessuti non possono più ricevere il loro rifornimento di ossigeno.

   Alcune caratteristiche dei globuli rossi:

# - Chiamati anche eritrociti [ "cellule rosse"]

# - Chiamati anche emazie [dal greco "aimatias", piccola quantità di sangue]

# - I globuli rossi sono cellule senza nucleo [lo perdono nell'ultima fase della

loro maturazione], e con forma biconcava; una forma che permette loro di passare dai capillari senza rompersi, consentendo loro un facile cambiamento di forma e quindi una facile deformabilità temporanea

# - Il diametro dei globuli rossi è di circa 7 micron, mentre quello medio dei capillari è di 5 micron. Questo "obbliga" il globulo rosso a rallentare durante il suo passaggio nel capillare [013], e questo tempo di maggior transitopermette che gli scambi ossigeno-anidride carbonica avvengano al meglio.

# - I globuli rossi sono il 99% di tutte le cellule del sangue

# - Essi sono, in totale, circa 25.000.000.000.

# - 4.500.000-5.000.000 per millimetro cubo

# - 2.500.000 globuli rossi vengono distrutti, ogni minuti, dal sistema reticolo endoteliale, (SRE).

# - 2.500.000 sono prodotti, ogni secondo, dal midollo osseo (MO).

# - Il diametro dei globuli rossi è di 7 micron [1/18 di quello di un capello] [012]

# - Ne occorrono 150 per fare 1 millimetro

# - Se li potessimo mettere in fila, questa sarebbe lunghissima [4 volte il giro dell'equatore].

# - La loro superficie totale, misurata, arriverebbe a 3 Km quadrati

# - La durata media della vita di un globulo rosso è di 4 mesi. Poi esso viene distrutto [438], ma il materiale viene recuperato e riutilizzato per la formazione di nuovi globuli rossi.


EMATOCRITO ed ERITROPOIETINA [EPO]

    I globuli rossi vengono prodotti dal midollo osseo con un procedimento chiamato eritropoiesi*. Nel midollo osseo ci sono le cellule staminali, che sono cellule-base indifferenziate: dalle cellule staminali traggono origine tutte le cellule del sangue, con le 3 serie di produzione: serie rossa, serie bianca, e serie piastrinica. Tuttavia il midollo osseo produce i glubuli rossi in seguito ad uno stimolo che gli viene dato dalla eritropoietina [EPO], un ormone che regola la eritropoiesi. L'EPO [è una glicopreteina] è formata per il 90% dal rene, e per il 10% dal fegato. Nel 1977 fu ottenuta EPO purificata dalle urine umane. Nel 1983 è stato possibile avere EPO per mezzo della tecnica del DNA ricombinante. L'EPO endogena e quella esogena hanno lo stesso effetto e anche la struttura chimica è quasi uguale.

   Qual'è il meccanismo di attivazione del midollo osseo da parte della EPO? Se è presente ipossia tissutale [ossigenazione insufficiente dei tessuti], il rene e il fegato sono stimolati a produrre EPO, che viene subito trasportata al midollo osseo. Ci sarà quindi, conseguentemente, un aumento della produzione di globuli rossi [GR] e quindi un aumento della possibilità di trasporto di ossigeno ai tessuti. Via via che l'ossigenazione ai tessuti torna normale, diminuisce e cessa la stimolazione ai reni e al fegato di produrre EPO [015]. Di solito occorrono circa 5 giorni perchè tutto si normalizzi. Normalmente il midollo osseo produce circa 230 miliardi di globuli rossi in un giorno, ma in caso di necessità il midollo osseo può aumentare la sua produzione di GR fino a 6 volte quella normale.

   Il meccanismo di formazione di EPO e di stimolazione del midollo osseo è illustrato nella immagine [015]. Se l'EPO è assente, il midollo osseo non risponde all'ipossia tissutale. Se l'EPO è presente in quantità eccessiva, (somministrazione dall'esterno), il midollo osseo può produrre GR 10 volte (o più) del normale, aumentando così, con l'aumento del numero dei GR, la possibilità di ossigenazione dei tessuti.

   Per questo motivo l'EPO viene assunta fraudolentemente da alcuni atleti, che fanno questo allo scopo di migliorare il proprio rendimento sportivo. Purtroppo questo aumento, a volte anche considerevole, dei GR fa salire il valore dell'ematocrito a 50 o più, rendendo il sangue molto più viscoso del normale e aumentando, quindi, il rischio di incidenti vascolari. L'EPO aumenta anche per l'azione di alcuni ormoni: testosterone e androgeni, cortisone, e tiroxina.


EMATOCRITO e STATO PLETORICO

   Lo stato pletorico è in genere genetico, ma va considerato che, quando è presente, costituisce un fattore di rischio per malattie cardiovascolari, perchè è aumentata la viscosità del sangue [428]. C'è, infatti, un maggiore stress del flusso sanguigno, e quindi un rallentamento del flusso stesso e un maggior pericolo di trombosi. Una policitemia (aumento del numero di GR) è fisiologica alla nascita.
    Lo stato pletorico va distinto dalla Policitemia vera, forma cronica di aumentata produzione del midollo osseo nella sua linea eritropoietica, con maggiore rischio trombotico ed emorragico (Morbo di Osler-Vaquez). Peraltro questa malattia provoca prurito al contatto con l'acqua, astenia, ingrandimento della milza e sudorazione: segni, tutti questi, che di solito non sono presenti nel semplice stato pletorico.
    In ogni caso l'HcT è più alto al mattino per effetto della diuresi notturna [412] [c'è qualche relazione con l'aumento degli incidenti vascolari al mattino?]


EMATOCRITO e ALTITUDINE


   Lo stato pletorico, con aumento dell'HcT, è fisiologico in abitanti in alta montagna [014] [a causa della diminuizione della pressione parziale di ossigeno nell'atmosfera, normale ad alte quote]. Per esempio, i residenti a Quito (2850 m/slm, poco a sud dellìequatore] e Bogotà [2650 m/slm, poco a nord dell'aquatore].

    Peraltro, chi si reca in montagna, per esempio, dal livello del mare, si trova subito ad affrontare un adattamento. Infatti la pressione atmosferica, a livello del mare è di 760 mmHg, con 159 mmHg di pressione di ossigeno. A 3.000 metri la pressione atmosferica è di 525 mmHg, con 110 di pressione parziale di ossigeno. La diminuita ossigenazione dei tessuti provocherà un primo meccanismo di compenso [aumento della frequenza cardiaca] e quindi, attivano il meccanismo dell'EPO, darà logo ad una eritrocitosi secondaria [Morbo di Monge]. Già dopo 5 giorni i GR sono aumentati e, in 3 settimane, si raggiunge l'aumento di GR necessario per compensare la ridotta pressione parziale di ossigeno nell'aria atmosferica. Se poi si tornerà in pianura, entro 2-3 settimane, tutto tornerà normale.
  

EMATOCRITO e INSUFFICIENTE OSSIGENAZIONE POLMONARE

   Quando ci sono condizioni di insufficiente ossigenazione polmonare, [Cuore polmonare]  si ha una eritrocitosi [aumento dei GR] secondaria che si viene a creare per insufficiente ossigenazione del sangue e dei tessuti [Sindrome di Ayerza-Arillage-Escudero, Sclerosi polmonare].
   L'ematocrito è anche aumentato in alcune cardiopatie congenite
che comportino ipossia tissutale [per esempio una cardiopatia congenita, la Tetralogia diFALLOT].

      
EMATOCRITO e SPORT

    Lo stato pletorico non è influenzato dalla dieta e può risentire beneficio da sottrazioni periodiche di sangue. Lo sport può essere considerato come una cura per l'anemia, perchè richiede maggiore ossigenazione dei tessuti e quindi maggiore stimolazione del midollo osseo da parte della EPO, la cui produzione, in questi casi, è aumentata per meccanismo di compenso naturale.
    Si è saputo dalle cronache che alcuni atleti sono stati incriminati perchè avevano un ematocrito di 51-52. Ritengo ciò totalmente assurdo. Può bastare una "ispissatio sanguinis" momentanea [disidratazione] ad elevare il valore dell'HcT. Per dimostrarlo basterebbe fare una o due fleboclisi di soluzione fisiologica e/o glucosata per riportare il valore alla norma. Alla ricerca del doping nell'atleta dovremmo quindi, molto meglio, fare il dosaggio dell'EPO per vedere se se ne è introdotta. Ma questo è niente affatto facile perchè la struttura chimica dell'EPO prodotta dal corpo umano è molto simile a quella della EPO introdotta dall'esterno.
    Si sente dire spesso che un certo gruppo di atleti è stato portato ad "ossigenarsi in montagna". Concetto e definizione del tutto sbagliati: come si può prendere più ossigeno dove ce n'è meno? La realtà è ben diversa: l'aumento del numero di GR per adattamento all'altitudine potrà favorire l'atleta quando scende di nuovo in pianura, consentendogli un miglior rendimento  [senza essersi iniettate dosi di EPO].
   Infine un ematocrito alto controindica lo sport subacqueo, perchè non favorisce certo l'eliminazione di bolle circolanti.

EMATOCRITO e TRATTAMENTO

   L'HcT, essendo, tutto sommato, un marker genetico, non può essere modificato, praticamente, nè dalla dieta, nè dalla terapia.
   Il salasso periodico sembra essere l'unico trattamento accettabile. Farmaci come il pipobromano, il clorambucil e l'idrossiurea, oltre che al fosforo 32 radioattivo, non sono probabilmente consigliabili: "primum non nocere" dicevano i padri latini.


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