Ha un peso specifico di 1,055 gr/cm³, un pH debolmente basico di 7,35-7,45 e una temperatura sempre un po' superiore a quella corporea sui 38°C. Rappresenta circa l'8% del peso corporeo di un individuo, nei maschi il volume medio è di 5-6 litri, ed è fondamentale per l'organismo: perdite di sangue del 15-30% provocano pallore e stanchezza; perdite superiori al 35% possono causare la morte in brevissimo tempo. Al di fuori dei vasi sanguigni il sangue coagula rapidamente a formare una massa rossastra gelatinosa.

Nello specifico, le funzioni del sangue sono:

• trasporto di sostanze in tutti i distretti del corpo (eccetto epidermide e suoi derivati: peli, capelli, unghie, smalto dei denti e cornea privi di vasi sanguigni):
  • gas respiratori O₂ e CO₂ rispettivamente dai polmoni alle cellule e viceversa;
  • nutrienti assorbiti dall'intestino, come glucosio, amminoacidi, vitamine e i grassi, molti legati a specifiche proteine trasportatrici, giungono alle cellule avendo come tappa intermedia il fegato che li rielabora;
  • prodotti di rifiuto del metabolismo proteico dalle cellule ai reni per l'eliminazione attraverso l'urina (anche le ghiandole sudoripare contribuiscono all'escrezione). Il fegato e la milza son impegnati nella demolizione dei globuli rossi invecchiati e nel riciclo di alcuni materiali (ad esempio il ferro);
• trasporto di segnali chimici prodotti per regolare, attraverso meccanismi specifici, tutte le attività (omeostasi);
• difesa da tutto ciò che entra nel nostro corpo e non viene riconosciuto come proprio ed è quindi estraneo ovvero i microrganismi patogeni - virus, batteri, funghi, pollini che entrano nell'organismo direttamente o trasportati da vettori (ad esempio il plasmodio della malaria attraverso la zanzara);
• riparazione di danni e ferite a carico dei vasi sanguigni attraverso la coagulazione del sangue per evitare emorragie;
• distribuzione del calore generato soprattutto dalla contrazione muscolare attraverso il controllo della circolazione periferica: se abbiamo caldo avviene una vasodilatazione dei vasi più superficiali, che aiuta a disperdere calore. Se abbiamo freddo avviene una vasocostrizione periferica, cioè una diminuzione del diametro dei vasi sanguigni più vicini alla superficie, per ridurre la dispersione di calore e una vasodilatazione a livello delle masse muscolari profonde per mantenere caldo "il centro" del corpo. L'insieme dei meccanismi che permettono la termoregolazione è gestito dall'ipotalamo, il centro di controllo dove sono presenti neuroni sensibili alle variazioni di temperatura.

L'emopoiesi è il processo di formazione continua degli elementi figurati del sangue, i quali vivono da poche ore a settimane per cui devono essere continuamente rimpiazzati. Le cellule ematiche iniziano a circolare nell'embrione dal 28° giorno. Durante lo sviluppo i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine si originano soprattutto nella milza, nel fegato e nel midollo osseo il quale assume un ruolo sempre più importante con lo sviluppo dell'apparato scheletrico e resta nell'adulto l'unico tessuto emopoietico. Gli spazi occupati dal midollo emopoietico (midollo osseo ) si riducono progressivamente dall'infanzia all'età adulta. Nelle ossa piatte quali vertebre, sterno, bacino, coste si generano ogni giorno, in condizioni normali, da 150 a 200 miliardi di globuli rossi, 100 miliardi di piastrine e decine di miliardi di globuli bianchi, destinati a sostituire quelli che, una volta invecchiati, vengono distrutti. Questo enorme processo di rinnovamento cellulare del sangue è quindi assicurato da cellule staminali emopoietiche che nel midollo osseo si dividono incessantemente e danno origine a tutti gli elementi del sangue.

Che cosa sono le cellule staminali?

Le cellule staminali (stem cells) sono cellule "capostipiti", il cui destino non è ancora deciso, che hanno la capacità di dividersi senza sosta, moltiplicandosi incessantemente nell'embrione e nel feto per garantire lo sviluppo, l'accrescimento dell'individuo e per dare origine agli oltre 200 tipi di cellule specializzate presenti negli adulti. Quando una cellula staminale si divide si formano due cellule con destini differenti: una cellula destinata a restare staminale, che assolve alla funzione di automantenimento del "serbatoio" di cellule progenitrici o capostipiti ed una cellula che si specializzerà e maturerà per svolgere una funzione specifica, attraverso un processo indicato come differenziamento cellulare, a dare ad esempio le cellule del sangue.

La cellula staminale emopoietica da cui derivano globuli rossi, globuli bianchi e piastrine, è detta multipotente, cioè in grado di dare origine ai diversi tipi cellulari del sangue.

Nel corso dello sviluppo le cellule si differenziano secondo due diverse linee:

• le cellule staminali linfoidi da cui si formano le cellule della risposta immunitaria (linfociti B, T ed NK – natural killer)
• le cellule staminali mieloidi da cui si sviluppano tutte le altre cellule del sangue (granulociti, monociti, eritrociti, piastrine)

Perché un globulo rosso raggiunga la piena funzionalità occorrono dai 3 ai 5 giorni dal momento che si avvia il differenziamento dagli emocitoblasti nel midollo osseo rosso. Negli adulti le cellule staminali emopoietiche multipotenti, che si trovano in gran quantità nel midollo osseo e in minor numero nel sangue periferico,
sono in grado di:

• sostituire le cellule che vanno incontro naturalmente alla morte dopo aver svolto il loro compito;
• rimpiazzare le cellule danneggiate da malattie, lesioni o terapie.

Le cellule staminali sono tutte uguali?

Le cellule staminali vengono indicate con aggettivi diversi a seconda della loro capacità di dare origine a uno solo o più tipi di cellule differenziate ovvero specializzate di un organismo: le totipotenti hanno il più alto potenziale differenziativo cioè sono in grado di dare origine a tutti i tipi di cellule presenti in un essere vivente, le multipotenti (pluripotenti) sono in grado di dare origine a più tipi cellulari (l'emocitoblasto nel midollo osseo) ed infine le unipotenti da cui si differenzia un solo tipo di cellule (ad esempio le cellule staminali adulte presenti in molti tessuti)

Più spesso si distinguono le cellule staminali in base alla loro "provenienza":

• staminali embrionali, cellule totipotenti che costituiscono l'embrione nei suoi primissimi stadi di vita, nell'uomo fino al 14° giorno di sviluppo;
• staminali fetali, pluripotenti situate nel feto danno origine a determinati tipi cellulari a seconda della zona da cui sono prelevate;
• staminali adulte multipotenti o unipotenti presenti in quantità significative nei tessuti dotati di intensa attività di rinnovamento e rigenerazione come il midollo osseo rosso, la pelle, il rivestimento interno dell'apparato digerente, il fegato...

Molti di voi, se interpellati, risponderebbero subito che il bisogno di sangue si verifica soprattutto in alcune condizioni o eventi eccezionali (terremoti, disastri, incidenti e così via...).

Altri risponderebbero che il sangue serve negli interventi chirurgici e pochi direbbero che il sangue serve anche per malattie gravi quali tumori, leucemie, emofilia.

Vi vogliamo invece informare in modo sintetico su come ogni singolo componente del sangue viene utilizzato e a chi viene somministrato. Dobbiamo tutti ricordare che il ricorso ad uno di questi componenti del sangue si rende necessario per un ammalato il cui sangue, o una sua parte, in quel momento non riesce ad assolvere alle sue funzioni.

Quindi un ammalato avrà principalmente bisogno di:

• Globuli bianchi: quando insorgono forme di leucemia del midollo, tumori, intossicazioni da farmaci;
• Globuli rossi: quando è in atto un'anemia (acuta o cronica), una anemia mediterranea, un'emorragia, mancanza di ferro.
• Piastrine: nelle così dette malattie emorragiche caratterizzate dalla fuoriuscita di sangue dai vasi a livello della pelle, delle gengive, dell'apparato digerente, nel paziente il cui midollo osseo è gravemente danneggiato da cellule di un tumore maligno o dall'effetto tossico di certi farmaci.
• Plasma: nel paziente ustionato, nel paziente con gravi patologie del fegato come alcuni tumori o la cirrosi epatica, o nel paziente con gravi problemi della coagulazione;

Oggi, la maggior parte del plasma prodotto dai servizi trasfusionali viene ceduta alle officine farmaceutiche specializzate nella produzione di plasmaderivati, così che in un piccolo volume si concentri una grande quantità di sostanza e si renda più facile la cura delle persone che ne sono carenti o del tutto prive.

Si può disporre, in questo modo, di:

• Albumina: per i malati in stato di shock, gli ustionati, i malati con gravi carenze proteiche, ecc.;
• Fattori della coagulazione: per gli emofilici e per altre gravi forme di carenza di questi fattori;
• Siero: utilizzato per la ricerca di anticorpi specifici di cui un ammalato ha bisogno e che possono essergli utili, sia a titolo preventivo (es. sieroterapia antitetanica) sia a titolo curativo quando la malattia infettiva si è già manifestata.