Hauptaufgaben, Zusammensetzung und Kreislauf des Blutes

aus „Das Blut - Fakten und Versuche“ von R. Schimke

Die Hauptaufgaben des Blutes

Transport von Nährstoffen

Nährstoffe liefern beim Abbau die Energie und die Materialien, welche die Zellen und somit der Organismus zur Erhaltung und zum Aufbau brauchen. Es sind Kohlehydrate, Fette und Eiweiße. Das Blut transportiert sie in die Zellen. Auch Vitamine und Salze werden transportiert.

Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid

Alle Lebensvorgänge können nur unter Energieverbrauch aufrechterhalten werden. Für die biologische Oxidation wird Sauerstoff aufgenommen und durch das Blut zu den Zellen gebracht.

Transport von Enzymen, Stoffwechselzwischenprodukten und Stoffwechselendprodukten

Der Ablauf aller Reaktionen beim Stoffwechsel ist nur dadurch möglich, dass Enzyme regulierend eingreifen. Im Blut sind viele verschiedene Enzyme vorhanden. Die Arbeitsteilung innerhalb des Körpers bringt es außerdem mit sich, dass entstehende Zwischenprodukte nicht an Ort und Stelle gebraucht, sondern an die Orte ihrer Weiterverarbeitung transportiert werden müssen. Während des Stoffwechsels fallen neben Kohlendioxid und Wasser eine Menge Abbauprodukte an, deren Verbleib im Körper gefährlich wäre. Die wichtigsten sind die Endprodukte des Eiweißstoffwechsels und anderer stickstoffhaltiger Verbindungen, die primär als Ammoniak entstehen. Da dieser giftig ist, wird er sofort zu Verbindungen umgebaut, die ohne Gefahren Blut transportiert und ausgeschieden werden können.

Transport von Informationen

Informationen können nur mit Hilfe von materiellen Trägern transportiert werden. Eine Form ist die Übermittlung durch chemische Substanzen, die Hormone. Für diese sind die Blutbahnen die Übertragungswege. Im Blut gelangen sie von den orten ihrer Bildung zu denen ihrer Wirkung.

Beteiligung an der Regulation der Körpertemperatur

Die Blutgefäße der Haut können sich erweitern und begünstigen dadurch die Wärmeabgabe. Das führt zur Senkung der Körpertemperatur. Bei niedrigeren Umgebungstemperaturen können sich die Gefäße verengen, um die Wärmeabgabe so gering wie möglich zu halten.

Einfluss auf den Wasserhaushalt und das innere Milieu

Leben ohne Wasser ist nicht möglich. Es ist eine der wichtigsten Aufgaben des Blutes, für eine gleichbleibende Umgebung der Körperzellen zu sorgen. Das bedeutet eventuellen Wassermangel auszugleichen und das Stoffwechselendprodukt Wasser abzutransportieren. Zweitens ist die Art und die Menge der in der Blutflüssigkeit enthaltenen Stoffe wichtig für die osmotischen Eigenschaften und das Gleichgewicht von Säuren und Basen.

Abwehrfunktion

Abwehr von Krankheitskeimen ist auf Grund unseres ständigen Kontaktes mit körperfremden Substanzen unbedingt notwendig. Für diese Leistung stehen im Blut Abwehrmechanismen zur Verfügung, die diese Substanzen unschädlich machen können.

Schutz vor Blutverlust

Das Blut selbst besitzt die Fähigkeit, dieser Gefahr zu begegnen: Durch Gerinnung kann es den Blutverlust in Grenzen halten. Die ablaufenden Prozesse führen zur Abdichtung des verletzten Gefäßes.

D IE Z USAMMENSETZUNG DES B LUTES

Blut ist eine undurchsichtige rote Flüssigkeit, die aus einer eiweißhaltigen Lösung besteht, in der Zellen suspendiert sind. Es ist schwerer als Wasser ( Dichte 1,055 bis 1,065) und vier - bis fünfmal zähflüssiger als dieses.

Die geformten Bestandteile des Blutes bestehen aus drei Gruppen von Zellen: Erythrozyten (rote Blutkörperchen), Leukozyten (weiße Blutkörperchen) und Thrombozyten (Blutplättchen). Zu den Leukozyten gehören Granulozyten, Lymphozyten und Monozyten. Bei den Granulozyten unterscheidet man neutrophile, eosinophile und basophile.

Das Volumenverhältnis von Plasma zu Blutzellen beträgt etwa 56% zu 44%. Der Anteil der Blutzellen am Blutvolumen wird Hämatokrit genannt. Da die Erythrozyten die Hauptmasse der Blutzellen ausmachen , wird der Hämatokritwert durch sie bestimmt. Beim erwachsenen Mann beträgt er 44 bis 46%, bei der Frau 41 bis 43%. Bei Kleinkindern liegt er etwa 10% niedriger. Der Hämatokritwert ist beim Gesunden ziemlich konstant.

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Das Blutplasma

Die Blutflüssigkeit wird als Blutplasma bezeichnet. Es besteht zu 93% aus Wasser, in dem viele Substanzen gelöst sind. Die häufigsten Ionen sind Natrium-, mit ca. 333mg pro 100ml Blut, und Chloridionen, mit ca. 360mg pro 100ml Blut. Auch Magnesium-, Kalium-, Calcium-, Phosphat-, Sulfat- und Biokarbonationen liegen in hydratisierter Form vor. Andere Bestandteile des Blutplasmas sind Albumin, verschiedene Globuline, Lipide, Glukose, Aminosäuren und der für die Blutgerinnung wichtige Eiweißbestandteil Fibrinogen. Blutplasma, das kein Fibrinogen mehr enthält, wird als Serum bezeichnet. Für das Zustandekommen des osmotischen Druckes im Plasma sind hauptsächlich Salze verantwortlich. Lösungen, die den gleichen osmotischen Druck wie das Blutplasma haben, werden als isotonisch bezeichnet. Eine 0,9%ige Kochsalzlösung ist der Blutflüssigkeit isotonisch. Sie wird als physiologische Kochsalzlösung bezeichnet. In ihr können Blut- und andere Zellen eine gewisse Zeit aufbewahrt werden.

Physiologische Kochsalzlösungen können verbessert werden, wenn man einen Teil des Natriumchlorides durch andere Salze ersetzt und dadurch eine Ionenzusammensetzung erreicht, die der des Blutplasmas annähernd entspricht. Zwei solcher Suspensionsmedien für Zellen sind die Ringer- und die Tyrode-Lösung.

Die Erythrozyten (= rote Blutkörperchen)

Die Hauptaufgabe der Erythrozyten ist der Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid. Das Hämoglobin, der Hauptinhaltsstoff der Erythrozyten, ist ein großer Eiweißkomplex, der an Eisenatomen vier Sauerstoffmoleküle binden kann.

Im Ruhezustand ist der Erythrozyt eine scheibenförmige, bikonkave Zelle. Sein Durchmesser beträgt etwa 7,5 m. Die Form der Erythrozyten begünstigt den Sauerstoffaustausch, da eine große Oberfläche vorliegt. Die beschriebene Gestalt und Größe besitzt der Erythrozyt aber nur, wenn er nicht in Bewegung ist. Auf Grund seiner Verformbarkeit kann er ohne Probleme Kapillaren passieren, deren Querschnitt nur etwa halb so groß ist wie sein Durchmesser. Dabei wird ein sehr enger Wand-zu-Wand-Kontakt hergestellt, der den Gasaustausch zusätzlich begünstigt.

Die roten Blutkörperchen werden im roten Knochenmark gebildet. Während der Entwicklung produzieren sie viel Hämoglobin. Vor dem Eintritt in das strömende Blut stoßen die Zellen den Kern aus und erhalten ihre typische Gestalt. Die ausgeschleusten Erythrozyten kreisen 110 bis 120 Tage in der Blutbahn. Danach werden sie in der Milz, in der Leber und im Knochenmark abgebaut.

Funktionsstörungen: Unterfunktion der Erythrozyten äußert sich als Anämie (Blutarmut), die dann auftritt, wenn Hämoglobin und / oder Erythrozytenzahl unterhalb der Norm liegen. Auffällig sind die blasse Farbe der Haut und die erhöhte Herzfrequenz. Schwindel und Schwarzwerden vor den Augen sind Ausdruck der mangelnden Sauerstoffversorgung des Gehirns. An der Erythrozytenbildung sind die Vitamine B12 und Folsäure beteiligt. Ihr Mangel führt zu einer verzögerten Teilung der Stammzellen. Auch chronische Blutungen des Magen- Darm-Kanals oder Malaria können Anämie auslösen.

Leukozyten (weiße Blutkörperchen)

Die Leukozyten sind morphologisch und funktionell unterschiedliche Zellen. Im Gegensatz zu den Erythrozyten und den Thrombozyten haben sie einen Zellkern. Die Leukozyten sind die Hauptträger der unspezifischen und spezifischen Abwehr.

Im Blut befinden sich nur 5% aller Leukozyten. Etwa ein Drittel bleibt von vornherein als

„Einsatzreserve“ im Knochenmark. Mehr als die Hälfte hält sich außerhalb der Gefäße auf. Je nach Art werden sie im roten Knochenmark oder in den Lymphknoten gebildet. Die Lebensdauer von Leukozyten ist unterschiedlich, beträgt aber im Allgemeinen nur einige Tage.

Alle Leukozyten sind amöboid beweglich und können die Gefäße aktiv verlassen. Das Blut stellt für diese Zellen in erster Linie ein Transportmittel von der Bildungsstätte im Knochenmark zu den Einsatzorten im Körper dar. Dort konzentrieren sie sich in den gefährdeten Gebieten. Sie vernichten fremdes Material hauptsächlich durch Phagozytose und Antikörper bzw.

Imunzellen.

Thrombozyten (Blutplättchen)

Die Thrombozyten haben wichtige Funktionen bei der Blutstillung zu erfüllen. Sie können an Oberflächen haften, sich zusammenballen und Substanzen freisetzten, die in verschiedene Phasen der Blutgerinnung eingreifen.

Thrombozyten werden im roten Knochenmark oder in der Milz gebildet Die Lebensdauer im Blut beträgt sieben bis zehn Tage. Ein Drittel der Thrombozyten wird auch in der Milz gespeichert. Blutplättchen sind 2 bis 5 m große scheibenförmige Zellen, die keinen Kern mehr besitzen. Die Zellform ist durch Bildung von Scheinfüßchen (Pseudopodien) sehr variabel.

Diese erleichtern das Anheften der Thrombozyten - die Voraussetzung für ihre Wirkung bei der Blutstillung. Die Adhäsion erfolgt an den rauhen Oberflächen der verletzten Gefäße. An intakten Blutgefäßwänden kommt es unter Normalbedingungen nicht zur Haftung.

D IE B LUTGERINNUNG

Vorläufige Blutstillung

Nach einer Verletzung kontrahieren sich die Gefäße. An den Wundrändern bleiben Thrombozyten hängen und bilden einen Pfropf. Sie geben gefäßverengende Substanzen ab, die zu einer zusätzlichen Kontraktion führen. Kontraktion und Thrombozytenpropf führen zur vorläufigen Abdichtung. Parallel beginnen die Mechanismen der endgültigen Blutstillung anzulaufen.

Endgültige Blutstillung (Gerinnung)

Der wichtigste Vorgang bei der endgültigen Blutstillung ist die Umwandlung des löslichen, im Blut befindlichen Proteins Fibrinogen in unlösliches, faserförmiges Fibrin. Dieses bildet ein Maschenwerk aus Fäden, in dessen Zwischenräume sich Blutzellen lagern. Die endgültige Blutstillung ist ein sehr komplexer, in mehreren Schritten ablaufender Vorgang. Dabei löst jeder Schritt den jeweils folgenden aus. Das hat den Vorteil, dass am Ort des Geschehens schnell große Wirksamkeit erzielt werden kan. An der Blutgerinnung sind mehrere Faktoren beteiligt, unter anderem Prothrombin, der Prothrombin Aktivator, Calciumionen, Proccelerin usw. Der wichtigste.

Gerinnungsstörungen: Zu den angeboren Gerinnungsstörungen gehören die Bluterkrankheiten. Die häufigste und wichtigste ist die Hämophilie A. Sie tritt in einer Frequenz von etwa 1:10000 auf und gehört somit zu den häufigsten Erbkrankheiten.

Ein fibrinhaltiges Gerinnsel mit Thrombozyten ist ein Thrombus. Die Bildung des Thrombus heißt Thrombose. Sie ist eine gefährliche Störung der Blutstillung. Thrombosen sind viel häufiger als Blutungsneigungen. Werden die Thromben mit dem Blutstrom verschleppt und bleiben an anderer Stelle stecken spricht man von einer Embolie.

D ER B LUTKREISLAUF

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DIE BLUTGRUPPEN

Der Begriff geht auf den Wiener Arzt Landsteiner zurück, der 1901 die AB0-Blutgruppen entdeckte. In den folgenden Jahren fanden er und seine Mitarbeiter mit dem MN-System und dem Rhesusfaktor weitere Eigenschaften der roten Blutkörperchen. Gegenwärtig sind etwa 20 Erythrozytensysteme bekannt. Blutgruppen sind von Bedeutung bei der Transfusion und der Transplantation. Für Blutübertragungen ist eine Übereinstimmungen im AB0-System und im Rhesusfaktor nötig, da es sonst zu Verklumpungen des Blutes und somit zur Verstopfung der Blutgefäße, insbesondere der Kapillaren kommt. Innerhalb des AB0-Systems lassen sich die Menschen in vier Gruppen einteilen. Diese Einteilung erfolgt nach den Antigenen (Eiweißstoffen), die sich auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen befinden.

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