Blutphysiologie

Jun 13, 2021
admin

Originalherausgeberin – Lucinda hampton

Mitwirkende – Lucinda hampton, Mandy Roscher, Tarina van der Stockt, Kim Jackson und Tony Lowe

Einleitung

Blut ist eine Notwendigkeit für die Erhaltung des menschlichen Lebens.

  • Blut ist entscheidend für den Transport von Nährstoffen, Hormonen, Gasen und Abfallstoffen im Körper.
  • Es hat auch wichtige immunologische Funktionen.
  • Blut ist entscheidend für die homöostatische Regulierung des pH-Wertes, der Temperatur und verschiedener anderer interner Bedingungen. Blut besteht aus Plasma, Blutplättchen, Leukozyten (weiße Blutkörperchen) und Erythrozyten.

Der erwachsene Mensch hat 4 bis 5 Liter Blut, das aus Zellen und Plasma besteht und in den Gefäßen des Körpers zirkuliert

  • Das Plasma macht etwa 55 % des gesamten Blutvolumens aus.
  • Die anderen 45% bestehen aus einer Vielzahl von verschiedenen Formen von Zellen.
  • Das gesamte Blutvolumen macht bei einem gesunden Erwachsenen etwa 7 bis 8 % des menschlichen Gesamtgewichts aus.
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Blutplasma

Blutplasma ist eine leicht gelbliche Flüssigkeit. Es bildet die Grundlage des Blutes. Es besteht zu 91 % aus Wasser und zu 9 % aus Feststoffen wie Gerinnungsstoffen, Plasmaproteinen, Elektrolyten und Immunglobulinen.

Im Embryonalstadium wird das Blutplasma aus den Mesenchymzellen gebildet. Zuerst wird das Albumin gebildet, dann das Globulin und schließlich andere Plasmaproteine. Beim Erwachsenen sind die retikuloendothelialen Zellen in der Leber für die Plasmabildung verantwortlich; dieser Prozess wird durch Knochenmark und Milz unterstützt.

Funktionen des Blutplasmas

Das Blutplasma hat verschiedene lebenswichtige Funktionen,

  1. Gerinnung – Plasma enthält Fibrinogen und Prokoagulantien wie Thrombin und Faktor x
  2. Immunabwehr – Plasma enthält Immunglobuline (Antikörper), die bei der Immunabwehr des Körpers eine Rolle spielen
  3. Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks – Das Vorhandensein von Plasmaproteinen wie Albumin ist für die Aufrechterhaltung des Flüssigkeitsgleichgewichts, des so genannten onkotischen Drucks, im Blut unerlässlich (der bei etwa 25 mmHg gehalten wird).
  4. Säure-Basen-Gleichgewicht- Plasmaproteine tragen durch ihre Pufferwirkung zum Säure-Basen-Gleichgewicht bei.
  5. Transport von Nährstoffen- Nährstoffe wie Glukose, Aminosäuren, Flüssigkeiten und Vitamine werden im Blutplasma vom Verdauungssystem zu verschiedenen Körperteilen transportiert.
  6. Transport von Atemgasen. Sauerstoff wird von der Lunge in den Körper transportiert und Kohlendioxid zur Ausscheidung in die Lunge zurückgeführt.
  7. Transport von Hormonen.
  8. Ausscheidung- Abfallprodukte des Zellstoffwechsels werden im Plasma transportiert und über die Nieren, die Lunge und die Haut ausgeschieden.
  9. Temperaturregulierung

Die Erythrozytensedimentationsrate (ESR) wird als diagnostisches Mittel eingesetzt. Da Fibrinogen bei akuten Entzündungen ansteigt, erhöht sich auch die ESR.

Erythrozyten (Erythrozyten)

Erythrozyten (bekannt als Erythrozyten) sind bikonkave scheibenförmige Zellen. Die Erythrozyten haben keinen Zellkern, enthalten Hämoglobin (das rote eisenhaltige Protein, das O2 transportiert) und sind von einer Membran aus Lipiden und Proteinen umgeben. Ein gesunder Erwachsener produziert 119 Millionen rote Blutkörperchen pro Sekunde. Sie machen 44 % des gesamten Blutvolumens aus, und eine einzelne Erythrozyt-Zelle ist 0,000007 m groß. Sie werden vom roten Knochenmark durch einen Prozess namens Erythropoese produziert.

Funktionen der Erythrozyten

Eine einzelne Erythrozyt-Zelle lebt nur 120 Tage lang und erfüllt in dieser Zeit mehrere Aufgaben

  1. Sauerstoffversorgung von der Lunge zu den peripheren Geweben.
  2. Es sammelt CO2 aus den peripheren Zellen und führt es in die Lunge zurück.

Die Erythrozyten enthalten Hämoglobin mit eisenhaltigem Häm (Fe), das eine Affinität für Sauerstoff hat. Wenn es in deoxygenierte Zellen gelangt, verliert das Fe seine Affinität für O2 (aufgrund des verminderten Partialdrucks von O2 und des niedrigen PH-Wertes).

Leukozyten (WBCs)

Leukozyten sind die zellulären Bestandteile des Blutes, die auch als weiße Blutkörperchen (WBCs) bezeichnet werden. Leukozyten haben einen Zellkern und kein Hämoglobin. Die Leukozyten machen bei gesunden Erwachsenen 1 % des gesamten Blutvolumens aus. Sie gelten als ein wichtiger Teil des Immunsystems. Die Leukozyten werden im Knochenmark in einem als Hämatopoese bezeichneten Prozess produziert, und die normale Anzahl der Leukozyten liegt zwischen 4.000 und 10.000 Zellen/MCL18.

Typen und Funktion der Leukozyten

Es gibt verschiedene Arten von Leukozyten wie Neutrophile, Eosinophile, Basophile, Lymphozyten (B und T) und Monozyten.

Neutrophile

Neutrophile sind Leukozyten, die aus dem Knochenmark freigesetzt werden. Sie machen 50 % der gesamten Leukozytenzahl aus. Täglich werden etwa 100 Milliarden neutrophile Zellen produziert, die als die ersten Zellen des Immunsystems gelten. Sie sind die wichtigsten Immunzellen zur Bekämpfung von Krankheitserregern, die zu Infektionsherden wandern und dort Bakterien und Viren erkennen und abtöten. Neutrophile senden auch Signale, um andere Zellen des Immunsystems zu alarmieren.

Monozyten

Monozyten machen 5 bis 12 % der Gesamtzahl der weißen Blutkörperchen aus. Sie gelten als die „Müllabfuhr“ des Immunsystems und spielen eine wichtige Rolle bei der Reinigung abgestorbener Zellen und der Geweberegeneration.

Eosinophile

Eosinophile machen weniger als 5 % der gesamten WBKs aus. Sie sind in großen Mengen im Verdauungssystem zu finden. Eosinophile spielen eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung eindringender Bakterien und Parasiten, wie z. B. Würmer.

Basophile

Basophile machen 1 % der gesamten Leukozytenzahl aus. Diese Zellen spielen eine Rolle bei Asthma. Sie regen die Freisetzung von Histamin an, was zu der Entzündung und Verengung der Bronchien führt, die bei Asthma auftritt.

Lymphozyten

Lymphozyten produzieren Antikörper, die dem Körper Immunität verleihen, wenn der Körper erneut der gleichen Infektion ausgesetzt wird. Sie bestehen aus zwei Zelltypen, den T-Zellen, die eine invasive Funktion haben, und den B-Zellen, die im Gegensatz zu anderen Leukozyten für die humorale Immunität verantwortlich sind, d. h. für die Immunität, die mit zirkulierenden Antikörpern verbunden ist, im Gegensatz zur zellulären Immunität. Diese Zellen spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung vieler aktueller Impfstoffe.

Pathophysiologie der Leukozyten

Erhöhte Leukozytenzahlen können auf eine Vielzahl von Erkrankungen hinweisen. Infektionen, Entzündungen, Traumata, Schwangerschaft, Asthma, Allergien, Krebserkrankungen wie Leukämie und sogar aggressives Training können zu erhöhten Leukozytenzahlen führen.

Andererseits können niedrige Leukozytenzahlen auf schwere Infektionen, Knochenmarkschäden, Autoimmunerkrankungen (z.z. B. Systemischer Lupus Erythematodes SLE) und Milzeinklemmung hinweisen.

Hämatopoese

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Hämatopoese (Blutzellbildung), findet im roten Knochenmark bzw. myeloischen Gewebe statt.

  • Die Produktion von Erythrozyten und die Bildung von Leukozyten und Blutplättchen wird durch Hormone angeregt.
  • Hämocystoblast. Alle gebildeten Elemente entstehen aus einem gemeinsamen Stammzellentyp, dem Hämatocystoblasten.

Der Hämocystoblast bildet zwei Arten von Nachkommen:

  1. Lymphoide Stammzelle, die Lymphozyten produziert
  2. Myeloide Stammzelle, die alle anderen Klassen von gebildeten Elementen produzieren kann.

Bildung der roten Blutkörperchen (der gesamte Entwicklungsprozess vom Hämozystoblasten bis zu den reifen Erythrozyten dauert 3 bis 5 Tage).

  • Kernlos – die Erythrozyten sind nicht in der Lage, Proteine zu synthetisieren, zu wachsen oder sich zu teilen.
  • Lebensdauer – die Erythrozyten werden steifer und beginnen nach 100 bis 120 Tagen zu fragmentieren oder auseinanderzufallen.
  • Verlorene Erythrozyten – Werden mehr oder weniger kontinuierlich durch die Teilung von Hämozystoblasten im roten Knochenmark ersetzt.
  • Unreife Erythrozyten – Sich entwickelnde Erythrozyten teilen sich viele Male und beginnen dann, große Mengen Hämoglobin zu synthetisieren.
  • Retikulozyt – Wenn sich genügend Hämoglobin angesammelt hat, werden der Zellkern und die meisten Organellen abgestoßen und die Zelle kollabiert nach innen; das Ergebnis sind junge Erythrozyten (d.h. Retikulozyten), da sie noch ein grobes endoplasmatisches Retikulum (ER) enthalten.
  • Reife Erythrozyten – Innerhalb von 2 Tagen nach der Freisetzung haben sie das verbleibende ER abgestoßen und sind zu voll funktionsfähigen Erythrozyten geworden.
  • Erythropoietin. Die Geschwindigkeit der Erythrozytenproduktion wird durch ein Hormon namens Erythropoietin gesteuert; normalerweise zirkuliert immer eine kleine Menge Erythropoietin im Blut, und rote Blutkörperchen werden mit einer ziemlich konstanten Rate gebildet.
  • Steuerung der Erythrozytenproduktion. Ein wichtiger Punkt ist, dass nicht die relative Anzahl der Erythrozyten im Blut die Erythrozytenproduktion steuert, sondern ihre Fähigkeit, genügend Sauerstoff zu transportieren, um den Bedarf des Körpers zu decken.

Bildung von weißen Blutkörperchen und Blutplättchen

  • Beim erwachsenen Menschen produziert das Knochenmark 60-70 Prozent der weißen Blutkörperchen (d.h. der Granulozyten) und alle Blutplättchen.
  • Die lymphatischen Gewebe, insbesondere der Thymus, die Milz und die Lymphknoten, produzieren die Lymphozyten (die 20-30 % der weißen Zellen ausmachen).
  • Die retikuloendothelialen Gewebe der Milz, der Leber, der Lymphknoten und anderer Organe produzieren die Monozyten (4-8 % der weißen Zellen).
  • Die Thrombozyten, bei denen es sich eher um kleine Zellfragmente als um vollständige Zellen handelt, werden aus Teilen des Zytoplasmas der Riesenzellen (Megakaryozyten) des Knochenmarks gebildet.
  • Koloniestimulierende Faktoren und Interleukine: veranlassen das rote Knochenmark, Leukozyten zu produzieren und eine Armee von Leukozyten aufzustellen, um Angriffe abzuwehren, indem sie die Fähigkeit der reifen Leukozyten verbessern, den Körper zu schützen.
  • Thrombopoietin (ein Hormon): beschleunigt die Produktion von Blutplättchen, aber es ist wenig darüber bekannt, wie dieser Prozess reguliert wird.

Blutkrankheiten

Es gibt viele Erkrankungen, die das menschliche hämatologische System betreffen, d.h. das biologische System, das Plasma, Blutplättchen, Leukozyten und Erythrozyten, die Hauptbestandteile von Blut und Knochenmark, umfasst. Diese Liste ist ein Beispiel für Störungen:

  • Sichelzellenanämie
  • Anämie bei chronischen Erkrankungen
  • Akute lymphatische Leukämie
  • Akute myeloische Leukämie
  • Multiples Myelom
  • Aplastische Anämie
  • Erythrozytose
  • Hämochromatose
  • Paraneoplastisches Syndrom
  • Hyperkoagulabilität
  • Eisenmangel und Vitamin-B12-Anämie
  • Leukozytose
  • Leukopenie

Es gibt mehrere Arten von Blutkrankheiten. Sie werden nach dem betroffenen Blutbestandteil eingeteilt. Blutkrankheiten können Störungen der Blutplättchen, Erythrozyten und Leukozyten beinhalten. Sie können auch Probleme im Knochenmark, in den Lymphknoten und in den Blutgefäßen umfassen.

Erythrozytenstörungen:

Störungen der Erythrozyten sind auch als Störungen der roten Blutkörperchen und des Eisens bekannt. Diese Störungen äußern sich durch eine Störung des O2-Transports von der Lunge zu verschiedenen Körpergeweben.

Sie können als verschiedene Arten von Anämien diagnostiziert werden, z. B. eisenrefraktäre Eisenmangelanämie (IRIDA), kongenitale sideroblastische Anämie, kongenitale dyserythropoetische Anämie, megaloblastische Anämie (einschließlich perniziöse Anämie), Eisenmangelanämie, hämolytische Anämie und Sichelzellenanämie. Thalassämie, hämolytische Erkrankung des Neugeborenen, Sphärozytose und Hämochromatose sind weitere Erythrozytenstörungen, die auftreten können.

Leukozytenstörungen:

Leukozytenstörungen sind auch als Störungen der weißen Blutkörperchen bekannt. Die Leukozyten können entweder in ihrer Anzahl zunehmen, abnehmen oder eine Fehlfunktion aufweisen. Die häufigsten Störungen der weißen Blutkörperchen treten bei den Neutrophilen und den Lymphozyten auf. Störungen bei Monozyten und Eosinophilen sind weniger häufig. Basophile Störungen sind sehr selten.

Zu den für niedrige Leukozytenzahlen charakteristischen Störungen gehören Neutropenie, Shwachman-Diamond-Syndrom und Kostmann-Syndrom. Zu den für hohe Leukozytenzahlen charakteristischen Störungen gehören Eosinophilie und Neutrophilie.

Sinus, Lungen- und Ohrinfektionen, Hautabszesse, Wunden im Mund, Parodontalerkrankungen und invasive Pilzinfektionen sind die häufigsten Symptome von Leukozytenstörungen.

Blutungsstörungen:

Wenn einige Gerinnungsstoffe im Plasma gestört sind, kommt es zu Blutungsstörungen wie Hämophilie und von-Willebrand-Krankheit

Abschlussbemerkungen

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Blut ist die Flüssigkeit in unserem Körper, die unser Leben und unsere Existenz erhält. Ohne Blut können wir nicht überleben, und da unser Blut alle unsere Körperfunktionen unterstützt, muss es in einem gesunden Zustand sein.

  • Rote Blutkörperchen leben etwa vier Monate lang, dann zerfallen sie und Teile davon werden wiederverwendet, um neue Blutkörperchen zu bilden.
  • Weiße Blutkörperchen im Körper sind wie „Verteidiger“ Sie kämpfen gegen alles Fremde, wie einen Splitter, sowie gegen alle Keime, die in unseren Körper eindringen. Auf einen Milliliter Blut kommen etwa 5.000-7.000 weiße Blutkörperchen.
  • Wenn man krank ist, erhöht der Körper die Produktion weißer Blutkörperchen, um Infektionen abzuwehren. Auf einen Milliliter Blut kommen bis zu 25.000 weiße Blutkörperchen.
  • Im Blut befinden sich alle Stoffe, die wir zur Energiegewinnung benötigen. Das Blut transportiert auch natürliche Hormone wie Insulin aus der Bauchspeicheldrüse sowie Wachstumshormone aus dem Gehirn.
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