Wprowadzenie

Krew jest koniecznością dla zachowania ludzkiego życia.

• Krew jest krytyczna dla transportu składników odżywczych, hormonów, gazów i odpadów w całym organizmie.
• Pełni również ważne funkcje immunologiczne.
• Krew jest krytyczna w homeostatycznej regulacji pH, temperatury i różnych innych warunków wewnętrznych. Krew składa się z osocza, płytek krwi, leukocytów (krwinek białych) i erytrocytów.

Dorosły człowiek ma od 4 do 5 litrów krwi utworzonej z komórek i osocza krążących po organizmie w naczyniach

• Osocze stanowi około 55% całkowitej objętości krwi.
• Pozostałe 45% składa się z wielu różnych form komórek.
• Całkowita objętość krwi stanowi około 7 do 8% całkowitej masy ciała człowieka u normalnego zdrowego dorosłego.

Osocze krwi

Osocze krwi jest lekkim – żółtawym płynem. Pełni rolę podstawy krwi. Składa się w 91% z wody i w 9% z substancji stałych, takich jak koagulanty, białka osocza, elektrolity i immunoglobuliny.

W stadium embrionalnym osocze krwi powstaje z komórek mezenchymalnych. Jako pierwsza powstaje albumina, następnie globulina, a potem inne białka osocza. U dorosłego człowieka za wytwarzanie osocza odpowiedzialne są komórki siateczkowo-śródbłonkowe w wątrobie; proces ten wspomagany jest przez szpik kostny i śledzionę.

Funkcje osocza krwi

Osocze krwi pełni różne funkcje życiowe,

1. Koagulacja – osocze zawiera fibrynogen i prokoagulanty, takie jak trombina i czynnik x
2. Obrona immunologiczna – osocze zawiera immunoglobuliny (przeciwciała), które odgrywają rolę w procesie obrony immunologicznej organizmu
3. Utrzymanie ciśnienia osmotycznego – obecność białek osocza, takich jak albumina, która jest niezbędna do utrzymania równowagi płynów, zwanej ciśnieniem osmotycznym, we krwi (utrzymywanej na poziomie około 25 mmHg).
4. Równowaga kwasowo-zasadowa- Białka osocza pomagają w utrzymaniu równowagi kwasowo-zasadowej poprzez działanie buforujące.
5. Transport składników odżywczych- Składniki odżywcze, takie jak glukoza, aminokwasy, płyny i witaminy są transportowane w osoczu krwi z układu pokarmowego do różnych części ciała.
6. Transport gazów oddechowych. Tlen jest przenoszony do organizmu z płuc, a dwutlenek węgla z powrotem do płuc w celu wydalenia.
7. Transport hormonów.
8. Wydalanie- Produkty odpadowe z metabolizmu komórkowego są przenoszone w osoczu i wydalane przez nerki, płuca i skórę
9. Regulacja temperatury

Wskaźnik sedymentacji erytrocytów (ESR) jest używany jako narzędzie diagnostyczne. Ponieważ fibrynogen wzrasta w ostrych stanach zapalnych, OB również się zwiększy.

Erytrocyty (RBC)

Erytrocyty (znane jako krwinki czerwone (RBC)) są dwuwklęsłymi, dyskoidalnymi komórkami. RBC nie mają jądra, zawierają hemoglobinę (czerwone, bogate w żelazo białko, które przenosi O2) i są otoczone błoną złożoną z lipidów i białek. Normalna, zdrowa osoba dorosła produkuje 119 milionów czerwonych krwinek na sekundę. Stanowią one 44% całkowitej objętości krwi, a pojedyncza komórka RBC ma wielkość 0,000007 m. Są one wytwarzane przez czerwony szpik kostny w procesie zwanym erytropoezą.

Funkcje erytrocytów

Pojedyncza komórka erytrocytu żyje tylko przez 120 dni i w tym czasie pełni kolejne role

1. Dostarczanie tlenu z płuc do tkanek obwodowych.
2. Zbieranie CO2 z komórek obwodowych i zwracanie go do płuc.

RBC zawierają hemoglobinę z hemem żelazowym (Fe), która ma powinowactwo do tlenu. Po dotarciu do odtlenowanych komórek Fe traci swoje powinowactwo do O2 (z powodu zmniejszonego ciśnienia parcjalnego O2 i niskiego PH).

Leukocyty (WBC)

Leukocyty są komórkowym składnikiem krwi, które są również znane jako białe krwinki (WBC). WBC mają jądro i nie zawierają hemoglobiny. U zdrowych dorosłych osób WBC stanowią 1% całkowitej objętości krwi. Są one uważane za ważną część układu odpornościowego. Leukocyty są produkowane w szpiku kostnym w procesie zwanym hematopoezą, a normalna liczba WBC waha się między 4000 a 10 000 komórek/MCL18.

Typy i funkcje leukocytów

Istnieje kilka typów WBC, takich jak neutrofile, eozynofile, bazofile, limfocyty (B i T) i monocyty.

Neutrofile

Neutrofile są WBC, które są uwalniane ze szpiku kostnego. Stanowią one 50% całkowitej liczby WBC. Około 100 miliardów neutrofili jest produkowanych każdego dnia i są one uważane za pierwsze komórki układu odpornościowego. Są to główne komórki odpornościowe walczące z patogenami, które migrują do miejsc zakażenia, a następnie identyfikują i zabijają bakterie i wirusy. Neutrofile wysyłają również sygnały ostrzegawcze do innych komórek układu odpornościowego.

Monocyty

Monocyty stanowią od 5 do 12 % całkowitej liczby WBC. Uważane są za „śmieciarki” układu odpornościowego i pełnią ważną funkcję w oczyszczaniu martwych komórek i regeneracji tkanek.

Eozynofile

Eozynofile stanowią mniej niż 5% wszystkich WBC. Występują w dużych ilościach w układzie pokarmowym. Eozynofile odgrywają ważną rolę w zwalczaniu inwazji bakterii i pasożytów, takich jak robaki.

Basofile

Basofile stanowią 1% całkowitej liczby WBC. Komórki te odgrywają rolę w astmie. Stymulują one uwalnianie histaminy, co prowadzi do zapalenia i skurczu oskrzeli, które występują w astmie.

Limfocyty

Limfocyty wytwarzają przeciwciała, które dają odporność organizmowi, jeśli jest on ponownie narażony na tę samą infekcję. Składa się z dwóch typów komórek, komórek T, które pełnią funkcję inwazyjną i komórek B, które w przeciwieństwie do innych WBC, są odpowiedzialne za odporność humoralną, czyli odporność związaną z krążącymi przeciwciałami, w przeciwieństwie do odporności komórkowej. Komórki te odgrywają ważną rolę w rozwoju wielu z obecnych szczepionek.

Patofizjologia Leukocytów

Podwyższona liczba WBC może wskazywać na wiele różnych stanów. Infekcje, stany zapalne, urazy, ciąża, astma, alergia, nowotwory takie jak białaczka, a nawet agresywne ćwiczenia mogą powodować podwyższoną liczbę WBC.

Z drugiej strony, niska liczba WBC może wskazywać na ciężkie infekcje, uszkodzenie szpiku kostnego, choroby autoimmunologiczne (np.Toczeń rumieniowaty układowy SLE) i sekwestrację śledziony.

Hematopoeza

Hematopoeza (tworzenie komórek krwi), zachodzi w czerwonym szpiku kostnym tj. tkance mieloidalnej.

• Wytwarzanie erytrocytów oraz powstawanie leukocytów i płytek krwi jest stymulowane przez hormony.
• Hemocystoblast. Wszystkie powstające elementy powstają ze wspólnego typu komórki macierzystej, hematocystoblastu.

Hemocystoblast tworzy dwa typy komórek potomnych:

1. Limfoidalna komórka macierzysta, która wytwarza limfocyty
2. Mieloidalna komórka macierzysta, która może wytwarzać wszystkie inne klasy powstających elementów.

Powstawanie krwinek czerwonych (cały proces rozwoju od hemocystoblastu do dojrzałej krwinki czerwonej trwa od 3 do 5 dni).

• Anukleat – krwinki czerwone nie są zdolne do syntezy białek, wzrostu ani podziału.
• Długość życia – krwinki czerwone stają się bardziej sztywne i zaczynają się fragmentować, czyli rozpadać, w ciągu 100 do 120 dni.
• Utracone RBC – Zastępowane mniej lub bardziej stale przez podział hemocystoblastów w czerwonym szpiku kostnym.
• Niedojrzałe RBC – Rozwijające się RBC dzielą się wielokrotnie, a następnie zaczynają syntetyzować ogromne ilości hemoglobiny.
• Retikulocyt – Kiedy zgromadzi się wystarczająca ilość hemoglobiny, jądro i większość organelli zostaje odrzucona, a komórka zapada się do wewnątrz; w wyniku tego powstaje młody RBC (tj. retikulocyt), ponieważ nadal zawiera pewne szorstkie retikulum endoplazmatyczne (ER).
• Dojrzałe erytrocyty – W ciągu 2 dni od uwolnienia odrzucają pozostałe ER i stają się w pełni funkcjonującymi erytrocytami.
• Erytropoetyna. Tempo wytwarzania erytrocytów jest kontrolowane przez hormon zwany erytropoetyną; zwykle niewielka ilość erytropoetyny krąży we krwi przez cały czas, a czerwone krwinki powstają w dość stałym tempie.
• Kontrola wytwarzania RBC. Należy pamiętać, że to nie względna liczba krwinek czerwonych we krwi kontroluje produkcję krwinek czerwonych; kontrola opiera się na ich zdolności do transportowania wystarczającej ilości tlenu, aby sprostać wymaganiom organizmu.

Powstawanie krwinek białych i płytek krwi

• U dorosłego człowieka szpik kostny produkuje 60-70% krwinek białych (tj. granulocytów) i wszystkie płytki krwi.
• Tkanki limfatyczne, szczególnie grasica, śledziona i węzły chłonne, produkują limfocyty (stanowiące 20-30 procent białych krwinek).
• Tkanki siateczkowo-śródbłonkowe śledziony, wątroby, węzłów chłonnych i innych narządów produkują monocyty (4-8 procent białych krwinek).
• Płytki krwi, które są małymi fragmentami komórkowymi, a nie kompletnymi komórkami, powstają z fragmentów cytoplazmy komórek olbrzymich (megakariocytów) szpiku kostnego.
• Czynniki stymulujące tworzenie kolonii i interleukiny: pobudzają czerwony szpik kostny do produkcji leukocytów i tworzą armię WBC w celu odparcia ataków poprzez wzmocnienie zdolności dojrzałych leukocytów do ochrony organizmu.
• Trombopoetyna (hormon): przyspiesza produkcję płytek krwi, ale niewiele wiadomo o tym, jak ten proces jest regulowany.

Zaburzenia krwi

Istnieje wiele warunków i/lub wpływających na ludzki układ krwiotwórczy, tj. układ biologiczny, który obejmuje osocze, płytki krwi, leukocyty i erytrocyty, główne składniki krwi i szpiku kostnego. Ta lista jest przykładem zaburzeń:

• Anemia sierpowata
• Anemia chorób przewlekłych
• Ostra białaczka limfoblastyczna
• Ostra białaczka szpikowa
• Szpiczak mnogi
• Anemia aplastyczna
• Erytrocytoza

.

• Hemochromatoza
• Zespół paraneoplastyczny
• Zaburzenia nadkrzepliwości
• Niedobór żelaza i witaminy B12 Niedokrwistość
• Leukocytoza
• Leukopenia

Istnieje kilka typów zaburzeń krwi. Są one klasyfikowane w zależności od składnika krwi, który jest dotknięty. Zaburzenia krwi mogą obejmować nieprawidłowe funkcjonowanie płytek krwi, erytrocytów, leukocytów. Mogą one również obejmować problemy w szpiku kostnym, węzłach chłonnych i naczyniach krwionośnych.

Zaburzenia erytrocytów:

Zaburzenia erytrocytów są również znane jako zaburzenia czerwonych krwinek i żelaza. Zaburzenia te objawiają się brakiem transportu O2 z płuc do różnych tkanek ciała.

Mogą być diagnozowane jako różne rodzaje niedokrwistości, takie jak niedokrwistość z niedoboru żelaza oporna na leczenie (IRIDA), wrodzona niedokrwistość sideroblastyczna, wrodzona niedokrwistość dyserytropoetyczna, niedokrwistość megaloblastyczna (w tym niedokrwistość złośliwa), niedokrwistość z niedoboru żelaza, niedokrwistość hemolityczna i niedokrwistość sierpowatokrwinkowa. Talasemia, choroba hemolityczna noworodków, sferocytoza i hemochromatoza są inne zaburzenia erytrocytów, które mogą wystąpić.

Zaburzenia leukocytów:

Zaburzenia leukocytów są również znane jako zaburzenia białych krwinek. WBCs może albo wzrost w liczbie, spadek w liczbie lub nieprawidłowe działanie. Najczęstsze zaburzenia WBCs znajdują się z neutrofilów i limfocytów. Zaburzenia monocytów i eozynofili są mniej powszechne. Zaburzenia bazofilów są bardzo rzadkie.

Zaburzenia WBC charakterystyczne dla niskiej liczby WBC obejmują neutropenię, zespół Shwachmana-Diamonda i zespół Kostmanna. Zaburzenia charakterystyczne dla wysokiej liczby WBC obejmują eozynofilię i neutrofilię.

Zapalenia płuc i uszu, ropnie skóry, owrzodzenia jamy ustnej, choroby przyzębia i inwazyjne zakażenia grzybicze są najczęstszymi objawami zaburzeń leukocytarnych.

Zaburzenia krwawienia:

Gdy niektóre koagulanty znajdujące się w osoczu są nieprawidłowo funkcjonowane, prowadzi to do zaburzeń krwawienia, takich jak hemofilia i choroba von Willebranda

Uwagi końcowe

Krew jest płynem w naszym organizmie, który podtrzymuje życie i naszą egzystencję. Nie możemy przetrwać bez krwi, a ponieważ nasza krew wspiera wszystkie funkcje naszego ciała, wymaga się, aby była w zdrowym stanie.

• Czerwone krwinki żyją przez około cztery miesiące, a następnie rozpadają się, a ich części są ponownie wykorzystywane do tworzenia nowych krwinek.
• Białe krwinki w organizmie są jak „obrońcy” Odpierają wszystko, co obce, jak drzazga, a także wszelkie zarazki, które dostają się do naszego systemu. Na każdy jeden mililitr krwi przypada około 5 000-7 000 białych krwinek.
• Kiedy jesteś chory, twoje ciało zwiększa produkcję białych krwinek, aby zwalczyć infekcję. Może ich być nawet 25 000 na każdy jeden ml krwi.
• Krew przenosi wszystkie substancje, których potrzebujemy, aby zapewnić sobie energię. Krew przenosi również naturalne hormony, takie jak insulina, z trzustki, a także hormony wzrostu z mózgu.

1. Senior KR, red. Krew: fizjologia i krążenie. The Rosen Publishing Group, Inc; 2010 Aug 15.
2. Basu D, Kulkarni R. Overview of blood components and their preparation. Indian journal of anaesthesia. 2014 Sep;58(5):529.
3. Hamdan B, Diabat A. A two-stage multi-echelon stochastic blood supply chain problem. Computers & Operations Research. 2019 Jan 1;101:130-43.
4. Sharma R, Sharma S. Fizjologia, objętość krwi. InStatPearls 2018 Oct 27. StatPearls Publishing.
5. 5.0 5.1 5.2 O’Neil D. Blood Components. HUMAN BLOOD: An Introduction to Its Components and Types. 2013. Dostęp 6 czerwca 2020.
6. 6,0 6,1 6,2 Mathew J, Varacallo M. Fizjologia, osocze krwi. InStatPearls 2019 Jan 20. StatPearls Publishing.
7. Heim MU, Meyer B, Hellstern P. Recommendations for the use of therapeutic plasma. Current Vascular Pharmacology. 2009 Apr 1;7(2):110-9.
8. Smith JE. Erythrocyte membrane: structure, function, and pathophysiology. Veterinary Pathology. 1987 Nov;24(6):471-6.
9. Vasković J. Erytrocyty.Kenhub.https://www.kenhub.com/en/library/anatomy/erythrocytes. 2020. Accessed June 6, 2020.
10. Kuhn V, Diederich L, Keller IV TS, Kramer CM, Lückstädt W, Panknin C, Suvorava T, Isakson BE, Kelm M, Cortese-Krott MM. Red blood cell function and dysfunction: regulacja redoks, metabolizm tlenku azotu, niedokrwistość. Antioxidants & redox signaling. 2017 May 1;26(13):718-42.
11. Jagannathan-Bogdan M, Zon LI. Hematopoiesis. Development. 2013 Jun 15;140(12):2463-7.
12. 12.0 12.1 Eldridge L. Types and Function of White Blood Cells (WBCs). Verywell Health. https://www.verywellhealth.com/understanding-white-blood-cells-and-counts-2249217. Opublikowano 2020. Accessed June 6, 2020.
13. Mayadas TN, Cullere X, Lowell CA. The multifaceted functions of neutrophils. Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease. 2014 Jan 24;9:181-218.
14. Karlmark K, Tacke F, Dunay I. Monocytes in health and disease-Minireview. European Journal of Microbiology and Immunology. 2012 Jun 1;2(2):97-102.
15. McBrien CN, Menzies-Gow A. The biology of eosinophils and their role in asthma. Frontiers in medicine. 2017 Jun 30;4:93.
16. Cromheecke JL, Nguyen KT, Huston DP. Emerging role of human basophil biology in health and disease. Current allergy and asthma reports. 2014 Jan 1;14(1):408.
17. Farlex Partner Medical Dictionary © Farlex 2012 Available from:https://medical-dictionary.thefreedictionary.com/humoral+immunity (last accessed 30.11.2020)
18. Hoffman W, Lakkis FG, Chalasani G. B cells, antibodies, and more. Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 2016 Jan 7;11(1):137-54.
19. Riley LK, Rupert J. Ocena pacjentów z leukocytozą. American family physician. 2015 Dec 1;92(11):1004-11.
20. CONTRIBUTOR:The Editors of Encyclopaedia BritannicaTITLEBlood cell formationPUBLISHEREncyclopædia BritannicaDATE PUBLISHEDMay 22, 2020Available from:https://www.britannica.com/science/blood-cell-formation ACCESS DATENovember 30, 2020
21. Nurse lab Blood Available from:https://nurseslabs.com/blood-anatomy-physiology/ (ostatni dostęp 5.7.2020)
22. Opieka nad chorymi na raka Illinois Zaburzenia krwi Dostępne od:https://illinoiscancercare.com/blood-disorders/blood-disorder-types/ (ostatni dostęp 11.7.2020)
23. Peters M. AZ rodzinna encyklopedia medyczna. Dorling Kindersley; 2004.
24. Boston’s Children Hospital. Zaburzenia czerwonych krwinek Objawy & Przyczyny. http://www.childrenshospital.org/conditions-and-treatments/conditions/r/red-blood-cell-disorders/symptoms-and-causes. Dostęp 7 czerwca 2020.
25. Rodzaje zaburzeń krwi u dzieci i nastolatków. Dana farber Bosten Children. http://www.danafarberbostonchildrens.org/conditions/blood-disorders.aspx. Dostęp 7 czerwca, 2020.
26. 26.0 26.1 26.2 Zaburzenia białych krwinek. Dana farber Bosten Children. http://www.danafarberbostonchildrens.org/conditions/blood-disorders/white-blood-cell-disorders.aspx. Opublikowano 2020. Accessed June 7, 2020.
27. Castaman G, Linari S. Diagnostyka i leczenie choroby von Willebranda i rzadkich zaburzeń krwawienia. Journal of clinical medicine. 2017 Apr;6(4):45.
28. Nauka dla dzieci Krew Dostępne od:https://www.scienceforkidsclub.com/blood-facts.html (ostatni dostęp 11.7.2020)

.