Blood Physiology
Original Editor – Lucinda hampton
Top Contributors – Lucinda hampton, Mandy Roscher, Tarina van der Stockt, Kim Jackson and Tony Lowe
Introduktion
Blod är en nödvändighet för att bevara mänskligt liv.
- Blodet är avgörande för transporten av näringsämnen, hormoner, gaser och avfall i kroppen.
- Det har också viktiga immunologiska funktioner.
- Blodet är avgörande för den homeostatiska regleringen av pH, temperatur och olika andra inre förhållanden. Blodet består av plasma, trombocyter, leukocyter (vita blodkroppar) och erytrocyter.
Den vuxna människan har mellan 4 och 5 liter blod som består av celler och plasma och som cirkulerar i kroppen i kärl
- Plasma utgör cirka 55 % av den totala blodvolymen.
- De övriga 45 procenten består av en mängd olika former av celler.
- Den totala blodvolymen utgör ungefär 7 till 8 % av människans totala vikt hos normala friska vuxna.
Blodplasma
Blodplasma är en ljus – gulaktig vätska. Den fungerar som bas för blodet. Den består till 91 % av vatten och 9 % av fasta ämnen som koaguleringsmedel, plasmaproteiner, elektrolyter och immunoglobuliner.
I det embryonala stadiet bildas blodplasma från mesenkymala celler. Albumin bildas först, följt av globulin och därefter andra plasmaproteiner. I en vuxen människa är det retikuloendotelcellerna i levern som ansvarar för plasmaproduktionen; denna process får hjälp av benmärg och mjälte.
Blodplasmas funktioner
Blodplasma har olika vitala funktioner,
- Koagulation- Plasma innehåller fibrinogen och prokoagulantia som trombin och faktor x
- Immunförsvar- Plasma innehåller immunglobuliner (antikroppar) som spelar en roll i kroppens immunologiska försvarsprocess
- Upprätthållande av osmotiskt tryck- Närvaron av plasmaproteiner, t.ex. albumin, är avgörande för att bibehålla en balans av vätska, det s.k. onkotiska trycket, i blodet (som bibehålls vid ca 25 mmHg).
- Syra-basbalans- Plasmaproteiner bidrar till syra-basbalansen genom buffrande verkan.
- Transport av näringsämnen- Näringsämnen som glukos, aminosyror, vätskor och vitaminer transporteras i blodplasman från matsmältningssystemet till olika kroppsdelar.
- Transport av andningsgaser. Syre transporteras till kroppen från lungorna och koldioxid tillbaka till lungorna för utsöndring.
- Transport av hormoner.
- Utsöndring- Avfallsprodukter från cellmetabolismen transporteras i plasman och utsöndras via njurar, lungor och hud.
- Temperaturreglering
Den erytrocytära sedimentationsfrekvensen (ESR) används som ett diagnostiskt verktyg. Eftersom fibrinogen ökar vid akuta inflammatoriska tillstånd kommer ESR också att öka.
Erythrocyter (RBC)
Erythrocyter (kända som röda blodkroppar (RBC) är bikonkava discoidala celler. RBC saknar kärna, innehåller hemoglobin (det röda järnrika protein som transporterar syre) och omges av ett membran av lipider och proteiner. En normal frisk vuxen människa producerar 119 miljoner röda blodkroppar per sekund. De utgör 44 % av den totala blodvolymen och en enskild RBC-cell är 0,000007 m. De produceras av den röda benmärgen via en process som kallas erytropoesis.
Erytrocyternas funktioner
En enskild erytrocytcell lever bara i 120 dagar och under den tiden utför den flera olika roller
- Syretillförsel från lungorna till de perifera vävnaderna.
- Samlar upp koldioxid från perifera celler och återför den till lungorna.
RBC innehåller hemoglobin med järnhaltigt heme (Fe) som har affinitet för syre. När den når syrefria celler förlorar Fe sin affinitet för O2 (på grund av minskat partialtryck av O2 och låg PH).
Leukocyter (WBC)
Leukocyter är den cellulära komponenten i blodet som också kallas vita blodkroppar (WBC). WBC har en kärna och saknar hemoglobin. WBC utgör 1 % av den totala blodvolymen hos friska vuxna. De anses vara en viktig del av immunsystemet. Leukocyterna produceras i benmärgen i en process som kallas Hematopoiesis och det normala antalet WBC ligger mellan 4 000 och 10 000 celler/MCL18.
Typer och funktion av leukocyter
Det finns flera typer av WBC som neutrofiler, eosinofiler, basofiler, lymfocyter (B- och T-lymfocyter) och monocyter.
Neutrofiler
Neutrofiler är WBC som frigörs från benmärgen. De utgör 50 % av det totala antalet WBC. Omkring 100 miljarder av de neutrofila cellerna produceras varje dag och de anses vara de första cellerna i immunförsvaret. De är de viktigaste patogenbekämpande immuncellerna som vandrar till infektionsställena och sedan identifierar och dödar bakterier och virus. Neutrofilerna sänder också signaler för att varna andra celler i immunförsvaret.
Monocyter
Monocyter utgör 5 till 12 % av det totala antalet WBC. De anses vara immunsystemets ”sopbilar” och har en viktig funktion när det gäller att rengöra döda celler och regenerera vävnader.
Eosinofiler
Eosinofiler utgör mindre än 5 % av det totala antalet WBC. De finns i stora mängder i matsmältningssystemet. Eosinofiler spelar en viktig roll när det gäller att hantera invaderande bakterier och parasiter, t.ex. maskar.
Basofiler
Basofiler utgör 1 % av det totala antalet WBC. Dessa celler spelar en roll vid astma. De stimulerar frisättning av histamin, vilket leder till den inflammation och bronkokonstriktion som uppstår vid astma.
Lymfocyter
Lymfocyter producerar antikroppar som ger kroppen immunitet om kroppen utsätts för samma infektion igen. Den består av två typer av celler, T-celler som har en invaderande funktion och B-celler, som till skillnad från andra WBC ansvarar för humoral immunitet dvs. immunitet associerad med cirkulerande antikroppar, till skillnad från cellulär immunitet. Dessa celler spelar en viktig roll i utvecklingen av många av de nuvarande vaccinerna.
Patofysiologi för leukocyter
Ett förhöjt antal WBC kan tyda på en mängd olika tillstånd. Infektion, inflammation, trauma, graviditet, astma, allergi, cancer som leukemi och till och med aggressiv träning kan resultera i förhöjda WBCs.
Å andra sidan kan låga WBCs räkningar indikera allvarliga infektioner, benmärgsskador, autoimmuna sjukdomar (t.ex.t.ex. systemisk lupus erythematosus SLE) och splenisk sequestration.
Hematopoiesis
Hematopoiesis (bildning av blodkroppar), sker i den röda benmärgen dvs. myeloisk vävnad.
- Produktionen av erytrocyter och bildandet av leukocyter och trombocyter stimuleras av hormoner.
- Hemocystoblast. Alla bildade element uppstår från en gemensam typ av stamcell, hemocystoblasten.
Hemocystoblasten bildar två typer av ättlingar:
- Lymfoid stamcell, som producerar lymfocyter
- Myeloisk stamcell, som kan producera alla andra klasser av bildade element.
Bildning av röda blodkroppar (hela utvecklingsprocessen från hemocystoblast till mogen RBC tar 3-5 dagar).
- Anukleat – RBC kan inte syntetisera proteiner, växa eller dela sig.
- Livslängd – RBC blir styvare och börjar fragmentera, eller falla sönder, efter 100 till 120 dagar.
- Förlorade röda blodkroppar – Ersätts mer eller mindre kontinuerligt genom delning av hemocystoblaster i den röda benmärgen.
- Omogna röda blodkroppar – RBC under utveckling delar sig många gånger och börjar sedan syntetisera stora mängder hemoglobin.
- Reticulocyt – När tillräckligt mycket hemoglobin har ackumulerats stöts kärnan och de flesta organellerna ut och cellen kollapsar inåt; det resulterar i unga RBC (dvs. reticulocyt) eftersom den fortfarande innehåller en del grovt endoplasmatiskt retikulum (ER).
- Mogna erytrocyter – Inom två dagar efter frigivningen har de stött bort det kvarvarande ER och blivit fullt fungerande erytrocyter.
- Erytropoietin. Hastigheten för produktionen av erytrocyter styrs av ett hormon som kallas erytropoietin; normalt cirkulerar en liten mängd erytropoietin i blodet hela tiden, och röda blodkroppar bildas i en ganska konstant takt.
- Styrning av produktionen av röda blodkroppar. En viktig punkt att komma ihåg är att det inte är det relativa antalet röda blodkroppar i blodet som kontrollerar produktionen av röda blodkroppar; kontrollen baseras på deras förmåga att transportera tillräckligt med syre för att möta kroppens behov.
Bildning av vita blodkroppar och trombocyter
- Hos en vuxen människa producerar benmärgen 60-70 procent av de vita blodkropparna (det vill säga granulocyterna), och alla trombocyter.
- De lymfatiska vävnaderna, särskilt thymus, mjälte och lymfkörtlarna, producerar lymfocyterna (som utgör 20-30 procent av de vita cellerna).
- De retikuloendoteliala vävnaderna i mjälte, lever, lymfkörtlar och andra organ producerar monocyter (4-8 procent av de vita cellerna).
- Trombocyterna, som är små cellfragment snarare än hela celler, bildas av bitar av cytoplasman från benmärgens jätteceller (megakaryocyter).
- Kolonistimulerande faktorer och interleukiner: uppmanar den röda benmärgen att producera leukocyter och samla en armé av vävnadsceller för att avvärja attacker genom att öka de mogna leukocyternas förmåga att skydda kroppen.
- Trombopoietin (ett hormon): påskyndar produktionen av blodplättar, men man vet inte mycket om hur denna process regleras.
Blodstörningar
Det finns många tillstånd av eller som påverkar människans hematologiska system, dvs. det biologiska system som innefattar plasma, blodplättar, leukocyter och erytrocyter, de viktigaste beståndsdelarna i blod och benmärg. Denna lista är ett exempel på sjukdomar:
- Sicklecellsanemi
- Anemi vid kronisk sjukdom
- Akut lymfoblastisk leukemi
- Akut myeloisk leukemi
- Multipel myelom
- Aplastisk anemi
- Erytrocytos
- Hemokromatos
- Paraneoplastiskt syndrom
- Hyperkoagulerande sjukdom
- Järnbrist och vitamin B12-anemi
- Leukocytos
- Leukopeni
.
Det finns flera typer av blodsjukdomar. De klassificeras enligt den blodkomponent som påverkas. Blodsjukdomar kan innebära funktionsfel i trombocyter, erytrocyter, leukocyter. De kan också innebära problem i benmärg, lymfkörtlar och blodkärl.
Sjukdomar i erytrocyter:
Sjukdomar i erytrocyter kallas också röda blodkroppar och järnstörningar. Dessa störningar visar sig genom att O2-transporten från lungorna till olika kroppsvävnader misslyckas.
De kan diagnostiseras som olika typer av anemier såsom järnrefraktär järnbristanemi (IRIDA), kongenital sideroblastisk anemi, kongenital dyserytropoetisk anemi, megaloblastisk anemi (inklusive perniciös anemi), järnbristanemi , hemolytisk anemi och sicklecellanemi. Thalassemi, hemolytisk sjukdom hos nyfödda, sfärocytos och hemokromatos är andra erytrocytstörningar som kan förekomma.
Leukocytstörningar:
Leukocytstörningar är också kända som störningar av vita blodkroppar. De vita blodkropparna kan antingen öka i antal, minska i antal eller fungera dåligt. De vanligaste WBC-sjukdomarna finns hos neutrofiler och lymfocyter. Störningar hos monocyter och eosinofiler är mindre vanliga. Basofila sjukdomar är mycket sällsynta.
Sjukdomar som kännetecknas av låga WBC-antal inkluderar neutropeni, Shwachman-Diamonds syndrom och Kostmanns syndrom . Sjukdomar som kännetecknas av höga WBC-antal inkluderar eosinofili och neutrofili.
Sinfektioner, lung- och öroninfektioner, hudabscesser, munsår, parodontal sjukdom och invasiv svampinfektion är de vanligaste symtomen på leukocytrubbningar.
Blödningsstörningar:
När vissa koagulater som finns i plasman fungerar dåligt leder det till blödningsstörningar som blödarsjuka och von Willebrands sjukdom
Slutanmärkningar
Blod är den vätska i våra kroppar som upprätthåller livet och vår existens. Vi kan inte överleva utan blod och eftersom vårt blod stöder alla våra kroppsfunktioner krävs det att det är i ett friskt skick.
- Röda blodkroppar lever i cirka fyra månader och sedan bryts de ner och delar återanvänds för att göra nya blodkroppar.
- De vita blodkropparna i kroppen är som ”försvarare” De kämpar mot allt främmande, som en splitter, samt mot alla bakterier som kommer in i vårt system. För varje milliliter blod finns det cirka 5 000-7 000 vita blodkroppar.
- När du är sjuk ökar din kropp produktionen av vita blodkroppar för att bekämpa infektioner. De kan bli så många som 25 000 för varje ml blod.
- Blodet transporterar alla ämnen som vi behöver för att ge oss energi. Blodet transporterar också naturliga hormoner, till exempel insulin, från bukspottkörteln samt tillväxthormoner från hjärnan.
- Senior KR, redaktör. Blod: fysiologi och cirkulation. The Rosen Publishing Group, Inc; 2010 Aug 15.
- Basu D, Kulkarni R. Översikt över blodkomponenter och deras beredning. Indian journal of anaesthesia. 2014 Sep;58(5):529.
- Hamdan B, Diabat A. A two-stage multi-echelon stochastic blood supply chain problem. Computers & Operations Research. 2019 Jan 1;101:130-43.
- Sharma R, Sharma S. Fysiologi, blodvolym. InStatPearls 2018 Oct 27. StatPearls Publishing.
- 5.0 5.1 5.2 O’Neil D. Blood Components. HUMAN BLOOD: An Introduction to Its Components and Types. 2013. Tillgänglig 6 juni 2020.
- 6.0 6.1 6.2 Mathew J, Varacallo M. Physiology, blood plasma. InStatPearls 2019 Jan 20. StatPearls Publishing.
- Heim MU, Meyer B, Hellstern P. Rekommendationer för användning av terapeutisk plasma. Current Vascular Pharmacology. 2009 Apr 1;7(2):110-9.
- Smith JE. Erytrocytmembran: struktur, funktion och patofysiologi. Veterinär patologi. 1987 Nov;24(6):471-6.
- Vasković J. Erythrocytes.Kenhub.https://www.kenhub.com/en/library/anatomy/erythrocytes. 2020. Tillgänglig den 6 juni 2020.
- Kuhn V, Diederich L, Keller IV TS, Kramer CM, Lückstädt W, Panknin C, Suvorava T, Isakson BE, Kelm M, Cortese-Krott MM. Funktion och dysfunktion hos röda blodkroppar: Redoxreglering, kväveoxidmetabolism, anemi. Antioxidanter & redoxsignalering. 2017 May 1;26(13):718-42.
- Jagannathan-Bogdan M, Zon LI. Hematopoiesis. Utveckling. 2013 Jun 15;140(12):2463-7.
- 12.0 12.1 Eldridge L. Typer och funktion av vita blodkroppar (WBC). Verywell Health. https://www.verywellhealth.com/understanding-white-blood-cells-and-counts-2249217. Publicerad 2020. Tillgänglig 6 juni 2020.
- Mayadas TN, Cullere X, Lowell CA. Neutrofilernas mångfacetterade funktioner. Årlig översikt över patologi: Mechanisms of Disease. 2014 Jan 24;9:181-218.
- Karlmark K, Tacke F, Dunay I. Monocyter i hälsa och sjukdom-Minireview. European Journal of Microbiology and Immunology. 2012 Jun 1;2(2):97-102.
- McBrien CN, Menzies-Gow A. Eosinofilers biologi och deras roll vid astma. Frontiers in medicine. 2017 Jun 30;4:93.
- Cromheecke JL, Nguyen KT, Huston DP. Den framväxande rollen för human basofilbiologi i hälsa och sjukdom. Aktuella rapporter om allergi och astma. 2014 Jan 1;14(1):408.
- Farlex Partner Medical Dictionary © Farlex 2012 Available from:https://medical-dictionary.thefreedictionary.com/humoral+immunity (last accessed 30.11.2020)
- 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.
- Riley LK, Rupert J. Utvärdering av patienter med leukocytos. American family physician. 2015 Dec 1;92(11):1004-11.
- CONTRIBUTOR:The Editors of Encyclopaedia BritannicaTITLEBlood cell formationPUBLISHEREncyclopædia BritannicaDATE PUBLISHEDman 22 maj 2020Available from:https://www.britannica.com/science/blood-cell-formation ACCESS DATEN30 november 2020
- Nurse lab Blood Available from:https://nurseslabs.com/blood-anatomy-physiology/ (last accessed 5.7.7.2020)
- Illinois cancervård Blodsjukdomar Tillgänglig från:https://illinoiscancercare.com/blood-disorders/blood-disorder-types/ (senast besökt 11.7.2020)
- Peters M. AZ family medical encyclopedia. Dorling Kindersley; 2004.
- Boston’s Children Hospital. Störningar i röda blodkroppar Symtom & Orsaker. http://www.childrenshospital.org/conditions-and-treatments/conditions/r/red-blood-cell-disorders/symptoms-and-causes. Tillgänglig den 7 juni 2020.
- Typer av blodsjukdomar hos barn och tonåringar. Dana farber Bosten Children. http://www.danafarberbostonchildrens.org/conditions/blood-disorders.aspx. Tillgänglig den 7 juni 2020.
- 26.0 26.1 26.2 Störningar i vita blodkroppar. Dana farber Bosten Children. http://www.danafarberbostonchildrens.org/conditions/blood-disorders/white-blood-cell-disorders.aspx. Publicerad 2020. Tillgänglig 7 juni 2020.
- Castaman G, Linari S. Diagnos och behandling av von Willebrands sjukdom och sällsynta blödningsstörningar. Journal of clinical medicine. 2017 Apr;6(4):45.
- Science for kids Blood Tillgänglig från:https://www.scienceforkidsclub.com/blood-facts.html (senast besökt 11.7.2020)