blut

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Allgemeines

Blut ist eine aus festen Bestandteilen und Plasma bestehende Körperflüssigkeit, die vom Herzen als Blutpumpe angetrieben, innerhalb des Blutkreislaufs zirkuliert und eine Vielzahl von Funktionen erfüllt.

Funktionen

Blut, das auch als "flüssiges Gewebe" bezeichnet wird, besitzt eine Vielzahl von Funktionen, die anderweitig nicht ersetzt werden können.

1. Stofftransport Mit dem Blut werden z.B. Sauerstoff und Kohlendioxid, Stoffwechselprodukte, Vitamine und Nahrungsstoffe innerhalb des Körpers transportiert.

2. Wärmeregulation Das Blut ist nicht nur in der Lage Stoffe zu transportieren, sondern auch Wärme. Aufgrund seiner großen Wärmekapazität kommt ihm eine große Bedeutung bei der Aufrechterhaltung der Körpertemperatur zu.

3. Signalübermittlung Hormone fungieren als Botenstoffe innerhalb des Körpers. Um vom Ort ihrer Bildung zu ihrem Wirkort zu gelangen, benutzen sie das Kreislaufsystem.

4. Pufferung Der ph-Wert des Blutes beträgt im Mittel 7,4. Für den Organismus ist die Konstanthaltung des Säure-Base-Haushalts (Pufferung) bei diesem ph-Wert besonders wichtig, da Blut-ph-Werte unter 7,0 und über 7,8 mit dem Leben nicht vereinbar sind.

5. Abwehr Im Blut sind Stoffe enthalten, die der Abwehr von Schädigungen des Organismus z.B. durch Erreger (Immunabwehr) aber auch durch Verletzungen (Gerinnung) dienen.

Zusammensetzung

Ein erwachsener Mensch hat ein Blutvolumen von ca. 4,5 bis 6 l, was ca. 6 bis 8 % seines Körpergewichts entspricht. Das Blut setzt sich aus festen Bestandteilen, den Blutkörperchen und Blutplättchen, und einer flüssigen Phase, dem Plasma und den Plasmaeiweiße zusammen. In 1 Liter Blut sind beim Mann 0,46 l und bei der Frau 0, 41 l Blutkörperchen enthalten. Dieser Wert wird meistens in Prozent angegeben (46% und 41%) und als Hämatokrit bezeichnet.

Feste Bestandteile

1. rote Blutkörperchen (Erythrozyten)

Die roten Blutkörperchen (Erythrozyten) sind runde Scheibchen mit einer beidseitigen zentralen Eindellung. Diese Eindellung entsteht durch den Abbau des Zellkerns. Erythrozyten sind die einzigen kernlosen Zellen des menschlichen Körpers. Sie haben einen Durchmesser von ca. 7 µm und sind ca. 2 µm dick. Ihre Hauptfunktion besteht im Transport von Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2 ) zwischen der Lunge und den Organen bzw. Geweben.

Die Bildung der Erythrozyten erfolgt aus kernhaltigen Vorstufen beim Erwachsenen im roten Knochenmark und beim ungeborenen Kind (Fetus) in Leber und Milz. Die Erythrozytenbildung wird hormonell gesteuert. Bei Sauerstoffmangel wird ein Hormon, das Erythropoetin , vermehrt in der Niere gebildet. Es stimuliert die Bildung der Erythrozyten im Knochenmark. Nach einer Normalisierung des Sauerstoffangebots sinkt die Erythropoetinbildung wieder ab.

Für die rote Färbung dieser Blutkörperchen ist der rote Blutfarbstoff, das Hämoglobin (Hb ), verantwortlich. Für den Aufbau dieses Farbstoffes sind unbedingt Eisen, Vitamin B12 und Folsäure in ausreichenden Mengen notwendig (siehe unter Anämie). Hämoglobin ist für die Funktion der Erythrozyten, den Sauerstofftransport, essentiell notwendig. Dabei wird Sauerstoff reversibel an die Eisenmoleküle der Häm-Gruppen gebunden. Kohlenmonoxid (CO) hat eine ca. 200-300fach stärkere Bindungsneigung an Hämoglobin und kann so Sauerstoff aus seiner Bindung verdrängen, was zum Ersticken des betreffenden Menschen führt.

Die Lebensdauer der Erythrozyten beträgt zwischen 100 und 120 Tagen. Bei der Zirkulation mit den Blutstrom passieren die Erythrozyten regelmäßig die Milz. Hier werden gealterte Erythrozyten ausgesondert und abgebaut. Dieser Vorgang wird auch als Blutmauserung bezeichnet. Die dabei freiwerdenden Stoffe werden entweder weiter abgebaut und ausgeschieden, z.B. als Bilirubin, oder wiederverwertet, z.B. Eisen.

Normalwerte :

Erythrozyten Hämoglobin (Hb)
männlich 5 x 106 pro 1 µl 135 - 175 g/l
weiblich 4,5 x 106 pro 1 µl 125 - 155 g/l

2. weiße Blutkörperchen (Leukozyten)

Leukozyten enthalten kein Hämoglobin und heben sich gegenüber Erythrozyten im Mikroskop als farblose ("weiße") Zellen ab. Nach morphologischen und funktionellen Gesichtspunkten können die Leukozyten in Granulozyten, Monozyten und Lymphozyten unterteilt werden. Granulozyten und Monozyten werden im Knochenmark gebildet, während die Lymphozyten in den Organen und Geweben des lymphatischen Systems (Milz, Lymphknoten, Thymus) gebildet werden. Die Größe der Leukozyten schwankt zwischen 7 µm (Lymphozyten) und 20 µm (Monozyten).

Die Hauptfunktion der Leukozyten besteht in einer Art Polizeifunktion. Werden Leukozyten durch Stoffwechselprodukte von Krankheitserregern angelockt (Chemotaxis), sind sie auf Grund ihrer Eigenbeweglichkeit in der Lage, die Blutgefäße (Adern) durch Spalten in den Gefäßwänden zu verlassen (Diapedese). Die Krankheitserreger werden dann von den Leukozyten aufgenommen und durch Enzyme zerstört und verdaut (Phagozytose). Daher rührt auch ihre Bezeichnung als Fresszellen.

Normalwerte: 5000 bis 10000 pro 1 µl Blut

3. Blutplättchen (Thrombozyten)

Blutplättchen sind dünne, farblose Scheibchen mit einem Durchmesser von ca. 3 µm. Sie entstehen im Knochenmark aus Knochenmarksriesenzellen (Megakaryozyten). Ihre Hauptfunktion besteht in der Unterstützung der Blutgerinnung.

Normalwerte: 150000 bis 300000 pro 1 µl Blut

Flüssige Phase (Plasma)

Das Blutplasma besteht zu 90 % aus Wasser. Im Plasma sind die so genannten Plasmaeiweiße enthalten (65-80g Eiweiß/ 1l). Dazu gehören neben dem Fibrinogen, das für die Blutgerinnung verantwortlich ist, das Albumin und Globuline. Wird Fibrinogen bei der Gerinnung verbraucht, entsteht aus Plasma Serum . Die Plasmaeiweiße haben vielfältige Funktionen. In ihrer Gesamtheit tragen sie zum kolloidosmotischen Druck bei und verhindern so eine über das normale Maß hinausgehende Filtration von eiweißfreier Flüssigkeit aus der Blutbahn in die Gewebe. Sinkt der Eiweißgehalt des Blutes, z.B. bei eiweißarmer Ernährung, kommt es zu Wasseransammlungen im Gewebe, den so genannten Hungerödemen.

Die Plasmaeiweiße sind außerdem Träger von Abwehreigenschaften des Blutes (Antikörper, Enzyme). Eine weitere wichtige Funktion der Plasmaeiweiße ist ihre Fähigkeit, verschiedene Stoffe zu binden. Auf diese Weise können wasserunlösliche Substanzen im Blut transportiert werden, andere Substanzen entgehen in dieser Bindung dem Abbau im Blut oder der Ausscheidung durch die Nieren. Die Bindung von Medikamenten oder Giftstoffen an Plasmaeiweiße setzt deren therapeutische oder toxische Wirkung herab und verhindert andererseits deren schnelle Ausscheidung durch die Nieren. Weitere organische Substanzen im Plasma sind Traubenzucker, Fette, Vitamine und Hormone.

Unter den anorganischen Bestandteilen des Plasmas haben Salze eine wesentliche Bedeutung. Sie bestimmen die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Blutes. Neben Natriumchlorid, das ca. 75 % des Salzgehalts ausmacht, sind Kalium-, Kalzium- und Magnesiumsalze in kleineren Mengen vorhanden. Als Bikarbonate und Phosphonate halten die Salze den leicht alkalischen ph-Wert des Blutes von 7,4 aufrecht (Pufferwirkung). Kalium und Kalzium, die nur in geringen Mengen im Blut vorliegen, sind zur Aufrechterhaltung wichtiger Lebensfunktionen, wie der Erregbarkeit von Nerven und der Kontraktion von Muskeln, essentiell notwendig.

Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit, Blutsenkung

Normalerweise sind die Blutkörperchen im Plasma suspendiert und werden durch die Blutzirkulation in der Schwebe gehalten. Außerhalb des Körpers (in vitro ), z.B. im Reagenzglas oder in Spritzen, kommt es im ungerinnbar gemachten Blut zur Sedimentation, d.h. die festen Bestandteile des Blutes setzen sich gegenüber der flüssigen Phase ab. Eine Vielzahl pathologischer Bedingungen führt zu einer Beschleunigung dieser Sedimentation. Die Ursache für die Beschleunigung ist eine Aggregatbildung der Erythrozyten, die durch bestimmte Proteine (Agglomerine) vermittelt wird. Neben den senkungsbeschleunigenden Faktoren gibt es auch sowohl körpereigene als auch körperfremde Hemmfaktoren. Dies sind in erster Linie entzündungshemmende Medikamente (Indomethazin, Corticoide).

Die Bestimmung der Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (kurz: Blutsenkung) ist weitverbreitet und wird häufig angewandt, obgleich das Resultat wenig charakteristisch für bestimmte Erkrankungen ist. Beispielsweise findet sich bei allen entzündlichen Prozessen sowie bei fortgeschrittenen Karzinomerkrankungen eine Beschleunigung der Blutsenkung. Ein standardisiertes Verfahren zur Bestimmung stellt die Methode nach Westergren dar. Hier wird die Blutkörperchensenkung in mm pro Zeiteinheit registriert.

Normalwerte:

Männer Frauen
nach der 1. Stunde 3-8 mm 6-11 mm
nach der 2. Stunde 5-18 mm 6-20 mm

Blutgruppen

Allgemeines

Blutgruppen sind erbliche, überwiegend stabile Eigenschaften von Blutbestandteilen, die sich bei verschiedenen Individuen bzw. Gruppen, wie z.B. Familien, ethnischen Gruppen, Rassen, unterscheiden. Neben den auf den roten Blutkörperchen nachweisbaren Blutgruppen, z.B. AB0-System , sind auch im Serum vorhandene (Serumgruppen) und intrazelluläre Blutgruppen (Enzymgruppen) bekannt. Die einzelnen Blutgruppen können mit Hilfe spezifischer Antikörper nachgewiesen werden. In Mitteleuropa ist die Blutgruppe A mit 42% am häufigsten, gefolgt von Blutgruppe 0 mit 38%, Blutgruppe B mit 13% und Blutgruppe AB mit 7%.

Bedeutung

Blutgruppen sind in vielerlei Hinsicht von Bedeutung. Ohne ihre Kenntnis wären Bluttransfusionen und Organtransplantationen nicht möglich. Auf Grund von Unverträglichkeitsreaktionen bei Nichtübereinstimmung der Blutgruppen bei Spender und Empfänger (Inkompatibilität) würde es bei Bluttransfusionen zu schweren Zwischenfällen bis hin zum Tod des Empfängers kommen können und bei Organtransplantationen wäre eine Abstoßung des transplantierten Organs die Folge.

In der Geburtshilfe können Blutgruppenunterschiede zwischen der schwangeren Frau und ihrem Kind zu schweren Schäden des Kindes bis zu dessen Tod führen (Morbus haemolyticus fetalis sive neonatorum s. dort).

Eine zunehmende Bedeutung erfahren die Blutgruppen in der forensischen Medizin, d.h. in der Gerichtsmedizin. Sie dienen der Identifizierung von Personen bei den verschiedensten Fragestellungen, angefangen bei Abstammungsgutachten bis hin zu Tätersuche und Spurensicherung.

In der Genetik und Anthropologie dienen die Blutgruppen dem Vaterschaftsnachweis und der Bestimmung von Rassenmerkmale. Dies ist unter anderem auch in der Tierzüchtung von Bedeutung.

Blutgruppensysteme

AB0-System

Heute ist eine Vielzahl von unterschiedlichen Blutgruppensystemen bekannt, die allerdings nur zu einem geringen Teil praktische Anwendung finden. Das wichtigste unter ihnen ist das 1901 von dem österreichischen Bakteriologen AB0-System (ABNull-System). Dabei Karl Landsteiner entdeckte werden die 4 Hauptgruppen und AB unterschieden. Die Gene des AB0-Systems sind die 0, A, B dominant vererbbaren Merkmale A und B sowie das rezessiv vererbbare Merkmal 0. Personen mit der Blutgruppe AB haben von einem Elternteil das Merkmal A und von dem anderen Elternteil das Merkmal B geerbt. Ein Mensch mit der Blutgruppe 0 muss demgegenüber das Merkmal 0 von beiden Elternteilen geerbt haben. Da aber bei den Gruppen A und B das 0-Merkmal verdeckt (rezessiv) vorhanden sein kann, z.B. als Erbbild A0 oder B0, müssen die Eltern selbst nicht der Gruppe 0 angehören. Allerdings darf keiner der Eltern die Gruppe AB aufweisen. Des weiteren dürfen entsprechend der Erbregeln bei Personen der Gruppe A oder B nicht beide Eltern die Gruppe 0 haben. Mindestens bei einem Elternteil muss das jeweilige Merkmal vorliegen. Diese Merkmale sind als Blutgruppenantigene auf der Oberfläche von Erythrozyten aber auch Leukozyten und Thrombozyten vorhanden.

Im Plasma sind Antikörper gegen A und/oder B vorhanden. Die Zuordnung zu den Blutgruppen des AB0-Systems erfolgt nach den vorliegenden Blutgruppenantigenen auf der Oberfläche der Erythrozyten und den im Plasma zirkulierenden Antikörpern. Entsprechend der Landsteinerschen Regel kommen im Serum eines Menschen immer die Antikörper vor, die mit dem Leben vereinbar sind, d.h. nicht zu einer Verklumpung der eigenen oder gruppengleichen Blutkörperchen führen. Andererseits bedingt ein Kontakt zwischen Blut verschiedener Gruppen eine Verklumpung der Erythrozyten infolge der Antigen-Antikörper-Reaktion zwischen Blutgruppenantigen auf der Zelloberfläche und Antikörper im Serum. Dies wird als AB0-Inkompatibilität (AB0-Unverträglichkeit) bezeichnet. Sie ist bei Bluttransfusionen und gelegentlich in der Geburtshilfe zu beobachten.

Die Blutgruppenbestimmung erfolgt unter Verwendung des zu bestimmenden Blutes als Probe sowie als Gegenprobe (siehe Tabelle). Zuerst werden zum zu bestimmenden Blut Testseren mit Anti-A-, Anti-B- und Anti-AB-Antikörpern gegeben (links in der Tabelle). Kommt es zu einer Verklumpung der Blutkörperchen, waren im Testserum gegen die Erythrozyten gerichtete Antikörper vorhanden: z.B. Anti-A- und Anti-AB-Antikörper bei der Blutgruppe A. Mit Anti-B-Antikörpern tritt demgegenüber keine Verklumpung auf. Bei der Gegenprobe (rechts in der Tabelle) werden Testerythrozyten der Blutgruppen A, B und 0 mit dem zu bestimmenden Blut zusammen gebracht und auf diese Weise die Antikörper im zu bestimmenden Blut untersucht.

Blutgruppenbestimmung

Blutgruppenbestimmung

Eine AB0-Inkompatibilität zwischen Mutter und Kind tritt gehäuft bei der Konstellation Mutter Blutgruppe O und Kind Blutgruppe A auf. Im Gegensatz zur Rhesus-Inkompatibilität tritt vor der Geburt des Feten keine Schädigung auf. Nach der Geburt bemerkt man einen rasch zunehmenden Ikterus, d.h. eine Gelbfärbung der Haut, der sich jedoch allein durch eine Fototherapie gut behandeln lässt. Dabei wird der Blaulichtanteil des Lichtspektrums mit einer Wellenlänge von 420-480 nm genutzt, um das in der Haut des Kindes befindliche Bilirubin abzubauen. Die Kinder liegen mit einer gutsitzenden Brille, zur Vermeidung von Netzhautschäden, unter der Lichtquelle. Eine Blutaustauschtransfusion ist nur selten notwendig.

Rhesus-System

Neben dem AB0-System ist das Rhesus-System in der Medizin von großer Bedeutung. Es wurde 1940 ebenfalls von Karl Landsteiner entdeckt, der bereits 1930 für die Entdeckung der menschlichen Blutgruppen den Nobelpreis für Physiologie erhalten hatte. Zum Rhesus-System gehören mehrere Antigene, so genannte Rhesusfaktoren (Rh-Faktoren), die auf den Erythrozyten vorkommen. Am bekanntesten sind die Rhesusfaktoren C, D, E und c, d, e. Der Rhesusfaktor D besitzt das stärkste antigene Potential. Auch im Rhesus-System können Inkompatibilitäten zwischen zwei Individuen mit verschiedenen Rh-Faktoren beobachtet werden, die wie beim AB0-System für Bluttransfusionen und in der Geburtshilfe (Morbus haemolyticus fetalis sive neonatorum) von besonderer Bedeutung sind.



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