Blut

Blut ist eine Art Bindegewebe. Seine interzelluläre Substanz ist flüssig – es ist Blutplasma. Das Blutplasma enthält („schwimmt“) seine zellulären Bestandteile: Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten (Blutplättchen). Ein 70 kg schwerer Mensch hat durchschnittlich 5,0–5,5 Liter Blut (das entspricht 5–9 % des Gesamtkörpergewichts). Blut erfüllt folgende Funktionen: den Transport von Sauerstoff und Nährstoffen zu Organen und Geweben sowie den Abtransport von Stoffwechselprodukten.

Blut besteht aus Plasma, der Flüssigkeit, die nach der Entfernung der gebildeten Elemente – Zellen – übrig bleibt. Es enthält 90–93 % Wasser, 7–8 % verschiedene Eiweißstoffe (Albumine, Globuline, Lipoproteine, Fibrinogen), 0,9 % Salze und 0,1 % Glukose. Blutplasma enthält außerdem Enzyme, Hormone, Vitamine und andere für den Körper notwendige Substanzen. Plasmaproteine sind an der Blutgerinnung beteiligt, gewährleisten die Konstanz der Blutgerinnung (pH 7,36), den Druck in den Gefäßen, machen das Blut zähflüssiger und verhindern die Sedimentation von Erythrozyten. Plasma enthält Immunglobuline (Antikörper), die an den Abwehrreaktionen des Körpers beteiligt sind.

Der Glukosegehalt eines gesunden Menschen beträgt 80–120 mg% (4,44–6,66 mmol/l). Ein starker Abfall der Glukosemenge (auf 2,22 mmol/l) führt zu einer starken Erhöhung der Erregbarkeit der Gehirnzellen. Ein weiterer Abfall des Glukosegehalts im Blut führt zu Atem-, Kreislauf- und Bewusstseinsstörungen und kann tödlich sein.

Blut enthält außerdem Mineralien wie: NaCl, KCl, CaCl2, NaHCO2, NaH2PO und andere Salze sowie Na+-, Ca2+- und K+-Ionen. Die Konstanz der Ionenzusammensetzung des Blutes gewährleistet die Stabilität des osmotischen Drucks und die Erhaltung des Flüssigkeitsvolumens im Blut und in den Körperzellen.

Blut besteht auch aus geformten Elementen (Zellen): Erythrozyten, Leukozyten, Blutplättchen.

Erythrozyten (rote Blutkörperchen) sind kernlose, nicht teilungsfähige Zellen. Bei einem erwachsenen Mann enthält 1 µl Blut 3,9–5,5 Millionen (durchschnittlich 5,0 x 10⁻¹/l), bei Frauen 3,7–4,9 Millionen (durchschnittlich 4,5 x 10⁻¹/l). Die Anzahl hängt vom Alter, körperlicher (muskulärer) oder emotionaler Belastung sowie von Hormonen ab, die ins Blut gelangen. Bei starkem Blutverlust (und einigen Krankheiten) nimmt der Blutkörperchengehalt ab, während der Hämoglobinspiegel sinkt. Dieser Zustand wird als Anämie bezeichnet.

Jeder Erythrozyt hat die Form einer bikonkaven Scheibe mit einem Durchmesser von 7–8 µm und einer Dicke von etwa 1 µm in der Mitte und bis zu 2–2,5 µm in der Randzone. Die Oberfläche eines Blutkörperchens beträgt etwa 125 µm². Die Gesamtoberfläche aller Erythrozyten erreicht bei einem Blutvolumen von 5,5 Litern 3500–3700 m². Außen sind sie mit einer semipermeablen Membran (Hülle) – dem Zytolemma – bedeckt, durch das Wasser, Gase und andere Elemente selektiv eindringen. Im Zytoplasma gibt es keine Organellen: 34 % seines Volumens besteht aus dem Pigment Hämoglobin, dessen Funktion der Transport von Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2) ist.

Hämoglobin besteht aus dem Protein Globin und einer Nicht-Protein-Gruppe – Häm, das Eisen enthält. Ein Erythrozyt enthält bis zu 400 Millionen Hämoglobinmoleküle. Hämoglobin transportiert Sauerstoff von der Lunge zu den Organen und Geweben sowie Kohlendioxid von den Organen und Geweben zur Lunge. Sauerstoffmoleküle lagern sich aufgrund des hohen Partialdrucks in der Lunge an Hämoglobin an. Hämoglobin mit Sauerstoffanteil hat eine leuchtend rote Farbe und wird Oxyhämoglobin genannt. Bei niedrigem Sauerstoffdruck im Gewebe löst sich Sauerstoff vom Hämoglobin und gelangt über die Blutkapillaren in die umliegenden Zellen und Gewebe. Nach der Sauerstoffabgabe ist das Blut mit Kohlendioxid gesättigt, dessen Druck im Gewebe höher ist als der des Blutes. Hämoglobin in Kombination mit Kohlendioxid wird als Karbohämoglobin bezeichnet. In der Lunge verlässt Kohlendioxid das Blut, dessen Hämoglobin wieder mit Sauerstoff gesättigt ist.

Hämoglobin verbindet sich leicht mit Kohlenmonoxid (CO) und bildet Carboxyhämoglobin. Die Anlagerung von Kohlenmonoxid an Hämoglobin erfolgt 300-mal leichter als die von Sauerstoff. Daher reicht bereits eine geringe Menge Kohlenmonoxid in der Luft aus, um sich mit Hämoglobin zu verbinden und den Sauerstofffluss ins Blut zu blockieren. Sauerstoffmangel im Körper führt zu Sauerstoffmangel (Kohlenmonoxidvergiftung) und Kopfschmerzen, Erbrechen, Schwindel, Bewusstlosigkeit und sogar zum Tod.

Leukozyten (weiße Blutkörperchen) sind hochmobil, weisen jedoch unterschiedliche morphologische Merkmale auf. Bei einem Erwachsenen enthält 1 Liter Blut 3,8–109 bis 9,0–109 Leukozyten. Nach veralteten Vorstellungen umfasst diese Zahl auch Lymphozyten, die einen gemeinsamen Ursprung mit Leukozyten (aus Knochenmarkstammzellen) haben, aber mit dem Immunsystem in Verbindung stehen. Lymphozyten machen 20–35 % der Gesamtzahl der „weißen“ Blutkörperchen (keine Erythrozyten) aus.

Leukozyten im Gewebe bewegen sich aktiv auf verschiedene chemische Faktoren zu, wobei Stoffwechselprodukte eine wichtige Rolle spielen. Wenn sich Leukozyten bewegen, verändert sich die Form der Zelle und des Zellkerns.

Alle Leukozyten werden anhand des Vorhandenseins oder Fehlens von Granula in ihrem Zytoplasma in zwei Gruppen eingeteilt: granuläre und nicht-granuläre Leukozyten. Die größere Gruppe sind die granulären Leukozyten (Granulozyten), die eine Granularität in Form kleiner Granula und einen mehr oder weniger segmentierten Zellkern im Zytoplasma aufweisen. Die Zellen der zweiten Gruppe weisen keine Granularität im Zytoplasma auf, ihre Kerne sind nicht segmentiert. Solche Zellen werden als nicht-granuläre Leukozyten (Agranulozyten) bezeichnet.

Granuläre Leukozyten zeigen Granularität, wenn sie sowohl mit sauren als auch mit basischen Farbstoffen gefärbt werden. Dies sind neutrophile (neutrale) Granulozyten (Neutrophile). Andere Granulozyten haben eine Affinität zu sauren Farbstoffen. Sie werden eosinophile Granulozyten (Eosinophile) genannt. Andere Granulozyten werden mit basischen Farbstoffen gefärbt. Dies sind basophile Granulozyten (Basophile). Alle Granulozyten enthalten zwei Arten von Granula: primäre und sekundäre – spezifische.

Neutrophile sind rund, ihr Durchmesser beträgt 7–9 µm. Neutrophile machen 65–75 % der Gesamtzahl der weißen Blutkörperchen (einschließlich Lymphozyten) aus. Der Kern der Neutrophilen ist segmentiert und besteht aus zwei bis drei Lappen oder mehr mit dünnen Brücken dazwischen. Einige Neutrophile haben einen Kern in Form eines gekrümmten Stabes (Bandneutrophile). Der bohnenförmige Kern findet sich bei jungen (adulten) Neutrophilen. Die Anzahl solcher Neutrophilen ist gering – etwa 0,5 %.

Das Zytoplasma von Neutrophilen enthält Granularität, die Größe der Granula beträgt 0,1 bis 0,8 µm. Einige Granula – primär (groß azurophil) – enthalten für Lysosomen charakteristische hydrolytische Enzyme: saure Protease und Phosphatase, Beta-Hyaluronidasen usw. Andere, kleinere neutrophile Granula (sekundär) haben einen Durchmesser von 0,1–0,4 µm und enthalten alkalische Phosphatase, Phagocytine, Aminopeptidasen und kationische Proteine. Das Zytoplasma von Neutrophilen enthält Glykogen und Lipide.

Neutrophile Granulozyten sind bewegliche Zellen und weisen eine hohe phagozytäre Aktivität auf. Sie fangen Bakterien und andere Partikel ein, die durch hydrolytische Enzyme zerstört (verdaut) werden. Neutrophile Granulozyten leben bis zu 8 Tage. Sie verbleiben 8–12 Stunden im Blutkreislauf und wandern dann in das Bindegewebe ein, wo sie ihre Funktion erfüllen.

Eosinophile werden aufgrund der Fähigkeit ihrer Granula, mit sauren Farbstoffen angefärbt zu werden, auch aszitophile Leukozyten genannt. Der Durchmesser von Eosinophilen beträgt etwa 9–10 µm (bis zu 14 µm). 1 Liter Blut enthält 1–5 % der Gesamtzahl der weißen Blutkörperchen. Der Kern von Eosinophilen besteht üblicherweise aus zwei, seltener drei Segmenten, die durch eine dünne Brücke verbunden sind. Es gibt auch bandförmige und juvenile Formen von Eosinophilen. Im Zytoplasma von Eosinophilen gibt es zwei Arten von Granula: kleine, 0,1–0,5 µm große, die hydrolytische Enzyme enthalten, und große (spezifische) Granula – 0,5–1,5 µm groß, die Peroxidase, saure Phosphatase, Histaminase usw. enthalten. Eosinophile sind weniger mobil als Neutrophile, verlassen aber auch das Blut, um zu den Entzündungsherden zu gelangen. Eosinophile gelangen ins Blut und verbleiben dort 3–8 Stunden. Die Anzahl der Eosinophilen hängt von der Sekretion der Glukokortikoidhormone ab. Eosinophile sind in der Lage, Histamin durch Histaminase zu inaktivieren und die Histaminfreisetzung durch Mastzellen zu hemmen.

Ins Blut gelangende Basophile haben einen Durchmesser von 9 µm. Die Anzahl dieser Zellen beträgt 0,5–1 %. Der Kern der Basophilen ist gelappt oder kugelförmig. Im Zytoplasma befinden sich 0,5 bis 1,2 µm große Granula, die Heparin, Histamin, saure Phosphatase, Peroxidase und Serotonin enthalten. Basophile sind am Heparin- und Histaminstoffwechsel beteiligt, beeinflussen die Durchlässigkeit der Blutkapillaren und machen das Blut viskoser.

Zu den nichtgranulären Leukozyten, auch Agranulozyten genannt, zählen Monozyten und Leukozyten. Monozyten gelangen ins Blut und machen 6–8 % der Gesamtzahl der Leukozyten und Lymphozyten im Blut aus. Der Durchmesser von Monozyten beträgt 9–12 µm (18–20 µm in bluthaltigen Ausstrichen). Die Zellkernform von Monozyten variiert – von bohnenförmig bis gelappt. Das Zytoplasma ist schwach basophil und enthält kleine Lysosomen und pinozytotische Vesikel. Monozyten, die aus Knochenmarksstammzellen stammen, gehören zum sogenannten mononukleären phagozytischen System (MPS). Monozyten gelangen ins Blut und zirkulieren dort 36–104 Stunden, bevor sie ins Gewebe gelangen und sich dort in Makrophagen verwandeln.

Thrombozyten (Blutplättchen), die ins Blut gelangen, sind farblose, runde oder spindelförmige Plättchen mit einem Durchmesser von 2–3 µm. Sie entstehen durch Abspaltung von Megakaryozyten – den Riesenzellen des Knochenmarks. 1 Liter Blut enthält 200–109 bis 300–109 Blutplättchen. Jedes Blutplättchen enthält ein Hyalomer und ein darin befindliches Granulomer in Form von etwa 0,2 µm großen Körnern. Das Hyalomer enthält dünne Filamente, und zu den angesammelten Granulomerkörnern gehören Mitochondrien und Glykogengranula. Aufgrund ihrer Fähigkeit, sich aufzulösen und zusammenzukleben, machen Blutplättchen das Blut zähflüssiger. Die Lebensdauer von Blutplättchen beträgt 5–8 Tage.

Blut enthält auch lymphatische Zellen (Lymphozyten), die strukturelle Elemente des Immunsystems sind. Gleichzeitig werden diese Zellen in der wissenschaftlichen und pädagogischen Literatur immer noch als nicht-granuläre Leukozyten betrachtet, was eindeutig falsch ist.

Blut enthält eine große Anzahl von Lymphozyten (1000–4000 in 1 mm3), die in der Lymphe vorherrschen und für die Immunität verantwortlich sind. Im Körper eines Erwachsenen erreicht ihre Zahl 6-1012. Die meisten Lymphozyten zirkulieren ständig und gelangen in Blut und Gewebe, was ihnen hilft, die Funktion der Immunabwehr des Körpers zu erfüllen. Alle Lymphozyten sind kugelförmig, unterscheiden sich jedoch in ihrer Größe. Der Durchmesser der meisten Lymphozyten beträgt etwa 8 μm (kleine Lymphozyten). Etwa 10 % der Zellen haben einen Durchmesser von etwa 12 μm (mittlere Lymphozyten). In den Organen des Immunsystems gibt es auch große Lymphozyten (Lymphoblasten) mit einem Durchmesser von etwa 18 μm. Letztere gelangen normalerweise nicht in das zirkulierende Blut. Dies sind junge Zellen, die in den Organen des Immunsystems vorkommen. Das Zytolemma von Lymphozyten bildet kurze Mikrovilli. Der runde Zellkern, der hauptsächlich mit kondensiertem Chromatin gefüllt ist, nimmt den größten Teil der Zelle ein. Der umgebende schmale Rand des basophilen Zytoplasmas enthält viele freie Ribosomen, und 10 % der Zellen enthalten eine kleine Anzahl azurophiler Granula – Lysosomen. Elemente des granulären endoplasmatischen Retikulums und der Mitochondrien sind gering, der Golgi-Komplex ist schwach entwickelt, die Zentriolen sind klein.

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