BLUT- Physiologie eines flüssigen Organs
Werbung
BLUT- Physiologie eines flüssigen Organs Blutbestandteile und Funktionen Allgemeines Blutvolumen (4-6l) ca. 1/13 des Körpergewichtes Funktionen: • Transport Atemgase Nährstoffe/Abfallstoffe Hormone Wärme • Pufferfunktion • Homöostase-Sicherung (Isotonie/Isoionie) • Immunabwehr • Blutgerinnung und -stillung Dr. Gerhard Mehrke 2 Blutbestandteile Plasma ohne Fibrinogen = Serum Bestandteile: Blutplasma Erythrozyten, Leukozyten, Thrombozyten Dr. Gerhard Mehrke 3 Blutbestandteile: Salze • Bestimmen osmotischen Wert • pH-Wert – Pufferfunktion (NatriumbikarbonatSystem) Kleinmolekulare organische Substanzen: • Glukose, Aminosäuren • Harnstoff Dr. Gerhard Mehrke 4 Plasmaproteine Gemisch aus verschiedenen makromolekularen Eiweißen Synthese in der Leber Proteinkonzentration im Plasma = 60 – 80 g/l Funktionen • Pufferfunktion • Transportfunktion • Nährfunktion • Erzeugung des kolloidosmotischen Drucks • Antikörper mit Abwehrfunktion • Plasmaenzyme • Blutgerinnung Dr. Gerhard Mehrke 5 Elektrophorese der Plasmaproteine Bestandteile: Serumalbumin a-Globuline b-Globuline g-Globuline Dr. Gerhard Mehrke 6 Globuline a,b: Transportproteine – Lipoproteine (HDL; LDL); Transferrin Enzyme, Enzymhemmer Gerinnungsfaktoren Unter a-1-Globulinen finden sich Akutphasen-Proteine, Proteine, die in der akuten Phase einer Entzündung erhöht sind (C-reaktivesProtein (CRP), Serumamyloid A (SAA) g: Immunglobuline Dr. Gerhard Mehrke 7 Serumproteine Proteinfraktion Anteil (%) Albumin 58,0 - 70,0 Wichtige Bestandteile (Auswahl) α1-Globuline 1,5 - 4,0 α1-Antitrypsin, α1-Lipoprotein (HDL) α2-Globuline 5,0 - 10,0 Coeruloplasmin, Haptoglobin β-Globuline 8,0 - 13,0 β-Lipoprotein (LDL), Transferrin g-Globuline 10,0 - 19,0 Immunglobuline (Antikörper) Dr. Gerhard Mehrke 8 Blutfette Atherosklerose, koronare Herzerkrankungen: Risikofaktor LDL Bei einem Überangebot an Cholesterol lagert sich oxigeniertes LDL an den Innenschichten der Gefäße ab und gilt deshalb als Risikofaktor für Gefäßverkalkung (Arteriosklerose). LDL/HDL: 2,5 geringes Risiko > 4,5 hohes Risiko Dr. Gerhard Mehrke 9 Zusammenfassung Funktionen: • Transport • Homöostase-Sicherung (Isotonie/Isoionie) • Pufferfunktion • Immunabwehr • Blutgerinnung Dr. Gerhard Mehrke 10 Zusammenfassung • Blut als „flüssiges Organ“ besteht aus: • Blutplasma (Plasma ohne Fibrinogen=Serum) • Zellen - Zellanteil = Hämatokrit • Plasma: – Salze & kleinmolekulare Substanzen – Proteine: Albumin, a,b,g-Globuline • Funktionen: Reserveproteine, osmot. Druck, pH-Puffer, Transport, Immunfunktion, Enzyme und Hemmer Dr. Gerhard Mehrke 11 Blutzellen Dr. Gerhard Mehrke 12 Blutzellen Erythrozyten •hämoglobinhaltige, kernlose, bikonkave Zellen •Lebensdauer 110-120 Tage •Abbau in Milz Verformbar Änderung des Fließverhaltens Dr. Gerhard Mehrke 13 Erythrozyten • Anzahl pro Liter Blut: – ♂: 4,6 – 6,2 x 1012 – ♀: 4,2 - 5,4 x 1012 ca. 95 % aller Blutzellen Funktion: Gastransport: O2 und CO2 Dr. Gerhard Mehrke 14 Hämatokrit (Hkt) Definition: der Anteil der Erythrozyten am Blutvolumen Bestimmung: Zentrifugation von ungerinnbar gemachtem Blut Blutplasma Blutzellen (incl. Thrombound Leukozyten) Zellvolumen Hkt = Gesamtvolumen Dr. Gerhard Mehrke normal ♂ 0.40-0.54 ♀ 0.37-0.47 Anämie 0.30 Dehydratation 0.70 15 Hämatokrit • Wert zu gering – Anämie (Blutarmut) • Wert zu hoch - Polyglobulie Dr. Gerhard Mehrke 16 Blutsenkungsgeschwindigkeit Plasmasäule nach 1 h = 10 mm 2 h = 20 mm Ursachen für erhöhte Blutsenkungsgeschwindigkeit • entzündliche Prozesse • Tumore • Anämien • niedriges Hk Dr. Gerhard Mehrke 17 Hämoglobin Kohlenmonoxid bindet 100x stärker als Sauerstoff Protoporphyrinring O2 Pyrollring Fe2+ Hämgruppe unglykierte (90%) + glykierte (5-7%) Fraktion HbA (HbA0+HbA1) = 2 a + 2 b (96-98%) HbA2 = 2 a + 2 d (< 3 %) Hb F = 2 a + 2 g (< 1 %; 80 % bei Geburt) Dr. Gerhard Mehrke a, b, g , d -Kette kovalente Bindung an proximales Histidin (oxygeniert) Vergiftung durch CO 18 Sauerstofftransport • Sauerstoff ist in Wasser nur sehr schlecht löslich, • erythrozytenfreies Blutplasma kann nur 3 ml Sauerstoff pro Liter aufnehmen, • daher sind spezielle Transportmechanismen notwendig. • Fast der gesamte, für die Versorgung der Gewebe nötige Sauerstoff liegt im Blut als an Hämoglobin gebundener Sauerstoff vor. Dr. Gerhard Mehrke 19 Rotes Blutbild Erythrozytenzahl 4,0 – 5,4 Tpt/l (Frauen) 4,6 – 6,2 Tpt/l (Männer) Hämatokrit (Hkt) 0,37 – 0,43 (Frauen) 0,44 – 0,50 (Männer) 0, 47 – 0,63 (Neugeborene) Hämoglobin (Hb) 1,9 – 2,5 mM (Frauen) 2,2 – 2,8 mM (Männer) MCV 80 –100 fl (Mittleres Volumen des Einzelerythrozyten) MCH 0,4 – 0,54 fmol (Mittlerer Hb-Gehalt des Einzelerythrozyten Dr. Gerhard Mehrke 20 Blutbestandteile Leukozyten • NB: 4,5 – 10 Gpt/l • morphologisch und funktionell sehr vielfältig • verantwortlich für zelluläre und humorale Abwehr Thrombozyten • NB: 150 – 400 Gpt/l • beteiligt an Blutstillung und -gerinnung Dr. Gerhard Mehrke 21 Hämatopoese - Blutbildung Blutzellbildung beginnt im Fetus (Dottersack Milz und Leber Knochenmark) • beim Erwachsenen Blutzellbildung im roten Knochenmark • Ausgangspunkt sind undeterminierte, pluripotente Stammzellen – CFU = colony forming units – CFU-GEMML: • (Granulozyten, Erythrozyten, Monozyten, Megakaryozyten, Lymphozyten) determinierte Vorläuferzellen – CFU-E für Erythrozyten Dr. Gerhard Mehrke 22 Blutbildung CFU = colony forming units EPO = Erythropoietin TPO = Thrombopoietin CSF = colony stimulating factors Dr. Gerhard Mehrke 23 Erythropoese Entkernung der Zelle Retikolozyt mit aggregierten Ribosomen Erythrozyt ohne Mitochondrien anaerobe Glykolyse Dr. Gerhard Mehrke 24 Leukozyten Getrennte Linien für Lymphoide Zellen (B-, T-Zellen) und Myeloide (Granulozyten…) Blutkrebs: Lymphome Myelome Dr. Gerhard Mehrke 25 Blutausstrich Leukozyten Granulozyten (Mikrophagen) Neutrophilstabkernig Eosinophil Neutrophilsegmentkernig Basophil Lymphozyt Monozyt Dr. Gerhard Mehrke 26 Myelotische Entwicklung Makrophagen und Granulozyten wandern ins Gewebe Verschiedene Differenzierungsformen in den Geweben Dr. Gerhard Mehrke 27 Leukozyten Abwehrzellen Funktion Monozyten im Blut Vorläufer der Makrophagen Makrophagen (große Freßzellen) phagozytieren in allen Geweben und in der Lymphflüssigkeit Antigenpräsentierende Zellen (APZ) z. B. Makrophagen, B-Zellen und Langerhanszellen der Haut. sie "präsentieren" Antigene und starten damit eine Reaktionskette der Immunantwort Dr. Gerhard Mehrke 28 Leukozyten Abwehrzellen Funktion Granulozyten Neutrophile Granulozyten (kleine Freßzellen) 45-75% der Leukozyten phagozytieren Bakterien, Viren und Pilze im Blut Eosinophile Granulozyten 1-7% Abwehrzellen gegen Parasiten, allergische Reaktionen Basophile Granulozyten Abwehrzellen gegen Parasiten, allergische Reaktionen, Entzündungsreaktion, Juckreizentstehung. (im Interstitium Mastzellen genannt) ~ 2% Dr. Gerhard Mehrke 29 Leukozyten Neutrophile Granulozyten Zellen verlassen, gesteuert über Botenstoffe Blutgefäße Dr. Gerhard Mehrke 30 Leukozyten Basophile Granulozyten (im Interstitium: Mastzellen) ~ 2% Granulozyten, Makrophagen gehören zum unspezifischen zellulären Abwehrsystem Neuere Forschungen zeigen, dass basophile Granulozyten, eine wichtige Funktion für die Aktivierung des »immunologischen Gedächtnisses« und die Abwehr von Infektionen haben. Bisher wurden basophile Granulozyten hauptsächlich mit allergischen Reaktionen und Parasiteninfektionen in Verbindung gebracht. Dr. Gerhard Mehrke 31 Leukozyten - Lymphozyten Spezifisches zelluläres Abwehrsystem Abwehrzellen Funktion B-Zellen B-Lymphozyten Vorläufer der Plasmazellen Plasmazellen auf Antikörperproduktion spezialisierte Zellen B-Gedächtniszellen langlebige B-Zellen mit "Antigengedächtnis" Dr. Gerhard Mehrke 32 Leukozyten - Lymphozyten Abwehrzellen Funktion T-Zellen T-Helfer-Zellen aktivieren Plasmazellen und Killerzellen, erkennen Antigene auf antigenpräsentierenden Zellen T-Supressorzellen bremsen die Immunantwort, hemmen die Funktion von BZellen und anderen T-Zellen T-Gedächtnis-Zellen langlebige T-Zellen mit "Antigengedächtnis" Dr. Gerhard Mehrke 33 Leukozyten - Lymphozyten Zytotoxische T-Zellen erkennen und zerstören von Viren befallene Körperzellen und Tumorzellen; reagieren auf bestimmte Antigene der Zielzellen spezifisch Natürliche Killerzellen (NK) greifen unspezifisch virusinfizierte Zellen und Tumorzellen an Dr. Gerhard Mehrke 34 Thrombozyten (Blutplättchen) kleinste korpuskuläre Bestandteile im Blut unregelmäßig geformte, flache Zellbruchstücke ohne Zellkern Durchmesser 1-3 μm, Dicke < 1 μm Entwicklungszyklus: durch Einwirkung von Thrombopoetin auf Megakaryozyten des Knochenmarks Lebensdauer im Blut ca. 10 d Abbau in Leber, Lunge und Milz Funktion Mitwirkung an der Blutgerinnung Thromozytopenie geht mit erhöhter Blutungsneigung einher - Petechienbildung Dr. Gerhard Mehrke 35 Blutanalyse Dr. Gerhard Mehrke 36 Zusammenfassung Blutzellbildung im roten Knochenmark Hämatokrit (Hkt): der Anteil der Blutzellen (Erythrozyten) am Blutvolumen Thrombozyten: Blutstillung Leukozyten: Abwehrzellen Granulozyten Lymphozyten Unspezifische (Granulozyten, Makrophagen) und spezifische (B-, T-Lymphozyten) Abwehrfunktionen Spezifisches Abwehrsystem: Antikörper gebildet von Plasmazellen (B-Lymphozyten) Leukozyten auch im Gewebe Dr. Gerhard Mehrke 37
