OPTIK

Blut
Funktion, Zusammensetzung und Volumen des Blutes
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In sämtlichen Organen vorhanden
Organe entnehmen ihm Substanzen, die sie brauchen und geben Stoffwechselprodukte sowie Hormone
ab
Auch Wärmetransport
Transport- und Kommunikationssystem, unerläßlich für Körperfunktionen
Liefert wichtige Informationen über normale und pathologische Funktionen
o Lunge: CO2 und O2
o Niere: Kreatinin
o Endokrine Drüsen: Hormone
Abwehrfunktionen gegen Viren, Bakterien, Pilze und pathologisch veränderte Körperzellen
Hochspezialisierte Leukozyten erkennen fremde Eindringlinge und machen sie in der Regel unschädlich
Gerinnungssystem schützt vor Verlust von Blut bei Verletzungen
Das Blutvolumen ist eine Funktion des Körpergewichts
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Besteht hauptsächlich aus Wasser mit Elektrolyten, wasserlöslichen Nährstoffen, Vitaminen und Gasen
Außerdem Proteine, Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten
Etwa 7% der fettfreien Körpermasse
Normales Blutvolumen zur Aufrechterhaltung des Kreislaufs notwendig  Druck, Herzleistung
Messung des Blutvolumens entweder über radioaktiv markierte Erys oder durch Bestimmung des
Plasmavolumens (Blutvolumen = Plasmavolumen / (1-Hämatokrit)
Hämatokrit ist der Volumenanteil der Blutzellen pro Einheit Blutvolumen
o Im Mittel bei Mann 0,45, bei Frau 0,42
o Über 99% von Erys
Üblicherweise aus der V. cubitalis, steht für Gesamtblut, nicht für Kapillarblut
o Dort ist er meist niedriger  Fåhraeus-Lindqvist-Effekt da schnellere Flußgeschwindigkeit
o Geht nur wegen Elastizität der Erys
Blutplasma ist aus vielen Komponenten zusammengesetzt
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Plasma zu 90% aus Wasser und 10% aus gelösten Substanzen (Proteine  70%, niedermolekulare
Stoffe  20% und Elektrolyte 10%)
Plasmaproteine größte Unterschiedlichkeit
Erhält man durch Zentrifugation von ungerinnbar gemachtem Blut
Proteinkonzentration ca. 70g/l
Zentrifugation nach Gerinnung  Blutserum, gerinnungsaktive Proteine (Fibrinogen) fehlen
Proteine sind sehr heterogen, mehrere hundert verschiedene
Fünf Grundfraktionen:
o Albumin
35 - 40 g/l
o 1-Globuline
1,3 – 4 g/l
o 2-Globuline
4 – 9 g/l
o -Globuline
6 – 11 g/l
o -Globuline
7 – 15 g/l
Albumin:
o Sorgt für kolloidosmotischen (onkotischen) Druck (KOD)
o Für ca. 80% des Drucks verantwortlich
o KOD des Plasmas normal bei ca. 3,3 kPa, im Interstitium bei 0,7 kPa
o Unterschied bestimmend für Verhältnis, hält Blut in Gefäßen
o Bei Abfall von Konzentration (z.B. durch die Niere) kommt es zu Ödemen
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Spezifische Transportproteine:
o Transferrin (eisenbindendes Protein)
o Transcobalamin (Vitamin-B12-bindendes Protein)
o Transcortin (Cortisolbindendes Protein)
o Sind nicht nur für Transport, auch für Vorrat zuständig
o Große medizinische und physiologische Bedeutung haben Proteine, die am Lipidtransport
beteiligt sind
o Verschiedene Klassen von Lipoproteinen
 Mit sehr geringer Dichte (very low density lipoproteins, VLDL)
 Mit geringer Dichte (LDL)
 Mit hoher Dichte (HDL)
 Transportieren Triacylglyceride, Phospholipide, Cholesterin, Cholesterinester und
fettlösliche Vitamine
 Am cholesterinreichsten sind LDL, enstehen durch Abbau von VLDL durch
Lipoproteinlipase der Endothelzellen
 Wenn wenig HDL und viel LDL, dann Atheromatose und Arteriosklerose
Plasmaelektrolyte
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Gesamtheit der im Plasma gelösten haben osmolare Konzentration von ca. 290 mosm/l
Hohe extrazelluläre Natriumkonzentration von Bedeutung für Extrazellularvolumen
Hohe intrazelluläre Kaliumkonzentration von Bedeutung für Membranpotential
Osmotisch wirksame Teilchen (Osmolyte) erzeugen an semipermeablen Membranen osmotischen
Druck von 770 kPa bei 37°C
Im Endothel nicht wirksam, dort der mittlere kolloidosmotische Druck von 3 kPa
Salzlösungen für Infusionen müssen isoton sein (gleicher osmotischer Druck)
Hypotone Lösungen verursachen Zellödem
Isosmolare Glucose- oder Harnstofflösungen sind nicht isoton, da sie Membran durchdringen
Zelluläre Bestandteile des Blutes
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Einteilung nach morphologischen und funktionellen Kriterien in:
o Erythrozyten (rote / Hämoglobin / größter Anteil)  Gastransport Lebenszeit ca. 120 Tage
o Leukozyten (weiße) heterogene Gruppe, Abwehrsystem
o Thrombozyten (Blutplättchen) aktivieren zielsicher und schnell Reaktionen zur Reparatur von
Gefäßen
Verschiedene Blutzellen entstehen aus einer hämopoetischen Stammzelle
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Stammzellen beim Fetus in Leber und Milz, beim Erwachsenen im roten Mark der flachen Knochen
Stammzellen sind pluripotent, haben Fähigkeit zur Selbsterneuerung
Aus pluripotenten Stammzellen werden hämopoetische Vorläuferzellen, die sich zu den reifen
Zellformen weiterentwickeln
Hämopoetische Vorläuferzelle ist auf endgültigem Differenzierungsweg, gehört zum Proliferationspool
Teilungspotential enorm steigerbar
Lebenszeit ist unterschiedlich:
o Erys: 120 Tage, Faktoren für Bildung sind Cobalamin und Folsäure (DNA-Bildung),
geschwindigkeitsbestimmend ist Eisen, bei Fehlen eines Faktors  Anämie (Ery-mangel)
o Lymphozyten: Monate bis Jahre
o Granulozyten: einige Stunden
o Mono- und Thrombozyten: ca. 5 – 7 Tage
Hämopoetische Wachstumsfaktoren sind auch therapeutisch einsetzbar
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Erythropoetin und Thrombopoetin wirken spezifisch, andere eher unspezifisch
Werden lokal im Knochenmark gebildet, wirken parakrin (Interleukine und colony stimulating factors)
Interleukin 3 hat breites Wirkungsspektrum, vor allem auf frühe Phase der Hämopoese
Später spezifische Faktoren:
o Erythropoetin: auf Proerythroblasten
o GM-CSF und G-CSF: auf Granulozyten- und Makrophagen-Vorläuferzellen
o Thrombopoetin: auf Megakaryozyten
Erythrozyten dienen vor allem dem Gastransport
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Unter Ruhe O2-Verbrauch ca. 500 l/Tag
In Lunge aufgenommen, an Hämoglobin in Erys im Blut transportiert, CO 2 auf dem Rückweg an Häm
Erys haben spezielles Membranskelett, Bedeutung für Deformierbarkeit in Kapillaren
Auf Außenseite befinden sich Blutgruppenantigene  wichtig für Bluttransfusionen
In den engen Kapillaren müssen Erythrozyten ihre Form verändern
Erys sind kleine bikonkave Scheiben mit Durchmesser von 8 m
Hohe Oberfläche, können sich deformieren
Membran aus Phospholipiddoppelschicht mit integralen Proteinen durchzogen (CL -/HCO3-Austauscher,
Glykophorin)
Auf Innenseite der Membran molekulares Maschenwerk, das Membranskelett
Hauptkomponente bilden fadenförmige Spektrinmoleküle durch Aktin und andere Verbindungsproteine
verknüpft
Genetisch bedingte Verminderung der Zahl der Spektrinmoleküle führt zu kugelförmiger Auftreibung
(kongenitale Spherozytose)  verkürzt drastisch Lebensdauer  Anämie  da Milz abbaut, kann
Anämie durch Splenektomie gemildert werden
Oberflächenantigene auf der Erythrozytenmembran bestimmen die Blutgruppe
o Sind Glykolipide, die als Antigene wirken können
o Führen in fremden Organismus zur Bildung von Antikörpern
o Kommen nicht nur auf Erys vor
o Nur eineiige Zwillinge haben identisches Muster
o Bis heute etwa 15 Blutgruppensysteme mit mehr als 100 Blutgruppenantigenen entdeckt
o AB0-System und Rhesus-System von überragender Bedeutung
AB0-System:
o Vererbung nach Mendel-Gesetzen
o A,B,AB und 0
o Heterogenetische Substanz `H´ in allen Erys ist antigenetisch stumm, wohl Grundstruktur der
A- und B-Antigene
Rhesus-System:
o Aus drei unterschiedlichen Antigenen (C,D,E), gehören ebenfalls zu Glykolipiden
o D am häufigsten, wenn vorhanden  rhesuspositiv
o Bei Rhesusnegativen fehlt Antigen D auf Ery-Oberfläche (Europa 15%)
o Antikörper gegen Rhesusantigene kommen natürlicherweise nicht vor, erst bei Kontamination
wird es gebildet
o Besonders bei Schwangerschaften, (Mutter negativ, Kind positiv) erste ungefährlich, wird nur
sensibilisiert, bei den folgenden können massiv Antikörper der Mutter das Kind gefährden,
wird durch Anti-D-Prophylaxe verhindert, dadurch fetale Erys abgebaut, bevor Immunsystem
reagieren kann
Bluttransfusion
o Blutgruppenkostellation muß genauestens geprüft werden
o Große (Spendererys und Empfängerserum) und Kleine Kreuzprobe (Spenderserum und
Empfängererys)
Über mögliche Ursachen von Anämien kann man mit einfachen Methoden Aufschluß erhalten
Erythozytenindices:
o MCV (fl) (mittleres Ery-Volumen): Hämatokrit / Ery-Konzentration
o MCH (pg) (mittlere Hämoglobinmenge pro Ery): Hämoglobinkonz. / Ery-Konzentration
o MCHC (g/l Erys) (mittlere Hämoglobinkonz. der Erys): Hämoglobinkonz. / Hämatokrit
Anämie bei Hämoglobinkonz. unter 140 g/l beim Mann und unter 120 g/l bei der Frau
Androgen wirkt aktivierend auf Erythropoetin
Mit MCV, MCHC und MCH wird Anämie weiter bestimmt
MCV hoch: Makro-, MCV tief: Mikrozytose
Hyper- / hypochrom: wenn MCHC hoch/tief
Makrozytäre Anämie bei Cobalaminmangel  DNA-Bildung gehemmt, zuviel Häm in zuwenig Erys
Mikrozytäre, hypochrome Anämie bei schweren Eisenmangelzuständen, zuwenig Häm pro Ery
Bestimmung der Retikulozyten auch von diagnostischer Bedeutung, sind die jungen Erys, die
Knochenmark verlassen, Name wegen netzartiger Struktur in ersten 2-3 Tagen, normaler Anteil an
gesamter Ery-Anzahl bei 0,5 – 1%, Verminderung bei Proliferationsstörungen
Blutsenkungsgeschwindigkeit (BSG) gibt Auskunft über Verlauf von Krankheitsprozessen
Erys sind schwerer, sinken ab (in erster Stunde beim Mann 3 – 6mm, bei Frau 6 – 12mm[schneller, da
weniger Reibung aufgrund weniger Erys])
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Erhöhung der BSG bei Entzündungen und vermehrtem Gewebszerfall, da Erythrozytenagglomerate im
Blut, Erys ballen sich zusammen, sinken schneller
Das spezifische und unspezifische Abwehrsystem des Körpers
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Infektion ist Eindringen von pathogenen Mikroorganismen in den Körper und ihre Vermehrung in
verschiedenen Geweben
Wirtsorganismus reagiert mit Abwehrmaßnahmen
Spezifisches System merkt sich Strukturen und tötet sie zielgerichtet
Unspezifisches System tötet alles Fremde ab
Unspezifische Abwehrmechanismen sind bereits bei der Geburt voll ausgebildet
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Gegen weites Spektrum wirksam
Pro Spezies anders
Träger der unspezifischen Abwehr sind :
o Humorale Faktoren
 Lysozym
 C-reaktives Protein
 Interferone
 Das Komplementsystem
o Zelluläre Abwehrsysteme
 Granulozyten
 Phagozytierende Makrophagen
 Natürliche Killerzellen
Einige von diesen haben Vermittlerrolle zwischen spezifischem und unspezifischem System
Lysozym spaltet Bruchstücke aus Zellwand grampositiver Bakterien und mit Komplement auch aus
gramnegativen, kommt im Gewebe und in fast allen Körperflüssigkeiten vor
C-reaktives Protein bei normalen Individuen nur in Spuren nachweisbar, jedoch bei Pneumonie oder
rheumatischem Fieber stark erhöht, bindet an Oberflächenstrukturen auf vielen Pilzen und Bakterien,
kennzeichnet diese so für Angriff des Komplementsystems und der Phagozyten (Oponisierung)
Interferone sind speziesspezifische Glykoproteine, von virusinfizierten Zellen gebildet, hemmen
Virusausbreitung, drei Familien:
o Interferon  (Leukozyten-IFN)
o Interferon  (Fibroblasten-IFN)
o Interferon  (Immun-IFN)
IFN und IFN strukturell ähnlich, wirken als antivirale Wirkstoffe
IFN von aktivierten T-Zellen gebildet, wesentlicher humoraler Faktor bei Vermittlung der
Immunantwort, ist also eigentlich Signalmolekül der spezifischen Abwehr
Das Komplementsystem: Eine Proteinfamilie, die Löcher in Zellmembranen bohren kann
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Familie von ca. 20 Proteinasen, wirken komplementär zu spezifischen Antikörpern, töten mit diesen
Fremdzellen durch Lyse ab
Können örtlich durch mononukleäre Phagozyten freigesetzt werden, kommen auch im Plasma und
anderen Körperflüssigkeiten vor
Wird lokal aktiviert
Klassischer Aktivierungsweg: durch Immunglobuline
Alternativer Aktivierungsweg: Startsignal durch Membranpolysaccharide oder C-reaktives Protein,
aktivierung durch Zellwand der Fremdkörper ohne Beteiligung von Antikörpern
Endresultat ist Phagozytose oder Lyse
Spaltprodukte entstehen bei Komplementaktivierung, haben auch andere biologische Funktionen bei der
Infektabwehr
C3a:
o Ist chemotaktischer und aktivierender Faktor für neutrophile Granulozyten
o Erhöht Gefäßpermeabilität für Phagozyten von Blut ins Gewebe
o Führt zu Freisetzung von vasoaktiven und permeabilitätssteigernden Substanzen aus
Mastzellen
C3-Mangel führt zu wiederkehrenden eitrigen Infektionen, wichtiger Abwehrmechanismus gegen
pyogene (eiterauslösende) Erreger
Unspezifische Entzündungszellen schlucken und verdauen Fremdmaterial
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Neutrophile, polymorphkernige Leukozyten im Blut und mononukleäre Phagozyten im Blut und
Gewebe fressen Mikroorganismen
Durch Chemotaxis werden unspezifische Abwehrmechanismen zum Eindringling gelockt
Phagozytose beginnt mit Anlagerung der Phagozyten an Mikroorganismen, geschädigte Zellen oder
große Antigen-Antikörper-Aggregate, Erleichterung durch Kennzeichnung
Umschließung mit Pseudopodien
Lyse in der Zelle durch Lysosomen über Proteasen, Peptidasen, Oxidasen, Desoxyribonukleasen und
Lipasen, ebenso wie reaktive Sauerstoffmetabolite
Ausnahmen können sich sogar in Makrophagen vermehren (Tuberkulose, Typhus, Gonorrhö und Lepra)
Letzte Chance ist dann Kooperation mit T-Helferzellen, diese aktivieren Makrophagen, Synthese
zytotoxischer Peptide, machen fast alles platt
Sind Parasiten zu groß, helfen eosinophile und basophile Granulozyten, setzen zytotoxische Substanzen
frei und schädigen dadurch Parasiten
Die Merkmale des spezifischen Abwehrsystems
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Erkennt und eliminiert fremde Molekülstrukturen mit hoher Präzision
Hochspezifisch, sehr vielfältig, Gedächtnis, können zwischen körperfremd und –eigen erkennen
Bei falschem erkennen, z.B. gegen eigene Zellen  Autoimmunkrankheit
Zellen des lymphatischen Systems vermitteln Immunreaktionen
Erste Barriere sind Deckflächen der Haut und der Schleimhäute
Zweite Front sind Lymphozyten, Granulozyten und Makrophagen
Sekundäre lymphatische Organe sind die wichtigste Front, größter Teil der Eindringlinge wird hier
abgefangen und immunkompetenten Lymphozyten durch antigenpräsentierende Zellen dargereicht
Mikrooragnismen gelangen zu Lymphknoten, Fremdkörper im Blut zur Milz
Infektionen wirken sich hier aus (Vergrößerung)
Mononukleäre Phagozyten spüren am effektivsten auf
Milz ist der „TÜV“ der Abwehrzellen, alte oder kaputte werden hier aussortiert
Lymphozyten Rolle bei Antikörperproduktion und Gedächtnisfunktion
Entwicklung aus lymphatischen Stammzellen im Knochenmark, werden in primären lymphatischen
Organen geprägt (T-Zellen im Thymus, B-Zellen im lymphatischen Knochenmark)
Dann in die sekundären lymphatischen Organe, Kontakt mit Antigen legt sie auf einen Typ fest
B-Zellen zu Plasmazellen, T-Zellen zu Killer-, Helfer- und Gedächtniszellen
Lymphozyten haben Oberflächenrezeptoren
o B-Zellen: membranständige Immunglobuline (10 11 verschiedene)
o T-Zellen: T-Zell-Rezeptoren (1015 verschiedene)
Plasmazellen produzieren Immunglobuline
Antikörper können Erreger nicht dauerhaft schädigen, aber markieren, nach erstem Kontakt gezielte
Antwort und Bekämpfung
Immunglobulinmoleküle vermitteln humorale Immunantwort
Antigen (Epitop) wird meist nur von passendem Immunglobulinrezeptor (Epitop) erkannt
Antigen selektioniert also Zellen  dann Klonung dieser Zellen zu Plasmazellen
(Antikörpersezernierung) und Gedächtniszellen
Jede antikörperproduzierende Zelle macht auch nur einen Antikörper
Antigenzellen gegen körpereigene Makromoleküle werden während Embryonalperiode eliminiert
Meist sind für Plasmazellenklonierung auch noch Antigenpräsentierende und T-Helfer-Zellen
notwendig
Humorale Antikörper (Immunglobuline / fünf Klassen [IgG, IgM, IgA, IgE und IgD] ) markieren
Antigene
Einfachste Form (IgG) Struktureinheit eines Antikörpers aus zwei leichten und zwei schweren Ketten
Fc-Anteil führt zur Komplementfixierung, ist also molekulare Antenne für Phagozyten und lytisches
Komplementsystem
Fab-Anteil ist antigenbindende Region des Moleküls, variable AS-Sequenz, spezifisch auf Antigen
Nach Antigenkontakt steigt Antikörperkonzentration nach einer Woche logarithmisch an, fällt dann
schnell wieder ab (Primäreaktion)
Sekundärreaktion löst schneller, stärker, über eine längere Zeit, besser ausgerichtete Antikörper aus
Primärreaktion durch Antikörper der Klasse IgM, Sekundärreaktion IgG
Durch Impfungen kann man immunisieren, aktiv und passiv
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Aktiv:
o Verabreichung von abgetöteten Erregern oder Teilen davon
o Primärreaktion (Vorwarnung)
o Hält lange vor
Passiv:
o Zufuhr von Immunserum
o Zeitlich begrenzt, da Serum abgebaut wird
Bei Säuglingen bekommt Kind von Mutter eine passive Immunisierung mit
T-Zellen helfen, töten und haben ein Gedächtnis
Erfüllen zahlreiche Aufgaben:
o Vermitteln zelluläre Immunreaktionen
o Töten virusinfizierte Zellen ab
o Mit antigenpräsentierenden Zellen differenzieren sie als Helferzellen B-Zellen zu Plasmazellen
Haben
o T-Zell-Antigenrezeptoren (Ähnlichkeit mit Immunglobulinmolekülen)
o Histokompatibilitätsantigene (beeinflussen weite Bereiche der Immunreaktivität)
o Zusätzlich noch hormonähnliche Signalstoffe, Zytokine für Aktivierung von B- und T-Zellen
Sind Träger der spezifischen zellulären Antwort
Sind im Blut und zum Teil in sekundären Lymphorganen
Nach antigener Stimulation Differenzierung zu:
o T-Gedächtniszellen
o T-Effektorzellen, unterteilt in:
 T-Helferzellen
 Zytotoxische T-Zellen
o T-Suppressorzellen, Existenz aber nicht sicher nachgewiesen
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T-Helferzellen helfen bei Differenzierung von B-Zellen zu Plasmazellen mittels der Zytokine
Es gibt TH1- und TH2-Zellen
TH1-Zellen aktivieren Makrophagen und hemmen T H2-Zellen, also Richtung Entzündung
TH2-Zellen aktivieren B-Zellen (Immunglobulinbildung) und hemmen Makrophagenaktivierung
Zwei Wege, die „entweder - oder“ passieren
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Histokompatibilitätsantigene sind für Immunreaktion bedeutsam
Sie sind Zelloberflächenmoleküle, werden durch Genkomplex kodiert, den
Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC), dieser hat große Anzahl von Genen und ist durch
ausgesprochenen Polymorphismus gekennzeichnet, nach diesem Muster kann Verwandschaftsgrad
festgestellt werden, verantwortlich für z.B. Organabstoßung nach Transplantation
Entscheidende Abschnitte von Antigenen können auf Zelloberflächen präsentiert werden
Antigenpräsentierende Zellen sind verwandt mit mononukleären Phagozyten
Fahnden nach fremden Zellen und führen nach Aufnahme das innere Epitop den T-Zellen vor
Wenn fremd, dann Aktivierung der Abwehr durch T-Killer- und T-Helfer-Zellen
Auch B-Zellen können Antigene aufnehmen, erkennen es jedoch am äußeren Epitop, präsentieren dann
nach Aufbereitung das innere Epitop den T-Zellen, diese regen nach Erkennung B-Zellen zur
Vermehrung an
Selektivität wird MHC-Restriktion genannt
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T-Killerzellen töten körpereigene Zellen ab, an denen ein Fremdantigen und MHC-I-Moleküle auftreten
(z.B. nach Virusinfektion), über Perforine (membranschädigende Proteine), auch gegen Transplantate,
deswegen heißen MHC-I-Moleküle auch Transplantationsantigene
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Der Unterschied zwischen Selbst und Fremd
T-Zellen werden im Thymus nach positiven und negativen Mechanismen aussortiert
Positive Selektion:
o T-Zellen werden durch MHC-Moleküle zu T-Helfer- oder T-Killer-Zellen geprägt
o Verläuft über Erkennung körpereigener MHC-Moleküle
Negative Selektion:
o Vernichtung von autoreaktiven T-Zellen
o Nur die besten kommen aus dem Thymus raus (max. 1%)
Immunsuppression und Immundefizienz
Glucocorticoide, Antimetabolite und spezifisch wirkendes Cyclosporin werden als Immunsuppressiva
eingesetzt
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Hemmen Interleukin 1 und 2 sowie Zytokine, welche wichtig für T-Zellen Aktivierung sind
AIDS dezimiert die Zahl der T-Helferzellen, dadurch abgeschwächte Immunantwort  TOD
Blutstillung und Wundheilung
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Verletzungen im Blutgefäßsystem müssen rasch und zuverlässig abgedichtet werden
Thrombozyten aggregieren innerhalb kürzester Zeit  Wundverschluß
Reparatur des Gewebes durch Wachstumsfaktoren aus Thrombozyten, Makrophagen und
Endothelzellen
- Abbau des Thrombozytenpfropfes durch fibrinolytisches Plasminsystem des Plasmas
Normalerweise haften Thrombozyten nicht an Endothelzellen
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Hemmwirkung auf Thrombozyten haben:
o Prostacyclin, von Endothelzellen gebildet und freigesetzt
o Stickstoffmonoxid (NO)
o Heparin
Thrombozyten werden klebrig, wenn sie mit Kollagenfasern in Berührung kommen
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Entstehen aus Megakaryozyten durch Abschnürungen (jeweils ca. 500)
Normale Anzahl 150000 – 300000 / l Blut, unter 50000 / l Störungen der Blutstillung
Bei Gefäßverletzung subendotheliale Kollagenfasern freigesetzt, an die sie sich sofort heften
Anheftung mit Hilfe des von-Willebrand-Faktors (vWF), Protein von Endothelzellen
Wenn defekt, Bindung nicht mehr möglich
Unmittelbar nach Anlagerung Aktivierung der Thrombozyten:
o Sekretion von zusätzliche Agonisten (ADP, Thromboxan, Serotonin), locken zusätzlich
Thrombozyten an
o Werden klebrig (Formänderung)
o Bilden Pfropf
Aktivierte Thrombozyten sind stachelig und setzen Signalmoleküle frei
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Auslöser für Formänderung ist Ca2+-induzierter Übergang von globulärem Aktin in langgestrecktes,
fibrilläres Aktin
Begleitet von Sekretion des Inhaltes der elektronendichten Granula und der -Granula
o Vasokonstriktorische Faktoren (Serotonin, PDGF)
o Aggregationsfördernde Faktoren (ADP, Thrombospondin, Fibrinogen)
o Adhäsionsfördernde Faktoren (Fibronectin, vWF)
o Wachstumsfördernde Faktoren (PDGF, TGF, FGF)
o Thrombin, wichtiger Faktor für Thrombozytenaggregation
o Außerdem bilden alarmierte Thrombozyten Thromboxan A2 (stark vasokonstriktorisch,
verstärkt Thrombozytenaktivierung), und PAF (koppelt Gerinnungssystem und
Abwehrsystem)
Wie entsteht ein Thrombozytenpfropf?
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Kennzeichen der Aggregation sin Umorganisierung der Thrombozytenmembran und Kontraktion der
Aktin-Myosin-Komponenten des Zytoskeletts
Freisetzung von Glykoprotein GP IIb/IIIa, an das sich Fibrinogen und Fibronectin binden
Angeheftete Thrombozyten setzen Lockstoffe frei, aktivieren weitere, die sich anlagern  Pfropf
Normal innerhalb von 2 – 4 Minuten
Die Gerinnung des Blutes führt zu einem stabilen Wundverschluß
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Nach Thrombozytenthrombus wird Fibrin eingelagert, Bildung dieses roten Thrombus verläuft in drei
Phasen (Aktivierungsphase, Koagulationsphase und Retraktionsphase)
An Gerinnungskaskade beteiligte Faktoren werden römisch beziffert, a bedeutet aktiviert
Gerinnungssystem ist Kaskade um den Faktor X
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Aktivierungsphase:
o Exogene Aktivierung durch Gewebethromboplastin, das Faktor VII aktiviert
o VIIa bildet mit Ca2+ und Phospholipiden Komplex, der Faktor X aktiviert
o Endogene Aktivierung durch Kontakt von Faktor XII mit Kininogen und Kallikrein, dadurch
Aktivierung von Faktoren XI und IX
o Faktor IXa zusammen mit Phospholipiden, Ca2+ und Faktor VIIIa ein Komplex, der Faktor X
aktiviert
o Faktor Xa hat zentrale Rolle und wirkt als effizientes Mitogen von Endothelzellen und glatten
Muskelzellen sowie als potenter Aktivator von Lymphozyten
o Fehlt der Komplex aus Faktoren VIIIa und IXa tritt Hämophilie A/B (A ohne VIII, B ohne IX)
auf (Blutgerinnungsstörung)
Koagulationsphase
o Aktivierungsphase endet mit Bildung von enzymatisch aktivem Thrombin
o Dies spaltet nun aus Fibrinogen niedermolekulare Peptide ab
o Entstandene Fibrinmonomere lagern sich zu Fibrinpolymer zusammen
o Durch Wirkung des Faktors XIII kovalente Bindungen, um Gerüst zu stabilisieren
Retraktionsphase
o Fibrinfäden legen sich über Thrombozytenthrombus und verbinden sich mit Thrombozyten
o Fibronectin wirkt auch noch mit
o Thrombin aktiviert auch noch kontraktiles Aktin-Myosin-System  Thrombus zieht sich
zusammen, wird dicht, stabil und klein
Hemmstoffe der Blutgerinnung in vivo und in vitro
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Blutplasma enthält normalerweise verschiedene Proteaseinhibitoren, die Fibrinbildung verzögern
Heparin verstärkt diese Inhibitoren, wird endogen von Endothelzellen und Mastzellen gebildet, hat also
wichtige Bremsfunktion bei Gerinnungssteuerung, wird auch parenteral verwendet, stammt da aus
Tieren, setzt sofort ein
Cumarine verhindern in Leber Bildung intakter Vitamin-K-abhängiger Gerinnungsfaktoren (II, VII, IX,
X – Prothrombinkomplex) setzen erst nach 36 – 48 Stunden ein
Gerinnungstests
o Quicktest, Zeit die zur Gerinnung benötigt wird im Verhältnis zur normalen Gerinnungszeit
Einmal gebildetes Fibrin kann auch wieder aufgelöst werden: das Plasminsystem
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Greift am Fibrin an
Plasmin ist eine Protease, die unlösliches Fibrin in lösliche Fibrinopeptide spaltet
Inaktive Vorstufe, Plasminogen, kann durch Gewebeaktivatoren und intravasal entstehende Aktivatoren
in aktive Form überführt werden
Werden auch therapeutisch zur Lösung von Blutgerinnseln eingesetzt
Fibrinolyse ähnlich komplex wie Gerinnung
Plasmin spaltet Faktoren V und VIII, Fibrinogen und Fibrin
Entsteht aus Plasminogen, welches von Faktor XIIa aktiviert wird
Freisetzung ausgelöst durch Gewebedehnung und Catecholamine
Plasminogen und Plasminogenaktivator bleiben am Fibrin kleben, welches dann aufgelöst wird
Ebenso wird weitere Produktion von Fibrin durch Abbau der Faktoren V und VIII gehemmt
Wird auch therapeutisch genutzt
Die Wundheilung wird von Entzündungszeichen begleitet
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Ziel der Wundheilung ist Wiederherstellung der Integrität des Gewebes nach Verletzung
Zellen haben Aufräumfunktion oder Reparaturaufgaben
Lymphozyten, Granulozyten und Makrophagen beseitigen Zellreste, Bakterien, abgestorbene
Gewebezellen
Freiwerdende Substanzen führen zu Entzündung, vier Zustände:
o Erwärmung (Calor)
o Rötung (Rubor)
o Schwellung (Tumor)
o Schmerz (Dolor)
Erwärmung und Rötung durch erhöhte Blutzufuhr
Schwellung durch erhöhten Austritt von Flüssigkeit und Plasmaproteinen ins Gewebe
Permeabilitätssteigernde Faktoren (Histamin, Bradykinin, Prostaglandin E 2) an Schmerz beteiligt
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Nach Abwehr der Bakterieninvasion und Zelltrümmerphagozytose  Wundheilung
o Neubildung von Blutgefäßen, aktiviert durch Faktor Xa und FGF
o Vermehrung und verstärkte Kollagenbildung durch Fibroblasten
o Wachstum der epidermalen Keratinozyten, welche Wunde definitiv abdecken
Fibroblasten werden angelockt, vermehren sich, Wunde schließt sich
Extrazelluläre Matrix dient als Architekturvorlage für komplexe Wechselwirkung zwischen
Wachstumsfaktoren, Zytokinen und Zellen
Atemgastransport im Blut
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Sauerstofftransport von Lunge zu Gewebe, dort Entfernung von CO2
Maßgeblich für Gasaustausch ist Partialdruck von O2 und CO2 und Konzentration der Gase im Blut
Physikalische Lösung als Durchgangsstufe
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Wegen geringer Löslichkeit sind Mengen im Blut gering
Ohne Lösung jedoch kein Gastransport, einzige Chance für Gase, zu Organen zu gelangen
Chemische Bindung von O2 im Blut
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Sauerstoff wird reversibel an Häm gebunden, ist also Transportprotein für O 2
Bindungskurve ist S-förmig, optimal für Aufnahme wie für Abgabe
In Arterien nahezu alles Häm mit O2 belegt
Zahlreiche Faktoren beeinflusse Affinität zu O2
O2-Bindungskurve: Bindung geht einher mit Partialdruck, S-förmig, ist die chemische Bindung
Physikalische Lösung nimmt linear mit Partialdruck zu
Hämoglobin ist Chromoproteid aus Globin und 4 Häm-Molekülen
O2-Molekül wird an Eisen gebunden, das dann zweiwertig wird
Anlagerungsbindung ist Oxyhämoglobin (HbO2), ohne ist Desoxyhämoglobin (Hb)
Anlagerung heißt Oxygenation, Abspaltung Desoxygenation
Oxy-Blut hellrot, ohne O2 bläulich-dunkelrot
O2-Kapazität hängt von Fe2+ ab, maximal bindet ein Mol Hämoglobin 4 Mol O2, 1 g = 1,39ml O2
Hüfner-Zahl ist 1,34 ml O2 pro Gramm Hämoglobin, Berechnung der O2-Kapazität
O2-Sättigung des Hämoglobins mit Formel SO² = [HbO2] / ([Hb] + [HbO2]), Hb ist desoxy. Häm
Konzentration von chemisch gebundenem O2 ist Produkt aus SO2 und O2-Kapazität
P0,5 = 3,6 kPa = 27 mmHg, ist der P O² bei Halbsättigung
Anlagerung von einem O2 erhöht Affinität für andere, deshalb ist kurve S-förmig
Kurve von Myoglobin ist hyperbolisch, aus Mb + O2  MbO2
S-Form wichtig für Funktion, in Lunge hohe Drücke mit Schwankungen, in Kapillaren niedere Drücke,
jedoch noch hoch genug für Diffusion in Zellen
Einflüsse auf O2-Bindung:
Lage, nicht Form wird verändert
Affinitätsabnahme nach rechts, Zunahme nach links
Temperatur hoch  Affinität runter; Abkühlung  Affinität hoch; jedoch geringe Bedeutung
H+-Konzentration hoch = pH runter  Affinität runter (Bohr-Effekt)
CO2-Konzentration hoch  Affinität runter und andersrum (ebenso Bohr-Effekt)
Bohr-Effekt gut für O2-Aufnahme in Lunge und –Abgabe in Gewebe
Liegt am Austausch von O2 und CO2
2,3-Bisphosphoglycerat (2,3-BPG) senkt Affinität
Inaktive Formen des Hämoglobins
Kohlenmonoxid hat höhere Affinität, bindet reversibel an Hämoglobin, 300 mal größer als O 2
Bindungskurve des O2 stark nach links verlagert, behindert also Abgabe in Geweben
CO Übertritt aus Atemgas ins Blut nur sehr langsam
Durch Oxidationsmittel wird Fe2+ zu Fe3+, Methämoglobin, kann O2 nicht mehr reversibel anlagern 
inaktiv
MetHb (entsteht spontan oder durch Gifte: Nitrate, Nitrite und anilinhaltige Stoffe) muß erst durch
Reduktionsmittel (Dithionit) zu Hb reduziert werden, im Organismus macht das die
Methämoglobinreduktase
Chemische Bindung von Co2 im Blut
-
Wird ähnlich wie O2 transportiert
Bindungsfähigkeit im desoxygenierten Blut höher als im oxygenierten
Gut für Aufnahme in Geweben und Abgabe in Lunge
CO2 liegt im Blut in drei Formen vor:
Physikalisch gelöst
Reversible chemische Bindung größtenteils über CO 2 + H2O  HCO3- + H+ als Bicarbonat
Weniger über Bindung an freie Aminogruppen von Proteinen: CO 2 + R–NH2  R-NH-COO - + H+; R
ist der Proteinrest
Bindung geht einher mit Bildung von H +
Muß also gepuffert werden, Hämoglobin hat da große Bedeutung
CO2-Bindungskurve:
Chemisch gebundener Teil überwiegt wieder den physikalisch gelösten
Es gibt jedoch keine Sättigung
Faktoren entgegengesetzt wie bei O2, Bohr-Effekt heißt hier Haldane-Effekt
Austauschvorgänge im Blut bei CO2-Beladung und –Entladung
Hohes Diffusionsvermögen, schneller Partialdruckangleich zwischen Erys und Plasma
Erhöhung des PCO² führt zu Bildung von HCO3- parallel zu Abpufferung von H+ durch
Nichtbicarbonatpuffer
Pufferkapazität in Erys größer als im Plasma, daher mehr in Erys als im Plasma
In Erys wird HCO3- - Bildung noch beschleunigt durch Corboanhydrase
Gradient entsteht, Bicarbonat gegen Cl- aus Erys ins Plasma (Hamburger-Shift)
Auch im Plasma wird H+-gebildet, jedoch langsamer als im Ery, wirkt dem entgegen  Jacob-StewartZyklus
In Lunge verläuft es genau andersrum
Die CO2-Bindungskurve verläuft steiler als die O2-Bindungskurve
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O2-Druck nimmt stärker ab, als CO2-Druck zunimmt, daher Druck in Kapillaren subathmosphärisch, in
Lunge athmosphärisch
Dadurch können Gasansammlungen im Körper durch das Blut resorbiert werden
Nur so kann genügend CO2 abgeatmet werden, ohne das O2 zuwenig wird