Anatomie en Fysiologie II
Leerdoelen
Aan het einde van dit deel, zult u in staat zijn om:
- De belangrijkste functies van bloed in transport, verdediging, en behoud van homeostase
- Het vloeistofbestanddeel van bloed en de drie belangrijkste soorten gevormde elementen benoemen, en hun relatieve verhoudingen in een bloedmonster
- Bespreek de unieke fysische kenmerken van bloed
- Benoem de samenstelling van bloedplasma, met inbegrip van de belangrijkste oplosmiddelen en plasma-eiwitten
Herinner dat bloed een bindweefsel is. Zoals alle bindweefsels bestaat het uit cellulaire elementen en een extracellulaire matrix. De cellulaire elementen – aangeduid als de gevormde elementen – omvatten rode bloedcellen (RBC’s), witte bloedcellen (WBC’s) en celfragmenten die bloedplaatjes worden genoemd. De extracellulaire matrix, plasma genaamd, maakt bloed uniek onder de bindweefsels omdat het vloeibaar is. Deze vloeistof, die voor het grootste deel uit water bestaat, houdt de gevormde elementen voortdurend in suspensie en stelt ze in staat door het lichaam te circuleren binnen het cardiovasculaire systeem.
Functies van bloed
De primaire functie van bloed is het leveren van zuurstof en voedingsstoffen aan en het verwijderen van afvalstoffen uit lichaamscellen, maar dat is nog maar het begin van het verhaal. Tot de specifieke functies van bloed behoren ook verdediging, verdeling van warmte en handhaving van de homeostase.
Transport
Nutriënten uit het voedsel dat u eet, worden in het spijsverteringskanaal opgenomen. De meeste daarvan gaan in de bloedbaan rechtstreeks naar de lever, waar ze worden verwerkt en weer in de bloedbaan terechtkomen om aan de lichaamscellen te worden afgegeven. Zuurstof uit de lucht die je inademt, diffundeert in het bloed, dat van de longen naar het hart gaat, dat het vervolgens naar de rest van het lichaam pompt. Bovendien laten endocriene klieren die over het hele lichaam verspreid zijn, hun producten, hormonen genaamd, los in de bloedbaan, die ze naar verafgelegen doelcellen brengt. Bloed neemt ook cellulaire afvalstoffen en bijproducten op en transporteert deze naar verschillende organen voor verwijdering. Zo transporteert het bloed kooldioxide naar de longen voor uitademing uit het lichaam, en worden verschillende afvalproducten naar de nieren en de lever vervoerd voor uitscheiding uit het lichaam in de vorm van urine of gal.
Verdediging
Veel soorten WBC’s beschermen het lichaam tegen bedreigingen van buitenaf, zoals ziekteveroorzakende bacteriën die in een wond in de bloedbaan terecht zijn gekomen. Andere WBC’s zoeken naar en vernietigen interne bedreigingen, zoals cellen met gemuteerd DNA die zich zouden kunnen vermenigvuldigen om kanker te worden, of lichaamscellen die met virussen zijn geïnfecteerd.
Wanneer schade aan de bloedvaten tot bloedingen leidt, werken bloedplaatjes en bepaalde eiwitten die in het plasma, het vloeibare deel van het bloed, zijn opgelost, samen om de gescheurde delen van de betrokken bloedvaten te blokkeren. Dit beschermt het lichaam tegen verder bloedverlies.
Behoud van homeostase
Bedenk dat de lichaamstemperatuur wordt geregeld via een klassieke negatieve-feedbacklus. Als u op een warme dag sport, zal uw stijgende lichaamstemperatuur verschillende homeostatische mechanismen in werking stellen, waaronder een verhoogd bloedtransport van uw kern naar de periferie van uw lichaam, die doorgaans koeler is. Terwijl het bloed door de huidvaten stroomt, wordt de warmte aan de omgeving afgegeven, en het bloed dat terugkeert naar de kern van het lichaam is koeler. Op een koude dag daarentegen wordt het bloed weggeleid van de huid om de lichaamskern warmer te houden. In extreme gevallen kan dit leiden tot bevriezing.
Bloed helpt ook om het chemisch evenwicht van het lichaam te handhaven. Eiwitten en andere verbindingen in het bloed fungeren als buffers, die daardoor helpen de pH-waarde van lichaamsweefsels te reguleren. Bloed helpt ook het watergehalte van de lichaamscellen te regelen.
Samenstelling van bloed
U hebt waarschijnlijk wel eens bloed laten afnemen uit een oppervlakkige ader in uw arm, dat vervolgens naar een laboratorium werd gestuurd voor analyse. Bij sommige van de meest voorkomende bloedonderzoeken – bijvoorbeeld onderzoeken naar het vet- of glucosegehalte in plasma – wordt bepaald welke stoffen in welke hoeveelheden in het bloed aanwezig zijn. Andere bloedonderzoeken controleren de samenstelling van het bloed zelf, met inbegrip van de hoeveelheden en soorten gevormde elementen.
Een zo’n test, hematocriet genaamd, meet het percentage RBC’s, klinisch bekend als erytrocyten, in een bloedmonster. De test wordt uitgevoerd door het bloedmonster te centrifugeren in een gespecialiseerde centrifuge, een proces dat ervoor zorgt dat de zwaardere elementen in het bloedmonster worden gescheiden van het lichte, vloeibare plasma (figuur 1). Omdat de zwaarste elementen in het bloed de erytrocyten zijn, bezinken deze helemaal onderin de hematocrietbuis. Boven de erytrocyten bevindt zich een bleke, dunne laag die bestaat uit de overige gevormde elementen van het bloed. Dit zijn de WBC’s, klinisch bekend als leukocyten, en de bloedplaatjes, celfragmenten die ook trombocyten worden genoemd. Deze laag wordt vanwege haar kleur de buffy coat genoemd; zij maakt gewoonlijk minder dan 1 procent van een bloedmonster uit. Boven de buffy coat bevindt zich het bloedplasma, gewoonlijk een bleke, strokleurige vloeistof, die de rest van het monster uitmaakt.
Figuur 1. De cellulaire elementen van bloed omvatten een groot aantal erytrocyten en naar verhouding minder leukocyten en bloedplaatjes. Plasma is de vloeistof waarin de gevormde elementen gesuspendeerd zijn. Een bloedmonster dat in een centrifuge wordt rondgedraaid, laat zien dat plasma het lichtste bestanddeel is. Het drijft boven in de buis, gescheiden van de zwaarste elementen, de erytrocyten, door een buffy coat van leukocyten en bloedplaatjes. Hematocriet is het percentage van het totale monster dat bestaat uit erytrocyten. Ter vergelijking worden gedeprimeerde en verhoogde hematocrietgehalten getoond.
Het volume aan erytrocyten na centrifugatie wordt ook wel packed cell volume (PCV) genoemd. In normaal bloed bestaat ongeveer 45 procent van een monster uit erytrocyten. Het hematocriet van een monster kan echter aanzienlijk variëren, ongeveer 36-50 procent, afhankelijk van geslacht en andere factoren. Normale hematocrietwaarden voor vrouwen variëren van 37 tot 47, met een gemiddelde waarde van 41; voor mannen varieert het hematocriet van 42 tot 52, met een gemiddelde van 47. Het percentage van de andere gevormde elementen, de WBC’s en de bloedplaatjes, is uiterst klein, zodat het normaal niet samen met het hematocriet in aanmerking wordt genomen. Het gemiddelde plasmapercentage is dus het percentage bloed dat niet uit erytrocyten bestaat: bij vrouwen is dat ongeveer 59 (of 100 min 41), en bij mannen ongeveer 53 (of 100 min 47).
Karakteristieken van bloed
Wanneer u aan bloed denkt, is de eerste eigenschap die u waarschijnlijk te binnen schiet de kleur ervan. Bloed dat net zuurstof heeft opgenomen in de longen is helderrood, en bloed dat zuurstof heeft afgegeven in de weefsels is meer schemerig rood. Dit komt doordat hemoglobine een pigment is dat van kleur verandert, afhankelijk van de mate van zuurstofverzadiging.
Bloed is stroperig en voelt enigszins kleverig aan. Het heeft een viscositeit die ongeveer vijf maal groter is dan die van water. Viscositeit is een maat voor de dikte of de stromingsweerstand van een vloeistof en wordt beïnvloed door de aanwezigheid van plasma-eiwitten en gevormde elementen in het bloed. De viscositeit van bloed heeft een dramatisch effect op de bloeddruk en de bloedstroom. Denk maar aan het verschil in stroming tussen water en honing. De meer stroperige honing zou een grotere weerstand tegen de stroming vertonen dan het minder stroperige water. Hetzelfde principe geldt voor bloed.
De normale temperatuur van bloed is iets hoger dan de normale lichaamstemperatuur- ongeveer 38 °C (of 100,4 °F), vergeleken met 37 °C (of 98,6 °F) voor een interne lichaamstemperatuurmeting, hoewel dagelijkse variaties van 0,5 °C normaal zijn. Hoewel het oppervlak van bloedvaten relatief glad is, ondervindt het bloed, wanneer het erdoor stroomt, enige wrijving en weerstand, vooral wanneer de bloedvaten ouder worden en hun elasticiteit verliezen, waardoor warmte vrijkomt. Dit verklaart de iets hogere temperatuur.
De pH van bloed is gemiddeld ongeveer 7,4; bij een gezond persoon kan deze echter variëren van 7,35 tot 7,45. Bloed is dus chemisch gezien iets basischer (alkalischer) dan zuiver water, dat een pH van 7,0 heeft. Bloed bevat talrijke buffers die de pH helpen reguleren.
Bloed maakt ongeveer 8 procent uit van het lichaamsgewicht van een volwassene. Volwassen mannen hebben gemiddeld ongeveer 5 tot 6 liter bloed. Vrouwen gemiddeld 4-5 liter.
Blood Plasma
Zoals andere vloeistoffen in het lichaam bestaat plasma voornamelijk uit water: Het bestaat voor ongeveer 92% uit water. Opgelost of gesuspendeerd in dit water is een mengsel van stoffen, waarvan de meeste eiwitten zijn. Er zijn letterlijk honderden stoffen opgelost of gesuspendeerd in het plasma, hoewel veel van hen slechts in zeer kleine hoeveelheden worden aangetroffen.
Praktijkvraag
Bezoek deze site voor een lijst van normale niveaus die zijn vastgesteld voor veel van de stoffen die in een bloedmonster worden aangetroffen. Met serum, een van de monsters in deze lijst, wordt een plasmamonster bedoeld nadat de stollingsfactoren zijn verwijderd. Welke soorten metingen worden gegeven voor de niveaus van glucose in het bloed?
Plasma-eiwitten
Bijna 7 procent van het volume van plasma – bijna alles wat geen water is – bestaat uit eiwitten. Hiertoe behoren verschillende plasma-eiwitten (eiwitten die uniek zijn voor het plasma), plus een veel kleiner aantal regulerende eiwitten, waaronder enzymen en sommige hormonen. De voornaamste bestanddelen van plasma zijn samengevat in tabel 1.
De drie voornaamste groepen plasma-eiwitten zijn als volgt:
- Albumine is de meest voorkomende van de plasma-eiwitten. Albuminemoleculen, die door de lever worden aangemaakt, dienen als bindende proteïnen-transportvehikels voor vetzuren en steroïdhormonen. Vergeet niet dat lipiden hydrofoob zijn; hun binding aan albumine maakt echter hun transport in het waterige plasma mogelijk. Albumine levert ook de belangrijkste bijdrage aan de osmotische druk van het bloed; dat wil zeggen, de aanwezigheid van albumine houdt water vast in de bloedvaten en trekt water uit de weefsels, over de wanden van de bloedvaten en in de bloedbaan. Dit helpt op zijn beurt om zowel het bloedvolume als de bloeddruk op peil te houden. Albumine maakt normaal ongeveer 54 procent uit van het totale plasma-eiwitgehalte, bij klinische niveaus van 3,5-5,0 g/dL bloed.
- De tweede meest voorkomende plasma-eiwitten zijn de globulinen. Deze heterogene groep bestaat uit drie belangrijke subgroepen: alfa-, bèta- en gammaglobulinen. De alfa- en betaglobulinen transporteren ijzer, lipiden en de vetoplosbare vitaminen A, D, E en K naar de cellen; net als albumine dragen ze ook bij tot de osmotische druk. De gammaglobulinen zijn eiwitten die betrokken zijn bij de immuniteit en zijn beter bekend als antilichamen of immunoglobulinen. Hoewel andere plasma-eiwitten door de lever worden geproduceerd, worden immunoglobulinen geproduceerd door gespecialiseerde leukocyten die plasmacellen worden genoemd. (Zie extra inhoud voor meer informatie over immunoglobulinen.) Globulinen maken ongeveer 38 procent uit van het totale plasma-eiwitvolume, bij klinische niveaus van 1,0-1,5 g/dL bloed.
- Het minst voorkomende plasma-eiwit is fibrinogeen. Net als albumine en de alfa- en bèta-globulinen wordt fibrinogeen door de lever geproduceerd. Het is essentieel voor de bloedstolling, een proces dat verderop in dit hoofdstuk wordt beschreven. Fibrinogeen maakt ongeveer 7 procent uit van het totale plasma-eiwitvolume, bij klinische niveaus van 0,2-0,45 g/dL bloed.
Andere plasma-oplosbare stoffen
Naast eiwitten bevat plasma een grote verscheidenheid aan andere stoffen. Hiertoe behoren diverse elektrolyten, zoals natrium-, kalium- en calciumionen; opgeloste gassen, zoals zuurstof, kooldioxide en stikstof; diverse organische voedingsstoffen, zoals vitaminen, lipiden, glucose en aminozuren; en metabolische afvalstoffen. Al deze niet-eiwitbestanddelen samen maken ongeveer 1 procent uit van het totale plasmavolume.
Tabel 1. Belangrijkste bloedbestanddelen | ||||
---|---|---|---|---|
Bestanddeel en % van bloed | Subbestanddeel en % van bestanddeel | Type en % (waar van toepassing) | Productieplaats | Belangrijkste functie(s) |
Plasma 46-63 procent | Water 92 procent | Vocht | Absorptie door darmkanaal of geproduceerd door metabolisme | Transportmedium |
Plasma-eiwitten 7 procent | Albumine 54-60 procent | Liver | Houdt osmotische concentratie in stand, transport lipidemoleculen | |
Globulinen 35-38 procent | Alpha-globulinen-lever | Transport, osmotische concentratie handhaven | ||
Beta-globulinen-lever | Transport, osmotische concentratie handhaven | |||
Gamma-globulinen (immunoglobulinen)-plasmacellen | Immuunreacties | |||
Fibrinogeen 4-7 procent | Liver | Bloedstolling in hemostase | ||
Regulerende eiwitten < 1 procent | Hormonen en enzymen | Verschillende bronnen | Reguleren verschillende lichaamsfuncties | |
Andere oplosmiddelen 1 procent | Nutriënten, gassen, en afvalstoffen | Absorptie door darmkanaal, uitwisseling in ademhalingssysteem, of geproduceerd door cellen | Veel en gevarieerd | |
Gevormde elementen 37-54 procent | Erytrocyten 99 procent | Erytrocyten | Rood beenmerg | Vervoert gassen, voornamelijk zuurstof en wat kooldioxide |
Leukocyten < 1 procent Bloedplaatjes < 1 procent | Granulaire leukocyten: neutrofielen, eosinofielen, basofielen | Rood beenmerg | Non-specifieke immuniteit | |
Agranulaire leukocyten: lymfocyten, monocyten | Lymfocyten: beenmerg en lymfeweefsel | Lymfocyten: specifieke immuniteit | ||
Monocyten: rode beenmerg | Monocyten: niet-specifieke immuniteit | |||
Plateletten < 1 procent | N/A | Megakaryocyten: rode beenmerg | Hemostase |
Carrière-aansluiting: Phlebotomy and Medical Lab Technology
Phlebotomists zijn professionals opgeleid om bloed af te nemen (phleb- = “een bloedvat”; -tomy = “snijden”). Wanneer meer dan een paar druppels bloed nodig zijn, voeren flebotomisten een venapunctie uit, meestal van een oppervlakkige ader in de arm. Wanneer slechts een kleine hoeveelheid bloed nodig is, voeren zij een capillaire prik uit in een vinger, een oorlel of de hiel van een zuigeling. Een arteriële prik wordt afgenomen uit een slagader en gebruikt om bloedgassen te analyseren. Na de afname kan het bloed worden geanalyseerd door medische laboratoria of misschien worden gebruikt voor transfusies, donaties of onderzoek. De American Society of Phlebotomy Technicians geeft certificaten uit aan personen die slagen voor een nationaal examen, en sommige grote laboratoria en ziekenhuizen nemen mensen in dienst speciaal voor hun vaardigheid in flebotomie.
Medische of klinische laboratoria hebben verschillende mensen in dienst in technische functies:
- Medisch technologen (MT), ook bekend als klinisch laboratoriumtechnologen (CLT), hebben meestal een bachelordiploma en certificering van een geaccrediteerd opleidingsprogramma. Ze voeren een grote verscheidenheid aan tests uit op verschillende lichaamsvloeistoffen, waaronder bloed. De informatie die zij verstrekken is essentieel voor de primaire zorgverleners bij het vaststellen van een diagnose en bij het volgen van het verloop van een ziekte en de reactie op een behandeling.
- Medisch laboranten (MLT) hebben meestal een associate’s degree, maar kunnen taken uitvoeren die vergelijkbaar zijn met die van een MT.
- Medisch laboranten (MLA) besteden het grootste deel van hun tijd aan het verwerken van monsters en het uitvoeren van routinematige opdrachten binnen het laboratorium. Een klinische opleiding is vereist, maar een diploma is niet noodzakelijk voor het verkrijgen van een positie.
Chapter Review
Bloed is een vloeibaar bindweefsel dat van cruciaal belang is voor het transport van voedingsstoffen, gassen en afvalstoffen door het lichaam; om het lichaam te verdedigen tegen infecties en andere bedreigingen; en voor de homeostatische regulering van pH, temperatuur en andere interne condities. Bloed bestaat uit gevormde elementen -erytrocyten, leukocyten en celfragmenten die bloedplaatjes worden genoemd- en een vloeibare extracellulaire matrix die plasma wordt genoemd. Meer dan 90 procent van het plasma bestaat uit water. De rest bestaat voor het grootste deel uit plasma-eiwitten – hoofdzakelijk albumine, globulinen en fibrinogeen – en andere opgeloste vaste stoffen zoals glucose, lipiden, elektrolyten en opgeloste gassen. Door de gevormde elementen en de plasma-eiwitten en andere opgeloste stoffen is bloed kleverig en stroperiger dan water. Het is ook licht alkalisch, en de temperatuur is iets hoger dan de normale lichaamstemperatuur.
Zelftest
Beantwoord de onderstaande vraag (vragen) om te zien hoe goed je de onderwerpen begrijpt die in het vorige deel zijn behandeld.
Kritische denkvragen
- De hematocriet van een patiënt is 42 procent. Welk percentage van het bloed van de patiënt bestaat ongeveer uit plasma?
- Waarom is het onjuist om de gevormde elementen als cellen aan te duiden?
- Waar of niet waar: De buffy coat is het gedeelte van een bloedmonster dat uit de eiwitten ervan bestaat.
Glossary
albumine: meest overvloedig plasma-eiwit, dat het grootste deel van de osmotische druk van plasma voor zijn rekening neemt
antilichamen: (ook immunoglobulinen of gammaglobulinen) antigeenspecifieke eiwitten geproduceerd door gespecialiseerde B-lymfocyten die het lichaam beschermen door zich te binden aan vreemde voorwerpen zoals bacteriën en virussen
bloed: vloeibaar bindweefsel dat bestaat uit gevormde elementen -erytrocyten, leukocyten en bloedplaatjes – en een vloeibare extracellulaire matrix die plasma wordt genoemd; onderdeel van het cardiovasculaire systeem
buffy coat: dunne, bleke laag van leukocyten en bloedplaatjes die de erytrocyten scheidt van het plasma in een monster van gecentrifugeerd bloed
fibrinogeen: plasma-eiwit dat in de lever wordt geproduceerd en betrokken is bij de bloedstolling
gevormde elementen: cellulaire bestanddelen van bloed; dat wil zeggen erytrocyten, leukocyten en bloedplaatjes
globulinen: heterogene groep plasma-eiwitten die transportproteïnen, stollingsfactoren, immuunproteïnen en andere omvat
hematocriet: (ook, verpakt celvolume) volumepercentage erytrocyten in een monster van gecentrifugeerd bloed
immunoglobulinen: (ook antilichamen of gammaglobulinen) antigeenspecifieke eiwitten geproduceerd door gespecialiseerde B-lymfocyten die het lichaam beschermen door zich te binden aan vreemde voorwerpen zoals bacteriën en virussen
packed cell volume (PCV): (ook, hematocriet) volumepercentage erytrocyten aanwezig in een monster van gecentrifugeerd bloed
plasma: in bloed, de vloeibare extracellulaire matrix voornamelijk bestaande uit water dat de gevormde elementen en opgeloste materialen circuleert door het gehele cardiovasculaire systeem
plaatjes: (ook, trombocyten) een van de gevormde elementen van bloed die bestaat uit celfragmenten die zijn afgebroken van megakaryocyten
rode bloedcellen (RBC’s): (ook erytrocyten) een van de gevormde elementen van het bloed dat zuurstof transporteert
witte bloedcellen (WBC’s): (ook, leukocyten) een van de gevormde elementen van het bloed dat bescherming biedt tegen ziekteverwekkers en vreemde materialen