Anatomi og fysiologi II
Læringsmål
I slutningen af dette afsnit vil du være i stand til at:
- Identificere blodets primære funktioner i forbindelse med transport, forsvar og opretholdelse af homøostase
- Nævn væskekomponenten i blodet og de tre hovedtyper af dannede elementer, og identificere deres relative proportioner i en blodprøve
- Diskuter de unikke fysiske egenskaber ved blod
- Oplys sammensætningen af blodplasma, herunder de vigtigste opløste stoffer og plasmaproteiner
Husk, at blod er et bindevæv. Som alle bindevæv består det af cellulære elementer og en ekstracellulær matrix. De cellulære elementer – omtalt som de dannede elementer – omfatter røde blodlegemer (RBC’er), hvide blodlegemer (WBC’er) og cellefragmenter kaldet trombocytter. Den ekstracellulære matrix, kaldet plasma, gør blodet unikt blandt bindevæv, fordi det er flydende. Denne væske, som for det meste er vand, suspenderer til stadighed de dannede elementer og gør det muligt for dem at cirkulere i hele kroppen inden for det kardiovaskulære system.
Blodets funktioner
Blodets primære funktion er at levere ilt og næringsstoffer til og fjerne affaldsstoffer fra kroppens celler, men det er kun begyndelsen af historien. Blodets specifikke funktioner omfatter også forsvar, fordeling af varme og opretholdelse af homøostase.
Transport
Næringsstoffer fra de fødevarer, du spiser, optages i fordøjelseskanalen. De fleste af disse transporteres i blodbanen direkte til leveren, hvor de behandles og frigives tilbage i blodbanen for at blive leveret til kroppens celler. Ilt fra den luft, du indånder, diffunderes ind i blodet, som bevæger sig fra lungerne til hjertet, som derefter pumper det ud til resten af kroppen. Desuden frigiver endokrine kirtler, der er spredt ud over hele kroppen, deres produkter, kaldet hormoner, til blodbanen, som transporterer dem til fjerne målceller. Blodet opsamler også celleaffald og biprodukter og transporterer dem til forskellige organer, hvor de fjernes. Blodet transporterer f.eks. kuldioxid til lungerne til udånding fra kroppen, og forskellige affaldsprodukter transporteres til nyrerne og leveren til udskillelse fra kroppen i form af urin eller galde.
Forsvar
Mange typer WBC’er beskytter kroppen mod ydre trusler, f.eks. sygdomsfremkaldende bakterier, der er trængt ind i blodbanen i et sår. Andre WBC’er opsøger og ødelægger interne trusler, såsom celler med muteret DNA, der kan formere sig og blive kræftfremkaldende, eller kropsceller, der er inficeret med virus.
Når skader på blodkarrene resulterer i blødning, interagerer blodplader og visse proteiner opløst i plasmaet, den flydende del af blodet, for at blokere de bristede områder af de involverede blodkar. Dette beskytter kroppen mod yderligere blodtab.
Holdelse af homøostase
Husk, at kropstemperaturen reguleres via et klassisk negativt feedback-kredsløb. Hvis du trænede på en varm dag, ville din stigende kropskernetemperatur udløse flere homeostatiske mekanismer, herunder øget transport af blod fra din kerne til kroppens periferi, som typisk er køligere. Når blodet passerer gennem hudens kar, vil varmen blive afledt til omgivelserne, og det blod, der vender tilbage til din kropskerne, vil være køligere. På en kold dag derimod ledes blodet væk fra huden for at opretholde en varmere kropskerne. I ekstreme tilfælde kan dette resultere i forfrysninger.
Blodet er også med til at opretholde kroppens kemiske balance. Proteiner og andre forbindelser i blodet fungerer som buffere, som dermed er med til at regulere pH-værdien i kroppens væv. Blodet er også med til at regulere vandindholdet i kroppens celler.
Blodets sammensætning
Du har sikkert fået taget blod fra en overfladisk blodåre i din arm, som derefter er blevet sendt til analyse på et laboratorium. Nogle af de mest almindelige blodprøver – f.eks. dem, der måler lipid- eller glukoseniveauet i plasma – bestemmer, hvilke stoffer der er til stede i blodet og i hvilke mængder. Andre blodprøver kontrollerer selve blodets sammensætning, herunder mængderne og typerne af de dannede elementer.
En sådan test, kaldet en hæmatokrit, måler procentdelen af RBC’er, klinisk kendt som erytrocytter, i en blodprøve. Den udføres ved at centrifugere blodprøven i en specialiseret centrifuge, en proces, der får de tungere elementer, der er suspenderet i blodprøven, til at adskille sig fra det lette, flydende plasma (figur 1). Da de tungeste elementer i blodet er erytrocytterne, lægger de sig helt nede i bunden af hæmatokritrøret. Over erytrocytterne ligger et lyst, tyndt lag bestående af de resterende blodelementer. Disse er WBC’erne, klinisk kendt som leukocytter, og blodpladerne, cellefragmenter, også kaldet trombocytter. Dette lag kaldes buffy coat på grund af sin farve; det udgør normalt mindre end 1 % af en blodprøve. Over buffy coat ligger blodplasmaet, som normalt er en bleg, halmfarvet væske, der udgør resten af prøven.
Figur 1. De cellulære elementer i blodet omfatter et stort antal erytrocytter og forholdsvis få leukocytter og blodplader. Plasma er den væske, hvori de dannede elementer er suspenderet. En blodprøve, der er centrifugeret i en centrifuge, viser, at plasma er den letteste komponent. Det svæver øverst i røret og er adskilt fra de tungeste elementer, erytrocytterne, af en hinde af leukocytter og trombocytter. Hæmatokrit er den procentdel af den samlede prøve, som består af erytrocytter. Nedsat og forhøjet hæmatokritniveau er vist til sammenligning.
Volumen af erytrocytter efter centrifugering betegnes også almindeligvis som packed cell volume (PCV). I normalt blod består ca. 45 procent af en prøve af erytrocytter. Hæmatokriten i en prøve kan dog variere betydeligt, ca. 36-50 procent, afhængigt af køn og andre faktorer. Normale hæmatokritværdier for kvinder ligger mellem 37 og 47 med en gennemsnitlig værdi på 41; for mænd ligger hæmatokriten mellem 42 og 52 med en gennemsnitlig værdi på 47. Procentdelen af andre dannede elementer, WBC’er og trombocytter, er ekstremt lille, så den tages normalt ikke i betragtning sammen med hæmatokriten. Så den gennemsnitlige plasmaprocent er den procentdel af blodet, der ikke er erytrocytter: for kvinder er den ca. 59 (eller 100 minus 41), og for mænd er den ca. 53 (eller 100 minus 47).
Blodets karakteristika
Når man tænker på blod, er den første egenskab, man sikkert kommer til at tænke på, blodets farve. Blod, der lige har optaget ilt i lungerne, er knaldrødt, og blod, der har afgivet ilt i vævene, er mere mørkerødt. Det skyldes, at hæmoglobin er et pigment, der skifter farve, afhængigt af graden af iltmætning.
Blod er tyktflydende og noget klistret at røre ved. Det har en viskositet, der er ca. fem gange større end vand. Viskositeten er et mål for en væskes tykkelse eller modstand mod strømning, og den påvirkes af tilstedeværelsen af plasmaproteinerne og de dannede elementer i blodet. Blodets viskositet har en dramatisk indvirkning på blodtryk og blodgennemstrømning. Tænk på forskellen i flow mellem vand og honning. Den mere tyktflydende honning ville udvise en større modstand mod strømning end det mindre tyktflydende vand. Det samme princip gælder for blod.
Den normale temperatur i blodet er lidt højere end den normale kropstemperatur – ca. 38 °C (eller 100,4 °F), sammenlignet med 37 °C (eller 98,6 °F) for en aflæsning af den indre kropstemperatur, selv om daglige variationer på 0,5 °C er normale. Selv om blodkarrenes overflade er relativt glat, oplever blodet, når det strømmer gennem dem, en vis friktion og modstand, især når karrene ældes og mister deres elasticitet, hvorved der produceres varme. Dette forklarer den lidt højere temperatur.
Blodets pH-værdi er i gennemsnit ca. 7,4; den kan dog svinge fra 7,35 til 7,45 hos en rask person. Blod er derfor noget mere basisk (alkalisk) på en kemisk skala end rent vand, som har en pH-værdi på 7,0. Blodet indeholder adskillige buffere, der faktisk hjælper med at regulere pH.
Blodet udgør ca. 8 procent af den voksne kropsvægt. Voksne mænd har i gennemsnit typisk omkring 5 til 6 liter blod. Kvinder har i gennemsnit 4-5 liter.
Blodplasma
Som andre væsker i kroppen består plasma primært af vand: Faktisk består det af ca. 92 procent vand. Opløst eller suspenderet i dette vand er en blanding af stoffer, hvoraf de fleste er proteiner. Der er bogstaveligt talt hundredvis af stoffer opløst eller suspenderet i plasmaet, selv om mange af dem kun findes i meget små mængder.
Praktikspørgsmål
Besøg dette websted for at få en liste over de normale niveauer, der er fastsat for mange af de stoffer, der findes i en blodprøve. Serum, en af de medtagne prøvetyper, henviser til en prøve af plasma, efter at koagulationsfaktorer er blevet fjernet. Hvilke typer målinger er angivet for niveauerne af glukose i blodet?
Plasmaproteiner
Omkring 7 procent af plasmaets volumen – næsten alt, hvad der ikke er vand – består af proteiner. Disse omfatter adskillige plasmaproteiner (proteiner, der er unikke for plasmaet) samt et langt mindre antal regulerende proteiner, herunder enzymer og nogle hormoner. De vigtigste komponenter i plasma er opsummeret i tabel 1.
De tre hovedgrupper af plasmaproteiner er som følger:
- Albumin er det mest hyppige af plasmaproteinerne. Albuminmolekyler, der fremstilles af leveren, tjener som bindende proteiner-transportmidler for fedtsyrer og steroidhormoner. Husk, at lipider er hydrofobiske; deres binding til albumin muliggør imidlertid deres transport i det vandige plasma. Albumin er også den vigtigste bidragyder til blodets osmotiske tryk; det vil sige, at dets tilstedeværelse holder vand inde i blodkarrene og trækker vand fra vævene, gennem blodkarvæggene og ind i blodbanen. Dette bidrager igen til at opretholde både blodvolumen og blodtryk. Albumin udgør normalt ca. 54 procent af det samlede plasmaproteinindhold, i kliniske niveauer på 3,5-5,0 g/dL blod.
- De næstmest almindelige plasmaproteiner er globulinerne. Der er tale om en heterogen gruppe, og der findes tre hovedundergrupper, der er kendt som alfa-, beta- og gammaglobuliner. Alfa- og betaglobulinerne transporterer jern, lipider og de fedtopløselige vitaminer A, D, E og K til cellerne; ligesom albumin bidrager de også til det osmotiske tryk. Gamma-globulinerne er proteiner, der er involveret i immunitet, og er bedre kendt som antistoffer eller immunoglobuliner. Selv om andre plasmaproteiner produceres af leveren, produceres immunoglobuliner af specialiserede leukocytter, der er kendt som plasmaceller. (Søg yderligere indhold for at få flere oplysninger om immunoglobuliner.) Globuliner udgør ca. 38 procent af den samlede plasmaproteinmængde, i kliniske niveauer på 1,0-1,5 g/dL blod.
- Det mindst hyppige plasmaprotein er fibrinogen. Ligesom albumin og alfa- og betaglobulinerne produceres fibrinogen af leveren. Det er afgørende for blodets størkning, en proces, der beskrives senere i dette kapitel. Fibrinogen udgør ca. 7 procent af det samlede plasmaproteinvolumen i kliniske niveauer på 0,2-0,45 g/dL blod.
Andre plasmaopløsninger
Ud over proteiner indeholder plasma en lang række andre stoffer. Disse omfatter forskellige elektrolytter, såsom natrium-, kalium- og calciumioner; opløste gasser, såsom ilt, kuldioxid og kvælstof; forskellige organiske næringsstoffer, såsom vitaminer, lipider, glukose og aminosyrer; og metaboliske affaldsstoffer. Alle disse ikke-proteinopløsninger bidrager tilsammen med ca. 1 procent til det samlede plasmavolumen.
Tabel 1. Vigtigste blodkomponenter | ||||
---|---|---|---|---|
Komponent og % af blodet | Subkomponent og % af komponenten | Type og % (hvor det er relevant) | Produktionssted | Hovedfunktion(er) |
Plasma 46-63 procent | Vand 92 procent | Væske | Absorberes af tarmkanalen eller produceres ved metabolisme | Transportmedium |
Plasmaproteiner 7 procent | Albumin 54-60 procent | Lever | Holder den osmotiske koncentration, transporterer lipidmolekyler | |
Globuliner 35-38 procent | Alpha-globuliner-lever | Transport, opretholder osmotisk koncentration | ||
Beta-globuliner-lever | Transport, opretholde osmotisk koncentration | |||
Gamma globuliner (immunoglobuliner)-plasmaceller | Immunrespons | |||
Fibrinogen 4-7 procent | Lever | Blodkoagulation i hæmostase | ||
Regulerende proteiner < 1 procent | Hormoner og enzymer | Flere kilder | Regulerer forskellige kropsfunktioner | |
Andre opløste stoffer 1 procent | Næringsstoffer, gasser og affaldsstoffer | Absorberes af tarmkanalen, udveksles i åndedrætssystemet eller produceres af cellerne | Antalrige og varierede | |
Formede elementer 37-54 procent | Erythrocytter 99 procent | Erythrocytter | Rød knoglemarv | Transporterer gasser, primært ilt og noget kuldioxid |
Leukocytter < 1 procent Trombocytter < 1 procent | Granulære leukocytter: neutrofile, eosinofile, basofile | Rød knoglemarv | Uspecifik immunitet | |
Agranulære leukocytter: lymfocytter, monocytter | Lymfocytter: knoglemarv og lymfatisk væv | Lymfocytter: specifik immunitet | ||
Monocytter: rød knoglemarv | Monocytter: uspecifik immunitet | |||
Plateletter < 1 procent | N/A | Megakaryocytter: rød knoglemarv | Hemostase |
Karrieretilknytning: Phlebotomi og medicinsk laboratorieteknologi
Phlebotomister er fagfolk, der er uddannet til at tage blod (phleb- = “et blodkar”; -tomy = “at skære”). Når der er behov for mere end nogle få dråber blod, udfører phlebotomister en venepunktur, typisk fra en overfladeåre i armen. De udfører en kapillær stikning på en finger, et øreflipper eller et spædbarns hæl, når der kun er behov for en lille mængde blod. Der tages en arterieprøve fra en arterie, som bruges til at analysere blodgasser. Efter opsamlingen kan blodet analyseres af medicinske laboratorier eller måske bruges til transfusioner, donationer eller forskning. Mens mange allierede sundhedspersoner praktiserer flebotomi, udsteder American Society of Phlebotomy Technicians certifikater til personer, der består en national eksamen, og nogle store laboratorier og hospitaler ansætter personer udtrykkeligt for deres færdigheder i flebotomi.
Medicinske eller kliniske laboratorier beskæftiger en række personer i tekniske stillinger:
- Medicinske teknologer (MT), også kendt som kliniske laboratorieteknologer (CLT), har typisk en bachelorgrad og en certificering fra et akkrediteret uddannelsesprogram. De udfører en bred vifte af prøver på forskellige kropsvæsker, herunder blod. De oplysninger, de leverer, er vigtige for de primære behandlere ved fastlæggelse af en diagnose og ved overvågning af sygdomsforløb og respons på behandling.
- Medicinske laboranter (MLT) har typisk en kandidatgrad, men kan udføre opgaver, der ligner MT’s.
- Medicinske laboranter (MLA) bruger det meste af deres tid på at behandle prøver og udføre rutineopgaver i laboratoriet. Klinisk uddannelse er påkrævet, men en eksamen er måske ikke afgørende for at få en stilling.
Kapitelgennemgang
Blod er et flydende bindevæv, der er afgørende for transporten af næringsstoffer, gasser og affaldsstoffer i hele kroppen, for at forsvare kroppen mod infektioner og andre trusler og for den homøostatiske regulering af pH, temperatur og andre indre forhold. Blodet består af dannede elementer – erytrocytter, leukocytter og cellefragmenter kaldet trombocytter – og en flydende ekstracellulær matrix kaldet plasma. Mere end 90 procent af plasma består af vand. Resten er for det meste plasmaproteiner – hovedsageligt albumin, globuliner og fibrinogen – og andre opløste opløste stoffer såsom glukose, lipider, elektrolytter og opløste gasser. På grund af de dannede grundstoffer og plasmaproteinerne og andre opløste stoffer er blodet klistret og mere tyktflydende end vand. Det er også let basisk, og dets temperatur er lidt højere end den normale kropstemperatur.
Selvkontrol
Svar på nedenstående spørgsmål for at se, hvor godt du forstår de emner, der blev behandlet i det foregående afsnit.
Spørgsmål om kritisk tænkning
- En patients hæmatokrit er 42 procent. Cirka hvor stor en procentdel af patientens blod er plasma?
- Hvorfor ville det være forkert at betegne de dannede elementer som celler?
- Sandt eller falsk: Buffy coat er den del af en blodprøve, som består af dens proteiner.
Glossar
albumin: Det hyppigst forekommende plasmaprotein, der tegner sig for størstedelen af det osmotiske tryk i plasma
antistoffer: (også immunoglobuliner eller gammaglobuliner) antigenspecifikke proteiner produceret af specialiserede B-lymfocytter, der beskytter kroppen ved at binde sig til fremmedlegemer som f.eks. bakterier og virus
blod: flydende bindevæv bestående af dannede elementer – erytrocytter, leukocytter og trombocytter – og en flydende ekstracellulær matrix kaldet plasma; bestanddel af det kardiovaskulære system
buffy coat: tyndt, lyst lag af leukocytter og trombocytter, der adskiller erytrocytterne fra plasmaet i en prøve af centrifugeret blod
fibrinogen: plasmaprotein, der produceres i leveren og er involveret i blodets størkning
formede elementer: cellekomponenter i blod; dvs. erytrocytter, leukocytter og blodplader
globuliner: heterogen gruppe af plasmaproteiner, der omfatter transportproteiner, koagulationsfaktorer, immunproteiner og andre
hæmatokrit: (også, packed cell volume) volumenprocent af erytrocytter i en prøve af centrifugeret blod
immunoglobuliner: (også antistoffer eller gammaglobuliner) antigenspecifikke proteiner, der produceres af specialiserede B-lymfocytter, som beskytter kroppen ved at binde sig til fremmedlegemer som f.eks. bakterier og vira
packed cell volume (PCV): (også hæmatokrit) volumenprocent af erytrocytter, der er til stede i en prøve af centrifugeret blod
plasma: i blod, den flydende ekstracellulære matrix, der hovedsagelig består af vand, som cirkulerer de dannede elementer og opløste materialer i hele det kardiovaskulære system
plader: (også trombocytter): et af de dannede elementer i blodet, der består af cellefragmenter, der er brudt af fra megakaryocytter
røde blodlegemer (RBC): (også erythrocytter): Et af de dannede elementer i blodet, der transporterer ilt
hvide blodlegemer (WBC): Blodlegemer: Blodlegemer, der er dannet af blodlegemer, der er en del af blodet, der transporterer ilt: (også leukocytter) et af de dannede elementer i blodet, der yder forsvar mod sygdomsagenser og fremmedlegemer