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ANATOMIE/PHYSIOLOGIE

BLUT

Blutzusammensetzung
medicine worldwide: Blutkrankheiten

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Das Blut – ein Transportmittel

Sauerstoff, der mit der Atemluft in die Lungen gesaugt wird, gelangt durch das Blut in alle Gewebe. Kohlendioxid aus den Zellen bringt das Blut bis in die Lungen. Wasser gelangt mit dem Blut zu allen Körperorganen. Überschüssiges Wasser wird in erster Linie den Nieren zugeführt. Nährstoffe werden vom Blut an die Orte des Bedarfs befördert. Abfallstoffe bringt das Blut in die Ausscheidungsorgane, in erster Linie zu den Nieren.

Giftstoffe, die von außen in den Körper gelangen oder im Körper selbst entstehen, werden vom Blut den großen Entgiftungsorganen, der Leber und den Nieren, zugeführt.

Abwehrstoffe gegenüber vielen körperfremden Stoffen und Zellen können durch das Blut rasch an jede „Gefahrenstelle" gebracht werden.

Hormone, die von den Hormondrüsen in das Blut abgeschieden werden, verteilt das Blut im ganzen Körper. Damit wird das Blut zu einem alles verbindenden Nachrichtenverteiler.

Wärmeenergie transportiert das Blut aus dem Körperinnern an die Außenflächen des Körpers.

Menge und Zusammensetzung des Blutes

Es gibt keine Blutmenge, die für alle Menschen gleichermaßen gilt. Das Verhältnis Blut zu Körpergewicht ist für Frauen und Männer unterschiedlich.

Verhältnis Blut zu Körpergewicht:
Frau: 60 bis 70 ml/kg, Mann: 70 bis 80 ml/kg

Bezogen auf eine Frau mit 60 kg Körpergewicht sind das 4 l Blut, bezogen auf einen Mann mit 75 kg dementsprechend 6 l. Das entspricht einem Anteil am Körpergewicht von 8 %.

Lässt man Blut außerhalb des Körpers in einem glattwandigen Gefäßvöllig erschütterungsfrei stehen, dann setzt sich eine rote, undurchsichtige Masse ab, deren mikroskopische Untersuchung zeigt dass es sich dabei um Blutkörperchen handelt. Über den Blutkörperchen bleibt eine durchsichtige, bernsteinfarbene Flüssigkeit, das Blutplasma, stehen.

BlutsenkungBild rechts: Blutsenkung.
Die Senkungsgeschwindigkeit der Blutkörperchen hängt vom Mischungsverhältnis der Eiweißstoffe des Blutplasmas ab. Links: Beginn, Rechts: Die Werte für Mann und Frau nach 24 Stunden. Bei Krankheit sind die Werte auf charakteristische verändert und können Hinweise auf eine bestimmte Krankheit geben.

Die Roten Blutkörperchen (Erythrozyten)

Sie bilden etwa 99% der abgesetzten Masse. In 1 mm2 Blut sind beim Mann etwa 5,5 Millionen Rote Blutkörperchen enthalten, bei der Frau sind es etwa 5 Millionen. Im Mikroskop erscheinen die Roten Blutkörperchen blassrot. Die Farbe kommt von einem eisenhaltigen Eiweißstoff, dem Hämoglobin. Hämoglobin transportiert Sauerstoff. Die Form der Roten Blutkörperchen gleicht einer dickwandigen Scheibe. Ihr Durchmesser beträgt etwa 8 mm, das sind 8 tausendstel Millimeter. Ihre Oberfläche ist, verglichen mit kugelförmigen Zellen desselben Inhalts, wesentlich größer. Die Gesamtoberfläche aller Roten Blutkörperchen ergibt eine Fläche von 3500 m2.

Rotes Blutkörperchen Bild rechts: Rotes Blutkörperchen. Jeder Punkt entspricht etwa 16.000 Hämoglobinmolekülen

Im Roten Knochenmark werden die Roten Blutkörperchen gebildet.

Die fertigen Roten Blutkörperchen haben keinen Zellkern; gegen Ende der Blutkörperchenentwicklung wird er ausgestoßen. Durchschnittlich werden sie 110 Tage alt. Ihre kurze Lebensdauer ist, abgesehen von der Kernlosigkeit, mit der starken Reibungsbeanspruchung in den Blutbahnen zu erklären.

In 110 Tagen legt ein Rotes Blutkörperchen immerhin rund 1500 km Wegstrecke zurück

Rote Blutkörperchen Bild rechts: Gefärbter Blutausstrich. Viele rote Blutkörperchen, wenige weiße Blutkörperchen.

Erstaunlich ist die enorme Produktionskraft des Roten Knochenmarks, das in einer Sekunde 2,5 Millionen, während des ganzen Lebens 5000 Billionen Rote Blutkörperchen, das sind etwa 500 kg, herzustellen vermag.

Die zerfallenden Blutkörperchen werden normalerweise am Ort ihrer Entstehung, im Roten Knochenmark also, abgebaut. Kranke und mit Giftstoffen beladene Rote Blutkörperchen werden in der Leber und in der Milz abgebaut. Die brauchbaren Baustoffe, vor allem das Eisen, werden zum Neuaufbau wiederverwendet.

 

 

 

 

BlutkörperchenBild rechts: Rote Blutkörperchen in einem Gefäß (Rasterelektronemikroskopische Aufnahme)

 

 

 

Die Weißen Blutkörperchen (Leukozyten)

Auf 700 Rote Blutkörperchen kommt 1 Weißes Blutkörperchen. 1 mm2 Blut enthält 7500 Weiße Blutkörperchen. Sie sind etwa doppelt so groß wie die Roten, besitzen einen Zellkern, aber kein Hämoglobin. Mit Scheinfüßchen können sie sich wie Amöben fortbewegen. Eingedrungene Bakterien werden von ihnen mit Abwehrstoffen bekämpft und aufgefressen. Am Ende gehen die Leukozyten selbst an den Giftstoffen der vertilgten Krankheitserreger zugrunde.

Weiß frisst Rot Bild: Ein weißes Blutkörperchen frißt ein altes Rotes Blutkörperchen. (Im rechten Bild wird bereits heftig verdaut).
Nur etwa 5% der Wanderzellen halten sich übrigens im Blut auf. Die meisten sind in den Gewebslücken und im Knochenmark zu finden. Im Roten Knochenmark, aber auch in der Milz und in den Lymphknoten entstehen sie. Ihre Lebensdauer reicht von einem Tag bis zu einem Jahr.

Die Blutplättchen (Thrombozyten)

Die Blutplättchen sind etwa ¼ so groß wie die Roten Blutkörperchen. Ihre Form ist unregelmäßig. Sie sind als Abschnürung von Knochenmarksriesenzellen entstanden und kernfrei. Etwa 300 000 kommen auf 1 mm2 Blut. Als Träger wichtiger Enzyme und bei der Blutgerinnung spielen die Blutplättchen eine wichtige Rolle. Ihre durchschnittliche Lebensdauer beträgt nur etwa vier Tage.

Das Blutplasma

Das Blutplasma enthält etwa 10 % in Wasser gelöste Stoffe. Dieses Verhältnis wird trotz schwankender Wasseraufnahme und Wasserabgabe des Körpers erstaunlich konstant gehalten. Eiweiße stehen unter den gelösten Stoffen mit 7 bis 8% an erster Stelle. Zum Teil handelt es sich um Eiweiß, das unmittelbar von den Körperzellen aufgenommen werden kann. Daneben gibt es eigene Bluteiweiße, die am Wundverschluss mitwirken oder bei der Abwehr körperfremder Stoffe eine Rolle spielen. Auch die Enzyme, die im Blut vorkommen, sind Eiweißkörper, ebenso eine Reihe von Hormonen.

Zucker: Der Traubenzucker stellt mit 0,1 % zwar mengenmäßig im gesamten Blut nur etwa 6 g - das ist ein Kaffeelöffel voll -, als Energielieferant für die Muskeln ist er jedoch lebenswichtig.

Fette kommen als winzige Tröpfchen in wechselnden Mengen vor; ebenso die an Eiweiß gebundenen Fettstoffe, unter denen das Cholesterin gefürchtet ist, weil es sich bei einer Entgleisung des Stoffwechsels an der Innenwand der Blutgefäße ablagern kann, durch „Arteriosklerose" deren Querschnitt verengt und die Strömung des Blutes behindert.

Salze sind zu etwa 1 % im Blutplasma vorhanden. Natrium, Kalium und Calcium, Chlorid, Carbonat und Phosphat spielen dabei die Hauptrolle.

Harnstoff, das wichtigste Abbauprodukt des Eiweißstoffwechsels, kommt nur mit 0,025 % im Blut vor, weil der Überschuss ständig von den Nieren ausgeschieden wird.

Plasmakonserven. Die Trennung des Blutes in Blutkörperchen und Blutplasma kann medizinische Bedeutung gewinnen, wenn nämlich Kranken mit starker Anämie fast ausschließlich Blutkörperchen übertragen werden. Plasmakonserven werden eingesetzt, wenn es darum geht, rasch große Blutverluste zu ersetzen, den Kreislauf aufzufüllen und damit in Gang zu halten. Auch große Flüssigkeitsverluste, wie sie bei Verbrennungen und schweren Durchfällen entstehen, werden auf diese Weise ausgeglichen.

Blutgerinnung und Bluterkrankheit

Normalerweise trennen sich die flüssigen und festen Bestandteile des Blutes nicht ohne weiteres. Im Blutplasma entstehen nämlich, sobald das Blut den Körper verlässt, lange Fasern aus Fibrin, einem Eiweißstoff, der die Blutkörperchen regelrecht einspinnt und sie zu einem Klumpen, dem Blutkuchen, zusammenbindet. Dieser Vorgang spielt sich bei der Blutgerinnung an jeder Wunde ab:

Zusammensetzung des Blutes

Bild: Zusammensetzung der festen Blutbestandteile. Rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen (mit Zellkern) und Blutplättchen mit Fibrinfasern.

Die austretenden Blutplättchen kleben an den Bindegewebsfasern der Wundränder fest.

Nach einer Blutungszeit von etwa drei Minuten hängen dort so viele Blutplättchen aneinander, dass sich ein Wundpfropf bildet. Durch das Netz der entstehenden Fibrinfäden erhält der Wundpfropf die notwendige Festigkeit.

Im Blut liegt kein fertiges Fibrin vor, sondern eine lösliche Vorstufe, das Fibrinogen. Ein Enzym, das Thrombin, bewirkt die Bildung von Fibrin aus Fibrinogen.

Das Thrombin muss aus einer Vorstufe, dem Prothrombin, gebildet werden; dafür ist unter anderem Calcium wichtig. Prothrombin wird wie das Fibrinogen in der Leber gebildet.

Die Herstellung der Vorstufe ist mehrfach gesichert. Damit wird unter anderem die Blutgerinnung in den Blutgefäßen selbst verhindert.

Bei Blutkonserven ist es nötig, die Blutgerinnung zu unterbinden. Dies wird durch einen genau bemessenen Zusatz von Zitronensäure, der das Calcium bindet, erreicht.

Bei der Bluterkrankheit, deren Vererbung an das X-Chromosom gekoppelt ist, kommt es trotz Fibrinogen im Blut und normalen Blutplättchen zu langandauernden und nur schwer stillbaren Blutungen, weil aus der langen Reihe von Faktoren, die zur Thrombinbildung nötig sind, ein einziger fehlt.

Karl Landsteiner entdeckt die Blutgruppen

Landsteiner
Bild: Dr. Karl Landsteiner

Dass man bei der Blutübertragung von Mensch zu Mensch die Blutgruppen beachten muss, ist heute bekannt. Bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts war das anders. Nur knapp die Hälfte aller Menschenblut-Übertragungen verlief bis dahin zufriedenstellend. Vielen brachten sie schwere Gesundheitsschäden oder den Tod.

Untersuchte man die an der Übertragung Gestorbenen, dann zeigte es sich, dass ihre Blutkörperchen verklumpt und deshalb die feinen Blutgefäße verstopft waren. Unerklärlich blieb es aber lange Zeit, warum sich diese Folgen so völlig unberechenbar einstellten. Das entscheidende Experiment zur Klärung dieser Frage machte der Wiener Arzt Karl Landsteiner im Jahre 1901. Er entnahm fünf seiner Mitarbeiter und sich selbst Blut und trennte es jeweils in Serum und Blutkörperchen (Blutserum ist Blutplasma, aus dem das Fibrin entfernt wurde). Sein entscheidender Versuch „Alle gegen Alle" brachte folgendes Ergebnis:

Blutgruppenbestimmung nach Landsteiner

Die Blutkörperchen von Dr. Störk und Dr. Landsteiner wurden von keinem Serum verklumpt. Die Blutkörperchen der übrigen vier Mitarbeiter verhielten sich gegenüber den verschiedenen Seren unterschiedlich, und zwar immer zwei in gleicher Weise. Es muss demnach mindestens drei verschiedene Blutgruppen geben.

Im Jahr darauf wurde eine vierte, seltener vorkommende Blutgruppe entdeckt.

Die vier „klassischen“ Blutgruppen, die man mit A, B, AB und 0 bezeichnet, spielen bei der Blutübertragung die entscheidende Rolle. Zwei Bedingungen müssen dabei beachtet werden:

Im Blutserum kommen Verklumpungsstoffe vor, die sich an die Roten Blutkörperchen anderer Blutgruppen anlagern, diese also miteinander verklammern und somit verklumpen.

Die Blutgruppe A enthält den Verklumpungsstoff Anti-B.

Die Blutgruppe B enthält den Verklumpungsstoff Anti-A.

Die Blutgruppe 0 enthält sowohl Anti-A als auch Anti-B.

Die Blutgruppe AB macht eine Ausnahme: sie enthält keinen Verklumpungsstoff.

Von der Oberfläche der Roten Blutkörperchen hängt es ab, ob sie überhaupt verklumpt werden können und von welchem Verklumpungsstoff.

Die Blutgruppe A verklumpt mit Anti-A (in Blutgruppe B enthalten).

Die Blutgruppe B verklumpt mit Anti-B (in Blutgruppe A enthalten).

Die Blutgruppe AB verklumpt mit Anti-A und Anti-B.

Die Blutgruppe 0 besitzt Blutkörperchen, die keinen Ansatz .zur Verklumpung besitzen.

Um die Blutgruppenzugehörigkeit zu bestimmen, genügen also 2 Testseren, nämlich die der Blutgruppen A und B.

Blutgruppenbestimmung in der Praxis

Auf einem Objektträger werden 2 Blutstropfen mit Testserum der Blutgruppen A (Anti-B) und Testserum der Blutgruppe B (Anti-A) vermischt.

Die Blutgruppenzugehörigkeit ändert sich im Laufe eines Lebens nicht, sie ist erblich festgelegt.

Die Anlagen A und B folgen dem intermediären Erbgang; sie sind „gleich stark“. Beide sind gegenüber 0 dominant. Daraus folgt, dass jeder Träger der Blutgruppe 0 ganz sicher reinerbig (00) ist.

Träger der Blutgruppe AB besitzen sowohl die Anlage für A als auch die Anlage für B. Bei den Trägern der Blutgruppe A und B kann sowohl Reinerbigkeit (AA oder BB) als auch Mischerbigkeit mit einer Anlage für 0 (A0 oder B0) vorliegen.

Bilder: E. Bauer: "Humanbiologie" Cornelsen-Velhhagen & Klasing

 

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