Krew

Z Wikipedii

Krew płynąca z rany na palcu

Od lewej do prawej: erytrocyt, trombocyt, leukocyt

Krew (łac. sanguis, gr. αἷμα, haima) – płyn ustrojowy, który za pośrednictwem układu krążenia pełni funkcję transportową, oraz zapewnia komunikację pomiędzy poszczególnymi układami organizmu. Krew jest formalnie płynną tkanką łączną, krążącą w naczyniach krwionośnych (układ krwionośny zamknięty) lub w jamie ciała (układ krwionośny otwarty). W szerokiej definicji obejmuje krew obwodową i tkankę krwiotwórczą, a w wąskiej tylko tę pierwszą. Jako jedyna (wraz z limfą) występuje w stanie płynnym. Dziedzina medycyny zajmująca się krwią to hematologia.

Krew składa się z wyspecjalizowanych komórek, oraz z osocza, w którym te komórki są zawieszone. Dzięki pracy mięśnia sercowego jest pompowana poprzez tętnice we wszystkie rejony ciała i wraca do serca za pośrednictwem żył niekiedy wyposażonych w zastawki.

Układ krążenia dorosłego człowieka zawiera około 70 - 80 ml krwi na kilogram masy ciała, czyli człowiek o przeciętnej masie ciała ma w sobie 5 do 6 litrów krwi. Z racji różnicy w rozmiarach i masie ciała, mężczyźni posiadają przeciętnie około litra więcej krwi od kobiet. Dla dzieci jest to ok. 1/10 do 1/9 wagi ciała. Część krwi mieści się w zbiornikach krwi i jest włączana do krążenia tylko w razie konieczności.

Z powodu podobieństw pełnionych funkcji, krew u poszczególnych kręgowców nie różni się od siebie znacznie. Szczegóły odnośnie różnic pomiędzy krwią ludzką i zwierzęcą, jak i dotyczące funkcji poszczególnych jej składników zostaną omówione w dalszych częściach artykułu.

[edytuj] Skład i właściwości

Próbki krwi, po prawej krew świeżo pobrana, po lewej krew z EDTA, substancją zapobiegającą krzepnięciu. Dobrze widoczne jaśniejsze osocze, pod którym osadziły się składniki komórkowe.

W skład krwi wchodzą składniki komórkowe (ok. 44%) i osocze (ok. 55%), czyli wodny roztwór (90% wody) białek, soli i związków chemicznych o niewielkiej masie cząsteczkowej, jak np. monosacharydy. Dalsze składniki krwi to hormony, rozpuszczone gazy oraz substancje odżywcze (cukier, tłuszcze i witaminy), transportowane do komórek, a także produkty przemiany materii (np. mocznik i kwas moczowy), niesione z komórek do miejsc gdzie mają być wydalone.

Z fizykochemicznego punktu widzenia krew jest zawiesiną, czyli mieszaniną cieczy oraz ciał stałych (elementy komórkowe) i zachowuje się jak płyn nienewtonowski. To tłumaczy jej szczególne właściwości reologiczne. Znajdujące się we krwi erytrocyty powodują, że krew ma większą lepkość niż osocze, lepkość jeszcze bardziej rośnie przy wysokim hematokrycie i niskiej prędkości przepływu. Dzięki zdolności erytrocytów do zmieniania swojego kształtu, przy wyższych prędkościach krew bardziej przypomina emulsję niż zawiesinę komórek.

pH krwi w prawidłowych warunkach waha się między 7,35 a 7,45. Przy wartościach poniżej tego zakresu, mówi się o kwasicy, natomiast przy wyższych o zasadowicy. Równowaga kwasowo-zasadowa krwi jest utrzymywana dzięki licznym układom buforującym, które zawiera, oraz przez aktywną regulację przez organy i tkanki, przede wszystkim płuca i nerki.

Swoją czerwoną barwę krew zawdzięcza hemoglobinie, a dokładniej mówiąc zawartej w niej grupie hemowej, odpowiedzialnej za wiązanie tlenu. Krew nasycona tlenem ma jaśniejszy i żywszy odcień niż krew uboższa w tlen. Jest to skutkiem zmiany konformacji, zachodzącej po przyłączeniu atomów tlenu i zmieniającej właściwości absorpcyjne hemu.

[edytuj] Osocze

Osobny artykuł: Osocze krwi.

Osocze zawiera głównie jony sodu, chlorki, jony potasu, magnezu, wapnia oraz fosforany.

Białka występują w osoczu w stężeniu 60 do 80 g/l, co odpowiada 8% objętości osocza. Ze względu na swoje rozmiary i ruchliwość w procesie elektroforezy dzieli się proteiny na albuminy oraz globuliny. Wśród tych ostatnich można wyodrębnić: α₁-, α₂-, β- und γ-globuliny. Proteiny osocza pełnią istotną rolę w transporcie produktów odżywczych, procesach immunologicznych, krzepnięciu krwi, stabilizacji pH krwi jak również utrzymywaniu stałego ciśnienia osmotycznego.

Osocze krwi pozbawione czynników krzepliwości jest określane jako surowica. Uzyskuje się ją przez odwirowanie krwi, po tym gdy ta wcześniej skrzepła. W górnej części znajduje się lżejsza frakcja tj. surowica mająca postać przejrzystego zazwyczaj płynu. Surowica różni się składem w stosunku do osocza, a zawiera również składniki nieznajdujące się w osoczu, przede wszystkim czynniki wzrostu jak PDGF, wydzielany podczas tworzenia skrzepu. Surowica składa się w 91% z wody, 7% protein. Resztę stanowią elektrolity, substancje odżywcze, hormony. Lekko lub bardziej żółte zabarwienie nadaje surowicy rozpuszczona bilirubina.

[edytuj] Składniki komórkowe

Krew u mężczyzn zawiera od 44 do 46%, u kobiet od 41 do 43% komórek. Tę zawartość nazywa się hematokrytem. U noworodków hematokryt wynosi około 60%, u małych dzieci jedyne 30%. Aż do pokwitania rośnie do wartości właściwej dla dorosłych. Zawarte w krwi komórki są dzielone na: erytrocyty (również nazywane czerwonymi krwinkami), leukocyty (określane mianem białych krwinek) oraz trombocyty (lub też płytki krwi).

Komórki krwi ludzkiej
Nazwa			Liczba na μl krwi
Erytrocyty			4,5 do 5,5 mln
Leukocyty			4 000–11 '000
	Granulocyty
		Neutrofile	2 500–7 500
		Eozynofile	40–400
		Bazofile	10–100
	Limfocyty		1 500–3 500
	Monocyty		200–800
Trombocyty			300 000

Erytrocyty (czerwone krwinki) służą do transportu tlenu i dwutlenku węgla. Zawierają hemoglobinę, białko, które jest odpowiedzialne za przyłączanie i transport tlenu w krwi i składa się z właściwego białka - globiny oraz grupy hemowej, która razem z żelazem tworzy kompleks. Krew kręgowców zawdzięcza swój czerwony kolor właśnie obecności żelaza. Gdyby żelazo w tym związku zastąpiono miedzią, krew miałaby kolor niebieski. U innych zwierząt np. u pająków i ośmiornic związek miedzi pełni właśnie tę funkcję. Od 0,5 do 1% czerwonych krwinek to retikulocyty, tzn. nie w pełni dojrzałe erytrocyty. Zwiększenie ilości retikulocytów we krwi obwodowej świadczy o wzmożonej erytropoezie organizmu

Leukocyty lub białe krwinki dzielą się na monocyty, limfocyty oraz granulocyty, w tym: eozynofile, bazofile i neutrofile. Granulocyty zawdzięczają swoje nazwy barwnikom wchłanianym przez ich protoplazmy i odpowiadają za niewyspecjalizowaną) obronę immunologiczną, natomiast limfocyty i monocyty biorą udział w obronie wyspecjalizowanej.

Trombocyty odpowiadają za krzepnięcie krwi.

Liczbowe podsumowanie składu krwi różni się pomiędzy poszczególnymi kręgowcami. Szczególnie dużą liczbę erytrocytów mają kozy, a wyjątkowo niską ptactwo (3-4 mln/µl). Liczba leukocytów podlega podobnym wariacjom: u bydła, koni i ludzi około 8 000/µl, natomiast u owiec (do 17 000/µl) i ptaków (do 25 000/µl) zawartość białych krwinek jest szczególnie wysoka. Również liczba poszczególnych podrodzajów leukocytów różni się znacząco. U ludzi i koni dominują granulocyty, u bydła - limfocyty, a u świń zawartość granulocytów i limfocytów jest podobna.

Erytrocyty

Granulocyt obojętnochłonny (neutrofil)

Granulocyt kwasochłonny (eozynofil)

Granulocyt zasadochłonny (bazofil)

[edytuj] Budowa i rozpad komórek krwi

Przebieg hemopoezy

Wszystkie komórki krwi są budowane w procesie zwanym hemopoezą i zachodzącym w szpiku kostnym. Z pluripotentnych komórek macierzystych, z których może powstać każda komórka, powstają multipotentne komórki macierzyste, które mogą dać początek różnym typom komórek. Z tych komórek rozwijają się wtedy pojedyncze komórkowe składniki krwi.

Erytropoeza, w odróżnieniu od hemopoezy, oznacza jedynie przemianę komórek macierzystych w erytrocyty. Procesy dojrzewania i mnożenia się komórek jest przyspieszany przez hormon erytropoetynę produkowany w nerkach i wątrobie. Ważną rolę w erytropoezie odgrywa żelazo, które jest potrzebne do budowy hemoglobiny. Ważną rolę gra również Witamina B₁₂ i kwas foliowy. W przypadku niedoboru tlenu w organizmie, np. z powodu pobytu na dużej wysokości, zwiększa się ilość produkowanego hormonu, co prowadzi do podwyższonej liczby czerwonych krwinek w krwi. Pozwala to na zwiększony transport tlenu i przeciwdziałanie niedoborowi. To zjawisko regulacji jest mierzalne: liczba retikulocytów (niedojrzałych czerwonych krwinek) jest podwyższona.

Rozpad czerwonych krwinek następuje w śledzionie i komórkach Kupffera wątroby. Średni czas życia erytrocytów wynosi 120 dni. Hemoglobina w procesie rozpadu jest przetwarzana w kilku krokach (przez bilirubinę do urobiliny i sterkobiliny). Podczas gdy urobilina odpowiada za żółty kolor uryny, to sterkobilina jest odpowiedzialna za typowy kolor kału.

[edytuj] Funkcje

Krew spełnia wiele istotnych zadań, mających na celu podtrzymanie procesów życiowych. Głównym zadaniem transport tlenu i składników pokarmowych do komórek i transport powrotny produktów końcowych przemiany materii np. dwutlenku węgla czy mocznika. Poza tym krew transportuje hormony i inne substancje pomiędzy komórkami. Ponadto, krew zapewnia homeostazę, tzn. utrzymanie równowagi wodnej i elektrolitycznej, regulację wartości pH oraz temperatury ciała.

Jako część układu odpornościowego krew pełni funkcje obronne przeciwko ciałom obcym (odpowiedź odpornościowa nieswoista) i antygenom (odpowiedź odpornościowa swoista) dzięki fagocytom (komórkom żernym) i przeciwciałom. Krew jest do tego ważnym elementem przy reakcji na skaleczenia (krzepnięcie krwi i fibrynoliza).

[edytuj] Rola krwi w oddychaniu

Jednym z najważniejszych zadań krwi jest transport tlenu z płuc do komórek oraz transport dwutlenku węgla, końcowego produktu różnorakich procesów przemiany materii, z powrotem do płuc.

Krążenie krwi pomiędzy sercem i płucami

W ramach oddychania tlen zawarty w powietrzu dociera poprzez tchawicę do płuc aż do pęcherzyków płucnych. Przez ich cienkie membrany, tlen dociera do naczyń krwionośnych. Krew w ramach mniejszego obiegu krwi ponownie trafia z serca do płuc. Ta uboga w tlen krew oddaje w płucach dwutlenek węgla (CO₂) i odbiera tlen. Teraz, bogata w tlen krew płynie kolejne żyły płucne (Venae pulmonales) do serca, dokładnie do lewego przedsionka. Stamtąd krew płynie przez zamkniętą sieć naczyń krwionośnych do większości żywych komórek ciała (patrz też: Układ krwionośny człowieka). Wyjątkiem są m.in. komórki rogówki oka i chrząstek, które nie posiadają bezpośredniego połączenia z układem naczyniowym i które odżywiają się jak prymitywne organizmy - przez dyfuzję (tkanka bradytroficzna).

[edytuj] Enzymy we krwi

ALAT - aminotransferaza alaninowa
AspAT - aminotransferaza asparaginowa
ChE - estraza cholinowa
GGTP - γ-glutamylotranspeptydaza
LDH - dehydrogenaza mleczanowa
CK - kinaza kreatynowa

[edytuj] Ewolucja

Każda komórka w celu zachowania własnego metabolizmu musi prowadzić ciągłą wymianę z otoczeniem. Powstawanie coraz to bardziej złożonych organizmów wielokomórkowych spowodowało, iż coraz mniejsza część organizmu miała bezpośredni kontakt z otoczeniem, przez co dyfuzja nie była w stanie zapewnić wymiany materii w całym organizmie. W celu połączenia komórek wewnętrznych ze środowiskiem został wykształcony nowy środek transportu w postaci ciekłej – krwi. Skróciła ona odległość dyfuzji, umożliwiając przez to powstawanie coraz to większych i bardziej zaawansowanych organizmów.

U tchawkowców posiadających otwarty układ krwionośny krew, nazywana również hemolimfą, wylewa się do jam ciała. Stosunkowo powolną cyrkulację hemolimfy ma małe znaczenie oddechowe (rolę dostarczania tlenu do tkanek przejmują tchawki), jedynie nieliczne gatunki zawierają w osoczu erytrokruorynę, albo hemoglobinę^[1].

[edytuj] Zobacz też

Przypisy

↑ Jura C.: Bezkręgowc3. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005, s. 557. ISBN 83-01-14595-1.

[edytuj] Bibliografia

Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej. Władysław Z. Traczyk i Andrzej Trzebski. Wydanie III. ISBN 83-200-3020-X. Strony:398-421
Robert F. Schmidt, Florian Lang, Gerhard Thews: Physiologie des Menschen. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-21882-3
Friedhelm Schneidewind: Das Lexikon rund ums Blut – Der rote Lebenssaft in Mystik und Mythologie, Magie und Medizin, Religion und Volksglaube, Legende und Literatur. Lexikon-Imprint-Verl., Berlin 1999, ISBN 3-89602-224-5
Stefan Silbernagl, Agamemnon Despopoulos: Taschenatlas der Physiologie. Thieme, Stuttgart 2003, ISBN 3-13-567706-0