Physiologie des Blutes

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1 Physiologie des Blutes

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3 Aufgabe und Zusammensetzung des Blutes Transportmedium Atemgase Nährstoffe und Vitamine Stoffwechselprodukte Hormone Wärme Blutvolumen: ca 5 Liter 55% Plasma 45% Zellen - Erythrozyten - Leukozyten - Thrombozyten Hämatokrit % Erythrozyten/Blutvolumen

4 Quantitative Zusammensetzung des Blutes

5 Blutplasma: Elektrolyte Kti Kationen Na K + 4 Ca 2+ 3 Mg Anionen Cl 110 Bikarb. 29 Phosphat 1 Sulfat 1 Org. Säuren Eiweiß mmol/kg mmol/kg Nährstoffe Glukose Lipide Aminosäuren Vitamine Nierenphysiologie

6 Quantitative Zusammensetzung des Blutes

7 Blutplasma: Wichtige Diagnostische Tests Plasmaprotein-Elektrophorese Albumin/Globulin-Quotient Blutsenkungsgeschwindigkeit Nachweis von zellulären Proteinen (Enzymen oder Strukturproteinen)

8 Blutplasma: Plasmaproteine Plasmaprotein-Elektrophorese: Labortest im klinischen Alltag

9 Blutplasma: Plasmaproteine Albumin-Fraktion Albumin 80% des kolloidosmot. Drucks Transport von Ca, Bilirubin, Fettsäuren, Medikamenten (Penicillin, Sulfonamide) Toxinen: Quecksilber Präalbumin Transthyretin

10 Die Struktur von Albumin

11 Blutplasma: Plasmaproteine Erzeugen des kolloidosmotischen Drucks g/l geringe molare Konzentration -> geringer g Einfluß auf osmot Druck -> großer Einfluß auf kolloidosmot. Druck

12 Blutplasma: Plasmaproteine

13 Erniedrigtes Serum-Albumin

14 Erniedrigtes Serum-Albumin I. Synthese A. Malnutrition B. Malabsorption C. chronische Lebererkrankung II. III. Pathologische Verteilung/Verdünnung A. Hyperhydratation B. Gefäßpermeabilität (Sepsis) Pathologische Ausscheidung oder Abbau A. nephrotisches Syndrom B. Verbrennungen C. Blutung D. Gastrointestinaler Verlust

15 α1-globuline (Glykoproteine) α1-lipoprotein (HDL) Thyroxin bindendes Globulin B12 bindendes Globulin (=Transkobalamin) Bilirubin bindendes Globulin Kortisol bindendes Globulin (Transkortin) Blutplasma: Plasmaproteine

16 Blutplasma: Plasmaproteine α2-globuline Coeruloplasmin Oxidase, Cu-Transport α2-haptoglobulin (Freies Hämoglobin) β-globuline LDL Metall-bindende Proteine Transferrin: 2 Fe 3+ normal zu 30% gesättigt CRP Fibrinogen

17 Blutplasma: Plasmaproteine γ-globuline Immunglobuline (=Antikörper) Große Proteine wandern am langsamsten IgG IgA IgM

18 Blutplasma: Wichtige Diagnostische Tests Plasmaprotein-Elektrophorese Albumin/Globulin-Quotient Blutsenkungsgeschwindigkeit Nachweis von zellulären Proteinen (Enzymen oder Strukturproteinen)

19 Albumin/Globulin-Quotient Umsatz der Plasmaproteine Bildung von Albumin: Leber HWZ: 24 h Bild der Antikörper: Plasmazellen HWZ: 14 d Gesamtproteinmenge konstant Albumin/Globulin-Quotient schwankt bei Infektionen: Globuline und Albumin Albumin/Globulin-Quotient

20 Albumin/Globulin-Quotient Chron. Entzündung Polyklonale Gammo- Pathie normal Plasmozytom Monoklonale Gammo- Pathie

21 Plasmozytom

22 Blutsenkungsgeschwindigkeit BSG Erythrozyten sinken im ungerinnbar gemachten Blut Spezifisches Gewicht höher als Plasma :6-11mm; :3-9 mm (in der ersten h) Albumin/Globulin-Quotient BSG

23 Blutsenkungsgeschwindigkeit Erhöhte BSG Infekte Autoimmunerkrankungen Gewebezerfall (Tumoren) Bildung großmolekularer l Proteine (Fibrinogen, Immunglobuline und akut Phase Proteine): Zusammenballen der Erythrozyten: Agglomerate sinken schneller

24 Enzyme und Strukturproteine Enzyme der Gerinnungskaskade Gewebeenzyme (Diagnostik von Herzinfarkt, Hepatitis, etc.)

25 Enzyme und Strukturproteine

26 Enzyme und Strukturproteine

27 Enzyme und Strukturproteine Transaminasen Gallengangsenzyme Transaminasen Gallengangsenzyme

28 Blutbildung im Knochenmark

29 aktives Knochenmark

30 Blutbildung im Knochenmark

31 Blutzellen: Übersicht 20-25% der Leukos 3-8% der Leukos 60-70% der Leukos 2-4% der Leukos 0.5-1% der Leukos

32 Blutzellen: Übersicht

33 Erythropoiese

34 Erythrozyten: Zahl und Form >99% der Blutzellen :4.8*10 12 ; : 5.3*10 12 /Liter Hauptinhaltsstoff: H 2 O und Hämoglobin Form: kernlos bikonkav Oberflächenvergrößerung

35 Erythrozyten: Verformbarkeit

36 Erythrozyten: Verformbarkeit

37 Erythrozyten: Größe Rotes Blutbild: Hämatokrit (0.45) Hb: 15 g/dl MCH: 30 pg -30pg: normochrom -<27pg: hypochrom -> 34 pg: hyperchrom MCV: 85 fl

38 Erythrozyten: Hämoglobin

39 Erythropoiese Bildung: Feten: Leber und Milz Erwachsenen: Knochenmark Lebensdauer: 120 Tage Abbau in Phagozyten KM, Leber, Milz

40 Regulation der Erythropoiese Bei O 2 -Partialdruck im Gewebe: Steigerung der Erythropoiese Erythropoietin 165 AS Bildung in der Niere (Fetalzeit: Leber) HIF (Hypoxia induced factor) Transkriptionsfaktor reguliert EPO- Expression Schützt vor Glukose/O2-Mangel

41 Regulation der Erythropoiese

42 Anzahl der kernlose Retikulozyten: Aktivität der Erythropoiese - Normal: 1% - Bei Steigerung: bis 40% - Bei Hemmung <1% Gesteigerte Erythropoiese

43 Anämieformen Mangelanämien Folsäure/B12-Mangel Eisenmangel Hämolytische Anämien Sphärozytose (Kugelzellanämie) Sichelzellanämie Thalassämie Rhesusinkompatibilität Renale Anämie EPO-Mangel Aplastische Anämie Zytostatika Strahlentherapie Tumoren

44 Eisenmangelanämie: Mikrozytär und Hypochrom Normal Eisenmangel

45 Eisenmangelanämie

46 Folsäure oder B12-Mangelanämie: Makrozytär und Hyperchrom Normal Folsäure oder B12-Mangel

47 Anämieformen Mangelanämien Folsäure/B12-Mangel Eisenmangel Hämolytische Anämien Sphärozytose (Kugelzellanämie) Sichelzellanämie Thalassämie Rhesusinkompatibilität Renale Anämie EPO-Mangel Aplastische Anämie Zytostatika Strahlentherapie Tumoren

48 Sphärozytose Sphärozyten

49 Membraneigenschaften Bande3-Austauscher Sphärozytose Ankyrindefekt oder Spectrindefekt Ankyrin verankert Bande3-Austauscher im Zytoskelett

50 Sichelzell-Anämie

51 Sichelzellanämie

52 Sichelzell-Anämie Niedriger po2 und niedriger ph

53 Sichelzell-Anämie

54 Sichelzell-Anämie

55 Sichelzell-Anämie Verteilung der Sichelzell-Anämie Verteilung von Malaria

56 Die Leukozyten

57 Die Stammreihe der Leukozyten 20-25% 3-8% 60-70% 2-4% 0.5-1%

58 Leukozytenarten 5 verschiedene Zelltypen Lymphozyten Monozyten Granulozyten Neutrophile Eosinophils Basophils Zahl: 7.000/µl >10.000/µl: Leukozytose Entzündung, Infektion, Leukämie < 4.000/µl: Leukopenie 61

59 Leukozytenarten Neutrophiler Eosinophiler Lymphozyt Basophiler Monozyt

60 Neutrophile Granulozyten Vorkommen: Emigration Chemotaxis >50%: interstitiell, (IL-8, C5a, extravasal PAF) Phagozytose 30%: im Knochenmark Polymorphkernig 50% haften an der Endothelwand von Lunge/Milz-Gefäßen Streß: Mobilisierung (Kortisol und Adrenalin)

61 Neutrophile Granulozyten Infekt: Zahl im Blut steigt Linksverschiebung: Vorstufen im Blut: Jugendliche undstabkernige Wichtige Funktion für unspezifische Abwehr Freisetzung wichtiger Entzündungsmediatoren

62 Eosinophile und basophile Granulozyten Eosinophile Basophile 24 h Periodik (tagsüber Granula: Heparin und niedriger als nachts) Histamin An Glukokortikoidspiegel Heparin: akt Lipoproteinlipase: gekoppelt Fettverstoffwechselung Anstieg führt zur Eo-Abnahme Histamin: allergische Eosinophilie bei Allergien Symptome: Quaddel, Rötung, Gefäßerweiterung, Bronchospaßmus

63 Makrophagen

64 Monozyten und Makrophagen Monozyten zirkulieren 2-3 Tage im Blut Wandern ins Gewebe Gewebemakrophagen Lymphknoten, Milz, Lunge, Knochenmark Mononukleäres Makrophagensystem: (Monozyten und Gewebemakrophagen) ebemakrophagen) Immunabwehr

65 Lymphozyten Spezifische Immunabwehr Erwerben spezifische Fähigkeiten im KM (B- Lymphos) und Thymus (T- Lymphos) B-Lymphos: spezifische humorale Abwehr: AK T-Lymphos: spezifische zelluläre Abwehr: LK und Milz Immunabwehr

66 Leukämie Platelet Platelet White Cell Red Cell Red Cell Blasts White Cell Normal human blood Blood with leukemia

67 Blutzellen: Übersicht

68 Thrombozyten

69 Thrombozyten 2 3 um Kleine, kernlose Plättchen 150*10 9 /Liter Blut Verweildauer im Blut: 14 Tage Aufgabe: Blutstillung

70 Megakaryozyten bilden 6-8 Proplättchen Aus 1 Proplättchen durch Zerfall 1000 Thrombos Megakaryozyten und Thrombozyten