Normovolämie. Blutplasma. osmotischer Druck Plasma. Blutserum. kolloidosmotischer Druck Plasma. Plasmaproteine Gesamtkonzentration.

Transkript

1 Normovolämie Blutplasma Blutserum osmotischer Druck Plasma Plasmaproteine Gesamtkonzentration kolloidosmotischer Druck Plasma α1-globuline Albumin

2 Blut - Blutzellen 4-6 l Blut 6-8 % des Körpergewichts 285 mosmol/kg Plasmawasser Blutplasma - Fibrin/Fibrinogen 25 mmhg ca. 70 g/l Anteil: 60% Anteil: 4 % Funktion: Transport von - Calcium - Bilirubin - Fettsäuren Syntheseort: Leber Beispiele: - HDL (α1-lipoprotein) - Prothrombin Syntheseort: Leber

3 β-globuline α2-globuline γ-globuline Dysproteinämie Hämatopoiese pluripotente Stammzelle Wachstumsfaktoren Aufteilung der Stammzelle Polyzythämie Erythropoiese Oligozythämie

4 Anteil: 8 % Anteil: 12 % Beispiele: - α2-makroglobulin - α2-haptoglobin - Caeruloplasmin Syntheseort: Leber Beispiele: - LDL (β-lipoprotein) - Transferrin - Fibrinogen - C-reaktives Protein Syntheseort: Leber Anteil: 16 % Änderung der Plasmaproteinzusammensetzung bei Krankheit Beispiele: - Immunglobuline - Lysozym Syntheseort: Plasmazelle pathologisch erhöhte Vermehrung der Blutzellen hämatopoietische Stammzelle: CD 34+ Wachstumsfaktoren: - Epo - CSF (Colony-stimulating-factors) Aufteilung: - lymphatische Stammzelle: Lymphozyten - myeloische Stammzelle: Erythrozyten Thrombozyten Monozyten Granulozyten Bildungsort: rotes Mark (Embryo: Dottersack, später Leber und Milz) pathologisch verminderte Vermehrung der Blutzellen Lebensdauer: ca. 120 Tage Abbauort: Milz (Makrophagen)

5 Erythropoietin Retikulozyten Poikilozytose Membranaufbau des Erythrozyten Fluid mosaic Modell Osmotische Eigenschaften des Erythrozyten im hypertonen und hypotonen Medium osmotische Resistenz minimal und maximal Resistenzbreite mittlerer Erythrozytendurchmesser Price-Jones-Kurve

6 Erythrozytenvorläufer RNA-Reste im Plasma Anteil: ca. 1% Anzahl: 0,07 x /l Retikulozytose: erhöhte Retikulozytenzahl (= gesteigerte Erythropoiese) Bildung: - Gewebshypoxie Aktivierung von HIF 1/2 (Hypoxie-induzierbarer Faktor) - HIF stimuliert Epo-Expression (peritubuläre fibroblastenähnliche Zellen) Wirkung: - Bindung an Epo-Rezeptor Aktivierung einer Tyrosinkinase - Apoptosehemmung der Vorläuferzellen - Stimulation der Erytrozytenproliferation Membranskelett: - Spectrinketten - Aktin - Bande-4.1.-Protein Bande-3-Protein: Anionenkanal Aquaporin 1 Ankyrin (verbindet Membranskelett und Bande-3-Protein) Vorkommen unterschiedlich geformter Erythrozyten mehrere Maxima in der Price-Jones-Kurve minimale osmotische Resistenz: osmotischer Druck bei dem die ersten Erythrozyten platzen maximale osmotische Resistenz: osmotischer Druck bei dem alle Erythrozyten geplatzt sind Resistenzbreite: Bereich zwischen minimaler und maximaler osmotischer Resistenz hypertones Medium: - Wasserausstrom - Echinozyt (Stechapfelform) hypotones Medium: - Wassereinstrom - Sphärozyt (Kugelform) bei einer Konzentration von 4,33 g/l NaCl sind 50% aller Erythrozyten osmotisch hämolysiert Glockenform Linksverschiebung: mikrozytäre Anämie Rechtsverschiebung: makrozytäre Anämie mehrere Maxima: Poikilozytose 7,5 μm

7 Erythrozytenzahl Polyglobulie Hämatokrit Hämoglobin MCV Anisozytose MCH MCHC

8 : 4,8 erhöhte Erythrozytenzahl : 5,3 x /l Wichtig: Trimenonreduktion bei Neugeborenen : 140 : 160 : 0,42 : 0,47 g/l Messung u.a. mittels Mikrohämatokrit-Methode 85 fl gleichzeitiges Vorkommen von Mikro- und Makrozyten mittleres korpuskuläres Erythrozytenvolumen Normozyt = ca. 85 fl Mikrozyt < 80 fl Makrozyt > 96 fl 340 g/l 30 pg mittlere korpuskuläre Hämoglobinkonzentration mittlere korpuskuläre Hämoglobinmasse selten abweichend von der Norm normochrom = ca. 30 pg hypochrom < 27 pg hyperchrom > 34 pg

9 Eisenmangelanämie Megaloblastäre Anämie Renale Anämie Hämolytische Anämie Stoffwechsel der Erythrozyten Panzytopenie Erythrozytenzählung Aufbau Hämoglobin

10 hyperchrome makrozytäre Anämie Ursache: - Vitamin B12-Mangel (perniziöse Anämie) bei Magenerkrankungen intrinsic factor (Resorption von Vit. B12) - Folsäuremangel veränderte Parameter: - Hb, Erythrozyten- und Retikulozytenzahl ( ) - MCV und MCH ( ) hyperchrome, mikrozytäre Anämie Ursache: Eisenmangel - Resorptionsstörung, Mangelernährung - chronischer Blutverlust u.a. verminderte Parameter: - Hb - Erythrozytenzahl - Hkt - MCH - MCV Ursache: - Thalassämie (v.a. im Mittelmeerraum) - mechanische Hämolyse - Hämoglobinopathie - Autoimmunreaktion gegen Erythrozyten verminderte Parameter: - Erythrozytenzahl normochrome, normozytäre Anämie Ursache: chronische Niereninsuffizienz Epo-Mangel verminderte Parameter: - Erythrozytenzahl Verminderung aller Knochenmarkszellen anaerob Glucoseaufnahme über GLUT1 Produkte: - NADH (für Reduktion des Methämoglobins) - NADPH (für Reduktion von Glutathion) - ATP aus 4 Untereinheiten Aufbau einer Untereinheit: - 1 Globinkette - 1 Häm (prosthetische Gruppe) Aufbau des Häms: Porphyrinring - aus 4 Pyrrolringen (mit 4 N-Atomen) - kovalente Bindung mit proximalem Histidins des Globins Durchflusszytometrie Leitfähigkeitsmessung insgesamt: Anlagerung von 4 O2 möglich

11 Adultes Hämoglobin Glykiertes Hämoglobin Hämoglobin mit gebundener Glucose Hämoglobin-Isoform mit 2 δ-ketten Fetales Hämoglobin Hämoglobin bei Sichelzellenanämie Hämoglobinstatus Erwachsener Neugeborenes Gesetz von Lambert-Beer Charakteristika des Hämoglobins in der Spektralanalyse charakteristische Absorptionsbanden und - maxima

12 glykiert: HbA1 Glucose: HbA1C HbA α2β2 α2β2 HbF HbA2 α2δ2 α2γ2 in der β-kette ist Glutamat an Position 6 durch Valin ersetzt worden Erwachsener: 98% HbA, 2% HbA2, < 1% HbF HbS α2β2 Neugeborenes: 80% HbF, 20% HbA v.a. in der desoxygenierten Form schwer löslich Gefahr bei niedrigem O2-Partialdruck (z.b. im Flugzeug) charakteristische Absorptionsbande des Porphyrinrings: 400 nm (Soret Bande) Absorptionsmaxima: - oxygeniertes Hämoglobin: 541 und 577 nm - desoxygeniertes Hämoglobin: 555 nm desoxygeniert absorbiert Hämoglobin langwelliges Licht ( rot) stärker als oxygeniert Extinktion = ε x c x d ε = Extinktionskoeffizient c = Stoffkonzentration d = Schichtdicke der Messlösung

13 Eisenabsorption Hepcidin Eisenrecycling Leukozytenanzahl Diapedese Chemotaxis Pathophysiologie Leukozyten Granulozyten

14 1. HCl des Magens setzt Fe 3+ frei 2. Reduktion von Fe 3+ zu Fe 2+ vermehrt synthetisiert bei chronischer Entzündung hemmt Ferroportin Folge: Eisenmangelanämie (durch Vitamin C und Ferrireduktase) 3. Anlagerung von Fe 2+ an Muzin 4. Aufnahme in Enterozyten: DCT1 (Fe 2+ /H + -Symporter) 5. Bindung von Fe 2+ an Mobilferrin 6. Ausschleusung über Ferroportin 7. Oxidation zu Fe 3+ durch Ferrooxidase 8. Bindung an Plasma-Transferrin 9. Überschüssiges Eisen bindet an Apoferritin 4-10 x 10 9 /l 1.Abbau alter Erythrozyten: Eisenfreisetzung 2.Bindung an Plasma-Transferrin 3.Bindung des Transferrins an TfR (Rezeptor) der Erythrozyten-Vorläufer (Knochenmark) 4.Endozytose des Transferrin-TfR-Komplexes 5.Abspaltung des Eisens 6.Wiedereinbau des TfR in die Zellmembran 7.Ausschleusung des Apotransferrins (Transferrin - Eisen = Apotransferrin) Leukozytenanlockung durch bestimmte Stoffe (z.b. Interleukine) Fähigkeit von Leukozyten, Gefäßwände zu passieren 60 % aller Leukozyten Neutrophile Granulozyten: - Granulua: Lysozym und Laktoferrin - lösen Schmerz und Entzündung aus Eosinophile Granulozyten: - Granula: Lipide, antiparasitäre Proteine - aktiv bei parasitärer Infektion Basophile Granulozyten: - Granula: Heparin, Histamin - lösen allergische Symptome aus (Histamin) Leukozytose: - > 10 x 10 9 /l - bei akuten Infekten Leukozytopenie: - < 4 x 10 9 /l - z.b. durch chemische Noxen Leukämie: - unkontrollierte Leukozytenvermehrung - unterteilt in myeloisch und lymphatisch

15 Monozyten Lymphozyten Aggregation Agglutination Agglomeration

16 20-50% aller Leukozyten B-Zell-System: - Prägung: im Knochenmark - Funktion: humolare Immunreaktion (als Plasmazelle im Gewebe) T-Zell-System: - Prägung: im Thymus - Funktion: zelluläre Immunreaktion 2-10% aller Leukozyten nach wenigen Tagen: Auswanderung ins Gewebe Gewebsmakrophagen Monozyten + Makrophagen = Mononukleäres Phagozytensystem Zusammenballung der Erythrozyten aufgrund einer Antigen-Antikörper-Reaktion irreversibel Zusammenballung der Erythrozyten bei langsamer Fließgeschwindigkeit Erythrozyten bilden eine Geldrollenformation reversibel Zusammenballung der Erythrozyten aufgrund großmolekularer Proteine (Agglomerine) reversibel