Anatomie & fysiologie in 10 stappen – het bloed

Bloed stroomt door vrijwel alle weefsels en is samengesteld uit plasma en bloedcellen. De totale lengte van het vaatbed – slagaders, aders en haarvaten – is om en nabij de 100.000 kilometer. Het hart stuwt het bloed met een gemiddelde snelheid van 10 km/u door de vaten en in elke liter bloed bevinden zich miljarden bloedcellen, die er samen met tal van lichaamsprocessen voor zorgen dat de celstofwisseling op gang wordt gehouden. Pathogene veranderingen in het weefsel zijn meestal zichtbaar aan de veranderde samenstelling van het bloed. Bloedonderzoek wordt dan ook steevast ingezet bij het diagnosticeren van ziekten.

Het bloed kort samengevat

Bloed (sanguis) bestaat uit een geelachtige vloeistof, ofwel het bloedplasma waarin zich de bloedcellen bevinden. Bloedserum is bloedplasma zonder het stollingseiwit fibrinogeen. Een volwassen persoon heeft ongeveer 5 liter bloed en het gewicht ervan bedraagt bijna 8 procent van het lichaamsgewicht. De temperatuur van het bloed in het hart en in de grote arteriën bedraagt 38,5 ºC. Het bloed bevat erytrocyten, (rode bloedcellen), leukocyten (witte bloedcellen) en trombocyten (bloedplaatjes).

Zuurstof en kooldioxide
Voor een adequate aan- en afvoer van zuurstof en kooldioxide zijn ongeveer 5 miljoen rode bloedcellen per mm³ nodig. Elke 25 seconden en met een gemiddelde snelheid van 10 km/u maakt het bloed in de grote circulatie een rondgang door het lichaam, te beginnen bij de linkerkamer (ventrikel) van het hart en eindigend in het rechteratrium (voorkamer of boezem). Daarbij worden zuurstof en voedingsstoffen afgegeven aan de extracellulaire ruimte (interne milieu), en vervolgens aan de lichaamscellen. Kooldioxide en andere cellulaire afvalproducten worden daarbij afgevoerd via het bloed.

Rode bloedcellen (erytrocyten) / Bron: Geralt, Pixabay

1. Bloedplasma en serum

Bloed stroomt door de vaten en bestaat uit bloedlichaampjes en bloedplasma, dat overblijft als de bloedcellen eraan zijn onttrokken. Bloedplasma is een gelige vloeistof. Het bevat onder andere:

Water (ca. 90%).
Eiwitten, zoals albuminen, globulinen en fibrinogeen.
Zouten, waaronder natrium en kalium.
Voedingsstoffen.
Zuurstof en kooldioxide, voor een groot deel gekoppeld aan de erytrocyten.
Hormonen.

Fibrinogeen
De rode bloedlichaampjes (erytrocyten), witte bloedcellen (leukocyten) en bloedplaatjes (trombocyten) bevinden zich in het bloedplasma. Bloed bedraagt ongeveer 1/13 deel van het lichaamsgewicht. Dat komt overeen met 5 tot 6 liter bloed. Serum is bloedplasma zonder fibrinogeen (stollingseiwit). Bloedserum blijft dus over als bij gestold bloed de stolselkoek verwijderd is. Wat betreft de samenstelling verschilt serum niet veel met bloedplasma.

2. Rode en witte bloedcellen

Rode bloedcellen (erytrocyten, ca. 5 miljoen per mm³) zijn schijfvormig. In het midden zijn ze iets dunner dan aan de zijkanten. Hemoglobine is ijzerhoudend en geeft het bloed de rode kleur. De erytrocyten nemen in de haarvaten van de longblaasjes de zuurstof op in het bloed en geven kooldioxide af aan de lucht (longen). Witte bloedcellen (leukocyten, 4000-8000 per mm³) zijn minder talrijk dan de rode bloedlichaampjes. Bij infecties neemt hun aantal sterk toe. Ze zijn onder te verdelen in lymfocyten, monocyten en in neutrofiele, eosinofiele en basofiele granulocyten. Fagocytose is een belangrijk kenmerk van de witte bloedlichaampjes (o.a. de neutrofiele granulocyten en monocyten), waarbij lichaamsvreemde deeltjes, zoals dode cellen en bacteriën, worden verteerd door de leukocyten.

Bloedplaatjes (trombocyten)
Trombocyten (ca 300.000 per mm³) spelen een belangrijke rol in de bloedstolling. Ze zijn verschillend van vorm, hebben net als de erytrocyten geen kern en worden zoals alle bloedcellen – behalve de lymfocyten – in het beenmerg aangemaakt.

3. Functie van bloedplasma

Bloed vervult een spilfunctie in alle lichaamsprocessen. Het vervoert zuurstof, kooldioxide, voedingsstoffen en warmte vanuit de weefsels (spieren) en organen. Ook zorgt het bloed ervoor dat bij een ontsteking de leukocyten en antistoffen snel op de juiste plaats arriveren om de ziekteverwekkers te bestrijden. Bloedplasma heeft een drieledige taak:

Witte bloedcel (leukocyt) / Bron: Electron Microscopy Facility (NCI Frederick), Wikimedia Commons (Publiek domein)

Constant intern milieu

Het weefselvocht omspoelt de lichaamscellen. Bloedplasma zorgt er mede voor dat het interne milieu (rondom de cellen) constant wordt gehouden. Dat wil zeggen dat het dezelfde osmotische waarde heeft als in de lichaamscellen omdat de opgeloste stoffen de vaatwand kunnen passeren. Bloed heeft overigens een osmotische waarde die overeenkomt met 0,9% keukenzout. Dankzij de nieren wordt die waarde bewaakt en constant gehouden. Bovendien heeft het bloedplasma:
[OLIST]Een constante zuurgraad (pH 7,35-7,45), dankzij de bufferwerking van eiwitten en bicarbonaat.
Een constante concentratie van eiwitten, koolhydraten (glucose) en zouten.
Een constante temperatuurschommeling tussen 36,5 en 37,5 ºC.[/OLIST]

Transport

Bloedplasma vervoert onder andere:

Voedingsstoffen, van het maag-darmkanaal naar de cellen.
Koolzuur, waarbij de erytrocyten een gedeelte van het kooldioxide afstaan aan het bloedplasma, dat het koolzuur in de vorm van natriumbicarbonaat afvoert naar de longen.
Afbraakproducten, onder andere van de stofwisseling.
Hormonen.

Beschermende functie

Bloedplasma heeft ook een beschermende taak, onder andere door middel van bloedstolling en antilichamen. De afweer tegen ziekteverwekkers is drieledig:
[OLIST]Mechanisch, door middel van de huid en slijmvliezen.
Cellulair, door middel van fagocytose met behulp van de leukocyten en bepaalde cellen van het reticulo-endotheliale systeem.
Humoraal met behulp van antistoffen die onder meer gebonden zijn aan de gammaglobulinen (bloedeiwitten).[/OLIST]

4. Bloedeiwitten

Bloedeiwitten, geproduceerd in de lever, zijn de albuminen, globulinen en fibrinogeen, een stollingseiwit. Albuminen zijn belangrijk voor het in stand houden van de colloïd-osmotische waarden. De globulinen zijn onder te verdelen in de alfa-, bèta- en gammaglobulinen. De laatstgenoemde groep vervult een essentiële rol in de genezing van infectieziekten, omdat aan deze eiwitten de antilichamen zijn gekoppeld.

5. Elektrolyten

In het bloedplasma bevinden zich ook zouten, waarvan de calcium- en fosforverbindingen van belang zijn voor de opbouw van het botweefsel. Voor het functioneren van de lichaamscellen is het belangrijk dat de andere zouten (of elektrolyten) in een specifieke hoeveelheid in het bloedplasma voorkomen. Het normale functioneren van de lichaamscellen is anders onmogelijk. Bij verschillende ziekten, maar ook tijdens en na een operatie, worden regelmatig de 'elektrolyten geprikt', waarvan natrium, kalium, chloor en bicarbonaat de belangrijkste zijn.

6. Bloedvorming

De vorming van bloedcellen vindt niet in het bloed zelf plaats, maar in:

Het rode beenmerg, dat de erytrocyten, leukocyten en trombocyten aanmaakt.
Het lymfoïd weefsel, ofwel de kraamkamer van de lymfocyten. Lymfoïd weefsel komt voor in de wand van het maag-darmkanaal, in de milt en in de lymfklieren.

Hemocytoblasten
De rode bloedcellen en bloedplaatjes hebben geen kern. Ze kunnen zich dus niet delen. De leukocyten en lymfocyten hebben wel een kern, maar delen zich vrijwel nooit. Zowel het rode beenmerg als het lymfoïd weefsel bevat sponsachtig ofwel reticulair weefsel, waarin zich hemocytoblasten bevinden. Dit zijn bloedstamcellen die zich delen, waarbij de jonge cellen uitgroeien tot de verschillende soorten bloedcellen.

Erytrocyt, leukocyt en trombocyt (bloedplaatje) / Bron: Electron Microscopy Facility (NCI Frederick), Wikimedia Commons (Publiek domein)

7. Bloedstolling

Bloed stolt buiten het vaatstelsel onder invloed van lucht. Het stolt ook als het aan iets anders wordt blootgesteld dan aan de binnenkant van de bloedvaten. De bloedplaatjes spelen een belangrijke rol in de bloedstolling. Ze bevatten trombokinase, een enzym dat onder invloed van protrombine (in het bloedplasma) trombine vormt dat uit fibrinogeen een vezelachtige stof doet ontstaan. Dit wordt fibrine genoemd. In dit web van ragfijne draadjes raken de witte en rode bloedcellen verstrikt. Eenvoudig gesteld ontstaat aldus een stolsel, ook wel bloedkoek genoemd. In werkelijkheid zijn er talrijke stollingsfactoren die ervoor zorgen dat het stollingsproces goed verloopt.

8. Bloedgroepen

De Oostenrijks-Amerikaanse arts en patholoog Karl Landsteiner ontdekte in 1900 dat rode bloedcellen uit het bloed van de ene persoon het bloed van bepaalde andere personen doet samenklonteren. Later werden er twee bloedgroepen geïdentificeerd: A en B. Sommige mensen hebben alleen de factor A (bloedgroep), anderen alleen B. Weer anderen hebben beide factoren: AB of geen van beide (O). Dankzij deze kennis en verder onderzoek werd het niet lang daarna mogelijk om zonder risico bloedtransfusies uit te voeren.

9. Hematocriet

Hematocriet is het volumepercentage van de vaste bestanddelen in het bloed in verhouding tot het totale bloedvolume. De bloedcellen nemen bijna de helft (ca.40%) van dat volume in. Deze verhouding verandert bij bepaalde aandoeningen. Bij overvulling (hypervolemie) van het vaatstelsel is de hematocrietwaarde lager dan normaal en bij uitdroging juist hoger.

10. Bezinking

In onstolbaar gemaakt bloed bezinken de rode bloedcellen. De snelheid waarmee dat gebeurt, wordt mede bepaald door de samenstelling (toename) van de plasmaeiwitten, zoals de globulinen en het fibribogeen. De bezinkingssnelheid, of BSE, is bijvoorbeeld verhoogd bij infectieziekten en infarcten, anemie (bloedarmoede) en tumoren.