Blut und Blutkreislauf

Themen:

Zusammensetzung und Aufgaben des Blutes
Blutkreislauf und Herz
Arterie - Vene
Blutdruck
Risikofaktoren - Lebensweise
Blutgruppen und Blutübertragung
Ein Quiz zum Thema Blut am Ende des Kurses, mit dem man seine Kenntnisse testen kann.

 

 

Zusammensetzung des Blutes

VBlut1a: Gewinnung von nicht-gerinnendem Blut.

VBlut2a: Zusammensetzung des Blutes.

 
Blut Blutplasma
60 %
Serum
Fibrinogen
Blutkörperchen
40 %
rote, Erythrozyten
weisse, Leukozyten
Blutplättchen, Thrombozyten

 

Aufgaben des Blutes:

VBlut3a: Reaktion des Blutes auf O2 und CO2

Das Blut als wichtiges Transportsystem verbindet alle Teile des Körpers. 

Sauerstoff wird besonders von den Erythrocyten mit Hilfe des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin, den sie in ihrem Inneren in großen Mengen enthalten, von der Lunge zu allen Zellen des Körpers transportiert. (Da Kohlenmonoxid eine stärkere Bindung mit dem Hämoglobin eingeht, verhindert es den Sauerstofftransport und ist daher giftig). Das Kohlenstoffdioxid, das bei der Zellatmung entsteht, löst sich dagegen gut im Plasma und wird auf diese Weise von den Zellen zur Lunge transportiert. Ebenfalls im Plasma werden die Bausteine der Nährstoffe vom Darm zu allen Zellen gebracht. Diese Bausteine sind das Ergebnis der Verdauung in Magen und Darm. Auf die gleiche Weise kommen die Giftstoffe im Blut, die von außen aufgenommen wurden oder bei Stoffwechselvorgängen im Körper entstanden sind , zur Leber zum Abbau oder zur Niere zur Ausscheidung. Wer Sport treibt bekommt eine rote, stark durchblutete Haut und auf diese Weise wird die bei der Körperertüchtigung entstehende Wärme nach außen transportiert und abgegeben. Im Winter wird durch Verengung der Blutgefäße in der Haut bewirkt, daß man nicht zuviel Wärme verliert (bleiches Gesicht), 

oder Erfrierungen verhindert (gesteigerte Durchblutung und gerötetes Gesicht). Ebenfalls im Plasma werden Hormone und Vitamine transportiert. Leukocyten, von denen es weit weniger als Erythrocyten gibt und die doppelt so groß sind, wirken auf vielfältige Art bei der Abwehr von Infektionen. So gibt es welche, die Antikörper produzieren und andere fressen eingedrungene Krankheitserreger auf. 

Um an alle Stellen des Körpers zu gelangen, können sie im Bereich der Kapillaren wie Amöben aktiv die Blutgefäße verlassen und so auch Krankheitserreger außerhalb der Blutgefäße im Gewebe bekämpfen. Im Gegensatz zu den Erythrocyten sind die Leukocyten vollständige Zellen mit Zellkern und können sich teilen. Schließlich wirken die . Blutplättchen mit dem im Plasma vorhandenen Fibrinogen bei der Blutgerinnung zusammen.

 

Wenn du die folgenden Fragen beantworten kannst, hast du gut gelernt.

Welche Aufgaben haben die roten Blutkörperchen?
Welche Stoffe werden im Plasma transportiert?
Welche Aufgaben haben die Leukocyten?
Gibt es mehr Leukocyten oder Erythrocyten?
Welche Aufgaben haben die Blutplättchen?
Welcher Bauunterschied besteht zwischen einem roten und einem weißen Blutkörperchen?
Welches Blutkörperchen kann sich bewegen und die Kapillaren verlassen?
Was ist Blutserum?
Welches Gas verhindert, daß das Hämoglobin Sauerstoff aufnehmen   kann?

Zusammenfassung der Aufgaben des Blutes

Transport von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid
Transport von Nähr- und Abfallstoffen
Transport von Wärme
Transport von Hormonen und Vitaminen
Abwehr von Infektionen z.B. durch die Immunreaktion
Wundverschluss

Blutkreislauf und Herzfunktion

Übersicht über das Herz

 

 Das Herz des Menschen ist ein Hohlmuskel, mindestens so groß wie eine Faust. Es besteht aus zwei Vorkammern (5) + (6) und zwei Hauptkammern (8) + (9), wobei jeweils eine Vorkammer und eine Hauptkammer eine Einheit bilden. Zu den Vorkammern führen die Venen, die Körpervenen (10) + (11) und die Lungenvenen (3). Venen sind dünnwandige Blutgefäße. In ihnen herrscht so gut wie kein Druck. Vom Herz weg, und zwar von den Hauptkammern, führen die Arterien, die Lungenarterie (2) und die Körperarterie (1), auch Hauptschlagader oder Aorta genannt. In die Arterien wird das Blut unter Druck hinein gepresst. Sie sind deshalb dickwandig, muskulös und elastisch. Kontrahieren sich die Hauptkammern, so spricht man von der Systole. Entspannt sich der Muskel danach, so sprechen wir von der Diastole.
Damit das Blut bei der Kontraktion des Herzmuskels nicht in die falsche Richtung zurück fließt, gibt es Ventile, die den Rückfluss verhindern. Zwischen der Vorkammer und der Hauptkammer sind dies die Segelklappen (7). Den Rückfluss von den Arterien in die Hauptkammer verhindern die Taschenklappen (4).

 

  (Vorhofsystole)   Systole  Diastole             
Vorkammern kontrahiert erschlaffen  füllen sich  gefüllt
Segelklappen  voll geöffnet geschlossen geschlossen  leicht geöffnet
Hauptkammern  füllen sich  gefüllt  kontrahiert erschlaffen 
Taschenklappen geschlossen geschlossen geöffnet geschlossen

Wenn du die folgenden Fragen beantworten kannst, hast du gut gelernt.

 Welches Ventil schließt die Hauptkammer gegen die Vorkammer ab?
 Wie heißt die Phase, in der sich die Hauptkammern kontrahieren?
 Beschreibe den Zustand der Systole.
 Beschreibe eine Arterie.

Die Blutgefäße

Die Blutgefäße, die vom Herz wegführen heißen Arterien.  In sie hinein wird das Blut mit hohem Druck vom Herz gepresst.  Sie sind deshalb dickwandig und muskulös Das Blut läuft in ihnen mit einer richtigen Druckwelle, die man als Puls ertasten kann. Die Blutgefäße, die zum Herz führen, heißen Venen. Sie sind dünnwandig und haben in kurzen Abständen Venentaschen. In ihnen gibt es so gut wie keinen Blutdruck. In den Venen wird das Blut vor allem passiv von einer Venentasche zur nächsten transportiert. Dabei drückt das Blut normalerweise nach unten, füllt diese Taschen und verschließt die Vene so, daß kein Blut mehr nach unten wegfließen kann. Durch die Pulswelle einer daneben liegenden Arterie oder durch die Kontraktion eines Muskels wird die Vene zusammengepresst. Dabei kann das Blut nicht nach unten, da die Venentaschen es verhindern. Lediglich nach oben kann es die Venentaschen auseinander drücken und das Blut ist ein Stück nach oben gelangt. Die Saugwirkung des Herzens unterstützt diesen Transport

 Die Arterien, die vom Herz wegführen, sind zunächst sehr weit und dick, sie werden Schlagadern (Körperschlagader = Aorta) genannt. Mit zunehmender Entfernung vom Herz verzweigen sie sich immer mehr, werden dünner und heißen dann Arteriolen. Schließlich sind sie so dünn, dass gerade noch rote Blutkörperchen durchpassen. Jetzt heißen sie Kapillare. Hier findet der Gas- und Stoffaustausch statt. Blutflüssigkeit oder weiße Blutkörperchen können das Blutgefäß verlassen und befinden sich somit im Gewebe. Hier hört dann praktisch die Druckwirkung des Herzens auf und wenn sich die Kapillaren wieder zu Venolen weiten, muss das Blut vor allem durch die Wirkung der Muskeln, der Pulswellen und den Venentaschen weiter transportiert werden. Die Venolen weiten sich immer mehr und werden dann wieder zu Venen.

Wenn du die folgenden Fragen beantworten kannst, hast du gut gelernt.

 
Strömt in der Lungenarterie sauerstoffarmes oder sauerstoffreiches Blut? Überlege selbst. 
 
Beschreibe eine Vene. 
 
Beschreibe den Weg de Blutes beim Körperkreislauf. (Vom Herz in den Körper und zurück zum Herz. Beginne mit der richtigen Vorkammer.) 
 
Wie wird das Blut in den Arterien transportiert? 
 
Beschreibe den Weg de Blutes beim Lungenkreislauf. (Vom Herz zur Lunge und zurück zum Herz. Beginne mit der richtigen Vorkammer.) Strömt in der Lungenarterie sauerstoffarmes oder sauerstoffreiches Blut? Überlege selbst. 
 
Wie wird das Blut in den Venen hauptsächlich transportiert? 

Die Blutdruckmessung

Um den Blutdruck zu messen, streift der Arzt dem Patienten eine Manschette über den Oberarm, die er mit einer kleinen Luftpumpe aufpumpt. Dann setzt er das Stethoskop auf eine Arterie in der Armbeuge und läßt langsam Luft aus der Manschette. Dabei blickt er auf ein Manometer, einen Druckmesser, und notiert anschließend die gemessenen Werte. Was hat der Arzt dabei gehört? Wenn sich die Hauptkammern zusammenziehen, wird das Blut über die Schlagadern in den Körper gepresst.  Die Druckwelle, die dabei durch die Adern läuft, kannst Du als Puls spüren. Wenn der Arzt nun die Manschette aufpumpt, drückt er die Arterie im Arm zu. Jetzt kann kein Blut mehr durch die Adern strömen. Nun lässt er langsam Luft aus der Manschette ausströmen. Der Luftdruck in der Manschette sinkt und damit auch der Druck auf die Arterie. Irgendwann wird der Druck in der Manschette ein klein wenig geringer sein als in der Arterie. Die Pulswelle, die vom Herzen kommt, kann wieder durch die Adern. Da die Ader aber noch enger als normal ist, presst sich das Blut durch das Gefäß und erzeugt an den Aderwänden ein zischendes Geräusch. Dies kann der Arzt mit dem Stethoskop hören. In diesem Augenblick misst er den Druck, der durch die Manschette an der Armarterie erzeugt wird. Man nennt ihn den systolischen Wert des Blutdruckes. Nun wird der Druck in der Manschette weiter vermindert. Da die Ader aber immer noch etwas zusammengepresst ist, hört man bei jedem Herzschlag das Geräusch. Wenn die Manschette aber nur noch wenig Luft enthält (geringer Druck), hört das Geräusch wieder auf. Jetzt ist die Ader nämlich nicht mehr zusammengepresst, und das Blut fließt ganz normal. Es tritt kein Geräusch mehr auf. Der untere Wert, der jetzt gemessen wird, heißt diastolischer Wert, da er dem diastolischen Druck entspricht, der bei entspannten Herzkammermuskeln in der Arterie herrscht.
Der systolische Blutdruck eines gesunden Menschen beträgt ca. 120 mm Hg (ca. 160 mbar), der diastolische ca 80 mm Hg (ca. 110 mbar). 

Wenn du die folgenden Fragen beantworten kannst, hast du gut gelernt.

 Wann hört der Arzt bei der Blutdruckmessung ein zischendes Geräusch?
 Welches ist bei der Blutdruckmessung der systolische Wert?
 Welches ist bei der Blutdruckmessung der diastolische Wert?
 Wie geht der Arzt bei der Blutdruckmessung vor?

Das AB0-System

Welche Blutgruppen gibt es ?

 
Man kann nach dem AB0-System die in der Tabelle wiedergegebenen Blutgruppen unterscheiden (1. Spalte).

Wie wird die Blutgruppe festgelegt?

Jede der vier Blutgruppen wird grundsätzlich von den antigenen Strukturen (2. Spalte) auf der Oberfläche der roten und weißen Blutkörperchen bestimmt. Diese Strukturen werden durch die geerbten Gene festgelegt (4. Spalte). Die möglichen Genotypen stehen in der 5. Spalte. (Die Symbolik IA und i wurde in Anlehnung an die im Bachillerato gebräuchliche Form gewählt. Dabei verhalten sich IA und IB dominant gegenüber i, untereinander jedoch intermediär. IA und IB sind also kodominant.)
 
Blutgruppe/ Phänotyp  Antigen  Antikörper  Gen  Genotyp 
A antiB IA IA IA und IA
B antiA IB  IB IB und IB
AB  A + B  keine  IA und IB  IAIB 
keine  antiA + antiB i i 

(Es gibt auch noch weitere Untergruppen der Blutgruppen.)

 Die Antikörper sind in der Regel so verteilt wie in Spalte 3 wiedergegeben. Es kommen jedoch auch Abweichungen vor. Das liegt daran, daß die AB0-Blutgruppen-Antikörper wie alle anderen Antikörper gebildet werden: das Immunsystem bildet gegen alle Stoffe, mit denen es über das Blut in Kontakt kommt und die ihm unbekannt sind, Antikörper. Da die Blutgruppenantigene nicht nur auf den Blutkörperchen vorkommen, sondern in der Natur weit verbreitet sind (sie kommen z.B. auch auf unseren E.Coli- Darmbakterien vor), kommt unser Immunsystem automatisch auch mit den Antigenen in Kontakt, die wir selbst nicht auf der Oberfläche unserer Blutkörperchen besitzen. Gegen diese werden dann Antikörper gebildet, gegen die körpereigenen Antigene selbstverständlich nicht. Die Antikörper befinden sich im Serum ( = Blutfüssigkeit ohne Blutkörperchen).

 
Bei einer Routineuntersuchung  stellte man bei einem Jungen mit der Blutgruppe A fest, dass er keine Blutgruppen-Antikörper B besitzt, was normalerweise der Fall ist. (Der Junge besitzt Antigene A, aber keine Antikörper B).
Nachforschungen ergaben, dass dieser Junge eine Zwillingsschwester mit der Blutgruppe B hat, und dass man bei der Geburt der beiden Kinder feststellte, dass die Blutkreisläufe der beiden nicht vollständig getrennt waren. An Kontaktstellen, sogenannten Placentaanastomosen, mischte sich das Blut der beiden Feten im Mutterleib.
Versuche dieses Phänomen, Blutgruppe A mit Antigenen-A aber keinen Antikörpern B zu erklären.

Das Rhesus-System

Ein weiteres Blutgruppenantigen wurde mit dem 'Rhesus-Faktor' = 'Antigen D' im Jahre 1940 entdeckt. Dieses Antigen haben 82% der Europäer mit den Rhesusaffen gemeinsam. Sie sind rhesuspositiv. Im Gegensatz zu den AB0-Antigenen kommt das Antigen-D sonst in der Natur nicht weiter vor. Wer dieses Antigen nicht besitzt, also rhesusnegativ ist, produziert somit nicht automatisch Antikörper gegen dieses Antigen wie beim AB0-System. Erst nach einem Blutkontakt mit dem Antigen-D kommt es bei einer rhesusnegativen Person zur Antikörperbildung. Einige Monate nach dem Kontakt sind Antikörper nachweisbar. (Das Gen für den Rhesusfaktor 'Rh' ist dominant gegenüber 'rh'.). Neben heutzutage nicht mehr durchgeführten Blutübertragungen mit verschiedenem Rhesusfaktor wird vor allem bei rhesusnegativen Frauen, die ein rhesuspositives Kind zur Welt bringen, die Antikörperbildung ausgelöst. Bei der Geburt eines Kindes kann nicht verhindert werden, dass der mütterliche Blutkreislauf mit Blut des Kindes in Kontakt kommt. Für das erstgeborene Kind hat dies keine Folgen, da das Immunsystem der Mutter erst danach Antikörper bildet. Sollte ein weiteres Kind jedoch wieder rhesuspositiv sein, würden die Anti-D-Antikörper in den embryonalen Blutkreislauf überwechseln und die roten Blutkörperchen schädigen und zerstören.

 

 

Lila dargestellte D-Antikörper dringen in den fetalen Blutkreislauf ein, binden sich an den Rhesusfaktor (weiße Halbkreise an roten Blutkörperchen) und verklumpen die Blutkörperchen.

Solche Kinder kommen, wenn überhaupt lebend, mit einer Art Gelbsucht, der Erythroblastose zur Welt und können nur überleben, wenn umgehend ein totaler Blutaustausch des Kindes durchgeführt wird und dabei die Antigen-D-Antikörper aus dem Körper entfernt werden. Weitere Kinder könnten nicht überleben, da die Antikörperproduktion durch den erneuten Kontakt weiter angeregt würde.
Um diese Komplikationen zu vermeiden, spritzt man inzwischen bei rhesusnegativen Müttern, die ein rhesuspositives Kind zur Welt gebracht haben, gleich nach der Geburt des Kindes ein Serum mit Antigen-D-Antikörpern. Diese besetzen die Antigene auf den eingedrungenen Blutkörperchen und verhindern so, dass das mütterliche Immunsystem Kontakt mit dem Antigen D bekommt und somit keine Antigen-D-Antikörper bildet. 

Häufigkeit der Blutgruppen und des Rhesusfaktors

Blutgruppen und Rhesusfaktor in Deutschland

AB 
Rh  36,6  36,1  8,1  3,1  84%
rh  7,0  6,9  1,6  0,6  16%
43,6  43,0  9,7  3,7  100%

Blutgruppen in Europa

AB 
37,0  42,5  14,0  6,5  100%

Wenn du die folgenden Fragen beantworten kannst, hast du gut gelernt.

 Was haben AB0-System und Rhesus-System gemeinsam?
 Was ist beim AB0-System und beim Rhesus-System verschieden?
 Welche Genotypen kann ein Kind haben, dessen Eltern den Bltugruppen 0 und B angehören?
 Kann es sein, dass Eltern mit den Blutgruppen AB und B ein Kind mit der Blutgruppe 0  haben?

 

Welche Probleme kann es bei Blutübertragungen geben?

Wir mischen zur Klärung dieser Frage Blut der verschiedenen Blutgruppen

Zunächst ein Beispiel: Wir mischen Blut von Gruppe A mit Blut von Gruppe B. Die Antiköper antiB von Blutgruppe A agglutinieren mit den Antigenen B von Blutgruppe B und die Antikörper antiA von Blutgruppe B agglutinieren mit den Antigenen A von Blutgruppe A.

Bei einer solchen Blutübertragung würden die Blutkörperchen durch die Antikörper verklumpt werden, die Blutgefäße würden verstopfen undes gäbe große Komplikationen, die der Patient nicht überleben würde.

Das obige Beispiel ist in der Misch-Tabelle eingetragen. Du überträgst diese Tabelle auf ein Papier und vervollständigst sie.

  Blutgruppe
Blutgruppe A B AB 0
A . . . .
B Agg. . . .
AB . . . .
0 . . .
Agg bedeutet Agglutination, während '--' keine Probleme beim Mischen anzeigt.

Wir mischen nun Blutkörperchen der einen Blutgruppe mit Serum einer anderen:

Man kann dazu Blutkörperchen und Serum durch zentrifugieren trennen und dann nacheinander absaugen. Beispiel: wir mischen Blutkörperchen von Gruppe A mit Serum von Gruppe B Die Antiköper antiA von Blutgruppe B agglutinieren mit den Antigenen A von Blutgruppe A: es gibt eine Agglutination (Agg).

Diese Mischung ist in der folgenden Tabelle eingetragen. Übertrage die Tabelle auf ein Papier, vervollständige sie und überprüfe anschließend deine Ergebnisse.

  Serum 
Blutkörperchen A B AB 0
A . Agg. . .
B . . . .
AB . . . .
0 . . . .

Vergleichen wir die beiden Tabellen, Blut und Blut gemischt mit der Mischung von Blutkörperchen und Serum, so stellen wir fest, dass beim Mischen von Blut nur bei Übereinstimmung der beiden Blutgruppen keine Agglutination entsteht. Man kann also nur Blut der gleichen Blutgruppe übertragen. Lediglich, wenn wir Körperchen und Serum getrennt übertragen, gibt es mehr Möglichkeiten. Die früher gebrauchten Begriffe Universal-Spender und Universal-Empfänger gelten somit nicht für Blutübertragungen, sondern nur bei Übertragung von Blutkörperchen.
Inzwischen wird grundsätzlich nur Blut von Angehörigen derselben Blutgruppe übertragen, auch wenn in vielen Fällen kein Vollblut mehr bei einer Blutübertragung verwendet wird. Statt dessen isoliert man aus dem Vollblut durch Zentrifugieren denjenigen Bestandteil, den der jeweilige Patient braucht und überträgt nur diesen. !!Achtung: in den Bachillerato-Fragen steht 'Blutübetragung', gemeint ist aber die Übertragung von 'Blutkörperchen'.!!

 

Wenn du die folgenden Fragen beantworten kannst, hast du gut gelernt.

 
Bei welchen Blutgruppen gibt es Antikörper B? 
 
Welchen Genotyp kann eine Person mit Blutgruppe A haben? 
 
Erkläre, ob man Blut der Blutgruppe A ohne Agglutination mit Blut der Gruppe B mischen kann. 
 
Begründe, ob man Blut der Gruppe AB ohne Agglutination mit Blutkörperchen der Gruppe A mischen kann. 
 
Wie verhindert man bei einer rh- Mutter, daß zukünftige Kinder nicht an Erythroblastose erkranken? 
 
Können zwei rhesusnegative Eltern ein rhesuspositives Kind bekommen? 
 
Kann das Kind von Eltern mit den Blutgruppen AB und A die Blutgruppe 0 haben?

Blutgerinnung und Wundverschluss

Verletzt man sich, hoffentlich nur leicht, so beginnt die Wunde nach kurzer Zeit zu bluten. Nach wenigen Minuten hört die Blutung wieder auf, weil sich die Blutgefäße um die Wunde kontrahiert haben. In den nächsten 10 Minuten dickt das Blut ein und bildet einen Wundverschluss. 

Wie passiert das? Außerhalb des Körpers entstehen aus dem Fibrinogen lange Proteinfasern, die die Blutkörperchen einspinnen und verklumpen. Dabei entsteht der sogenannte Blutkuchen..
Dieser Vorgang beginnt gleich nach der Verletzung, indem sich die ausgetretenen Blutplättchen an den Wundrändern festkleben. Die nachfolgenden verkleben sich ebenfalls und so entsteht ein Wundpfropf, der durch die sich ausbildenden Fibrinfäden die notwendige Festigkeit erhält.

Die Ausbildung dieser Fibrinfäden ist mehrfach abgesichert, damit sich das Fibrin nicht in den Blutgefäßen bildet und keine Gefäßverschlüsse (Thrombosen) bewirkt. Damit sich die Fibrinfäden bilden können, sind eine Reihe von Ionen und Faktoren, sogenannte Gerinnungsfaktoren notwendig. Gemeinsam wirken sie auf des Enzym Thrombokinase ein, das das Prothrombin, eine Vorstufe, in das Enzym Thrombin verwandelt. Das Thrombin kann nun endlich aus Fibrinogen die Fibrinfäden bilden.
Etwa 10 Minuten nach einer Verletzung weiten sich die Blutgefäße wieder und bei kleinen Verletzungen ist dann normalerweise die Wunde durch einen Blutpfropf verschlossen.

 Personen, denen einer der Gerinnungsfaktoren fehlt, haben eine im Vergleich stark verzögerte Blutgerinnung, so dass die Blutung kaum zum Stillstand kommt. Diese Krankheit heißt Bluterkrankheit und wird vererbt. Sie wurde an den Stammbäumen europäischer Fürstenhäuser untersucht und erforscht.

 Man kann diesen Patienten als Medikament den fehlenden Blutgerinnungsfaktor spritzen, so dass sie ein normales Leben führen können.

 

Wenn du die folgenden Fragen beantworten kannst, hast du gut gelernt.

Warum hört eine Blutung ganz kurze Zeit nach einer leichten Verletzung wieder  auf?
Auf welchen Stoff wirken bei der Blutgerinnung die Ca-Ionen und die Gerinnungsfaktoren  ein?
Welches Enzym bewirkt die Umwandlung von Fibrinogen  in Fibrin?
Wie heißt die Krankheit, bei der die Blutgerinnung  verzögert ist?
Wie kann man einem Patienten, bei dem die Blutgerinnung verzögert ist,  helfen?

 

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