Skład i funkcje krwi

R14GQ6N7LGL92

Twoje cele

Omówisz rolę erytrocytów, $leukocytów$ i trombocytów oraz składników osocza.
Przedstawisz rolę krwi w transporcie gazów oddechowych.

Funkcje krwi

W ciele zwierząt krążą różne płyny. Pełnią one określone funkcje, np. odżywcze, transportowe czy odpornościowe. Jednym z nich jest krew, która zapewnia łączność między poszczególnymi częściami ciała. Najważniejsze funkcje krwi przedstawia poniższa ilustracja interaktywna.

R15KFMT1RPVP51

Funkcje krwi.

Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., ZEISS Microscopy, www.flickr.com, licencja: CC BY-NC-ND 2.0.

Skład krwi

Krew jest tkanką łączną składającą się z płynnego osocza (substancja międzykomórkowa) oraz zawieszonych w nim elementów morfotycznych (komórek krwi).

bg‑red

Osocze - płynna część krwi

Osocze stanowi ok. **55%**objętości krwi. To żółtawy płyn zawierający ok. 90% wody. Resztę stanowią białka m.in. przeciwciała oraz substancje odżywcze (glukoza, aminokwasy, witaminy, wolne kwasy tłuszczowe) oraz zbędne produkty przemiany materii (mocznik, kwas moczowy, kreatyninę). Ponadto w osoczu występują hormony i liczne enzymy, które biorą udział w procesach przemiany materii. Blisko 1% składu osocza stanowią jony sodu, chloru, potasu, wapnia, magnezu i żelaza. W osoczu są również rozpuszczone gazy: tlen, dwutlenek węgla i azot.

R18F6U1P4EGQ6

Świeżo pobrane osocze od zdrowego człowieka.

Źródło: DiverDave, wikipedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

bg‑red

Elementy morfotyczne krwi

Elementy morfotyczne stanowią ok. 45% objętości krwi. Zalicza się do nich: erytrocyty(krwinki czerwone), leukocyty(krwinki białe) oraz trombocyty(płytki krwi). Do leukocytów zalicza się: neutrofile, eozynofile, bazofile, limfocytyi monocyty.

RSES3NDV9PZG9

RAZCSNF7SAA6S

Na fotografii z mikroskopu świetlnego w powiększeniu pięćsetkrotnym znajdują się krwinki czerwone ssaków - elastyczne, dwuwklęsłe krążki o średnicy od 7 do 8 μm i grubości od 1 do 2 μm. Ich dwuwklęsły kształt umożliwia odkształcanie się w trakcie przeciskania się wzdłuż naczyń włosowatych o średnicy mniejszej niż wymiary krwinki. — Każda krwinka czerwona ssaków jest elastycznym, dwuwklęsłym krążkiem o średnicy od 7 do 8 μm i grubości od 1 do 2 μm. Jej dwuwklęsły kształt umożliwia odkształcanie się w trakcie przeciskania się wzdłuż naczyń włosowatych o średnicy mniejszej niż wymiary krwinki. Brak jądra komórkowego oraz innych organelli powiększa przestrzeń, w której mieści się hemoglobina – białko transportujące gazy oddechowe. Erytrocyty nie mają mitochondriów i oddychają beztlenowo, nie zużywając przenoszonego tlenu. Dzięki temu jego transport jest bardzo wydajny. Pojedynczy erytrocyt zawiera ok. 250 tys. cząsteczek hemoglobiny. Jedna cząsteczka hemoglobiny wiąże cztery cząsteczki tlenu, a zatem jeden erytrocyt może transportować około 1 mln cząsteczek O₂. Krwinki czerwone żyją ok. 120 dni. Mikroskop świetlny, powiększenie 500x.
Źródło: Graham Beards, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

ROOM17JESAJOL

Na fotografii z mikroskopu świetlnego w powiększeniu tysiąckrotnym znajdują się neutrofile mające kształt kulisty i średnicę od 12 do 15 μm. Najbardziej charakterystyczną ich cechą jest segmentowane jądro. — Neutrofile (granulocyty obojętnochłonne) mają kształt kulisty i średnicę od 12 do 15 μm. Najbardziej charakterystyczną ich cechą jest segmentowane jądro. Żyją około 2‑4 dni. Mikroskop świetlny, powiększenie 1000x.
Źródło: Graham Beards, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

R1EZLTKZZ4X9G

Na fotografii z mikroskopu świetlnego w powiększeniu tysiąckrotnym znajdują się eozynofile będące rodzajem leukocytów zawierających w cytozolu ziarnistości, które barwią się na ceglastoczerwony kolor. Ich jądro najczęściej jest dwupłatowe. Osiągają wielkość od 12 do 17 μm. — Eozynofile (granulocyty kwasochłonne) to rodzaj $leukocytów$ zawierających w cytozolu ziarnistości, które barwią się na ceglastoczerwony kolor. Ich jądro najczęściej jest dwupłatowe. Osiągają wielkość od 12 do 17 μm. Mają właściwości żerne. Żyją około dobę. Mikroskop świetlny, powiększenie 1000x.
Źródło: Graham Beards, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

RSKE8DKPO9ACS

Na fotografii z mikroskopu świetlnego w powiększeniu stukrotnym znajdują się bazofile, czyli leukocyty, których cytozol wypełniony jest ziarnistościami barwiącymi się na kolor niebieski. Mają kulisty kształt i wydłużone, segmentowane jądro z dwoma lub więcej przewężeniami. Średnica bazofilów osiąga wielkość ok. 10 μm. — Bazofile to $leukocyty$ , których cytozol wypełniony jest ziarnistościami barwiącymi się na kolor niebieski. Mają kulisty kształt i wydłużone, segmentowane jądro z dwoma lub więcej przewężeniami. Średnica bazofilów osiąga wielkość ok. 10 μm. Mają zdolność fagocytozy. Wydzielają histaminę i heparynę – substancje pobudzające do działania inne typy leukocytów. Żyją kilka dni. Mikroskop świetlny, powiększenie 100x.
Źródło: Erhabor Osaro, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

R1DHOVDME7MQT

Na fotografii z mikroskopu świetlnego w powiększeniu tysiąckrotnym znajdują się limfocyty w formie fioletowych punktów, które nie mają ziarnistości w cytozolu, a ich jądra komórkowe są zaokrąglone lub mają nerkowaty kształt. — Limfocyty nie mają ziarnistości w cytozolu, a ich duże jądra komórkowe są zaokrąglone lub mają nerkowaty kształt. Mają małą ilość cytoplazmy. Limfocyty są bezbarwne, dlatego można je zobaczyć w obrazie mikroskopowym dopiero po odpowiednim wybarwieniu. Limfocyty B żyją 5–10 dni, zaś limfocyty T – średnio 4–10 lat. Mikroskop świetlny, powiększenie 1000x.
Źródło: Kyoto University, tylko do użytku edukacyjnego.

RG4PHKDBXC2ZZ

Na fotografii z mikroskopu świetlnego w powiększeniu tysiąckrotnym widoczne monocyty - największe krwinki spośród leukocytów o średnicy dochodzącej do 20 μm. Są fioletowe, półprzezroczyste, z ciemnofioletowym kształtem w środku. — Monocyty to największe krwinki spośród leukocytów o średnicy dochodzącej do 20 μm. Po 24 godzinach od powstania w szpiku przekształcają się w makrofagi, które żyją około 2 miesięcy Mikroskop świetlny, powiększenie 1000x.
Źródło: Graham Beards, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Poszczególne elementy morfotyczne krwi pełnią wyspecjalizowane funkcje.

RUP3EB64HGRCS1

Ilustracja przedstawia przekrój przez naczynie krwionośne. Opisane zostały wszelkie elementy znajdujące się wewnątrz naczyń krwionośnych. 1. Osocze wypełnia naczynie krwionośne. To żółtawy płyn zawierający ok. 90% wody. Resztę stanowią białka (ok. 7%) oraz inne związki organiczne i nieorganiczne (3%). Wśród białek osocza można wyróżnić albuminy biorące udział w regulacji ciśnienia osmotycznego krwi, immunoglobuliny (przeciwciała) uczestniczące w reakcjach odpornościowych i fibrynogen odgrywający ważną rolę w procesie krzepnięcia krwi. Osocze pozbawione fibrynogenu nosi nazwę surowicy krwi. Oprócz białek osocze zawiera także inne związki organiczne: substancje odżywcze (glukozę, aminokwasy, witaminy, wolne kwasy tłuszczowe) oraz zbędne produkty przemiany materii (mocznik, kwas moczowy, kreatyninę). Ponadto w osoczu występują hormony i liczne enzymy, które biorą udział w procesach przemiany materii. Blisko 1% składu osocza stanowią jony sodu, chloru, potasu, wapnia, magnezu i żelaza. W osoczu są również rozpuszczone gazy: tlen, dwutlenek węgla i azot. 2. Krwinki czerwone (erytrocyty). Na zdjęciu owalne komórki, spłaszczone w środkowej części o kolorze czerwonym. Ludzkie krwinki czerwone (erytrocyty) są dwuwklęsłymi dyskami, cieńszymi w środku niż na brzegach. Taki kształt zwiększa szybkość dyfuzji gazów przez błonę komórkową. Brak jądra komórkowego oraz innych organelli powiększa przestrzeń, w której mieści się hemoglobina – białko transportujące gazy oddechowe. Erytrocyty nie mają mitochondriów i oddychają beztlenowo, nie zużywając przenoszonego tlenu. Dzięki temu jego transport jest bardzo wydajny. Pojedynczy erytrocyt zawiera ok. 250 tysięcy cząsteczek hemoglobiny. Jedna cząsteczka hemoglobiny wiąże cztery cząsteczki tlenu, a zatem jeden erytrocyt może transportować około mln cząsteczek tlenu. Żyją ok. 120 dni. 3. Płytki krwi (trombocyty). Na zdjęciu komórki o biało‑żółtej barwie. Mają nieregularne kształty eliptyczne. Część komórek pokryta jest licznymi wypustkami. Podpisano je jako aktywne płytki krwi. U większości kręgowców są wrzecionowatymi komórkami z dużym, owalnym jądrem. Trombocyty ssaków, nazywane płytkami krwi, są drobnymi, różnokształtnymi fragmentami cytoplazmy komórek szpikowych, bez jądra komórkowego, otoczonymi błoną komórkową. Płytki krwi odgrywają ważną rolę w procesie krzepnięcia krwi. Żyją tylko 8–10 dni. Te, które w tym czasie nie zostaną wykorzystane, są niszczone w śledzionie. 4. Limfocyty. Na zdjęciu komórka o kulistym kształcie i niebieskozielonym zabarwieniu. Wokół komórki widoczna jest półprzezroczysta, nitkowata otoczka. Komórki o dużych jądrach komórkowych i małej ilości cytoplazmy. Są bezbarwne, dlatego można je zobaczyć w obrazie mikroskopowym dopiero po odpowiednim wybarwieniu. Niektóre z nich są komórkami specjalizującymi się w rozpoznawaniu antygenów (limfocyty T) i wytwarzaniu przeciwciał (limfocyty B), inne mają zdolność do bezpośredniego niszczenia bakterii lub komórek organizmu zmienionych nowotworowo czy zainfekowanych wirusem (komórki NK). Limfocyty B żyją 5–10 dni, zaś limfocyty T – średnio 4–10 lat. 5. Bazofile (granulocyty zasadochłonne). Na zdjęciu kulista forma o półprzezroczystej ścianie. Wewnątrz widoczne są mniejsze, niebieskie formy kuliste oraz większe, fioletowe. Odgrywają ważną rolę w reakcjach alergicznych. Mają zdolność fagocytozy. Wydzielają histaminę i heparynę– substancje pobudzające do działania inne typy leukocytów. Żyją kilka dni. 6. Eozynofile (granulocyty kwasochłonne). Na zdjęciu kulista forma o półprzezroczystej ścianie. Wewnątrz widoczne są mniejsze, czerwone formy kuliste oraz większe, fioletowe. Niszczą obce białka, które dostały się do organizmu jako alergeny lub podczas zakażenia pasożytami. Mają właściwości żerne. Żyją około dobę. 7. Monocyty. Na zdjęciu kulista forma o półprzezroczystej ścianie. Wewnątrz widoczna jest forma o nieregularnym kształcie i czerwonym kolorze. Są największe spośród krwinek białych. Powstają w szpiku kostnym, skąd przemieszczają się do krwi. Po upływie ok. 24 godzin dostają się do tkanek, gdzie dojrzewają i stają się makrofagami – ogromnymi komórkami, które na drodze fagocytozy pochłaniają bakterie, martwe komórki i ich pozostałości. Makrofagi żyją około 2 miesięcy. 8. Neutrofile (granulocyty obojętnochłonne). Na zdjęciu kulista forma o półprzezroczystej ścianie. Wewnątrz widoczne są mniejsze, żółte formy kuliste oraz większe, fioletowe. Poruszają się ruchem pełzakowatym, wykrywają i pochłaniają na drodze fagocytozy bakterie oraz resztki komórek w uszkodzonych lub zainfekowanych tkankach. Żyją około 2‑4 dni.

Funkcje elementów morfotycznych krwi.

Źródło: BruceBlaus, Englishsquare.pl Sp. z o.o., http://commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Elementy morfotyczne		Liczba w mul (mmIndeks górny 3)
Erytrocyty		4,5–5,5 mln
Leukocyty		5–8 tys.
Trombocyty		200–300 tys.

Elementy morfotyczne		% leukocytów
Granulocyty
Neutrofile (granulocyty obojętnochłonne)		55–65%
Eozynofile (granulocyty kwasochłonne)		2–4%
Bazofile (granulocyty zasadochłonne)		0,5–1%
Agranulocyty
Limfocyty		25–35%
Monocyty		4–8%

Indeks dolny Na podstawie: Encyklopedia biologiczna, pod red. Zdzisława Otłęgi, Wydawnictwo OPRES, Kraków 1998. Indeks dolny koniec

Układ krwiotwórczy człowieka odpowiada za produkcję komórek krwi. Wszystkie elementy morfotyczne powstają z komórek pochodzących od jednej embrionalnej, niezróżnicowanej komórki macierzystej. Elementy krwi powstają przede wszystkim w czerwonym szpiku kostnymczerwony szpik kostnyczerwonym szpiku kostnym.

Aktywność tego układu zależy od wielu czynników i zmienia się wraz ze zmianą stanu organizmu, np. w przypadku niedotlenienia szpik kostny produkuje więcej erytrocytów, a w infekcjach tworzy więcej leukocytów. Z kolei w niektórych stanach patologicznych (po napromieniowaniu, po przyjmowaniu niektórych toksycznych leków) szpik kostny zanika, przez co zostaje osłabiona produkcja wszystkich tych komórek.

czerwony szpik kostny

bg‑red

Dla zainteresowanych

Grupy krwi

U ludzi występują 4 główne grupy krwi: A, B, AB, 0. O rodzaju każdej z nich decyduje obecność na powierzchni błon erytrocytów specjalnych białek – antygenów. Osoba z grupą krwi A posiada erytrocyty z antygenami A. Krwinki grupy B na powierzchni erytrocytów mają antygeny B, a krwinki grupy AB – oba rodzaje antygenów (A i B). Erytrocyty pozbawione antygenów warunkują grupę 0.

Dodatkowo w osoczu krwi występują 2 rodzaje białek – przeciwciał: anty‑A oraz anty‑B. Powodują one zlepianie się, czyli aglutynacjęaglutynacjaaglutynację krwinek: przeciwciała anty‑A zlepiają erytrocyty posiadające antygen A, przeciwciała anty‑B zlepiają erytrocyty posiadajace antygen B. Osocze krwi grupy 0 zawiera oba rodzaje przeciwciał, a w osoczu krwi grupy AB nie ma ich w ogóle.

aglutynacja

RORLU7LRRCTL7

Ilustracja przedstawia tabelę grup krwi. W pierwszym rzędzie ukazano cztery czerwone kółka z literą grupy krwi. Z pierwszego wystają różowe kulki, symbolizujące antygeny powierzchniowe grupy A. Z drugiego wystają zielone romby, symbolizujące antygeny powierzchniowe grupy B. Z trzeciego (grupa AB) wystają oba rodzaje antygenów, a z czwartego żaden (grupa zero). Środkowy rząd przedstawia pojedyncze antygeny. Dolny rząd przedstawia przeciwciała w osoczu: grupa krwi A posiada przeciwciała anty –B, grupa krwi B posiada przeciwciała anty – A, grupa AB nie posiada przeciwciał, grupa krwi 0 posiada oba rodzaje przeciwciał. — Antygeny i przeciwciała
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY-SA 3.0.

W białkach błonowych erytrocytów człowieka występuje grupa około ośmiu antygenów nazywanych czynnikiem Rh. Wśród nich najbardziej immunogennym, czyli najłatwiej wywołującym pojawianie się przeciwciał skierowanych przeciw niemu, jest antygen D. Jest on obecny u blisko 84% Europejczyków.

R1T1MZX3EA39G

Grafika przedstawia dwa erytrocyty. Na jednym z nich znajdują się antygeny D, kształtem przypominające dużą literę Y. — Krew, której erytrocyty posiadają antygen D, zaliczana jest do grupy Rh+, a krew, której erytrocyty nie mają tego antygenu to krew grupy Rh−.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W układzie grupowym Rh nie ma naturalnych przeciwciał skierowanych przeciwko antygenowi D. Jednak jeśli osobie o grupie Rh- zostanie podana krew grupy Rh+, to jej układ odpornościowy rozpocznie wytwarzanie przeciwciał anty‑D.

R1ZC863EFZJ15

Oznaczanie grupy krwi
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Transfuzja krwi

Krew to życiodajny płyn podawany chorym, którzy stracili go w wyniku wypadku lub operacji. Przetoczenia krwi – transfuzji potrzebują czasem również osoby mające za małą ilość erytrocytów, spowodowaną na przykład anemią. Warunkiem bezpiecznej transfuzji jest zgodność grupy krwi biorcy i dawcy.

R7DJLKGR72KSP

Ilustracja przedstawia tabelę zgodności grup krwi. Tabela ta jest przydatna do ustalenia możliwego dawcy krwi dla osoby potrzebującej transfuzji. U góry wypisano grupy krwi dawcy, z boku grupy krwi biorcy. Ptaszki w zielonym polu na przecięciu kolumny i rzędu oznaczają możliwość transfuzji. Grupa krwi zero minus może być dawcą dla wszystkich typów grup krwi. Grupa krwi zero plus może być dawcą dla grup krwi z plusem. Gruba B minus może być dawcą dla AB plus i AB minus, B plus i B minus. Gruba krwi B plus może być dawcą dla AB plus i B plus. Grupa A minus może być dawcą dla AB plus, AB minus, A plus, A minus. Grupa A plus może być dawcą dla AB plus i A plus. Grupa AB minus może być dawcą dla AB plus i AB minus. Grupa AB plus może być dawcą tylko dla AB plus. Grupa AB plus może być biorcą wszystkich krwi. Grupa AB minus może być biorcą ujemnych grup krwi. Grupa A plus może być biorcą zero minus, zero plus, A minus i A plus. Grupa A minus może być biorcą od zero minus i A minus. Grupa B plus może być biorcą od zero minus, zero plus, B minus i B plus. Grupa B minus może być biorcą od grupy zero minus i B minus. Grupa zero plus może być biorcą od zero minus i zero plus. Grupa zero minus może być biorcą tylko od zera minus. — Zgodność grupy krwi biorcy i dawcy stanowi warunek przetoczenia krwi
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY-SA 3.0.

Podsumowanie

Krew składa się z osocza i elementów morfotycznych.
Osocze to płynna część krwi (ok. 55%), w większości woda z rozpuszczonymi białkami, solami mineralnymi, hormonami, składnikami odżywczymi i produktami przemiany materii,
Elementy morfotyczne:
- erytrocyty (krwinki czerwone) – zawierają hemoglobinę i transportują tlen oraz częściowo dwutlenek węgla;
- leukocyty (krwinki białe) – uczestniczą w obronie organizmu przed drobnoustrojami i w reakcjach odpornościowych, dzieli się je na agranulocyty (monocyty i limfocyty) oraz granulocyty (neutrofile, bazofile, eozynofile);
- trombocyty (płytki krwi) – biorą udział w procesie krzepnięcia.
Funkcje krwi:
- transportowa – przenosi gazy oddechowe, składniki odżywcze, produkty przemiany materii i hormony,
- regulacyjna – pomaga utrzymywać stałą temperaturę i pH organizmu,
- obronna – uczestniczy w reakcjach odpornościowych i zwalczaniu drobnoustrojów,
- hemostatyczna – dzięki płytkom krwi i czynnikom krzepnięcia zapobiega utracie krwi.
Komórki krwi powstają w czerwonym szpiku kostnym, grasicy i śledzionie.
Grupy krwi wynikają z obecności określonych antygenów na powierzchni erytrocytów oraz odpowiednich przeciwciał w osoczu; w układzie AB0 wyróżnia się grupy A, B, AB i 0, a dodatkowym czynnikiem różnicującym jest obecność (Rh+) lub brak (Rh–) antygenu D.

Ćwiczenia utrwalające

RV5ACH1QZ9OAA

Ćwiczenie 1

R19Q9MTSL45GH

Ćwiczenie 1

Ćwiczenie 2

R1BSD17AGM92Z

Źródło: www.flickr.com, licencja: CC BY 2.0.

R1EAR1TA1QPXM

R7Z4JUDZ2KF44

Ćwiczenie 3

Polecenie 1

Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.

Na dobry początek

Budowa układu krwionośnego i krążenie krwi

Układ krążenia