Blutbestandteile, Aufgaben, Menge und Werte:

Blut - Rote Blutkörperchen in der 3D DarstellungBlut ist eine lebenswichtige Körperflüssigkeit und unser größtes Körperorgan. Alle wichtigen Körperzellen werden durch Blutgefäße, dem Blutkreislauf und desen Kreislauforgane mit Blut versorgt. Die Zusammensetzung und Bestandteile unseres Blutes sind relativ komplex, denn es ist wesentlich mehr als nur eine Flüssigkeit mit ein paar Eiweißen darin.

Die Zusammensetzung des Blutes

Neben den verschiedenen Blutzellen finden sich im Blutplasma zahlreiche Substanzen von Ionen bis zu Hormonen in verschwindend geringen, aber für den Stoffwechsel wichtigen Mengen, Gase, Gerinnungsfaktoren, Abfallstoffe und vieles mehr.

Lassen Sie uns erklären, was im Blut alles enthalten ist.

Das ist Blut - Zusammensetzung, Elemente

Blut als unser größtes Transportsystem

Blut versorgt alle Zellen des Körpers, mit Vitaminen, Hormonen und Kohlenhydraten zur Energiegewinnung, Blut transportiert Sauerstoff und Energie und verteilt Mineralien und Vitamine. Kohlendioxid wird abtransportiert und durch die Lunge ausgeatmet, andere Abfallstoffe und Gifte werde zu den Ausscheidungsorganen wie Leber und Nieren transportiert,

Transportmittel Blut

 

 

Warum ist Blut so wichtig?

Das wusste schon der alte Goethe, als er dieses Zitat seinem Mephisto in den Mund legte. In der Tat hat Blut einige bemerkenswerte Eigenschaften, die es zu unserer wichtigsten Körperflüssigkeit machen.

Immerhin ist die Zusammensetzung des Blutes so kompliziert, dass es bis heute nicht gelungen ist, einen Ersatz künstlich herzustellen, der auch nur annähernd seine Eigenschaften zu erfüllen vermag.

Daher ist man in der Klinik immer noch auf den Einsatz von Blutkonserven und Erythrozytenkonzentraten angewiesen.

Blutfette
gesunde Blutzellen Urheber: mackoflower / 123RF

Das beginnt schon damit, dass Blut völlig andere Fließeigenschaften hat als Wasser. In der Fließkunde (Rheologie) bezeichnet man Wasser und viele andere Flüssigkeiten als Newtonsche Flüssigkeiten.

Bei diesen ist die Viskosität belastungsunabhängig.

Blut hingegen verhält sich ganz anders – je höher die Strömungsgeschwindigkeit, desto höher wird seine Viskosität.

Das liegt vor allem an den darin enthaltenen roten Blutkörperchen, die sehr verformbar sind.

Daher verhält sich fließendes Blut nicht wie man erwarten sollte als Suspension (fest in flüssig), sondern wie eine Emulsion (flüssig in flüssig, wie beispielsweise Öl-in-Wasser-Emulsionen bei vielen Hautpflegeprodukten).

Dementsprechend ist die Anzahl der roten Blutkörperchen in einem Blutvolumen, der Hämatokrit, ein Parameter für die Fließeigenschaften des Blutes.

Die wichtigste Fakten zu unserem Blut

  1. Ein erwachsener Mensch hat etwa 5-8 Liter Blut, die genaue Menge ist abhängig von Größe und Gewicht
  2. Jugendliche haben ca. 0,5 – 2 Liter Blut
  3. Kinder besitzen ca. 2 – 5 Liter
  4. Unser Blut muss in die Nähe aller Zellen transportiert werden. Dazu bedarf es dem Blutkreislauf und besonderer Kreislauforgane, diese bewegen das Blut

  5. Zu  den Kreislauforganen zählen Herz und Gefäßsystem

    Blut - Rote Blutkörperchen in der 3D Darstellung

  6. Blut versorgt den Körper des Menschen mit Nährstoffen und Sauerstoff
  7. Blut transportiert und verteilt Hormone und Botenstoffe und gibt damit lebenswichtige Infos an das Gehirn (z.B. Blutzucker zu niedrig = Essen).
  8. Blut zeichnet sich durch besondere Fließeigenschaften aus, die durch das Vorhandensein der besonders verformbaren roten Blutkörperchen zustande kommt.
  9. Im Wesentlichen besteht es aus zellulären Bestandteilen, den Blutkörperchen, und dem Blutplasma.
  10. Blutplasma ohne Gerinnungsfaktoren bezeichnet man als Blutserum.
  11. Hauptbestandteile des Blutserums sind Wasser, Ionen und Eiweiße.
  12. In wesentlich geringerem Ausmaß sind darin Gase, Nährstoffe, Abfallprodukte des Stoffwechsels und viele andere Substanzen gelöst.
  13. Die Körperwärme wird über das Blut gleichmäßig im Körper verteilt
  14. Blut ist ein wichtiges Transportmittel in unserem Körper.

  15. Blutzellen und Blutplasma erfüllen dabei unterschiedliche, komplexe Aufgaben. In der Lunge eingeatmeter Sauerstoff gelangt über die Lungenbläschen zu den Erythrozyten, die den gesamten Organismus damit versorgen.

  16. Der Blutfarbstoff Hämoglobin sorgt dabei für die Bindung des Sauerstoffs ans die spezialisierten Blutzellen.

  17. Das flüssige Blutplasma enthält 10 Prozent gelöste Stoffe und 90 Prozent Wasser. Das Blutplasma sorgt für den Abtransport des im Körpers entstehenden Kohlenstoffdioxid zur Lunge, welches wir beim Ausatmen ausstoßen.

  18. Nährstoffbausteine, die bei der Verdauung von Nahrung entstehen, gelangen über die Darmwand in den Blutkreislauf. Sie werden ebenfalls durch das Blutplasma zu allen anderen Zellen unseres Körpers transportiert. Neben Kohlenstoffdioxid werden weitere Stoffwechselprodukte der Zellen vom Blutplasma zu den Ausscheidungsorganen wie Niere, Leber, Lunge und Haut transportiert.

  19. Weiterhin werden Vitamine und Mineralstoffe aber auch Hormone und Wärme durch die Transportfunktion des Blutplasmas im Körper verteilt.

  20. Zusammen mit dem im Blutplasma enthaltenen Stoff Fibrinogen sind die Thrombozyten für den Wundverschluss und die Blutgerinnung zuständig.

  21. Die Blutgerinnung ist ein hochkomplexer, lebenswichtiger Prozess, welcher für Wundverschluss nach Verletzungen und Operationen sorgt. Ohne diesen Prozess würde ein Lebenwesen bereits an kleinsten Verletzungen verbluten.

  22. Die Leukozyten übernehmen die Funktion der Bekämpfung von Infektionen, Viren, Bakterien und Parasiten. Auch bilden Leukozyten Antikörper, die ein Lebewesen vor einem erneuten Ausbrauch der Krankheit schützen.

  23. Die Funktion des Blutes ist sehr komplex und interagiert mit allen Organen und Zellen eines Lebewesens.

Blutplasma

Zentrifugiert man die Blutprobe eines Patienten ab, erhält man zwei Phasen: unten im Röhrchen sitzen die zellulären Bestandteile, die durch die vorherrschenden roten Blutkörperchen (Erythrozyten) rot erscheinen.

Darüber steht eine gelblich-klare Flüssigkeit, das Blutplasma. Beide wollen wir uns im Folgenden näher anschauen.

Blutplasma

Blutserum

Die Blutgerinnung findet auch in einer Blutprobe statt, wenn nicht spezielle Gerinnungshemmer das verhindern. Sie entzieht dem Blutplasma die Gerinnungsfaktoren und verklumpt die Blutkörperchen, die sich am Boden des Röhrchens absetzen.

Was dann als gelblich-klare Flüssigkeit darüber stehen bleibt, bezeichnet man als Blutserum. Hier findet man alle weiteren Stoffe, aus denen das Blut zusammengesetzt ist.

Blutserum

Bilder der Zellen im Blut – Monozyten, Granulozyten, Thrombozyten

Die Blutkörperchen im Blut

Bei den Blutkörperchen unterscheidet man zwischen

  • roten Blutkörperchen (Erythrozyten),
  • weißen Blutkörperchen (Leukozyten) und
  • Blutplättchen (Thrombozyten).

Blutzelle, Blutzellen

Rote Blutkörperchen (Erythrozyten)

Die Erythrozyten machen den Hauptanteil der zellulären Blutbestandteile aus. Sie sind ähnlich geformt wie Donuts, scheibenförmig mit einer Delle in der Mitte. Die charakteristische rote Farbe rührt von dem darin enthaltenen Blutfarbstoff, dem Hämoglobin.

Dieser besteht aus einem Eiweißanteil (Globin) und einer Farbstoffgruppe (Häm), in deren Mitte ein Eisenatom sitzt. Dieses ist in der Lage zu „rosten“ – es kann Sauerstoff aufnehmen, aber auch wieder abgeben.

Das ermöglicht dem Hämoglobin den lebensnotwendigen Sauerstofftransport: In der Lunge nimmt der Blutfarbstoff Sauerstoff auf und gibt Kohlendioxid an die Atemluft ab; im Körpergewebe gibt er den Sauerstoff im Tausch gegen das verbrauchte Kohlendioxid wieder ab.

Erhöhte Erythrozyten
Erhöhte Erythrozyten im Urin (Hämaturie)

 

Weiße Blutkörperchen (Leukozyten)

sind die fleißigen Schwerarbeiter unseres Immunsystems. Wo auch immer Erreger oder Fremdsubstanzen in den Körper eindringen, stürzen sich die Zellen persönlich auf den Eindringling, oder sie bilden Antikörper, die die Schädlinge vernetzen und so unschädlich machen.

Immunkomplexe aus toten Abwehrzellen und Bakterien kennt man als Eiter. In kleinerem Ausmaß beseitigen Fresszellen solche Reste und transportieren sie ab. Was körpereigen und was fremd ist, lernt das Immunsystem in den ersten Stunden nach der Geburt.

Treten bei der Fremd-Selbst-Erkennung Fehler auf, greifen die Immunzellen körpereigene Substanzen an. Dann spricht man von einer Autoimmunerkrankung, etwa in Form von Heuschnupfen oder der Hashimoto-Thyreoiditis (Schilddrüsenentzündung).

Von den weißen Blutkörperchen gibt es mehrere Varianten mit unterschiedlichen Aufgaben: Lymphozyten, Granulozyten (neutrophile, eosinophile und basophile) und Monozyten.

Leukozyten im Blut www.grossesblutbild.de
Leukozyten im Blut www.grossesblutbild.de

 

Blutplättchen (Thrombozyten)

sind keine vollständigen Zellen, sondern Abschnürungen spezieller Zellen des Knochenmarks.

Einen Kern enthalten sie nicht, und ihre normale Form ist linsen- oder kissenförmig. Sie sind wichtig für Wundverschluss und Blutgerinnung (Hämostase). Wird irgendwo ein Gefäß verletzt, setzt das die Blutgerinnungskaskade in Gang, die Fibrin freisetzt und Thrombozyten verklumpt.

Durch die Aktivierung mutieren die Blutplättchen zu klettenartigen Gebilden, die sich mit ihren Tentakeln untereinander verhaken. Ein solcher Blutpfropf verschließt das Gefäß und verhindert ein Verbluten. Problematisch wird es, wenn ähnliche Vorgänge im Gefäßsystem etwa durch Arteriosklerose oder Vorhofflimmern auftreten:

Bilden sich dadurch Blutgerinnsel, können die als Thromben und Embolie Gefäße verstopfen und Herzinfarkt, Lungenembolie oder Schlaganfall auslösen.

Tabelle der wichtigsten Blutbestandteile:

Erythrozyten Ery Die Roten Blutkörperchen. Sie sind für den Transport des lebenswichtigen Sauerstoff zu den Zellen verantwortlich. Wenn dieser Wert nicht stimmt fühlt man sich schnell müde, krank und schlapp und müde.
Leukozyten Leuko Die Weißen Blutkörperchen. Die Hauptzellen der Immunabwehr, sie bilden den größten Anteil an Zellen aus denen das Immunsystem besteht und sind für die Abwehr von Krankheiten verantwortlich. Wenn dieser Wert erhöht ist deutet das auf eine Krankheit hin, da diese Zellen sich erhöhen wenn Sie gegen Infektionen und Krankheiten kämpfen.
Thrombozyten Thrombo Die Blutplättchen sind ein Bestandteil des Blut welches für die wichtige Blutgerinnung verantwortlich ist. Wenn offene Wunden auftreten sind die Blutplättchen für den Verschluß der Wunde zuständig. Sie steuern auch die Konsistenz und den Blutfluß und verhindern Blutgerinnsel und eine Thrombose.
Hämoglobin Hb Der Rote Blutfarbstoff in den Erythrozyten entsteht durch eine Bindung von Sauerstoff der mit dem Hämoglobin zur Lunge transportiert wird und in der Lunge den Sauerstoff ausgetauscht. Bei einem niedrigen Hämoglobin Wert spricht man von einer Blutarmut (Eisenmangel), diese kann mit Eisentabletten behandelt werden.
Hämatokrit Hk Ist die Gesamtheit aller festen Zellen im Blut. Wenn dieser Wert zu hoch ist hat das Blut nicht die richtige Konsistenz und ist zu dickflüssig, dadurch kann es zu Blutgerinnseln und Thrombose kommen.
Mittleres Zellvolumen MCV Die wichtigen Funktionsparameter für Erythrozyten zeigen das Zellvolumen der Einzel-Erythrozyten im Durchschnitt  an. Ein neidriger Wert kann auf einen Eisenmangel hinweisen.
Mittlerer zellulärer Hämoglobingehalt MCH oder HBE Der Wert des  Hämoglobin in Bezug auf die einzelnen Erythrozyten.

 

Wie entsteht Blut Was sind Blutkörperchen

 

Warum ist Blut rot?

Blut ist rot – zumindest beim Menschen. Die Farbe ändert sich sogar ein wenig, je nachdem wie viel Sauerstoff darin gebunden ist. Daher ist das sauerstoffreiche Blut in den Arterien, die das Blut aus der Lunge in den Körper transportieren, hellrot. Dagegen ist das sauerstoffarme und kohlendioxidreiche Blut, das die Venen zum Herzen und damit zur Lungen zurückbringen, wesentlich dunkler und leicht bläulich, wie wir es von den Hautvenen kennen.  

Woher kommt die Farbe vom Blut?

  1. Die rote Farbe kommt von Eisenionen.
  2. Diese Eisenionen bilden das Zentralatom einer komplexen Ringstruktur, des Häms.
  3. Häm wiederum ist Bestandteil des Hämoglobins, das neben dem Häm-Ring ein kugelig gefaltetes Eiweiß namens Globin enthält.
  4. Hämoglobin ist der Farbstoff, der den roten Blutkörperchen, den Erythrozyten, ihre Farbe verleiht.
  5. Hämoglobin ist das zentrale Gastransportmolekül des menschlichen Körpers, das reversibel Sauerstoff oder Kohlendioxid zu binden vermag und beide in Lunge und Körperzellen gegeneinander austauscht.

Blut - Rote Blutkörperchen in der 3D Darstellung

Eisen, Häm und Hämoglobin

Warum ist unser Blut rot? Das liegt an den roten Blutkörperchen (Erythrozyten, von griechisch rote Zellen). Sie enthalten einem eisenhaltigen Farbstoff. Somit ist die rote Farbe die gleiche wie beim Rost.

Dabei handelt es sich um ein zweiwertiges Eisenion (Fe2+), das als Zentralatom in einem komplexen chemischen Ringsystem sitzt. Dieses Ringsystem gehört zu den Porphyrinen, wie man sie auch im grünen Chlorophyll der Pflanzen oder im ebenfalls roten und ganz ähnlichen Myoglobin des Muskels findet. Chemisch genau heißt dieses Ringsystem Ferro-Protoporphyrin IX oder kürzer Häm b.

Wie verändert sich die Blut Farbe durch Sauerstoff und Kohlendioxid

Das Eisen ist in der Lage, wahlweise je nach äußeren Bedingungen Sauerstoffmoleküle (O2) oder Kohlendioxidmoleküle (CO2) zu binden. Die veränderliche Bindungsfähigkeit ist auf komplizierte chemische und physikalische Faktoren zurückzuführen, die in der Lunge zu einer erleichterten Aufnahme des Sauerstoffs und erleichterten Abgabe des Kohlendioxids sorgen. Sauerstoffreiches und sauerstoffarmes Blut unterscheiden sich in ihrer Farbe.

Mit viel gebundenem Sauerstoff ist das Blut hell kirschrot, wie man es beim Bluten aus Arterien kennt. Dagegen ist das sauerstoffarme Blut, das die Venen aus dem Körper zum Herzen zurücktransportieren, dunkler und leicht bläulich. Das ist der Grund, warum die Venen unter der Haut bläulich und nicht rot erscheinen.

Nicht überall im Tierreich ist das Blut rot wie bei uns oder anderen Säugetieren. Gliederfüßler (Arthropoden) wie Insekten, Spinnen und Krebsen sind echte Blaublüter, denn bei ihnen enthält die Hämolymphe (eine Mischung aus Blut und Lymphe, da sie kein festes Gefäßsystem haben wie wir) statt des Eisens Kupfer.

Auch dieses ist an Porphyrinringsystem gebunden, das hier allerdings nicht Hämoglobin, sondern Hämocyanin heißt. Analog dazu heißen die Blutzellen nicht Erythrozyten, sondern Cyanozyten (griechisch für blaue Zellen). Auch hier ändert sich die Farbe mit dem Sauerstoffgehalt: ohne Sauerstoff ist das Hämocyanin fast farblos, mit Sauerstoff beladen hingegen tief blau.

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Quellen, Links und weiterführende Literatur

  1. Wolfgang Piper: Innere Medizin. 2. Auflage. Stuttgart 2012: Springer-Verlag. ISBN-10: 3642331076.
  2. Gerd Herold: Innere Medizin. Köln 2018: G. Herold-Verlag. ISBN-10: 3981466063.
  3. Willibald Pschyrembel: Klinisches Wörterbuch. 266. Auflage. Berlin 2018: Walter de Gruyter-Verlag. ISBN-10: 3110339978.
  4. Reinhard Andreesen, Hermann Heimpel: Klinische Hämatologie. München 2009: Urban & Fischer/Elsevier-Verlag. ISBN-10: 343731498X.
  5. Marlies Michl: BASICS Hämatologie. München 2018: Urban & Fischer/Elsevier-Verlag. ISBN-10: 3437421697.

⏲ Letzte Aktualisierung am von Dr. rer. medic. Harald Stephan

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