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Auf viele Menschen übt Blut eine besondere Faszination aus, denn ohne Blut können wir nicht leben. In diesem Kapitel erwerben Sie grundlegendes Wissen über die vielfältigen Aufgaben und die Zusammensetzung des Blutes. So sind Sie anschliessend in der Lage, die Vorgänge bei einer Erkrankung des Blutes zu verstehen.
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Sie sich das Video zu Domeniques Geschichte an. Diskutieren Sie Ihre
Eindrücke mit der Klasse:
Blut ist ein
besonderer Stoff. Es ist eine Körperflüssigkeit, ohne die wir nicht leben
können. Fachleute bezeichnen Blut sogar als «flüssiges Organ». Ein Mensch hat
je nach Körpergewicht vier bis sechs Liter Blut. Blut besteht aus unterschiedlichen
Bestandteilen und erfüllt eine Vielzahl von Aufgaben, um unseren Körper am
Leben zu erhalten (Abb. 1).
Das alles leistet Blut:
Blut
ist nicht einfach eine rote Flüssigkeit. Es setzt sich aus verschiedenen Bestandteilen
zusammen (Abb. 2).
Blut besteht etwa zur Hälfte aus einem festen Anteil, den Blutzellen, umgangssprachlich auch Blutkörperchen genannt, und zur Hälfte aus einem flüssigen Anteil, dem Blutplasma. Das Blutplasma ist eine gelbliche Flüssigkeit, die vor allem aus Wasser und verschiedenen Eiweissen besteht.
Testen Sie Ihr Wissen mithilfe des Kurztests im Lernjournal (Einzelarbeit).
Bei den Blutzellen oder Blutkörperchen unterscheidet man drei Arten (Abb. 3):
Abb. 3: Blutzellen (eingefärbt) mit dem Mikroskop vergrössert. Von links: Erythrozyt (rot), Thrombozyt (gelb) und Leukozyt (blau). Quelle: Wikipedia
Rote Blutkörperchen oder Erythrozyten sind die häufigsten Blutzellen im Blut des Menschen. Unter dem Mikroskop erkennt man sie an ihrer typischen runden Form, die einer flachen, beidseitig eingedellten Scheibe ähnelt (Abb. 3 und 4). Sie gehören zu den kleinsten Zellen unseres Körpers und sind durch ihre besondere Form sehr flexibel, sodass sie auch durch engste Blutgefässe, die Kapillaren, gelangen.
Abb. 4: Blick in eine Ader (Computergrafik): Erythrozyten (rot), Thrombozyten (grün) und Leukozyten (helles orange). Quelle: Adobe Stock
Aufgabe von roten Blutkörperchen
Die Erythrozyten sind wahre Güterzüge: Sie nehmen in
der Lunge Sauerstoff O₂ auf und transportieren diesen im
Körper dorthin, wo er gebraucht wird, zum Beispiel zu den Muskeln. Sie sind auch am
Abtransport des Abbauprodukts Kohlenstoffdioxid CO₂ beteiligt, das
durch die Zellatmung entsteht. Die Erythrozyten bringen das aufgenommene CO₂
in die Lunge, wo es ausgeatmet wird.
Wieso ist Blut rot?
Ursache ist das Hämoglobin, der eisenhaltige rote Blutfarbstoff in den Erythrozyten, der für den oben beschriebenen Transport von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid im Blutkreislauf verantwortlich ist. Erythrozyten bestehen zu 90% aus Hämoglobin. Hämoglobin ist ein Proteinkomplex (Eiweisskomplex) mit einer ausgeklügelten Struktur. Es ist aus vier kompliziert gefalteten Eiweissketten, den Globinen, aufgebaut, die eisenhaltige Häm-Gruppen enthalten (Abb. 5). Der metallische Geschmack von Blut kommt von den Eisen-Ionen in den Häm-Gruppen. Der Sauerstoff der eingeatmeten Luft bindet sich an die Eisen-Ionen in den Häm-Gruppen und löst sich in den Körperzellen wieder von ihnen. Das Kohlenstoffdioxid, das in den Körperzellen aufgenommen wird, bindet sich an anderer Stelle an das Hämoglobinmolekül und wird zur Lunge zurücktransportiert.
Ein niedriger Hämoglobinwert (Hb-Wert) zeigt bei normalem Blutvolumen eine Blutarmut (Anämie) an. Das bedeutet, dass man zu wenig Eisen im Blut hat, was den Transport von Sauerstoff gefährdet.
Testen Sie Ihr Wissen über rote Blutzellen und Hämoglobin mithilfe des Lückentexts im Lernjournal (Einzelarbeit).
Recherchieren Sie im Internet, was zu einer Blutarmut führen und was man dagegen unternehmen kann.
Krankheitserreger lauern überall und versuchen in unseren Körper einzudringen. Unser Immunsystem hat die Aufgabe, sie abzuwehren. Doch wie kämpft das Immunsystem gegen Krankheitserreger an? Die weissen Blutkörperchen (auch Leukozyten genannt) spielen dabei die zentrale Rolle (Abb. 6). Sie sind quasi unsere körpereigene Armee. Leukozyten sind grösser als die Erythrozyten und besitzen einen Zellkern, enthalten aber kein Hämoglobin und sind entsprechend auch nicht rot.
Bei einer Infektion, also zum Beispiel einer Erkältung,
einer Grippe oder einem Pilzbefall, steigt die Anzahl an Leukozyten im Blut
massiv an, um mit ganzer Kraft die eindringenden Bakterien und Viren zurückzudrängen.
Normalerweise tummeln sich etwa 5'000 weisse Blutkörperchen in einem Kubikmillimeter Blut (mm3 = 1 mm auf 1 mm auf 1 mm). Bei Infektionen steigt die Leukozytenzahl bis auf 30’000 und mehr. Und im Falle einer Leukämie werden noch höhere Werte gemessen.
Leukozyten unterscheiden sich in ihren Eigenschaften und Funktionen, weshalb sie in drei Hauptgruppen unterteilt werden:
Abb. 6: Abbildung eines Leukozyten, im Hintergrund Erythrozyten (rot) und Thrombozyten (grün). Quelle: www.das-blut.ch, S. 9, Blutspende SRK Schweiz
Unsere ganz persönliche Gesundheitspolizei
Leukozyten werden im Knochenmark gebildet und übernehmen im Körper die Rolle der Gesundheitspolizei. Sie sollen Krankheitserreger wie Bakterien, Viren, Parasiten und Tumorzellen aufspüren und unschädlich machen. Dazu müssen sie sich frei fortbewegen können. Im Gegensatz zu Erythrozyten, die passiv im Blut mitgeschwemmt werden, bewegen sich Leukozyten selbständig, ähnlich wie Amöben (Wechseltierchen). Sie können gegen den Blutstrom schwimmen, die Gefässwände passieren und so an alle Stellen im Körper gelangen, wo sie gebraucht werden.
Blutplättchen oder Thrombozyten (Abb. 7) sind, ähnlich wie die Erythrozyten, kernlose scheibenförmige Gebilde, die im Knochenmark gebildet werden. Sie sind die kleinsten Blutzellen. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Blutgerinnung und dem Wundverschluss. 1 mm3 Blut enthält im Durchschnitt 250’000 Thrombozyten, die 5 bis 10 Tage überleben.
Abb. 7: Thrombozyten in einem Blutgefäss, zusammen mit Erythrozyten. Quelle: www.das-blut.ch, S. 10, Blutspende SRK Schweiz
Wie helfen Blutplättchen, eine Wunde zu verschliessen?
Wird eine Ader verletzt, z.B. durch eine Schnittwunde, ziehen sich die beschädigten Blutgefässe zusammen und verringern so den Blutverlust. Von der verletzten Gefässwand werden Botenstoffe abgegeben, die die Anlagerung von Blutplättchen (Thrombozyten) bewirken. Diese bleiben am Rand der Verletzung haften (Abb. 8). Dort verformen sie sich und verfestigen sich zu einem ersten, noch recht unstabilen Blutpfropfen. Dieses «Wundpflaster» verklebt die Wunde und dient der Blutstillung.
Anschliessend erfolgt aufgrund verschiedener Blutgerinnungsfaktoren die Blutgerinnung. Es entsteht ein stabiler Pfropf, der die Wunde vollständig abdichtet. Dabei spielt das Fibrin eine Rolle. Fibrin ist ein nicht wasserlösliches Eiweiss im Blutplasma, das beim Wundverschluss wie ein vernetzender Klebstoff wirkt. Es besteht aus faserartigen Molekülen, aus denen sich ein feines Gitter bildet, in welchem sich weitere Thrombozyten und Blutzellen zusammenballen. Das Fibrin trägt so zur Bildung einer harten Kruste bei.
Abb. 8: Die Rolle der Thrombozyten beim Wundverschluss. Quelle: www.das-blut.ch, S. 17/18, Blutspende SRK Schweiz
Folgendes Video zeigt die Blutgerinnung und den Wundverschluss am Beispiel eines einfachen Experiments (Videolänge 3:16).
Fibrin ist wasserunlöslich. Notieren Sie im Lernjournal, welchen Vorteil das mit sich bringt (Einzelarbeit).
Testen Sie Ihr Wissen zum Wundverschluss im Lernjournal (Einzelarbeit).
Das Blutplasma bildet den flüssigen Teil des Blutes. Ohne Blutplasma könnten die festen Blutzellen nicht durch den Körper transportiert werden. Neben Wasser (91%) enthält das gelbliche Blutplasma (Abb. 9) vor allem Eiweisse (9%), zu denen u.a. auch die Blutgerinnungsfaktoren gehören. Dazu kommen in geringen Mengen Fette, Glucose, Salze, Hormone, Vitamine und andere Stoffe.
Jeder Mensch hat seine eigene, vererbte Blutgruppe. Biochemische Merkmale auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen und der Antikörper bestimmen, zu welcher der Blutgruppen (0, A, B oder AB) ein Mensch gehört. Wichtig für eine Bluttransfusion ist ausserdem das sogenannte Rhesus-D-Antigen. Rhesus-D-positive Menschen werden als «positiv» und Rhesus-D-negative Menschen als «negativ» bezeichnet.
Vier von fünf Menschen benötigen mindestens einmal in ihrem Leben Blut oder ein Medikament aus Blutprodukten. Bis heute ist es nicht gelungen, künstliches Blut herzustellen. Bei Unfällen, zur Behandlung von Krebs oder bei einer Operation braucht es Blut. Auch bei der Heilung von Leukämie sind Patientinnen und Patienten oft mehrfach auf Bluttransfusionen angewiesen.