Atlas över växters och djurs histologi

Blod betraktas av många författare som en specialiserad typ av bindväv som består av celler, cellfragment och en flytande extracellulär matris som kallas blodplasma. Blod är den vätska som finns inuti blodkärlen och hjärtat. Hjärtats slag och kroppens rörelser driver blodet genom det kardiovaskulära systemet, som når alla delar av kroppen. Volymen blod i människokroppen beror på kroppens storlek. En kropp på 70 kg innehåller cirka 5 till 6 liter blod. Blodtemperaturen är cirka 38 ºC, en grad högre än den allmänna kroppstemperaturen. Detta högre värde är en följd av blodets friktion i blodkärlen, främst i blodkärlen med liten diameter.

Blodet har många funktioner. Följande är tre framträdande funktioner. 1) Kommunikationsväg. Blodet transporterar näringsämnen och syre från tarmen respektive lungorna till resten av kroppen. Förlustprodukter transporteras till njurarna och lungorna. Det är också den viktigaste kommunikationsvägen för kemiska signaler, som hormoner, mellan avlägsna celler i kroppen. 2) Homeostas. Blodet bidrar till kroppens allmänna homeostas. Det håller till exempel kroppstemperaturen och pH-värdet i vävnaderna relativt konstant. 3) Försvar. Blodet bidrar till att reparera sår genom att täta skadorna med erytrocyter, trombocyter och plasma, dvs. blodkoagulering. Det innehåller också immunförsvarets celler, som använder cirkulationssystemet för att transporteras och angripa patogener i vilken vävnad som helst i kroppen.

Blodceller

Blodceller klassificeras i två grupper: erytrocyter eller röda blodkroppar och leukocyter eller vita blodkroppar (figurerna 1 och 2). Det finns också cellfragment i blodet som kallas trombocyter. Leukocyter kan vara granulära leukocyter: neutrofiler, basofiler och eosinofiler, och agranulära: lymfocyter och monocyter. De flesta blodkroppar är erytrocyter (99 % av cellerna). Alla blodceller utvecklas från en gemensam stamcell som hos vuxna djur finns i benmärgen.

De olika komponenterna i blodet kan separeras genom densitetsgradientcentrifugering. De tyngsta beståndsdelarna är erytrocyter, som faller till botten av centrifugeringsröret. Leukocyter och trombocyter återfinns lite högre och bildar ett vitaktigt lager. Plasma är den lättaste beståndsdelen och stannar kvar i den ytliga delen av det centrifugerade. Hos mänskliga män innehåller blodet 47 % eyrhtrociter, medan det hos mänskliga kvinnor är cirka 41 %. Den proportionella volymen av eyrrocyter av den totala blodvolymen kallas hematokrit. Andelen leukocyter är mindre än 1 %. Plasma utgör resten av blodet. Blodets röda färg är resultatet av det höga innehållet i erytrocyternas hemoglobin, som blir mörkare när syrehalten är låg. Blodserumet är plasman utan blodkoaguleringsmedel.

Erytrocyter ger blodet den röda färgen på grund av dess höga innehåll av hemoglobin, ett protein som innehåller järn i sin struktur. Erytrocyternas viktigaste uppgift är att transportera O2 och CO2. Hos däggdjur kan erytrocyten betraktas som en starkt modifierad cell för denna funktion eftersom den inte har någon kärna och saknar mitokondrier och andra cellorganeller. Den är formad som en bikonkav skiva med en diameter på cirka 7,5 µm, vilket ger en större utbytesyta i kontakt med blodplasman.

Plattor, eller trombocyter, är små delar av cytoplasma utan kärna. Vid ljusmikroskopi kan de observeras som små strukturer på cirka 2 till 5 µm i diameter, färglösa eller svagt basofila. De innehåller en del inre membranösa avdelningar som täta specifika azurofila granuler, mitokondrier (en eller två per trombocyt) samt tydliga vesiklar och tubuli. De innehåller också glykogengranuler. Trombocyternas huvudfunktion är att samarbeta vid agglutination och blodkoagulering. De finns hos däggdjur, men inte hos lägre ryggradsdjur. Trombocyter bildas genom fragmentering av cytoplasman hos megakaryocyter, en celltyp som finns i benmärgen.

Leukocyter (vita blodkroppar) är cellkärnor och färglösa i färskt blod. Deras huvudsakliga funktion är att försvara kroppen mot yttre angrepp som patogener och mot funktionsstörningar och förändringar i kroppens vävnader. Dessa funktioner utförs utanför blodomloppet, eftersom de har förmågan att korsa blodkärlens vägg och verka i de skadade vävnaderna. Egentligen använder de cirkulationssystemet för att färdas genom kroppen. Leukocyternas cytoplasma innehåller två typer av granuler: azurofila eller primära granuler, som är lysosomer, och specifika eller sekundära granuler som innehåller olika typer av ämnen. Leukocyter klassificeras i granulära och agranulära. De har alla azurophila granuler, men de specifika granulerna finns endast i de granulära leukocyterna.

Granulära leukocyter är neutrofiler, eosinofiler och basofiler. Agranulära leukocyter omfattar lymfocyter och monocyter. Neutrofiler är de vanligaste granulära leukocyterna och utgör 60-70 % av de totala leukocyterna. De är lätta att känna igen på sin månglappiga kärna och uppvisar rikligt med specifika granuler och en del cytoplasmatiska azurofila granuler. De specifika granulerna innehåller lysozymer, komplementaktivatorer, kollagenaser och andra enzymer. De är mycket viktiga under försvaret mot bakterieinfektioner. Eosinofiler utgör upp till 2 till 5 % av leukocytpopulationen. Deras kärna är tvålobig och deras cytoplasmatiska specifika granuler uppvisar en stark affinitet för sura färgämnen som t.ex. eosin. Granulerna innehåller basiska proteiner som major basic protein och eosinofilt kationiskt protein, som är involverade i kontrollen av parasitinfektioner, och histaminaser som neutraliserar histaminets verkan vid allergiska reaktioner. Basofiler är de mindre vanliga och mindre granulära leukocyterna och utgör 0,5 % av de totala leukocyterna. Deras kärna är lätt flikig. De innehåller specifika granuler som färgas av basiska färgämnen som hematoxylin. Basofilernas cellmembran har receptorer för immunglobulin E, och de specifika cytoplasmatiska granulerna innehåller histamin och heparin. Det föreslås därför att dessa celler verkar i bindväven i samarbete med mastceller.

Agranulära leukocyter saknar specifika granuler i cytoplasman, men de har en liten population av ospecifika granuler. Efter neutrofiler är lymfocyter den näst vanligaste typen av leukocyter och utgör 20-35 % av de totala leukocyterna. De är små och uppvisar en viss storleksvariabilitet, som uppenbarligen inte är relaterad till de olika typerna av lymfocyter. De två huvudgrupperna av lymfocyter är B- och T-lymfocyter. Båda är viktiga aktörer i organismens immunförsvar. Monocyter är den andra agranulära leukocyttypen. Monocyter uppvisar stor storlek i blodutstrykningar och har en njurformad kärna. De bidrar till kroppens försvar genom att lämna blodet och förflytta sig till platsen för infektion eller skada, där de förvandlas till makrofager.

Generellt sett är livslängden för cellkomponenterna i blodet mycket kort, från några timmar till några veckor (med undantag för vissa minneslymfocyter som kan leva i åratal). Därför produceras blodceller kontinuerligt genom en process som kallas hematopoiesis (figur 3). Hos människor sker hematopoesen i olika organ under utvecklingen: i vitlinsäcken hos embryon, i levern, mjälten och lymfatiska vävnader hos foster och sedan i den röda benmärgen. Efter födseln flyttas den hemopoetiska processen till benmärgen i de långa benen. Hos vuxna är de viktigaste hematopoietiska centra benen: kranieben, bäcken, kotorna, bröstbenet och regioner nära epifysen i lårbenet och humerus. Under vissa omständigheter kan hematopoesi initieras i den vuxna levern och mjälten.

Plasma

Plasma är den flytande delen av blodet och utgör mer än hälften av blodvolymen. Den består till 90 % av vatten och resten består av proteiner, joner, aminosyror, lipider och gaser. Plasma är den viktigaste transportören av näringsämnen och avfallsprodukter.

Albumin är det vanligaste proteinet i plasma (54 % av det totala proteininnehållet) och fyller flera funktioner. Många molekyler associerar sig med albumin för att transporteras genom blodet, t.ex. fettsyror och steroidhormoner. Albumin är också den viktigaste faktorn som upprätthåller blodtrycket, vilket i sin tur reglerar blodvolymen. Globiner är de näst vanligaste proteinerna i plasma. De är en grupp proteiner som står för cirka 38 % av plasmaproteinerna och kan delas in i tre typer: alfa, beta och gamma. Alfa- och betaglobiner syntetiseras i levern och transporterar järn, lipider och fettlösliga vitaminer. De bidrar också till plasmaosmolariteten. Gammaglobiner eller gammaglobuliner är immunsystemets lösliga antikroppar, även kallade immunoglobuliner. Fibrinogen är ett annat protein i plasma. Det är inte särskilt rikligt förekommande, men mycket viktigt för blodkoagulationen. Fibrinogen syntetiseras i levern. Proteiner som bildar plasma kan vara specifika för plasma eller också finnas i andra vävnader, som enzymer, immunoglobuliner och hormoner.