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Lexikon der Biologie

Blut

Blut, 1) latein. Sanguis, in Kreislaufsystemen (Blutgefäßsystem, Blutkreislauf) oder in Hohlräumen (zum Teil mit Lakunen) der Metazoa (Vielzeller) zirkulierende Körperflüssigkeit. Morphologisch ist das Blut ein mesenchymales (Mesenchym) Organsystem, dessen Zellen sich in der stark vermehrten extrazellulären Flüssigkeit bewegen (Flüssigkeitsräume). Alle Körperflüssigkeiten stehen (in unterschiedlichem Ausmaß) miteinander in Verbindung, wobei Membranen selektiv bestimmte Komponenten zurückhalten und andere durchlassen, so daß sich die Körperflüssigkeiten der verschiedenen Kompartimente (Kompartimentierung) in ihrer Zusammensetzung unterscheiden. Vom Blut i. e. S. spricht man nur bei Tieren mit geschlossenem Blutkreislauf (Wirbeltiere, Schnur- und Ringelwürmer, Tintenfische). Hier fließen Blut und Lymphe in getrennten Blutgefäßen bzw. Lymphgefäßen (Lymphgefäßsystem). Dieses System ermöglicht die Aufrechterhaltung eines stabil hohen Blutdrucks und eine intensive Versorgung der peripheren Gewebe auch bei großen Tieren. Bei Tieren mit offenem Blutkreislauf, bei dem sich Blut und extrazelluläre Flüssigkeit vermischen, nennt man die Körperflüssigkeit Hämolymphe (bei Gliedertieren und den meisten Weichtieren). Allerdings gilt die Unterscheidung nicht immer streng; z. B. besitzen Insekten zwar einen offenen Blutkreislauf, aber auch eine Blut-Hirn-Schranke. Bei Tieren mit offenem Blutkreislauf ist der Blutdruck kaum höher als 10 mmHg. – Die Aufgaben des Blutes lassen sich als eine Vermittlung des Stoffaustausches zwischen der Umwelt und den Zellen des Organismus ansehen, welcher nicht mehr rein diffusionsbasiert (Diffusion), wie bei Einzellern, abgewickelt werden kann. Zu diesen Aufgaben gehören: a) Gastransport (mit Hilfe der Atmungspigmente [Atemgastransport, Atmung]) und Abgabe des Sauerstoffs (O2) ins Gewebe, Abtransport des Kohlendioxids (CO2) zu den Lungen (Blutgase, Bohr-Effekt); b) Transport von Nahrungsstoffen und "Baustoffen" (z. B. Zucker, Aminosäuren, Fette bzw. Fettsäuren, Elektrolyte); c) Abtransport von Abbauprodukten wie Harnstoff, Kreatinin (Kreatin); d) Transport von Vitaminen und Hormonen; e) Abwehr von Fremdkörpern und Krankheitserregern durch immunkompetente Zellen (Immunsystem, Immunzellen, immunkompetenter Lymphocyt, Immunkompetenz) und Antikörper; f) Wärmeregulation (Temperaturregulation); g) Träger von Gerinnungsstoffen zur Blutstillung (Blutgerinnung), um Blutverluste zu verhindern. Die vielfältigen Einzelfunktionen zusammengenommen tragen zur Regulation der Homöostase bei. Bei Wirbellosen erfüllt das Blut noch einige weitere spezielle Aufgaben. So dient es bei den Weichtieren als Hydroskelett und ermöglicht durch das Zusammenspiel von Flüssigkeitsdruck und Muskeltätigkeit Körperbewegungen. Bei Gliederfüßern werden Häutung, Schlüpfen (Metamorphose) und Flügelentfaltung (Insektenflügel) durch Blutdruckänderungen reguliert. Die Blutmenge der einzelnen Tierarten ist sehr unterschiedlich. In offenen Blutkreisläufen ist sie bedeutend größer als in geschlossenen, selbst wenn bei den geschlossenen Blutkreisläufen die Menge an extrazellulärer Flüssigkeit mit einbezogen wird. Bemerkenswert geringe Flüssigkeitsmengen findet man bei Fischen und Insekten-Imagines. Der Blutgehalt eines erwachsenen Menschen beträgt normalerweise 1/12 bis 1/13 seines Körpergewichts, also ca. 5–6 Liter. Die Dichte ("spezifisches Gewicht") menschlichen Blutes ( vgl. Tab. ) beträgt 1,057–1,060 g/cm3, der osmotische Druck bei 37,5 °C liegt bei 7,8 bar (0,78 Mpa), der pH-Wert liegt bei 7,36. 55 Vol.% des menschlichen Blutes bestehen aus dem wäßrigen Anteil, dem Blutplasma. Es enthält die Blutproteine, Gerinnungsfaktoren, Salze, Hormone, Nahrungsstoffe, Enzyme usw. Den wäßrigen Anteil des Blutes ohne die Gerinnungsstoffe (Fibrin) nennt man Blutserum (Serumproteine). Der osmotische Druck des Blutes beruht im wesentlichen auf dem Salzgehalt des Blutplasmas, vor allem auf dem Gehalt an Natriumchlorid, sowie dem Gehalt an Blutproteinen. Der Anteil der Blutproteine wird auch als kolloidosmotischer Druck bezeichnet; er verhindert die Filtration proteinfreier Blutflüssigkeit in umliegendes Gewebe. Salze in Form von Hydrogencarbonaten (Bicarbonaten) und Phosphaten gehören zu den Blutpuffern, die den leicht alkalischen pH-Wert des Blutes konstanthalten. 45 Vol.% des Blutes sind feste Anteile (Hämatokritwert; vgl. Tab. ), die Blutzellen (rote und weiße Blutkörperchen sowie Blutplättchen; Erythrocyten, Leukocyten, Thrombocyten). – Von großer Bedeutung in der Medizin sind die Fließeigenschaften des Blutes, die sich mit der Blutviskosität in Abhängigkeit von den hämodynamischen Bedingungen verändern können. Ausgehend von den großen Arterien verzweigt sich das Blutgefäßsystem immer mehr, um jede Region des Körpers zu erreichen, wobei sich der Gefäßdurchmesser immer weiter verringert. Beträgt er bei kleinen Arterien noch ca. 100 μm, sind es bei den Blutkapillaren, dem Ort des Stoffaustausches, nur noch 3–10 μm. Der Blutdruck fällt längs des Arteriensystems und besonders in den Arteriolen steil ab und erreicht am Anfang der Kapillaren ca. 5 kPa, an deren Ende 1,5–2,5 kPa. Pulsationen des Druckes und der Strömung sind schon in den Kapillaren kaum noch nachweisbar. Die Viskosität des Blutes ist nicht wie bei den sog. Newtonschen Flüssigkeiten eine vom Spannungs- oder Deformationszustand unabhängige Konstante. Zwar ist sie bei Röhren von über 1 mm Durchmesser für genügend große Schubspannungen noch nahezu konstant (Newtonsche Flüssigkeit), in kleineren Röhren mit wachsender Schubspannung nimmt sie jedoch ab. Dies beruht auf der Verformbarkeit menschlicher Erythrocyten. Ein Erythrocyt hat das Aussehen einer bikonkaven Scheibe (Erythrocyten), er verschiebt sich durch Relativbewegungen von Membran und Zellinhalt in Richtung der Schichten mit größerer Fließgeschwindigkeit, also zur Gefäßmitte. Dieser Effekt, welcher bei großen Gefäßdurchmessern kaum spürbar ist, verringert die Viskosität des Blutes in kleinen Röhren in einem so drastischen Maße, daß sie bei Gefäßdurchmessern im Kapillarbereich faktisch nicht mehr vom Hämatokrit abhängt und nur 20% über der Viskosität des Blutplasmas liegt (Fåraeus-Lindqvist-Effekt). Dieser Effekt trägt wesentlich zur Entlastung des Herzens beim Pumpen des Blutes durch die peripheren Gefäße bei, beim kranken Menschen ermöglicht er die Erklärung pathogenetischer Prozesse und Ansätze zur Therapie. Die Blutviskosität wird mit dem Rotationsviskosimeter (Blutprobe zwischen einem äußeren starren und einem inneren rotierenden Zylinder) gemessen. Erkrankungen, welche die Anzahl der Blutzellen verändern (Polycythämien, Leukosen, Anämien), die Verformbarkeit oder Aggregationsneigung der Erythrocyten beeinflussen oder die Zusammensetzung des Blutplasmas verändern (Hypercholesterinämie, Arteriosklerose, Hypertonie, Lungenerkrankungen usw.), gehen immer mit einer Änderung der Blutviskosität und der Verschlechterung der Blutversorgung einher. Bindegewebe, blutbildende Organe, Blutbildung, Blutdruck, Blutersatzflüssigkeit, Blutgruppen, Blutsenkung, Blutspeicher, Bluttransfusion, Blutvolumen, Blutzucker, Cesalpino (A.), Hämatologie, Hämorheologie, Harvey (W.), Herz, Hippokrates, Lower (R.), Niere; Atmungsorgane I , Blutbildung , Blutgerinnung . 2) In der Tierzucht allgemeine Bezeichnung für Erbgut; Blutanteil bezeichnet das Erbgut aus einer Abstammungsherkunft; Halbblut = erbmäßige Mischung zweier Rassen (Rassen-Bastard); Vollblut bezeichnet meist reinrassige Herkunft; in der Pferdezucht jedoch abweichend gebräuchlich für Warmblut-Rassen (Warmblut) im Gegensatz zu Kaltblut. Blutauffrischung.

H.N./M.B.

Lit.: Frick, P.: Blut- und Knochenmarksmorphologie. Ein Leitfaden. Stuttgart 181994. Grundlagen der klinischen Medizin. Anatomie, Physiologie, Pathologie, Mikrobiologie, Klinik. Bd. 9: Blut & Lymphsystem. Stuttgart 1994. Handbuch der inneren Medizin. 2. Bd.: Blut und Blutkrankheiten. 9 Teile. 5. Aufl. Berlin.

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