De totale hoeveelheid bloed van een volwassen mens is 1/13 - 1/15 van het lichaamsgewicht; een volwassen man heeft dus ongeveer 5 l bloed. Men kan het bloedvolumen bij benadering bepalen door een bekende hoeveelheid van een ongiftige groot-moleculaire kleurstof, die langzaam uit het bloed verdwijnt (bijv. congorood of Evans blue) in te spuiten in een ader.
Is de bloedsomloop normaal, dan wordt deze kleurstof binnen 10 minuten gelijkmatig verdeeld over al het stromende bloed of juister, over al het bloedplasma. Neemt men nu een bloedmonster af en bepaalt men in het plasma de concentratie der kleurstof, dan is het plasmavolumen op eenvoudige wijze te berekenen, terwijl de verhouding tussen plasma en celvolumen in het monster — die door afcentrifugeren der cellen in lange, dunne buisjes wordt vastgesteld — de mogelijkheid biedt om uit het totale plasmavolumen het totale bloedvolumen af te leiden.Een andere methode is, dat men de proefpersoon een nauwkeurig bepaalde, onschadelijke hoeveelheid koolmonoxyde (CO) laat inademen; dit wordt gebonden door de kleurstof der rode bloedlichaampjes. Zodra men kan aannemen dat de verdeling van het koolmonoxyde over alle rode bloedlichaampjes gelijkmatig is, verschaft men zich een bloedmonster, bepaalt het CO-gehalte der erythrocyten en verkrijgt zodoende alle gegevens, die nodig zijn om het totale erythrocytenvolumen te berekenen; meet men bovendien de verhouding van cel- en plasmavolumen in het monster, dan wordt ook langs deze weg de berekening van het totale bloedvolumen mogelijk.
Deze zgn. indirecte methoden der bloedvolumenbepaling zijn niet zo exact als men zou wensen. Een onbekend, maar gelukkig niet groot percentage der kleurstof verdwijnt uit de bloedbaan, voordat zij gelijkmatig met al het plasma is gemengd; ook van het koolmonoxyde wordt waarschijnlijk een klein gedeelte aan de bloedkleurstof onttrokken, o.a. door de zeer verwante kleurstof der spieren. Een andere foutenbron is dat het bloed niet in alle delen van het vaatstelsel dezelfde volumenverhouding heeft tussen lichaampjes en plasma. In nauwe bloedvaatjes kleeft nl. het plasma min of meer aan de wand van het vat, terwijl de erythrocyten met grotere snelheid door de as van het buisje stromen; dientengevolge bevindt zich in de kleine vaatjes naar verhouding meer plasma dan in de grote. Men schat dat ⅓ deel van het bloed zich in zulke vaatjes bevindt, dat ⅓ deel van de inhoud dezer vaatjes wordt ingenomen door zeer langzaam stromend plasma en ⅔ deel door bloed van dezelfde samenstelling als in de grote vaten. Opent men door een prik in de vingertop of in de oorlel dergelijke kleine vaten, dan stromen de bloedlichaampjes sneller naar buiten dan het plasma; dientengevolge heeft het bloed, dat men opvangt, nagenoeg dezelfde verhouding tussen erythrocyten en plasma als het bloed, dat men verkrijgt door punctie van een grote ader. Bij normale mensen vindt men in zulke bloedmonsters ongeveer 45 pct bloedcellen en 55 pct plasma; het totale bloed bestaat echter voor 40 pct uit cellen en voor 60 pct uit plasma.
Een andere vraag, die zich bij de bepaling van het bloedvolumen voordoet, is of al het bloed wel stroomt en of een gedeelte, althans in rust, niet in zgn. bloeddepots aan de circulatie wordt onttrokken zodat het geen kleurstof, resp. CO kan opnemen (zie bloedsomloop); hier zij volstaan met de mededeling dat bij de gezonde mens waarschijnlijk al het bloed voortdurend circuleert, in sommige delen van het vaatstelsel sneller, in andere langzamer en dat slechts een kleine hoeveelheid erythrocyten (100 à 150 cm3?) betrekkelijk lang in de milt kan worden vastgehouden; deze komen pas in de circulatie als er hoge eisen worden gesteld, bijv. bij lichamelijke inspanning; de milt trekt zich dan samen en drijft deze erythrocyten uit.
Al zijn dus aan de indirecte bloedvolumenbepalingen wel enige moeilijkheden verbonden, toch hebben zij belangrijke gegevens opgeleverd; o.m. is gebleken dat het bloedvolumen bij gezonde individuen binnen nauwe grenzen constant blijft, dus ook na het drinken van veel vocht of bij dorst lijden maar weinig verandert en dat bepaalde ziektetoestanden met een vermeerdering resp. vermindering van het bloedvolumen gepaard gaan.
De directe bepaling van het bloedvolumen is dikwijls verricht bij dieren. Na verdoving laat men het dier leegbloeden; het bloed wordt opgevangen en gemeten. Vervolgens wordt het vaatstelsel langdurig gespoeld met een zoutoplossing en ten slotte wast men alle nog achtergebleven bloedkleurstof uit de organen. Men bepaalt zo de totale hoeveelheid bloedkleurstof en daar de concentratie der kleurstof in het bloed tevoren gemeten is, kan het bloedvolumen worden berekend. Ook deze methode heeft bronnen van fouten, waarop wij hier echter niet kunnen ingaan. Bij de mens is deze methode tweemaal toegepast, nl. door Th.
L. W. Bischoff in 1856 en 1858 bij twee misdadigers, die door onthoofding werden terechtgesteld.
Bischoff vond resp. 77 en 71 g bloed per kg lichaamsgewicht.
ENKELE PHYSISCHE EIGENSCHAPPEN
Het s.g. van bloed is 1,050-1,060. De viscositeit is 5 a 6 ✕ zo groot als die van water; zij wordt in hoofdzaak bepaald door de bloedlichaampjes, want de viscositeit van het plasma is ca 1,6 ✕ die van water.
De rode bloedlichaampjes of erythrocyten vormen de grote meerderheid der bloedcellen. Bij de man bevat 1 mm3 bloed ca 5 millioen erythrocyten, bij de vrouw 4,5 millioen. Zij hebben de vorm van platte schijven met in het midden een indeuking. De doorsnede is in gedroogde praeparaten gemiddeld 7,3 μ (0,0073 mm), de dikte der schijven ruim 2 μ; in het stromende bloed zijn zij waarschijnlijk wat groter: gemiddelde doorsnede 8,8 μ. In 1658 ontdekte Swammerdam de erythrocyten bij de kikvors en in 1673 Van Leeuwenhoek bij de mens. Die van de mens hebben geen kern, van vogels en lagere gewervelde dieren wel. Zij bevatten 65 pct water (minder dan de meeste cellen) en ruim 30 pct bloedkleurstof of haemoglobine. Dit is een samengesteld eiwit met het betrekkelijk lage moleculaire gewicht van 68.000.
Elke haemoglobinemolecule bestaat uit een eiwitdeeltje (globine), dat voor elke diersoort anders en specifiek is, en vier aangehechte groepen, haem genaamd en verwant aan andere biologisch belangrijke kleurstoffen, o.a. aan het chlorophyll der groene planten. Elke haemgroep bevat een tweewaardig ijzeratoom, dat gemakkelijk een zuurstofmolecule opneemt in zo losse binding, dat ze bij lagere zuurstofspanning in de omgeving weer vlot wordt afgestaan. Hierdoor is de bloedkleurstof ideaal voor zuurstoftransport van longen naar organen (zie ademhaling). Bij de zuurstofopneming blijft het ijzer tweewaardig; daarom wordt dit oxygenatie der haemoglobine genoemd: overgang in oxyhaemoglobine. Na oxydatie van het tweewaardige ijzer tot driewaardig ontstaat methaemoglobine (ook haemiglobine genoemd), dat geen zuurstof kan binden; als gevolg van bepaalde vergiftigingen (bijv. nitrieten, aniline) komt dit bij de levende mens een enkele keer voor (methaemoglobinaemie); er ontstaat dan cyanose door de zuurstofarmoede van het bloed.
Van belang voor een vlotte uitwisseling van zuurstof met de omgeving is het grote oppervlak der erythrocyten; bij een volwassen man hebben deze een gezamenlijke oppervlakte van ruim 3000 m2, d.i. 1500 ✕ het lichaamsoppervlak (bij een gezamenlijk volumen van 2 l). Ook de vorm is in dit verband van betekenis; het oppervlak van een erythrocyt is 1½ ✕ zo groot als dat van een bolletje van dezelfde inhoud. De wand der erythrocyten kan evenals die van andere cellen worden beschouwd als een semipermeabel membraan, dat water, zuurstof, koolzuur, ureum, glucose en sommige andere stoffen vlot laat passeren, zoutionen in het algemeen echter moeilijk.
Tussen de cellen en haar omgeving bestaat osmotisch evenwicht, maar de concentraties der afzonderlijke electrolyten verschillen in en buiten de cellen aanzienlijk. Zo bevatten de erythrocyten van de mens veel meer kalium doch veel minder natrium en chloor dan het omringende plasma. Dit heeft dezelfde osmotische druk als een 0,9 pct keukenzoutoplossing; hierin behouden zij haar vorm en grootte, weshalve zij fysiologisch of isotonisch wordt genoemd. Brengt men haar in een zoutoplossing, die sterker verdund, hypotonisch, is (bijv. 0,5 pct NaCl), dan zwellen zij doordat water wordt opgenomen, om het osmotische evenwicht te herstellen. Maakt men de concentratie nog geringer, dan barst de wand en de bloedkleurstof komt vrij: haemolyse. In meer geconcentreerde zgn. hypertonische zoutoplossingen (bijv. 1,5 pct NaCl) schrompelen zij en nemen de vorm aan van doornappeltjes.
De erythrocyten ontstaan in het rode beenmerg uit grote cellen, die wel een kern maar geen haemoglobine bezitten; bij de rijping wordt de kern dichter en kleiner; ten slotte valt zij uiteen en verdwijnt. De bestaansduur der erythrocyten wordt op ruim 100 dagen geschat. Hieruit volgt dat dagelijks 1 pct te gronde gaat, terwijl evenveel jonge in de circulatie worden gebracht. Door mechanische en chemische letsels worden zij op de duur zo beschadigd, dat zij in de bloedstroom uiteenvallen; de resten worden gephagocyteerd door cellen van het reticulo-endotheliale systeem (zie reticulo-endotheelcellen); vooral de milt, die veel reticulo-endotheel bevat en waarin, zoals gezegd, steeds een gedeelte der erythrocyten aan de circulatie wordt onttrokken, is in dit opzicht actief; verder o.a. de reticulo-endotheliale cellen der lever. De bloedkleurstof wordt vervolgens afgebroken; het ijzer en waarschijnlijk ook het globine worden gebruikt voor de opbouw van nieuwe erythrocyten. Uit de rest van de haemgroepen ontstaat bilirubine, dat door de lever uit het bloed in de gal wordt afgescheiden.
Het aantal witte bloedlichaampjes of leucocyten is veel kleiner dan dat der rode, nl. 5000 à 8000 per mm3. De witte zijn echter groter en bezitten alle een kern. Naar de aard van protoplasma en bouw der kern onderscheidt men in gefixeerde en gekleurde praeparaten van normaal mensenbloed verschillende soorten leucocyten:
a. de granulocyten hebben een duidelijk gekorreld protoplasma en merendeels een gesegmenteerde kern, d.w.z. de kern der volwassen cel bestaat uit twee of meer delen, door zeer fijne brugjes onderling verbonden. De meeste granulocyten hebben een licht rose-violet protoplasma met fijne bruin-paarse korreltjes; dit zijn de neutrophiele leucocyten; bij de jongste vormen, die in normaal bloed voorkomen, is de kern langgerekt en gebogen: staafkernige neutrophiele leucocyten.
De oudere bezitten een gesegmenteerde kern: segmentkernige neutrophiele leucocyten. Een klein deel der granulocyten heeft heel andere korrels; in sommige zijn deze tamelijk groot, fel bruinrood en glanzend; dit zijn de eosinophiele leucocyten, bij andere blauw zwart en onderling in grootte verschillend: de basophiele leucocyten;
b. de lymphocyten hebben een helderblauw protoplasma en tamelijk donkere, relatief grote, ronde of ovale kern. Bij het verouderen wordt de hoeveelheid protoplasma steeds kleiner; tot het nog slechts een smalle zoom om de kern vormt, die, in mindere mate dan het cellichaam, eveneens kleiner geworden is. Het protoplasma van jonge lymphocyten bevat soms enkele helderrode korrels, zgn. azuurgranula;
c. de monocyten zijn in de regel iets groter dan de andere leucocyten; het protoplasma is grijs en bevat vele, zeer kleine, vaak nauwelijks zichtbare korreltjes; de kern is wat onregelmatig en heeft een fijne netstructuur. Ongeveer 60 pct der leucocyten is neutrophiel met bijna alle een gesegmenteerde kern; ca 30 pct wordt gevormd door lymphocyten, 4-8 pct door monocyten, terwijl er normaal slechts enkele procenten eosinophiele en meestal minder dan 1 pct basophiele leucocyten voorkomen. Onder allerlei fysiologische, maar vooral pathologische omstandigheden verandert niet alleen het totale aantal leucocyten, maar ook de onderlinge verhouding der verschillende soorten, dit verschil kan zeer groot worden. Abnormale toeneming van leucocyten heet leucocytose, een abnormale vermindering leucopenie. Een sterke leucocytose vindt men onder anderen bij vele acute infecties en bij ettervorming; dan neemt ook het percentage neutrophiele leucocyten belangrijk toe, er komen meer jeugdvormen (staafkernigen) in het bloed en vaak ziet men bepaalde zgn. toxische veranderingen in protoplasma, kern en korrels. Bij sommige ziekten komen er cellen in het bloed, die normaliter alleen voorkomen in het beenmerg of in lymphoïd weefsel. Ook zijn er vormen die van de normale ontwikkeling in een of andere richting afwijken. Dergelijke veranderingen zijn vaak belangrijk ter herkenning en beoordeling van ziektetoestanden (zie ook agranulocytose, leucaemie, mononucleose).
De functie der witte bloedlichaampjes betreft de voorkoming en bestrijding van infecties. De granulocyten en monocyten zijn in staat tot amoeboïde bewegingen, waardoor zij via zeer kleine poriën uit de haarvaten in het weefsel kunnen dringen. Zij kunnen allerlei deeltjes, o.a. bacteriën, insluiten, opnemen en verteren (phagocytose). De lymphocyten maken ook amoeboïde bewegingen, maar veel minder actief; zij phagocyteren geen bacteriën, doch zijn betrokken bij de vorming van antistoffen (zie immuniteitsreacties). De levensduur der leucocyten is zeer kort, waarschijnlijk korter dan een week.
De bloedplaatjes of thrombocyten.
De kleinste vormelementen van het bloed zijn de bloedplaatjes. Zij missen te zeer de eigenschappen van cellen om als zodanig te worden beschouwd; wel ontstaan zij uit cellen. Zij zijn veel kleiner dan erythrocyten, rond, ovaal of onregelmatig van vorm en bestaan uit een schijfje helder protoplasma met daarin een klompje van grove, paarse korrels. Hun aantal varieert van 200.000 tot 500.000 per mm3 bloed. Te zamen vormen zij ongeveer ½ pct van het totale bloedvolumen. Hun bestaansduur wordt geschat op enkele uren tot enkele dagen.
De thrombocyten hebben op tweeërlei wijze betekenis voor de bloedstolling. In de eerste plaats leveren zij thrombokinase, maar omdat deze stof ook uit andere bronnen ontstaat, is dit niet het voornaamste. Belangrijker is dat de bloedplaatjes, op vooralsnog onbekende wijze, er toe bijdragen dat het bloedstolsel vast wordt, zich samentrekt en zich stevig hecht op de plaats waar een vat is verwond, zodat de wond doelmatig wordt afgesloten. Ontbreken de bloedplaatjes, dan stolt het bloed wel in de normale tijd, maar het stolsel blijft week, zit los en scheurt gemakkelijk af, zodat de wond vaak hardnekkig bloedt (zie haemorrhagische diathese). Een belangrijke rol spelen de bloedplaatjes bij het ontstaan van thrombose. Vermoedelijk hebben zij nog andere functies doch hiervan is weinig bekend.
Ontwikkeling der bloedcellen.
De erythrocyten, granulocyten en thrombocyten ontstaan in het beenmerg, de lymphocyten in het lymphoïde weefsel van lymphklieren, milt, tonsillen enz., terwijl de monocyten waarschijnlijk op verschillende plaatsen uit reticulo-endotheelcellen ontstaan. Alle bloedcellen stammen af van reticulo-endotheel. Endotheelcellen van capillairen uit het beenmerg maken zich los van de wand en differentiëren zich tot ronde cellen met een grote, fijnmazige kern, die één of meer duidelijke nucleoli (kernlichaampjes) bevat, welke laatste zichtbaar zijn als lichte, scherp begrensde blauwe uitsparingen in de paarse kern.
Deze cellen heten proerythroblasten. Als zij rijper worden, gaat eerst de nucleolus verdwijnen, de kernstructuur wordt grover, cellichaam en kern worden beide kleiner. Dan blijkt uit de kleurverandering van het protoplasma dat eerst blauw was en nu steeds roder wordt, dat dit in toenemende mate haemoglobine gaat bevatten. De kern wordt nu zeer compact en klein en gaat ten slotte geheel verloren. Gedurende dit ontwikkelingsproces blijft het betrokken vat afgesloten; is de rijping voltrokken dan opent het zich en de jonge erythrocyten komen in de circulatie. Met speciale kleurmethoden kan men in de jongste erythrocyten een fijn netwerk aantonen; men noemt deze jonge cellen reticulocyten. Het netwerk, dat niets te maken heeft met kernresten, verdwijnt in ongeveer 24 uur; dan is de cel geheel „rijp”.
In normaal bloed vindt men op 1000 erythrocyten ongeveer 10 reticulocyten. Bij versterkte bloedaanmaak kan het percentage veel groter zijn (zie anaemie).
Worden de erythrocyten in de vaten van het beenmerg gevormd, alle andere bloedcellen ontstaan buiten de vaten, doordat reticulo-endotheelcellen zich daar differentiëren resp. tot myeloblasten, monoblasten en lymphoblasten. De myeloblasten hebben een blauw protoplasma en een ronde, fijngetekende kern met 3 à 5 nucleoli. Bij de rijping verandert het protoplasma van tint, terwijl hierin neutrophiele, eosinophiele of basophiele korrels ontstaan; de kern blijft aanvankelijk nog rond, maar de nucleoli worden onduidelijker. Deze gekorrelde cellen met ronde kern heten myelocyten. De kern wordt nu steeds compacter, rekt zich in de lengte en segmenteert
zich ten slotte. De rijpe cellen komen door amoeboïde bewegingen in het bloed. Andere reticulo-endotheelcellen ontwikkelen zich tot zeer grote elementen, met een kern, die uit meerdere lobben bestaat en protoplasma, dat fijne korreltjes en op sommige plaatsen paarse brokjes bevat: megakaryocyten. Deze cellen worden zeer groot doch brokkelen dan af, waarbij de bloedplaatjes ontstaan.
Het bloedplasma.
Dit is een lichtgele vloeistof (s.g. = 1,028), bestaande uit water met
a. 7 à 8 pct colloïdaal opgelost eiwit,
b. 0,9 pct anorganische stoffen (0,6 pct keukenzout, 0,2 pct natriumbicarbonaat, verder magnesium, calcium, fosfaat etc.)
en
c. zeer geringe concentraties van diverse organische verbindingen (glucose, ureum, aminozuren, melkzuur, urinezuur, cholesterol en andere vetachtige stoffen, galkleurstof, hormonen vitamines en fermenten).
De reactie van het bloedplasma is, evenals die van het totale bloed, zeer zwak alcalisch; de pH is 7,4 en varieert onder normale omstandigheden heel weinig. De gelige kleur van het plasma is vnl. afkomstig van galkleurstof (bilirubine); een andere gele kleurstof, die in het plasma kan voorkomen, is carotine (= provitamine A), welke stof uit plantaardig voedsel in het bloed wordt opgenomen.
De plasma-eiwitten onderscheidt men in albumine, globuline en fibrinogeen. Fibrinogeen is van belang voor de bloedstolling (zie hieronder); het gaat daarbij over in de vezelige fibrine. Laat men plasma stollen, dan verdwijnt het fibrinogeen uit de oplossing; de overblijvende vloeistof heet serum. Serum is dus plasma zonder fibrinogeen. Het fibrinogeengehalte van het plasma is 0,2-0,4 pct. Fibrinogeen heeft een moleculair gewicht van meer dan 400.000.
Van de serumeiwitten is 60 pct albumine en 40 pct globuline. Op verschillende manieren kan men deze eiwitfracties scheiden. Meestal doet men dit door uitzouting, d.w.z. men slaat de globuline, desgewenst in verschillende fracties, neer met natriumsulfaatoplossingen van bepaalde concentratie. Een betere scheiding is mogelijk met behulp van een ultracentrifuge, dus door uitslingering met zeer hoog toerental, of door middel van een electrophorese-apparaat, waarbij men gebruik maakt van het feit, dat de verschillende eiwitten bij dezelfde zuurgraad een verschillende electrische lading bezitten en zich derhalve met verschillende snelheid verplaatsen in een electrisch veld. Bij de electrophoresemethode valt de globulinefractie in 3 groepen uiteen: a, β en γ globuline. De beide laatstgenoemde methoden vergen veel tijd en een kostbare apparatuur; zij worden dan ook alleen voor fundamenteel onderzoek gebruikt; voor practische doeleinden behelpt men zich in de regel met uitzouting.
De betekenis van de serumeiwitten ligt in de eerste plaats in hun colloïd-osmotische of oncotische druk. De wanden der haarvaten zijn nl. voor deze grote, colloïdale deeltjes niet of slechts in geringe mate doorgankelijk; daarentegen worden het water, de zouten en alle andere plasmabestanddelen vlot doorgelaten (was dit niet het geval, dan zou een uitwisseling met de cellen natuurlijk niet mogelijk zijn). Het weefselvocht buiten de haarvaten heeft dus nagenoeg dezelfde samenstelling als het bloedplasma, behalve dat het eerste veel minder eiwit bevat. De plasma-eiwitten nu trekken water (met opgeloste stoffen die de vaatwand kunnen passeren) aan uit de weefselvloeistof; er is een bepaalde vloeistofdruk in de vaten nodig om te verhinderen, dat weefselvloeistof door de vaatwand naar binnen stroomt; deze druk is gelijk aan de colloïd-osmotische druk der plasma-eiwitten. In werkelijkheid is het zo, dat in die delen der haarvaten, die dicht bij de slagaderen liggen, de vloeistofdruk (bloeddruk) overweegt boven de colloïdosmotische druk, zodat vocht uit het vat wordt gedreven; verderop in de haarvaten wordt de bloeddruk echter lager (zie bloedsomloop) maar door het vochtverlies nemen de eiwitconcentratie en dus de colloïd-osmotische druk toe, zodat dicht bij de aderen de colloïd-osmotische druk groter is dan de bloeddruk in de haarvaten; hier gaat derhalve vloeistof terug naar de bloedbaan. De colloïd-osmotische druk der plasma-eiwitten is dus — te zamen met de hydrostatische druk in de haarvaten — van grote betekenis voor de uitwisseling van stoffen tussen bloed en weefselvocht. Bevatte het plasma geen eiwitten, dan zou dit door de druk van het bloed uit de haarvaten worden gedreven en zich in de weefselspleten ophopen; de colloïd-osmotische druk verhindert dit en maakt dat het plasma zijn water kan vasthouden.
Daar de osmotische werking van een opgeloste stof evenredig is aan het aantal deeltjes, hebben de albumines in dit opzicht de meeste invloed; want deze hebben de kleinste deeltjes (moleculair gewicht 70.000) en zij zijn sterker geïoniseerd dan de globulines, welke een moleculair gewicht hebben van ca 170.000. De globulinefractie is vooral van betekenis omdat hieraan de specifieke afweerstoffen gebonden zijn, die ons tegen infecties beschermen; in het bijzonder geldt dit voor het γ globuline. Wat de oorsprong der plasma-eiwitten betreft, fibrinogeen wordt gemaakt in de lever, albumine hoogstwaarschijnlijk eveneens, terwijl de globulines naar het schijnt, althans ten dele, elders in het lichaam worden gevormd.
De electrolyten van het plasma.
De colloïd-osmotische druk van het plasma is ongeveer 25 mm Hg, d.i. 1/30 atm. De osmotische druk der cristalloïden in het plasma is meer dan 200 maal zo groot; deze heeft desondanks weinig invloed op de verplaatsing van vloeistof, omdat hij in en buiten de vaten gelijk is. De osmotische druk der cristalloïden komt bijna geheel voor rekening van de electrolyten (zouten) en wij merkten bij de bespreking der erythrocyten reeds op, dat de celwanden hiervoor in het algemeen slecht doorgankelijk zijn, terwijl zij daarentegen anelectrolyten (bijv. ureum, glucose) gemakkelijk doorlaten. Voor het leven der cellen is een bepaald gehalte aan water en zouten en dus een bepaalde osmotische spanning even noodzakelijk als een bepaalde zuurgraad en temperatuur. De osmotische spanning in de cellen kan slechts constant blijven, indien de haar omringende extracellulaire vloeistof een constante osmotische druk heeft. De betekenis van de electrolytisch-osmotische druk van het bloedplasma is nu deze, dat hij, vnl. door de werking der nieren — waar elke minuut ongeveer 600 cm3 plasma doorheen stroomt! — zeer constant kan worden gehouden, wat weer tot gevolg heeft dat ook de osmotische druk der extracellulaire vloeistof en der cellen constant is.
Voor de handhaving van een constante zuurgraad is het bloedplasma toegerust met een aantal buffersystemen, waarvan het mengsel NaHCO3 - H2CO3 het voornaamste is (zie acidosis, alcalosis, zuur-base-evenwicht). Ook de plasma-eiwitten vormen met hun zouten een bufferstelsel en in het totale bloed is de haemoglobine in dit opzicht zeer belangrijk, niet slechts omdat zij (op dezelfde wijze als de plasma-eiwitten) als een zwak zuur met haar zouten een grote buffercapaciteit bezit, maar ook omdat oxyhaemoglobine sterker zuur is dan haemoglobine en dus meer alcali bindt. In de weefsels moet het bloed zuren opnemen, vnl. koolzuur, maar doordat tegelijkertijd oxyhaemoglobine in haemoglobine overgaat, komt alcali vrij dat het zuur kan binden. In de longen gebeurt het omgekeerde: koolzuur wordt afgestaan en de vrijkomende base wordt door oxyhaemoglobine gebonden.
De bloedstolling.
Wanneer men bloed opvangt uit een ader in een buisje, blijft het niet lang vloeibaar. Na enige minuten wordt het geleiachtig, men kan het niet meer schenken, er vormt zich een stolsel. Dit bestaat uit een netwerk van fibrinevezels, waarin de bloedlichaampjes zijn gevangen. Na verloop van uren trekt deze „bloedkoek” zich samen, zodat de bloedwei wordt uitgeperst. Deze bloedvloeistof, die men na stolling verkrijgt, heet serum; dit is, zoals reeds eerder werd opgemerkt plasma zonder fibrinogeen. Bij de verscheuring van bloedvaten volgt op de bloeding eveneens stolling, die begint zodra het bloed met het beschadigde' weefsel in aanraking komt.
De bloedende vaten worden weldra door stolsels afgesloten en de bloeding houdt op; dit is dus zeer doelmatig. In bepaalde abnormale omstandigheden stolt het bloed in een bloedvat zonder dat dit is geopend; dan spreekt men van thrombose.
De bloedstolling is een ingewikkeld proces, dat in drie fazen verloopt,
1. De chemische faze, waarin het ferment thrombine ontstaat, maar nog geen duidelijke fysische veranderingen zijn waar te nemen.
2. De stollingsfaze; het fibrinogeen wordt door thrombine uit zijn oplossing neergeslagen en omgezet in de vezelige fibrine; de viscositeit van het bloed neemt toe en het verkrijgt de consistentie van een gel.
3. De retractiefaze van de bloedkoek, waarbij deze vast wordt en het serum wordt afgescheiden.
Hierboven is reeds uiteengezet, dat de bloedplaatjes onontbeerlijk zijn voor een normaal verloop van de derde faze. Voor de vorming van thrombine in de eerste faze zijn ten minste 3 stoffen nodig:
a. prothrombine (ook thrombogeen of serozyme genaamd), d.i. een stof, die in normaal plasma voorkomt en die met behulp van vitamine K door de lever wordt gemaakt;
b. thrombokinase (= thromboplastine of cytozyme), afkomstig uit bloedplaatjes en weefselsappen en
c. Calcium-ionen, die bij dit proces katalytisch werken.
Schematisch kan men de reacties dus als volgt weergeven:
1. prothrombine + thrombokinase + Ca → thrombine
2. thrombine + fibrinogeen → fibrine
De laatste jaren is gebleken dat een abnormale neiging tot bloeden soms het gevolg is van een tekort aan prothrombine. Dit komt o.a. voor bij pasgeboren kinderen en verder bij ernstige geelzucht door afsluiting der galwegen; in het laatste geval komt er geen gal in de darm, waardoor vet en het in vet oplosbare vitamine K niet worden geresorbeerd. zodat de lever geen prothrombine an maken. Door inspuiting van vitamine K zijn dergelijke bloedingen te verhinderen; dit middel helpt echter niet, als de lever te ziek is.
Een andere stoornis in de stolling komt voor bij de haemophilie, d.i. een ziekte, die langs de vrouwelijke linie wordt overgeërfd, doch waarbij alleen de mannelijke familieleden ernstige bloedingen hebben. Bij haemophilie wordt onvoldoende thrombine gevormd, maar hoe dit komt, is, ondanks vele onderzoekingen, nog niet goed bekend; er schijnt een stof te ontbreken die in normaal plasma aan een der globulinefracties gebonden is; de hoeveelheden fibrine, prothrombine en calcium zijn normaal, evenals de bloedplaatjes.
Dikwijls is het nodig, vooral als men bloed of bloedplasma wil onderzoeken, om de stolling te verhinderen. Hiervoor beschikt men over vele middelen; het meest gebruikt worden wel natrium-oxalaat en natrium- of kaliumcitraat, die Ca-ionen binden en zo de thrombinevorming beletten. Een ander veel gebruikt middel is heparine, een chondroïtine-zwavelzuurverbinding, die het eerst is geëxtraheerd uit leverweefsel (1916) en daaraan haar naam ontleent (hepar = lever). Later bleek deze stof in tal van weefsels en in zeer geringe hoeveelheden misschien zelfs in bloed voor te komen; zij wordt gemaakt door bepaalde bindweefselcellen (de mestcellen van Ehrlich). Over de wijze waarop heparine de bloedstolling verhindert, bestaat nog verschil van mening. Heparine kan ook bij de mens in het bloed worden ingespoten, ten einde dit onstolbaar te maken; bij thrombose wordt dit wel gedaan om uitbreiding er van te voorkomen.
De werking duurt echter niet lang, zodat de inspuiting veelvuldig moet worden herhaald. Er is bij deze behandeling natuurlijk enig gevaar voor ernstige bloedingen, zodat zij alleen met grote voorzichtigheid en kennis van zaken mag worden toegepast. De werking kan worden tegengegaan door protamine (een visseneiwit).
Een middel, dat eveneens de bloedstolling bij mens en dier kan verhinderen, is dicumarine of dicumarol, welke stof het eerst werd gevonden in bedorven klaver (1940) naar aanleiding van een bloedingsziekte bij runderen; thans wordt zij synthetisch bereid. Dicumarine remt de vorming van prothrombine in de lever, zodat na enige dagen het prothrombinegehalte van het bloed sterk daalt, Dicumarine werkt dus langzaam; in de reageerbuis verhindert het de bloedstolling niet in tegenstelling tot heparine. Dicumarine kan door de mond worden gegeven, het behoeft niet te worden ingespoten. Het is niet ongevaarlijk: bij overdosering of toediening in ongeschikte gevallen kunnen ernstige bloedingen ontstaan. De transfusie van vers bloed is het enige middel om dit gevaar vlot te bezweren. Het gevaar van deze therapie, die evenals heparine bij thrombotische toestanden wordt toegepast, vermindert aanzienlijk indien men dagelijks het prothrombinegehalte van het bloed bepaalt.
Bloedonderzoek
Na het bovenstaande zal het duidelijk zijn dat er aan het bloed heel wat kan worden onderzocht. Elk bloedonderzoek dat men bij de gezonde of zieke mens kan verrichten, hoe uitgebreid ook, betreft altijd een beperkt aantal facetten; steeds vereist het een keuze uit vele mogelijkheden. De juistheid der keuze is menigmaal niet minder belangrijk dan de technische uitvoering van het onderzoek. Men kan zich het bloed op verschillende wijzen verschaffen. Soms kan men volstaan met wat bloed af te nemen uit de vingertop of de oorlel. Dikwijls is de hoeveelheid bloed, die op deze wijze verkrijgbaar is, onvoldoende; dan onttrekt men bloed aan een ader van de arm door deze aan te prikken met een holle naald (venapunctie, zie aderlaten).
Zeer zelden maakt de speciale aard van het onderzoek een arteriepunctie gewenst. Niet alleen de plaats waar men het bloed afneemt, ook de wijze, waarop dit geschiedt is van belang. Zo zal dit voor een bacteriologisch bloedonderzoek op steriele wijze moeten gebeuren; voor vele onderzoekingen is het nodig bij de venapunctie een enigszins sterkere stuwing te vermijden, omdat hierbij bepaalde veranderingen ontstaan; vaak moet men de stolling verhinderen en dan is de keuze van het stollingwerende middel weer afhankelijk van het beoogde doel; voor sommige bepalingen moet men het bloed afnemen ’s ochtends voordat de patiënt gegeten heeft; in bepaalde gevallen mag het bloed niet in aanraking komen met de lucht (koolzuurverlies en de gevolgen van dien) enz.
Men onderscheidt morphologisch, chemisch, physico-chemisch en physisch, spectroscopisch, serologisch en bacteriologisch bloedonderzoek.
Bij het morphologisch bloedonderzoek bepaalt men het zgn. bloedbeeld. Dit omvat de gegevens betreffende het gehalte aan bloedkleurstof, het aantal rode bloedcellen per mm3, het aantal en de procentuele verhouding der onderscheidene witte bloedlichaampjes, de bloedplaatjes en eventueel het voorkomen van abnormale celvormen. Voor de bepaling van het haemoglobinegehalte bestaan verschillende methoden; veel gebruikt wordt de methode van Sahli, die eenvoudig is en, mits aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan, voor de medische praktijk voldoende nauwkeurig: 20 mm3 bloed worden in een fijn pipetje opgezogen en in een weinig verdund zoutzuur gebracht. Er ontstaat een bruine haematine-oplossing, die nu met water verdund wordt totdat de kleur even sterk is als die van een standaardoplossing. Naarmate de afgemeten hoeveelheid bloed minder haemoglobine bevat, behoeft men minder te verdunnen om de gewenste kleursterkte te bereiken. Zo is dus het volumen, waartoe de oplossing moet worden gebracht, een maatstaf voor het haemoglobinegehalte.
Het volumen kan worden afgelezen op een schaalverdeling, die op het buisje van het Sahli-toestel is aangebracht. Het aantal rode en witte bloedcellen wordt bepaald met een zgn. telkamer, bijv. die van Bürker. Voor de telling van de rode bloedlichaampjes zuigt men een druppeltje bloed in een mengpipet, zodat deze nauwkeurig tot een bepaalde streep is gevuld. Vervolgens zuigt men in deze pipet een vloeistof, die door Hayem is aangegeven, en wel zoveel dat de pipet tot de eindstreep is gevuld; het bloed is dan precies 100 maal verdund. Van deze verdunning brengt men een druppeltje in de telkamer, d.i. een glazen plaat, waarin een nauwkeurige verdeling in vakjes is gegrift en waarboven men een dekglas plaatst. Het verdeelde stuk van de onderste plaat ligt 0,1 mm lager dan de zijdelingse gedeelten, waarop het dekglas rust.
De telkamer heeft dus een diepte van 0,1 mm. Men legt de telkamer nu onder een microscoop, telt het aantal erythrocyten in vakjes, die te zamen een inhoud begrenzen van 0,01 mm3 en verkrijgt door vermenigvuldiging met 10,000 het aantal rode bloedlichaampjes per mm3 bloed. Op overeenkomstige wijze telt men de witte bloedlichaampjes. Hiervoor wordt het bloed echter slechts 10 maal verdund met de vloeistof van Türck, die de witte bloedcellen kleurt en de rode tot oplossing brengt. Men telt het aantal leucocyten in 0,1 mm3 van de telkamer en vermenigvuldigt de uitkomst met 100.
Voor een vollediger inzicht in de toestand van het bloed moet men ook de vorm der rode bloedlichaampjes kunnen beoordelen en nagaan in welke verhouding de verschillende witte bloedcellen voorkomen. Daartoe strijkt men tussen twee dekglaasjes of op een voorwerpsglas, zoals deze bij het microscopisch onderzoek gebruikelijk zijn, een druppel bloed zo dun uit, dat de cellen naast elkaar komen te liggen. Het praeparaat wordt gedroogd, gefixeerd (bijv. met methylalkohol) en gekleurd met een der bekende kleurstofmengsels (bijv. de oplossing van Giemsa, die methyleenazuur, eosine en methyleenblauw bevat, opgelost in glycerine en methylalkohol), waardoor de kernen en de korrels in de cellen haar kenmerkende kleuren aannemen. Het praeparaat wordt dan bij sterke vergroting (olie-immersie) onder de microscoop bekeken. Men noteert van 200 of meer witte bloedlichaampjes, die men achtereenvolgens in het praeparaat tegenkomt, tot welke soort zij behoren, let tevens op abnormale cellen, afwijkingen in de korreling, op de vormeigenschappen der rode bloedlichaampjes en der bloedplaatjes en op het voorkomen van bloedparasieten zoals de malariaparasieten, die in de erythrocyten worden aangetroffen of trypanosomen en microfilariae (zie trypanosomiasis en filariasis) die tussen de cellen in liggen. Om snel een klein aantal malariaparasieten in het bloed op te sporen, maakt men gebruik van de zgn. dikke druppelmethode, waarbij de rode bloedcellen met water tot haemolyse worden gebracht, zodat men na de kleuring de witte bloedlichaampjes en de eveneens gekleurde parasieten door een laagje bloed heen kan zien. Tot het morphologisch bloedonderzoek rekent men vaak ook de bepaling van de bezinkingssnelheid der rode bloedlichaampjes, hoewel dit eigenlijk een physische methode is.
Het chemisch bloedonderzoek heeft in de laatste decennia een grote vlucht genomen. Dit is mogelijk geworden door de uitwerking van chemische methodieken, waarvoor men slechts enkele cm3 of nog minder bloed nodig heeft. Van de bestanddelen van het bloed, die tegenwoordig min of meer geregeld in de grote ziekenhuislaboratoria worden bepaald, kunnen de volgende worden genoemd: glucose, ureum, bilirubine (galkleurstof), plasma-eiwitten, cholesterine, vet, urinezuur, chloor, bicarbonaat, natrium, kalium, magnesium, calcium, fosfor, fosfatase. Op de betekenis dezer bepalingen en de aanleidingen om ze uit te voeren, kan hier niet worden ingegaan. Het aantal technieken, dat er voor gebruikt wordt, is zeer groot en vele zijn nog verre van volmaakt. Voortdurend streeft men naar verbetering, vooral in die zin, dat men met de analyse van zeer weinig bloed een betrouwbaar resultaat wil bereiken (micro-methoden).
Zo worden aan de clinische laboratoria steeds hoger eisen gesteld. Helaas worden de moeilijkheden van het chemisch bloedonderzoek nog veelal onderschat. In de toekomst zal men waarschijnlijk aan alle grote klinieken een biochemicus moeten verbinden.
Door physisch en physico-chemisch bloedonderzoek bepaalt men de viscositeit en het soortelijk gewicht van bloed en plasma, de oppervlaktespanning en de colloïd-osmotische druk van het serum, de volumenverhouding tussen bloedlichaampjes en plasma, de bezinkingssnelheid der rode bloedlichaampjes enz. Soms heeft het nut de resistentie der rode bloedcellen tegen hypotonische zoutoplossingen na te gaan; bij de haemolytische icterus is deze resistentie belangrijk verminderd.
Spectroscopisch onderzoek wordt vnl. toegepast om veranderingen in de bloedkleurstof aan te tonen, zoals het voorkomen van methaemoglobine of koolmonoxyde-haemoglobine.
Het serologisch onderzoek dient voor het opsporen van afweerstoffen in het serum, hetgeen meestal geschiedt door serumverdunningen in aanraking te brengen met een antigeen en de reactie te bestuderen. Een typisch voorbeeld van een serologische reactie is de reactie van Widal bij typhus. Hierbij gaat men na of het bloedserum in verdunningen van 1 : 20 en hoger typhusbacillen agglutineert, d.w.z. samenklontert. De sterkste verdunning, waarbij agglutinatie wordt waargenomen, heet de agglutinatie-titer. Voor de diagnostiek hebben alleen hoge agglutinatietiters betekenis en vooral ook het toenemen van de titer in de loop der ziekte. Een ander serologisch onderzoek maakt gebruik van de zgn. complementbindingsreactie; het complement is een stof, die in elk normaal serum voorkomt en die bij de reactie tussen sommige antistoffen en het antigeen wordt meegesleept. Men toont nu aan, dat het complement uit het serum verdwenen is, door dit serum te voegen bij een zgn. haemolytisch systeem, d.i. een suspensie van rode bloedlichaampjes die zodanig zijn voorbereid, dat zij bij aanraking met complement oplossen.
Lossen zij niet op, dan was het complement gebonden. Van het verschijnsel der complementbinding maakt men o.a. gebruik bij de reactie van Wassermann, die van grote betekenis is voor het onderzoek op syphilis. Het serologisch onderzoek op syphilis kan ook met behulp van uitvlokkingsen troebelingsreacties worden uitgevoerd (reacties van Sachs-Georgi, Müller, Meinecke, Kahn e.a.). Ook de bepaling der bloedgroepen is een serologische methodiek.
Het bacteriologische bloedonderzoek is van belang bij verdenking op typhus, paratyphus, pest, miltvuur, verschillende vormen van sepsis enz. Hiertoe moet het bloed op verschillende voedingsbodems worden gebracht, welker samenstelling afhankelijk is van de aard der bacteriën, die men verwacht te kweken. Het bloed wordt onder voorzorgen van steriliteit afgenomen uit een ader. De identiteit der gekweekte bacteriën stelt men vast met de gebruikelijke methoden der bacteriologie en serologie.
