Blut

Blut, Flüssigkeit, die Sauerstoff und Nährstoffe zu den Zellen transportiert und Kohlendioxid und andere Abfallprodukte abtransportiert. Technisch gesehen ist Blut eine Transportflüssigkeit, die vom Herzen (oder einer gleichwertigen Struktur) in alle Teile des Körpers gepumpt wird, um dann zum Herzen zurückzukehren und den Vorgang zu wiederholen. Blut ist sowohl ein Gewebe als auch eine Flüssigkeit. Es ist ein Gewebe, weil es eine Ansammlung ähnlicher spezialisierter Zellen ist, die bestimmte Funktionen erfüllen. Diese Zellen befinden sich in einer flüssigen Matrix (Plasma), was das Blut zu einer Flüssigkeit macht. Wenn der Blutfluss unterbrochen wird, tritt innerhalb von Minuten der Tod ein, weil ein ungünstiges Milieu auf hochempfindliche Zellen wirkt.

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Die Konstanz der Zusammensetzung des Blutes wird durch den Kreislauf ermöglicht, der das Blut durch die Organe befördert, die die Konzentrationen seiner Bestandteile regulieren. In der Lunge nimmt das Blut Sauerstoff auf und gibt das aus den Geweben transportierte Kohlendioxid ab. Die Nieren entfernen überschüssiges Wasser und gelöste Abfallprodukte. Die aus der Nahrung stammenden Nährstoffe gelangen nach der Aufnahme durch den Magen-Darm-Trakt in den Blutkreislauf. Drüsen des endokrinen Systems geben ihre Sekrete in das Blut ab, das diese Hormone zu den Geweben transportiert, in denen sie ihre Wirkung entfalten. Viele Stoffe werden durch das Blut recycelt; so wird beispielsweise Eisen, das bei der Zerstörung alter roter Blutkörperchen freigesetzt wird, durch das Plasma zu den Stellen transportiert, an denen neue rote Blutkörperchen gebildet werden, wo es wiederverwendet wird. Jeder der zahlreichen Bestandteile des Blutes wird durch einen wirksamen Regelungsmechanismus innerhalb angemessener Konzentrationsgrenzen gehalten. In vielen Fällen sind rückgekoppelte Kontrollsysteme in Betrieb; so führt ein sinkender Blutzuckerspiegel (Glukose) zu einer beschleunigten Freisetzung von Glukose in das Blut, so dass eine potenziell gefährliche Erschöpfung der Glukose nicht eintritt.

Einzellige Organismen, primitive mehrzellige Tiere und die frühen Embryonen höherer Lebensformen haben kein Kreislaufsystem. Aufgrund ihrer geringen Größe können diese Organismen Sauerstoff und Nährstoffe aufnehmen und Abfallstoffe durch einfache Diffusion direkt in das sie umgebende Medium abgeben. Schwämme und Coelenteraten (z. B. Quallen und Hydren) verfügen ebenfalls über kein Blutsystem; der Transport von Nahrungsmitteln und Sauerstoff zu allen Zellen dieser größeren vielzelligen Tiere wird durch Wasser (Meer- oder Süßwasser) gewährleistet, das durch Räume im Inneren der Organismen gepumpt wird. Bei größeren und komplexeren Tieren erfordert der Transport angemessener Mengen an Sauerstoff und anderen Stoffen eine Art von Blutkreislauf. Bei den meisten dieser Tiere fließt das Blut durch eine Atemwegsmembran, die sich in den Kiemen, in der Lunge oder sogar in der Haut befindet. Dort nimmt das Blut Sauerstoff auf und entsorgt Kohlendioxid.

Die zelluläre Zusammensetzung des Blutes variiert von Gruppe zu Gruppe im Tierreich. Die meisten wirbellosen Tiere haben verschiedene große Blutzellen, die sich amöboid bewegen können. Einige von ihnen dienen dem Transport von Stoffen, andere sind in der Lage, fremde Partikel oder Trümmer zu umschließen und zu verdauen (Phagozytose). Verglichen mit dem Blut der Wirbeltiere hat das Blut der Wirbellosen jedoch relativ wenige Zellen. Bei den Wirbeltieren gibt es mehrere Klassen amöboider Zellen (weiße Blutkörperchen oder Leukozyten) und Zellen, die bei der Blutstillung helfen (Blutplättchen oder Thrombozyten).

Der Sauerstoffbedarf spielte eine wichtige Rolle bei der Bestimmung sowohl der Zusammensetzung des Blutes als auch der Architektur des Kreislaufsystems. Bei einigen einfachen Tieren, darunter kleine Würmer und Weichtiere, ist der transportierte Sauerstoff lediglich im Plasma gelöst. Größere und komplexere Tiere, die einen höheren Sauerstoffbedarf haben, verfügen über Pigmente, die in der Lage sind, relativ große Mengen an Sauerstoff zu transportieren. Das rote Pigment Hämoglobin, das Eisen enthält, kommt bei allen Wirbeltieren und bei einigen Wirbellosen vor. Bei fast allen Wirbeltieren, einschließlich des Menschen, ist Hämoglobin ausschließlich in den roten Zellen (Erythrozyten) enthalten. Die Erythrozyten der niederen Wirbeltiere (z. B. der Vögel) haben einen Zellkern, während die Erythrozyten der Säugetiere keinen Kern haben. Die Größe der Erythrozyten ist bei Säugetieren sehr unterschiedlich; die Erythrozyten der Ziege sind viel kleiner als die des Menschen, aber die Ziege kompensiert dies durch eine viel größere Anzahl von Erythrozyten pro Blutvolumeneinheit. Die Hämoglobinkonzentration im Inneren der Erythrozyten variiert nur wenig zwischen den Arten. Hämocyanin, ein kupferhaltiges Protein, das chemisch nicht mit Hämoglobin vergleichbar ist, kommt in einigen Krustentieren vor. Hämocyanin ist blau, wenn es mit Sauerstoff angereichert ist, und farblos, wenn ihm der Sauerstoff entzogen wird. Einige Anneliden haben das eisenhaltige grüne Pigment Chlorocruorin, andere das eisenhaltige rote Pigment Hemerythrin. Bei vielen wirbellosen Tieren befinden sich die Atmungspigmente in Lösung im Plasma, aber bei höheren Tieren, einschließlich aller Wirbeltiere, sind die Pigmente in Zellen eingeschlossen; befänden sich die Pigmente frei in Lösung, würden die erforderlichen Pigmentkonzentrationen dazu führen, dass das Blut so zähflüssig wäre, dass die Zirkulation behindert würde.

Dieser Artikel konzentriert sich auf die wichtigsten Bestandteile und Funktionen des menschlichen Blutes. Für eine umfassende Behandlung der Blutgruppen siehe den Artikel Blutgruppe. Für Informationen über das Organsystem, das das Blut zu allen Organen des Körpers transportiert, siehe Herz-Kreislauf-System. Weitere Informationen zum Blut im Allgemeinen und zum Vergleich von Blut und Lymphe verschiedener Organismen finden Sie unter Blutkreislauf.