Bloed en afweer - Biologie - Theorie - Toelatingsexamens arts en tandarts

Bloed en afweer

Bloed en afweer

Voorwoord

Deze theoriehoofdstukken werden in eerste instantie samengesteld om in de theorie te voorzien die vereist is voor het afleggen van de toelatingsexamens arts en tandarts, maar heeft mettertijd een bredere bestemming gekregen, waardoor meer theorie voorzien is dan gekend moet zijn voor het toelatingsexamen. Toch is de theorie relatief beknopt gehouden: ze is vooral bedoeld voor wie het allemaal al eens gezien heeft en wil herhalen en daardoor zijn basis verstevigen. Ik denk dat ze daardoor nuttig kan zijn bij de voorbereiding van die toelatingsexamens, voor olympiades of voor een herhaling van leerstof voor het aanvangen van hogere studies. Maar als je besluit dit document te gebruiken voor welke test dan ook, check dan zelf welke leerstof gekend moet zijn op de officiële sites.
De auteur van dit document kan in geen enkel geval aansprakelijk gesteld worden voor eventuele gevolgen van of schade die kan ontstaan uit het gebruik van dit document.

Bloed

Gemiddeld heeft een mens 5 liter bloed.
Het bloed bestaat uit:
plasma (de vloeistof)
bloedlichaampjes
Tot de bloedlichaampjes behoren rode en witte bloedcellen en de bloedplaatjes.

Hematocriet

Een normale hematocrietwaarde ligt tussen 35 % en 50 %.
Hematocriet =
Volume rode bloedcellen
Totaal bloedvolume
* 100 %

Rode bloedlichaampjes

Deze zijn biconcaaf (hol aan beide kanten).
Ze hebben geen kern, daarom noemt men ze doorgaans bloedlichaampjes en niet bloedcellen (wat nochtans veel gezegd wordt en ook mag).
Links een rode bloedcel.

Rode bloedlichaampjes

Ze zijn rood gekleurd door hemoglobine, het ijzerhoudend rood pigment dat voor zuurstoftransport zorgt.
De levensduur is ongeveer 120 dagen.
Ze worden geproduceerd in het beenmerg (2 miljoen nieuwe gevormd per seconde!).
Er zijn ongeveer 5 miljoen rode bloedlichaampjes per mm3.

Witte bloedcellen

Iets groter dan de rode, ze hebben een kern.
Op 700 rode bloedlichaampjes komt er maar één witte bloedcel voor.
Ze leven 4-10 dagen en hebben een belangrijke rol bij de bescherming van het lichaam bij infecties.
Ze worden aangemaakt in het beenmerg. Er zijn veel types met elk een verschillende functie.
Rechts een witte bloedcel.

Witte bloedcellen en afweer

Indien een lichaamsvreemde structuur (bacterie,...) het lichaam binnendringt, verlaten de witte bloedcellen de bloedbaan en vernietigen de indringers door krachtige afbraakenzymen uit te scheiden.
Ook oude celfragmenten,... worden vernietigd.
Dit levert dan een plaatselijke vochtophoping (zwelling).
De witte bloedcellen sterven dan massaal af en vormen etter.
Bepaalde witte bloedcellen (de lymfocyten) gaan ook antistoffen aanmaken en hiermee indringers “markeren” waardoor andere bloedcellen de indringers aanvallen en opruimen.

Lymfocyten

De lymfocyten maken antistoffen tegen vreemde lichamen aan, zodat ze vernietigd kunnen worden door andere witte bloedcellen.
Er zijn twee types lymfocyten.
B-lymfocyten: rijpen in het beenmerg.
T-lymfocyten: rijpen in de thymus.
De lymfocyten ontstaan uit stamcellen in het beenmerg.
Ze migreren dan naar de verschillende lymfoïde organen zoals milt, lymfeknopen en keelamandelen, waar ze ook verder geproduceerd worden.
Milt = spleen (Eng.)

Thymus en milt

De thymus.

Bloedplaatjes

De bloedplaatjes hebben een belangrijke rol bij de bloedstolling (zie verder).
Ze worden gevormd in het beenmerg.

Bloedplasma

Bloedplasma is een heldere gele vloeistof.
Het bloedplasma bestaat uit water + allerlei opgeloste stoffen (eiwitten, vetten, zouten, afvalstoffen).
In het bloedplasma zit ook fibrinogeen (oplosbaar) dat bij stolling gevormd wordt tot een netwerk van het onoplosbare fibrine, dat samen met de bloedlichaampjes de bloedkoek gaat vormen.
Als het bloed stolt, bevat het bloedplasma dat overblijft geen fibrinogeen meer = serum, dit is dus plasma zonder fibrinogeen.

Samenstelling bloed

55% plasma
fibrinogeen
45% bloedlichaampjes
Rode bloedlichaampjes
Witte bloedcellen
Bloedplaatjes (stolling)

Bloedstolling

Noodzakelijk bij beschadiging van een bloedvat.
De bloedstolling gebeurt in drie fasen:
1. Vernauwen van het beschadigde bloedvat
2. Propvorming uitgaande van bloedplaatjes
3. Vormen van een stolsel

Propvorming

Bloedplaatjes hebben de neiging zich vast te hechten aan beschadigingen in de bloedvatwand, waarschijnlijk door contact met cellen die dan bloot komen te liggen, zoals collageenvezels.
Hierdoor ontstaat dan een prop.
Bloedplaatjes vormen een prop in de buurt rode bloedcellen, die zich ook in de prop gaan nestelen.

Stolselvorming

Stoffen die uit de bloedplaatjes vrijgezet worden en Ca2+ maken dat het protrombine dat in bloedplasma aanwezig is, omgezet wordt in trombine. Trombine katalyseert de vorming van fibrinedraden uit fibrinogeen.
Deze fibrinedraden vormen een netwerk, waarin ook rode bloedcellen zullen hangen. Zo wordt het stolsel gevormd dat de vaatbeschadiging dicht tot het vat definitief gerepareerd kan worden.
protrombine
trombine
Stoffen uit bloedplaatjes, Ca2+
Geactiveerde bloedplaatjes
fibrinogeen
fibrine (draden)
stolsel
+ rode bloedcellen

Hemofilie

Bij de stolling zijn een dertiental stollingsfactoren (eiwitten) betrokken.
Als er één ontbreekt gaat de stolling minder goed verlopen.
Hemofilie is een ziekte waarbij er een stollingsfactor ontbreekt, zodat er te weinig stolling optreedt.
Dit kan ervoor zorgen dat er veel bloedverlies optreedt bij kleine wonden.

Trombose

Trombose is een bloedprop die een bloedvat geheel of gedeeltelijk afsluit.
Dit is een gevaarlijke situatie, die fataal kan zijn.
Vooral als er geen lichaamsbeweging is, is de kans groter, bijvoorbeeld bij lang stil zitten in een vliegtuig.
Trombose kan ook in de hersenen voorkomen, dit noemt men dan een beroerte, of in het hart (hartinfarct).
Door atherosclerose (aderverkalking) verhoogt de kans op trombose (en hangt er zelfs vaak mee samen, waardoor trombose killer nummer 1 is).

Embolie

Embolie is als trombose, maar het deeltje dat het bloedvat verspert is van elders in het lichaam afkomstig.
Dit is steeds een risico bij operaties.
Een longembolie is een embolie van een longslagader, meestal door trombose in grote aders in bovenbeen of bekken.
Dit kan fataal zijn: beide longarteriën kunnen in één keer afgesloten worden, waardoor de pompwerking van het hart stopt.

Bloedgroep

Er zijn 4 bloedgroepen: O , A, B en AB.
Dit wordt bepaald door de al dan niet aanwezigheid van antigenen A en B op de membraan van de rode bloedcellen.
De meest voorkomende bloedgroepen (elk ongeveer 40%) zijn O en A.

Antistoffen tegen vreemd bloed

Het bloed maakt stoffen aan tegen antigenen (vreemde deeltjes) die het zelf niet heeft. Dus als we bvb. bloed van een persoon met bloedgroep B aan persoon met bloedgroep O geven, geeft dit aanleiding tot vorming van antistoffen waardoor bloedklontering optreedt.
Als we bloed van een persoon met bloedgroep O aan persoon met bloedgroep B geven, dan geeft dit geen afweerstoffen bij de ontvanger. We noemen O een universele donor.
AB kan bloed van iedereen ontvangen. We noemen AB een universele ontvanger.

Wie mag aan wie bloed geven?

Maar toch zal men in een ziekenhuis proberen van enkel dezelfde bloedgroep als donor te nemen, want er zitten ook kleine hoeveelheden antistoffen in van de bloeddonor, die toch enige klontering kunnen geven.
In oorlogstijd bijvoorbeeld kan men, bij gebrek aan bloed, wel bovenstaand schema volgen.

Resusfactor

Er blijkt nog een stof voor te komen op de erytrocyten die bij 85% van de mensen voorkomt: de resusfactor.
85% van de mensen : Resuspositief (Rh+)
15% van de mensen: Resusnegatief (Rh-)
Dit geeft ook aanleiding tot bloedklontering als een resuspositief persoon bloed geeft aan een resusnegatief persoon.
Daarom zal men op het bloedpaspoort de volledige bloedgroep vermelden, bvb. O+.

Bloedcirculatie

Het hart is de pomp van het bloed.
Aders: lopen naar het hart
Slagaders: lopen weg van het hart
Haarvaten: maken de verbinding tussen de slagaders en de aders in de organen.

Overzicht bloedsomloop

Wij hebben een dubbele gesloten bloedsomloop.
Rb = rechterboezem
LB = linkerboezem
RK = rechterkamer
LK = linkerkamer
Boezem = atrium
Kamer = ventrikel

Bloedstroom in het hart

Er is geen rechtstreekse verbinding tussen de linkerkant van het hart en de rechterkant!
De hartkleppen voorkomen dat het bloed terugvloeit.
(aorta)

Kransslagaders

De kransslagaders ontspringen in de aorta.
De kransslagaders voeden het hart zelf.

Elektrische prikkels in het hart

De sinusknoop is een zenuwknoop, gelegen in de rechterboezemwand. Het is de “pacemaker” van het hart, geeft het hartritme aan.
De sinusknoop zendt impulsen naar de atrioventiculaire (AV) knoop en verder naar de zenuwbundel van His, waardoor de beide kamers op hun eigen traag ritme gaan samentrekken.
De regeling van het hartritme door de sinusknoop staat niet alleen onder invloed van het zenuwstelsel maar ook van hormonen (adrenaline,…)
Sinusknoop in blauw (links), AV-knoop in rood, leidend naar zenuwbundel van His die door het tussenschot loop

Systole en diastole

Als de sinusknoop een impuls geeft trekken de kamers samen = contractie of systole. Door verhoogde druk sluiten hartkleppen tussen kamer en boezem zich, het bloed stroomt langs de slagaders weg.
De kamers ontspannen: de hartkleppen tussen kamer en boezem openen door verlaagde druk. Het bloed stroomt dan van de boezems in kamers. Ontspannen van de kamers = relaxatie of diastole.
Systole
Diastole

Bloeddruk

De bloeddruk wordt gemeten met een knelverband (dichtknijpen armslagader) met drukmeter.
12/8 (120 mm Hg/80 mm Hg) is een normale waarde voor de bloeddruk.
De bovendruk is de systolische druk. De onderdruk is de diastolische druk.
Symptomen van een hoge bloeddruk zijn roodheid, warm gevoel, vaak moeten plassen,…
Gevaar van een hoge bloeddruk is atherosclerose door scheurtjes in de vaatwand
Een symptoom van een lage bloeddruk is onder meer flauwvallen.

Atheroslerose

Atherosclerose of aderverkalking is één van de meest frequente en dodelijkste ziekten van de westerse wereld. Hierbij is er een vernauwing van de bloedvaten door cholesterolafzetting op de binnenwand, waardoor deze ook minder elastisch wordt.
Als dat in kransslagaders gebeurt, kan de hartspier zonder zuurstoftoevoer geraken. Dit kan leiden tot hartinfarct. Hierbij vormt zich littekenweefsel in de hartspier, waardoor de werking van het hart nadelig beïnvloed wordt.

Atheroslerose

In de hersenslagaders kan dit leiden tot beroerte of herseninfarct (hersenen zonder zuurstof).
Factoren die atherosclerose in de hand werken:
Hoge bloeddruk
Overgewicht
Diabetes
Te weinig lichaamsbeweging

Lymfe

Lymfe is een weefselvloeistof die rijk is aan witte bloedcellen en die door lymfevaten stroomt.
De lymfevaten lopen door het hele lichaam.
Er is geen lymfehart zoals we bij de bloedsomloop wel een hart hebben. De lymfe wordt verder geduwd door spierbewegingen.
Er is een verbinding tussen de lymfe en de haarvaten: witte bloedcellen migreren van het haarvat naar het lymfevat.
Dit is er voor het “reinigen” van het bloed: afvalstoffen verwijderen,…

Lymfeknopen

Lymfeknopen zijn verdikkingen op verschillende plaatsen van lymfevaten. Hier zit een legertje witte bloedcellen klaar om infecties tot staan te brengen.
Ze komen veelvuldig voor in de lies, onder de oksels, in nek en hals, onder de keel,…

Het afweersysteem

We komen voortdurend in contact met micro-organismen, zoals bacteriën en virussen via lucht, voedsel, huid,…
Er treedt echter zelden infectie op: ons lichaam heeft een ingenieus afweersysteem.

Niet-specifieke afweer

Dit zijn middelen die ons lichaam inzet tegen alle indringers zonder onderscheid:
Deze barrière wordt verzorgd door onder meer:
De huid (talgafscheiding maakt de huid licht zuur, waarin de bacteriën niet kunnen overleven).
Voorzieningen in de neus (lysozyme, enzym in neusslijmvlies dat bacteriën aantast).
De zure maag.
Voorzieningen aan geslachtsopening en urinebuis (urine is erg zuur, bij de vrouw melkzuurproductie in vagina).
Interferon (geproduceerd door cellen om andere cellen te verwittigen dat ze eiwitten moeten maken tegen een virusinfectie).
Fagocytose: gespecialiseerde witte bloedcellen, scheiden lysozyme af dat bacteriën aantast.

Specifieke afweer

Specifieke afweer is afweer tegen één soort indringer.
Een antigen is een vreemde structuur die het lichaam als vijandig beschouwt.
Het zijn veelal macromoleculen die deel uitmaken van de celmembraanstructuur van de vreemde entiteit: eiwitten, polysachariden en glycoproteïnen.

Specifieke afweer

De antigenen presenteren zich meestal pas na afbraak van bvb. de bacterie door fagocytose.
Ze worden dan gebonden aan MHC-moleculen (major histocompatibility complex).
Dit zal dan herkend worden door T-cellen voor verdere afweer.
In de geïnfecteerde cel (vb. een fagocyt (macrofaag) die een bacterie opnam) wordt het vreemde eiwit (A) afgebroken en de antigenen ervan op MHC (C) gebonden en gepresenteerd op de buitenkant van de plasmamembraan.

T-cellen

T-cellen zijn witte bloedcellen die samen met de B-cellen de lymfocyten vormen.
De lymfocyten worden zo genoemd omdat ze vooral in lymfevocht opgenomen worden.
T-cellen ontstaan in het beenmerg en rijpen in de thymus (of zwezerik) tot actieve cellen.
T-helpercellen zullen door cytokines (door de fagocyten afgescheiden) op de antigenen afkomen. De buitenkant van de T-helpercellen is bezet met receptoren met een erg aanpasbare structuur. Hiermee zullen zij zich aan het MHC-antigeencomplex binden.
De T-helpercellen zullen zelf ook bepaalde cytokines afscheiden. Deze zullen T-killercellen aanzetten zich vlugger te vermenigvuldigen en de cel die het MHC-antigeencomplex vertoont (bvb. de fagocyt), aan te vallen en te vernietigen.

T-cellen

De T-helpercel (CD4+) bindt op het MHC-antigen-complex, rijpt en scheidt cytokines af.
Deze doen cytotoxische T-killercellen rijpen (CD8+), die de cellen met het antigeen-MHC-complex zullen aanvallen en vernietigen.

B-cellen

De cytokines die T-helpercellen afscheiden, zullen ook B-cellen activeren zodat deze antilichamen gaan aanmaken.
B-cellen ontstaan ook in het beenmerg en rijpen daar tot actieve cellen.
We treffen ze veelvuldig aan in milt en lymfeknopen.
De celmembraan is bezet met duizenden antilichamen of immunoglobulines (Ig), eiwitstructuren die overeenkomst vertonen met de receptoren van de T-cellen.
Het verschil is echter dat de immunoglobulines kunnen loskomen van de celmembraan en in opgeloste vorm in het bloedserum hun werking uitoefenen.
Daarom noemen we de werking van de B-cellen ook wel “humorale reactie” (humor = lichaamsvloeistof)

Antilichamen

Opmerking: antilichamen noemt men soms ook antistoffen.
De antilichamen (immunoglobulines) die geproduceerd worden door de lymfocyten hebben een specifieke structuur met 4 eiwitketens.
De antigen-bindingsplaatsen zullen aan specifieke antigenen binden.
Er zijn verschillende types immunoglobulines: IgA, IgG, IgM, IgE, IgD (“AGMED”).
De B-cellen bezitten een hoge specificiteit voor één bepaald antigen.

Humorale reactie

Een B-cel wordt geactiveerd door contact met een antigen, presenteert dit antigen met het MHC-complex.
Een T-helpercel komt op het MHC-antigen-complex af en scheidt cytokines af.
Dit maakt dat de B-cel gaat delen en aanleiding zal te geven tot plasmacellen en geheugencellen.
De plasmacellen zullen de specifieke antilichamen vrijlaten in het bloed die complexen met de antigenen van de indringers gaat vormen.
De fagocyten vallen dan de indringers aan.

Humorale reactie

De geheugencellen hebben ook de antilichamen op hun membraan, maar blijven gewoon in het lichaam.
De geheugencellen moeten bij een volgend contact de gehele activeringsfase niet meer doorlopen: de infectie wordt volgende keer sneller onderdrukt.
Men wordt dus immuun voor die infectieziekte.

Vaccinatie (inenting)

In 1798 besmette de Schotse arts Edward Jenner mensen met een relatief onschuldige vorm van koepokken en die mensen bleken immuun voor de variant van pokken die bij de mens wel gevaarlijk is. Dit was de eerste toepassing van “vaccineren". Louis Pasteur ontwikkelde deze vaccinatietechniek ook voor andere ziektes.
Bij vaccinatie worden verzwakte ziekteverwekkers ingebracht om het lichaam aan te zetten tot actieve immunisatie.
Een kind krijgt het polio-vaccin toegediend.

Vaccinatie

Kinderen worden tegenwoordig gevaccineerd tegen de meest voorkomende kinderziekten als mazelen, bof, rubella (rode hond),…
Polio (kinderverlamming) is door inenting in ons land verdwenen.

Serumtherapie

Serumtherapie is verwant aan vaccinatie, maar hier gaat men serum met antilichamen inspuiten.
De antilichamen haalt men uit bloed van personen die genezen zijn van de ziekte in kwestie.
Tegenwoordig worden ze ook genomen uit dieren die genetisch gemanipuleerd zijn.
Men noemt dit ook passieve vaccinatie of passieve immuniteit
Het heeft wel een onmiddellijk, maar geen blijvend effect, omdat de antilichamen met de tijd afgebroken worden en het lichaam zelf er geen nieuwe aanmaakt.