Krew: podstawy

Autorzy: Sophie Chargé, PhD, and Kendra Hodgkinson, PhD
Data publikacji online: styczeń 2017

Czym jest krew?

Z każdym uderzeniem serca około pięciu litrów krwi jest pompowanych przez Twoje ciało.

Krew przepływa przez tysiące kilometrów naczyń krwionośnych, dostarczając tlen i składniki odżywcze do narządów i odprowadzając produkty odpadowe. Krew transportuje również komórki, hormony i białka, które regulują wiele funkcji organizmu, takich jak zwalczanie infekcji i kontrolowanie utraty krwi.

Jakie są składniki krwi?

Krew składa się z czterech składników: czerwonych krwinek, białych krwinek, płytek krwi i osocza.

Czerwone krwinki

Czerwone krwinki wyglądają jak małe pączki bez dziur; ich czerwony kolor pochodzi od hemoglobiny, która jest białkiem zawierającym żelazo, wiążącym się z tlenem i dwutlenkiem węgla.
Czerwone krwinki wykorzystują hemoglobinę do przenoszenia tlenu z płuc do tkanek i narządów. Czerwone krwinki następnie podnoszą dwutlenek węgla z tkanek i narządów i przenoszą go z powrotem do płuc w celu usunięcia.
W zdrowej osobie, czerwona krwinka pozostaje żywa przez około 120 dni. Przeciętny dorosły ma około 25 trylionów czerwonych krwinek. Aby utrzymać ten poziom, szpik kostny w organizmie osoby produkuje 7,5 miliarda czerwonych krwinek co godzinę, czyli około 2 milionów na sekundę.
W medycynie transfuzji, czerwone krwinki są izolowane z oddanej krwi pełnej i rekonstytuowane w roztworze dodatkowym, który pozwala na ich przechowywanie w temperaturze 4°C przez kilka tygodni (42 dni dla jednostek czerwonych krwinek produkowanych przez Canadian Blood Services) do czasu, gdy pacjent wymaga transfuzji.
Gdy czerwone krwinki są uszkodzone (zlizowane) i ich zawartość jest uwalniana do krwi, mówimy, że krew jest hemolizowana. Czerwone krwinki, które są uszkodzone nie mogą już przenosić tlenu, a uwolniona zawartość komórek jest toksyczna dla organizmu. Wysoki poziom hemoglobiny i innych resztek komórkowych może uszkodzić nerki.

Białe krwinki

Białe krwinki pomagają zwalczać zakażenia. Kiedy wirusy lub bakterie dostają się do krwi, na przykład przez skaleczenie, zadrapanie na kolanie lub zainfekowane ucho, białe krwinki otaczają i niszczą drobnoustroje (bakterie i wirusy). Trzy główne typy białych krwinek to granulocyty, limfocyty i monocyty.
Granulocyty są najliczniej występującymi białymi krwinkami i działają jako pierwsza linia obrony poprzez „połykanie” mikroorganizmów (fagocytoza) i zabijanie ich za pomocą enzymów przechowywanych w ziarnistościach wewnątrz komórek.
Limfocyty rozpoznają antygeny na powierzchni inwazyjnych bakterii lub wirusów jako „nie swoje”, a następnie wytwarzają przeciwciała, które unieszkodliwiają inwazyjne zarazki i kierują je do zniszczenia.
Monocyty wspierają aktywność innych białych krwinek poprzez fagocytozę i identyfikację celów, które mają być zniszczone przez przeciwciała.
Większość białych krwinek żyje we krwi przez kilka godzin lub dni, więc szpik kostny stale produkuje ich więcej. Jednak niewielka liczba limfocytów (czasami nazywanych komórkami pamięci) żyje przez wiele lat, aby „zapamiętać” pewne wirusy i pomóc organizmowi oprzeć się ponownemu zakażeniu. Szczepionki działają poprzez wyzwalanie organizmu do produkcji tych komórek pamięci bez faktycznego wywoływania choroby.
W medycynie transfuzji, białe krwinki są usuwane z końcowych produktów krwi. Procedura ta zapewnia kilka korzyści dla pacjentów otrzymujących transfuzje. Po pierwsze, są one mniej prawdopodobne, aby mieć gorączkę po ich transfuzji. Jest również mniej prawdopodobne, że wytworzą oni przeciwciała przeciwko przetoczonym komórkom dawcy, dzięki czemu przyszłe transfuzje płytek krwi będą nadal skuteczne. Białe krwinki mogą być również siedliskiem czynników zakaźnych, takich jak wirus cytomegalii (CMV). Usuwając je, zmniejszamy ryzyko zakażenia.

Płytki krwi

Płytki krwi są małymi, delikatnymi fragmentami komórek w kształcie płytek, które pomagają zatrzymać krwawienie poprzez sklejanie się ze sobą i tworzenie skrzepu, który uszczelnia otwór w naczyniu krwionośnym.
Tworzenie skrzepu jest wywoływane przez płytki krwi wchodzące w kontakt z rozerwanymi naczyniami krwionośnymi. To aktywuje płytki krwi.
Aktywowane płytki krwi stają się „lepkie” i zmieniają kształt, rozszerzając długie, nitkowate struktury, które pomagają im zlepić się razem. Aktywowane płytki krwi współdziałają z czynnikami krzepnięcia we krwi, tworząc stabilny skrzep złożony z płytek krwi utrzymywanych razem przez siatkę białek (fibrynę).
Na powierzchni skaleczenia lub zadrapania, ten korek staje się strupem, aby utrzymać zarazki z dala od ciała.
Płytki krwi pozostają sprawne przez około 10 dni u zdrowej osoby dorosłej. Nowe płytki krwi są tworzone przez komórki zwane megakariocytami w szpiku kostnym; każdy megakariocyt uwalnia tysiące płytek krwi do krwi.
W medycynie transfuzji, płytki krwi są izolowane z oddanej krwi pełnej i rekonstytuowane w osoczu do przechowywania przed transfuzją. Płytki krwi mogą być również pobierane od dawcy za pomocą urządzenia do aferezy, które umożliwia selektywne pobieranie płytek krwi i osocza. Produkty z płytek krwi muszą być przechowywane w temperaturze pokojowej i mogą być przechowywane tylko przez kilka dni (5 dni w przypadku produktów z płytek krwi wytwarzanych w Canadian Blood Services) przed transfuzją.

Plazma

Plazma jest płynem o słomkowym kolorze, który stanowi ponad połowę objętości krwi.
Plazma działa jako system transportowy dla wszystkiego, co znajduje się we krwi. Około 90 procent osocza to woda, a pozostałe 10 procent składa się z różnych materiałów transportowanych przez osocze.
Plazma przynosi składniki odżywcze, takie jak białka, minerały, witaminy, cukry i tłuszcze do wszystkich części ciała i odprowadza produkty odpadowe. Osocze transportuje również czerwone krwinki, które przenoszą tlen i dwutlenek węgla do i z naszych narządów i tkanek.
Ciągłe krążenie białych krwinek i przeciwciał w osoczu pozwala im iść wszędzie tam, gdzie są potrzebne do walki z inwazyjnymi zarazkami; podobnie, krążące płytki krwi i białka krzepnięcia będą aktywowane wszędzie tam, gdzie potrzebne są skrzepy krwi.
Białka, które krążą w osoczu obejmują albuminy, przeciwciała i białka krzepnięcia. Albumina jest najobficiej występującym białkiem w osoczu i pomaga utrzymać równowagę płynów w organizmie poprzez utrzymywanie wody wewnątrz naczyń krwionośnych. Przeciwciała stanowią więcej niż jedną trzecią białek w osoczu. Białka krzepnięcia w osoczu są wymagane dla płytek krwi do tworzenia skrzepów krwi.
W medycynie transfuzji, osocze jest izolowane z oddanej krwi pełnej. Osocze może być również selektywnie pobierane od dawców przy użyciu urządzenia do aferezy. Produkty osocza mogą być przechowywane w stanie zamrożonym przez długi okres czasu (do jednego roku w Canadian Blood Services), aż do momentu, gdy będą potrzebne do transfuzji.
W medycynie transfuzji białka, takie jak albuminy, immunoglobuliny i czynniki krzepnięcia są izolowane z osocza przy użyciu procesu frakcjonowania. Po frakcjonowaniu białka te mogą być przechowywane w stanie liofilizowanym przez długi czas i wykorzystywane do leczenia określonych stanów chorobowych.

Co to są grupy krwi?

Grupy krwi mają podłoże genetyczne, podobnie jak kolor oczu danej osoby. Istnieją cztery główne grupy krwi: A, B, AB i O. Grupy krwi opierają się na antygenach czerwonych krwinek, czyli białkach na powierzchni komórek, które są rozpoznawane przez układ odpornościowy danej osoby. Jeśli antygen zostanie zidentyfikowany przez układ odpornościowy jako „nieswoisty”, komórka zostaje przeznaczona do zniszczenia przez przeciwciała.

Grupa A ma jeden typ antygenu (A), grupa B ma inny typ (B), grupa AB ma zarówno antygeny A, jak i B, a grupa O nie ma żadnego z tych antygenów. Te grupy krwi są dalej podzielone na podstawie tego, czy antygen zwany czynnikiem Rh jest obecny w komórkach krwi danej osoby, czy też nie. Jeśli jest on obecny, krew danej osoby jest Rh dodatnia (+); jeśli nie, krew jest Rh ujemna (-). Łącząc czynnik Rh z czterema głównymi grupami krwi, otrzymujemy osiem różnych głównych grup krwi (np. AB-). Ponadto istnieją mniejsze grupy krwi.

Osoby o określonej grupie krwi wytworzą przeciwciała przeciwko antygenom, których nie posiadają. Na przykład, osoba z grupą krwi A nie ma antygenów B na swoich czerwonych krwinkach; dlatego białe krwinki tej osoby wytworzą przeciwciała przeciwko antygenowi B (anty-B), który będzie obecny w jej osoczu.

W medycynie transfuzji bardzo ważne jest, aby pacjenci otrzymywali czerwone krwinki, które są zgodne z ich grupą krwi. Ważne jest również, aby biorcom osocza nie przetaczano osocza zawierającego przeciwciała, które zniszczą ich czerwone krwinki.

Grupy krwi można szybko określić poprzez zmieszanie kilku kropel czyjejś krwi z przeciwciałami anty-A, anty-B lub anty-Rh i sprawdzenie, które przeciwciała powodują zlepianie się czerwonych krwinek. Zlepianie następuje, gdy przeciwciała pasują do antygenów obecnych na czerwonych krwinkach; na przykład, jeśli czyjaś krew zlepia się z przeciwciałami anty-A, ale nie z przeciwciałami anty-B, wskazuje to, że krew ma antygeny A (ale nie B), co czyni tę osobę grupą A. W medycynie transfuzji stosuje się skomplikowane testy, aby odpowiednio oznaczyć grupę krwi dawcy i pacjenta.

Co oznacza zgodność krwi?

W kontekście transfuzji krwi, zgodność krwi to zgodność pomiędzy krwią dawcy i krwią biorcy. Nie zawsze oznacza to identyczne dopasowanie krwi.

Czerwone krwinki od dawcy, który ma grupę O+ mogą być przetaczane pacjentom o czterech różnych grupach krwi: A+, B+, AB+ i oczywiście O+. Osoby z grupą krwi O- nazywane są dawcami uniwersalnymi, ponieważ oddane przez nich krwinki czerwone nie mają antygenów A, B lub Rh i dlatego mogą być bezpiecznie przetaczane osobom o dowolnej grupie krwi. Osoby z grupą krwi AB+ są uniwersalnymi biorcami, ponieważ nie mają we krwi przeciwciał A, B lub Rh i mogą otrzymać krwinki czerwone od dawcy o dowolnej grupie krwi.

Transfuzje osocza są dobierane w celu uniknięcia przeciwciał A i B w przetaczanym osoczu, które będą atakować krwinki czerwone biorcy. Osoby z grupą krwi AB są uniwersalnymi dawcami osocza. Ich osocze nie zawiera przeciwciał A lub B i może być bezpiecznie przetaczane wszystkim grupom krwi.

Grupa krwi	Procent Kanadyjczyków	Rodzaje krwi zgodnych biorców (krwinki czerwone)	Rodzaje krwi zgodnych biorców (osocze)
O-.	7	Wszystkie grupy krwi	O-, O+
O+	39	O+, A+, B+, AB+	O-, O+
A-	6	A-, A+, AB-, AB+	O-, O+, A-, A+
A+		A+, AB+	O-, O+, A-, A+
B-	1	B-, B+, AB-, AB+	O-, O+, B-, B+
B+	8	B+, AB+	O-, O+, B-, B+
AB-	<1	AB-, AB+	Wszystkie grupy krwi
AB+	3	AB+	Wszystkie grupy krwi

Podziękowania

Niniejsze informacje zostały zaadaptowane z treści opracowanych przez Canadian Blood Services dla programu Learning to Save Lives. Program ten wspiera edukatorów, którzy nauczają pojęć związanych z krwią, komórkami macierzystymi oraz dawstwem tkanek i organów.