Erythrozyten: rote Blutkörperchen

Erythrozyten, auch bekannt als rote Blutkörperchen, sind die häufigste Art von Blutzellen im menschlichen Körper. Sie gehören zu den zellulären Bestandteilen des Blutes und spielen eine entscheidende Rolle im Sauerstofftransport und im Gasaustausch.

Die Messung der Anzahl der Erythrozyten im Blut ist ein wichtiger Bestandteil des kompletten Blutbildes (Hämogramm) und kann Hinweise auf verschiedene Erkrankungen geben, wie z.B. Anämie (verminderte Anzahl von Erythrozyten) oder Polyzythämie (erhöhte Anzahl von Erythrozyten). Ein normales Niveau an Erythrozyten ist wichtig, um sicherzustellen, dass der Körper ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird und seine Funktionen ordnungsgemäß ausführen kann.

Was ist die Aufgabe der Erythrozyten?

Die Hauptaufgabe der Erythrozyten besteht darin, Sauerstoff von der Lunge zu den verschiedenen Geweben und Organen im Körper zu transportieren. Dieser Vorgang wird als Sauerstofftransport bezeichnet. Diese Funktion der Erythrozyten ist von entscheidender Bedeutung für den normalen Ablauf des Sauerstofftransports und für die Aufrechterhaltung der Sauerstoffversorgung des gesamten Körpers, was für das Überleben und die ordnungsgemäße Funktion aller Zellen und Organe unerlässlich ist.

Die Erythrozyten enthalten einen eisenhaltigen Proteinkomplex namens Hämoglobin, der Sauerstoffmoleküle binden und abgeben kann. In der Lunge nehmen die Erythrozyten den Sauerstoff auf, der durch das Einatmen in die Lungenbläschen gelangt, und binden ihn an das Hämoglobin. Dadurch verwandeln sich die roten Blutkörperchen in sauerstoffreiches Hämoglobin oder oxyHämoglobin.

Sobald die mit Sauerstoff beladenen Erythrozyten durch den Blutkreislauf zu den Geweben und Organen transportiert werden, geben sie den Sauerstoff dort ab, wo er für die zellulären Stoffwechselprozesse benötigt wird. Die Sauerstoffabgabe erfolgt durch eine reversible Bindung und Freisetzung von Sauerstoff an das Hämoglobin, abhängig von den Sauerstoffbedürfnissen des jeweiligen Gewebes.

Die entladenen Erythrozyten kehren in die Lunge zurück, um wieder mit Sauerstoff beladen zu werden, und der Zyklus wiederholt sich kontinuierlich, um den Körper mit ausreichend Sauerstoff zu versorgen.

Erythrozyten haben auch eine wichtige Rolle beim Gasaustausch, indem sie Kohlendioxid, ein Abfallprodukt des Stoffwechsels, aus den Geweben zurück zur Lunge transportieren, wo es dann ausgeatmet wird.

Die einzigartige bikonkave Scheibenform der Erythrozyten ermöglicht es ihnen, eine große Oberfläche für den Gasaustausch zu haben und sich leicht durch enge Blutgefäße zu bewegen, um den Sauerstoff effizient an die Zellen abzugeben.

Wie sind Erythrozyten aufgebaut?

Erythrozyten, auch bekannt als rote Blutkörperchen, haben eine einzigartige Struktur, die speziell für ihre Funktion im Sauerstofftransport und Gasaustausch optimiert ist. Hier ist ein Überblick über den Aufbau der Erythrozyten:

• Zellmembran: Die äußere Schicht der Erythrozyten wird als Zellmembran bezeichnet. Sie besteht hauptsächlich aus Lipiden (Fetten) und Proteinen und bildet die äußere Begrenzung der Zelle. Die Zellmembran ist flexibel und ermöglicht es den Erythrozyten, ihre bikonkave Form beizubehalten und sich durch enge Kapillaren zu bewegen.
• Hämoglobin: Der Hauptbestandteil der Erythrozyten ist Hämoglobin, ein eisenhaltiges Protein, das Sauerstoff binden und transportieren kann. Ein Erythrozyt enthält etwa 250 Millionen Moleküle Hämoglobin. Jedes Molekül Hämoglobin besteht aus vier Untereinheiten, von denen jede eine Häm-Gruppe enthält, die jeweils ein Eisenion trägt. Es ist das Eisenion in der Häm-Gruppe, das den Sauerstoff bindet und abgibt.
• Kein Zellkern: Eine auffällige Eigenschaft der Erythrozyten ist das Fehlen eines Zellkerns. Während sie im Knochenmark gebildet werden, verlieren Erythrozyten ihren Zellkern, bevor sie in den Blutkreislauf gelangen. Dies ermöglicht ihnen mehr Platz, um Hämoglobin zu transportieren und den Sauerstofftransport zu optimieren. Der Verlust des Zellkerns bedeutet auch, dass Erythrozyten keine Zellteilung durchführen können und eine begrenzte Lebensdauer haben.
• Bikonkave Form: Erythrozyten haben eine einzigartige bikonkave Scheibenform, die flach und in der Mitte leicht eingedellt ist. Diese Form vergrößert die Oberfläche der Zelle und ermöglicht eine effiziente Aufnahme und Abgabe von Sauerstoff. Die bikonkave Form ist auch für die Flexibilität der Erythrozyten verantwortlich, die es ihnen ermöglicht, sich in den engen Blutgefäßen zu verformen und den Gasaustausch in den Geweben zu erleichtern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Erythrozyten aufgrund ihrer Struktur und Zusammensetzung optimal für den Sauerstofftransport im Blutkreislauf ausgestattet sind. Ihre Fähigkeit, große Mengen an Hämoglobin zu enthalten und ihre bikonkave Form ermöglichen es ihnen, den lebenswichtigen Sauerstoff effizient in den Körper zu transportieren und den Gasaustausch zu erleichtern.

Wie entstehen Erythrozyten?

Die Bildung und Reifung der Erythrozyten findet im Knochenmark statt, einem weichen Gewebe im Inneren der Knochen. Dieser Prozess wird als Erythropoese bezeichnet und ist ein wichtiger Bestandteil der Blutbildung im menschlichen Körper.

Die Erythropoese wird durch das Hormon Erythropoetin (EPO) reguliert, das von den Nieren produziert wird. Wenn der Sauerstoffgehalt im Blut abnimmt oder das Gewebe eine erhöhte Sauerstoffzufuhr benötigt, steigt die Produktion von Erythropoetin, was wiederum die Bildung neuer Erythrozyten im Knochenmark stimuliert.

Der Prozess der Erythropoese verläuft in mehreren Stadien:

• Proerythroblasten: Im Knochenmark differenzieren sich Stammzellen, die als hämatopoetische Stammzellen bezeichnet werden, zu Proerythroblasten. Diese unreifen Zellen sind noch nicht spezialisiert und haben keinen Hämoglobingehalt.
• Erythroblasten: Die Proerythroblasten durchlaufen mehrere Reifungsschritte und werden zu Erythroblasten, die erste Vorläuferzelle mit Hämoglobin.
• Normoblasten: Daraus entwickelt sich ein Normoblast. In dieser Phase werden die zahlreichen Hämoglobin-Moleküle produziert.
• Retikulozyten: Während der Reifung verliert der Erythroblast seinen Zellkern und wird zu einem Retikulozyten. Dieser Vorläufer hat immer noch einen Rest von rauen endoplasmatischen Retikulum (RET), der ihm sein namensgebendes retikuläres Aussehen verleiht.
• Erythrozyten: Schließlich verliert der Retikulozyt sein verbleibendes RET und wird zu einem reifen Erythrozyten, der keine Zellkern mehr besitzt.

Die reifen Erythrozyten werden dann in den Blutkreislauf freigesetzt und sind bereit, ihre lebenswichtige Aufgabe im Sauerstofftransport zu erfüllen.

Die Produktion von Erythrozyten wird kontinuierlich reguliert, um sicherzustellen, dass der Körper immer ausreichend mit roten Blutkörperchen versorgt ist, um den Sauerstoffbedarf zu decken. Bei Bedarf, wie beispielsweise bei Blutverlust oder Sauerstoffmangel, kann der Körper die Produktion von Erythrozyten erhöhen, um die normale Sauerstoffversorgung wiederherzustellen.

Wenn Erythrozyten ihre Lebensdauer erreichen oder beschädigt werden, werden sie von der Milz und der Leber abgebaut, und ihre Bestandteile werden zur Bildung neuer Blutzellen wiederverwendet.

Wie werden die Erythrozyten abgebaut?

Die Lebensdauer der Erythrozyten beträgt normalerweise etwa 120 Tage. Nach Ablauf ihrer Lebensdauer werden die Erythrozyten von der Milz und der Leber aus dem Blutkreislauf entfernt und abgebaut. Dieser Prozess wird als Erythrozytenabbau oder Erythrozytenzerfall bezeichnet. Der Abbau erfolgt in mehreren Schritten:

• Extravasation: Wenn die Erythrozyten ihre Lebensdauer erreicht haben, werden sie durch spezialisierte Zellen in der Milz und der Leber erkannt und aus dem Blutkreislauf herausgefiltert. Dieser Vorgang wird Extravasation genannt.
• Phagozytose: Die Erythrozyten werden von spezialisierten Zellen, den Makrophagen, phagozytiert. Makrophagen sind große Fresszellen des Immunsystems, die die Erythrozyten umgeben und ihre Zellmembranen einfangen. Dies führt zur Bildung von Vesikeln oder Phagosomen, die die Erythrozyten in sich aufnehmen.
• Abbau des Hämoglobins: Im Inneren der Makrophagen werden die Erythrozyten in ihre Bestandteile zerlegt. Das Hämoglobin, das eisenhaltige Protein, das für den Sauerstofftransport verantwortlich ist, wird zu Biliverdin abgebaut, einem grünlichen Pigment.
• Biliverdin zu Bilirubin: Biliverdin wird dann zu Bilirubin weiter verarbeitet, einem gelblichen Pigment.
• Ausscheidung: Bilirubin wird aus den Makrophagen freigesetzt und gelangt in die Blutbahn. Von dort wird es zur Leber transportiert, wo es in die Galle ausgeschieden wird. Die Galle gelangt schließlich in den Darmtrakt und wird über den Stuhl aus dem Körper ausgeschieden.
• Bilirubin zu Urobilin: Ein Teil des Bilirubins wird von Darmbakterien weiter verarbeitet und in Urobilin umgewandelt. Urobilin verleiht dem Stuhl seine typische braune Farbe.

Der Erythrozytenabbau ist ein wichtiger Prozess, der sicherstellt, dass abgelaufene oder beschädigte Erythrozyten aus dem Kreislauf entfernt und ihre Bestandteile für die Bildung neuer Blutzellen wiederverwendet werden. Dieser Zyklus der Erythrozytenbildung, des Abbaus und der Neubildung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung eines ausgewogenen Blutkreislaufs und einer effizienten Sauerstoffversorgung des Körpers.

Wie viel Erythrozyten hat ein Mensch?

Die Anzahl der Erythrozyten, also der roten Blutkörperchen, variiert von Person zu Person und kann auch von verschiedenen Faktoren wie Alter, Geschlecht und Gesundheitszustand beeinflusst werden. Allerdings gibt es übliche Referenzbereiche für die Anzahl der Erythrozyten im Blut.

Bei einem gesunden erwachsenen Menschen liegt die normale Erythrozytenzahl typischerweise zwischen 4,5 Millionen und 5,5 Millionen Erythrozyten pro Mikroliter (µL) Blut. Diese Werte können leicht von Labor zu Labor variieren, und es ist wichtig zu beachten, dass die Normbereiche für Männer und Frauen leicht unterschiedlich sein können.

Bei Neugeborenen kann die Anzahl der Erythrozyten höher sein und allmählich im Laufe der ersten Lebenswochen abnehmen. Die normale Erythrozytenzahl bei Neugeborenen liegt in der Regel zwischen 4,5 Millionen und 7,0 Millionen Erythrozyten pro µL Blut.

Welche weiteren Zellarten gibt es noch im Blut?

Im Blut gibt es neben den Erythrozyten (roten Blutkörperchen) noch weitere wichtige Zelltypen. Hier sind die wichtigsten Zellen, die im Blut vorkommen:

• Leukozyten (weiße Blutkörperchen): Diese Zellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Abwehr von Infektionen und dem Schutz des Körpers vor Krankheitserregern. Es gibt verschiedene Arten von Leukozyten, darunter:
  • Neutrophile Granulozyten: Sie sind die häufigsten weißen Blutkörperchen und bilden die erste Verteidigungslinie des Immunsystems gegen bakterielle Infektionen.
  • Lymphozyten: Diese Zellen sind für die spezifische Abwehr von Viren, Bakterien und anderen Krankheitserregern verantwortlich. Es gibt verschiedene Arten von Lymphozyten, darunter T-Zellen und B-Zellen.
  • Monozyten: Sie sind Vorläufer von Makrophagen, die große Fresszellen des Immunsystems sind und abgestorbene Zellen und Fremdpartikel eliminieren.
  • Eosinophile Granulozyten: Diese Zellen spielen eine Rolle bei der Abwehr von Parasiten und sind auch in allergischen Reaktionen involviert.
  • Basophile Granulozyten: Sie sind an allergischen Reaktionen und Entzündungsprozessen beteiligt.
• Thrombozyten (Blutplättchen): Thrombozyten sind keine Zellen, sondern kleine Zellfragmente, die für die Blutgerinnung verantwortlich sind. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Bildung von Blutgerinnseln, die Blutungen stoppen und Wunden heilen.
• Retikulozyten: Dies sind junge, unreife Erythrozyten, die aus dem Knochenmark in den Blutkreislauf gelangen. Sie enthalten noch einen geringen Rest von rauen endoplasmatischen Retikulum (RET), wodurch sie ein retikuläres Aussehen haben. Retikulozyten sind ein Indikator für die Blutbildung und können bei Anämie und anderen Blutstörungen untersucht werden.

Zusätzlich zu den Zellen enthält das Blut auch verschiedene Arten von Proteinen, Elektrolyten, Nährstoffen, Hormonen und anderen Molekülen, die wichtige Funktionen für den Körper erfüllen. Die Zusammensetzung des Blutes kann sich je nach Gesundheitszustand und anderen Faktoren ändern und wird routinemäßig durch Blutuntersuchungen wie das komplette Blutbild (Hämogramm) analysiert.

Blutwerte des kleinen Blutbilds

Beim Arztbesuch wird häufig Blut abgenommen, um es zu untersuchen (großes oder kleines Blutbild). Als Ergebnis erhält man eine Liste mit den Blutwerten. Zahlreiche Krankheiten lassen sich anhand eines atypischen Blutwertes ablesen.

Das kleine Blutbild ist eine grundlegende Blutuntersuchung, bei der die verschiedenen Arten von Blutzellen quantifiziert und analysiert werden. Es gibt mehrere Parameter, die zum kleinen Blutbild gehören:

• Erythrozyten (roten Blutkörperchen): Die Anzahl der roten Blutkörperchen im Blut wird gemessen, um den Sauerstofftransport im Körper zu bewerten und Anämie (einen Mangel an roten Blutkörperchen) zu erkennen.
• Hämoglobin (Hb): Dies ist der eisenhaltige Proteinkomplex in den roten Blutkörperchen, der für den Sauerstofftransport verantwortlich ist. Der Hämoglobingehalt wird gemessen, um die Sauerstoffkonzentration im Blut zu bewerten und Anämie zu erkennen.
• Hämatokrit (HKT): Der Hämatokrit gibt das Verhältnis von roten Blutkörperchen zum gesamten Blutvolumen an und wird häufig in Prozent ausgedrückt.
• Leukozyten (weiße Blutkörperchen): Die Anzahl und Prozente der verschiedenen Arten von weißen Blutkörperchen (Neutrophile, Lymphozyten, Monozyten, Eosinophile und Basophile) werden gemessen, um den Immunstatus und die Abwehrfunktion des Körpers zu beurteilen.
• Thrombozyten (Blutplättchen): Die Anzahl der Blutplättchen im Blut wird gemessen, um die Blutgerinnungsfähigkeit zu beurteilen und Blutgerinnungsstörungen zu erkennen.

Zusammen bieten diese Parameter einen Einblick in die Zusammensetzung des Blutes und ermöglichen die Erkennung von Anomalien oder Erkrankungen, die das Blut betreffen könnten. Das kleine Blutbild wird routinemäßig bei Gesundheitsuntersuchungen, zur Diagnose von Krankheiten oder zur Überwachung von Behandlungen durchgeführt. Es ist eine wichtige und oft durchgeführte Blutuntersuchung in der klinischen Praxis.

Von wem wurden die Erythrozyten entdeckt?

Die Entdeckung der Erythrozyten, also der roten Blutkörperchen, kann nicht auf eine bestimmte Person oder ein bestimmtes Datum zurückgeführt werden, da sie Teil des menschlichen Blutes sind und schon lange vor der Entwicklung moderner wissenschaftlicher Techniken bekannt waren.

Die früheste Beschreibung von Erythrozyten und deren Beobachtung stammt aus der Antike. Bereits im 5. Jahrhundert v. Chr. erwähnte der griechische Arzt und Philosoph Empedokles, dass Blut eine wichtige Rolle im Körper spielt und dass es aus verschiedenen Bestandteilen besteht.

Während der Renaissance und im 17. Jahrhundert wurden durch Fortschritte in der Mikroskopie und wissenschaftlicher Forschung weitere Entdeckungen gemacht. Der niederländische Forscher Jan Swammerdam beobachtete im 17. Jahrhundert Blutzellen unter dem Mikroskop, darunter auch Erythrozyten. Der englische Wissenschaftler William Hewson erkannte im 18. Jahrhundert, dass Erythrozyten im Blut eine wichtige Rolle bei der Sauerstoffversorgung des Körpers spielen.

Es ist wichtig zu verstehen, dass die Entdeckung und das Verständnis von Erythrozyten ein fortschreitender Prozess waren, der auf den Beobachtungen und Forschungen vieler Wissenschaftler über viele Jahrhunderte hinweg basiert. Heute sind Erythrozyten und ihre Funktionen gut erforscht und spielen eine zentrale Rolle in der Medizin und der klinischen Diagnostik.

Blutgruppen

Blutgruppen sind eine Art von antigensystematischen Merkmalen auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen (Erythrozyten). Diese antigensystematischen Merkmale werden durch bestimmte Proteine und Kohlenhydratmoleküle vermittelt und sind genetisch vererbt. Die Blutgruppenbestimmung basiert auf dem Vorhandensein oder Fehlen dieser spezifischen Antigene auf den roten Blutkörperchen.

Es gibt verschiedene Blutgruppensysteme, aber die wichtigsten und bekanntesten sind das AB0-System und das Rhesusfaktor-System (Rh-System).

• AB0-System: Das AB0-Blutgruppensystem klassifiziert das Blut in vier Hauptgruppen:
  • Blutgruppe A: Enthält Antigen A auf den roten Blutkörperchen und Antikörper gegen Antigen B im Blutplasma.
  • Blutgruppe B: Enthält Antigen B auf den roten Blutkörperchen und Antikörper gegen Antigen A im Blutplasma.
  • Blutgruppe AB: Enthält sowohl Antigen A als auch Antigen B auf den roten Blutkörperchen und keine Antikörper gegen A oder B im Blutplasma.
  • Blutgruppe 0 (Null): Enthält keine Antigene (A oder B) auf den roten Blutkörperchen, aber Antikörper gegen A und B im Blutplasma.
• Rhesusfaktor-System (Rh-System): Das Rh-System teilt das Blut in zwei Gruppen ein:
  • Rh-positiv (Rh+): Die roten Blutkörperchen tragen das Rh-Antigen (auch Rh-D-Antigen genannt).
  • Rh-negativ (Rh-): Die roten Blutkörperchen tragen das Rh-Antigen nicht.

Die Kombinationen des AB0-Systems und des Rhesusfaktor-Systems ergeben die verschiedenen Blutgruppen, z. B. A+, B-, AB+, O+, etc.

Die Kenntnis der Blutgruppe ist von großer Bedeutung, insbesondere in der Transfusionsmedizin und bei Organtransplantationen, um sicherzustellen, dass Bluttransfusionen und Transplantationen erfolgreich verlaufen und die Blutverträglichkeit gewährleistet ist. Darüber hinaus spielt die Blutgruppe auch eine Rolle bei Schwangerschaften, da bei inkompatiblen Blutgruppen der Mutter und des ungeborenen Kindes Komplikationen auftreten können.

Wer hat die Blutgurppen entdeckt?

Die Entdeckung der Blutgruppen wird auf den österreichischen Arzt und Serologen Karl Landsteiner zurückgeführt. Im Jahr 1900 entdeckte Landsteiner während seiner Forschungsarbeit am Pathologischen Institut der Universität Wien die verschiedenen Blutgruppen und entwickelte das AB0-Blutgruppensystem.

Landsteiner erkannte, dass es bei der Vermischung von Blutproben aus verschiedenen Menschen zu Verklumpungen (Agglutination) der roten Blutkörperchen kommen kann. Er identifizierte die Ursache dieser Verklumpung als das Vorhandensein bestimmter Antigene auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen.

In seinen Experimenten konnte Landsteiner vier Hauptblutgruppen identifizieren: A, B, AB und 0 (Null). Er fand heraus, dass die Agglutination auftritt, wenn Blut einer Person mit Antigenen auf den roten Blutkörperchen mit Blut einer anderen Person mit Antikörpern gegen diese Antigene in Kontakt kommt.

Für seine bahnbrechende Entdeckung der Blutgruppen wurde Karl Landsteiner 1930 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet. Seine Entdeckung revolutionierte die Medizin und die Transfusionsmedizin und machte Bluttransfusionen und Organtransplantationen sicherer und effektiver. Landsteiners Beitrag zur Medizin und der Immunologie ist von großer Bedeutung und hat das Verständnis der Blutgruppen und ihrer Bedeutung für die Gesundheit und die medizinische Praxis grundlegend verbessert.

Zu Ehren von Landsteiner wird an seinem Geburtstag, dem 14. Juni eines Jahres, der Weltblutspendetag gefeiert.

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Weiterführende Links

• Blutwert.net: Laborwerte verstehen: Blutwerte einfach erklärt
• Wikipedia: Erythrozyten (sehr umfangreich)