Inleiding
De meeste lichaamscellen komen niet in aanraking met het externe milieu en zijn niet in staat om direct voedsel of zuurstof op te nemen.
Ze zijn dus volledig afhankelijk van lichaamsvocht (bloed, weefselvocht en lymfe) dat langs de cel stroomt.
Deze vochtstromen zorgen voor een voortdurende aanvoer van nuttige stoffen en een voortdurende afvoer van schadelijke en overbodige stoffen.
Functies van bloed...?
Bloed... ?
Alle cellen van een organisme hebben energie nodig voor het werk dat ze doen. Die energie halen ze uit de verbranding van voedingsstoffen. Alleen bij eencellige organismen komen cellen direct in contact met het milieu. Uit het milieu komen de stoffen die nodig zijn en worden andere stoffen weer afgegeven. Bij meercellige organismen is een transportstelsel nodig om stoffen van en naar de cellen te vervoeren. Dit geldt zowel voor planten als dieren. In KB "Transportstromen bij planten" vind je de theorie over planten. In dit hoofdstuk gaat het om het transportstelsel van dieren en specifiek de mens.
De meeste dieren gebruiken voor het transport van stoffen een bloedvatenstelsel. Bloed vervoert behalve water, zuurstof en koolstofdioxide, ook ander stoffen zoals hormonen, zouten en antistoffen.
Bloed vervult daarnaast verschillende andere functies.
Bloed heeft verschillende functies:
1. Constant houden van inwendig milieu (homeostase)
Cellen kunnen alleen bestaan als de omstandigheden min of meer constant blijven. Een verandering in de omstandigheden wordt door bloed ’gecorrigeerd’. Bijvoorbeeld bij een verandering van de pH of temperatuur. Homeostase berust op evenwichtsreacties; allerlei factoren in het inwendige milieu worden met behulp van feedbacksystemen op een bepaalde normwaarde gehouden. Meer hierover in KB "Regeling algemeen".
2. Transport
Bloed vervoert stoffen zoals water, voedingsstoffen, zouten, afvalstoffen, gassen en hormonen. Bloed vervoert ook warmte door het lichaam.
3. Afweer
Bloed bevat antistoffen en leukocyten, die een rol spelen bij de afweer tegen ziekteverwekkers.
4. Herstel
Wanneer een beschadiging van een bloedvat ontstaat, worden stollingsfactoren actief en treedt bloedstolling op.
5. Arbeid
Bloed heeft het vermogen om arbeid te verrichten, zoals druk opbouwen in vaten. Bij het stimuleren van de clitoris bij vrouwen, neemt de doorbloeding toe en zwelt de clitoris op. Door de opbouw van druk in het zwellichaam in de penis van mannen ontstaat een erectie.
6. Signaalfunctie
Ontstaan en afbraak
Bloedcellen ontstaan in het rode beenmerg van borstbeen, ribben, wervels, schouderbladen, bekken en sleutelbeenderen. De eerste stap hierbij bestaat uit stamcellen die zich verdubbelen. Vervolgens veranderen de nakomelingen van de stamcellen in de verschillende typen bloedcellen.
Bij de afbraak van bloedcellen spelen de lever en milt een belangrijke rol. Opbouw en afbraak van bloedcellen moet in evenwicht zijn, anders krijg je te weinig of te veel bloedcellen.
Bloedstolling
 |
 |
Wanneer cellen beschadigd worden, komen stoffen vrij die een rol spelen bij het stollen van bloed. Bloed dat aan de lucht wordt blootgesteld, klontert of wordt hard.
Dit gaat via een complex proces: de bloedstolling.
Bij de bloedstolling zijn de bloedplaatjes en eiwitten (o.a. fibrinogeen) in het bloedplasma betrokken.
Bij een verwonding hechten de bloedplaatjes zich aan de beschadigde wand van het bloedvat. Het enzym trombine zorgt ervoor dat het oplosbare fibrinogeen uit het bloedplasma wordt omgezet in onoplosbare fibrinedraden. De fibrinedraden breiden zich steeds meer uit tot een netwerk in de wond. Het netwerk vangt de rode bloedcellen op en daardoor sluit de wond.
Fibrinogeen, trombine en andere stoffen die betrokken zijn bij de bloedstolling heten stollingsfactoren. Wanneer één van de schakels in het bloedstollingsproces wordt verstoord, bijvoorbeeld omdat een stollingsfactor niet of te weinig wordt aangemaakt, zal het bloed niet goed stollen. Met alle gevolgen van dien.
Bij de X-chromosomale aandoening hemofilie, stolt het bloed niet of slecht. Lees hier meer over in KB "Kruisingen".
Wanneer het bloed juist te snel of te veel klontert spreek je van trombose.
Bloedsamenstelling
Bij bloed dat uit een wond stroomt, zie je eigenlijk alleen de rode bloedcellen. Bloed bevat meer, dat blijkt wel uit de vele termen die op een formulier voor bloedafname staan.
Bloed bestaat uit vloeistof, het bloedplasma, met daarin een groot aantal bloedcellen.
Het bloedplasma bestaat uit water, waarin zouten zijn opgelost en veel ander stoffen (glucose, aminozuren, eiwitten, hormonen, antistoffen).
Bloedcellen zijn te verdelen in witte bloedcellen (leukocyten) en rode bloedcellen (erythrocyten).
Ook zijn er stukjes van cellen, de bloedplaatjes (trombocyten).
Rode bloedcellen
 |
 |
Rode bloedcellen (erytrocyten) zijn rood door de rode kleurstof hemoglobine. Rode bloedcellen van zoogdieren hebben geen celkern. De rode bloedcellen van andere gewervelden hebben wel een celkern.
Rode bloedcellen vervoeren zuurstof. Zuurstofmoleculen (O2 ) binden aan de hemoglobinemoleculen (Hb).
Eén molecuul hemoglobine kan vier zuurstofmoleculen meenemen op transport. Als de zuurstofmoleculen zijn afgeleverd kan hemoglobine opnieuw zuurstof binden en transporteren.
Hemoglobine waaraan veel zuurstof zit kleurt het bloed lichtrood (zuurstofrijk). Hemoglobine waaraan weinig zuurstof zit kleurt het bloed donkerrood (zuurstofarm). De kleur van bloed geeft dus informatie over de verzadiging met zuurstof.
Een rode bloedcel wordt gevormd in het rode beenmerg. Een stamcel ontwikkelt zich, via verschillende stadia van cellen met een celkern, tot een rode bloedcel.
De rode bloedcel is een platte, ronde cel met midden in een deukje. De ca. 25.000 miljard rode bloedcellen in de circa 5 liter bloed van een mens, hebben een gezamenlijk oppervlakte van ongeveer 4000 m2.
Rode bloedcellen leven ongeveer 120 dagen en worden zowel binnen als buiten de bloedvaten afgebroken.
Het grootste deel wordt afgebroken in de milt, maar ook in de lever, botten en het centrale zenuwstelsel.
Witte bloedcellen
Witte bloedcellen (leukocyten) hebben een celkern, maar geen kleurstof zoals rode bloedcellen. Witte bloedcellen zijn groter dan de rode bloedcellen. Ze spelen een belangrijke rol bij de afweer tegen ziekteverwekkers. Witte bloedcellen veranderen gemakkelijk van vorm.
Ze kunnen daardoor door de wandcellen van bloedvaten naar weefselcellen gaan, om zo lichaamsvreemde ziekteverwekkers op te ruimen. Bij de ziekteverwekker gekomen, zal de witte bloedcel de ziekteverwekker omsluiten en afbreken. Dit proces heet celvraat of fagocytose.
In KB "De cellen van het afweersysteem" vind je meer informatie over de afweerreacties. Er zijn verschillende soorten witte bloedcellen met elk hun eigen vorm en functie, zoals B-lymfocyten, T-lymfocyten en macrofagen.
De levensduur van witte bloedcellen is slechts twee dagen. Ze worden in de lever en milt afgebroken.
Bloedplaatjes (trombocyten)
Bloedplaatjes zijn geen volledige cellen, maar slechts kleine stukjes. Bloedplaatjes spelen een belangrijke rol bij het stollen van bloed, samen met stoffen uit het bloedplasma.
De levensduur van bloedplaatjes is ongeveer 10 dagen. Ze worden in de milt, lever en longen weer afgebroken.
Bij een tekort aan bloedplaatjes kunnen bloedingen gemakkelijk ontstaan. Ook bij een blauwe plek is ook sprake van een bloeding; een opeenhoping van bloed vlak onder de huid. Het bloed wordt door het lichaam weer afgebroken. De blauwe plek verandert van blauw naar geel doordat het hemoglobine wordt omgezet in bilirubine.
Door een teveel aan bloedplaatjes in het bloed kunnen gemakkelijk stolsels ontstaan; trombose.
Bloedplasma en serum
Bloedplasma is het lichtgele vloeibare deel van het bloed. Het bloedplasma bestaat uit water met voedingsstoffen (zoals glucose en vetten), afvalstoffen, hormonen, zouten en opgeloste zuurstof.
Ook bevinden zich in het bloedplasma verschillende soorten bloedeiwitten, zoals albumine, fibrinogeen en immunoglobulines. Albumine speelt een rol bij de handhaving van de juiste osmotische druk in de bloedvaten. Fibrinogeen speelt een rol bij de bloedstolling. Lees hier meer over bij bloedstolling. Immonuglobulines zijn antistoffen die worden geproduceerd als reactie op antigenen. Meer hierover bij "Specifieke afweer".
Serum is de vloeistof die overblijft als je bloed laat stollen en het stolsel scheidt van de vloeistof.
De samenstelling van serum is dus vergelijkbaar met die van bloedplasma, behalve dat de stollingseiwitten grotendeels zijn verwijderd.
Bloedvatenstelsel
Het is noodzakelijk dat bloed richting alle cellen van het lichaam stroomt en weer terug en daarbij zo dicht mogelijk bij alle cellen komt. Het bloedvatenstelsel en het hart zorgen hiervoor. Elke hartsamentrekking zorgt voor een ‘vloedgolf’ van bloed door de bloedvaten. Je kunt dit voelen aan je pols: de polsslagader zet elke minuut meer dan 60 keer uit.
Door een samentrekking van het hart stroomt een gedeelte van het bloed naar de longen en een gedeelte naar de rest van het lichaam. In beide gevallen gaat het bloed door slagaders, haarvaten en aders.
Open en gesloten/enkele en dubbele bloedsomloop - VWO
 |
 |
Open en gesloten bloedsomloop
Het eenvoudigste bloedvatenstelsel is de open bloedsomloop, zoals bij ongewervelde dieren.
De slagaders komen uit het hart, vertakken zich en eindigen open tussen de weefsels en organen. Het bloed stroomt eruit en beweegt vrij tussen de cellen door. Daarna wordt het opgenomen in de aders en afgevoerd naar het hart. De transportsnelheid is niet hoog. Dat beperkt dus ook de snelheid van het zuurstoftransport en de mogelijkheden voor het dier. Voor insecten geldt dit minder. Zij hebben voor het transport van zuurstof tracheeën.
Gewervelde dieren hebben een gesloten bloedvatenstelsel. Het bloed is nooit in direct contact met de cellen. Elk weefsel is voorzien van vele haarvaten, waardoor uitwisseling van stoffen plaatsvindt. Slagaders voeren het bloed baar het haarvatennet, aders voeren het weer af.
Enkele en dubbele bloedsomloop
Vissen hebben een enkelvoudige bloedsomloop. Het hart bestaat uit één boezem en één kamer. Het bloed stroomt via de kieuwen en het lichaam terug naar het hart. Het grote nadeel van een enkelvoudig systeem is dat het bloed na één keer pompen twee keer een haarvatennet moet passeren (van de kieuwen en de andere lichaamsweefsels). De druk in de andere weefsels is daardoor beperkt.
De overige gewervelde dieren hebben een dubbele bloedsomloop. Het bloed komt bij een dubbele bloedsomloop twee keer door het hart. Het zuurstofrijke bloed stroomt van de longen naar het hart. Daarna pompt het hart het naar de rest van de lichaamscellen. Het zuurstofarme bloed gaat van de lichaamscellen via het hart terug naar de longen.
Grote en kleine bloedsomloop
Bloed stroomt van hart (uit rechterkamer) naar de longen en komt terug (in de linkerboezem).
Die omloop heet de kleine bloedsomloop.
Bloed stroomt ook van hart (uit de linkerkamer) naar alle andere organen van het lichaam en komt weer terug (in de rechterboezem).
Die omloop heet de grote bloedsomloop.
Slagaders/Haarvaten
Slagaders
Bloedvaten die van het hart afstromen, heten slagaders. In slagaders is de hartslag te voelen.
De bloeddruk is slagaders is hoog.
Slagaders hebben een dikke wand die kan uitrekken en terugveren. Op die manier kunnen ze het bloed vanuit het hart naar de haarvaten transporteren. De meeste slagaders vervoeren zuurstofrijk bloed van het hart naar de organen. Uitzonderingen op die regel zijn de longslagader en de navelstrengslagader. Haarvaten
Grote slagaders (arteriën) vertakken zich in steeds kleinere slagaders (arteriolen) die uiteindelijk vertakken in een groep haarvaten (capillairen).
De bloeddruk is dan zover gedaald dat het bloed nog langzaam stroomt. Daardoor kan er een uitwisseling van stoffen plaatsvinden tussen de haarvaten en de omringende cellen.
De cellen in de wand van een haarvat laten weefselvloeistof (bloedplasma zonder grote eiwitten) en witte bloedcellen door.
Aders
Vanuit de weefsels komen de haarvaten samen in kleine aders (venules).
De kleine aders komen weer samen in aders die naar het hart stromen. De poortader, tussen de darmen en de lever, is een uitzondering.
De bloeddruk in de aders is laag. Kleppen zorgen ervoor dat bloed niet terugstroomt. Vaak liggen aders omringd door spieren. Die zorgen door samen te trekken ook ervoor dat bloed in de aders richting het hart word gestuwd.
Doorbloeding
Hart en bloedvaten zorgen ervoor dat alle weefsels voldoende bloed krijgen.
Niet alle weefsels hebben op elk moment even veel bloed nodig. In de winter is je huid minder sterk doorbloed want je bloed koelt in je huid af. Blozen wordt veroorzaakt doordat je plotseling een grote bloedtoevoer in je huid krijgt.
Omdat er rondom de slagadertjes en adertjes kleine kringspiertjes liggen kan het lichaam de doorbloeding van organen en weefsels regelen. De regeling vindt plaats vanuit je hersenen via het zenuwstelsel.
Embryonale bloedsomloop - VWO
 |
 |
Al in de 3e week van de zwangerschap ontwikkelen zich de bloedvaten en het hart. Het hart bestaat eerst uit een recht bloedvat met een gespierde wand. Het begint al te kloppen als het embryo 23 dagen is en 2,2 mm lang. In elke harthelft ontstaan twee kleppen: 2 tussen boezems en kamers en 2 tussen kamers en daaruit ontspringende slagaders.
De hartslag is aan het eind van de 6e week te zien met behulp van de echoscoop. Vanaf de 7e week stromen bloedcellen door de vaten. Doordat de longen nog geen functie hebben, stroomt daar weinig bloed. Door het ovale venster (formane ovale) stroomt het bloed rechtsreeks van de rechterboezem naar de linkerboezem. De longslagader is door een extra slagader (ductus Botalli) verboden met de aorta. Hier is dus sprake van een enkele bloedsomloop.
Na de geboorte verandert dit. De weerstand in de bloedvaten van de longen neemt af. Het bloed stroomt nu gemakkelijker vanuit de rechterkamer de longslagaders en de longhaarvaten in. De druk in de rechterboezem wordt kleiner dan die in de linkerboezem. Een klep sluit het ovale venster nu af. De ductus Botalli verkleeft, zodat het bloed uit de rechterkamer via de longslagaders, longhaarvaten en longaders terugstroomt naar het hart. Vanaf dat moment is de kleine en grote bloedsomloop te onderscheiden.
Sluit de ductus Botalli niet of niet goed, dan is bij de geboorte een hartruis te horen en behandeling noodzakelijk.
Ductus Botalli
Omdat een foetus nog niet ademt, is de doorbloeding van de longen minder dat bij normale longen. Bij een foetus loopt er een extra bloedvat tussen de longslagader en de aorta: de ductus Botalli. Van het bloed dat de longslagader instroomt gaat 1/3 naar de longen en 2/3 wordt via de brug van Botalli vervoerd naar de aorta.
Ovale venster
Het ovale venster is een opening tussen de linker- en de rechterboezem van het hart. Er is zo een verkorte verbinding tussen het zuurstofrijke bloed van de onderste holle ader → rechterboezem → ovale venster → linkerboezem → aorta → hoofdslagader naar het hoofd toe. Het hoofd van het embryo heeft veel zuurstofrijk bloed nodig.
Transport en haarvaten
Alle cellen hebben zuurstof en voedingsstoffen nodig. Ze reageren op stoffen uit de omgeving, maken koolstofdioxide (afvalstof van verbranding) en scheiden stoffen uit. Signaalstoffen zorgen voor de communicatie tussen cellen. Cellen in je alvleesklier maken de signaalstof insuline. Andere cellen reageren daar weer op.
Voor die aan- en afvoer van stoffen zorgt het bloed. De uitwisseling tussen bloed en weefselcellen wordt verzorgd door het bloedplasma dat, als weefselvloeistof, vanuit de haarvaten naar de cellen stroomt. Op de terugweg neemt de weefselvloeistof de celproducten (afvalstoffen, signaalstoffen) weer mee naar het bloed.
Weefselvloeistof en lymfe
Via de weefselvloeistof verplaatsen voedingsstoffen en zuurstof van de haarvaten naar de cellen. Dat is nodig omdat de meeste cellen niet direct tegen de haarvaten aanliggen. Weefselvloeistof wordt constant afgevoerd, zo raakt het niet vervuild met producten die de cel maakt.
De afvoer van weefselvocht gaat voornamelijk via het bloed en het bloedvatenstelsel. Een klein gedeelte (ongeveer 10%) van de weefselvloeistof komt niet terug in de haarvaten.
Dat gedeelte noemen je lymfe. Het wordt door het lymfevatenstel naar de onderste sleutelbeen ader vervoerd. Daar komt de lymfe weer in het bloedvatstelsel.
De motor achter het transport is de samentrekking van de spieren. Lymfevaten, die veel tussen lichaamsspieren liggen, hebben kleppen. Wanneer de spieren samentrekken, komt er druk op de wand van de lymfevaten. Zo wordt de inhoud één kant opgeperst.
Het lymfevocht in de lymfevaten passeert vele lymfeknopen. In de lymfeknopen zitten witte bloedcellen (lymfocyten), die ziekteverwekkers kunnen uitschakelen. Meer hierover in KB "De organen van het afweersysteem".
Lymfeknopen worden ook wel eens lymfeklieren genoemd; maar het zijn geen klieren! Grote aantallen bevinden zich vooral in de hals en onder de kaak, in de oksels en in de liezen.
Bekijk de animatie over lymfevaten op bioplek.
Ultrafiltratie en resorptie
 |
 |
Haarvaten bevinden zicht tussen slagaders en aders. De bloeddruk neemt af van de slagaderlijke naar de aderlijke kant. De hogere bloeddruk aan het begin van het haarvat zorgt ervoor dat een groot deel bloedplasma uit het haarvat naar het omringende weefsel wordt geperst. Je noemt dat filtratie of ultrafiltratie.
Wat achterblijft is bloedplasma, met bloedlichaampjes en aanwezige eiwitten (o.a. albumine). Wanneer er meer water met opgeloste zouten en gassen naar de weefsels gaat stijgt de osmotische waarde van het achterblijvende plasma. Aan het einde van het haarvat is de bloeddruk lager geworden en de osmotische waarde van het achterblijvende plasma hoger dan in het begin van het haarvat. Daardoor wordt nu weefselvloeistof, met koolstofdioxide en andere celproducten ‘teruggezogen’ in het haarvat. Je noemt dat resorptie.
Een groot gedeelte (90%) van de weefselvloeistof komt terug in het haarvat. De rest wordt als lymfe afgevoerd. Veranderingen in de bloeddruk en de hoeveelheid eiwitten in het bloed hebben invloed op de resorptie van de weefselvloeistof.
Een gebrek aan eiwitten in het bloed, door bijvoorbeeld ondervoeding, heeft tot gevolg dat minder weefselvloeistof wordt geresorbeerd. Er treedt vochtophoping (oedeem) in de weefsels op.
