Krv je telová tekutina červenej farby, ktorá koluje v krvných cievach. Krvou sa transportujú živiny, dýchacie plyny a hormóny, takže zaisťuje aj hormonálne riadenie organizmu. Okrem samotnej tekutiny obsahuje aj viacero typov krvných teliesok (formovaných elementov), z ktorých časť hrá významnú úlohu v imunitnom systéme. Má taktiež termoregulačnú funkciu. Krv tvorí približne 7,5 % hmotnosti tela, čo predstavuje asi 5–6 l. Ženy majú v priemere asi o 10 % krvi menej ako muži.
Krv má tieto funkcie:
- transport kyslíka z pľúc ku tkanivám a orgánom,
- zber oxidu uhličitého (CO₂) z tkanív a jeho prenos do pľúc,
- rozvoz živín z tráviacej sústavy ku tkanivám,
- zber odpadových látok metabolizmu a ich transport do obličiek,
- rozvoz hormónov, vitamínov a iných dôležitých látok,
- rozvoz tepla z tepelného jadra po tele,
- udržiavanie stálych osmotických pomerov v organizme,
- udržiavanie stáleho pH vnútorného prostredia,
- obrana pred cudzorodými organizmami a látkami (imunitná funkcia).
Krv človeka tvoria:
- krvná plazma (52–54 %)
- anorganické látky (voda, soli...),
- organické látky (bielkoviny, glukóza, tuky, vitamíny, hormóny...).
- krvné telieska / formované elementy (48–46 %)
- červené krvinky (erytrocyty) – zrelé sú bez jadra,
- biele krvinky (leukocyty) – jediné skutočné plnohodnotné bunky s jadrom. Ďalej sa delia na:
- granulocyty (neutrofilné, bazofilné, eozinofilné),
- agranulocyty (lymfocyty, monocyty),
- krvné doštičky (trombocyty) – nie sú to bunky, ale len bezjadrové úlomky (fragmenty) obrovských buniek z kostnej drene.
Krvné telieska sú rozptýlené v krvnej plazme. Pomer medzi objemom krvných teliesok (čiže z drvivej väčšiny červených krviniek) a celkovým objemom krvi sa nazýva hematokrit:
\( \text{Hematokrit} = \frac{\text{Objem krvných teliesok}}{\text{Celkový objem krvi}} \)
Krvná plazma link
Krvná plazma je tekutina žltkastej farby (žlté zafarbenie spôsobuje farbivo bilirubín) tvorená anorganickými aj organickými látkami (napr. fosforečnany, chlorid sodný, hydrogénuhličitany aj enzýmy).
Asi 90 % plazmy tvorí voda, ktorá je buď viazaná na bielkoviny (albumíny), alebo voľná. Vo vode sú rozpustené soli, najmä chlorid sodný a uhličitan sodný. Soli sú potrebné pre udržiavanie stálych osmotických pomerov a pH v krvi (7,4). Dôležitou zložkou plazmy je vápnik. Je nevyhnutný pre zrážanie krvi, činnosť svalov a stavbu kostí.
Organickú zložku tvoria hlavne bielkoviny, glukóza, tuky, vitamíny, hormóny, žlčové farbivá, močovina a kyselina močová.
Z bielkovín sú v krvnej plazme zastúpené: albumíny, globulíny, fibrinogén a protrombín. Albumíny, fibrinogén a protrombín vznikajú priamo v pečeni. Albumíny viažu na seba vodu, čím udržiavajú osmotický tlak. Okrem toho sú prenášačmi enzýmov a viažu sa na ne niektoré hormóny (napr. pohlavné). Globulíny sú produktom lymfocytov a majú dôležitú úlohu v imunitnom systéme človeka. Imunoglobulíny (gamaglobulíny) majú schopnosť zneškodniť antigény, ktoré sa dostanú do organizmu. Ich množstvo sa zvyšuje pri infekcii organizmu. Fibrinogén a protrombín majú veľký význam pri zrážaní krvi.
Glukóza je najrýchlejší dostupný zdroj energie pre bunky. Hladina glukózy v krvi – glykémia – je regulovaná hormonálne (inzulín, glukagón, adrenalín, noradrenalín). Glukóza je významným zdrojom energie a je neustále odoberaná tkanivami. Po prijatí potravy nastáva dočasné zvýšenie jej hladiny. Ak je hladina glukózy vysoká, účinkom inzulínu sa glukóza ukladá vo forme glykogénu do pečene a svalov. V opačnom prípade dochádza k vyplavovaniu glykogénu z pečene do krvi a jeho rozkladu na glukózu. Pri poruchách v tvorbe inzulínu nastáva trvalá hyperglykémia, čo sa prejaví ochorením cukrovka (diabetes mellitus).
Formované krvné elementy (krvné telieska) link
| krvné elementy | počet v 1 μl krvi |
| červené krvinky (erytrocyty) | 4,5–5,5 × 106 |
| biele krvinky (leukocyty) | 4–11 × 103 |
| krvné doštičky (trombocyty) | 1,5–4 × 105 |
Červené krvinky link
Červené krvinky (erytrocyty) sú pri pohľade zvrchu okrúhle, na bočnom priereze majú bikonkávny (piškótovitý) tvar. V strede sú preliačené, čím sa zväčšuje ich povrch, a teda aj plocha pre styk s kyslíkom. Tento tvar im zároveň uľahčuje prechod úzkymi krvnými vlásočnicami, kde sa posúvajú natlačené tesne na seba (tzv. peniažtekovanie krviniek).
U cicavcov, a teda aj u človeka, sú zrelé erytrocyty bezjadrové. Absencia jadra súvisí s fylogenézou a efektivitou – jadro by totiž odoberalo časť kyslíka pre vlastný metabolizmus. Evolučná adaptácia zašla u cicavcov až tak ďaleko, že ich erytrocyty nemajú ani mitochondrie a všetku energiu (ATP) tvoria výhradne anaeróbnym metabolizmom. Vďaka tomu transportovaný kyslík vôbec nespotrebúvajú.
Kyslík sa viaže na červené krvné farbivo hemoglobín (centrálna časť hemovej zložky obsahuje železo), čím vzniká oxyhemoglobín. Táto väzba je vratná a vo vlásočniciach tkanív sa kyslík uvoľňuje. Oxid uhličitý (CO₂) sa na hemoglobín viaže tiež (vzniká karbaminohemoglobín), no viaže sa na jeho inú, bielkovinovú časť (globín).
Extrémne nebezpečenstvo však predstavuje oxid uhoľnatý (CO), ktorý vzniká napríklad pri nedokonalom horení (výfukové plyny, zlé pece). Tento plyn sa viaže priamo na železo namiesto kyslíka, pričom vzniká karboxyhemoglobín. Táto väzba je až 300-násobne pevnejšia ako väzba kyslíka, len veľmi ťažko sa odbúrava a krvinky tak úplne zablokuje.
Časté otravy v nevetraných vínnych pivniciach nespôsobuje CO, ale bežný oxid uhličitý (CO₂), ktorý vzniká pri kvasení. Pretože je ťažší ako vzduch, usadí sa pri zemi a vytlačí dýchateľný kyslík. V tomto prípade teda nejde o zablokovanie hemoglobínu, ale o udusenie z akútneho nedostatku kyslíka vo vdychovanom vzduchu.
Priemerná celková koncentrácia hemoglobínu v 1 l krvi je u mužov 135–175 g/l, u žien je to 120–160 g/l. Dospelý človek má v tele približne 4,5 g železa, ktoré je hlavne súčasťou hemoglobínu v červených krvinkách a myoglobínu vo svaloch.
Červené krvinky vznikajú v červenej kostnej dreni, čo sa u dospelého človeka obmedzuje najmä na krátke a ploché kosti (napr. hrudná kosť, panva, rebrá). Ich tvorba je regulovaná tkanivovým hormónom erytropoetínom, ktorý sa tvorí v obličkách. Jeho produkcia stúpa pri nedostatku kyslíka – napríklad pri pobyte vo vyšších nadmorských výškach (nad 1000 m n. m.), čo sa legálne využíva pri príprave športovcov. Umelé podávanie erytropoetínu či vlastných krvných konzerv je v športe klasifikované ako nelegálny doping.
Normálny počet červených krviniek u dospelého muža je cca 5–5,5 mil/mm³ a u žien 4,5 mil/mm³. Ich životnosť je obmedzená na 100–120 dní, po čom sú vychytávané makrofágmi a zanikajú predovšetkým v slezine.
Sedimentácia červených krviniek je laboratórny proces, pri ktorom sa krvinky vplyvom gravitácie usadzujú na dne skúmavky. Rýchlosť sedimentácie závisí najmä od množstva bielkovín (fibrinogénu a globulínov) v plazme a od počtu a tvaru erytrocytov. Normálne hodnoty u zdravého človeka za prvú hodinu sú 3–10 mm u mužov a 5–15 mm u žien. Znížené hodnoty (polyglobúlia) svedčia o patologicky zahustenej krvi. Z hľadiska dnešnej medicíny ide o veľmi nešpecifický ukazovateľ.
Biele krvinky link
Biele krvinky (leukocyty) sú na rozdiel od erytrocytov plnohodnotné bunky s jadrom. V periférnej krvi zdravého dospelého človeka je ich počet v rozmedzí 4–11 tisíc v 1 µl krvi (alebo 4,5–9 × 10⁹ na liter), no pri infekcii sa ich počet výrazne zvyšuje.
Všetky druhy leukocytov vznikajú v červenej kostnej dreni z kmeňových buniek. Niektoré typy (napr. T-lymfocyty) však odtiaľ putujú do lymfatických orgánov (týmus, slezina, lymfatické uzliny), kde definitívne dozrievajú a rozmnožujú sa pri kontakte s infekciou. Ich životnosť závisí od druhu – neutrofily žijú v krvi len niekoľko hodín, zatiaľ čo iné môžu prežívať mesiace až roky (pamäťové lymfocyty). Leukocyty majú schopnosť aktívneho amébovitého pohybu, vďaka ktorému môžu prenikať cez steny krvných vlásočníc do okolitých tkanív (tento proces sa nazýva diapedéza).
Podľa prítomnosti špecifických granúl v cytoplazme ich rozdeľujeme na dve skupiny:
Granulocyty link
Granulocyty tvoria viac ako 70 % všetkých leukocytov. Ich typickým znakom je segmentované (členené) jadro a prítomnosť špecifických granúl v cytoplazme. Aktívne pohlcujú cudzorodé častice (fagocytujú) a vytvárajú hnis, ktorý sa tvorí v mieste infekcie z odumretých leukocytov a zničeného tkaniva.
Podľa afinity ich špecifických granúl k histologickým farbivám rozoznávame:
- neutrofily (50–70 % leukocytov) – tvoria v krvi najväčšiu skupinu bielych krviniek. Majú jadro rozdelené na 2 až 5 segmentov. Žijú veľmi krátko a označujú sa aj ako mikrofágy – sú to prvé bunky na mieste infekcie, kde ich hlavnou funkciou je fagocytóza baktérií. V granulách majú baktericídne látky a proteolytické enzýmy.
- eozinofily (1–4 % leukocytov) – majú typické dvojlaločné jadro (v tvare okuliarov) a cytoplazmu plnú nápadných červeno-oranžových granúl. Ich hlavnou úlohou je obrana proti parazitom (obsahujú bázický proteín, ktorý je pre parazity vysoko toxický) a ich počet sa výrazne zvyšuje pri alergických reakciách.
- bazofily (menej ako 1 % leukocytov) – sú najzriedkavejším typom. Ich členité jadro (v tvare písmena S) býva často úplne prekryté tmavofialovými granulami. Tieto granuly obsahujú látku histamín (vyvoláva a podporuje zápal) a heparín (zabraňuje zrážaniu krvi).
Agranulocyty link
Agranulocyty sú biele krvinky, ktorých jadro nie je segmentované (je okrúhle alebo obličkovité) a ich cytoplazma neobsahuje špecifické granuly (majú len nešpecifické azurofilné granuly, čo sú vlastne lyzozómy). Patria sem:
- lymfocyty (20–45 % leukocytov) – menšie bunky s veľkým okrúhlym jadrom. Sú hlavnými nositeľmi špecifickej imunity. Delia sa na B-lymfocyty (ktoré tvoria protilátky) a T-lymfocyty (ktoré priamo ničia infikované bunky a riadia celú imunitnú odpoveď).
- monocyty (2–10 % leukocytov) – najväčšie biele krvinky s jadrom v tvare obličky. Po vyplavení z kostnej drene cirkulujú v krvi len niekoľko dní, následne prechádzajú do tkanív, kde sa transformujú na obrovské pohlcujúce bunky – makrofágy. Makrofágy pohlcujú nielen baktérie, ale odstraňujú aj odumreté zvyšky vlastných poškodených buniek.
Krvné doštičky link
Krvné doštičky (trombocyty) nie sú pravé bunky. Vznikajú v červenej kostnej dreni oddeľovaním (odškrcovaním, fragmentáciou) časti cytoplazmy z obrovských buniek – megakaryocytov. Ich fyziologický počet je 150–400 tisíc/mm³ (µl). Ich životnosť v krvnom obehu je 9 až 12 dní. Sú veľmi krehké; pri poškodení cievy narážajú na okraje rany a rozpadávajú sa. Pri ich rozpade sa uvoľňujú látky, ktoré sú nevyhnutné pre proces zrážania krvi.
Zastavenie krvácania a zrážanie krvi link
Zastavenie krvácania (hemostáza) je životne dôležité, lebo chráni organizmus pred stratou krvi, či dokonca pred vykrvácaním pri poranení. Zastavenie krvácania pozostáva z troch na seba nadväzujúcich dejov: (1) zúži sa cieva na poranenom mieste (vazokonstrikcia), (2) nahromadia sa krvné doštičky (vytvoria prvotnú zátku) a (3) krv sa definitívne zrazí. Tam, kde nie je poranená väčšia tepna (v ktorej je krv pod značným tlakom), stačia tieto deje na zastavenie krvácania a poranenie sa môže zahojiť.
Zrážanie krvi (koagulácia) je súbor chemických a fyzikálnych procesov, ktoré prebiehajú v prísnych etapách. V plazme, doštičkách a okolitom tkanive sa nachádza 13 koagulačných faktorov (označovaných rímskymi číslicami I až XIII), ktoré sa tohto kaskádovitého procesu zúčastňujú:
- trombocyty sa v mieste poranenia rozpadávajú a uvoľňujú do okolia zmes chemických látok, ktoré spolu reagujú za nevyhnutnej prítomnosti iónov vápnika (Ca²⁺). Tieto doštičky vytvoria na mieste poranenia dočasnú zátku (tzv. biely trombus),
- následne nastáva premena neaktívneho plazmatického protrombínu na aktívny enzým trombín,
- z rozpustnej plazmatickej bielkoviny fibrinogénu sa enzymatickou premenou (pôsobením trombínu) stáva nerozpustný vláknitý fibrín. Fibrínové vlákna sa upnú na doštičkovú zátku a vytvoria hustú sieť, do ktorej sa zachytávajú ďalšie krvné elementy (najmä erytrocyty). Vzniká tak definitívny, pevný krvný koláč (tzv. červený trombus),
- krvný koláč sa postupne zmršťuje (retrakcia), pričom sa z neho vytláča krvné sérum a poranená cievna stena sa k sebe sťahuje, čím sa rana lepšie uzavrie,
- keď sa otvor v poranenej cieve zahojí, zrazenina (trombus) sa enzymaticky rozpustí a odstráni. Tento proces sa odborne nazýva fibrinolýza.
Klinické vyšetrenia krvi (laboratórne markery) link
Z odobratého krvného séra alebo plazmy dokáže dnešná medicína vyčítať detailné informácie o stave vnútorných orgánov a celkovom metabolizme. Medzi najbežnejšie testované markery, ktoré lekári na laboratórnych výsledkoch hľadajú, patria:
| Kategória | Sledovaný marker | Klinický význam (čo lekári hľadajú) |
|---|---|---|
| Základné metabolické a orgánové ukazovatele | Glukóza (glykémia) | Hladina „krvného cukru“. Zvýšené hodnoty nalačno (nad 7,0 mmol/l) indikujú cukrovku (diabetes mellitus). |
| Močovina (urea) a kreatinín | Sú to odpadové látky metabolizmu. Ich zvýšená hladina v krvi je hlavným signálom, že obličky nepracujú správne a nestíhajú krv dostatočne filtrovať. | |
| Bilirubín | Žlčové farbivo. Jeho zvýšená hladina poukazuje na problémy s pečeňou alebo na nadmerný rozpad červených krviniek. * | |
| Pečeňové enzýmy (najmä ALT, AST) | Enzýmy, ktoré sa nachádzajú vo vnútri pečeňových buniek. Ak je pečeň poškodená (napríklad infekciou, toxínmi alebo alkoholom), tieto bunky praskajú a enzýmy sa vo veľkom vyplavia priamo do krvi. | |
| Lipidový profil (tukový panel) | Cholesterol (HDL, LDL) a triacylglyceroly (TAG) | Sledujú sa na odhad rizika srdcovo-cievnych ochorení. Zvýšené hladiny „zlého“ LDL cholesterolu a tukov znamenajú vysoké riziko aterosklerózy (upchávania ciev) a následného infarktu. |
| Minerály a markery krvotvorby | Ióny (Sodík, Draslík, Vápnik, Chloridy, Horčík) | Sú absolútne kľúčové pre udržiavanie osmotického tlaku a pre správne šírenie elektrických vzruchov v nervoch a svaloch. |
| Železo (Fe), feritín a transferín | Kľúčové ukazovatele pri diagnostike anémie. Nemeria sa len voľné železo, ale aj feritín (čo je zásobná forma železa v tele) a transferín (bielkovina, ktorá železo krvou transportuje). | |
| Zápalové markery | CRP (C-reaktívny proteín) | Veľmi rýchly a presný ukazovateľ, ktorého hladina v krvi prudko stúpa pri zápaloch a bakteriálnych infekciách. Práve tento marker dnes v urgentnej medicíne z veľkej časti nahradil klasickú a pomalú sedimentáciu. |
| Kardiomarkery | Troponín a kreatínkináza (CK) | Špecifické látky a enzýmy prítomné priamo v bunkách srdcového svalu. Ak pacient dostane akútny srdcový infarkt a časť svalu začne odumierať pre nedostatok kyslíka, okamžite sa masívne uvoľnia do krvného obehu. |
Choroby a patologické stavy krvi link
- cyanóza – prejavuje sa modrastým sfarbením kože a slizníc, najmä na koncových častiach tela. Vzniká vtedy, keď koncentrácia deoxygenovaného (nenasýteného) hemoglobínu v kapilárnej krvi stúpne nad 50 g/l. Najčastejšie indikuje hypoxiu (dusenie) alebo srdcové zlyhávanie. Prítomnosť cyanózy závisí od celkového množstva hemoglobínu v krvi: u pacienta s ťažkou anémiou nevznikne cyanóza ani pri extrémnej hypoxii, pretože mu chýba dostatočné množstvo farbiva na zmodranie. Naopak, u zdravého človeka môže cyanóza vzniknúť aj bez hypoxie, napríklad pri silnom podchladení v dôsledku fyziologickej vazokonstrikcie periférnych ciev,
- anémia (chudokrvnosť) – je to patologický stav charakterizovaný zníženým množstvom červených krviniek a zníženou koncentráciou hemoglobínu v krvi. Dôsledkom je znížená kapacita krvi pre transport kyslíka, čo vedie k tkanivovej hypoxii prejavujúcej sa únavou, bledosťou a celkovou slabosťou. Najčastejšou príčinou je nedostatočná tvorba krviniek pre nedostatok železa v strave alebo pre jeho stratu pri rozsiahlych a opakovaných krvácaniach (často u žien počas menštruácie), príp. nedostatok vitamínov kľúčových pre krvotvorbu (kyselina listová, vitamín B12 – časté u striktných vegánov),
- kosáčikovitá anémia – dedičná porucha štruktúry hemoglobínu (hemoglobinopatia), ktorá vzniká bodovou mutáciou (zámenou kyseliny glutámovej za valín). Výsledkom je tvorba patologického hemoglobínu HbS. Pri poklese parciálneho tlaku kyslíka v krvi tento hemoglobín kryštalizuje a mení tvar erytrocytov z pružných diskov na rigidné kosáčikovité útvary. Tieto deformované krvinky upchávajú kapiláry, čo spôsobuje lokálnu ischémiu, periodické bolesti a postupné poškodenie orgánov (srdce, obličky, mozog). Zmenené krvinky sú zároveň organizmom predčasne vychytávané a ničené, čo spôsobuje ťažkú anémiu.
Zaujímavosťou je, že heterozygoti pre gén kosáčikovitej anémie sú v krajinách s výskytom malárie chránení pred infekciou. Títo jedinci sú za bežných okolností bezpríznakoví (netrpia prejavmi anémie). Akonáhle parazit vstúpi do krvinky človeka, spustí v nej tvorbu kosáčikovitých útvarov, čo vedie k ich bezprostrednej likvidácii obrannými mechanizmami tela.
- hemofília (porucha zrážanlivosti krvi) – je to gonozómovo recesívne dedičné ochorenie viazané na pohlavný chromozóm X. Je spôsobené mutáciou génov, ktorá vedie k absencii alebo nedostatočnej funkcii špecifických koagulačných faktorov v krvnej plazme – pri hemofílii A chýba faktor VIII, pri hemofílii B faktor IX. Klinicky sa prejavuje zlyhaním zrážania krvi, chorobnou krvácavosťou, tvorbou rozsiahlych hematómov a spontánnym vnútorným krvácaním do svalov a kĺbov aj pri malých úrazoch. Vzhľadom na typ dedičnosti ochorením trpia takmer výlučne muži,
- leukémia (rakovina krvi) – je to malígne nádorové ochorenie krvotvorného tkaniva, charakteristické nekontrolovateľným delením kmeňových buniek v červenej kostnej dreni. Pri tomto procese sa produkuje množstvo defektných, imunitne nefunkčných bielych krviniek (leukocytov), ktoré sa hromadia v obehu a v extrémnych prípadoch môžu spôsobiť až mliečne sfarbenie krvi. Táto patologická tvorba bielych krviniek fyzicky i metabolicky potláča normálnu tvorbu zdravých erytrocytov a trombocytov. Preto sú hlavnými klinickými prejavmi leukémie ťažká anémia, krvácavé stavy (pre nedostatok doštičiek) a vysoká náchylnosť na infekcie. Liečba často zahŕňa chemoterapiu, ožarovanie, prípadne úplné zničenie chorej kostnej drene a jej nahradenie transplantáciou od vhodného darcu.
