1. Wat is hematologie?

De term is afgeleid uit twee Griekse woorden nl. haimatos (=bloed) en logos (=leer). Hematologie is de leer van de bloedcellen en van de weefsels (beenmerg en lymfatische systeem), waarin deze worden geproduceerd. Dit laatste noemt men het hematopoëtisch weefsel. In hematologie bestudeert men van alles over de bloedcellen.

2. Samenstelling van bloed

2.1. Rode beenmerg

In de botten, tussen de platen, bevind zich een sponsachtige substantie die beenmerg wordt genoemd. Hoewel het merg ook een belangrijke rol speelt bij de vorming van botweefsel, behandelen we het nu omdat het merg het vermogen bezit nieuwe bloedcellen te maken. Dit proces heet hematopoëse. Hematopoëse vindt plaats door proliferatie (deling) en differentiatie (specialisatie) van een populatie van ongediffentieerde stamcellen, die zichzelf instand houdt. Bloedcellen behoren tot de zogenoemde zelfvernieuwende populaties van cellen in het lichaam. Het beenmerg bestaat uit een fijn netwerk van bloedvaten dat de mergholte in het bot vult. Tussen deze vaten verspreid liggen talloze elementen, voornamelijk hematopoetische cellen, die het rode merg vormen. Het rode merg produceert rode bloedlichaampjes, witte bloedlichaampjes, en bloedplaatjes.

2.2. Wat is bloed?

Bloed is een zeer veelzijdige vloeistof. Gezien de diverse functies van het bloed is het niet verwonderlijk dat het vroeger ‘levenssap’ werd genoemd.
De belangrijkste functie ervan is het opnemen van zuurstof in de longen en het vervolgens te vervoeren naar alle delen van het lichaam.

Bloed heeft echter nog veel meer taken, zoals het transporteren van voedingsstoffen, warmte, afweerstoffen en hormonen. Bovendien zorgt het ervoor dat de afvalstoffen uit het lichaam worden verwijderd.

William Harvey ontdekte in 1639 de bloedsomloop en de centrale rol van het hart. De bloedomloop maakt gebruikt van een sterk vertakt buizenstelsel. Het hart is verantwoordelijke voor de stroming en pompt met een grote druk het bloed in ongeveer 30 seconden helemaal rond. Wij onderscheiden twee bloedsomlopen: de kleine en de grote bloedomloop. De kleine omloop vervoert bloed van het hart naar de longen. Daar neemt het bloed zuurstof op en geeft CO2 af, waarna het weer word terug vervoert naar het hart. Het zuurstofrijke bloed begint dan aan de grote bloedsomloop. Het hart pomp het bloed via de grote slagaders (arteriën) naar alle organen. De arteriën vertakken zich steeds fijner, zodat het bloed in alle weefsels kan komen om zuurstof af te geven en CO2 op te nemen. Vanuit de weefsels stroomt het zuurstofarme bloed door de aders (vene) weer terug naar het hart, om vervolgens weer aan de kleine bloedomloop te beginnen.

Vers bloed ziet er op het eerste gezicht zeer vloeibaar uit maar bevat per µl miljoenen bloedcellen. Op een liter bloed heeft men ongeveer 0.55 l plasma en 0.45 l cellen.

Het bloed bestaat uit een vloeistof nl. bloedplasma met daarin bloedcellen.

Het plasma bevat talrijke eiwitten die o.a. zorgen voor de bloedstolling, de afweer van het lichaam, koolhydraten, vetten, elektrolyten.

Vanaf het ogenblik dat we een bloedafname doen, hebben we te maken met de bloedstolling. Een belangrijk eiwit van het plasma, fibrinogeen, wordt dan via een aaneenkoppeling van factoren in
lange fibrinedraden omgezet. Om ‘’in vitro’’ te bestuderen moeten we het onstolbaar maken.

De bloedcellen kan men onderverdelen in de rode bloedcellen (RBC) of erytrocyten, de witte bloedcellen (WBC) of leukocyten en de bloedplaatjes (BLP) of trombocyten.
De RBC (erytrocyten) zorgen voor het transport van zuurstof en spelen tevens een grote rol in het transport van koolzuurgas.
De WBC (leukocyten) spelen een grote belangrijke rol bij de afweer van micro-organismen en vreemde stoffen, die in ons lichaam zijn binnengedrongen.
De BLP (trombocyten) helpen bij de vorming van fibrinedraden (trombus) om bloedingen te stelpen.

2.3. Bloedvolume

Het bloed moet het bloedvatenstelsel voldoende vullen, anders kan de bloedcirculatie niet functioneren. Het bloedvolume kan ruwweg geschat worden op 8% van het lichaamsgewicht van een volwassene en 9% voor pasgeborene en jonge kinderen.

Uit het volume van de RBC of van het plasma kan men gemakkelijk het totaal bloedvolume berekenen. Hiervoor moet men enkel het hematocriet van de patiënt bepalen.
Het hematocriet is de verhouding van het volume van de RBC t.o.v. van het totale bloedvolume.

3. Bloedcellen

3.1. RBC of erytrocyten

3.1.1. Algemene beschrijving

De RBC is de meeste eenvoudige cel van het menselijke lichaam. De voorlopers van de RBC die men in het beenmerg terug vind, bezitten een kern. Voordat de cel in de bloedcirculatie terecht komt verliest ze haar kern. De jonge RBC bezit nog ribosomen, mitochondria en Golgi complex. Deze celorganellen gaan na ongeveer één dag in de bloedcirculatie verloren. Vanaf dan bezit de RBC zijn biconcave vorm. Deze heeft de volgende afmetingen: diameter 7,8 µm, de dikte 0,81 µm op het dun gedeelte en 2,6 µm op het dik gedeelte van de biconcave schijf, in oppervlakte 135 µm2 en een volume van 97 fl (femto= 1.10-15l). Deze afmetingen gelden voor de cel in verse toestand, dus niet in de gefixeerde toestand zoals we ze terug vinden in het uitstrijkje.

De RBC bezitten een zeer grote flexibiliteit, dit is nodig om doorheen de fijnste haarvaten geduwd te worden en daarna ongeschonden haar biconcave vorm terug te vinden.

De hoge verhouding van oppervlakte tot volume vergemakkelijkt de uitwisseling van de gassen zoals O2 en CO2. Dit is dan ook de functie van de RBC.

De rijpe RBC kan bekeken worden als een celmembraan die proteïnen, elektrolyten en andere componenten van de energiesysteem omgeeft. Vijfennegentig procent van de eiwitten is hemoglobine. De overblijvende eiwitten zijn hoofdzakelijk enzymen van de energiesysteem. Deze enzymen moeten zolang de RBC in de circulatie blijft, die ongeveer 120 dagen, actief blijven. Aangezien de RBC noch kern, noch celorganellen bezit, kan ze geen nieuwe eiwitten aanmaken.

3.1.2. Celmembraan

Aangezien de RBC een cel is zonder kern en celorganellen bezit ze enkel een plasmamembraan en geen interne membranen. De plasmamembranen van de RBC kan men vrij gemakkelijk in grote hoeveelheden afzonderen. De RBC membranen zijn dan ook uitvoering bestudeerd geweest.

Zoals ander membranen is de RBC membraan een barrière met een selectieve permeabiliteit. Deze wordt bekomen door specifieke pompmechanisme, kanalen en poorten.

Essentieel bestaat de RBC membraan zoals alle celmembranen uit een dubbele fosfolipidenlaag waarbij de hydrofobe groepen (lipiden) naar elkaar gericht zijn en de hydrofiele groepen naar de buiten of binnenkant van het membraan gericht zijn. In de fosfolipidenlaag vindt men eiwitten terug eveneens een aantal enzymen en oppervlakte antigenen.

Ongeveer 50% van de membraan zij eiwitten, 40 % zijn lipiden en ongeveer 10 % zijn koolhydraten.

De lipiden bestaan uit 60 % fosfolipiden, 30 % neutrale lipiden (hoofdzakelijk cholesterol) en 10% glycolipiden. De koolhydratengroepen vind men uitsluitend aan de buitenkant van de celmembraan. De eiwitten vind men ofwel aan de periferie van de membraan (perifere eiwitten) ofwel als een molecule die zich doorheen de fosfolipidenlaag boort (integrale eiwitten). De koolhydraten en eiwitten aan de buitenkant van de membraan zijn verantwoordelijk voor de diverse bloedgroepantigenen.

Aan de binnenzijde van de celmembraan vindt men een aantal eiwitten, die een netwerk vormen en dus belangrijk zijn voor de vorm van de RBC (cytoskelet).

Figuur 4: dwarse doorsnede door een celmembraan van een RBC

3.2. WBC of leukocyten

3.2.1. Inleiding

De leukocyten of WBC zijn alle gekende cellen, die in het bloed voorkomen. Een microliter bloed bevat ongeveer 5000 tot 10000 witte bloedcellen van allerlei soorten. Ze zijn van cruciaal belang voor de afweer tegen ziekteverwekkende micro-organismen (bacteriën, virussen of parasieten) en kunnen ook tegen lichaamsvreemde (dode) stoffen bescherming bieden. Men noemt ze wit omdat ze in tegenstelling met de RBC kleurloos zijn. De WBC zijn functioneel actief vooral buiten de bloedbaan. Men onderscheidt de granulocyten die opvallen door hun typische korreling, en de agranulocyten.

3.2.2. Neutrofiele granulocyten

Functie:
De functie van neutrofielen is fagocytosis. Dit is het proces om vreemde invaderende cellen te lokaliseren, op te nemen en te doden. Neutrofielen zijn vooral efficiënt tegen bacteriën en spelen een belangrijke rol in het acute onstekingsprocessen.

Beschrijving:
Diameter: 10 tot 15 µm
Cytoplasma: Het cytoplasma kleurt licht roze met talrijke specifieke of secundaire granules, die te klein zijn om individueel waargenomen te worden met de lichtmicroscoop en het cytoplasma een korrelig uitzicht geven. Enkele purperen primaire granules kunnen zichtbaar blijven.
Kern: De jonge cellen hebben worstvormige, gebogen kern met afgeronde uiteinden. Aan elk uiteinde vindt gebieden, die een klontering in de chromatine vertonen. Soms is reeds een begin van segmentatie zichtbaar, maar de band die de beide lobben verbindt, is breed en bevat geen vezels
(= filamenten). Sommige neutrofiele granulocyten vertonen van twee tot vijf lobben.

3.2.3. Eosinofiele granulocyten

Functie:
De eosinofielen hebben eveneens een functie als fagocyterende cellen, maar ze zijn minder effectief dan de neutrofielen.Het intracellulair doden lukt eveneens minder goed. Door zijn regulerende invloed speelt de eosinofiel wel een belangrijke rol in allergische reacties. Dit zijn onstekingsprocessen die berusten op een overvoeligheid van de gastheer op een antigeen dat men dan een allergeen noemt. Zo is het aantal eosinofielen duidelijk verhoogd in het neusslijmvlies van patiënt met hooikoorts en in de bronchi van astmapatiënten.

Een tweede functie van de eosinofielen is hun rol in parasitaire infecties. Ze zijn in staat om larvaire stadia van parasitaire wormen te beschadigen en doden.

Beschrijvingen:
Diameter: 12 tot 16 µm
Cytoplasma: het cytoplasma is gevuld met grote, sferische, granules van gelijke grootte. De granules kleuren oranje tot roze, ze overdekken de kern niet en zij zijn gelijk verdeeld over het cytoplasma. De granules zijn meestal langwerpig.
Kern: Donker purper, de chromatine patroon gelijkt aan de neutrofielen, gewoonlijk is ze tweelobbig, soms is ze bandvormig of heeft ze meer dan twee lobben.