Krev: základní informace

Aby mohla krev volně proudit, reagovat na změny ve svém složení i na případné poranění cévní stěny, je nutné, aby v ní byla udržována rovnováha mezi fibrinolýzou (která působí protisrážlivě, tedy krev „ředí“) a hemokoagulací neboli krevní srážlivostí (která krev naopak zahušťuje). V tomto článku se dočtete základní informace o krvi, jejím složení a funkcích.

Jaké funkce plní krev?

Jednou z nejdůležitějších funkcí krve je přenos kyslíku a živin do periferních tkání – a opačným směrem odvod oxidu uhličitého a odpadních produktů metabolismu. Kromě toho krev funguje i jako transportní médium pro termoregulaci organismu a plní řadu dalších úkolů v rámci přenosu signálu (např. endokrinní systém, v němž je signál přenášen prostřednictvím hormonů) či imunitního systému.

Mezi funkce krve tedy patří především:

• Transport (přenos, přeprava) látek: Snad nejznámější funkcí krve je přenos kyslíku z plic do buněk celého těla, a opačným směrem odvod oxidu uhličitého (tedy z buněk zpět do plic). Krev však rovněž zásobuje tělo živinami a přenáší i hormony. Kromě toho krev odvádí odpadní produkty metabolismu do míst, kde jsou následně vylučovány (např. játra, střeva nebo ledviny).
• Imunitní obrana: Krev chrání tělo před infekcemi a dalšími škodlivými faktory prostřednictvím bílých krvinek (leukocytů) a některých látek, které se podílejí na imunitní obraně (např. protilátky).
• Ochrana krevních cév: Krevní destičky (trombocyty) a některé látky rozpuštěné v krevní plazmě chrání krevní cévy: při jejich poranění se shlukují, aby zastavily krvácení.
• Homeostáza (udržování stabilního prostředí uvnitř těla): Krev se podílí na regulaci tělesné teploty. Pokud je potřeba tělo ochladit (tedy snížit jeho teplotu), rozšíří se krevní cévy (tzv. vazodilatace) v okrajových částech těla; tím se zvýší množství i rychlost proudění krve v těchto místech, což umožní ztrátu většího množství tepla a tělo se ochlazuje (tělesná teplota se snižuje). Naopak zúžení cév (vazokonstrikce) znamená ztrátu menšího množství tepla a uplatňuje se ve chvílích, kdy je potřeba udržet teplotu tělesného jádra. Na optimální úrovni musí být v krvi udržována také celá řada dalších hodnot, jako je pH, koncentrace iontů a dalších látek.

Co je srážení krve?

Srážení krve je nezbytné, aby bylo možné v případě zranění rychle zastavit krvácení. Vytvořená krevní sraženina navíc pomáhá zabránit infekci – tedy tomu, aby se do rány dostaly choroboplodné zárodky. V případě cévního poranění se v daném místě shluknou krevní destičky a vytvoří „zátku“, která ucpe zraněné místo. To aktivuje tzv. koagulační faktory v krvi, v důsledku čehož vzniká fibrin – protein, který „zátku“ ještě lépe upevní. V lidském těle se nachází 13 různých koagulačních faktorů plus některé další látky, které se podílejí na srážení krve (tzv. kofaktory a inhibitory). Většina těchto látek se tvoří v játrech. K tvorbě některých koagulačních faktorů je potřeba vitamin K.

Obrázek 1: Hemokoagulace – schematický nákres. (Zdroj: depositphotos.com)

Krevní sraženiny se však v těle mohou tvořit i patologicky (bez poranění); v takových případech lékaři hovoří o trombóze nebo embolii. Konkrétním příkladem takové události je tzv. ischemická cévní mozková příhoda (iCMP).

Z čeho se skládá krev?

Krev není pouhá tekutina. Skládá se z pevné složky (krevní buňky neboli krvinky) a z tekuté složky (krevní plazma) – a obě tyto složky dohromady zajišťují správné fungování krve. V jistém slova smyslu lze krev považovat za samostatný orgán; proto existuje i samostatný obor zabývající se onemocněním krve (hematologie), a například krevní transfuzi lze přirovnat k transplantaci orgánu.

Obrázek 2: Přibližně 45 % objemu krve tvoří červené krvinky (dole), méně než 1 % objemu krve tvoří bílé krvinky a krevní destičky (uprostřed). Zbývajících 55 % objemu krve tvoří krevní plazma (nahoře). (Zdroj: depositphotos.com)

Různé složky krve plní různé funkce:

• červené krvinky přenášejí kyslík a oxid uhličitý,
• bílé krvinky chrání tělo před bakteriemi, plísněmi, viry a parazity,
• krevní destičky aktivují srážení krve (tzv. hemokoagulaci) v případě poranění,
• krevní plazma přenáší živiny a produkty metabolismu, a hraje rovněž důležitou roli při srážení krve.

Červené krvinky (erytrocyty)

Červená barva krve je dána výhradně zbarvením její pevné (buněčné) složky, konkrétně červených krvinek (erytrocytů). Jedná se o buňky plovoucí v krevním řečišti, které lze pod mikroskopem pozorovat jako tzv. bikonkávní disky (disky s prohloubenými středy z obou stran).

Obrázek 3: Červené krvinky v krevním řečišti – zjednodušený nákres. (Zdroj: depositphotos.com)

Nejdůležitější funkcí červených krvinek je přenos kyslíku. Za tímto účelem probíhá v plicích intenzivní výměna plynů, při níž se na hemoglobin (červené krevní barvivo) v erytrocytech váže kyslík. Červené krvinky pak krevním oběhem putují do celého těla, kde zásobují kyslíkem i ty nejvzdálenější buňky a tkáně.

Na druhé straně je kyslík spotřebovaný v tkáních přenášen krví zpět do plic ve formě kyseliny uhličité (H₂CO₃), a v plicích vydechován jako oxid uhličitý (CO₂). V tomto smyslu jsou plíce důležitým orgánem pro vylučování nadbytečných kyselin z těla, a tím i pro udržování stabilního pH krve.

Bílé krvinky (leukocyty)

Bílé krvinky (leukocyty) se řadí mezi buňky imunitního systému. Jejich úkolem je bránit tělo proti bakteriím, virům, parazitům a plísním. Existuje celá řada typů leukocytů, z nichž každý má jiné funkce – nicméně v rámci imunitního systému spolu různé typy leukocytů intenzivně spolupracují (interagují):

• granulocyty – obrana proti mikroorganismům (bakteriím), infikovaným buňkám a cizorodým látkám (např. pylovým částicím),
• lymfocyty – tvorba protilátek a zabíjení infikovaných buněk,
• monocyty – spolupracují s granulocyty i lymfocyty.

Obrázek 4: Pět typů bílých krvinek – zjednodušený nákres. (Zdroj: depositphotos.com)

Krevní destičky (trombocyty)

Kromě červených a bílých krvinek se v krvi vyskytují také krevní destičky (trombocyty). V tomto případě se však nejedná o celé buňky, ale o bezjaderné úlomky tzv. megakaryocytů – obrovských buněk, které vznikají v kostní dřeni. Krevní destičky jsou nezbytné pro srážení krve.

Obrázek 5: Fotografie tří typů krevních buněk, pořízená pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu: červená krvinka (vlevo), krevní destička (uprostřed), bílá krvinka (vpravo). (Zdroj: By Electron Microscopy Facility at The National Cancer Institute at Frederick (NCI-Frederick) - [1], Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=407197)

Kde se tvoří krev?

U zdravých dospělých je hlavním místem tvorby krevních buněk a krevních destiček kostní dřeň. Výjimkou jsou lymfocyty: ty se tvoří v kostní dřeni (B-lymfocyty), část z nich pak migruje do brzlíku, kde dozrávají (T-lymfocyty). Dozrávání T-lymfocytů v brzlíku se však z největší části děje v dětství, neboť v dospělosti brzlík do značné míry ztrácí svou funkci. Zralé T-lymfocyty i B-lymfocyty poté putují do sekundárních lymfatických orgánů, konkrétně:

• do sleziny,
• do lymfatických uzlin,
• do mandlí tzv. Waldeyerova lymfatického okruhu,
• do střevní sliznice, v níž se nachází část slizničního imunitního systému (MALT),
• atd.

Co je krevní plazma?

Krevní plazma je tekutina, ve které plavou krevní buňky. Tato velmi složitá směs obsahuje velké množství rozpuštěných látek a plní různé funkce (viz dále).

Složení krevní plazmy je poměrně komplikované, a lidské tělo dokáže tolerovat jen velmi malé výkyvy v množství obsažených látek. Větší změny v chemickém složení krevní plazmy (hodnota pH, koncentrace iontů apod.) mohou vést k život ohrožujícím stavům, jako jsou například srdeční arytmie nebo dokonce srdeční selhání.

Nejdůležitější funkcí plazmy je transport (přeprava). Na rozdíl od červených krvinek se však nejedná o transport plynů (viz výše), ale transport živin a produktů metabolismu. Různé funkce krevní plazmy jsou stručně shrnuty v následujících odstavcích.

Transport živin

Co se týče živin, krevní plazma přepravuje (transportuje) zejména:

• sacharidy ve formě glukózy,
• proteiny ve formě aminokyselin,
• tuky ve formě krevních lipidů (cholesterol a triacylglyceroly, viz poznámka níže),
• konečné produkty metabolismu (močovina, kyselina močová, bilirubin, kreatinin apod.) – ty jsou odváděny do vylučovacích orgánů, konkrétně do jater a ledvin.

Transport koagulačních faktorů

Srážení krve (stručně popsané výše) je zprostředkováno celou řadou plazmatických proteinů – koagulačních faktorů, z nichž většina vzniká v játrech. Celý tento systém funguje ve složité souhře mezi krevní plazmou, krevními destičkami a vnitřním povrchem krevních cév, tzv. endotelem.

Acidobazická a elektrolytová rovnováha

Acidobazická rovnováha znamená ideální poměr mezi kyselými a zásaditými látkami, zatímco elektrolytová rovnováha je označení pro ideální koncentraci elektrolytů (sodík, draslík, chloridy, hořčík, vápník, fosfáty). Krevní plazma hraje zásadní roli v udržování acidobazické i elektrolytové rovnováhy v krvi.

Další transportní funkce

Krev přenáší také hormony, léky, stopové prvky, vitaminy a mnoho dalších látek. V krvi se nacházejí i některé enzymy, jejichž hladina bývá někdy vyšetřována (v laboratoři, po odběru krve), aby lékař získal lepší představu o funkci různých orgánů: jater, srdce, svalů, kostí apod.

Obrázek 6: Hlavní složky krve, místo jejich vzniku (nebo vstřebávání) a hlavní funkce. (Zdroj: By OpenStax: Anatomy & Physiology, March 11, 2023, CC BY 4.0)