Složení a funkce krve

Krev jako tekutý orgán

Krev je specializovaná tekutá pojivová tkáň, která proudí v uzavřeném cévním systému a zabezpečuje transport plynů, živin, metabolitů, hormonů a tepla, udržuje homeostázu vnitřního prostředí, zprostředkovává obranyschopnost organismu a realizuje hemostázu. U dospělého člověka tvoří přibližně 7–8 % tělesné hmotnosti, její objem je 4,5–6 litrů. Krev se skládá z plazmy (tekutá složka) a krvetvorných elementů (erytrocyty, leukocyty, trombocyty).

Základní složení krve

Plazma: ~55 % objemu krve; 90–92 % voda, 7–8 % proteiny (albumin, globuliny, fibrinogen), zbytek tvoří ionty (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl⁻, HCO₃⁻), živiny (glukóza, aminokyseliny, lipidy), hormony, vitaminy, odpadní látky (močovina, kreatinin, bilirubin).
Krevní elementy: ~45 % objemu (hematokrit); převládají erytrocyty, menší část tvoří trombocyty a leukocyty.

Plazmatické bílkoviny: funkční spektrum

Albumin: hlavní determinant koloidně-osmotického (onkotického) tlaku plazmy; transportuje mastné kyseliny, bilirubin, léčiva; působí jako pufr.
Globuliny: α, β (transportní proteiny – transferin, haptoglobin; enzymy; komplement) a γ-globuliny (imunoglobuliny).
Fibrinogen: prekurzor fibrinu v koagulační kaskádě; ovlivňuje viskozitu krve a rychlost sedimentace erytrocytů.
Akutně fázi proteiny: CRP, sérový amyloid A, hepcidin – regulace zánětu, metabolismu železa a vrozené imunity.

Erytrocyty: specialisté na přenos plynů

Erytrocyty (červené krvinky) jsou bezjaderné bikonkávní disky (≈7,5 μm) s vysokým poměrem povrch/objem, což usnadňuje difuzi plynů. Jejich membrána je pružná díky spektrin-ankyrinovému cytoskeletu. Obsahují hemoglobin (Hb), který váže kyslík a část CO₂.

Životní cyklus: přibližně 120 dní; staré erytrocyty odstraňují slezinné a jaterní makrofágy.
Erytropoéza: probíhá v červené kostní dřeni; regulována hormonem erytropoetinem (EPO) z ledvin (hypoxie → ↑EPO).
Hemoglobin a jeho afinitní posuny: vazba O₂ je kooperativní (sigmoidální křivka); Bohrův efekt (↑CO₂, ↑H⁺, ↑teplota, ↑2,3-BPG → posun doprava → uvolnění O₂ do tkání).
Transport CO₂: 60–70 % jako HCO₃⁻ (karboanhydráza v erytrocytech), 20–30 % karbamino-Hb, 5–10 % ve fyzikálním roztoku.
Katabolismus Hb: hem → biliverdin → bilirubin (transport s albuminem → játra → žluč); železo se recykluje (transferin, feritin/hemosiderin).

Leukocyty: vrozená a získaná imunita

Leukocyty tvoří heterogenní skupinu buněk zapojených do obrany, opravy tkání a imunitní regulace. Dělí se na granulocyty a agranulocyty.

Neutrofily: fagocytóza bakterií, tvorba NETs; krátký poločas; klíčové při akutní zánětlivé odpovědi.
Eozinofily: antiparazitární obrana, modulace alergických reakcí (granula s major basic protein).
Bazofily a žírné buňky: receptory pro IgE, degranulace (histamin, heparin) → vazodilatace, zvýšená propustnost.
Monocyty → makrofágy: fagocytóza, prezentace antigenu (APC), produkce cytokinů, odstranění apoptotických buněk.
Lymfocyty:
- B-lymfocyty/plazmocyty – tvorba protilátek (humorální imunita).
- T-lymfocyty – CD4⁺ (pomocné, regulace imunitní odpovědi), CD8⁺ (cytotoxické, likvidace infikovaných buněk).
- NK buňky – vrozená cytotoxicita vůči nádorovým a virusy infikovaným buňkám.

Trombocyty a hemostáza

Trombocyty (krevní destičky) jsou fragmenty megakaryocytů bez jádra. Aktivují se kontaktem s poškozenou cévní stěnou a plní klíčovou roli v primární hemostáze a stabilizaci trombu.

Primární hemostáza: vazokonstrikce (endotelin), adheze trombocytů (vWF–GPIb), aktivace (kolagen, trombin, ADP, tromboxan A₂), agregace (GPIIb/IIIa–fibrinogen) → primární zátka.
Sekundární hemostáza (koagulace): kaskáda proteáz (faktory I–XIII) generuje trombin, který přeměňuje fibrinogen na fibrin; stabilizace křížovým vazbami (faktor XIIIa).
Fibrinolýza: plazmin (aktivovaný tPA/uPA) degraduje fibrin; D-dimery jsou markerem odbourání sraženiny.
Antikoagulační mechanismy: antitrombin (inhibuje trombin, FXa), systém proteinu C/S (inaktivuje FVa a FVIIIa), heparansulfát endoteliálních buněk, tkáňový faktorový inhibitor (TFPI).

Koagulační kaskáda – přehled

Vstupní cesta	Spouštěč	Klíčové faktory	Výstup
Extrinsická	Tkáňový faktor (TF) z poškozených tkání	VII → VIIa, X → Xa	Rychlá tvorba malého množství trombinu
Intrinsická	Kontakt s negativním povrchem (kolagen, polyfosfáty)	XII → XIIa, XI → XIa, IX → IXa; kofaktor VIIIa	Amplifikace a stabilní produkce trombinu
Společná dráha	Aktivovaný X (Xa) + V (Va)	Protrombin (II) → trombin (IIa)	Fibrinogen (I) → fibrin (Ia) + stabilizace XIIIa

Krevní skupiny a transfuzní medicína

ABO systém: erytrocytární antigeny A a B; plazmatické přirozené protilátky anti-A/anti-B (IgM). Nezhoda → hemolytická transfuzní reakce.
Rh systém: nejdůležitější antigen D; RhD-negativní jedinci mohou tvořit anti-D (IgG) po expozici → riziko hemolytické nemoci novorozence.
Předtransfuzní vyšetření: krevní skupina, screening protilátek, křížová zkouška (crossmatch).
Krevní přípravky: erytrocytový koncentrát, trombocytový koncentrát, čerstvá zmrazená plazma, kryoprecipitát (fibrinogen, FVIII, vWF), specifické koagulační koncentráty.

Acidobazická a osmotická rovnováha krve

Normální pH arteriální krve je 7,35–7,45. Hlavní pufry: bikarbonátový (HCO₃⁻/CO₂), hemoglobinový, fosfátový a proteinový. Plíce regulují pCO₂, ledviny HCO₃⁻ a vylučování H⁺. Osmolaritu udržují elektrolyty plazmy a proteiny (onkotický tlak albuminu).

Reologické vlastnosti a mikrocirkulace

Viskozita krve závisí na hematokritu, teplotě a plazmatických proteinech. Erytrocyty tvoří v proudění rouleaux (hromady jako mince), což ovlivňuje rychlost sedimentace (ESR). V kapilárách se uplatňuje Fåhraeus-Lindqvistův efekt – snížení efektivní viskozity při klesajícím průměru cévy.

Hematopoéza: původ krevních buněk

Veškeré krevní buňky pocházejí z pluripotentní hematopoetické kmenové buňky (HSC) v kostní dřeni. Diferencují se přes myeloidní a lymfoidní větev. Proliferační a diferenciační signály jsou zprostředkovány cytokiny (EPO, G-CSF, M-CSF, TPO, IL-3, IL-7) a mikroprostředím dřeně (stromální buňky, ECM, adhezní faktory).

Základní laboratorní parametry krve

Hematologický obraz (KO): počet erytrocytů, leukocytů (diferenciál), trombocytů; hemoglobin; hematokrit.
Erytrocytární indexy: MCV (objem), MCH (množství Hb), MCHC (koncentrace Hb) – typizují anémie (mikro-, normo-, makrocytární).
Koagulační testy: protrombinový čas (PT/INR – extrinsická dráha), aktivovaný parciální tromboplastinový čas (aPTT – intrinsická dráha), fibrinogen, D-dimery.
Biochemické ukazatele plazmy: glukóza, lipidy, elektrolyty, proteiny, bilirubin, močovina, kreatinin, CRP.

Funkce krve – syntetický přehled

Oblast	Funkce	Hlavní mechanismy	Příklady
Transport	Přenos O₂, CO₂, živin, hormonů, metabolitů	Hb, albumin, lipoproteiny, vázané a volné formy	Dodávka O₂ do tkání; odvod laktátu
Homeostáza	pH, osmolarita, teplota, objem	Pufry, ledviny, cévní regulace, pocení	Termoregulace průtokem kůže
Ochrana	Imunita a hemostáza	Leukocyty, protilátky, komplement; koagulace, fibrinolýza	Zastavení krvácení, likvidace patogenů
Komunikace	Endokrinní přenos signálů	Hormony, cytokiny, exozomy	HPA osa, inzulín, štítné hormony

Fyziologické a klinické aspekty železa

Železo je nezbytné pro Hb a enzymy. Absorpce probíhá v duodenu (DMT1), export přes ferroportin, oxidace hefaestinem/ceruloplazminem, transport transferinem. Hepcidin z jater reguluje uvolňování Fe (vysoký hepcidin blokuje ferroportin → funkční deficit). Nedostatek Fe → mikrocytární hypochromní anémie; přebytek → hemosideróza/hematochromatóza.

Patologické stavy krve – přehled

Anémie: snížení Hb/erytrocytů (ztráta, porucha tvorby, hemolýza). Etiologie: Fe-deficitní, megaloblastová (B₁₂, folát), aplastická, hemolytická, chronických onemocnění.
Polycytémie: primární (myeloproliferace) nebo sekundární (hypoxie) → ↑viskozita, trombózy.
Leukopénie/leukocytóza: útlum dřeně, infekce, zánět, léky; kvalitativní poruchy (neutropénie) zvyšují riziko infekcí.
Leukémie a lymfomy: klonální proliferace krvetvorných buněk; narušení normální hematopoézy.
Trombocytopénie/trombocytopatie: krvácivost (petechie, epistaxe); při trombofiliích sklon k trombóze.
Koagulační poruchy: hemofilie (deficity FVIII/FIX), von Willebrandova choroba, deficit antitrombinu/proteinu C/S, DIC (diseminovaná intravaskulární koagulace).

Endotel: aktivní regulátor krve

Endotel vystýlá cévy a reguluje tonus (NO, prostacyklin), adhezi buněk (selektiny, integriny), koagulaci (trombomodulin, heparansulfát), fibrinolýzu (tPA) a zánětlivou odpověď (cytokiny). Poškození nebo dysfunkce