Ünite 6: Kan Dokusu ve Hematopoez

Kanın Görevleri Ve Yapısı

Kan, dolaşım sistemi içerisinde tüm vücudu dolaşan, rengi parlak kırmızıdan koyu kırmızıya değişen, visköz ve hafif alkali (pH 7.4) bir sıvıdır. Vücut ağırlığının yaklaşık %7’sini oluşturur. Kan, plazma adı verilen sıvı haldeki ekstrasellüler matriks içerisinde askıda bulunan şekilli elemanlardan oluşan özelleşmiş bir tür bağ dokusudur.

Kanın başlıca işlevleri arasında, besin maddelerinin mide-bağırsak kanalından vücut hücrelerine taşınması, daha sonra bu hücrelere ait son ürünlerin atılması ve özelleşmiş organlara iletimi yer alır. Bazı metabolitler, hücresel ürünler de görev yerlerine kan yoluyla taşınır. Oksijen akciğerlerden hücrelere, alyuvarlardaki hemoglobin aracılığıyla taşınır. Karbondioksit hücrelerden akciğerlere, hem hemoglobinle hem de bikarbonat (HCO3) olarak taşınır. Bu görevlerinin yanısıra kan, vücut sıcaklığının ayarlanmasında ve vücut sıvılarının ozmotik dengesinin korunmasında da görev alır.

Kan, bir deney tüpüne konulduğunda, deney tüpü heparin gibi antikoagülan bir madde eklenerek, santrifüj edilirse, kanın şekilli elemanları deney tüpünün dibine kırmızı renkli bir çökelti halinde çöker (%44). Bu çökeltinin üzerinde, “bulutsu katman” olarak adlandırılan, ince ve yarı saydam bir tabaka görülür (%1). En üstte ise, sıvı haldeki plazma yer alır (%55). Kırmızı renkli çökelti, alyuvarlardan, bulutsu katman ise akyuvarlardan ve trombositlerden oluşur ve her iki katmandaki şekilli elemanların tümüne birden hematokrit adı verilir. Pıhtının üzerinde bir sıvı yer alır ki içinde fibrinojen bulunmayan saman rengindeki bu sıvıya serum denir.

Plazma, içerisinde hücrelerin, trombositlerin, organik bileşiklerin ve elektrolitlerin askıda veya çözünmüş halde ya da her iki halde bulunduğu, sarımsı renkli bir sıvıdır. Plazma hacminin yaklaşık %90’ı sudur. Plazma proteinlerinin %55’i Albumin,%38 Globulinler ve %7 sini fibrinojen oluşturur. Fibrinojen pıhtılaşmada görevli plazma proteinidir.

Kanın Şekilli Elemanları

Alyuvarlar (Eritrositler)

Kana kırmızı rengi veren hücrelerdir. Alyuvarlar gelişmeleri sırasında çekirdekleriyle beraber tüm hücre organellerini de kaybederler. Sitoplazmalarında yalnızca hemoglobin içeren küçük hücrelere dönüşürler. Bir milimetre küp kanda normal sayıları erkeklerde 5.4 milyon, kadınlarda 4.8 milyon kadardır.

Alyuvarların sitoplazmalarında hiç organel olmamasına rağmen hemoglobin ve çözünmüş halde enzimler bulunur. Alyuvarlarda bulunan karbonik anhidraz enzimi, karbondioksit ve sudan karbonik asit oluşumunu sağlar. Karbonik asit daha sonra bikarbonat (HCO3-) ve H+ şeklinde ayrışır. Vücutta oluşan karbondioksit, solunum yoluyla vücut dışına atılmak üzere büyük ölçüde bikarbonat şeklinde akciğerlere taşınır. Az bir bölümü ise karbondioksitin direk olarak hemoglobine gevşek bir şekilde bağlanmasıyla karbaminohemoglobin şeklinde taşınır. Oksijen hemoglobine gevşek bir şekilde bağlanır ve oksihemoglobin’e dönüşür. Hemoglobin karbonmonoksit ile bağlanırsa karboksihemoglobin şekillenir. Ancak hemoglobin ile karbonmonoksitin bağlanması geri dönüşümsüzdür. Eritrosit oksijen taşıma yeteneğini kaybeder ve hücreler oksijensizlikten ölürler. Karbonmonoksit zehirlenmesi bu şekilde gerçekleşir.

Alyuvarların büyüklüğünde görülen çok çeşitliliğe yani irili ufaklı olması durumuna anizositoz denir. Normal bir canlıda büyüklüğü bir örnektir. Bu duruma da izositoz denir. Normalden büyük alyuvarlara makrosit, küçük olanlara ise mikrosit denir. Hücrelerin normal şekillerinden başka formlarda görülmesi durumuna ise poikilositoz denir. Alyuvar sayısı normal değerlerin altında olursa anemi, üstünde olursa eritrositoz ya da polisitemi (poliglobuli) olarak adlandırılır. Alyuvarların hücre zarında bulunan spesifik karbonhidrat zincirlerinin antijenik özellik göstermesi kan gruplarının oluşmasını sağlar. A ve B antijenleri dört ayrı kan grubunu oluşturur: A,B, AB ve O olmak üzere. Bir diğer önemli antijen grubu olan Rh grubunun içinde yirmiyi aşkın antijen bulunur. Rh antijenlerinden C, D, ve E insan populasyonunda öyle yaygındır ki bu antijenleri taşıyanlar Rh+ , taşımayanlar ise Rh- olarak kabul edilirler.

Akyuvarlar (Lökositler)

Organizmada akyuvarların sayısı, alyuvarlara göre çok daha azdır. Akyuvarlar, küçük çaplı kan damarlarının endotel hücreleri arasından göç ederek, kan dolaşımını terk ederler ve işlevlerini yerine getirmek üzere bağ dokuya yerleşirler. Bu geçişe diyapedez denir. Akyuvarlar, genel olarak, vücudu yabancı maddelere karşı hücresel ve humoral yolla korurlar.

Sitoplazmalarındaki granül tiplerine ve çekirdek yapılarına göre akyuvarlar iki grup altında incelenir. Bunlar; sitoplazmalarında spesifik granüller bulunan granülositler ve spesifik granüller içermeyen agranülositler’dir. Hem granülositler hem de agranülositler, lizozom oldukları belirlenen azurofilik granüllere sahiptir. Granülositlere özgü olan spesifik granüllerin boyanma özelliklerine göre üç tip granülosit vardır; bunlar, nötrofil granülosit, eozinofil granülosit ve bazofil granülositlerdir. Öte yandan, iki tip agranülosit vardır: lenfosit ve monosit. Patolojik durumlarda kanda akyuvar miktarının artışına lökositoz, azalmasına ise lökopeni denir. Granülositlere polimorf nukleuslu lökositler de denir.

Eozinofil Granülositler; en iri olan granülositlerdir. Organel yönünden fakir olan eozinofil sitoplazmasında spesifik ve azurofilik granüller bulunur. Bazofil Granülositler; Granülositler içinde en az sayıda bulunanıdır. Çekirdekleri genellikle tek loplu, U ya da S şeklinde görülebilir. Nötrofil Granülositler; Granülositler içinde kan frotilerinde en fazla bulunanıdır. Tüm lökositlerin %60-70’ini nötrofil granulositler oluşturur. Nötr karakterlidirler. Bu boyanma şeklinden dolayı nötrofiller olarak adlandırılırlar. Nötrofil ve pseudoeozinofil granülositler bakteri ve küçük partikülleri fagosite ederler. Bu özelliğinden dolayı mikrofajlar olarak da adlandırılırlar. Nötrofil granülositler yangı yerine en önce ulaşan hücrelerdir. Nötrofiller mikroorganizmayla karşılaşınca pseudopodlar (yalancı ayak) çıkartarak onu çevreleyip, hücre içine fagozomlar halinde alırlar. Azurofilik ve spesifik granüllerinde bulunan hidrolitik enzimler ve farmakolojik maddelerle hücre içindeki fagozomlar sindirilir. Bu şekilde mikroorganizmalar yok edilir. Sitoplazmalarında spesifik granüller içermeyen hücreler agranülositler adını alır.

Lenfositler, eritrositlerden biraz daha büyüktür. Lenfositler fonksiyon yönünden iki ana gruba ayrılmışlardır; T lenfositler ve B lenfositler. T lenfositleri hücresel bağışıklığı sağlayacak olan aktif lenfositlerin oluşumundan sorumluyken, B lenfositleri humoral bağışıklığı sağlayan antikorların yapımından sorumludur. T lenfositlerin üç tipi vardır: Yardımcı T lenfositler, sitotoksik T lenfositler ve baskılayıcı T lenfositler.

Trombositler

Kanın pıhtılaşmasından sorumlu yapılardır. Orta kısımlarına granülomer ve bunu çevreleyen açık boyanmış kısma ise hiyalomer adı verilir. Granülomerin ince yapısında ise az sayıda mitokondriyon, glikojen birikintileri, peroksizomlar ve granüller dikkati çeker. Kan pulcukları ve trombositlerin hücre zarında oldukça kalın bir glikokaliks tabakası bulunur. Elektron mikroskobik resimlerinde ise hiyalomerde bir halka oluşturan 10-15 adet mikrotubul görülür. Mikrotubuller, trombositlerin disk benzeri şeklini korumasına yardımcı olurlar. Bu mikrotubul demetinin yanı sıra aktin ve miyozin monomerleri de bulunur.

Damar duvarında oluşan bir hasarda, trombositler kan damarı duvarının hasar gören bölgesine tutunurlar. Hücre zarı altında bulunan aktin ve miyozin monomerleri ile oluşturdukları yalancı ayaklarla hem birbirlerine hem de zedeli bölgedeki endotel hücrelerine sıkıca bağlanırlar. Trombositlerin burada birbirlerine bağlanmalarında yüzeylerinde bulunan glikokaliksinde katkısı vardır. Bu sırada hasarlı damar duvarından ve trombositlerin granülomer bölgesinden açığa çıkan maddeler ve kanda bulunan bazı faktörlerin etkisiyle kan dolaşımında bulunan protrombin trombin’e döner. Trombin enzimi kalsiyumun varlığında fibrinojenin fibrine dönüşmesini sağlar. Fibrin oluşan tıkacı daha sağlam bir hale getirir. Fibrin iplikcikleri, bunlara tutunmuş kan hücreleri ve trombositler pıhtıyı oluşturur. Trombositlerde bulunan aktin ve miyozin büzülerek pıhtının sıkışmasını sağlar. Hasarlı doku bölgesi onarıldıktan sonra pıhtının uzaklaştırılması gerekir. Bu olayda proteolitik bir enzim olan plazmin rol alır. Onarım işleminden sonra pıhtıyı eritir.

Lenf

Proteinlerin ve doku sıvısının kan dolaşımına geri dönüşümü lenf dolaşımı ile sağlanır. Lenf aynı kan gibi damarlar içinde dolaşır. Kör uçlarla başlayan lenf kılcalları birbiriyle birleşerek büyük lenf damarlarını oluştururlar. Lenf damarlarının duvarı proteinden zengin doku sıvısı için son derece geçirgendir. Lenf sıvısı içerik olarak doku sıvısı ile aynıdır. Lenf damarları üzerinde bulunan lenf düğümlerinden geçişleri sırasında lenfositler lenf sıvısına karışır. Lenfositlerden başka az miktarda monosit ve granülositler de bulunur. Kan damarlarının bulunmadığı dokularda ve merkezi sinir sisteminde lenf damarları bulunmaz.

Kan Hücresi Yapımı

Kan hücrelerinin yapımına, hemapoez adı verilir. Doğum öncesi kan yapımına fötal (prenatal) hemopoez, doğum sonrası ise postnatal hemopoez denir. Embriyonik yaşamın ilk haftalarında kan yapımı vitellus kesesinin duvarında başlar. Burada mezenflimal hücreler, kan adacıkları olarak bilinen kümeleri oluşturmak üzere bir araya gelir. Bu adacıkların içinde alyuvarların ilkel formları ve çekirdekli alyuvarlar oluşmaya başlar. Kan yapımının bu dönemine mezoblastik faz denir. Mezoblastik faz, yerini hepatik faza bırakır. Karaciğerde eritroblastlar üretilmeye başlanır. Daha sonra karaciğer sinüzoitlerinde az sayıda granülositleri oluşturacak hücrelerin ilkel formları ve megakaryositler görülmeye başlar. Gebeliğin 3-6 aylarında bu görevi dalak üstlenir ve splenik faz başlar. Hepatik ve splenik fazlar gebeliğin sonuna kadar sürer. Doğum öncesi kan yapımında sırayla mezenflim, karaciğer, dalak ve kemik iliği işlev görürken, doğum sonrası kan yapımı sadece kemik iliğinde gerçekleşir. Lenfositlerin üretimi ise dalak, lenf düğümü ve timusda devam eder. Dolaşımda bulunan tüm kan hücreleri, kemik iliğindeki çok yönlü hematopoietik kök hücreden kaynaklanır. Bu hücreler, kendi kendine bölünme ve farklılaşabilme yeteneğine sahiptir. Bu hücrelerden bütün kan hücreleri oluştuğu için pluripotent hemapoietik kök hücre olarak adlandırılırlar. Hemositoblast da denen bu hücrelere bölünerek sayılarını artırırlar. Bu hücrelerden granülositlerin oluşumuna granülopoiez, monositlerin oluşumuna monopoiez, lenfositlerin oluşumuna lenfopoiez, alyuvarların oluşumuna ise eritropoiez adı verilir.