Blodet er grunnlaget for at kroppens milliarder av celler kan fungere. Blodet har en rekke livsviktige oppgaver:
* Transport av oksygen (O2) til cellene
* Transport av karbondioksid (CO2) fra cellene til lungene
* Samler opp avfallsstoffer fra cellenes stoffskifte og etterlater dem i nyrene
* Transporterer næringsstoffer fra leveren til cellene
* Formidler hormonsignaler fra de endokrine kjertlene til deres målorganer
* Reparerer lekkasjer i blodkarene
* Holder kroppstemperaturen konstant
BLODETS SAMMENSETNING
En voksen person har vanligvis 5-6l (mann) og 4-5l (kvinner) blod.
Blodet består av blodplasma og blodlegemer, vi har tre typer blodceller. Røde blodlegemer - erytrocytter, hvite blodlegemer - leukocytter (granulocytter, lymfocytter, monocytter) og blodplater (trombocytter). En mm3 blod består av 4.6-6.2 (M) og 4.2-5.4 (K) millioner erytrocytter, 4000-8000 leukocytter og 200000-400000 blodplater. Hvis vi legger erytrocyttene til en voksen person etter hverandre vil det være mange nok til å lage et bånd som rekker 4-5 ganger rundt ekvator. Til sammen danner erytrocyttene en overflate på ca. 3500m2 (en fotballbane er ca. 6000m2).
Blodplasmaet består av fibrinogen og serum, fibrinogen er et protein som omdannes til fibrin som felles ut som fine tråder, dette fører til at blodet koagulerer. Serum inneholder for det meste vann men også salter, glukose, fettsyrer og aminosyrer finnes her.
Blodcellene utgjør 38-46% (K) og 42-54% (M) av det totale blodvolumet, forholdet mellom blodceller og blodplasma blir kalt hematrokitt (Hct). Erytrocytvolumfraksjonen (EVF) vil si forholdet mellom erytrocytter og blodplasma, denne verdien er litt lavere enn hematrokitverdien.
ERYTROCYTTER
Det er erytrocyttene som står for transport av O2 fra lungene til cellene og transport av CO2 fra cellene til lungene.
Erytrocyttene er ca. 0.0007 mm i diameter og har form som en tennisball som er presset sammen på midten (bikonkav). Denne formen gir cellen større overflate enn en kuleform slik at den bedre kan utveksle O2 og CO2 med omgivelsene. Formen gjør også cellen mer elastisk og bøyelig, slik at den lettere kan passere trange steder i kretsløpet (kapillærer).
Erytrocyttene lever ca. 120 dager, og hvert sekund går 2-3 millioner til grunne, og 2-3 millioner nye dannes.
Cellene blir "slitt" når de blir gamle, til slutt mister de elastisiteten slik at de fanges opp av de små blodkarene i milt, lever og benmarg. Her blir cellene brutt ned av makrofager, en type av de hvite blodcellene.
Erytrocyttene består av ca. 60% vann, resten er fast stoff. Omkring 33% utgjøres av proteinet hemoglobin (Hb). Hb er et globulært (kuleformet) protein som består av fire poly-peptidkjeder (kjemisk forbindelse mellom mange ledd), to a kjeder med 141 aminosyrer og to ß kjeder med 146 aminosyrer hver. Både a og ß underenheten inneholder en hemgruppe og hver hemgruppe har et jern (Fe) atom. Den tetramere (firedelte) strukturen til Hb molekylene har egenskaper som er viktige for oksygentransporten. Når oksygenet avleveres skjer det endringer i kvartærstrukturen som gjør at de neste O2 molekylene avleveres lettere en det første.
Kroppens totale Hb mengde inneholder 2.5-3 g jern. Det er hemgruppen som gjør at blodet er rødfarget. Et rødt blodlegeme inneholder 250-400 millioner hemoglobinmolekyler, og kroppens totale Hb mengde veier 500-1100 g avhengig av blodvolum og Hb konsentrasjon.
Hb har en molekylærvekt på 64450 og består foruten av de globulære proteinene av 4 mol jern som kan binde 22.41 liter O2. Et hemoglobinmolekyl kan binde til seg 4 oksygenmolekyler, dette betyr at 1 gram hemoglobin kan binde 1.34 ml oksygen.
Erytrocyttene dannes i benmargen ved en prosess som krever bl.a. jern, vitamin B12, folinsyre og aminosyrer, prosessen tar ca. en uke.
Jern og aminosyrer inngår i selve Hb molekylet, mens vitamin B12 og folinsyre er nødvendig når forstadiene av erytrocyttene skal dele seg.
Det meste (98%) av jernet fra erytrocyttene blir brukt om igjen og bygges inn i de nye molekylene. Hvis kroppen mangler jern, vitamin B12 eller folinsyre kan det resultere i blodmangel.
Hvis ikke kroppens organer forsynes med tilstrekkelig oksygen stimuleres produksjonen av erytrocyttene og hemoglobin av et spesielt hormon - erytropoitin som dannes i nyrene. Det tar
et par uker før denne mekanismen kommer igang. En annen kompensasjonsmekanisme innebærer at erytrocyttene endrer glykogenomsetningen og øker sitt innhold av spesielt enzym 2.3 DPG, som fører til at oksygenet lettere frigjøres fra hemoglobinet.
OKSYGENMETNING
I hvile har arterielt blod en oksygenmetning (SO2) på 95-100%, dette betyr at oksygen bindes til nesten alt hemoglobin når blodet passerer lungene. Selv under hardt arbeid er SO2 93-95%. Ved arbeid i høyder over 1000m vil SO2 bli lavere jo høyere du kommer (5500m 73%). Kontakttiden mellom hemoglobinet og alveolblærene er normalt ca. 0.8 s, ved ekstreme belastninger < 10 min. kan kontakttiden synke til ca. 0.3 s. Dette kan føre til en redusert oksygenmetning.
Røyking og eksos fra biler gir fra seg stoffet karbonmonoksid (CO). CO bindes ca. 245 ganger lettere til Hb enn oksygen, det skal derfor små mengder CO til for å redusere blodets evne til å binde oksygen. Som en følge av den sterke bindingen CO har til Hb tar det lang tid før CO forsvinner fra blodet.
Hb KONSENTRASJON
Hb konsentrasjonen i blodet har stor betydning for hvor mye O2 som kan transporteres til bl.a. muskulaturen. Normalverdier er 120-150 g/l (kvinner) og 133-172 g/l (menn). Tidligere benyttet man benevningen blodprosent, 100% vil si 148 g/l. Hva som er normalt kan diskuteres, verdiene varierer fra person til person. Verdiene er man kommet frem til ved å bestemme Hb verdien til et stort antall friske personer. Når vi måler Hb konsentrasjonen får du som regel oppgitt verdien i g/dl dvs. g/l/10, man kan også oppgi verdien i mmol/l.
Ved omregning fra mmol/l til g/dl må vi multiplisere med 1.61125 (molekylvekt 64450/4000/10), dette betyr at f.eks Hb verdien 15.6 g/dl blir 9.68m mmol/l. Normalverdiene blir da 7.45-9.31 mmol/l for kvinner og 8.25-10.67 mmol/l for menn. Man bør være klar over at Hb konsentrasjonen kan synke 1.5-2 g/dl hvis blodprøven taes i liggende stilling.
Hb verdiene forandres gradvis fra barn til voksen. Små barn (2år) har ca. 11-11.5 g/dl, denne verdien øker til 13- 13.5 g/dl ved pubertetsalder 12-14 år dette gjelder både gutter og jenter. Etter puberteten stabiliserer Hb verdien hos jenter seg på 13-13.5 g/dl mens guttenes Hb verdier øker til 15-16 g/dl ved 18-20 års alderen.
Hb OG OKSTGENTRANSPORTKAPASITET
Normalt kan 1.34 ml oksygen bindes til hvert gram Hb, dvs 20.5 ml O2 pr. 100 ml blod hvis Hb konsentrasjoner en 15.2 g/dl, plasma kan binde ca. 0.3 ml O2 pr. 100 ml blod. Dette betyr at blodvolumet måtte ha vært 60-70 ganger større hvis ikke blodet hadde inneholdt Hb.
Som en følge av at kvinner har lavere Hb verdier enn menn fører dette til at de har høyere hjertefrekvens (10 slag) på en gitt submaksimal belastning hvis andre prestasjons-begrensende faktorer er like. Hjertet må pumpe ut 10% mer blod for å kompensere for en lavere Hb verdi.
En nedgang i Hb verdi fra 10 til 9 mmol/l (16.1-14.5 g/dl) betyr at blodet transporterer 10% mindre oksygen. Dette fører til 10% lavere maksimalt oksygenopptak forutsatt samme minuttvolum.
Hvis Hb konsentrasjonen synker har kroppen tre forskjellige måter for å kompensere for Hb reduksjonen.
1: Økning av minuttvolumet, enten ved økning av hjertefrekvensen eller slagvolumet eller begge deler
2: Økning av O2 avgivelsen fra blodet til muskulaturen.
3: Omfordeling av blodet til den arbeidende muskulaturen
Under submaksimalt arbeide vil kompensasjonen fordele seg med 50% økning av minuttvolumet ( nesten utelukkende hjerte-frekvensen) og 50% via en økning av oksygenuttaket fra det arterielle blodet. Dette skjer trolig dels gjennom at hemoglobinets dissosiasjonskurve (bindingsevne av O2) forskyves slik at mer O2 avgis ved et visst trykk i vevet, og dels ved at blodet i større grad enn normalt styres fra inaktive muskelgrupper og annet vev til den arbeidende muskulaturen.
Ved maksimal belastning er disse kompensasjonsmekanismene ikke tilstrekkelig til å forhindre at oksygenopptaket synker. Dette betyr at en Hb senkning kommer til å påvirke det maksimale oksygenopptaket negativt.
Selv om Hb konsentrasjonen har betydning for størrelsen på det maksimale oksygenopptaket, er det først og fremst trenings-tilstanden som bestemmer hvor høyt det maksimale oksygen-opptaket er.
Vi kan ikke hevde at en frisk person med en genetisk bestemt lav Hb konsentrasjon har et dårligere utgangspunkt enn en person med en høyere Hb konsentrasjon. Det kan tenkes at det skjer en tilpasning av blodåresystemet eller O2 avgivelsen fra blodet som kompenserer for et lavere O2 innhold i arterielt blod. Derimot er det helt sikkert at en forandring av et individs Hb konsentrasjon (høyt eller lavt utgangsnivå spiller liten rolle) medfører en motsvarende forandring av det maksimale oksygenopptaket. Økning av Hb konsentrasjonen opp til 170-180 g/l har gitt en lineær økning sv det maksimale oksygenopptaket. Ekstrem økning av Hb konsentrasjoner over 200 g/l fører til at blodets viskositet øker (blodet blir tykkere og flyter tregere) og at hjertet får en redusert pumpekapasitet (minuttvollum).
Blodgivning er i prinsippet ikke noe hinder for en idrettsmann om det utføres på et fornuftig tidspunkt. Det normale tappningsvolumet 500 ml senker Hb konsentrasjonen med 10-15 g/l. Det tar et par uker før Hb verdien og dermed det maksimale oksygenopptaket er tilbake på utgangsnivået.
BLODFORHOLD TIL IDRETTSUTØVERE
Idrettsutøvere har i gjennomsnitt lavere Hb enn befolkningen ellers, dette er en normal respons som vanligvis ikke påvirker prastasjonene negativt.
Enkelte forskere hevder at den Hb verdien kroppen innstiller seg på er den mest hensiktsmessige som best kombinerer hensynet til viskositet, oksygenbærende kapasitet og nivå av 2.3 DPG. Denne verdien varierer fra person til person.
Sammenligning av Hb verdier mellom utøvere har derfor lite for seg.
Normalverdiene av Hb har liten betydning sett fra et idrettslig synspunkt. Det er den individuelle Hb verdien som er viktig å kjenne. En utøver som normalt har en Hb verdi på 15.0 g/dl som får redusert verdien til 14.5 g/dl av ukjente årsaker får redusert fysisk prestasjonsevne. Det er derfor viktig å kjenne sin normale Hb verdi.
Ved langvarig utholdenhetstrening kan blodvolumet øke med 1-2 liter, det er god sammenheng mellom hjertestørrelsen (ml) og blodvolumet. Plasmavolumet øker mer enn blodcellene slik at hematrokitten (og Hb verdien) synker. Viskositeten til blodet blir lavere slik at hjertet kan spare energi ved å ha et lavere blodtrykk.
Utøvere som løper lange distanser, først og fremst på hardt underlag kan få en økning av ødeleggelsen av erytrocyttene. Dette kommer av at erytrocyttene blir "knust" under fotsålen når vi løper. Det er hovedsaklig løpere som lander på fremre del av foten som rammes av denne ufarlige formen for hemolyse.
Dette kan føre til at urinen rødfarges fordi nyrene tar opp avfallsstoffer fra blodet, denne tilstanden forekommer enkelte ganger etter et maratonløp. Det er meget viktig å drikke under et maratonløp, hvis ikke kan denne tilstanden føre til nyreskader. Hvis man ikke urinerer 5-6 timer etter et maratonløp eller om urinen inneholder blod bør man kontakte lege.
Overtrening kan føre til økt væskeansamling, blodet blir tynnere og Hb verdien synker, mens den virkelige verdien er uforandret.
Væskebalansen påvirker også Hb verdien. Dehydrering (væske-underskudd) fører til en hemokonstriksjon dvs. at Hb og hematrokitt øker, mens overhydrering (væskeoverskudd) fører til hemodilusjon dvs. at Hb og hematrokitt synker.
Svette inneholder 1-1.5 mg jern pr.liter, dette er normalt ingen trussel for Hb verdien fordi kosten inneholder mye mer jern enn tarmene kan ta opp.
Idrettsutøvere bør sjekke Hb konsentrasjonen et par ganger i året. Ved mistanke om jernmangel eller uforklarlig formsvikt bør man analysere jernstatusen. Om idrettsutøveren har en lav Hb verdi men normal jernstatus, har jerntabletter ingen virkning. Derimot kan jerntabletter medføre negative effekter som kvalme, forstoppelse, diare og magesmerter.
Mange idrettsutøvere med Hb verdier i nedre del av normalområdet bruker jerntabletter for sikkerhets skyld. Hvis ikke Hb konsentrasjonen øker i løpet av 4-8 uker er det nytteløst å fortsette med medisineringen.
"BLODDOPING"
Bloddoping betyr at utøveren tapper ca. 500 ml blod, blodet sentrifugeres og man tar vare på erytrocyttene. I mellomtiden trener utøveren og bygger opp Hb verdien til normalt nivå igjen. Før konkurransen tilfører man erytrocyttene igjen, man får dermed økt oksygenopptak uten å anstrenge seg.
En annen måte å øke blodets oksygentransportkapasitet er å tilføre hormonet erytropoitin. Dette stoffet stimulerer produksjonen av erytrocyttene. Ved lengre tids bruk av dette stoffet, kombinert med hard trening og konkurranser oppstår koaguleringer fordi erytrocyttene produseres i et unormalt høyt tempo. Resultatet blir at blodet blir så tykt at hjertet ikke klarer påkjenningen.
Høydeopphold har i prinsippet samme virkninger som bloddoping og erytropoitin. I høyden er luften oksygenfattig, dette kompenserer kroppen gjennom å produsere et økt antall erytrocytter. Det kan diskuteres om dette er doping, i tilfelle mer av etisk art enn medisinsk.
ANEMI (Blodmangel)
Det er ikke vanlig at idrettsutøvere har jernmangel, hvis det forekommer er det idrettsutøvere i utholdenhetsgrener og da nesten utelukkende langdistanseløpere. Den vanligste årsaken til lav Hb verdi er ikke jernmangel. Andre årsaker som "knusing" av erytrocytter under fotsålene, økning av blodvolumet og redusert stimulering av erytrocyttdannelsen i benmargen pga. at nyrene hos godt trente utøvere får tilstrekkelig oksygen til tross for en reduksjon av Hb konsentrasjonen.
En viss økning av jerntapet forekommer hos utholdenhets-utøvere, først og fremst løpere. Svetting, blod i urinen og små blødninger fra mage/tarm kanalen. Med et normalt kosthold kan man unngå jernmangel til tross for den marginnele økningen av jerntapet.
Anemi betyr at man har for lav Hb verdi. Årsaken kan være at man har for få erytrocytter,eller at erytrocyttene inneholder for lite Hb, eller begge deler. Siden de fleste mennesker ikke kjenner sin normale Hb verdi, blir anemi definert som Hb verdier under 13.3 g/dl /8.25 mmol/l for menn og 12.0 g/dl / 7.45 mmol for kvinner. Verdiene gjelder voksne personer, barn har lavere verdier.
Anemi kan ha forskjellige årsaker, større blødninger er en selvsagt årsak, men også små blødninger som pågår over lang tid og regelmessige blødninger som menstruasjon kan føre til blodmangel.
Kvinner taper ca. 25mg jern under menstruasjonen. Norsk normalkost inneholder 10-20 mg jern pr. døgn. Av dette absorberes 5-10%, ved jernmangel 10-20% dvs. 0.5-3 mg pr. døgn. De fleste kvinner trenger ikke jerntilskudd for å opprettholde en stabil Hb verdi.
Anemi kan også forekomme hvis erytrocyttenes livstid forkortes, benmargen rekker ikke å kompensere for tapet gjennom økt nydanning av erytrocytter. Benmargens aktivitet kan også hemmes av inflammasjoner og infeksjoner, sykdom i selve benmargen kan også føre til redusert produksjon av erytrocytter.
Jernmangel er den vanligste årsaken til anemi. En liten del av kroppens totale jerninnhold fungerer som transportjern og er bundet til et spesielt eggehvitestoff i blodet, stoffet kalles transferrin (TIBC), og det dannes i nyrene. Enkelt uttrykt kan man si at transferrin henter jern fra tarmen og transporterer det til benmargen. Mengden jern i blodserum i forhold til transferrin angis som transferrinmetning (serumjern*100/TIBC). Ved jernmangel synker andelen av serumjern mens transferrinandelen stiger, transferrinmetningen blir dermed lav. Jernmangelanemi kan som regel bekreftes hvis transferrinmetningen er mindre enn 15%.
Jernmangel kan også bekreftes ved å måle ferritininnholdet i serum. Ferritin er et eggehvitestoff som fungerer som depot for jern, det finnes i store mengder hovedsaklig i benmarg og lever. Normalt "lekker" små mengder ferritin ut i serum, ferritininnholdet gjenspeiler derfor normalt den totale mengden jern i kroppen. En redusert serumferritinverdi (under 16 mg/l) betyr at man har jernmangel. Ved inflammatoriske sykdommer, infeksjoner og leversykdommer "lekker" det ut mer ferritin enn vanlig, dette kan skjule at man har jernmangel. Den sikreste måten å stille diagnosen er å måle mengden hemosiderin i benmargen fordi hemosiderin avspeiler jernforekomsten i benmargens depoer.
Ved jernmangel bør man ta jerntabletter til Hb verdien normaliseres og jerndepoene er fulle, dette tar vanligvis et par måneder.
Ved mangel på vitamin B12 og folinsyre får vi en spesiell type anemi med store umodne erytrocytter og lav Hb verdi. Anemi som kommer av mangel på vitamin B12 kaller pernicøs anemi og er en følge av at personen mangler et substrat som normalt dannes i mageslimhinnen. Denne substansen er nødvendig for at personen skal kunne ta opp vitamin B12 fra tarmveggen.
Pernicøs anemi er sjelden hos unge mennesker, de fleste som rammes av denne sykdommen er 40-70 år gamle. Anemi som kommer av mangel på vitamin B12 og folinsyre krever ekstra tilførsel av disse stoffene resten av livet.
KOSTHOLDSRÅD
Vi bør tilføre kroppen minst 10 mg (M) og 18 mg (K) jern hver dag, dette er vanligvis ikke noe problem med et normalt kosthold. Jern finnes i to forskjellige former i matvarer. I kjøtt og blodprodukter opptrer en del av jernet bundet ti hemoglobin og myoglobin ("hem"jern). Dette blir letter tatt opp enn jern og jernsalter fra andre matvarer. Viktige jernkilder er blodprodukter, kjøtt, lever og kornprodukter, i uorganisk form (jernsalter) også i frukt og visse grønnsaker.
Vitamin C øker kroppens evne til å tå opp jernet, poteter, grønnsaker og appelsinjuice kan stimulere opptaket av jern.
Hemmende faktorer for jernopptaket er te, kaffe og alkaliske (syrenøytraliserende) stoffer f.eks. natriumbikarbonat.
Kli og korn inneholder relativt store mengder jern (5-15mg pr. 100 g vare). Fibrene i kli og korn inneholder fytinsyre. Fytinsyre har den negative evne at den binder viktige mineraler bl.a. jern. Hvis man baker brødet selv er ikke dette noe problem, hvete, rug, bygg og havre inneholder nemlig enzymet fytase som fullstendig bryter ned fytinsyren.
Dersom du spiser mye kli og helkorn bør du "skylle" ned kornfibrene med et glass melk ( 1 gram kli inneholder 7 mg fytinsyre, 1 mg fytinsyre kan binde ca, 1.7 g kalsium).
Kalsiuminnholdet i melken vil til en viss grad kunne nøytralisere fytinsyren, slik at de øvrige mineralene ikke bindes så lett til fytinsyren og dermed lettere blir tatt opp i kroppen.
© B.V.N. 1995.
LITTERATUR Asmussen,E.,Nielsen,M.,(1987). Lærebog i menneskets fysiologi. Badtke,G.,(1989). Sportmedizinische Grundlagen. Körpererziehung und Training. 2.überarbeitete Auflage. Bahr,R.,Hallèn,J.,Medbø,J.I.,(1992). Testing av idrettsutøvere. Forsberg,A.,Saltin,B.,(red.)(1988). Konditionsträning i teori och praktik. Forsberg,A.,Saltin,B.,(red.)(1984). Styrketräning. Zintl,F.,(1988). Ausdauertraining. Grundlagen, Methoden, Trainingssteuerung.