Mysterie van de dag: waarom is bloed rood?

Het bloed van de meeste dieren is rood. Sommige ongewervelde dieren, zoals garnalen, hebben blauw bloed. Wat maakt dat ons bloed rood ziet en niet blauw?

Ons bloed heeft veel functies. Vooral de transportfunctie is gekend omdat het bloed hormonen en zuurstof transporteert, voedingsstoffen vanuit het spijsverteringstelsel aanvoert en afvalstoffen afvoert naar de lever en de nieren. Het bloed heeft ook een belangrijke afweerfunctie. Het zorgt voor de bestrijding van infecties en lichaamsvreemde stoffen.

De belangrijkste functie van het bloed is ongetwijfeld het transport van zuurstof van de longen naar de verschillende organen. Het vervoer van zuurstof gebeurt door de rode bloedlichaampjes. Deze hebben een kenmerkende biconcave vorm die de uitwisseling van zuurstof moet vergemakkelijken. Zij vervoeren niet alleen zuurstof van de longen naar de organen maar ook koolstofdioxide van de organen naar de longen.

Naast de rode bloedlichaampjes bevat het bloed nog tal van andere bestanddelen. Zo bevat het drie soorten witte bloedcellen.

De B-cellen maken antistoffen aan die niet-lichaamseigene stoffen herkennen. Ze binden zich met de lichaamsvreemde stoffen. De T-cellen herkennen en vernietigen cellen die bijvoorbeeld door een virus zijn aangetast. De macrofagen gaan dan weer ziektekiemen uit het bloed verwijderen.

De bloedplaatjes zorgen voor de bloedstolling.

Al deze cellen zwemmen rond in een vloeistof die we plasma noemen. Naast water bevat plasma ook zouten, eiwitten, suiker, vetten en sporenelementen zoals zink, magnesium en calcium.

Het ligt voor de hand dat bloed rood ziet omwille van de rode bloedlichaampjes. En de rode bloedlichaampjes zien rood omwille van het hemoglobine dat binnenin zit. Dit eiwit kan zuurstof binden en dus ook vervoeren. Hemoglobine bestaat uit vier eiwitketens die centraal een ijzeratoom bevatten. Deze verbinding wordt de heemgroep genoemd. De structuur is belangrijk voor het vervoer van zuurstof. Als het bloedlichaampje in de bloedvaten van de longen komt zal de aanwezige zuurstof via diffusie het bloedlichaampje binnendringen. De zuurstof wordt in het bloedlichaampje gebonden aan het hemoglobine dankzij een binding aan het ijzeratoom. Zo wordt het hemoglobine omgezet in oxyhemoglobine.

Vervolgens zal het zuurstofrijke bloed vervoerd worden vanuit de longen naar de doelorganen. Daar is minder zuurstof aanwezig en zal het omgekeerde gebeuren. De zuurstof die gebonden was aan de heemgroep zal loskomen en door diffusie de cel verlaten. Op die manier wordt oxyhemoglobine omgezet naar deoxyhemoglobine.

Van fel naar donkerrood

We weten nu al dat de rode bloedcellen rood zien omwille van het hemoglobine maar we weten nog niet waarom het hemoglobine rood ziet. Hemoglobine is een eiwit en de meeste eiwitten zijn niet gekleurd omdat ze geen licht absorberen. Maar als er een metaal zich bindt aan het eiwit kan er wel licht geabsorbeerd worden en is het eiwit wel gekleurd. Dus als ijzer onder de vorm van de heemgroep aanwezig is in het hemoglobine dan zal het eiwit ook kleuren.

De absorptie van licht in een stof zoals een eiwit en de doorgelaten kleuren worden gemeten met een spectrofotometer. Deze meet de absorptie in functie van de golflengte. Als resultaat krijgt men dan een absorptiespectrum. Voor oxyhemoglobine en deoxyhemoglobine wordt er boven de golflengte van 600 nm bijna geen licht geabsorbeerd. Het rode licht bevindt zich op de golflengtes boven de 600 nm. Het rode licht zal dus niet tegengehouden worden door hemoglobine waardoor deze rood zal kleuren.

Er bestaat ook een klein verschil tussen oxyhemoglobine en deoxyhemoglobine. Oxyhemoglobine is feller rood en deoxyhemoglobine is eerder donker rood. Vandaar ook het verschil in kleur van het bloed in slagaders dat veel oxyhemoglobine bevat en ook rijker is aan zuurstof en het bloed in de aders dat veel deoxyhemoglobine bevat en minder rijk aan zuurstof is.

Blauw bloed?

Maar hoe komt het dan dat sommige dieren blauw bloed hebben? Vooral ongewervelde dieren zoals garnalen, kreeften, slakken, inktvissen en krabben hebben donkerder bloed dan de meeste gewervelde dieren. De ongewervelde dieren met blauw bloed hebben een ander eiwit om hun zuurstof te vervoeren. Zij hebben geen hemoglobine maar hemocyanine. Hemocyanine zit niet in bloedlichaampjes zoals het hemoglobine maar circuleert vrij in het bloed. Beide eiwitten verschillen ook omdat ze binden met een ander metaal. Hemoglobine gaat een binding aan met ijzer maar hemocyanine gebruikt koper. Daardoor is het absorptiespectrum en dus ook de kleur van hemocyanine anders dan dat van hemoglobine. Hemocyanine zal vooral het blauwe licht niet absorberen waardoor het blauw zal kleuren.

De term “blauw bloed” wordt ook gebruikt voor mensen van adellijke afkomst. Maar die benaming heeft niets te maken met de kleur van hun bloed. Volgens sommigen wordt de term “blauw bloed” gebruikt voor de adel omdat edellieden zich vroeger vaak tooiden in dure blauwe gewaden. De grondstoffen om kledij blauw te kleuren waren vroeger zeer duur waardoor blauwe kledij vooral gedragen werd door rijke edellieden. Zij werden vereenzelvigd met de kleur van hun kledij.

Een andere hypothese stelt dat edellieden een bleke huidskleur hadden omdat zij niet buiten moesten werken zoals het gewone volk. Daardoor waren hun aders beter zichtbaar op hun ledematen en leek het alsof er blauw bloed door hun aders stroomde.