Het vloeibare gedeelte van het bloed, het plasma, is een complexe oplossing die voor meer dan 90 procent uit water bestaat. Het water van het plasma is vrij uitwisselbaar met dat van de lichaamscellen en andere extracellulaire vloeistoffen en is beschikbaar om de normale staat van hydratatie van alle weefsels in stand te houden. Water, het grootste bestanddeel van het lichaam, is essentieel voor het bestaan van elke levende cel.
© Y tambe
Het belangrijkste oplosmiddel van plasma is een heterogene groep eiwitten die ongeveer 7 gewichtsprocenten van het plasma uitmaakt. Het voornaamste verschil tussen het plasma en de extracellulaire vloeistof van de weefsels is het hoge eiwitgehalte van het plasma. Plasma-eiwit oefent een osmotisch effect uit waardoor water de neiging heeft van andere extracellulaire vloeistoffen naar het plasma te stromen. Wanneer eiwit uit de voeding in het maagdarmkanaal wordt verteerd, komen individuele aminozuren vrij uit de polypeptideketens en worden geabsorbeerd. De aminozuren worden via het plasma naar alle delen van het lichaam getransporteerd, waar zij door de cellen worden opgenomen en op specifieke manieren worden geassembleerd tot proteïnen van vele soorten. Deze plasma-eiwitten komen vrij in het bloed uit de cellen waarin zij werden gesynthetiseerd. Een groot deel van de plasma-eiwitten wordt in de lever geproduceerd.
Het belangrijkste plasma-eiwit is serumalbumine, een betrekkelijk kleine molecule, waarvan de voornaamste functie is water in de bloedbaan vast te houden door zijn osmotisch effect. De hoeveelheid serumalbumine in het bloed is een bepalende factor voor het totale volume plasma. Door uitputting van serumalbumine kan vocht de circulatie verlaten en zich ophopen en zwelling van zachte weefsels (oedeem) veroorzaken. Serumalbumine bindt bepaalde andere stoffen die in plasma worden vervoerd en fungeert zo als een aspecifiek transporteiwit. Bilirubine, bijvoorbeeld, wordt aan serumalbumine gebonden tijdens zijn passage door het bloed. Serumalbumine heeft fysische eigenschappen waardoor het gescheiden kan worden van andere plasma-eiwitten, die als groep globulinen worden genoemd. In feite vormen de globulinen een heterogeen geheel van eiwitten met zeer uiteenlopende structuur en functie, waarvan er hier slechts enkele zullen worden genoemd. De immunoglobulinen, of antilichamen, worden aangemaakt als reactie op een specifieke vreemde stof, of antigeen. Bij toediening van poliovaccin bijvoorbeeld, dat gemaakt is van gedood of verzwakt poliovirus, verschijnen in het plasma antilichamen die met het poliovirus reageren en het ontstaan van de ziekte voorkomen. Antilichamen kunnen worden geïnduceerd door vele vreemde stoffen, naast micro-organismen; immunoglobulinen zijn betrokken bij sommige overgevoeligheids- en allergische reacties. Andere plasma-eiwitten houden zich bezig met de stolling van het bloed.
Vele eiwitten zijn op zeer specifieke wijze betrokken bij de transportfunctie van het bloed. Bloedlipiden worden in eiwitmoleculen opgenomen als lipoproteïnen, stoffen die belangrijk zijn bij het lipidetransport. IJzer en koper worden in plasma getransporteerd door unieke metaalbindende eiwitten (respectievelijk transferrine en ceruloplasmine). Vitamine B12, een essentiële voedingsstof, is gebonden aan een specifiek transporteiwit. Hoewel hemoglobine normaal gesproken niet in het plasma vrijkomt, is er een hemoglobine-bindend eiwit (haptoglobine) beschikbaar om hemoglobine naar het reticulo-endotheliale systeem te transporteren als er hemolyse (afbraak) van rode cellen optreedt. Het serum haptoglobine gehalte wordt verhoogd tijdens ontstekingen en bepaalde andere aandoeningen; het wordt verlaagd bij hemolytische ziekte en sommige vormen van leverziekte.
Lipiden zijn aanwezig in plasma in suspensie en in oplossing. De concentratie van lipiden in plasma varieert, vooral in verhouding tot de maaltijden, maar is gewoonlijk niet hoger dan 1 gram per 100 milliliter. De grootste fractie bestaat uit fosfolipiden, complexe moleculen die behalve vetzuren en glycerol ook fosforzuur en een stikstofbasis bevatten. Triglyceriden, of enkelvoudige vetten, zijn moleculen die alleen uit vetzuren en glycerol bestaan. Vrije vetzuren, lager in concentratie dan triglyceriden, zijn verantwoordelijk voor een veel groter transport van vet. Andere lipiden omvatten cholesterol, een belangrijke fractie van de totale plasmalipiden. Deze stoffen komen in plasma voor in combinatie met eiwitten van verschillende soorten als lipoproteïnen. De grootste lipidedeeltjes in het bloed staan bekend als chylomicronen en bestaan grotendeels uit triglyceriden; na absorptie uit de darm passeren zij lymfekanalen en komen via de thoracale lymfekanaal in de bloedbaan terecht. De andere plasma-vetten zijn afkomstig uit de voeding of komen vanuit de weefsels in het plasma terecht.
Enkele plasma-bestanddelen komen in lage concentratie in het plasma voor, maar hebben een hoge omloopsnelheid en een groot fysiologisch belang. Een van deze bestanddelen is glucose, of bloedsuiker. Glucose wordt geabsorbeerd uit het maagdarmkanaal of kan vanuit de lever in de circulatie worden gebracht. Het levert een energiebron voor weefselcellen en is de enige bron voor sommige cellen, waaronder de rode cellen. Glucose wordt geconserveerd en gebruikt en wordt niet uitgescheiden. Aminozuren worden ook zo snel getransporteerd dat het plasmaniveau laag blijft, hoewel ze nodig zijn voor alle eiwitsynthese in het lichaam. Ureum, een eindproduct van het eiwitmetabolisme, wordt snel door de nieren uitgescheiden. Andere stikstofhoudende afvalprodukten – urinezuur en creatinine – worden op dezelfde wijze verwijderd.
Verschillende anorganische stoffen zijn essentiële bestanddelen van plasma, en elk heeft speciale functionele eigenschappen. Het overheersende kation (positief geladen ion) van het plasma is natrium, een ion dat in de cellen in een veel lagere concentratie voorkomt. Vanwege het effect van natrium op de osmotische druk en de vloeistofbewegingen is de hoeveelheid natrium in het lichaam van grote invloed op het totale volume van de extracellulaire vloeistof. De hoeveelheid natrium in plasma wordt door de nieren geregeld onder invloed van het hormoon aldosteron, dat door de bijnier wordt afgescheiden. Als de hoeveelheid natrium in de voeding groter is dan nodig, wordt het teveel door de nieren uitgescheiden. Kalium, het belangrijkste intracellulaire kation, komt in plasma in een veel lagere concentratie voor dan natrium. De renale uitscheiding van kalium wordt beïnvloed door aldosteron, dat de retentie van natrium en het verlies van kalium veroorzaakt. Calcium in plasma is deels gebonden aan eiwitten en deels geïoniseerd. De calciumconcentratie wordt beïnvloed door twee hormonen: bijschildklierhormoon, dat het calciumgehalte doet stijgen, en calcitonine, dat het calciumgehalte doet dalen. Magnesium is, net als kalium, een overwegend intracellulair kation en komt in lage concentraties in plasma voor. Variaties in de concentraties van deze kationen kunnen ingrijpende gevolgen hebben voor het zenuwstelsel, de spieren en het hart, gevolgen die normaliter door nauwkeurige reguleringsmechanismen worden voorkomen. IJzer, koper en zink zijn in sporenhoeveelheden nodig voor de synthese van essentiële enzymen; daarnaast is veel meer ijzer nodig voor de productie van hemoglobine en myoglobine, het zuurstofbindende pigment van de spieren. Deze metalen komen in lage concentraties in plasma voor. Het belangrijkste anion (negatief geladen ion) van plasma is chloride; natriumchloride is het belangrijkste zout. Bicarbonaat speelt een rol bij het transport van kooldioxide en bij de regeling van de pH. Fosfaat heeft ook een bufferende werking op de pH van het bloed en is van vitaal belang voor de chemische reacties van de cellen en voor het metabolisme van calcium. Jodide wordt in sporenhoeveelheden door het plasma getransporteerd; het wordt gretig opgenomen door de schildklier, die het in het schildklierhormoon opneemt.
De hormonen van alle endocriene klieren worden in het plasma afgescheiden en naar hun doelorganen getransporteerd, de organen waarop zij hun werking uitoefenen. De plasmaniveaus van deze stoffen weerspiegelen vaak de functionele activiteit van de klieren die ze afscheiden; in sommige gevallen zijn metingen mogelijk hoewel de concentraties uiterst laag zijn. Onder de vele andere bestanddelen van plasma bevinden zich talrijke enzymen. Sommige daarvan lijken eenvoudigweg uit weefselcellen te zijn ontsnapt en hebben in het bloed geen functionele betekenis.