Verestä tiedetään, että se kuljettaa happea keuhkoista kudoksiin ja kuljettaa kudoksissa hengitysmetabolian aikana syntyvää hiilidioksidia keuhkoihin vapautettavaksi. Verellä on monia muitakin tehtäviä eliöissä, joissa on verenkiertojärjestelmä. Veri kuljettaa tärkeimmät orgaaniset ravintoaineet suolistosta (jossa ne imeytyvät) maksaan (jossa ne käsitellään) ja lopulta muihin elimiin. Veri kuljettaa orgaaniset jätteet ja ylimääräiset mineraali-ionit munuaisiin erittymistä varten. Veri kuljettaa myös hormoneja ja muita kemiallisia viestinviejiä eri sisäeritysrauhasista niiden tiettyihin kohde-elimiin. Lopuksi veri sisältää soluja ja vasta-aineproteiineja, jotka puolustautuvat tauteja vastaan.
Ihmisen verenkiertoelimistössä on noin 5-6 litraa verta. Lähes puolet sen tilavuudesta koostuu soluista: punasoluista (erytrosyytit), jotka kuljettavat happea ja hiilidioksidia, ja paljon pienemmistä määristä valkosoluja (leukosyytit) sekä verihiutaleista, jotka ovat osa puolustusjärjestelmää (immuunijärjestelmää).
Jokainen ihmisen solu tarvitsee tasaisen happikaasun, O2:n, määrän. Jokainen solu tarvitsee myös tavan hävittää CO2-kaasua. Punasolut (erytrosyytit) hoitavat molemmat tehtävät, kuljettavat happea keuhkoista soluihin ja hiilidioksidia soluista keuhkoihin. Punasolujen aktiivinen aine on hemoglobiinimolekyyli, pallomainen, punaisen värinen proteiini, jossa on sitoutumiskohtia O2:lle ja CO2:lle. Hemoglobiinin rakenne on esitetty alla.
Veren solunulkoista osaa kutsutaan veriplasmaksi. Plasma on noin 90 painoprosenttia vettä. Plasman proteiinit muodostavat kolme neljäsosaa plasman sisältämien liuosten painosta. Erilaisilla plasman proteiineilla on useita tärkeitä tehtäviä. Näihin kuuluu kyky kuljettaa tärkeitä ravintoaineita, kuten lipidejä ja rasvahappoja, sekä joitakin hivenaineita, vitamiineja ja hormoneja. Plasman vasta-aineet auttavat torjumaan taudinaiheuttajien hyökkäyksiä, ja proteaasi-inhibiittorit suojaavat proteaasien hajottavia vaikutuksia vastaan. Fibrinogeeni, veren hyytymiskaskadin kohde, on toinen runsaasti esiintyvä plasman proteiini. Loput liuenneista aineista ovat orgaanisia ravintoaineita ja aineenvaihduntatuotteita, jätteitä ja epäorgaanisia suoloja. Taulukossa 1 esitetään ihmisen normaalin veriplasman pääkomponentit ja niiden yleinen tehtävä.
Veriplasman pääkomponentit
Komponentti | Konsentraatio (g/100 ml) | Toiminto |
Valkuaiset (yhteensä) | 5.8-8.0 | |
Serumalbumiini | 3.0-4.5 | Osmoottinen säätely, Rasvahappojen kuljetus |
α-globuliinit | 0.7-1.5 | Lipidien, kuparin, kilpirauhashormonin kuljetus |
β-globuliinit | 0.6-1.1 | Lipidien, raudan ja muiden metallien kuljetus |
γ-globuliinit | 0.7-1.5 | Vasta-aineet |
Fibrinogeeni | 0.3 | Veren hyytymisaine |
Lipidit (yhteensä) | 0.4-0.7 | |
Triasyyliglyserolit | 0.4-0.7 | Polttoaine matkalla varastoon |
Fosfolipidit | 0.15-0.25 | Membraanikomponentit |
Kolesteroli & esterit | 0.15-0.25 | Membraanikomponentit |
Vapaat rasvahapot | 0.01-0.03 | Lihasten välitön polttoaine |
Glukoosi | 0.07-0.09 | Hiilihydraatin kuljetusmuoto maksasta perifeerisiin kudoksiin |
Aminohapot | 0.035-0.065 | Valkuais-synteesin esiasteet |
Hiurea | 0.02-0.03 | Aminohappokatabolian typeneritystuote |
Virtsahappo | 0.002-0.006 | Puriinien aineenvaihdunnan typeneritystuote |
Yksessä millilitrassa verta on noin 5 miljardia (5 x 109) erytrosyyttiä. Nämä solut ovat lähinnä hemoglobiinimolekyylien kiertäviä säiliöitä. Veri on täynnä erytrosyyttejä jokainen solu on täynnä hemoglobiinimolekyylejä. Suurin osa punasolun kiinteästä aineesta on hemoglobiinia. O2:n ja CO2:n kuljettamiseksi verenkierrossa elimistön on tuotettava suuri määrä erytrosyyttejä ja sen on tuotettava suuri määrä hemoglobiinia. Hemoglobiini syntetisoidaan erytrosyyttien sisällä, kun ne muodostuvat luuytimessä. Terve aikuinen mies syntetisoi noin 900 biljoonaa (9 x 1014) molekyyliä hemoglobiinia sekunnissa korvatakseen normaalin kulumisen vuoksi menetetyn hemoglobiinin. Hemoglobiinin ja sen säilytysastian, erytrosyytin, synteesin on katettava suuri osa elimistön ravinnontarpeesta ympäristöstä. Muistutetaan, että hemoglobiini koostuu neljästä alayksiköstä. Kukin alayksikkö sisältää proteettisen ryhmän nimeltä hemi.
Hemi on tasomainen orgaaninen molekyyli ja se on pieni suhteessa proteiinialayksikköön. Häme-ryhmä on esitetty kuvassa 1. Hemirengas sisältää yhden rauta-atomin, joka deoksihemoglobiinissa on hapetusasteessa +2. Tämä hemoglobiinin Fe(II)-muoto voi sitoa yhden happimolekyylin. Hema-alayksikkö sijaitsee hydrofobisessa taskussa, jota alfahelixin putkimaiset segmentit rajaavat.
Veriryhmät
Veriryhmät määräytyvät perimän perusteella, ja ne määräytyvät veressä olevien proteiinien perusteella. Näitä proteiineja kutsutaan agglutinogeeneiksi ja niitä on punasolujen pintakalvoilla. Eri veriryhmille on 3 geeniä: Koska saamme geenit vanhemmiltamme, se tarkoittaa, että saamme kaksi geeniä (yhden kummaltakin vanhemmalta), jotka määrittävät veriryhmämme. Kun mahdollisia geenejä on 3, se tarkoittaa, että variantteja on 6:
AA tai AO = A-tyyppi
BB tai BO = B-tyyppi
OO = O-tyyppi
AB = AB-tyyppi
Tämä tarkoittaa, että veriryhmän määrityksessä on neljä pääveriryhmää: A, B, AB ja O.
Geettisen tyypittelyn lisäksi veriryhmän ryhmiin jakamiseen käytetään vielä erästä muuta tekijää, jota kutsutaan nimellä Rhesus-tekijä. Tutkiessaan Rhesusapinoita tutkijat löysivät veriproteiinin, jota esiintyy joidenkin ihmisten veressä, kun taas toisilla sitä ei ole. Tämän tekijän esiintymistä tai puuttumista kutsutaan Rhesus-tekijäksi, ja sen esiintyminen merkitään +-merkillä ja puuttuminen -merkillä. Nyt siis 4 pääveriryhmäämme jaetaan edelleen 8:aan:
A+ A-
B+ B-
AB+ AB-
O+ O-
Väestössä veriryhmiä ei esiinny samoja määriä:
Veriryhmämääritys on analyyttinen prosessi, jota käytetään henkilön veriryhmän määrittämiseksi kokoverenäytteestä. Veriryhmien tutkimusaluetta kutsutaan serologiaksi. Serologit havaitsevat ABO-antigeenit käyttämällä kullekin veriryhmälle ominaisia vasta-aineita. Vasta-aineet ovat proteiinimolekyylejä, joilla on lukko-avain-tyyppinen mekanismi, joka tunnistaa spesifiset ABO-antigeenit, sitoutuu niihin ja saa ne saostumaan liuoksesta paakkuina.
Serologi valmistaa pieniä näytteitä verinäytteistä ja lisää sitten näihin näytteisiin kullekin veriryhmälle sopivia vasta-aineita. Sen perusteella, mikä verinäyte ”paakkuuntuu”, hän voi määrittää veriryhmän. Vastaavasti näytteisiin lisätään myös vasta-aine Rhesus-tekijän esiintymisen tai puuttumisen määrittämiseksi. Alla olevassa kuvassa esitetään testien tulokset ja miten niitä tulkitaan veriryhmän määrittämiseksi.
Verityyppitestien tulokset
Verinäytteet
Verinäytteitä on kolmea päätyyppiä:
- Verinäytteet – Kyseessä on veri, joka on otettu suoraan epäillyltä tai uhrilta, ja se voidaan analysoida molempien tyyppien osalta, ja sen avulla voidaan poimia DNA-todisteita.
- Veripisarat – Tämä on verta, joka on jäänyt jälkiin tai tahroihin, jotka osoittavat joko uhrin tai epäillyn liikkumista rikospaikalla. Veripisarat voivat kertoa tutkijalle suunnan, korkeuden, josta ne pudotettiin, ja joskus jopa käytetyn aseen. Niitä voidaan myös kerätä tyypittelyä varten, ja jos ne eivät ole liian pilaantuneita, niistä voidaan kerätä DNA:ta.
- Veriroiskeet – Tämä on verta, joka sinkoutuu kohti pintaa väkivallan seurauksena. Roiskeiden avulla voidaan määrittää käytetyn aseen tyyppi, hyökkääjän pituus, liikkuminen rikospaikalla ja se, onko ruumista siirretty kuoleman jälkeen.