A 血液
1 血液の成分
・血液
■約55%の液体成分(血漿)と約45%の有形成分(血球)からなる
■体重の約8%
・血球
■赤血球,白血球,血小板
・血漿中には,アルブミンや血液凝固因子などの多様な蛋白質が含まれている
2 血液系の役割
血液は血管の中を全身くまなく循環し,細胞・臓器の機能を維持するという生命維持には欠かせない多様な役割を担っている
①酸素と二酸化炭素の運搬
■肺で吸気中に含まれる酸素を取り込み,全身臓器へ酸素を運搬し,末梢組織で酸素を放出すること
■これを担うのがヘモグロビン
■酸素と結合したヘモグロビン
・デオキシヘモグロビン
■組織で酸素を放出したヘモグロビン
・組織では代謝によって産生された二酸化炭素を取り込み,これを肺へ運搬し呼気中に排出する
・組織から出てきた二酸化炭素の多くは「炭酸水素イオン」として呼気中に排出される
・生理的条件下では血液による酸素運搬のほとんどがヘモグロビンを介して行われる
・ごくわずかな酸素は血液に物理的に溶解する
②物質の運搬
・副腎や甲状腺などの局所で分泌されたホルモン
■血流により全身の組織へ運ばれて作用を発現する
■全身臓器における代謝の結果産生された尿素窒素,クレアチニンなどの老廃物は,血液によって腎臓へ運ばれ尿中に排泄される
③生体内部環境の維持
■体温調節,酸塩基平衡の調節,浸透圧,体液量の調節
・血液
■血液循環によって体内に熱を均等に分布させ,必要に応じて熱の放散・保持を行うことで体温調節に関与している
・運動により体内で熱が産生された場合
■皮膚の血流を増加させ発汗により熱を体外へ放散する
・血液は二酸化炭素の肺からの呼出とともに,腎臓と血液自身の緩衝作用により,体内の酸塩基平衡を保ち血液pHを維持している
④生体防御機能
・生体内を自由に移動できる白血球は,その貪食能や免疫応答により感染あるいは異物に対抗しており,生体防御機構の重要な担い手である
⑤止血・凝固機能
■血小板と凝固因子の作用による止血機構が作動し,失血に対抗する
・出血部位にはまず血小板が粘着凝集し,血小板血栓による止血が行われ,引き続き血液凝固機序が作動しフィブリンによる止血が完了する
B 血球
・血球
■赤血球,白血球,血小板に大別される
■血球の産生の場である骨髄では,末梢血に認められる血球のみならず,それらのさまざまな成熟段階の細胞が認められる
1 赤血球
・両面に陥凹を有する直径約7〜8μm,厚さ約2μmの扁平な円盤状を呈する無核細胞
・毛細血管床など狭い空間を通過する際に十分な変形能を発揮する。高い変形能のおかげで容易に破壊されない
・球形に比べ表面積が大きいため肺および組織におけるガス交換の効率が高い
■成人男性で500万個
■成人女性で450万個
・血液の総容量に対する容積の割合(ヘマトクリット値)は「40~45%」である
■ヘモグロビンであり,酸素および二酸化炭素の運搬を担い,血液緩衝系としても作用している
・ヘモグロビン1gは最大1.34mLの酸素と結合
2 白血球
・白血球数
■健康成人で血液1mm3当たり5,000~1万個が目安
・寿命
■赤血球の80〜120日と比べるとはるかに短い
■例えば、寒冷刺激,運動,精神的ストレスや激痛時などには増加傾向を示す
■感染症,熱傷や手術などの外科的ストレスが加わった場合,あるいは白血病などでも白血球数は増加する
・好中球
■白血球のなかで最多数を占める
リンパ球
■リンパ球は骨髄のみで分化・成熟する
■特異的抗体(免疫グロブリン)を分泌して液性免疫を担う
・T細胞
■骨髄から胸腺に移行して分化・成熟する
■免疫を記憶するリンパ球を増産して細胞性免疫機能を発揮
出典:ゴロ−@解剖生理イラスト
3 血小板
・血小板
■骨髄の巨核細胞の細胞質から生成される直径2~5μmの不正形をした小体
・血液1㎥当たり
■15万~50万個程度存在
・血小板は非常に壊れやすく,その寿命は8~11日
・血小板の主たる役割
■小さな血管の破綻による出血に対し初期的な止血を図ること
4 血球の産生
・血球の産生は胎生期と生後で大きく異なる
・生後は骨髄が造血の中心場所となり,加齢に伴って部位が変わっていく
・すべての血球は,その源をさかのぼると1種類の幹細胞という血球にたどりつく
赤血球
・骨髄で幹細胞から赤芽球を経て産生される
・主成分であるヘモグロビンは鉄,ポルフィリン,グロビンから合成される
・寿命を迎えた赤血球は,その大部分が脾臓で破壊される
■エリスロポエチン
・エリスロポエチン
■血液中の酸素分圧低下に伴い,腎尿細管間質細胞から分泌される
・慢性腎不全により腎機能が低下すると
■エリスロポエチンの産生が低下するため貧血を引き起こす
白血球
・骨髄で幹細胞から分化した骨髄系細胞とリンパ系細胞から産生される
■顆粒球や単球が産生
・リンパ系細胞
■リンパ球が産生
・白血球のなかでもっとも多い好中球は、幹細胞から分化・成熟した骨髄芽が球から産生
・好中球は血流中では約10時間しか滞留せず,すべてが組織へ移行する
・好中球の寿命
■約4日で,寿命に達した好中球は自己崩壊する
血小板
・巨核球は細胞質から小片が分離し,これが血小板になる
・血小板は最終的には脾臓で破壊される
C 血漿
1 血漿とその成分
・体液(水分)
■成人男子では体重の約60%を占めており,その約2/3は細胞内液,約1/3は細胞外液
に存在する
・細胞外液
約3/4は間質液,約1/4が血管内に血漿として存在
2 血漿の役割
・血漿の機能
■生体の恒常性を維持している
・血漿中のアルブミン
■膠質浸透圧を維持し,血管内に水分をとどめるために大きな役割を担っている
D 血液型
・輸血においては赤血球の血液型がもっとも重要
・なかでもABO式血液型とRh式血液型がとくに重要である
1 ABO式血液型
・ABO式血液型
■赤血球表面のA抗原およびB抗原の存在により決定される
・A型(40%)>O型(30%)>B型(20%)>AB型(10%)
2 R式血液型
テキストP147参照
E 骨髄の構造と機能
・骨
■骨膜に覆われ,骨の表層は硬い皮質骨からなり,全骨量の約80%を占める
・深層は海綿骨で,全骨量の約20%であるが,表面積は皮質骨の2倍以上を占める
・骨髄
■海綿骨の間隙および髄腔を満たす組織
・骨の表面には栄養孔が存在し,髄腔につながり,血液が供給されている
・骨髄
■赤色骨髄と黄色骨髄に分けられる
■毛細血管に富み,赤血球,血小板,白血球を作る造血組織として働く
・小児の骨髄組織はすべて「赤色骨髄」
・加齢とともに脂肪に富んだ黄色骨髄に置き換わる
■扁平骨(腸骨,頭骨,肩甲骨,胸骨など)に存在
F 脾臓
・脾臓
■リンパ組織,造血組織が変化・発達したもので,正常では80~120g
・膵臓の尾側端に脾動静脈を介してつながり腹腔のもっとも左上背側,左側腎臓の腹側に位置する
・血管の出入口
・中央では脾動静脈を介して膵臓
・上部では短胃動静脈を介して胃大彎側
・下部では脾結腸間膜を介して横行結腸,左結腸曲(結腸脾彎曲部)とつながる
・機能
■成人では老朽化した血球を破壊し,骨髄で新生された血球との間の調節を行う
・免疫系の中枢としても重要
G 止血と凝固
・出血
■血液が血管外に流出する状態
・出血が続けば循環血液量が減少し,末梢組織への酸素供給が障害され,生体は危機に陥る
1 一次止血
・血管が破綻すると血管内皮が剝がれ,露出した血管内皮下組織のコラーゲンに血小板が粘着
・血小板凝集塊(一次血栓)により応急的な止血がなされる
2 二次止血
・血管が破綻すると血小板の粘着・凝集が起こる一方で,凝固因子が活性化され,フィブリン線維が形成される
・活性化された第Ⅹ因子がトロンビンを形成し,トロンビンがフィブリンを形成する
・フィブリンは重合し,最終的に安定化したフィブリン(二次血栓)ができあがる
3 凝固因子
・血液凝固機序
■12の血液凝固因子リン脂質(血小板膜) などが関与
・これらの因子が次々と活性化されてフィブリンが形成される
4 血栓
・フィブリンは血小板が凝集した一次血栓を強化・安定化し,これにより持続的な血栓(二次血栓)ができる
・血栓内の血小板は自己融解により徐々に消失し,24~48時間後の血栓は完全にフィブリンに置き換えられる
5 線容
・線維素溶解系(線溶系)
■生体には不要となったフィブリン血栓を溶かそうとする機構
H 免疫
1 免疫の役割
・免疫
■体内にある物質が「自己」か「非自己」かを認識し,自己以外のものを排除しようとすること
・白血球のうちの「マクロファージ」や「好中球」が細菌やウイルスを貪食する
・免疫は生体に対して有利に働く場合と,不利に働く場合がある
2 免疫の仕組み
・生体防御機構
■外界からの異物の侵入に対して自己を防御するメカニズム
・生まれながらにして備わっている生体防御作用と,生後獲得する生体防御作用とがある
・自然免疫あるいは先天免疫
■生まれながらにして備わっている生体防御作用
・獲得免疫あるいは後天免疫
■後獲得する生体防御作用
①自然免疫
による生体防御作用としての食作用が中心となる
・皮膚や粘膜のバリア,胃酸などの防御体制も自然免疫に含める
②獲得免疫
・ある抗原の侵入を受けた結果,その抗原に対して特異的に成立する免疫
・B細胞やT細胞
出典:ゴロ−@解剖生理イラスト
3 免疫系
免疫系には非特異的免疫と特異的免疫の2つの機構がある
①非特異的免疫
・ヒトが生まれながらにもっているもの
・先天免疫あるいは自然免疫という
■食細胞とナチュラルキラー細胞の2種
■これらの細胞は多くの細菌,ウイルスなどの微生物が処理する
・またこれらの細胞が機能を発揮するのには,血液中の特定の物質(液性因子)が関与
食細胞
・血液中に微生物が侵入した際に、白血球のなかでも大型の好中球と単球,また組織内ではマクロファージと呼ばれる大食細胞が液性因子の助けを借りて微生物を識別し,細菌,ウイルスを貪食する
ナチュラルキラー細胞(NK細胞)
・大型のリンパ球で,細菌のほかに腫瘍細胞やウイルス感染細胞などを破壊する
・Tリンパ球の仲間
液性因子
・これら大型細胞の食作用は,ある種の免疫グロブリンや補体,サイトカインなど液性因子により仲介されている
出典:ゴロ−@解剖生理イラスト
②特異的免疫
・病原物質(抗原)との接触の結果,抗体ができて抗原と反応し,抗原を変性させ,抗体産生を記憶している状態
・獲得免疫(後天免疫)ともいう
・リンパ球は大きく2種類に分けられる
■Bリンパ球とTリンパ球
液性免疫
・免疫グロブリン(抗体)「Bリンパ球」
・Bリンパ球は急激に分裂を開始して形質細胞となり,その抗原に対応した抗体を産生して血液中へ放出する
・IgM,IgD,IgG,IgA,IgEの各タイプに分類される
細胞性免疫
・微生物や微生物に感染した細胞を標的として,免疫を担当する細胞が攻撃する
・Tリンパ球がその主役を担っている
・ヘルパーT細胞は,液性免疫を担当するB細胞が免疫グロブリンを産生するのを助ける
出典:ゴロ−@解剖生理イラスト
③能動免疫と受動免疫
能動免疫
・病原体の弱毒株や毒性をなくした毒素(トキソイド)を与えて,抗体を産生させて免疫性を獲得させる方法
・多くの予防接種や破傷風に対するトキソイド投与がこれにあたる
受動免疫
・直接に抗体を与えて免疫性を獲得させる方法
・マムシに対するまむしウマ血清投与や,破傷風などの重症感染症における人免疫グロブリン投与など