解剖生理学II
学習目標
このセクションが終わるまでに、あなたはできるようになります。
- 輸送、防御、恒常性の維持における血液の主な機能を特定する
- 血液の液体成分および形成元素の3つの主要な種類を挙げる。 5075>
- Discuss the unique physical characteristics of blood
- Identify the composition of blood plasma, including its most important solutes and plasma proteins
Record that blood is a connective tissue.Density of the blood is a rapid level. すべての結合組織と同様に、それは細胞要素と細胞外マトリックスで構成されている。 細胞要素-形成要素と呼ばれる-には、赤血球（RBC）、白血球（WBC）、および血小板と呼ばれる細胞片が含まれる。 細胞外マトリックスは血漿と呼ばれ、血液は流動的であるため、結合組織の中ではユニークな存在である。 血液の主な機能は、体細胞に酸素と栄養を送り、体細胞から老廃物を取り除くことであるが、これは物語の始まりに過ぎない。
輸送
食べた食物からの栄養素は、消化管で吸収されます。 そのほとんどは血流に乗って直接肝臓に運ばれ、そこで処理されて再び血流に乗り、体細胞に送り込まれる。 呼吸した空気中の酸素は血液中に拡散し、肺から心臓に移動し、心臓から全身に送り出される。 さらに、全身に散在する内分泌腺からホルモンと呼ばれる分泌物が血液中に放出され、遠くの標的細胞まで運ばれる。 また、血液は細胞の老廃物や副産物を拾って、さまざまな臓器に運び、除去します。 例えば、血液は二酸化炭素を肺に運んで体外に排出させ、さまざまな老廃物を腎臓と肝臓に運んで、尿や胆汁の形で体外に排泄させる。 血管の損傷によって出血が起こると、血小板と、血液の液体部分である血漿に溶けている特定のタンパク質が相互作用して、関係する血管の破裂した部分を塞ぎます。
Maintenance of Homeostasis
体温は古典的なネガティブフィードバックループによって調節されることを思い出してください。 暖かい日に運動した場合、中核体温が上昇すると、中核から通常より低温の身体周辺部への血液輸送の増加など、いくつかの恒常性維持メカニズムが起動します。 血液が皮膚の血管を通過するとき、熱は周囲に放散され、体幹に戻る血液は冷たくなっているはずです。 一方、寒い日には、体幹を温かく保つために、皮膚から血液を迂回させます。 極端な場合は、凍傷になることもあります。
血液は、体の化学バランスを維持する働きもあります。 血液中のタンパク質やその他の化合物は緩衝剤として働き、それによって体組織のpHを調整するのに役立つ。
血液の組成
あなたはおそらく、腕の表在静脈から血液を採取し、それを分析のために研究室に送ったことがあることでしょう。 最も一般的な血液検査、たとえば血漿中の脂質やグルコースレベルを測定する検査では、血液中にどの物質がどのくらいの量で存在しているかを調べます。
そのような検査のひとつにヘマトクリットというものがあり、血液サンプル中の赤血球（臨床的には赤血球として知られている）の割合を測定します。 この検査は、血液サンプルを専用の遠心分離機で回転させることにより、血液サンプル中に浮遊する重い元素を、軽い液体である血漿から分離させて行います（図1）。 血液中の最も重い成分は赤血球であるため、赤血球はヘマトクリット管の一番底に沈殿する。 赤血球の上には、血液の残りの成分で構成された薄い層がある。 これは臨床的には白血球と呼ばれる白血球と、血小板と呼ばれる細胞片である。 この層は、その色からバフィーコートと呼ばれ、通常、血液サンプルの1％未満を占めている。 バフィーコートの上には血漿があり、通常は淡い麦わら色の液体で、これが残りの試料を構成する。 血液の細胞成分には、膨大な数の赤血球と、比較的少ない白血球と血小板が含まれる。 血漿は、形成された要素が懸濁している液体である。 遠心分離機で回転させた血液サンプルを見ると、血漿が最も軽い成分であることがわかる。 血漿は、最も重い成分である赤血球と、白血球と血小板からなるバフィーコートによって分離され、チューブの上部に浮いている。 ヘマトクリットとは、赤血球が試料全体に占める割合のことです。
遠心分離後の赤血球の体積は、一般にPCV（ packed cell volume）とも呼ばれます。 正常な血液では、サンプルの約45%が赤血球です。 しかし、性別やその他の要因により、ヘマトクリットは36～50％と大きく変化します。 女性の正常なヘマトクリット値は37から47で、平均値は41である。男性のヘマトクリット値は42から52で、平均値は47である。 他の形成要素である白血球や血小板の割合は極めて小さいので、通常はヘマトクリットとともに考慮されない。 つまり平均血漿率とは、赤血球以外の血液の割合で、女性では約59（または100から41を引いた値）、男性では約53（または100から47を引いた値）です。
血液の特徴
血液について考えるとき、おそらく最初に思い浮かぶ特徴はその色ではないでしょうか。 肺で酸素を取り込んだばかりの血液は真っ赤で、組織で酸素を放出した血液はもっとくすんだ赤色をしています。 これは、ヘモグロビンという色素が、酸素飽和度によって色を変えるからです。
血液は粘性があり、触るとやや粘着性があります。 その粘性は水の約5倍である。 粘度は、流体の厚みまたは流れに対する抵抗の尺度であり、血液内の血漿タンパク質および形成元素の存在に影響される。 血液の粘性は、血圧や血液の流れに劇的な影響を及ぼします。 水と蜂蜜の流れの違いを考えてみましょう。 粘度の高い蜂蜜は、粘度の低い水よりも流れに対して大きな抵抗を示すでしょう。 血液の正常温度は体温よりわずかに高く、体内温度の測定値が37℃（または98.6℃）であるのに対し、約38℃（または100.4℃）ですが、0.5℃の日々の変動は正常です。 血管の表面は比較的滑らかですが、血液が血管内を流れる際、多少の摩擦や抵抗が生じます。特に血管が老化して弾力性が失われると、熱が発生します。
血液のpHは平均して約7.4ですが、健康な人では7.35～7.45の範囲にあります。 したがって、血液は、pH7.0の純水よりも化学的にやや塩基性(アルカリ性)になっています。 血液には数多くの緩衝剤が含まれており、実際にpHを調整するのに役立っています。 成人男性は通常、平均して約5～6リットルの血液を有しています。
血漿
体内の他の液体と同様に、血漿は主に水から構成されている。 実際、血漿の約92パーセントは水である。 この水の中に溶解または懸濁しているのは、物質の混合物であり、そのほとんどはタンパク質である。
練習問題
このサイトでは、血液サンプルに含まれる多くの物質について設定された正常レベルのリストをご覧いただけます。 検体の種類の一つである血清は、凝固因子を除去した血漿の試料を指す。 血液中のブドウ糖のレベルについて、どのような測定値が示されているか
血漿タンパク質
血漿（水以外のほぼすべて）の体積の約7%はタンパク質でできています。 この中には、いくつかの血漿タンパク質（血漿に特有のタンパク質）と、それよりはるかに少ない数の酵素やいくつかのホルモンを含む制御タンパク質が含まれる。 血漿の主要成分は表1にまとめられている。
血漿タンパク質の3つの主要なグループは以下の通りである：
- アルブミンは血漿タンパク質の中で最も豊富である。 肝臓で作られるアルブミン分子は、脂肪酸やステロイドホルモンの結合タンパク質-輸送体として機能する。 脂質は疎水性であるが、アルブミンと結合することにより、水分の多い血漿中での輸送が可能になることを想起してほしい。 つまり、アルブミンは血管内に水を保持し、組織から血管壁を越えて血液中に水を引き込む。 その結果、血液量と血圧の維持に役立っている。 アルブミンは通常、血漿タンパク質総量の約54％を占め、臨床レベルでは3.5～5.0g/dLの血液となる。
- 次に多い血漿タンパク質はグロブリン類である。 異質なグループであり、α、β、γグロブリンとして知られる3つの主要なサブグループが存在する。 アルファグロブリンとベータグロブリンは、鉄、脂質、脂溶性ビタミンA、D、E、Kを細胞に運ぶ働きを持ち、アルブミンと同様に浸透圧を高める働きもある。 ガンマグロブリンは、免疫に関わるタンパク質で、抗体または免疫グロブリンとしてよく知られている。 他の血漿タンパク質は肝臓で作られるが、免疫グロブリンは血漿細胞と呼ばれる特殊な白血球で作られる。 (グロブリンは血漿蛋白質全体の約38％を占め、臨床レベルでは1.0～1.5g/dLの血漿蛋白質である
- 最も量が少ないのはフィブリノゲンである。 アルブミンやα・βグロブリンと同様に、フィブリノゲンは肝臓で産生される。 この章で後述する血液凝固に不可欠である。 フィブリノゲンは、臨床レベルの0.2～0.45g/dLの血液で、血漿タンパク質総量の約7％を占める。
その他の血漿溶質
タンパク質に加えて、血漿にはその他の物質が多種多様に含まれている。 ナトリウム、カリウム、カルシウムイオンなどの各種電解質、酸素、二酸化炭素、窒素などの溶存ガス、ビタミン、脂質、グルコース、アミノ酸などの各種有機栄養素、代謝性老廃物などである。 これらの非タンパク質溶質をすべて合わせると、血漿の総容積の約1%に相当する。 主な血液成分
。
浸透圧濃度の維持にあたる。 脂質分子を輸送する
キャリアのつながりです。 瀉血と医療ラボ技術
Phlebotomists are professionals trained to draw blood (phleb- = “a blood vessel”; -tomy = “to cut”). 数滴以上の血液が必要な場合、瀉血医は静脈穿刺を行い、通常は腕の表面静脈に穿刺します。 少量の血液を必要とする場合は、指、耳たぶ、幼児のかかとに毛細管針を刺す。 動脈から動脈棒を採取し、血液ガス分析に使用する。 採血後の血液は医療機関で分析されたり、輸血や献血、研究などに使われることもある。 多くのアライドヘルスの専門家が瀉血を行う一方で、米国瀉血技師協会は国家試験に合格した個人に証明書を発行し、いくつかの大きな研究所や病院は、瀉血のスキルのために特別に個人を雇います。 血液を含む様々な体液について、多種多様な検査を実施します。 5075>
Chapter Review
Blood is a fluid connective tissue critical to the transportation of nutrients, gases, and waste throughout the body; defend the body against infection and other threats; and the homeostatic regulation of pH, temperature, and other internal conditions. 血液は、赤血球、白血球、血小板という細胞片という形成要素と、血漿という液状の細胞外マトリックスから構成されています。 血漿の90％以上は水である。 残りの大部分は、アルブミン、グロブリン、フィブリノーゲンなどの血漿タンパク質と、グルコース、脂質、電解質、溶存ガスなどの溶解性溶質である。 血液は、形成された元素と血漿タンパク質やその他の溶質により、水よりも粘り気があり、粘性が高い。
Self Check
以下の質問に答えて、前のセクションで取り上げたトピックをどれくらい理解しているかを確認します。
Critical Thinking Questions
- ある患者のヘマトクリットは42パーセントである。 患者の血液のうち血漿はおよそ何パーセントか。
- 形成された要素を細胞と呼ぶのは、なぜ正しくないか。 バフィーコートは血液サンプルのうち、そのタンパク質で構成される部分である。
用語集
アルブミン：血漿の浸透圧の大部分を占める、最も豊富な血漿タンパク質
抗体：抗体は、血漿の浸透圧の大部分を占める。 (免疫グロブリンまたはガンマグロブリン）特殊なBリンパ球によって産生される抗原特異的タンパク質で、細菌やウイルスなどの異物と結合して体を保護する
血液：形成要素（赤血球、白血球、血小板）と血漿と呼ばれる液体細胞外マトリックスからなる液体結合組織で、循環器系のコンポーネント
バフィーコート：血液の膜。
buffy coat: 遠心分離した血液サンプルの血漿から赤血球を分離する白血球と血小板の薄く薄い層
fibrinogen: 肝臓で作られ血液凝固に関与する血漿タンパク質
formed elements: 構成要素。 血液の細胞成分：赤血球、白血球、血小板
グロブリン：輸送タンパク質、凝固因子、免疫タンパク質などを含む血漿タンパク質の不均一なグループ
hemocrit: (遠心分離した血液サンプル中の赤血球の体積率
immunoglobulins: 免疫グロブリン。 (抗体またはガンマグロブリンとも)特殊なBリンパ球によって生成される抗原特異的なタンパク質で、細菌やウイルスなどの異物と結合して体を保護する
packed cell volume (PCV)． (ヘマトクリットも) 遠心分離した血液サンプルに存在する赤血球の容積率
血漿: 血液では、形成された元素と溶解物質を循環させる、ほとんどが水で構成される液体細胞外マトリックス
血小板。 (血小板も)血液の形成要素の1つで、巨核球から分離した細胞片からなる
赤血球 (RBCs): (赤血球とも)血液の形成要素の一つで、酸素を運搬する
白血球(WBC): (赤血球の一種)。 (白血球）：（白血球でもある）血液の形成要素の一つで、病原体や異物に対する防御を行う
白血球。