血液の基礎知識 
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血液の体内循環量 血液の成分
血液型(ABO型、Rh型) 血液の働き
まれな血液型 血液細胞のつくられ方
血液型(HLA型) 血液凝固(止血)のメカニズム
白血球の種類と役割
免疫の仕組み

 血液の体内循環量
 体内を流れる血液の量には個人差がありますが、通常成人の場合、男性で体重の約8%、女性で約7%と いわれています。例えば、体重50kgの男性では、約 4,000mL、女性では約3,500mLの血液が体内を流れています。献血によって日常生活への不安を感じる方がいるかもしれませんが、いただいた血液の成分は体内で自然に回復しますので心配はありません。回復までの期間は、献血していただく成分によって異 なります。成分献血の場合、血小板、血漿は1週間程度で献血前の状態に戻ります。全血献血の場合、血漿、血小板だけでなく、比較的回復が遅い赤血球も いただきます。赤血球は、200mL献血では約2〜3週間、400mL献血では約3〜4週間でもとに戻るといわれています。献血いただく量については、問診時に健康状態を確認した上で決めておりますので、基準 に合う方であれば献血による身体への影響はありま せん。


 血液型(ABO型、Rh型)
 血液型(ABO、Rh)は赤血球の表面にある抗原によって決まります。血清学的方法によって多くの型に分けることができます。その中でも、輸血のときに最も大切なのはABOとRhの2つの血液型です。献血者から提供された血液を患者さんに輸血しようとするとき、お互いの血液型(ABO、Rh)は同じ型を選びます。
【ABO血液型】
 ABO血液型では、血液はA型、O型、B型、AB型の4つに分けられます。その赤血球を調べてみると、A型にはA抗原、B型にはB抗原、AB型にはAとBの両抗原がありますが、O型にはどちらの抗原もありません。
【Rh血液型】
 Rh抗原は非常に複雑ですが、一般にはC・c・D・E・eなどの抗原がよく知られています。この中のD抗原がある場合をRh(+)、ない場合をRh(−)としています。


 まれな血液型
 まれな血液型とは、輸血の際に支障をきたすような 極めて発現率の低い血液型をいいます。下表は献血 者の中でみつかったまれな血液型の主なもので、まれな血液型の血液の医療需要に応えるために国際的協力体制がとられています。さらに登録制の充実によっていぎというときのための相互援助を図っています。また、まれな血液型の血液は冷凍することによ り長い期間の保存をする場合があります。日本の人口に占める献血者の割合が約5%(平成9年の献血率)であることから考えて、現在みつかっている血液型以外にもまれな血液型が潜在しているといわれています。
日本国内のまれな血液型
T群:日本人においてその出現頻度が極めて低い血液型
血液型 ABO A O B AB 合計
Rho(D)
Bombay - - 6 - - - - - 6 -
para-Bombay 23 - 7 - 15 - 7 - 52 -
p 15 - 8 - 6 - 1 - 30 -
pk 1 - 1 - - - 1 - 3 -
-D- 30 - 23 - 11 - 10 - 74 -
Ko 26 - 22 - 15 1 6 - 69 1
I(-) 9 - 3 - 3 - 2 - 17 -
U群:日本人においてその出現頻度がT群より高い血液型。
ただし、U群でかつRh陰性の血液型及びその表現型が2つ以上重なった血液型はT群として扱います。
血液型 ABO A O B AB 合計
Rho(D)
Fy(a-) 187 113 381 117 125 72 65 44 758 346
Di(b-) 148 23 336 23 97 13 44 8 625 67
Jr(a-) 264 10 242 10 177 3 78 3 761 26

平成9年3月31日現在


 血液型(HLA型)
 HLA(HumanLeukocyteAntigen:ヒト白血球抗原) は、血球成分の白血球と血小板に存在しますが、赤血球には存在しません。HLA型は赤血球の血液型 (ABO、Rh)よりずっと複雑です。HLA型は大きくわけると、A座、B座、C座(クラスT)、とDR座、 DQ座、DP座(クラスU)があります。骨髄移植を行う場合、このHLAのA座、B座、DR座の3つの型 をできるだけ一致させています。一致する確率は兄弟姉妹で4人に1人、非血縁者では数百人から数万人 に1人と言われています。 また、くりかえして輸血を受けて、HLA型に対する抗体を作った患者さんは、血小板輸血をしても治療 効果がなくなることがあります。この場合には、A 座、B座を合わせた血小板を輸血すると治療効架が得られます。血液センターでは、医療機関よりHLA の型があった血小板の要請があった場合に、あらかじめHLA型を検査して登録していただいている方の中から、該当する方に血小板献血をお願いし、HLA 適合血小板として供給しています。HLA情報は、社会的に重要な情報と考えられており、血液センター としても細心の注意を持って管理し、登録者本人にもお知らせしていません。
様々なHLA型の座
クラスT クラスU
A座 B座 C座 DR座 DQ座 DP座
A1 B5 B49(21) Cw1 DR1 DQ1 DPw1
A2 B7 B50(21) Cw2 DR103 DQ2 DPw2
A203 B703 B51(5) Cw3 DR2 DQ3 DPw3
A210 B8 B5102 Cw4 DR3 DQ4 DPw4
A3 B12 B5103 Cw5 DR4 DQ5(1) DPw5
A9 B13 B52(5) Cw6 DR5 DQ6(1) DPw6
A10 B14 B53 Cw7 DR6 DQ7(3)
A11 B15 B54(22) Cw8 DR7 DQ8(3)
A19 B16 B55(22) Cw9(w3) DR8 DQ9(3)
A23(9) B17 B56(22) Cw10(w3) DR9
A24(9) B18 B57(17) DR10
A2403 B21 B58(17) DR11(5)
A25(10) B22 B59 DR12(5)
A26(10) B27 B60(40) DR13(6)
A28 B35 B61(40) Dr14(6)
A29(19) B37 B62(15) Dr1403
A30(19) B38(16) B63(15) DR1404
A31(19) B39(19) B64(14) DR14(2)
A32(19) B3901 B65(14) DR16(2)
A33(19) B3902 B67 DR17(3)
A34(10) B40 B70 DR18(3)
A36 B4005 B71(70) DR51
A43 B41 B72(70) DR52
A66(10) B42 B73 DR53
A68(28) B44(12) B75(15)
A69(28) B45(12) B76(15)
A74(19) B46 B77(15)
B47 B7801
B48

血液の成分
血液を構成している成分には、血球成分と血漿成分があります。

●血漿成分 55%
  水分 91%
  血漿蛋白質 7%
   ○アルブミン 55%
   ○グロブリン 40%
   ○凝固因子  5%など
  無機塩類 0.9%
  脂質 1%  
  糖質 0.1%
  その他(各種ホルモン、酵素など)

●血球(細胞)成分 45%
  血小板 1%  :比重1.032
  白血球 3%  :比重1.063〜1.085
   ○顆粒球 70〜75% (好中球 ・好酸球 ・好塩基球 )
   ○リンパ球 25%
   ○単球・マクロファージなど 5%程度
  赤血球 96% :比重1.095

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 血液の働き
血液中の、赤血球、白血球、血小板には、それぞれに異なる働きがあります。

【酸素を運ぶ赤血球】
 赤血球は酸素の運搬をします。赤血球の形は平たく中心のへこんだドーナツ型をして柔軟性に富み、細い毛細血管(髪の毛の1/10)の中でも形を変えて通れるようになっています。赤血球の主な成分はヘモグロビンという鉄をもった物質で、これが酸素を体中に運ぶ主役です。 赤血球は肺の中で酸素を受け取り、ヘモグロビンと結合させます。動脈を通って全身の毛細血管へ行き着くと、酸素はヘモグロビンから離れて、細胞の中へ入っていきます。細胞が酸素を使ってエネルギーを得ると、二酸化炭素を生じます。この二酸化炭素は血漿中に溶け込み、肺まで運ばれます。そして、静脈を通って心臓に入り、再び肺へ戻って二酸化炭素と酸素の交換(ガス交換)をします。

【病原体と闘う白血球】
 白血球は病原体と闘い、体を防御する細胞です。大きさは赤血球の2倍くらいです。白血球の一種である好中球はウイルスや細菌などの病原体が体に侵入すると、すばやく侵入地点に向かいます。同時に、新しい同種の白血球がどんどんつくりだされ、闘いに参加します。このような好中球は食細胞といわれ、病原体をつかまえるとそれを食べてしまい、体を感染から守ります。

【免疫反応】
 ウイルスや細菌などの病原体は、呼吸器官や皮膚、粘膜の傷などから体内に侵入してきます。この侵入した異物(抗原)に対して、免疫反応という特別の防御システムが働いて、病気の予防をします。その主役は白血球の一種であるリンパ球で、特にB細胞と呼ばれるものです。 リンパ球(B細胞)は病原体に直接接触するか、あるいは病原体を貧食したマクロファージ(血液中の単球と呼ばれているものの血管外での名称。好中球の親類)に接触して、病原体の情報を得ると、たくさんの細胞に分裂し、抗体というタンパク質を大量につくり出し、血漿中に放出します。この抗体は病原体(抗原)に結びつき、無害なものに変えてしまい、マクロファージが食べやすくします。このように体は自分の力で病気を防ぎ、ふつうのかぜなら一週間くらいで治ってしまいます。さらに、生涯二度とかからないとされている麻疹(はしか)や水痘は再び感染することがあっても、病気が発症することにならないのは、この免疫があることによります。

【出血を止める血小板】
 血液は血管の外に出ると固まる性質がありますが、これは血小板などの働きによるものです。けがをして出血をした場合に、血管の破れ目に集積して応急処置的に止血し、多量に出血するのを防いでくれます。血小板は骨髄内の大きな細胞(巨核球と呼ばれている)の一部がはがれてできた小さなかけらです。
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 血液細胞のつくられ方
【血液中の細胞成分のつくられ方】
 血液は体中を流れています。心臓から動脈、毛細血管を通って、隅々の組織に至り、また毛細血管、静脈を通って心臓に戻ります。心臓の鼓動に合わせて収縮するときの圧力を動力にしているわけですが、細胞成分が血漿中に浮遊していることから、こうした動きが円滑になります。 血液細胞にはそれぞれ寿命があります。従って、絶えず細胞分裂により補充する必要があり、その製造工場が骨髄です。通常の組織、器官中の細胞はそれぞれ役割が決まっていて、同じ形態、機能のものを複製しますが、血液細胞ではこの仕組みが独特です。 骨髄の中に、すべての血液細胞のおおもとである幹細胞といわれるものがあり、必要に応じて複製、増殖をしますが、初めは特別な機能を持っていません。ところが、こうした過程で次第にどの血液細胞になるのかの特性を示すものが出てきます。 例えば、ヘモグロビンの合成という赤血球系細胞に特有の機能を有する細胞です。その特性を持った細胞を赤芽球といいます。これが更に分裂をくり返しながら、次第に成熟した赤芽球になり、しまいに核がなくなって赤血球となって血管中に出てきます。 このように、血液細胞は共通の幹細胞から分裂増殖をくり返す過程で、次第に特有の機能を持つ細胞に分化します。母親の胎内の受精卵中と同じことが行われているわけで、このことからも血液が「命の源泉」と呼ばれるのもうなずけます。 ところで、出血などの場合には、血液細胞の製造スピードを上げなければなりませんが、赤血球では、腎臓から出されるエリスロポエチンという物質がそれを促進するなど、それぞれ調整のための精巧なメカニズムが用意されています。

【血液細胞の寿命とその後】
 血液の寿命は、赤血球は120日ですが、白血球は顆粒球では2週間、リンパ球のうちT細胞はおおむね4〜6ヶ月、B細胞は2〜3日ほどであるなどさまざまです。血小板は10日間程度です当然のことですが、年令と血液細胞の寿命は関係ありません。 寿命の尽きた血液細胞は体に中で分解されますが、その中の成分は有効に活用されます。例えば、赤血球中のヘモグロビンの中の鉄分は、トランスフェリンという蛋白質と結合して、血管を通って骨髄に運ばれ赤血球がつくられるときに、再びその素材になります。

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 血液の凝固(止血)のメカニズム
【血液の凝固】
 血液が血管の中を循環しているときに固まっては困ります。血管の内側はこれに適した構造になっていますし、血管内の血液も固まりにくくなっています。しかし、出血(血管が何かの力で破れて血が出ること)の際には、これでは大変です。失血死に至ってしまうからです。しかし、通常の場合、出血と同時に直ちに血管の敗れた穴をふさいで、出血を止める機能が備わっていますので、その心配はありません。 これを血液の凝固といいます。

【止血のプロセス】
 大きな血管は別として、毛細血管などの細い血管では自然に止血しますが、そのプロセスは血管に血小板や何種類もの血液凝固因子という蛋白質が関与する、複雑な反応です。 大まかに言うと、次のようになります。
  1. 損傷後直ちに神経作用により近接の血管壁が収縮して、血流を緩やかにする。
  2. 血管の損傷部に血小板が粘着する。同時に血漿中の凝固第7因子が血管周囲の異物などと接触することによって活性化され、その他の凝固因子が次々と活性化される連鎖反応が始まる。
  3. 凝固因子の作用で血小板同士が強く結合して、血小板血栓をつくり、出血は止まる。
  4. 血液凝固因子の連続した作用の結果、最終的に血漿中のフィブリノゲン(凝固第1因子)が糸状網目状のフィブリン塊となり、血小板血栓の周りに赤血球も含む赤色の血栓をつくり、止血は完全になる。

【血液凝固因子】
 止血は短時間に完了する必要があります。最終的には、フィブリノゲンをフィブリンに転化させて強固な血栓をつくりますが、直接この働きかけをしたのでは時間がかかりすぎます。 最初活性化するのは第7因子で、順次第11因子、第9因子、第5因子と活性化していきます。少量の酵素でも、順次、次の酵素を活性化させることとすれば、作用に要する時間が短縮されます。 血液凝固の因子には、発見された順にローマ数字が付けられ、第13因子まであります。凝固作用のある因子はこればかりではありません。このうち、第8因子(抗血友病因子)の欠乏を血友病A、第9因子(クリスマス因子)の欠乏を血友病Bと呼んでいます。これらの因子がなければ、凝固しません。

【血液凝固抑制因子】
 血液凝固のシステムが作用して血栓をつくるのはいいのですが、これが行き過ぎると血栓症など新たな問題を引き起こします。 これらを調節する仕組みも血液中に用意されています。例えば、血液凝固第2因子(プロトロンビン)は活性化されたものを、トロンビンといい、このの活性化過程を抑制するものがアンチトロンビンといわれる血液凝固抑制因子です。このように、凝固因子は互いに関連して作用しています。
【線維素溶解現象】
 凝固過程で生じたフィブリンがいつまでも残っていては、血流を阻害したり、組織への酸素や栄養補給に悪い影響を及ぼします。血管の損傷箇所の修復が進むにつれ、役目を終えたフィブリンの塊を分解して除去する必要があり、これを線維素溶解現象といいます。 ここで重要な役割を果たすのが、プラスミンという酵素です。

 このように、血液凝固は、血小板や種々の血液凝固因子の関与する止血作用のほか、それに相反する凝固を抑制したり、線維素を溶解したりする現象とが相互に調節し合っている一連のメカニズムといえます。
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 白血球の種類と役割
【白血球の種類】
 白血球の機能は一口で言うと、「外敵から体を守る」ということになりますが、白血球は赤血球や血小板と異なり、多くの種類があると同時に、作用もそれぞれ違っています。作用は大別すると、細菌などの外敵を食べ、殺すということと、免疫をつくるということです。 白血球の種類としては、顆粒球とリンパ球が主なものです。なお、白血球は血液細胞では唯一細胞核をもっています。

【顆粒球とその働き】
 顆粒球は、核の他に細かな顆粒を多数持つのが特徴です。さらに、細分すると好中球、好酸球、好塩基球ということになりますが、数では好中球が圧倒的です。大きさは、直径10〜15ミクロンです。 顆粒球は、体内に細菌などが侵入したとの情報により、
  1. アメーバ運動により現場に急行し、(遊走)
  2. 相手にくっついて捕らえ、(粘着)
  3. これを細胞内に取り込み、(貪食)
  4. 顆粒を破裂させて酵素を出し、(脱顆粒)
  5. この酵素により細菌を溶かして殺し、消化します。(殺菌)
 こうした仕事をした顆粒球はその生命を終えますが、この死骸が「膿」といわれるものです。 顆粒球は、血管の中だけでなく、血管壁をすり抜けて組織中にも移動します。顆粒球の寿命は短く、2週間程度とされています。

【単球、マクロファージとその働き】
 白血球の中で最も大きく、直径17〜18ミクロンですが、数では全白血球の5%程度です。顆粒球に比べ、顆粒はわずかしか含んでいませんが、できる過程も顆粒球と類似点が多いとされています。血管の中にある間は単球と呼ばれますが、組織内に出るとマクロファージ(大食細胞)となります。貪食、殺菌作用の他、酵素などの分泌、免疫反応への関与もあり、多彩な機能を持っています。

【リンパ球の種類】
 白血球には、このほかリンパ球があります。大きさは大型で10〜16ミクロン、小型で7〜10ミクロンです。リンパ球を大別すると、T細胞とB細胞があります。寿命はT細胞では平均4〜6ヶ月ですが、20年以上のものもあります。これに対し、B細胞は2〜3日のものから5〜7週のものまでと、短くなっています。 リンパ球の機能は、免疫作用です。免疫の詳しい仕組みは次の項目で説明します。
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 免疫の仕組み
【免疫とは】
 特定の病原体(例えば、はしか)から回復した人は、その病気に抵抗力を持ち、二度とかからないことは経験的に古くから知られていました。 18世紀末、イギリスのジェンナーは、牛痘に感染している乳搾り作業者が、天然痘にかからないことに着目し、牛痘からつくったワクチン(種痘)を健康な子供に接種し、人為的に天然痘の免疫をつくることに成功しました。(天然痘は、種痘により地球上から完全に追放されました。) 19世紀末には、フランスのパスツールがコレラや狂犬病について、我が国の北里柴三郎がジフテリアと破傷風について同様のことを発見するなど、現代に通じる医学研究、成果を上げた学者が活躍しました。彼らは、これらの病気に抵抗力(免疫)のあるものを「抗毒素」と呼びましたが、今では「抗体」という用語に統一されています。

【抗体の働き】
 抗体はそれぞれ相手が決まっていて、特定の抗原(細菌ウイルスなどの異物)にのみくっつきます。このメカニズムは「鍵」と「鍵穴」に例えて説明されます。
 抗体の働きとしては、
  1. 病原体、ウイルス、細菌やその算出する毒素たんぱく質に結合して、感染性や毒性を失わせる、(中和)
  2. 病原体を固まらせて、感染源の数を減らす、(凝集)
  3. 病原体の膜に穴を開ける、(溶菌)
  4. 顆粒球などの食細胞の働きを高める、(貪食)
などが代表的です。

【抗体の産生】
 リンパ球はBリンパ球(B細胞)と、Tリンパ球(T細胞)に大別されます。 B細胞は、それぞれに定められた抗体を産生しますが、自身の数も細胞分裂によって増やさないと抗原の数に追いつきません。そこで特定の抗原に対するB細胞は、その抗原の刺激で増殖し、その抗体を後産生する細胞(形質細胞)へと分化するのです。この増殖・分化を助けるのがヘルパーT細胞です。なお、何千万種類ともいえる種類の抗原に対応するBリンパ球をいかにして準備できるかを解明したのが、利根川進博士で、ノーベル賞を贈られました。 T細胞には、直接抗原を識別し、攻撃に参加するものもあります。キラTー細胞などです。


 なんとなく解っていただけましたか? 


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日本赤十字社 BLOOD&DONOR 「献血と血液のハンドブック」より