혈액
차례
혈액조성
혈액(% by volume):
- 혈장(55%) + 적혈구(45%) + 백혈구 + 혈소판
적혈구용적률(Hematocrit): 혈액 중 적혈구의 비율 (v/v)
- 남 45% | 여 42%
혈액생성: 적색골수(Red Bone Marrow: 흉골, 늑골, 사지장골)
- Pluripotent Stem Cell ➔ RBC, WBC, Megakaryocytes(혈소판)
- 림프구는 골수에서 유래 ➔ 림프절에서 성숙
혈장
유기물 (혈장단백질): Albumin, Globulin, Fibrinogen 등
- 크기가 큼 (모세혈관 벽을 통과하지 못 함) ➔ 교질삼투압 유지
- pH buffer
- Albumin (제일 많다): 물질운반, 교질삼투압
- α, β Globulin: 물질운반, 혈액응고
- γ Globulin: 면역기능
- 섬유소원(Fibrinogen): 혈액응고
무기물 (이온): Na, K, Ca, 미량 원소들.. (표7-3)
수가 많다 (삼투압 유지): 145 Na+ + 103 Cl- + 24 HCO3- + 4 K+ ≒ 280 (mM) 가량
Na+, K+, Ca2+: 막흥분성 기여
HCO3-: pH buffer
물(H2O)
적혈구
적혈구(erythrocyte, RBC): 5,000,000/mm3
탄산탈수소효소(Carbonic Anhydrase): CO2 운반
Mitochondria 無: O2 소비 不可
- 해당효소(glycolytic enzyme) 有: glycolysis 가능
- Ribosome 無 (미성숙일 때는 有: reticulocyte ⬅︎ 진단 point)
- 핵 無, 소기관 無: 수명 짧음 (120 日)
- 죽은 RBC ➔ 비장,간에서 파괴
Vitamin
- 철: Hemoglobin (50%) + Cytochrome (25%) + 간 (25%) 존재
- 결핍시 iron deficiency anemia
- 엽산: Thymine 합성에 필요
- 결핍시 DNA 합성 / 세포분열에 문제
- RBC가 특히 취약
Vitamin B12(Cobalamin): 엽산 작용에 필수
- 소장에 intrinsic factor 없으면 흡수 不可 ➔ 악성빈혈(pernicious anemia)
적혈구 생성 (Erythropoiesis)
적혈구형성인자(Erythropoietin): 신장(그리고 간) 분비
신장에 O2 공급이 부족하면 분비
- Testosterone이 분비 촉진
- 유전자 치료에 이용 (신부전, chemotherapy 보조 등)
적혈구증가증(Polycythemia):
- 높은 Hematocrit 수치
- 혈액 점도 증가 ➔ 심장 부하 증가
빈혈
- 소적혈구증(Microcytosis): 철 결핍
- 정상적혈구증(Normocytosis): 혈액 상실
대적혈구증(Macrocytosis): Vitamin B12 or 엽산 결핍
- Sickle-cell Disease: 유전
- 말라리아: 기생충
혈액형
RBC 표면 Antigen(glycoprotein) vs. 혈장의 Antibody
백혈구
5가지: 호중구, 호산구, 호염구, 단핵구, 림프구
- 호중구, 호산구, 호염구: 다형핵 과립백혈구(polymorphonuclear granulocytes)
- 붉은색(eosin)염색: 호산구(eosinophil)
- 푸른색(basic dye)염색: 호염구(basophil)
- 둘 다에 염색 안 됨: 호중구(neutrophil) ⬅︎ 가장 많음
- 단핵구, 림프구: 단핵 무과립백혈구(mononuclear agranulocytes)
- 단핵구(monocyte): 타원 핵.
- 림프구(lymphocyte): 구형 핵. 백혈구 중 가장 작은 크기
혈소판
거대핵세포(Megakaryocytes)에서 떨어져 나온 세포 조각
- 간의 Thrombopoietin에 의해서 생성 촉진
- 1/3은 비장내에서 비축 ➔ 유사시 방출
- 고농도의 actin/myosin 함유 ➔ 지혈에 중요
혈액기능: Gas 운반
산소 운반
Hemoglobin
2.8 x 108 / RBC
- 1 Hemoglobin = 2 x (α unit + heme) + 2 x (β unit + heme)
O2 운반 (전체 O2 운반량의 98.5%)
CO2 운반
H+ 이온과 결합, pH 조절
- NO 결합 (NO = vasodilator)
O2 affinity << CO affinity (일산화탄소 중독)
- 대식세포(Macrophage): Hemoglobin ➔ Heme + Globin
- Heme ➔ 빌리베르딘 + 철
- 빌리베르딘 ➔ 빌리루빈 ➔ 간 담즙 ➔ 배설
- 철 ➔ transferrin에 붙어 이동 ➔ 골수에서 재활용
보어 효과(Bohr effect): O2Hb ∝ 1/[H+]
헤모글로빈의 O2 affinity: low pH에서 감소
대사 부산물이 많은 곳(산성 조직)에서 O2 유리
이산화탄소 운반
CO2 운반 3가지 방법
- 혈장(물)에 녹아서 (약 7%)
RBC::Carbonic Anhydrase: CO2 + H2O ➔ H+ + HCO3- (70%)
RBC::Hemoglobin + CO2 ➔ Carbaminohemoglobin (Haldane effect)
할데인 효과(Haldane effect): O2Hb ∝ 1/[CO2]
헤모글로빈의 CO2 affinity: low pO2에서 증가
pO2가 낮은 조직에서 CO2를 부착 ➔ pO2가 높은 폐에서 CO2유리
혈액기능: 지혈(Hemostasis)
3단계: (그림7-16)
- 혈관수축: 찢어진 혈관이 수축하는 현상. 주변 주직의 paracrine 물질에 유발되는 듯 함
- 혈소판 마개(Platelet plug) 형성
- 혈액응고
혈소판 마개(Platelet plug) 형성
혈관손상
- 혈관내피세포(endothelial cell)층 손상 ➔ Collagen fiber 노출
- 노출된 collagen fiber + vWF (von Willebrand factor) ➔ 혈소판 부착 ➔ 혈소판 마개 형성
- Collagen Fiber ➔ 혈소판 활성화
- ADP, Serotonin 등 분비 ➔ 다른 혈소판 부착 촉진 (혈소판 응집)
Thromboxane A2 합성 ➔ 혈소판 활성화 가속화
- 혈소판의 Actin/Myosin 작용 ➔ 혈소판 마개 압축/강화
- 혈관 수축 유발 ➔ 손상 부위 혈류 감소 / 혈관내 압력 감소
정상 혈관내피세포
- Prostacyclin 분비: 혈소판 부착 억제
- 산화질소(NO) 방출: 혈관 확장, 혈소판 부착/활성화 억제
혈액응고
내인성 경로:
Factor XII(Hageman factor)가 활성화 됐을 때 시작
- 7단계 과정 모두가 혈액내 물질에 의해 이루어짐
외인성 경로:
조직으로 유출된 혈액이 Tissue factor(Factor III)를 활성화시키면 시작
- 4단계 과정 모두가 혈액내 물질에 의해 이루어짐
지혈장애
응고인자 부족: 혈액응고장애
예: 혈우병 환자의 80%는 Factor VIII이 부족 (Hemophilia A)
혈소판 결핍: 미세한 모세혈관 출혈
- 예: 혈소판감소자색반병(thrombocytopenia purpura)
간 질환:
- 혈액응고 인자 합성 장애 ➔ 지혈 시간 증가
- 담즙산염 합성 감소 ➔ Vitamin K 흡수 장애
- Vit.K: 혈액응고 인자 합성에 필수적인 비타민
항응고 기전
혈전(thrombus) + 색전(embolus) = 혈전색전증(thromboembolism)의 원인
- 죽상경화증(atherosclerosis) ➔ 거칠어진 혈관내벽 ➔ collagen 노출 가능성
- 응고/항응고 기전 사이 불균형
- 느린 혈류
광범위한 외상: Tissue factor의 혈관 내 유입
- 혈액 응고를 유발하는 세균 독소에 노출시
항응고기전
Tissue factor pathway inhibitor(TFPI): 인자 VIIa 억제 ➔ 외인성 경로 억제
Thrombin + Thrombomodulin + Protein C: 인자 VIIIa, 인자 Va 억제 ➔ 내인성 경로 억제
Thrombin의 기능
- 응고촉진
- Fibrinogen ➔ Fibrin 촉매
- 응고인자 XI, VIII, V, XIII 활성화
- 혈소판 응집 증대
- 응고억제
Protein C 활성화
항응고약물
낮은 농도에서 thromboxane A2의 형성 억제 ➔ 혈소판 응집 감소
Heparin: Antithrombin 활성화 ➔ Thrombin 억제
- 섬유소원 차단제
- 경구 항응고제 (oral anticoagulants): 응고인자, Vit.K 등의 작용 억제
섬유소 용해 기전
- 상처가 치유된 후 필요 없어진 피떡을 용해
간에서 만들어진 전구체 plasminogen이 활성화 인자에 의해 Plasmin으로 전환됨
Factor XII(Hageman factor)는 plasminogen 활성화 인자로도 기능함
원인미상 소량의 피떡은 Tissue plasminogen activator(t-PA)에 의해 활성화된 Plasmin이 제거가능
- 심근경색증 발병 후 수 시간 이내에 t-PA 정맥 투여시 심근손상과 사망률 감소
- 뇌졸중 후 뇌손상 감소 목적으로도 사용
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