혈액

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): H⁺ 농도와 헤모글로빈 O₂ affinity 관계

• 헤모글로빈의 O₂ affinity: low pH에서 감소

• 대사 부산물이 많은 곳(산성 조직)에서 O₂ 유리

이산화탄소 운반

3가지 방법

• RBC::Hemoglobin + CO₂ -> Carbaminohemoglobin (Haldane effect)

• RBC::Carbonic Anhydrase: CO₂ + H₂O -> H⁺ + HCO₃^-

• 혈장(물)에 녹아서 (약25%)

할데인 효과(Haldane effect): O₂ 분압과 헤모글로빈 CO₂ affinity 관계

• 헤모글로빈의 CO₂ affinity: low pO₂에서 증가

• pO₂가 낮은 조직에서 CO₂를 부착 -> pO₂가 높은 폐에서 CO₂유리

혈액기능: 지혈(Hemostasis)

3단계: (그림7-16)

1. 혈관수축: 찢어진 혈관이 수축하는 현상. 주변 주직의 paracrine 물질에 유발되는 듯 함
2. 혈소판 마개(Platelet plug) 형성
3. 혈액응고

혈소판 마개(Platelet plug) 형성

혈관손상

1. 혈관내피세포(endothelial cell)층 손상 -> Collagen fiber 노출

2. 노출된 collagen fiber + vWF (von Willebrand factor) -> 혈소판 부착 -> 혈소판 마개 형성

3. 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

1. Prostacyclin 분비: 혈소판 부착 억제
2. 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:

1. 혈액응고 인자 합성 장애 -> 지혈 시간 증가

2. 담즙산염 합성 감소 -> Vitamin K 흡수 장애

   • Vit.K: 혈액응고 인자 합성에 필수적인 비타민

항응고 기전

혈전(thrombus) + 색전(embolus) = 혈전색전증(thromboembolism)의 원인

1. 죽상경화증(atherosclerosis) -> 거칠어진 혈관내벽 -> collagen 노출 가능성

2. 응고/항응고 기전 사이 불균형
3. 느린 혈류

4. 광범위한 외상: Tissue factor의 혈관 내 유입

5. 혈액 응고를 유발하는 세균 독소에 노출시

항응고기전

1. Tissue factor pathway inhibitor(TFPI): 인자 VIIa 억제 -> 외인성 경로 억제

2. Thrombin + Thrombomodulin + Protein C: 인자 VIIIa, 인자 Va 억제 -> 내인성 경로 억제

3. Antithrombin

Thrombin의 기능

• 응고촉진

  1. Fibrinogen -> Fibrin 촉매

  2. 응고인자 XI, VIII, V, XIII 활성화
  3. 혈소판 응집 증대
• 응고억제

  1. Protein C 활성화

항응고약물

• Aspirin: Cyclooxygenase억제

  • 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

Plasmin

• 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