貧血の基準

-貧血の種類
・赤血球数
・ヘマトグリット値
-貧血の判断
・ヘモグロビン濃度

検査値

MCV(赤血球の容積),MCHC(色濃度)

赤血球の産生、循環、破壊と再利用

流れ

骨髄で産生→血液中を循環→脾臓などで破壊→肝臓でリサイクル

骨髄で産生時の異常

・骨髄の異常
骨髄低形成や異形成→再生不良性貧血
・材料不足
鉄欠乏→鉄欠乏性貧血
ビタミンB12欠乏→巨赤芽球性貧血
・赤血球の以上による溶血

血液循環中の異常

・赤血球の異常による溶血
赤血球自体の異常→球状赤血球、鎌状赤血球など
自己抗体による溶血薬剤投与の副作用としての溶血
・赤血球の破壊亢進
足底に持続的な激しい刺激(行軍貧血)
広範囲熱唱を含む外傷
・出血による赤血球喪失

脾臓などで破壊

脾臓が異常になると溶血が促進し、過剰にヘモグロビンが産生され、これはビリルビンに分解される。ビリルビンが過剰になることで身体中が黄色くなることを黄疸という。黄疸の正常値は1.0mg/dl以下である。

黄疸の識別

・溶血性黄疸　ビリルビンup
・肝細胞性黄疸 尿中ビリルビンup –肝細胞がダメージを受ける疾患
・閉塞性黄疸　　尿中ビリルビンup –肝臓にビリルビンがうっ帯→血液に逆流→黄疸

赤血球の問題以外の溶血性黄疸

・広範囲の外傷
・細菌感染(O157感染など)

採血時の溶血について

採決時に赤血球が破壊され、赤血球の内容物が排出され検査データに影響を与えることがある。
例えばカリウムの検査データで「溶血高値」とされることがある。このことから本当に溶血なのかはわからない。採血の時に陰圧を強くかけると赤血球の細胞膜が物理的に破壊されるために溶血する。すると破壊された赤血球からその細胞内に高い濃度で存在するカリウムが採血管の中に漏れ出るためカリウム値が高くでてしまったということも考えられるからだ。

デオキシヘモグロビンとオキシヘモグロビンの色

デオキシヘモグロビン	静脈血	暗赤色
オキシヘモグロビン	動脈血	鮮血色

白血球の種類

・顆粒球(←ほとんどこれ)
・単球 (顆粒がない)
・リンパ球 (顆粒がない、小さい)

さらに顆粒球は
・好酸球(顆粒が酸性色素で赤に染まる)
・好塩基球
・好中球
に分類される。

白血球の産生

骨髄で骨髄細胞から分化
・顆粒球　好酸球、好中球、好塩基球の核は発達すると分葉する。寿命は短い
・単球 単芽球が成熟してできる。血中に10~20時間、組織で数ヶ月〜数年存在する。
・リンパ球
リンパ節、脾臓、胸腺、口蓋扁桃、骨髄に散財する。
リンパ組織で産生される。寿命は長い。Tリンパ球とBリンパ球がある

好中球とマクロファージの働き

化学走性

特定の化学物質に対し化学走性を示し、近寄ったり逃げたりする。化学走性を誘発する物質としては細菌の毒素、組織の破壊産物、炎症部位の凝固生成物、補体のC5a,ロイコトリエンがある。
これによって好中球やマクロファージは細菌などの外敵に向かって移動していく。(濃度勾配に従ってより濃度の濃い方に移動することによる)

食作用

細菌などの大きな粒子を取り込むのが食作用である。微粒子を取り込むのは飲作用という。どちらにしてもエンドサイトーシスである。取り込まれた異物は食胞という。
異物に近づいた好中球はまず偽足を出して異物を抱え込む。抗体や補体のC3bが異物につくと食作用は亢進するが、これをオプソニン作用という。顆粒球には免疫グロブリン抗体のFC部と結合するFC受容体やC3b受容体があるこれらの受容体はオプソニンの抗体や補体と複合体を形成して異物を補足する。
図 抗体のFC部について

好中球は5~20個の細菌を貪食する。マクロファージは100個の細菌を貪食し、壊死組織や死んだ好中球も処理できる。

殺菌

\(Ca^{2+}\)が増えると白血球が活性化し、白血球の有酸素的代謝(NADPHによって活性酸素種ROSを生成する)が促進される(呼吸バースト)
活性酸素は細胞障害作用を持ち、白血球など代謝の活発な多くの細胞で多量に生成される。(心筋、平滑筋、ニューロンなどを含む)
好中球・マクロファージでは誘導型NO合成酵素も生成され、これによって\(Ca^{2+}\)非依存でNO産生される。NOは細胞障害性に働き殺菌作用を示す。

炎症

細菌感染、外傷、やけどなどの組織障害が起こると活性物質が放出され、生体の二次的な反応として炎症が起こる。炎症時に見られる白血球増多は好中球増多による。
・炎症部で起こる反応
まず顆粒球放出因子が生成されてそれによって骨髄の貯蔵部から白血球が放出される。
次にコロニー刺激因子CSFが放出され、骨髄に運ばれて顆粒球や単球の産生が促進される。細菌を貪食した好中球やマクロファージの多くは死んで、壊死組織とともに膿として排出または吸収される。
　

サイトカイン

サイトカインは免疫系、造血系などで細胞間の情報伝達を担う一群の液性因子のことであり、感作リンパ球、マクロファージなどによって放出される。

・インターロイキン(リンパ球などの免疫担当細胞から放出される。30種程度ある。)
・インターフェロン(ウイルス感染時に産生される)
・腫瘍壊死因子TNF
・トランスフォーミング増殖因子β
・血小板由来成長因子PDGF
・コロニー刺激因子CSF　など
炎症や免疫では細胞が相互にサイトカインを放出しネットワーク状の調節が行われる。

免疫

B細胞とT細胞

リンパ球にはB細胞とT細胞がある。B細胞は抗体を産生して液性免疫をもたらし、T細胞は免疫系の活性化を制御し、キラーT細胞は抗原を持つ細胞を攻撃する(細胞性免疫)
リンパ節では皮質のリンパ濾胞にB細胞が、傍皮質にT細胞が見られる。
”

出生の少し前〜出生後２、３ヶ月の間にT細胞は胸腺でB細胞はファブリキウス嚢で前処理されてリンパ節に定着する。

クローンの存在

全てのリンパ球は特定の抗原に反応する多数のクローンに先天的に属する。
抗原が出現するとあらかじめ存在するクローンのうち一つが反応し、細胞分裂で増加して、抗体、活性化T細胞を産生する。

これはクローン選択説というもので、現在正しいとされているものである。過去に鋳型説というものがあったがこれは現在否定されている。
詳しくはこちら

免疫系の活発化

免疫の活性化は抗原提示細胞(マクロファージやその系統の樹状細胞)によってT細胞に提示されて始まる。抗原提示細胞はMHC分子を持ち、抗原をこれにつけて提示する。
・ヘルパーT細胞はMHCクラスII分子上の抗原と結合することで活性化しサイトカインIL-2を放出し、T8細胞やB細胞の増殖をもたらす。
・キラーT細胞(T8細胞)は感染細胞のMHCクラスI分子上の抗原と結合しその細胞の処理をする。

T細胞の種類

(1)ヘルパーT細胞
・\(T_H1\)または\(T_H2\)に分化する
・タイプ１ヘルパーT細胞
T8細胞 NK細胞　マクロファージ活性化
細胞性免疫促進
・タイプ２ヘルパーT細胞
B細胞、好酸球、肥満細胞に働いて液性免疫促進

AIDSはヘルパーT細胞が攻撃される疾患
(2)サプレッサーT細胞
ヘルパーT細胞を抑制することで自己免疫性疾患やがんを抑制

(3)キラーT細胞(細胞障害性T細胞)
MHCクラスIに抗原があると攻撃する

(4)NK細胞
正常ではないMHCクラスIを持つ細胞を攻撃

B細胞

B細胞には特定のクローンのIgM,IgDがついている
ここに抗原が結合→活性化
活性化にはヘルパーT細胞が必要

抗体の種類

IgG 全体の75%(最も多い)細菌ウイルス補体に結合
IgA　２量体
IgM ５量体を形成
IgD B細胞表面にあり抗原を認識
IgE　即時型アレルギーに関係する

補体系

オプソニン作用や細胞融解作用を増強する一群のたんぱく質の総称
主にC1~C9とB因子,D因子の11種

白血球の異常

・白血球減少病・・白血球の極端な減少

・悪性増殖性疾患：白血病・リンパ腫
白血病 leukemia:循環血中の異常白血球数の増加

・リンパ腫　リンパ球数の異常

血小板

小型の顆粒状の小体

血小板凝集

顆粒が放出したADP
ADP受容体に作用
血小板活性化因子PAF
Gタンパクに連結している受容体を介して作用
ADP・セロトニン・トロボキ酸A_2
ポジティブフィードバック的に凝集

一次止血　一次凝集 二次凝集
二次止血

血液凝固系

トロンビンによってフィブリノーゲンはフィブリンになる。フィブリンは凝固しやすく、これが血餅となる。
外因系(カルシウムが必要)と内因系(第七因子の活性化でスタート)がある.
またXaによってプロトロピンをトロンビンに変換する共通系もある。

血栓症

・血管内で凝結塊を生じること
・血流が渋滞する場所で起こりやすい
・活性化された血液凝固因子が運び去られず局所に増加

プロテアーゼについて

セリンプロテアーゼ
Ser-His-Aspの順に配置
気質ペプチド鎖の主鎖のカルボニル基に求核攻撃→加水分解反応
金属プロテアーゼ
酸性プロテアーゼ
システインプロテアーゼ

線溶系

tPA,uPAがプラスミノゲンをプラスミンに変換する。プラスミンはフィブリンを破片に分解する

止血の異常

血小板障害による血液凝固異常→出血性疾患
・血友病　　８因子欠損

凝固阻止剤

・ヘパリン：ATⅢ作用増強
・カルシウム阻害:生体外の場合
・ビタミンK作用阻害：クマリン誘導体、ジクロマール・ワルファリン

出展

生理学テキスト第八版
進化研究を覗く
「https://www.brh.co.jp/communication/shinka/2014/post_000010.html」

医学用語について

・順行性と逆行性
正常な生体中での向きと同じなら順行性、逆なら逆行性
・求心性と遠心性
中枢に向かうものを求心性、末端に向かうものを遠心性
・限局性とびまん性
　境界が明瞭に分布しているものを限局性、境界不明瞭で広がって分布しているものをびまん性
・外因性と内因性
原因が生体の外にあるのは外因性、生体内にあるのは内因性
・器質性と機能性
解剖学的に原因がわかるのは器質性、働きに問題があるのは機能性
・随意性と不随意性
自分でコントロールできるのが随意性、できないのが不随意性
・観血的と非観血的
ハリなどを刺さなければできないことが侵襲的
刺さなくてもできるのが、非侵襲的
・験者と被験者
検査などを実施するのが験者、されるのが被験者
・機能血管と栄養血管
臓器の働きのためにある血管が機能血管、臓器に酸素を運び二酸化炭素を運び去るのが栄養血管

血液、体液生理学

血液の働き

B型血清内に含まれるA型抗体とA型抗原が抗原抗体反応を起こすことで凝集する

血液の成分

血液は体重の8%。赤血球45%、白血球と血小板１%以下
作られる場所は胎生期は肝臓など、生後は椎骨胸骨など(要するに骨)

血球の分化

エリスロポエチンは骨髄系幹細胞から赤血球へ分化する際に必要となる。骨髄系幹細胞からは赤血球、好中球など

血液検査について

採血は基本的には静脈血で行う。
・動脈採血データ
呼吸の状態を知ることができる
例：酸素分圧、二酸化炭素分圧、pH、酸素飽和度、重炭酸イオン濃度
これらのデータから肺の機能障害の有無、生体の酸塩基平衡の状態を把握できる

・静脈採血データ
健康診断項目によると脂質検査では中性脂肪、コレステロール
肝臓系検査ではAST,γ-GTP,ALP,アルブミン,LDH,総蛋白,HBs抗原など
糖代謝では尿糖、空腹時血糖がわかる。
腎臓、泌尿器検査ではクレアチニンなど。腎臓の形状の変化などは分からないが、腎臓の働きに問題がないかなどがわかる。
血液一般のこととして赤血球数や血色素量(ヘムタンパクの量)白血球数などがわかる。

・他に採血で検査できること
凝固,線溶系、各種ホルモン要素、腫瘍マーカー検査、血液型、各種抗体検査
染色体検査、薬物濃度検査(適正濃度の幅が狭いものなどは特に)、細菌の有無

血漿蛋白と結成蛋白

抗凝固剤を入れた場合液体部分として血漿が現れる
抗凝固剤を入れなかった場合、血清、血餅(血漿中のフィブリンが析出し血球成分とともに固まったもの)に分離される。
電気泳動すると分子量に応じてアルブミン、グロブリンなどが現れる
フィブリノーゲンの有無で血漿か血清かわかる。

血液型

・Rh式と母体
Rh(-)の女性が二人Rh(+)の子供を妊娠すると母体内の抗Rh抗体が胎児の赤血球を攻撃することになる。
Rh(+)の子供を妊娠→分晩中にRh(+)の胎児の血液中のRh(+)赤血球が母体に混入→Rh(-)の母体内でRH(+)の抗体を産生→二子を妊娠→母体に残るRh(+)の抗体が胎児の血液に混入→Rh(+)抗体が胎児のRh(+)赤血球を破壊

血液製剤と自己血輸血について

血液成分	温度	期間
赤血球	2~6	21日
血漿	-20以下	1年
血小板	20~24	4日
全血	2~6	21日

血漿は解凍したらすぐに使わなければならない

輸血を含む移植の問題点

GVHD
自分以外からの移植物を異物とみなして攻撃することにより
様々な症状(移植編の拒絶や炎症、発熱)を表すこと

輸血後GVHDの症状
輸血後1-2週間躯体に紅斑が出現、そのあとに肝障害や下痢、下血などの症状を呈し骨髄低形成などを起こす

血液製剤の種類

・血液凝固第八因子錠剤〜血友病患者に不足する血液凝固8因子を補う
・アルブミン錠剤〜事故などで大量出血した時など
・免疫グロブリン製剤

自己血輸血

メリット
感染症やGVHDなどのリスクがなくなる
あらかじめ出血が予想されるような時(手術など)に使われる。

骨髄

成人ー赤血球・多種の白血球・血小板は骨髄で作られる
胎児ー脾臓、肝臓で作られる。

赤色骨髄・・造血が行われる
黄色骨髄・・非活動
75%の細胞は白血球を産生する骨髄細胞系
25%は赤血球を産生

赤血球

多量のヘモグロビンを含有
\(O_2\)と\(CO_2\)を運搬
形:直径7-8um
指標：赤血球数:男500万 女450万\(/mm^3\)
ヘマトクリット(Ht)赤血球成分の割合 男45% 女40%
ヘモグロビン濃度(Hb)

基準値

平均赤血球容積MCV(容積指数)
\[
\frac{Ht}{赤血球数} = 81-44
\]
平均赤血球ヘモグロビン含有量(色素指数)
\[
\frac{HB値}{赤血球数} = 27-32 pg
\]
平均赤血球ヘモグロビン濃度(飽和指数)
\[
\frac{Hb値}{Ht} = 30-36 g/dL
\]

赤血球の産生

・産生場所
卵黄嚢→肝臓脾臓リンパ節(胎生中期)→骨髄(新生児以降)→赤色骨髄(成人)
・産生の流れ
造血幹細胞→前期赤芽球前駆細胞→前赤芽球→(3,4回分裂、Hb増加)→正染色性赤芽球→網状赤血球→
成熟赤血球(寿命120日)

赤血球の産生調節要素

・エリスロポエチン erythropoietin(EPO)
分子量4万の糖タンパク質ホルモン
EPO増加→産生速度が上がる
・ビタミン\(B_{12}\)
DNA合成に不可欠なので
欠乏→増殖障害→赤芽球の分裂が困難になる
・貧血　赤血球数が減少した状態
・赤血球数増多症 赤血球数が増加した状態

貧血：慢性低酸素症→チアノーゼを引き起こす
悪性貧血←ビタミン\(B_{12}\)吸収障害
出血性貧血←Fe不足でHb形成低下

ヘモグロビン

\(O_2\)を運搬するタンパク質
ポリペプチド鎖とヘムからなるサブユニット４つ

Fe-O2の結合はゆるく離れやすい
親和性はNo>CO>\(O_2\)なのでNOとCOは\(O_2\)の運搬を阻害する。

溶血

溶血＝赤血球の破壊
赤血球の寿命は120日で古くなると溶血しやすくなる。溶血は血管の狭いところ脾臓の赤色脾髄で破壊される。
溶血ででたヘモグロビンは肝臓クッパー細胞などの組織のマクロファージに取り込まれる。Hbはマクロファージ内で遊離鉄、CO、ビリルビンに分解される。その後マクロファージから遊離ビリルビンが放出されAlbに結合し運ばれる。これは肝臓でグルクロン酸抱合されて抱合型ビリルビンになり腸管で排出される。ビリルビンはウロビリノーゲンになる。ウロビリノーゲンは一部吸収されて肝臓へ胆汁として腸管へ送られる。

鉄代謝

\(Fe^{2+}\)は小腸粘膜から吸収される→血漿中でトランスフェリンと結合し骨髄、肝臓へ
→骨髄でFe結合トランスフェリンが赤芽球の受容体と結合→ミトコンドリアでHb形成

生理学で学んだことをメモしてみました。

収縮期と拡張期

収縮期、拡張期の基準は左心室である。収縮期には大動脈弁が開いて血圧が高くなっている状態で拡張期は大動脈弁が閉じて血圧が低くなっている状態なので左が収縮期、右が拡張期である

全身の循環系

全身に送る体循環の方がより高い圧を必要とするため左心室の方が高圧系になる

胸腔内圧

胸腔内圧は胸膜腔の圧力であり、横隔膜と胸膜によってこの圧力を変えることで肺への空気の出し入れを実現している。肺胸腔内圧は常に陰圧である。

浸透圧

濃度の高い方から低い方へ水分子が移動すること。

血漿浸透圧の計算方法

\begin{equation}
p = Na \times 1.86 + \frac{BS}{18} + \frac{BUN}{2.8}
\end{equation}

例題1

1[L]に?gの食塩水を入れると等張液か?
NaCl:58.44
\begin{align*}
&290({\rm mOsm}) = Na({\rm mEq}) \times 1.86 \\
&Na({\rm mEq}) = 156({\rm mOsm})
\end{align*}
Naをw(g)入れたら156(mOsm)
\begin{align*}
&w \times \frac{1000}{58.44} = 156 \\
& w = 9.12({\rm g})
\end{align*}
１L中に9(g)なので0.9%

例題2

1[L]に?gのグルコースを入れると等張液か?

\begin{align*}
&290({\rm mOsm}) = \frac{BS}{18}
&BS = 290 \times 18
&BS = 5220({\rm mg/dl})
\end{align*}
１Lの水にグルコースをw(g)入れたら5220({\rm mg/dl})
というのは１dLの水にグルコースを\(w\times10^{2}\)(mg)入れたら5220(mg/dl)
\begin{align*}
&5220 = w \times 10^2
&w \times \frac{5220}{100} = 52.2 \\
& w = 52.2({\rm g})
\end{align*}
１L中に52.2(g)なので5.2%

フィードバック

時間軸と反応の強さが重要らしい

ホルモン調節

自律神経

体温調節

上がる要因:血管収縮、立毛筋収縮、アドレナリン放出、震え
下がる要因:血管拡張、発汗

ホメオスターシス、フィードバック

緩衝系

重炭酸緩衝系は60%で最も比重が大きい
他にはリン酸緩衝系:5% ヘモグロビン緩衝系は30%　たんぱく質緩衝系は5%である。

phの調整機構

呼吸性と代謝性がある。
*呼吸性
呼吸不全→炭酸ガス過剰→呼吸性アシドーシス

*代謝性
腎臓が関係する
腎不全で不揮発性酸などを放出できなくなると代謝生アシドーシスになる

代償

*代謝性pH異常の時
代謝性アシドーシス→呼吸性アルカローシス
代謝性アルカローシス→呼吸性アシドーシス
*呼吸性pH異常の時
呼吸性アシドーシス→代謝性アルカローシス
呼吸性アルカローシス→代謝性アシドーシス

どちらが起こりやすいか
呼吸性の代償は秒から分単位で起こる
代謝性の代償はゆっくり起こる

細胞膜やイオンチャネル、受容体など

細胞膜

細胞膜は物質の通過を遮断している。細胞膜上にあるイオンチャネルは特定のイオンを通過させるものであり、受容体は
リガンド依存性チャネル..
Gタンパク質共役型受容体 タンパク質をリン酸化する
触媒受容体
細胞内受容体
がある

受容体について

レニンーアンジオテンシンーアルドステロン系
*腎の尿細管のホルモン受容体
AQP(アクアポリン)にはADH依存性と非依存性がある
ADHが作用すると水チャネルが増加し、尿細管内に水がより多く流れるようになる。

受動輸送と能動輸送

受動輸送

濃度勾配に従って物質が移動
担体を用いた物質の輸送:輸送量が頭打ちになる

能動輸送

濃度勾配に逆らって物質が移動
１次性能動輸送 ATPを直接使う
２次性能動輸送 \(Na^{+}\)の勾配を利用。\(Na^{+}、H^{+}\)交換
３次性能動輸送　 \(H^{+}\)の勾配を利用。
１次性能動輸送がダメになると２次３次もダメになる

グルコース輸送系