혈액은 세포 성분인 혈구와 액체 성분인 혈장으로 구성되어 있습니다. 혈액을 원심분리하거나 응고 방지제를 넣어 저온에 방치해 두면 상층에는 혈장, 아래층에는 혈구로 분리됩니다. 혈구 성분은 혈액의 40~45% 정도를 차지하고 있습니다.
혈장
혈장은 혈액 성분 중에서 가장 큰 비율을 차지합니다. 남녀에 따라 약간의 차이가 있지만 혈액의 55% 정도입니다. 혈장은 엷은 황색의 끈기 있는 약알칼리성 액체입니다.
혈장의 90%는 용매로 작용하는 수분이며, 7~8%는 고형 성분으로 혈장단백질, 지질, 당류, 무기염류, 노폐물 등이 해당니다. 그 밖에 비단백 질소화합물로서 요소, 아미노산, 요산 등이 함유되어 있습니다. 지질은 콜레스테롤과 인지지(레시틴)이 주요 성분이고 혈액 내 삼투압을 조절하는 무기염류는 나트륨, 칼슘, 마그네슘, 칼륨 등입니다. 혈장의 당은 거의 포도당이며 70~110mg/dL 정도 함유되어 있습니다.
혈장단백질은 대부분 간에서 만들어지는데 주로 알부민과 글로불린이며 혈액 응고에 관계하는 피브리노겐도 함유되어 있습니다. 혈장단백질은 무기염류와 함께 혈액의 삼투압을 일정하게 유지고, pH의 변화를 줄이는 완충작용을 하며 혈액의 점성을 유지합니다. 혈장의 부피와 조성은 질환에 따라 크게 변하므로 질환의 진단이나 상태를 파악하는 데 이용되기도 합니다. 혈액응고인자에 유전적인 기능장애가 있는 경우에 혈우병이 나타나기도 합니다.
혈구
혈액의 세포 성분인 혈구들은 골수의 조혈모세포로부터 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 분화되어 만들어집니다. 헤마토크릿은 혈액에서 혈구가 차지하는 비율을 말하며 빈혈을 진단하는 데 이용됩니다.
(1) 적혈구 : 적혈구는 혈구 중에 가장 많은 부분을 차지하며, 산소와 이산화탄소를 운반하는 역할을 합니다. 사람의 적혈구에는 핵이 없고 대신 산소를 운반하는 혈색소인 헤모글로빈이 들어 있습니다. 헤모글로빈은 적색을 띤 단백질이며 이에 따 혈액 자체가 붉은색을 띠게 됩니다. 적혈구에는 헤모글로빈 외에도 수분, 지질, 전해질, 효소 등이 함유되어 있습니다. 적혈구 원반형으로 직경이 6~8 micrometer 정도입니다. 그 수는 백혈구나 혈소판보다 훨씬 더 많아서 1 microliter의 혈액 속에 남자는 대략 500만 개, 여자는 450만 개가 들어 있습니다. 그러나 건강 상태나 고산지대 등의 생활 조건에 따라서 적혈구 수는 많이 변합니다. 예를 들어 고산지대에 사는 사람들은 더 큰 산소 운반 능력이 요구되기 때문에 최대 2배까지의 적혈구가 함유되어 있습니다.
헤모글로빈 속에는 철 원자가 들어 있는데, 이것이 산소 분자와 결합합니다. 조직에서는 헤모글로빈에 결합어 있는 산소가 조직세포로 옮겨가고, 조직세포에 있던 이산화탄소 일부는 적혈구와 결합하여 혈액으로 옮겨져 운반됩니다.
(2) 백혈구 : 백혈구는 크기가 12~24micrometer 정도로 일정하지 않고, 혈구 중에서 가장 크고 유일하게 핵도 가지고 있으며 여러 형태로 존재합니다. 백혈구 수는 연령에 따라 차이가 있는데, 보통 성인의 경우는 혈액 1 microliter에 7,000개 정도이고 유아는 9,000~13,000개로 더 많습니다. 또한 여러 인자에 의해 백혈구 수가 변하는데 운동, 추위, 정신적 스트레스, 임신의 경우에는 증가니다. 또한 세균성 감염, 출혈, 외상, 열상, 심근경색 등의 병리적인 상황에서는 백혈구가 증가하지만, 장티푸스, 인플루엔자, 약물중독, 방사선 노출 등의 상황에서는 오히려 감소합니다. 그러므로 백혈구 총수의 측정은 질환 진단에 중요합니다. 백혈구와 관련된 대표적인 질병은 백혈병으로 백혈구가 무질서하게 증식합니다.
적혈구와 마찬가지로 백혈구도 골수의 줄기세포에서 생성되는데 성숙 과정에서 골수아구, 단핵아구, 림프아구로 분화됩니다. 백혈구는 세포 내 과립의 유무에 따라 과립 백혈구와 무과립 백혈구로 구분됩니다. 핵의 모양이 일정하지 않은 과립 백혈구는 골수아구에서 분화되고 염색성에 따라 호중성 백혈구, 호산성 백혈구, 호염기성 백혈구의 3종류로 나누어집니다. 무과립 백혈구는 림프절에서 만들어지고 소형의 원형 핵을 가진 림프구와 말굽 모양인 1개의 핵을 갖는 단핵구로 구분됩니다. 림프구는 생산 과정이 복잡하고 두 가지 림프구로 분화되며 세포독성과 항체 형성에 관여합니다. 백혈구는 형태에 따라 수명이 다양하고, 비장(지라)이나 골수에서 파괴된 후에 전신의 세망내피계 세포에 의해 탐식 되어 제거됩니다.
1. 과립 백혈구 : 직경이 9~15 micrometer이고 골수에서 생성되어 체내에 침입한 병원 미생물이나 이물질에 대해 세포 내 소화를 수행합니다.
*중성 백혈구 : 중성 백혈구는 중성의 pH 범위 내에서 염색됩니다. 중성 백혈구는 백혈구의 54~62%를 차지하고, 과립성 백혈구의 93~96%를 차지합니다. 과립에는 가분해효소와 프로테아제가 함유되어 있습니다. 혈액 1 microliter 중에 1,800~7,000개 있으며, 급성 염증이 생겼을 때 급속하게 증가합니다. 중성 백혈구가 500~1,000개/microliter 이하로 감소하면 병원균에 감염되기 쉽고, 폐렴이나 패혈증 등 위독한 상황이 초래될 수 있습니다.
*호산성 백혈구 : 호산성 백혈구의 과립은 산성 색소에 잘 염색됩니다. 호산성 백혈구의 유주 능력은 호중성 백혈구보다 작지만, 혈관 밖으로 나와 병변 부위에 모여 세포 분해산물을 소화합니다. 비정상적인 수적 증가는 두드러기나 천식 등 알레르기성질환과 감염 및 자가면역성 질환 등에서 나타납니다.
*호염기성 백혈구 : 호염기성 백혈구의 과립에는 히스타민과 헤파린이 다량 함유되어 있습니다. 총 백혈구의 0.5~1.0%를 차지하며, 과립 백혈구 중에서 가장 적으나, 알레르기 상태나 골수성 백혈병에서는 수가 증가합니다.
2. 단핵구 : 단핵구는 백혈구 중에서 가장 커서 직경이 14~20 micromiter이고, 혈액 1 microliter 중에 200~900개 정도 존재합니다. 골수에서 생산되고 혈액 내에서는 운동성은 없지만 조직 내에서 운동성을 가지고 식세포작용이 강합니.
조직에서 활성화된 단핵구는 조직 대식세포라고 하며 인터루킨, 인터페론 등의 사이토카인과 혈관 내피세포와 평활근 세포의 성장을 촉진하는 인자들을 생산하고 분비합니다. 조직 대식세포는 광범위하게 분포되어 있는데, 간의 동양 혈관에 있는 쿠퍼세포, 뇌의 소교세포, 폐에서 발견되는 폐포 대식세포가 있으며 비장, 골수, 림프절에도 많이 존재합니다.
3. 림프구 : 림프구는 혈액 1 microliter 중에 1,500~4,000개 존재하며 골수 외에 림프절이나 비장에서도 생산됩니다. 세포독성뿐만 아니라 항체 생산 등을 담당하여 면역에 관여합니다. 림프구는 세포성 면에 관여하는 T림프구와 체액성 면역에 관여하는 B림프구로 분류됩니다.
(3) 혈소판
혈소판은 혈액 1 microliter 에 30~50만 개가 들어 있으며, 혈액 응고 작용에 관여합니다. 골수의 거대핵세포에서 생성되며 모양이 일정하지 않고 핵이 없으며 직경이 2 micromuter 정도로 크기가 작습니다. 혈소판은 수명이 7~10일 정도이고, 비장에서 파괴됩니다. 혈소판에서 혈액 응고에 관여하는 효소인 트롬보키나아제가 있어 출혈이 있을 때 혈액 응고 초기 단계에 관여합니다.
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