赤血球（赤血球）

構造、機能、および関連疾患

赤血球とも呼ばれる赤血球は、血液中に最も豊富に存在する細胞タイプです。その他の主要な血液成分には、血漿、白血球、および血小板が含まれます。赤血球の主な機能は、酸素を体細胞に輸送し、二酸化炭素を肺に運ぶことです。

赤血球は、両凹形状として知られているものを持っています。セルの表面の両側は、球の内部のように内側に湾曲しています。この形状は、臓器や組織に酸素を届けるために小さな血管を通り抜ける赤血球の能力を助けます。

赤血球は、人間の血液型を決定する上でも重要です。血液型は、赤血球の表面に特定の識別子があるかどうかによって決まります。抗原とも呼ばれるこれらの識別子は、身体の 免疫系 自分の赤血球の種類を認識します。

赤血球の構造

赤血球は、ガス交換のための大きな表面と、毛細血管を移動するための高い弾力性を備えています。

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赤血球は独特の構造を持っています。それらの柔軟なディスク形状は、これらの非常に小さなセルの表面積と体積の比率を高めるのに役立ちます。これにより、酸素と二酸化炭素が赤血球の原形質膜をより容易に通過できるようになります。赤血球には膨大な量の タンパク質 ヘモグロビンと言います。この鉄含有分子は、酸素分子が肺の血管に入るときに酸素と結合します。ヘモグロビンは、血液の特徴的な赤い色にも関与しています。

体の他の細胞とは異なり、成熟した赤血球には、核、ミトコンドリア、またはリボソームが含まれていません。これらの細胞構造が存在しないため、赤血球に見られる何億ものヘモグロビン分子が存在する余地が残されています。ヘモグロビン遺伝子の変異は、鎌状細胞の発達をもたらし、鎌状赤血球症につながる可能性があります。

赤血球の生産

骨髄、走査型電子顕微鏡写真 (SEM)。骨髄は、血液細胞の生産が行われる場所です。

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赤血球は赤血球の幹細胞に由来します 骨髄。赤血球生成とも呼ばれる新しい赤血球の生成は、血液中の低レベルの酸素によって引き起こされます。低酸素レベルは、失血、高地での存在、運動、骨髄損傷、低ヘモグロビンレベルなど、さまざまな理由で発生する可能性があります.

腎臓が低酸素レベルを検出すると、エリスロポエチンと呼ばれるホルモンを生成して放出します。エリスロポエチンは、赤血球による赤血球の産生を刺激します。より多くの赤血球が血液循環に入るにつれて、血液と組織の酸素レベルが上昇します。腎臓は血液中の酸素レベルの上昇を感知すると、エリスロポエチンの放出を遅らせます。その結果、赤血球の産生が減少します。

赤血球は平均して約 4 か月循環します。大人は周りにいる 25兆の赤血球 いつでも流通しています。核やその他のオルガネラがないため、成体赤血球は有糸分裂を行って分裂したり、新しい細胞構造を生成したりすることができません。それらが古くなったり損傷したりすると、赤血球の大部分が脾臓、肝臓、および リンパ節 .これらの臓器や組織には、マクロファージと呼ばれる白血球が含まれており、損傷した血球や死にかけている血球を飲み込んで消化します。赤血球の分解と赤血球生成は通常、赤血球循環の恒常性を確保するために同じ速度で発生します。

赤血球とガス交換

人間の肺の肺胞。肺胞の上を流れる赤血球が酸素を受け取り、それが体の他の部分に運ばれます。

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ガス交換は赤血球の主要な機能です。生物が体細胞と環境の間でガスを交換するプロセスは、呼吸と呼ばれます。酸素と二酸化炭素は、血管を通じて体内に運ばれます。 心臓血管系 .心臓が血液を循環させると、心臓に戻る酸素が枯渇した血液が肺に送り出されます。酸素は、呼吸器系の活動の結果として得られます。

肺では、肺動脈が細動脈と呼ばれるより小さな血管を形成します。細動脈は、肺胞を取り囲む毛細血管に血流を向けます。肺胞は肺の呼吸面です。酸素は、肺胞嚢の薄い内皮を横切って周囲の毛細血管内の血液に拡散します。赤血球中のヘモグロビン分子は、体組織から拾った二酸化炭素を放出し、酸素で飽和します。二酸化炭素は血液から肺胞に拡散し、呼気によって排出されます。

酸素が豊富になった血液は心臓に戻り、全身に送り出されます。血液が全身組織に到達すると、酸素が血液から周囲の細胞に拡散します。の結果として生成される二酸化炭素 細胞呼吸 体細胞を取り囲む間質液から血液中に拡散します。血液に入ると、二酸化炭素はヘモグロビンと結合し、心周期を介して心臓に戻ります。

赤血球の病気

この画像は、健康な赤血球 (左) と鎌状赤血球 (右) を示しています。

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病気の骨髄は、異常な赤血球を生成することがあります。これらの細胞は、サイズが不規則（大きすぎる、または小さすぎる）または形状（鎌状）である可能性があります。貧血は、新しいまたは健康な赤血球の産生の欠如を特徴とする状態です。これは、体細胞に酸素を運ぶのに十分な機能している赤血球がないことを意味します。その結果、貧血の人は、疲労、めまい、息切れ、または動悸を経験することがあります.貧血の原因には、突然または慢性的な失血、十分な赤血球産生の不足、および赤血球の破壊が含まれます.貧血の種類は次のとおりです。

再生不良性貧血：幹細胞の損傷により、骨髄で新しい血球が十分に産生されないまれな状態。この状態の発症は、妊娠、有毒化学物質への曝露、特定の薬の副作用、HIV、肝炎、エプスタイン-バーウイルスなどの特定のウイルス感染など、さまざまな要因に関連しています。 鉄欠乏性貧血：体内の鉄分が不足すると、赤血球の生産が不十分になります。原因には、突然の失血、月経、食物からの鉄の摂取または吸収の不足が含まれます。 鎌状赤血球貧血：この遺伝性疾患は、ヘモグロビン遺伝子の突然変異によって引き起こされ、赤血球が鎌状になります。これらの異常な形の細胞は血管に詰まり、正常な血流を妨げます。 正球性貧血：この状態は、赤血球の産生不足に起因します。ただし、生成される細胞は通常のサイズと形状です。この状態は、腎臓病、骨髄機能障害、またはその他の慢性疾患が原因である可能性があります。 溶血性貧血：赤血球は、通常、感染症、自己免疫疾患、または血液の結果として、早期に破壊されます癌.

貧血の治療法は重症度によって異なり、鉄やビタミンのサプリメント、投薬、輸血、骨髄移植などがあります。