赤血球の主な機能は何ですか？

赤血球は赤血球とも呼ばれ、人間の血液の非常に重要な成分であり、血液中で最も数が多い細胞でもあります。人生において、人の赤血球にはさまざまな異常が現れることがあります。たとえば、血液中の赤血球が減少したり、尿や便中の赤血球レベルが高くなったりする人もいます。多くの人は、赤血球が人体でどのような役割を果たしているかを知りません。以下は、その詳しい紹介です。

赤血球の主な機能：

1. 赤血球の形と数

赤血球は非常に小さく、直径はわずか 7 ～ 8 μm です。円盤状で、中央が凹んでおり、端が厚くなっています。弾力性と可塑性を持ち、自分より小さい直径の毛​​細血管を通過する際に形状を変化させ、通過後は元の形状に戻ることができます。赤血球の正常な形態を図に示します。

通常の成熟した赤血球には核はなく、ゴルジ体やミトコンドリアなどの細胞器官もありませんが、それでも代謝機能は持っています。赤血球には豊富なヘモグロビンが含まれており、これは細胞重量の約32％を占め、水は64％、残りの4％は脂質、糖、およびさまざまな誘電体です。

赤血球は血液中で最も数が多い血球であり、成人男性では平均 500 万 / mm3、成人女性では平均 420 万 / mm3 です。赤血球の数は外部条件や年齢によって変化することがあります。高原住民と新生児の割合は600万/mm3を超えることがあります。定期的にスポーツや運動をする人は赤血球数も高くなります。ヘモグロビン含有量は男性で12～15g/100ml、女性で11～13g/100mlです。

2. 赤血球の生理機能

赤血球の主な機能は、O2とCO2を輸送することです。さらに、酸塩基バランスの緩衝役としても機能します。これら両方の機能は、赤血球内のヘモグロビンによって実現されます。赤血球が破裂すると、ヘモグロビンが放出され、血漿中に溶解し、上記の機能が失われます。

ヘモグロビン（Hb）はグロビンとヘムで構成されています。血液はヘムを含んでいるため赤く見えます。酸素分圧が高い場合、この分子内の Fe2+ は酸素と結合して酸化ヘモグロビン (HbO2) を形成します。酸素分圧が低い場合、酸素から解離して O2 を放出し、還元ヘモグロビンになり、酸素を運搬する機能を果たします (呼吸の章を参照)。ヘモグロビン中の Fe2+ が Fe3+ に酸化されるとメトヘモグロビンと呼ばれ、O2 を運ぶ能力を失います。ヘモグロビンの CO に対する親和性は、酸素に対する親和性の 210 倍です。空気中の CO 濃度が増加すると、ヘモグロビンは CO と結合して O2 を運搬する能力を失い、生命を脅かす可能性があります。これを CO (または石炭ガス) 中毒と呼びます。ヘモグロビンは二酸化炭素の輸送にも重要な役割を果たします。

3. 赤血球の生理学的特性

1.浸透圧脆弱性（略して脆弱性） 通常の状態では、赤血球内の浸透圧は血漿の浸透圧とほぼ等しく、赤血球の形態を維持するために非常に重要です。体内の赤血球を等張液（NaCl/0.9%）に入れると、正常な大きさと形状を維持できます。しかし、赤血球を高張性NaCl溶液に入れると、細胞から水分が逃げてしまい、赤血球は水分損失により縮小します。逆に、赤血球を低張性塩化ナトリウム溶液に入れると、細胞内に水が入り、赤血球が膨張して球状になり、さらには膨張して破裂し、ヘモグロビンが溶液中に放出されます。これを溶血といいます。

正常なヒトの赤血球を、さまざまな濃度の溶液（0.85%、0.8%...0.3% NaCl溶液）に入れました。0.45%溶液では、一部の赤血球が破裂し始め、上部の液体がわずかに赤く見えました。赤血球を0.35%以下のNaCl溶液に入れると、すべての赤血球が破裂しました。臨床的には、0.45% NaCl から 0.3% NaCl 溶液が、ヒトの赤血球の脆弱性 (抵抗とも呼ばれる) の正常範囲であると考えられています。赤血球を 0.45% 以上の濃度の溶液に入れると破裂する場合、赤血球は非常にもろく、抵抗が低いことを示します。逆に、赤血球を 0.45% 未満の濃度の溶液に入れると破裂する場合は、もろさが少なく、抵抗が高いことを示します。

2.懸濁安定性 懸濁安定性とは、赤血球が血漿中に浮遊したまま沈みにくい性質を指します。抗凝固剤を混ぜた血液を赤血球沈降管に入れて垂直に立てます。一定時間経過すると赤血球は比重により徐々に沈んでいきます。赤血球が単位時間あたりに沈降する距離を赤血球沈降速度（略してESR）といいます。赤血球沈降速度は、赤血球懸濁液の安定性の尺度として使用されます。最初の 1 時間の終わりには、正常な男性の ESR は 3mm を超えてはならず、正常な女性では 10mm を超えてはなりません。 ESR は、妊娠中、活動性結核、リウマチ熱、および悪性腫瘍の患者では加速される可能性があります。赤血球沈降速度の臨床検査は、病気の診断や予後に役立ちます。