Atlas of Plant and Animal Histology

血液は多くの著者によって、細胞、細胞片および血漿として知られる液体細胞外マトリックスからなる特殊なタイプの結合組織と見なされている。 血液は、血管と心臓の内部にある液体である。 心臓の拍動と体の動きによって、血液は循環器系を通り、体の隅々まで到達する。 人体内の血液量は、体格によって異なります。 体重70kgの体には約5～6リットルの血液が含まれています。 血液の温度は約38℃で、一般的な体温より1度高い。 この高い値は、主に小径の血管の中で血液が摩擦された結果である。

血液にはいろいろな働きがあります。 以下は顕著な3つの機能である。 1）連絡経路。 血液は、腸と肺からそれぞれ栄養と酸素を全身に運ぶ。 老廃物は腎臓や肺に運ばれる。 また、体内の離れた細胞間でホルモンなどの化学シグナルを伝達する主要な経路でもある。 2）ホメオスタシス 血液は全身のホメオスタシスに寄与している。 例えば、体温や組織のpHを比較的一定に保っている。 3）防衛 赤血球、血小板、血漿で傷口を塞ぐ、すなわち血液凝固を行い、傷の修復に寄与している。 また、免疫系の細胞も含まれており、循環系を利用して体内のあらゆる組織にある病原体を輸送し、攻撃する。

血球

血球は赤血球と白血球に分類される（図1、図2）。 また、血液中には血小板と呼ばれる細胞片が存在する。 白血球には、好中球、好塩基球、好酸球などの顆粒状白血球と、リンパ球、単球などの無顆粒球があり、白血球の種類は、赤血球、好中球、好塩基球、好酸球などの顆粒状白血球と、リンパ球、単球などの無顆粒球に分けられる。 血球の大部分は赤血球である（細胞の99％）。 すべての血球は、成体では骨髄に存在する共通の幹細胞から発生する。

血液のさまざまな成分は、密度勾配遠心分離によって分離することができる。 最も重い成分は赤血球で、遠心分離のチューブの底に落ちる。 白血球と血小板は少し高いところにあり、白っぽい層を形成している。 血漿は最も軽い成分で、遠心分離機の表層部に残っている。 男性では47％、女性では41％である。 全血液量に対する赤血球の割合のことをヘマトクリットという。 白血球の比率は1％以下である。 血液の残りは血漿である。 血液が赤いのは赤血球のヘモグロビンが多いためで、酸素濃度が低くなると色が濃くなる。 血清は血漿から血液凝固剤を除いたものである。

赤血球が血液に赤い色をつけるのは、その構造に鉄を含むタンパク質であるヘモグロビンが多く含まれるためである。 赤血球の主な役割はO2やCO2の運搬である。 哺乳類では、赤血球は核を持たず、ミトコンドリアなどの細胞小器官を持たないため、この機能を高度に改変した細胞であるとみなすことができる。 赤血球は、直径約7.5μmの両凹型の円盤状をしており、血漿との接触面を大きくしている。

血小板（血栓細胞）は、核のない細胞質の小部分である。 光学顕微鏡では、直径約2～5μmの小さな構造物として観察され、無色またはわずかに好塩基性である。 細胞内には、高密度のアズロフィル顆粒、ミトコンドリア（1個または2個）、透明な小胞や小管などの膜区画が存在する。 また、グリコーゲン顆粒も含んでいる。 血小板の主な機能は、凝集と血液凝固の際に協力することである。 哺乳類には存在するが、下等脊椎動物には存在しない。 血小板は、骨髄に存在する巨核球という細胞種の細胞質が断片化されることで生成される。

白血球は有核細胞で、新鮮な血液では無色である。 主な働きは、病原体などの外部からの侵略や、体内組織の誤作動や変化から体を守ることである。 これらの機能は、血管の壁を越えて損傷した組織で作用する能力を持っているため、血液の流れの外で行われる。 実際には、循環器系を利用して体内を移動している。 白血球の細胞質には、リソゾームである親水性顆粒または一次顆粒と、多様な種類の物質を含む特異的顆粒または二次顆粒の2種類の顆粒が存在する。 白血球は顆粒状と無顆粒球に分類される。 いずれも藍親水性顆粒を持つが、特異的顆粒は顆粒性白血球にのみ存在する。

顆粒状白血球は好中球、好酸球、好塩基球である。 顆粒状白血球にはリンパ球と単球がある。 好中球は最も多い顆粒状白血球で、全白血球の60〜70％を占める。 多葉核を有し、豊富な特異的顆粒と細胞質の一部のアズロフィル顆粒を示すので、容易に見分けがつく。 特異的顆粒にはリゾチーム、補体活性化物質、コラゲナーゼなどの酵素が含まれている。 細菌感染に対する防御に非常に重要である。 好酸球は、白血球の2〜5％を占める。 核は二重らせん状で、細胞質内の特異的な顆粒はエオシンなどの酸性染料に強い親和性を示す。 これらの顆粒には、寄生虫感染の制御に関与する主要塩基性タンパク質や好酸球カチオン性タンパク質などの塩基性タンパク質や、アレルギー反応におけるヒスタミンの作用を中和するヒスタミナーゼが存在する。 好塩基球は、白血球全体の0.5％を占める、量が少なく、小さい粒状の白血球である。 核はわずかに裂けた形をしている。 ヘマトキシリンなどの塩基性染料で染色できる特異的な顆粒を含んでいる。 好塩基球の細胞膜には免疫グロブリンEの受容体があり、細胞質にはヒスタミンやヘパリンを含む特異的な顆粒がある。 従って、これらの細胞は肥満細胞と協力して結合組織で作用していることが示唆される。

顆粒状白血球は細胞質に特異的顆粒を欠くが、非特異的顆粒の集団は少ない。 好中球に次いで多いのがリンパ球で、全白血球の20～35％を占めている。 これらは小さく、多少の大きさのばらつきが見られるが、明らかにリンパ球の種類とは関係がない。 リンパ球の主なグループはBとTの2つで、どちらも生体の免疫防御の主要な担い手である。 単球は、もう一つの無顆粒球白血球のタイプである。 単球は血液塗抹標本で大きなサイズを示し、腎臓のような形の核を持つ。 血液を離れて感染や傷害のある部位に移動し、そこでマクロファージとなることで生体防御に役立っている。

一般に、血液中の細胞成分の寿命は数時間から数週間と非常に短い（何年も生きる記憶リンパ球を除く）。 そのため、血球は造血と呼ばれる過程によって継続的に生産されている（図3）。 ヒトでは、胚では硝子体嚢で、胎児では肝臓、脾臓、リンパ組織で、そして赤色骨髄でと、発生過程でさまざまな臓器で造血が行われる。 出生後、造血過程は長骨の骨髄に移される。 成人では、頭蓋骨、骨盤、脊椎骨、胸骨、および大腿骨と上腕骨の骨端部付近が、造血の主要な中心地となる。 状況によっては、成人の肝臓と脾臓で造血が開始されることもある。

血漿

血漿は血液中の液体部分で、血液量の半分以上を占めている。 90％が水分で、残りはタンパク質、イオン、アミノ酸、脂質、気体から構成されている。 血漿は栄養と老廃物の主な輸送体である。

アルブミンは血漿中に最も多く含まれるタンパク質で（全タンパク質の54 %）、いくつかの機能を果たしている。 脂肪酸やステロイドホルモンなど、多くの分子がアルブミンと結合し、血流に乗って運ばれる。 また、アルブミンは血圧を維持する主な因子であり、それによって血液量が調節される。 グロビンは、血漿中に2番目に多く存在するタンパク質です。 血漿タンパク質の約38％を占めるタンパク質群で、α、β、γの3種類に分けられます。 アルファグロビンとベータグロビンは肝臓で合成され、鉄、脂質、脂溶性ビタミンを運ぶ。 また、血漿の浸透圧に寄与している。 ガンマグロビンまたはガンマグロブリンは、免疫系の可溶性抗体で、免疫グロブリンとも呼ばれる。 フィブリノゲンは、血漿のもう一つのタンパク質である。 あまり多くないが、血液凝固に非常に重要である。 フィブリノーゲンは肝臓で合成されます。 血漿を形成するタンパク質は、血漿に特有なものと、酵素、免疫グロブリン、ホルモンのように他の組織にも存在するものがあります

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