血液

血液は結合組織の一種です。その細胞間物質は液体、すなわち血漿です。血漿には、赤血球、白血球、血小板といった細胞成分が含まれています（「浮遊」しています）。体重70kgの人の平均血液量は5.0～5.5リットル（体重の5～9%）です。血液は、臓器や組織に酸素と栄養素を運び、代謝産物を体外に排出するという役割を果たしています。

血液は血漿で構成されており、これは血液から形成された要素（細胞）を取り除いた後の液体です。血漿は90～93%の水分、7～8%の様々なタンパク質物質（アルブミン、グロブリン、リポタンパク質、フィブリノーゲン）、0.9%の塩類、0.1%のブドウ糖を含んでいます。血漿には、酵素、ホルモン、ビタミン、その他体に必要な物質も含まれています。血漿タンパク質は、血液凝固過程に関与し、血液凝固反応の一定性（pH 7.36）を確保し、血管内に圧力をかけ、血液の粘性を高め、赤血球の沈降を防ぎます。血漿には、体の防御反応に関与する免疫グロブリン（抗体）が含まれています。

健康な人の血糖値は80～120mg%（4.44～6.66mmol/l）です。血糖値が急激に低下すると（2.22mmol/lまで）、脳細胞の興奮性が急激に高まります。血糖値がさらに低下すると、呼吸、循環、意識に障害が生じ、死に至ることもあります。

血液には、NaCl、KCl、CaCl2、NaHCO2、NaH2POなどのミネラルや、Na+、Ca2+、K+イオンなどの塩類も含まれています。血液のイオン組成が一定であることで、浸透圧が安定し、血液と体細胞内の水分量が維持されます。

血液もまた、赤血球、白血球、血小板といった形成された要素（細胞）で構成されています。

赤血球は核を持たず、分裂できない細胞です。成人男性では、血液1μL中に390万～550万（平均5.0×10μL）、女性では370万～490万（平均4.5×10μL）の赤血球が含まれています。これは年齢、身体的（筋肉的）ストレスや精神的ストレス、血液中に流入するホルモンなどによって異なります。重度の失血（および一部の疾患）では、赤血球の成分が減少し、ヘモグロビン値も低下します。この状態は貧血と呼ばれます。

各赤血球は、直径7～8μm、中心部の厚さ約1μm、周縁部の厚さ最大2～2.5μmの両凹円盤状の形状をしています。1個の赤血球の表面積は約125μm²です。血液量が5.5リットルの場合、すべての赤血球の総表面積は3500～3700m²に達します。赤血球の外側は半透膜（殻）である細胞膜で覆われており、水、ガス、その他の元素が選択的に透過します。細胞質には細胞小器官はなく、その体積の34%はヘモグロビン色素で、酸素（O²）と二酸化炭素（CO²）を運搬する役割を果たしています。

ヘモグロビンは、タンパク質のグロビンと、鉄を含む非タンパク質基であるヘムで構成されています。 1 つの赤血球には、最大 4 億個のヘモグロビン分子が含まれています。 ヘモグロビンは、肺から臓器や組織へ酸素を運び、臓器や組織から肺へ二酸化炭素を運びます。 肺内の酸素分圧が高いため、酸素分子はヘモグロビンに結合します。 酸素が結合したヘモグロビンは鮮やかな赤色をしており、オキシヘモグロビンと呼ばれます。 組織内の酸素分圧が低い場合、酸素はヘモグロビンから分離され、毛細血管から周囲の細胞や組織へと出ていきます。 酸素を放出した血液は二酸化炭素で飽和状態になりますが、組織内の二酸化炭素の圧力は血液よりも高くなります。 二酸化炭素と結合したヘモグロビンはカルボヘモグロビンと呼ばれます。 肺では、二酸化炭素が血液から出て、そのヘモグロビンは再び酸素で飽和状態になります。

ヘモグロビンは一酸化炭素（CO）と容易に結合し、カルボキシヘモグロビンを形成します。一酸化炭素のヘモグロビンへの結合は、酸素の結合よりも300倍容易です。そのため、空気中の一酸化炭素は微量であってもヘモグロビンと結合し、血液への酸素の流れを阻害します。その結果、体内の酸素が不足し、酸素欠乏（一酸化炭素中毒）に陥り、頭痛、嘔吐、めまい、意識喪失、さらには死に至ることもあります。

白血球は運動性が非常に高いものの、形態学的特徴はそれぞれ異なります。成人の場合、血液1リットルには3.8～10億個から9.0～10億個の白血球が含まれています。古い考え方では、この数にはリンパ球も含まれています。リンパ球は白血球と共通の起源（骨髄幹細胞由来）を持ちますが、免疫系に関連しています。リンパ球は、血液中の「白血球」（赤血球を除く）の総数の20～35%を占めています。

組織内の白血球は、様々な化学因子に向かって活発に運動しますが、その中でも代謝産物は重要な役割を果たします。白血球が運動すると、細胞と核の形状が変化します。

すべての白血球は、細胞質内の顆粒の有無に基づいて、顆粒白血球と非顆粒白血球の2つのグループに分けられます。大きなグループは顆粒白血球（顆粒球）で、小さな顆粒状の顆粒と、細胞質内に分節化された核を有しています。もう一方のグループは、細胞質に顆粒を持たず、核も分節化されていません。このような細胞は非顆粒白血球（無顆粒球）と呼ばれます。

顆粒白血球は、酸性染色と塩基性染色の両方で染色すると顆粒状を示します。これらは好中性（中性）顆粒球（好中球）です。他の顆粒球は酸性染色に親和性があり、好酸球（好酸球）と呼ばれます。他の顆粒球は塩基性染色で染色されます。これらは好塩基性顆粒球（好塩基球）です。すべての顆粒球には、一次顆粒と二次顆粒（特異的顆粒）の2種類の顆粒が含まれています。

好中球は球形で、直径は7～9μmです。好中球は白血球（リンパ球を含む）全体の65～75%を占めます。好中球の核は分節構造で、2～3個以上の小葉から成り、それらの間には細い橋が架かっています。一部の好中球は、湾曲した桿体状の核（桿体好中球）を有しています。豆粒状の核は、若い（成人）好中球に見られます。このような好中球の数は少なく、約0.5%です。

好中球の細胞質は顆粒状で、その大きさは0.1～0.8μmです。一次顆粒（大きなアズール性顆粒）には、リソソームに特徴的な加水分解酵素（酸性プロテアーゼ、ホスファターゼ、β-ヒアルロニダーゼなど）が含まれています。一方、二次顆粒（直径0.1～0.4μm）には、アルカリホスファターゼ、ファゴサイトーシス、アミノペプチダーゼ、カチオン性タンパク質が含まれています。好中球の細胞質には、グリコーゲンと脂質が含まれています。

好中球は運動細胞であり、非常に高い貪食活性を有しています。細菌やその他の粒子を捕獲し、加水分解酵素によって分解（消化）します。好中球の寿命は最長8日間です。血流中では8～12時間生存した後、結合組織に入り込み、そこで機能を発揮します。

好酸球は、その顆粒が酸性染料で染色できることから、好腹水好性白血球とも呼ばれます。好酸球の直径は約9～10μm（最大14μm）です。血液1リットル中には、白血球の総数の1～5%が含まれています。好酸球の核は通常、2つ、まれに3つの分節から構成され、それらが細い橋で繋がれています。また、桿状好酸球や若年性好酸球も存在します。好酸球の細胞質には、加水分解酵素を含む0.1～0.5μmの小さな顆粒と、ペルオキシダーゼ、酸性ホスファターゼ、ヒスタミナーゼなどを含む0.5～1.5μmの大きな顆粒（特異的顆粒）の2種類の顆粒があります。好酸球は好中球よりも運動性が低いですが、炎症部位の組織へ向かって血液を移動します。好酸球は血液中に入り、3～8時間そこに留まります。好酸球の数は、グルココルチコイドホルモンの分泌レベルに依存します。好酸球はヒスタミナーゼの作用によりヒスタミンを不活性化し、肥満細胞からのヒスタミン放出を阻害します。

血液中に侵入する好塩基球は直径9µmで、その数は0.5～1%です。好塩基球の核は分葉状または球状です。細胞質には0.5～1.2µmの顆粒があり、ヘパリン、ヒスタミン、酸性ホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、セロトニンが含まれています。好塩基球はヘパリンとヒスタミンの代謝に関与し、毛細血管の透過性に影響を与え、血液の粘稠度を高めます。

非顆粒性白血球（無顆粒球）には、単球と白血球が含まれます。単球は血液中に入り、血液中の白血球とリンパ球の総数の6～8%を占めます。単球の直径は9～12µm（血液を含む塗抹標本では18～20µm）です。単球の核の形状は、豆形から葉状まで様々です。細胞質は弱好塩基性で、小さなリソソームと飲作用小胞を含んでいます。骨髄幹細胞に由来する単球は、いわゆる単核貪食系（MPS）に属します。単球は血液中に入り、36～104時間循環した後、組織に入り込み、そこでマクロファージへと変化します。

血液中に流入する血栓球（血小板）は、直径2～3μmの無色の円形または紡錘形の板です。血栓球は、骨髄の巨大細胞である巨核球から分離して形成されます。血液（1リットル）には、200～10億個から300～10億個の血小板が含まれています。各血小板には、約0.2μmの大きさの粒子の形で、ヒアロマーと顆粒小胞が含まれています。ヒアロマーには細いフィラメントが含まれており、顆粒小胞の集積物の中にはミトコンドリアとグリコーゲン顆粒が含まれています。血小板は分解して凝集する性質があるため、血液の粘稠性を高めます。血小板の寿命は5～8日です。

血液には、免疫システムの構成要素であるリンパ系細胞（リンパ球）も含まれています。しかし、科学文献や教育文献では、これらの細胞は依然として非顆粒白血球とみなされていますが、これは明らかに誤りです。

血液中には多数のリンパ球（1 mm³あたり1000〜4000個）が含まれており、リンパ球は主にリンパ液中に存在し、免疫を担っています。成人の体内では、その数は6〜10の12乗に達します。ほとんどのリンパ球は常に血液中を循環し、組織に入り込んで、体の免疫防御機能を果たします。すべてのリンパ球は球形ですが、サイズはそれぞれ異なります。ほとんどのリンパ球の直径は約8μm（小型リンパ球）です。約10％の細胞の直径は約12μm（中型リンパ球）です。免疫系の器官には、直径約18μmの大型リンパ球（リンパ芽球）も存在します。後者は通常、循環血液中には入りません。これらは免疫系の器官に存在する若い細胞です。リンパ球の細胞膜は短い微絨毛を形成します。細胞の大部分は、主に凝縮したクロマチンで満たされた円形の核で占められています。周囲の狭い縁にある好塩基性の細胞質には、多数の遊離リボソームが含まれ、細胞の10%には少量のアズール性顆粒（リソソーム）が含まれています。顆粒小胞体とミトコンドリアの要素は少なく、ゴルジ体は未発達で、中心小体は小さいです。

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