혈액의 개념

혈액학(Hematology)이란?

혈액학은 희랍어에서 유래된 말로써 원래는 혈액에 관한 전반적인 연구를 하는 학문이라는 뜻을 가지고 있으며, 주로 혈구의 성상 및 형태학적인 고찰, 응고기전, 혈액질환을 연구하는 학문으로 정의하고 있다.

히포크라테스는 인체는 4가지 체액(혈액, 흑담즙, 담점액, 황담즙)으로 구성되어 있다고 기술하였다.

기초혈액학에서는 혈액의 농도, 혈액의 구성, 혈구와 혈액산물의 기능에 관한 분석 등을 하게 된다. 혈구형태 외에도 특정 세포성분을 염색하기도 하며, 혈구의 항원을 찾아내기도 한다.

혈액은 인체의 물질대사에 필요한 산소와 영양분을 공급하는 일과 그 대사과정으로 인하여 생기는 노폐물을 체외로 분비하는 역할을 한다. 즉, 산소와 영양소는 대개 동맥을 통하여 각 조직으로 운반되고, 노폐물은 정맥을 통하여 운반 제거되므로 혈액은 일종의 운반계로 생각할 수 있다. 혈액의 순환은 동맥, 정맥, 모세혈관으로 이루어지며, 심장의 펌핑 작용으로 전신의 맥관계를 통해 순환되면서 체내 모든 세포와 접촉한다. 그러므로 혈액학에서 정맥 또는 모세혈관 천자로 얻은 혈액을 분석하여 얻은 결과는 각종 질환의 진단에 유용하게 쓰일 수 있다.

혈액학에서는 대개 항응고제를 포함한 혈액(whole blood)을 사용하는데 이 전혈을 원심분리하면 세포성분과 액체성분인 혈장으로 구분된다. 즉, 상층액은 혈장이고, 바로 밑의 층인 buffy coat층에는 혈소판과 백혈구가 모여있으며, 하층에는 적혈구들이 모여있다.

항응고 혈액을 분리한 상층액인 혈장(plasma)에 적당량의 칼슘을 첨가하면 혈장 내에 있던 섬유소원이 섬유소로 전환되어 세포들을 응집시킨 후, 다시 수축되어 백색의 응고(clot)가 생기면서 노란색의 액체가 유출되는데, 이를 혈청(serum)이라 한다.

혈액의 구성

정상 성인의 총혈액량은 약 4~6L로 체중의 7~8% 정도에 해당한다. 그중에서 고형성분(적혈구, 백혈구, 혈소판)은 약 42~47%로 구성되어 있고, 나머지 혈장으로는 53~58%로 구성되어 있다. 혈액 구성의 양적 변화가 흔히 체내조직에서 발생하는 질병의 최초 신호이기도 하다. 세포의 크기는 백혈구> 적혈구> 혈소판이며, 양적인 면에서는 적혈구> 혈소판> 백혈구 비율로 존재한다. 혈장의 주요 성분은 이온, 단백질, 탄수화물, 지방, 비타민, 효소, 호르몬 등이 녹아있는 물이다.

혈장의 주요 단백질 구성은 알부민으로 삼투압을 유지하는데 가장 중요한 성분이다. 알부민은 빌리루빈이나 heme 같은 것과 수송복합체를 이루는 분자운반체로 작용한다. 다른 혈액 단백질은 비타민, 미네랄, 지방을 운반한다. 면역 글로불린과 보체들은 특별한 혈액단백질로 면역 방어에 관여한다.

응고단백질들은 응고과정을 위해 필요할 때까지 불활성효소로 혈액에 순환하며 지혈에 반응한다.

혈장구성분에 포함되어 있는 이들이 평형을 이루지 못하고 있으면 다른 체내조직에 질병이 있음을 알 수 있다.

이들 정상 대사산물의 농도가 증가되는 것은 세포대사의 증가이거나 배설을 하기 위해 반응하는 조직의 결함을 알 수 있다. 예를 들면, 간질환에서 혈액 내 빌리루빈이 증가되면 말단 장기 질환을 알 수 있다. 용혈성 빈혈에서는 간질환 때문이 아니라 혈색소 대사가 증가되기 때문에 빌리루빈의 농도가 증가된다. 

혈액세포가 죽을 때 이들 세포성분은 주위 조직 속으로 배출되고, 결국 이 성분들의 몇은 혈액에 도달한다. 체세포 구성의 대부분은 세포의 특별한 기능을 위해 존재한다. 그러므로 이들 중, 특히 효소의 농도가 증가하면 특별한 장기 내에서 비정상적인 세포파괴가 있음을 알 수 있다.

 

혈액의 형성

세포 성분은 성인의 경우 적혈구, 혈소판, 대부분의 백혈구들은 골수에서 형성되며, 일부 백혈구는 림프절과 비장 등에서 형성된다. 생성을 조절하는 곳은 주로 신장과 폐다.

그러나 간혹 성인에서도 태아기 때와 같이 간, 비장, 림프절에서 골수와 비슷한 조혈작용을 하는 경우가 있는데, 이런 경우를 수외조혈이라 하며, 이와 같이 수외조혈이 일어날 수 있도록 조직의 변화가 일어난 것을 골수화생이라 한다. 이런 때에는 말초혈액에 적혈모구(erythroblast), 적혈구대소부동증(anisocytosis), 기형적혈구증(poikilocytosis)이 나타난다.

 

혈액의 기능

혈액은 일종의 운반계로 인체의 맥관을 순환하는 동안 다방면으로 많은 일을 해내는 기능을 한다.

1. 가스 대사 : 적혈구 내의 혈색소가 폐에서 산소와 결합하여 전신의 조직에 필요한 산소를 공급한다. 조직세포 호흡에 의해 생긴 이산화탄소는 혈색소의 산소와 교체 결합되어 폐로 운반되어 외호흡으로 체외로 배출된다.
2. 영양분 운반 : 위나 장에서 흡수된 탄수화물, 단백질, 지질, 비타민, 전해질 등을 맥관을 통하여 운반한다. 이 중 일부는 직접 혈액 내에서 사용하고, 일부는 부합한 기관에 저장하며 또 일부는 림프조직 또는 각 조직에서 사용한다. 저장된 영양분들도 결국은 혈액에 의해 운반된다.
3. 노폐물 운반 : 각 조직에서의 대사산물인 요소(urea), 요산(uric acid), 크레아티닌, 젖산, 지방산 등은 혈장에 의해 운반되어 신장 또는 간에서 체외로 배설된다.
4. 전해질 및 수분조절 : 혈장고 조직액은 서로 수분을 교환하여 조직의 알칼리도(alkalinity)를 조절하며, 혈장 내 단백이나 염분은 혈액 중의 삼투압을 일정하게 유지함으로써 수분 균형을 적절하게 유지한다. 특히 알부민은 이 균형을 잘 유지시키는 성질이 있어 혈장의 pH가 7.4 부근에서 평형을 이루는데 큰 역할을 맡고 있다.
5. 적정 체온의 유지 : 혈액 내의 수분은 비열이 높고 전도를 잘하므로 조직에서 생긴 열을 흡수하는 한편, 폐, 피부 등에서의 수분 증발 또는 방사로 인하여 소모된 체온차를 혈액이 전신순환하면서 균등하게 조절하여 인체는 항상 37℃를 유지하게 한다.
6. 호르몬 운반 : 내분비계에서 나온 호르몬은 혈액 중으로 들어가 사용되는 각 기관으로 운반된다.
7. 방어 및 식균작용 : 백혈구 중에는 식균작용을 하는 포식세포(phagocytes)가 있어 혈관이나 조직 내에 침입한 이물질이나 미생물들을 식균하여 생체를 보호하기 위해 혈관 벽을 통과하는 누출성 출혈을 한다.
8. 혈액 응고 : 혈액 내에는 여러 종의 응고인자와 혈소판이 있어서 상처와 찰과상이 생겼을 때 혈액을 응고시켜 계속적인 출혈을 방지한다.

 

기초 혈액 검사학

주로 혈구 산정, 혈구 감별을 하는 것으로 흔히 CBC 종목들을 말한다.

1. 혈구 수 산정(Blood cell counts) : 적혈구 수의 정상범위는 평균 500만/㎕, 백혈구 수의 정상범위는 평균 5000~10000/㎕이다.
2. 혈색소 양(Hemoglobin) : 정상 범위는 12~18g/dL이다.
3. 헤마토크릿 치(Hematocrit) : 정상 범위는 평균 45%이다.
4. 혈액도말 검경 : 말라리아 원충 같은 기생충을 발견할 수도 있다.
5. 백혈구 백분율 산정

 

체액(Body fluids)

뇌척수액, 늑막액, 심낭액, 복막액, 활액 등과 같은 여러 가지 체액들도 검사 대상이 된다. 통상적으로 혈구 수 산정, 혈구 감별계산 등 여러 가지 검사를 하고 있다.

 

지혈과 응고

PT, aPTT, TT 등과 같은 검사들이 있다.