생리학에 관하여 - 혈액2

1. 백혈구 

백혈구(leukocyte, white blood cell)는 혈구 세포 중 유일하게 핵을 갖고 있으므로 세포다운 세포이다. 백혈구는 헤모글로빈이 없기 때문에 무색이지만 염료로 염색하면 핵이 다양한 색으로 염색되므로 백혈구를 구별하는 데 이용된다. 백혈구도 적혈구나 혈소판과 마찬가지로 골수 내의 미분화 줄기세포인 전분화능 조혈줄기세포로부터 여러 가지 자극인자에 의해 과립구, 단핵구, 림프구로 다양하게 분화되어 생성된다.

 백혈구는 적혈구보다 크고, 평균 백혈구 수는 7,000개/세제곱밀리미터이다. 성별과 체내외 환경에 따라 백혈구 수가 차이가 있으므로 아침에 안정 상태에서 측정하는 것이 좋다. 백혈구는 혈액에만 있는 것이 아니라 50% 이상이 세포간질액에 있으며 30% 이상은 골수에 있다. 혈액 내에 있는 백혈구는 해로운 물질이나 미생물이 침입한 장소 또는 손상된 조직으로 빨리 이동하여 식작용을 통해 신체를 방어하는 역할을 하며, 손상된 세포 파편을 청소하고, 항체를 생성하는 면역기전에 관여한다. 백혈구의 수명은 수시간에서 수백일까지 다양하다. 세균이 신체에 침범하여 염증이 생기면 호중구는 세균을 탐식한 후 2~3시간 내에도 파괴될 수 있으며, 단핵구는 조직으로 이동하여 대식세포로 된 후 수개월에서 1년까지도 생존할 수 있다. 이와 같이 백혈구의 수명은 세균이나 이물질의 침입과 직접적인 관계가 있다.

 혈액 속을 순환하는 백혈구는 호중구, 호염기구, 호산구, 단핵구, 림프구의 다섯 종류가 있으며 각각의 백혈구는 특징적인 염색성, 구조, 기능을 갖고 있다. 백혈구를 적당한 염료로 염색한 후 핵의 형태와 세포질 내 과립의 유무에 따라 다형핵 과립구와 단핵성 무과립구로 나눈다.

 호중구, 호산구, 호염기구는 다형핵 과립구로서 핵이 2~5개의 엽으로 되어 있고, 세포질에는 과립이 많이 들어 있으므로 과립구에 속한다. 이 과립에는 미생물을 죽이고 염증을 촉발하는 반응성 물질이 들어 있다. 단핵구와 림프구는 하나의 큰 핵을 가지며 세포질 내에 과립이 없으므로 무과립구에 속한다. 단핵구는 콩팥 모양의 커다란 핵을 가지며 림프구는 백혈구 중 가장 크기가 작고 핵이 세포의 대부분을 차지하고 있는 모양을 하고 있다. 

1-1. 호중구

 호중구는 중성염색에서 분홍색으로 염색된다. 호중구의 핵은 3~5개 엽으로 되어 있으며 백혈구의 60~70%를 차지하므로 백혈구 종류 중 가장 많다. 호중구는 세균이 침입하였을 때 포획, 섭취, 사멸하는 식세포로서 신체에서 주된 방어기전을 담당한다. 호중구는 생산과 교체가 매우 신속하므로 세균이 체내에 침입하면 골수에서 2~3시간 이내에 호중구 증가가 일어나며, 급성 감염에 대해 초기 대응을 하는 방어 세포이다. 호중구는 주화성에 의해 감염 부위를 빠르게 이동하여 세균을 능동적으로 탐식하고 감염 부위에서 함께 사멸하여 고름을 형성한다.

1-2. 호산구

 호산구는 산성 염색에서 진한 붉은색으로 염색되며 핵은 2개의 엽으로 되어 있다. 백혈구 중 2~4%를 차지하며 식균작용은 아주 약하다. 아침에서 저녁 사이에는 호산구의 수가 평균보다 20% 정도 감소되고, 한밤 중에는 평균보다 30% 정도 증가된다. 회충이나 십이장충과 같은 기생충에 대한 방어를 하며 알레르기 질환이 있을 때 증가된다. 대부분의 활성 호산구는 소화관, 폐, 비뇨기, 생식관 상피조직, 피부의 결합 조직등에서 발견된다.

1-3. 호염기구

 호염기구는 백혈구 중 0.1%~1.0% 차지하므로 혈액 중에 그 수가 매우 적지만 염기성 염색에서 진한 청색 과립으로 염색되므로 쉽게 구별할 수 있다. 호염기구의 큰 과립에는 강력한 항응고제인 헤파린과 히스타민, 시토카인 등의 알레르기와 면역반응에 관련된 여러 가지 화학물질이 포함되어 있다. 히스타민은 혈관벽의 투과성을 증가시키고, 혈관을 이완시켜 호중구가 염증 부위로 쉽게 이동하도록 유도하여 염증 치유를 촉진한다. 호염기구는 특수한 경우를 제외하고는 탐식작용이 없는 것으로 알려져 있다.

1-4. 림프구

 림프구의 비율은 혈액 백혈구의 25~33%이다. 림프구는 대부분 림프절에서 생산되며 일부는 골수, 흉선, 비장에서도 생산된다. 림프구는 질병에 대한 면역성을 유도하는 중요한 세포이므로 때로는 면역세포라고도 불린다. 림프구는 질병에 대한 면역성을 유도하는 중요한 세포이므로 때로는 면역세포라고도 불린다. 외부에서 체내로 침범하는 여러 가지 항원(박테리아, 바이러스)에 대한 항체를 생산하여 항원-항체반응을 일으킴으로써 항원을 파괴하거나 그 항원성을 약화시키므로 면역활동에서 중심적인 역할을 한다. 따라서 만성 감염 시 림프구의 수가 현저히 증가된다. 림프구는 면역학적 특성으로 구분하면 T림프구와 B림프구로 나뉜다.

1-5. 단핵구

 단핵구는 무과립구로서 혈액 백혈구의 3~8%를 차지하며 백혈구 중 지름이 가장 큰 세포이다. 단핵구는 조직에 고착되어 있는 대식세포의 전구세포로서 골수에서 만들어져서 미성숙 상태로 1~2일간 혈액 내에 머물다가 특정 조직으로 이동하여 4~5배 큰 대식세포가 된다. 대식세포는 큰 식세포라는 뜻이며 호중구처럼 식작용을 잘한다. 단핵구가 많이 모여 있는 조직은 림프절, 간, 폐포, 지라, 골수 등이며 이들 조직에 고착되어 있는 단핵구 즉, 대식세포계를 망상내피계라고 한다. 이들은 몸속의 일반적인 청소부 역할을 하며 죽은 세포나 침입한 미생물을 식작용에 의해 포식하여 없앤다.