혈액형과 수혈

수술이나 손상에 의해 많은 양의 혈액을 손실하였을 때 혈액의 산소 운반능력이 있는 적혈구가 보충되지 않는다면 환자는 쇼크에 빠지거나 사망할 수 있다. 이러한 상황을 예방하기 위해서 수혈이나 수액 주입을 실시한다. 수혈은 혈액 혹은 혈액 구성요소를 한 사람에게서 다른 사람에게 옮기는 것이다.

수액 주입은 혈액 외에 식염수 혹은 포도당액과 같은 액체를 혈관으로 넣는 것이다. 많은 경우, 혈액의 양을 정상으로 회복시켜야 쇼크를 예방할 수 있다. 결국, 우리 몸은 손실에 대처할 충분한 적혈구를 생산한다.

초창기 시도되었던 수혈은 혈구 세포의 군집 혹은 파열, 혈관 내에서 응고와 같은 수혈 반응 때문에 종종 실패하였다. 현재는 수혈 반응은 항원과 항체 사이의 반응이 원인이 된다는 사실을 알게 되었다. 간단히 말하면, 적혈구의 표면은 항원이라 불리는 분자를 가지고 있고 항체는 오직 특정 항원 하고만 결합한다.

혈장의 항체가 적혈구의 표면에 있는 항원과 결합할 때 그들은 분자 다리를 형성해 적혈구를 함께 연결한다. 그 결과 응집 혹은 세포의 군집이 발생한다. 항체와 항원의 조합은 용혈 혹은 적혈구 파열 반응이 시작될 수 있다. 조직 파편은 파열된 적혈구에서 형성되고 작은 혈관 안에서 응고를 촉발시킬 수 있다. 이러한 결과로 조직 손상과 조직의 죽음이 발생될 수도 있다.

적혈구 표면의 항체는 혈액형으로 나누어진다. 많은 혈액형이 알려져 있지만 ABO와 Rh 혈액형이 수혈 반응을 논의할 때 가장 중요하다.

ABO 혈액형
ABO 혈액형 체계는 사람 혈액을 분류하는 데 사용된다. ABO 항원은 적혈구 표면에 나타난다. A형은 A형 항원을 가지고 있고, B형은 B형 항원을, AB형은 두 가지 모두 다, 그리고 O형은 모두 가지고 있지 않다.

또한 A형의 혈장에는 항 B항체가 포함되어 있어 B형 항원에 반하여 반응하고, B형의 혈장에는 항 A항체가 A형 항원에 반하여 반응한다. AB형 혈장은 어떤 종류의 항체도 가지고 있지 않고, O형의 혈장은 항 A항체와 항 B항체 모두 가지고 있다.

혈액형에 따른 항원과 항체

반응형

ABO 혈액형은 균등하게 존재하지 않는다. 미국에 살고 있는 백인의 경우 O형이 47%, A형이 41%, B형이 9%, 그리고 AB형이 7%의 분포를 나타낸다. 일반적으로 우리 몸이 항원에 노출되지 않으면 항체가 항원에 반하여 만들어지지 않지만 항 A 항체 혹은 항 B 항체는 외래 적혈구의 항원에 노출되지 않았음에도 불구하고 혈액 안에 존재한다.

항 A 항체 혹은 항 B 항체가 생산되는 이유는 박테리아나 섭취한 음식물에 있는 A형 항원 혹은 B형 항원이 우리 몸 자체의 항원과 다르기에 이에 대한 항체 형성이 자극되기 때문이다. 이러한 설명에 대한 증거로 항 A항체와 항 B항체는 생후 2달까지는 혈액에서 발견되지 않는 점을 들을 수 있다.

A형 혈액을 가진 영아는 B형 항원에 반대하는 항 B항체를 박테리아나 음식에서 만드는 것이 가능하다. 한편, A형 항원을 가진 영아는 박테리아나 음식에서 A 항원에 반하는 항체를 만들 수 없다. 왜냐하면 우리 몸에는 우리 몸 자체 항원과 반응하는 항체를 생산하는 것을 예방하는 기전이 존재하기 때문이다.

수혈 시 혈액을 주는 사람을 주는이(공혈자)라고 하고, 혈액을 받는 사람을 받는 이(수혈자)라고 한다. 일반적으로 받는 이는 같은 혈액형을 가진 주는 이의 혈액을 받아야 한다. 만약에 A형 혈액을 B형 사람에게 수혈했을 경우 B형의 사람은 A형 항원에 반하는 항 A항원을 가지고 있어 수혈 반응이 발생될 수 있고 응고의 원인이 된다.

역사적으로 O형 혈액을 가진 사람을 만능공혈자라고 하는데 그들은 일반적으로 ABO 수혈 반응을 일으키는 원인 없이 다른 ABO 혈액형에게 혈액을 줄 수 있기 때문이다. 그들의 적혈구에는 ABO 표면 항원이 없어 받는 이의 항 A항체 또는 항 B항체와 반응하지 않는다.

예를 들어, A형 혈액형의 사람이 O형의 혈액을 받으면 O형의 적혈구는 받는 이의 항 B항원과 반응하지 않는다. 그러나 만능공혈자라는 용어는 오해의 소지가 있다. O형 혈액의 수혈은 다음 둘 중 하나의 방법으로 수혈 반응이 일어날 수 있다.

첫째, ABO 혈액형 외 다른 불일치 혈액형은 수혈 반응의 원인이 될 수 있다. 수혈 반응의 가능성을 줄이기 위해 모든 혈액형을 올바르게 일치시켜야 한다.
둘째, 주는 이 혈액에 있는 항체가 받는 이의 적혈구의 항원과 반응할 수 있다.

예를 들어, O형 혈액형은 항 A항체와 항 B항체를 가지고 있다. 만일 O형 혈액이 A형 혈액형의 사람에게 수혈되면 주는 이 O형 혈액에 있는 항 A항체가 받는 이 A형 혈액 적혈구에 있는 A항원에 반하여 반응한다. 일반적으로 이런 반응은 주는 이의 혈액에 있는 항체가 받는 이의 많은 양의 혈액에 희석되어 심각하게 일어나지 않는다. 수혈 반응이 좀처럼 일어나지 않지만 O형 혈액을 다른 혈액형을 가진 사람에게 주었을 때 생사가 걸린 문제가 일어날 수 있는 상황이 된다.

응집 반응

RH 혈액형
다른 중요한 혈액형은 Rh 혈액형으로 이렇게 명명된 것은 처음에 붉은털원숭이에서 연구되어졌기 때문이다. 만일 적혈구 표면에 Rh 항원을 가지고 있다면 그 사람들은 Rh 양성이고, Rh 항원을 가지고 있지 않으면 그들은 Rh 음성이다.

백인의 약 85%와 흑인의 95%는 Rh 양성이다. ABO 혈액형과 Rh 혈액형은 일반적으로 같이 표현된다. 예를 들어, ABO 혈액형에서 A형과 Rh 양성으로 표시된 사람은 A 양성이라고 한다. 미국에서 아주 드문 조합은 AB 음성으로 이것은 인구집단의 약 1% 미만으로 발생한다.

Rh 항원에 반대하는 항체는 Rh 음성인 사람이 Rh 양성 적혈구에 노출되지 않는 한 만들어지지 않는다. 이것은 수혈 혹은 태아에서 엄마에게로 혈액이 태반을 가로질러 이동할 때 발생될 수 있다. Rh 음성의 사람이 Rh 양성의 혈액을 수혈받았을 때 받는 이는 Rh 항원에 예민해져 항 Rh 항체를 생산한다.

만일 Rh 음성인 사람이 예민해진 후 불행하게도 Rh 양성의 혈액을 두 번째로 충분히 수혈받는다면 수혈 반응이 일어난다. Rh 부적합은 엄마가 Rh 음성이고, 태아가 Rh 양성인 경우 임신기간에 주요한 문제로 제기될 수 있다. 만일 태아의 혈액이 태반을 통해 역류하고 엄마의 혈액과 섞인다면 엄마는 Rh 항원에 민감해진다.

엄마는 항 Rh 항체를 생산하고 태반을 가로질러 태아에게로 이동하여 태아의 적혈구의 용해와 응고의 원인이 된다. 이러한 장애를 태아의 용혈병 혹인 태아 적혈 모구증이라고 한다. 엄마가 첫 번째 임신인 경우, 이것은 종종 문제가 되지 않는다. 일반적으로 임신 말기나 출산과정에서 태반이 찢어졌을 때 태아 혈액이 엄마에게 누출되는 것이다.

게다가, 엄마가 태아에게 해를 끼칠 수 있는 만큼의 양 Rh 항체를 생산할 시간이 충분하지 않다. 엄마가 Rh 음성으로 첫째 아이가 Rh 양성이었던 엄마가 분만 후에 다시 임신하였을 경우, 엄마는 첫째 태아의 Rh 항원에 민감해져 있기 때문에 문제가 발생할 수 있다.

따라서 태아의 혈액이 Rh 양성이고, 태아의 혈액의 엄마의 혈액으로 누출된다면 엄마는 빠르게 많은 양의 항 Rh 항체를 생산하고 이것이 태반을 가로질러 태아에게 전달될 수 있고 그 결과 태아 적혈 모구증이 발생된다. 태아 적혈 모구증(HDN)은 태아에게 치명적일 수 있기 때문에 엄마 혈액의 항 Rh 항체의 수치를 관찰해야 한다.

만일 수치가 용납할 수 없는 수치까지 증가하면 태아는 HDN의 민감성을 판단하는 실험을 해야 한다. 심한 경우는 손실된 적혈구를 대처하기 위해 탯줄을 통해 수혈을 해야 하거나 아기가 충분히 성숙하였다면 출산해야 한다.

만일 Rh 음성의 엄마가 특별한 준비로 Rh 항원에 대항하는 항 Rh 항체가 포함된 Rho 면역글로불린인 RhoGAM을 주사 맞는다면 HDN 예방은 종종 가능하다. 주사는 임신기간 동안 분만 전, 분만 후 혹은 자연유산, 인공유산 후 즉시 맞아야 한다. 주사된 항체는 태아의 적혈구에 있는 Rh 항원과 결합하고 엄마의 혈액으로 들어갈 수 있다. 이러한 치료는 태아의 Rh 항원을 비활성화시키고 엄마의 민감화를 예방한다.