ESR - Kechin

Abbreviation for erythrocyte sedimentation reaction, also known as ESR. In 1918, while searching for a method to diagnose pregnancy early, Sweden's Robin Sanno Fåhraeus (1888-1968) discovered that if anticoagulant blood was placed in an upright test tube and left to stand, red blood cells would settle out very quickly if the woman was pregnant. This phenomenon was later discovered to be a non-specific reaction that occurs not only in pregnancy but also in various diseases, and it came to be called the erythrocyte sedimentation reaction. As will be described later, this reaction can also be seen as a measure of the "stability of floating" of red blood cells in plasma.

Because this erythrocyte sedimentation reaction is easy to perform, it has been widely used in clinical tests in hospitals. The most common method is that of Alf Westergren (1891-1968), in which 2 milliliters of blood mixed with 0.4 milliliters of 3.8% sodium citrate to prevent coagulation is drawn into a test tube with an inner diameter of 2.5 millimeters and a length of 300 millimeters, which is held vertically, and the degree of sedimentation of the red blood cell layer is read after one and two hours. The test tube is graduated from 0 to 200 milliliters, with the reference values ​​being 0 to 6.5 milliliters for men and 0 to 15 milliliters for women over one hour. In general, women have a greater range of physiological fluctuations than men.

The first factor that affects the ESR is anemia. In the case of anemia, the number of red blood cells is low, so their settling is less hindered by collisions with other blood cells, accelerating the ESR. The next factor that comes into play is the laws of physics. Sooner or later, the settling red blood cells will aggregate together, like a pile of coins (this is called rouleaux formation). In general, when a sphere of radius r settles in a liquid, the following Stokes' law holds true:

where μ is the settling velocity, η is the viscosity of the liquid, _ρ1 and _ρ2 are the densities of the sphere and liquid, and g is the acceleration of gravity.

As is clear from this formula, the sedimentation rate is proportional to the square of the radius of the sinking solid, so when red blood cells form rouleaux and become large clumps, the sedimentation rate is most effectively promoted.

The increase in erythrocyte sedimentation rate seen in many diseases is due to the promotion of this aggregation. In this case, if red blood cells with an accelerated sedimentation rate are separated and suspended in physiological saline, the sedimentation rate slows down significantly. This suggests that the cause of the acceleration is not in the red blood cells themselves, but in the plasma. Plasma proteins are the most notable promoting factors in plasma. Plasma proteins carry a certain electric charge and are thought to cover the red blood cells and maintain their buoyancy and stability. Of these proteins, fibrinogen, a linear protein with the highest isoelectric point, is most closely related to the promotion of erythrocyte sedimentation, followed by globulin. On the other hand, albumin is negatively correlated with the promotion of erythrocyte sedimentation.

[Yoshiyuki Honda]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

赤血球沈降反応の略称で、赤沈ともいう。1918年スウェーデンのファーレウスRobin Sanno Fåhraeus（1888―1968）は、妊娠の早期診断法を探しているうちに、凝固を防止した血液を直立した試験管に入れて静置しておくと、妊娠した場合では、赤血球が非常に早く沈殿していくことをみいだした。その後、この現象は、妊娠に限らず、種々の疾患でもおこる非特異的な反応であることがわかり、赤血球沈降反応とよばれることになった。この反応は、後述するように、血漿(けっしょう)中における赤血球の「浮遊性の安定度」の尺度ともみることができる。

　この赤血球沈降反応は、手軽に実施できるため、病院での臨床検査に広く用いられてきた。普通に行われるのはウェスターグレーンAlf Westergren（1891―1968）の方法で、凝固防止用として3.8％のクエン酸ナトリウム0.4ミリリットルを混合した血液2ミリリットルを、内径2.5ミリメートル、長さ300ミリメートルの試験管に吸い上げ、垂直に保持して、1時間後と2時間後における赤血球層の沈下の程度を読み取る。この試験管には0～200ミリリットルの目盛りがつけてあり、その基準値は、1時間で男子は0～6.5ミリリットル、女子では0～15ミリリットルである。一般に女子では男子より生理的な変動の幅が大きい。

　血沈速度を左右する因子としては、まず貧血があげられる。貧血の場合は、赤血球数が少ないから、その沈下が他の血球との衝突によって妨げられることが少なく、血沈は促進する。次に関与するのが物理的な法則である。沈降する赤血球は、遅かれ早かれ貨幣が積み重なったような、集合した凝集現象aggregationをおこす（これを連銭形成rouleaux formationとよぶ）。一般に液体中を半径rの球体が沈降する場合、次のストークスの法則が成立する。

μは沈降速度、ηは液の粘度、ρ₁およびρ₂は球体と液体の密度、gは重力の加速度である。

　この式から明らかなように、沈降速度は、沈下する固体の半径の2乗に比例するから、赤血球が連銭をつくり、大きな塊となると、もっとも有効に沈降速度が促進される。

　多くの疾患に際してみられる赤血球沈降速度の増加は、この凝集の促進に由来している。この場合、沈降速度の促進した赤血球を分離し、生理的食塩水中に浮遊させると沈降速度は著しく遅くなる。すなわち、促進の原因は赤血球自体にあるのではなく、血漿中にあることが示唆されるわけである。この血漿中の促進因子としてもっとも注目されているのが血漿タンパク質である。血漿タンパク質は一定の電荷を帯びており、赤血球周囲を覆って、その浮遊性の安定度を維持していると考えられる。これらタンパク質のうち、線状タンパクで等電点のもっとも高いフィブリノゲンがいちばん血沈の促進度と関係が深く、ついでグロブリンとなる。一方、アルブミンは、血沈の促進とは負の相関関係にある。

［本田良行］

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