第三章 血 液
【目的要求】
掌握内环境与稳态;血量;血浆渗透压;各类血细胞的生理功能;血液凝固的基本过程;ABO血型。
熟悉血液的组成及血液的生理功能;各类血细胞的正常值及生理特性;红细胞的生成与调节;抗凝与纤溶;交叉配血试验。
凡列入教学
,除掌握、熟悉的,其余均为了解。
【教学内容】
1.概述:内环境与稳态;血液的组成及血量;血液的理化特性;血液的功能。
2.血细胞生理:红细胞;白细胞;血小板。
3.血液凝固和纤维蛋白溶解:血液凝固(凝血因子、血液凝固过程、抗凝系统);纤维蛋白溶解。
4.血型与输血:血型与红细胞凝集;红细胞血型(A BO血型系统、Rh血型系统);输血原则。
【讲授重点】
1.血液的组成及理化特性。
2.血细胞的形态与数量、生理特性、生理功能。
3.血液凝固的过程。
4.纤维蛋白溶解与抗纤溶。
5.ABO血型系统;ABO血型与输血的关系。
6.工作细胞的跨膜电位及其离子基础(静息电位、动作电位);
7.自律细胞的跨膜电位及其离子基础(快反应自律细胞和慢反应自律细胞)。
【讲授难点】
1.红细胞生成必需的物质。红细胞生成的调节。
2.血小板的生理特性与功能。
3.内源性凝血途径;外源性凝血途径。
第一节 概述
体液:机体内液体的总称。60%。
细胞内液 40%
体液 血浆 5%
细胞外液20%
组织液 15%
一、 内环境与稳态
内环境(internal environment ):机体内部细胞直接接触的生存环境,即细胞外液。
稳态 ( homeostasis):内环境中各种成分和理化因素保持相对稳定的状态。
理化性质包括: 温度、PH、渗透压、化学组成等
稳态意义:维持机体生命正常。
二、 血液的组成及血量
(一)血细胞比容(Hematocrit)
血细胞在血液中所占的容积百分比,实际上即红细胞比容
成年男性40%-50%;成年女性37%-48%;新生儿 约55%。
增加见于红细胞增多症,减少见于贫血。
(二)血浆:血管中的细胞外液,机体内环境中的重要组成部分。
1、血浆的成分及其作用
血浆蛋白:血浆中蛋白质的总称,白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原。白蛋白、球蛋白由肝细胞产生。
γ球蛋白由淋巴系统产生。白蛋白/球蛋白=1.5-2.0 。
血浆蛋白的生理功能(1)运输功能;(2)营养功能;(3)缓冲功能;(4)形成血浆胶体渗透压;
(5)免疫功能
2、血浆渗透压(Osmotic Pressure)
(1)渗透压:血浆中溶质分子所产生的水移动引起的压力。由溶液本身声的特性所决定,其大 小与溶质颗粒数目的多少成正比,而与溶质的种类及颗粒大小无关。
(2)渗透压单位:用1升中所含的非电解质或电解质的毫摩尔
示,称为毫渗透摩尔,简称毫渗。
正常人血浆渗透压约300m0sm/L(5776mmHg)
(3)血浆晶渗压:血浆中晶体物质所形成,如Na+、Cl-,调节细胞内外水平衡,维持红细胞正常形态。
血浆胶渗压:血浆中蛋白质所形成,调节血管内外水平衡,维持血容量。
(4) 等渗溶液:渗透压与血浆渗透压相等的溶液。0.85%的NaCl溶液。5%的葡萄糖溶液。
低渗溶液:渗透压低与血浆渗透压的溶液。
高渗溶液:渗透压高与血浆渗透压的溶液。
(5) 等张溶液:能使悬浮于其中的红细胞保持正常体积和形状的盐溶液。
张力,指溶液中不能透过细胞膜的颗粒所造成的渗透压。
0.85%NaCl溶液既是等渗溶液又是等张溶液;尿素,能自由透过细胞膜,1.9%的尿素溶液与血浆等渗,但红细胞置入其中后立即发生溶血,故不是等张溶液。
3、血量(blood volume)
人体内的血液总量简称为血量,指存在于循环系统中的全部血液容积。正常成人的血液总量约占体重的7-8%,也即每公斤体重约有70-80ml血液。
血量分为循环血量和储备血量。
循环血量:占绝大部分,在心血管中快速流动
储备血量:小部分,休息时滞留在肝、脾、腹腔,流动慢、应急时可加入循环血量。
血量相对恒定对于人体正常生命活动有重要意义。
三、 血液的理化特性
(一) 血液的比重(Specific Gravity)和黏滞性(Viscosity)
全血 1.050-1.060
血浆 1.025-1.030
红细胞 1.090-1.092
水 1<血浆 1.6-2.4<血液4-5
(二) 血浆pH
正常人血浆的pH为7.35-7.45。
血浆缓冲对,NaHCO3/H2CO3
四、血液的功能
(一)运输功能
(二)免疫和防御功能
(三)维持内环境稳态
第二节 血细胞生理
一、 红细胞生理
(一) 红细胞的数量和形态
成年男性: 4.5-5.5′1012/L
成年女性: 3.8-4.6′1012/L
新生儿: 6.0′1012/L
正常红细胞凹圆碟形,直径约7-8μm,容积约为90μm3。
(二) 红细胞的生理学特性
1、 红细胞的生理学特性:
①红细胞的悬浮稳定性(suspension stability)
指血液中的红细胞能够彼此保持一定距离而悬浮于血浆中的特性。
红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate, ESR)
将抗凝的血静置于垂直竖立的小玻璃管中,由红细胞的比重较大受重力作用而自然下沉,正常
情况下下沉十分缓慢,常以红细胞在第一小时末下沉的距离来表示红细胞沉降的速度,称ESR.
魏氏法检测ESR正常值 男:0-15mm/h; 女:0-20mm/h
影响ESR因素
②可塑变形性
红细胞在全身血管中循环运行时,常要挤过口径比它小的毛细血管和血窦间隙,这时红细胞将发生卷曲变形,通过后又恢复原状,这种变形称为可塑变形性。
影响
(1)表面积与体积的比值;
(2)红细胞内的黏度;
(3)红细胞膜的弹性
③渗透脆性(osmotic fragility)
指红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀、破裂和溶血的特性,用于表示红细胞对低渗盐溶液的抵抗能力。
(三)红细胞的功能
①运输O2和CO2
②缓冲作用:4对缓冲物质
(四) 红细胞的生成和调节
1、 红细胞生成过程: 造血过程包括
(1)造血干细胞(hemopoitic stem cells)(2)定向祖细胞(committed progenitor)
(3)前体细胞(precursors)
造血干细胞的特征:
(1)高度自我更新能力(self-renewed) (2)多向分化潜能
(3)静止性 (4)不均一性 (5)表面标志
2、红细胞生成所需的原料:维生素B12、叶酸、蛋白质、铁
(五)红细胞的破坏
平均寿命 120天
二、白细胞
(一)白细胞的数量和分类
1、数量:正常成年人4.0-10×109/L。当超过10 ×109/L个白细胞时,称为白细胞增多,而少于4.0×109/L个白细胞时,称为白细胞减少。
2、生理增多:①新生儿15 × 109/L②下午较高③进食、疼痛、情绪紧张④妊娠末期
3、分类:粒细胞(中性、嗜酸、嗜碱)、单核细胞和淋巴细胞。
(二)白细胞的生理特性和功能
1、粒细胞 50-70%
(1)中性粒细胞(多形核白细胞50-70%)
中性粒细胞在血液的非特异性细胞免
疫系统中起着十分重要的作用。
(2)嗜酸性粒细胞
①限制嗜碱性粒细胞在速发性过敏反应
中的作用。
②参与对蠕虫的免疫反应。
(3)嗜碱性粒细胞
这类粒细胞的胞质中存在较大和碱性染色很深的颗粒。颗粒内含有肝素和组织胺。近年来发现嗜碱性粒细胞参与体内的脂肪低谢。嗜碱性粒细胞释放的组胺与某些异物(如花粉)引起过敏反应。
2、无粒细胞
(1)单核细胞
占血液中白细胞数的4%-8%。来源于骨髓中的造血干细胞。当它们从骨髓进入血流时仍然是尚未成熟的细胞。与其他血细胞比较,具有更强的吞噬作用。进入组织中的单核细胞称为巨噬细胞。激活了的单核细胞-巨噬细胞能生成并释放多种细胞因子(集落刺激因子、白介素、肿瘤坏死因子、干扰素)。
(2)淋巴细胞
淋巴细胞是免疫细胞中的一大类,它们在免疫应答过程中起着核心作用。根据细胞成长发育的过程和功能的不同,淋巴细胞分成T细胞和B细胞两类。在功能上T细胞主要与细胞免疫有关,B细胞则主要与体液免疫有关。
三、 血小板
(一)血小板的形态和数量
1、形态:呈两面微凹的圆盘状,平均直径2-4μm,平均面积8μm2,受刺激时伸出伪足。
2、数量:正常成年人:100-300′109/L
<50X109/L 血小板过少出血倾向
血小板过多 血栓形成 见于真性血小板增多症及继发性增多
3、功能:血小板有维护血管壁完整性与生理止血全过程
(二)血小板的生理特性
1、 粘附 adhesion
血小板与非血小板表面的粘着,即血小板与血管内皮下成分结合过程。
2、 聚集 aggregation
血小板彼此黏着的现象。
生理致聚剂:
(1) ADP:血小板的聚集与ADP计量有关
(2) 血栓烷A2(thromboxane A2,TXA2)
3、释放 release
血小板受到刺激后储存于致密体中,α-颗粒或溶酶体内的物质排出的现象。
(三)血小板的生理功能
1、 定义:正常情况下,小血管破损后引起的出血在几分钟内就会自行停止,这种现象称生理性止血。
2、 指标:出血时间
3、 生理止血过程:
(1) 血管挛缩
(2) 血小板血栓形成(初步止血)
(3) 纤维蛋白凝块的形成与维持(加固止血)
4、 血小板的生理功能
(1) 血小板在生理性止血中的作用
释放 5-HT、TXA2 参与局部血管收缩
粘附、聚集、释放形成血小板止血栓
纤维蛋白凝块形成
(2) 血小板在促进血液凝固中的作用
(3) 血小板在血管内皮完整性中的作用
(四) 血小板的生成及其调节与破坏
平均寿命:7-14天
破坏:脾、肝、肺组织中被吞噬
第三节 血液凝固与纤维蛋白溶解
一、 血液凝固(Blood coagulation)
血液由流动的液体状态变成不流动凝胶状态的过程。
本质:多种凝血因子参与的酶促生化反应(有限水解反应)。
血清与血浆的区别:血清(serum)
血液凝固后1-2小时,血凝块又发生回缩,并释出淡黄色的液体,称为血清。
血清中缺乏纤维蛋白原和少量参与血凝的其他血浆蛋白质,但又增添了少量血凝时由血小板释放出来的物质。
(一)凝血因子
血浆与组织中直接参与血液凝固的物质称为凝血因子。
凝血因子的特点:
(1)除因子Ⅳ(Ca2+)和血小板磷脂外,其余凝血因子都是蛋白质。
(2)血液中因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ等通常以无活性酶原存在。
(3)Ⅶ因子以活性形式存在于血液中,但必须Ⅲ因子存在才能起作用。
(4)部分凝血因子在肝脏内合成,且需VitK参与,所以肝脏病变成VitK缺乏常导致凝血异常。
(5)因子Ⅷ为抗血友病因子,缺乏时凝血缓慢。
(二)基本过程
(1)凝血酶原激活物的形成(Xa、Ca2+、V、PF3)。
(2)凝血酶原变成凝血酶。
(3)纤维蛋白原降解为纤维蛋白。
其中,因子X的激活可通过两咱途径实现:内源性激活途径和外源性激活途径。
内、外源凝血途径的不同点:
始动因子
参与反应步骤
产生凝血速度
发生条件
内源性凝血
胶原纤维等激活因子Ⅻ
较多
较慢
血管损伤或试管内凝血
外源性凝血
组织损伤产生因子Ⅲ
较少
较快
组织损伤
机休组织损伤时的凝血为:内源性和外源性凝血途径共同起作用,且相互促进。
(三)抗凝系统
血浆中最重要的抗凝物质是:抗凝血酶Ⅲ和肝素。
1、 丝氨酸蛋白酶抑制物
抗凝血酶
作用机制:抗凝血酶III与酶活性中心的丝氨酸残基结合? 酶失活
(IIa、VII、IXa、Xa、XIIa)
2、 蛋白酶C系统
作用机制:灭活凝血因子V和VIII
限制因子Xa和血小板结合
-纤维蛋白的溶解
3、 组织因子途径抑制物(TFPT)
4、 肝素
作用机制:肝素通过增强抗凝血酶Ⅲ活性而发挥作用。
二、纤维蛋白溶解
(+):促进作用
(-):抑制作用
三、正常情况下,血流在血管内不凝固的原因:
(1)血流速度快,(2)血管内膜光滑,(3)血浆中存在天然抗凝物质和纤维蛋白溶解系统
第四节 血型与输血
一、血型与红细胞凝集
1. 血型通常是指红细胞膜上特异抗原类型。
2. 若将血型不相容的两个人的血滴放在玻片上混合,其中的红细胞即聚集成簇,这种现象称为红细胞凝集(agglutination)。
造成红细胞凝集的机制是抗原-抗体反应
二、红细胞血型
(一)ABO血型
1、血型中的凝集原和凝集素
2、血型抗体
(1)天然抗体 出生一年后逐渐出现在血浆中,多属IgM,分子大,不通过胎盘
(2)免疫抗体 获得性的在输血、人参、分娩时产生,属IgG,分子小,可通过胎盘进入胎儿体内,有重要意义。
(3)抗原本质:血型抗原是镶嵌于红细胞膜上的糖蛋白与糖脂。ABO抗原特异性是在H抗原基础上形成的。
(4)抗体本质:ABO血型系统的抗体为天然抗体,主要为IgM,不能通过胎盘。
3、ABO血型的遗传:
图 ABH抗原物质化学结构
A B O基因为一组某位基因 A、B 显性 O 隐性
(二)Rh血型
特点:(1)大多数人为Rh阳性血。
(2)血清中不存在天然抗体,抗体需经免疫应答反应产生,主要为IgG,可以通过胎盘。
(3)Rh阴性的母亲第二次妊娠时(第一胎为阳性时)可使Rh阳性胎儿发生严重溶血。
三、输血原则
1.ABO血型鉴定和交叉配血
测定ABO系统的
是:在玻片上分别滴上一滴抗B、一滴抗A和一滴抗A-抗B血清,在每一滴血清上再加一滴红细胞悬浮液,轻轻摇动,使红细胞和血清混匀,观察有无凝集现象。
图:ABO血型的测定
交叉配血(corss-match test):
试验主侧:把供血者的血细胞与受血者的血清作配合试验;
2.输血原则:同型输血。
无同型血时,可按下列原则:(1)O型输给A、B、AB型;AB型可接受A、B、O型血,(2)必须少量(<300ml),缓慢输血。
3.交叉配血试验,受血者的红细胞与供血者的血清,供血者的红细胞与受血者的血清分别加在一起,观察有无凝集现象。前者为交叉配血的次侧,后者为交互配血的主侧,因为主要应防止供者的红细胞上的抗原被受者血清抗体凝集。
试验次侧:把受血者的血细胞与供血者的血清作配合试验。
思考题:
1.血浆渗透压是如何构成的?其相对稳定有何生理意义?
2.红细胞的生成原料和影响因素有哪些?
3.血小板有哪些生理功能?
4.简述血液凝固的基本过程。
5.何谓纤维蛋白溶解?基本过程和意义如何?
6.试述ABO血型的鉴定。
7. 试述生理止血过程。
8. 试述输血的基本原则。
参考书
1、 生理学 五年制 第五版 主编 姚泰
2、 生理学 七年制 主编 姚泰