生理學(xué)：第三章 血液

1、Body fluidsIntracellular fluid/細(xì)胞內(nèi)液, 40% of body weightextracellular fluid/細(xì)胞外液, 20% of body weight Interstitial fluid/組織液, 15% of body weightPlasma/血漿, 5% of body weightOther, 0.5% of body weight, e.g., cerebrospinal, intraocular, pleural, pericardial, peritoneal fluids.Function of blood Transporta

2、tion/運(yùn)輸 Buffer/緩沖 Sustained body temperature/保持體溫 Homeostasis of internal environment/內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài) Physiological hemostasia/止血 Defenses/防御第一節(jié)第一節(jié) 血液的組成和理化特性血液的組成和理化特性血液由血細(xì)胞和血漿血液由血細(xì)胞和血漿(Plasma)組成組成Hematocrit (血細(xì)胞比容血細(xì)胞比容)Blood is separated into plasma, erythrocytes, and a small amount of leukocytes and platel

3、ets, which rest on the erythrocytes. The Hematocrit measurement includes only the erythrocytes and does not measure the leukocytes and platelets. 血細(xì)胞占血液血細(xì)胞占血液容積的百分比。容積的百分比。 成年男性成年男性40%-50%，成年女性，成年女性37%-48%。MaleFemaleApproximate values for the components of blood in a normal adultPlasma Proteins血液的理化

4、特性血液的理化特性（一）血液的比重（一）血液的比重全血：1.0501.060; 血漿：1.0251.030（二）血液的粘滯性（二）血液的粘滯性(viscosity)測(cè)與水相比的相對(duì)粘度：全血：45，主要取決于紅細(xì)胞數(shù)。血漿：1.62.4，主要取決于血漿蛋白含量。（三）血漿（三）血漿pH7.357.45，緩沖對(duì)。（四）血漿滲透壓（四）血漿滲透壓Osmosis ( (滲透作用滲透作用) )water moves along its concentration gradient across a semi-permeable membrane.Water moves to dilute a solu

5、te.Osmotic pressure is pressure exerted to counter the movement of water to dilute something Osmolarityu Describes the number of particles in solutionu The direction of water movement can be predictedu Number of particles in 1 liter of solutionu Is expressed as osmoles/L, or OsMu If very dilute: mil

6、liosmoles/L, or mOsMu Human body, approx 300 mOsM (770 kPa)Osmolarity : number of particles in 1LNaCl = Na+ + Cl-u 1 M glucose = 1 OsM glucoseu 1M NaCl = 2 OsM NaCl，because NaCl disassociates to 2 ions in solution.血漿滲透壓及其作用血漿滲透壓及其作用血漿滲透壓血漿滲透壓(osmotic pressure)：300 mOsM (770 kPa)，主要來(lái)自溶解在血漿中的晶體物質(zhì)。，主要來(lái)

7、自溶解在血漿中的晶體物質(zhì)。1. 晶體滲透壓晶體滲透壓(crystal osmotic pressure)：血漿中晶血漿中晶體物質(zhì)形成，體物質(zhì)形成，80%來(lái)自來(lái)自Na和和Cl。意義：保持細(xì)胞。意義：保持細(xì)胞內(nèi)外的水平衡。內(nèi)外的水平衡。2. 膠體滲透壓膠體滲透壓(colloid osmotic pressure)：3.3 kPa (25 mmHg)，血漿蛋白形成，主要是白蛋白。意義：，血漿蛋白形成，主要是白蛋白。意義：保持血管內(nèi)外的水平衡。保持血管內(nèi)外的水平衡。1 mmHg = 0.133 kPa水水水水水水0.9% NaCl 2% NaCl 0.7% NaCl等滲溶液等滲溶液 高滲溶液高滲溶液

8、低滲溶液低滲溶液正常紅細(xì)胞正常紅細(xì)胞NaCl溶液溶液與血漿滲透壓相比與血漿滲透壓相比血漿滲透壓：血漿滲透壓： 等滲溶液等滲溶液 血漿滲透壓：血漿滲透壓： 高滲溶液高滲溶液 血漿滲透壓：血漿滲透壓： 低滲溶液低滲溶液uCell keeps the same volume in an isotonic solution.uCell looses volume in a hypertonic solutionuCell gains volume in a hypotonic solution第二節(jié)第二節(jié) 血細(xì)胞生理血細(xì)胞生理單核細(xì)胞單核細(xì)胞血小板血小板淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞嗜中性粒嗜中性粒細(xì)胞細(xì)胞嗜堿性粒

9、嗜堿性粒細(xì)胞細(xì)胞單核細(xì)胞單核細(xì)胞紅細(xì)胞紅細(xì)胞血液涂片血液涂片一、血細(xì)胞生成過(guò)程一、血細(xì)胞生成過(guò)程All the types of blood cells are derived from stem cells in bone marrow.二、紅細(xì)胞二、紅細(xì)胞 erythrocyte (red blood cell, RBC)（一）紅細(xì)胞數(shù)量和形態(tài)（一）紅細(xì)胞數(shù)量和形態(tài)Normal adultsRBCMale, (4.5-5.5)1012/LFemale, (4.0-5.0)1012/LHemoglobin (Hb) （血紅蛋白）（血紅蛋白）Male, 120-160 g/LFemale, 1

10、10-150 g/L（二）（二）RBC的生理特性與功能的生理特性與功能1.1.RBCRBC的生理特性的生理特性(1) (1) 可塑變形性可塑變形性 (2) (2) 滲透脆性：滲透脆性：紅細(xì)胞對(duì)低滲溶液的抵抗能力。抵抗能力?。ㄔ诘蜐B溶液中易破裂）滲透脆性大。(3) Suspension stability (懸浮穩(wěn)定性懸浮穩(wěn)定性)紅細(xì)胞能相對(duì)穩(wěn)定地懸浮于血漿中的特性紅細(xì)胞能相對(duì)穩(wěn)定地懸浮于血漿中的特性。紅細(xì)胞沉降率紅細(xì)胞沉降率(血沉，血沉，erythrocyte sedimentation rate, ESR)：紅紅細(xì)胞下沉的速率細(xì)胞下沉的速率。成年男性第1 h未為015 mm，女性為020 m

11、m。ESR快慢與紅細(xì)胞的疊連紅細(xì)胞的疊連 (rouleaux formation)有關(guān)。血漿纖維蛋白原、球蛋白血漿纖維蛋白原、球蛋白ESR；血漿白蛋白。風(fēng)濕熱、活動(dòng)性肺結(jié)核ESR2. RBC2. RBC的功能的功能u 主要功能是運(yùn)輸主要功能是運(yùn)輸O2與與CO2。u 對(duì)機(jī)體內(nèi)的酸堿具有緩沖作用。對(duì)機(jī)體內(nèi)的酸堿具有緩沖作用。（三）（三）RBCRBC生成和調(diào)節(jié)生成和調(diào)節(jié)1.1. 紅細(xì)胞生成的主要原料紅細(xì)胞生成的主要原料 (1) (1) 合成血紅蛋白的基本原料：合成血紅蛋白的基本原料：鐵鐵和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。成人體內(nèi)共有鐵34 g，其中約70存于血紅蛋白中。 人體鐵的來(lái)源包括食物中的“外源性鐵”和紅細(xì)胞破

12、壞后釋放出來(lái)的“內(nèi)源性鐵”Fe2+。 缺鐵性貧血缺鐵性貧血 (低色素小細(xì)胞性貧血低色素小細(xì)胞性貧血)。(2) (2) 促使紅細(xì)胞發(fā)育成熟的因子促使紅細(xì)胞發(fā)育成熟的因子 (2) (2) 促使紅細(xì)胞發(fā)育成熟的因子：促使紅細(xì)胞發(fā)育成熟的因子：葉酸葉酸 (folic acid)和維生素維生素B12 (vitamine B12)，加快細(xì)胞的分裂和增殖，促進(jìn)紅細(xì)胞的發(fā)育成熟。合成合成DNA必須有葉酸和維生素必須有葉酸和維生素B12作為合成核苷酸的輔因子。作為合成核苷酸的輔因子。 胃粘膜壁細(xì)胞分泌的內(nèi)因子(intrinsic factor)促進(jìn)的維生素B12 吸收。 巨幼紅細(xì)胞性貧血巨幼紅細(xì)胞性貧血 (大細(xì)

13、胞性貧血大細(xì)胞性貧血)。2. RBC2. RBC生成的調(diào)節(jié)生成的調(diào)節(jié)（1 1）促紅細(xì)胞生成素）促紅細(xì)胞生成素 (erythropoietin, EPO)： 缺氧缺氧腎腎EPO骨髓骨髓刺激骨髓中紅細(xì)胞系統(tǒng)的定向干細(xì)胞生成原始紅細(xì)胞，加速血紅蛋白合成，并促進(jìn)網(wǎng)織紅細(xì)胞和成熟紅細(xì)胞進(jìn)入血液，從而保持血液中紅細(xì)保持血液中紅細(xì)胞數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。胞數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。 負(fù)反饋。負(fù)反饋。Erythropoietin, EPO（2 2） 雄激素雄激素(androgen)(androgen)促進(jìn)促進(jìn)RBC生成。生成。直接刺激骨髓，促進(jìn)幼紅細(xì)胞分裂繁殖和血紅蛋白合成；促進(jìn)腎分泌EPO； 促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。（四）（四）R

14、BCRBC的破壞的破壞 RBC平均壽命120 d。 衰老RBC變形能力弱，脆性增加。血流湍急處收機(jī)械沖擊而破損血管內(nèi)破壞；滯留在肝、脾、骨髓的血管或血竇的狹窄處，被巨噬細(xì)胞吞噬血管外破壞。tun三、白細(xì)胞三、白細(xì)胞（leukocyte, white blood cell, WBC)Normal adults, (4.0-10.0)109/LLymphocyte20-40%involved in specific immunityMonocyte3-8%destroys infectious microorganimsEosinophil0.5-5%attacks parasitesBasoph

15、il0-1%involved in inflammationLeutrophil50-70%destroys infectious microorganims四、血小板四、血小板 （platelet, thrombocyte)(一一) 血小板的數(shù)量和功能血小板的數(shù)量和功能 （100300）109/L 維持血管內(nèi)皮細(xì)胞功能的完整性功能維持血管內(nèi)皮細(xì)胞功能的完整性功能 參與凝血和生理性止血功能參與凝血和生理性止血功能 血小板平均壽命 714 d 血小板減少血小板減少出血傾向出血傾向(二二) 血小板的生理特性血小板的生理特性 1粘附（粘附（adhesion）：）： 血小板有粘附于血管壁或其它異物表面

16、的特性。 血管損傷，膠原纖維暴露，血小板的粘附。 與膠原帶正電荷、血小板表面帶負(fù)電荷有關(guān)。 2釋放釋放 (release) 血小板受刺激后，致密體、-顆粒、溶酶體向外釋放活性物質(zhì)，如ADP、ATP、5-HT和兒茶酚胺等。3聚集（聚集（aggregation）血小板彼此互相聚合成團(tuán)的反應(yīng)。第一時(shí)相聚集：迅速，可逆，主要由組織損傷釋放外源性 ADP引起；第二時(shí)相聚集：較慢，不可逆，主要由血小板釋放內(nèi)源性ADP引起。生理性致聚劑：ADP、血栓烷素 (血栓素A2，thromboxane A2, TXA2)、 膠原、凝血酶等；病理性致聚劑：細(xì)菌、病毒、免疫復(fù)合物、藥物等。致聚劑通常引起血小板中cAMP減

17、少，IP3、Ca2和cGMP增多。血小板和內(nèi)皮細(xì)胞中前列腺素的代謝血小板和內(nèi)皮細(xì)胞中前列腺素的代謝 TXA2 ：血栓烷 A2PGI2 ：前列環(huán)素cAMP ：環(huán)一磷酸腺苷：表示促進(jìn)：表示抑制A ： ADP 引起血小板聚集時(shí)血小板懸液透光度的增加呈雙相變化，表明血小板先迅速聚集，然后解聚，進(jìn)而發(fā)生更強(qiáng)的不可逆性聚集； B ：膠原引起血小板聚集時(shí)血小板懸液透光度呈單相性持續(xù)增高，表明血小板呈單一的不可逆性聚集血小板的聚集曲線血小板的聚集曲線4收縮收縮 (contraction) 血小板內(nèi)的收縮蛋白收縮可導(dǎo)致血凝塊回縮和血栓硬化，有利于止血。5吸附吸附 (adsorption) 血小板能吸附血漿中多種

18、物質(zhì)，特別是一些凝血因子，如凝血因子、等。一旦血管破損，大量血小板粘著。聚集于破損部位，局部凝血因子濃度升高，有利于凝血。第三節(jié)第三節(jié) 生理性止血生理性止血出血時(shí)間出血時(shí)間 （bleeding time)用針刺破耳垂或指尖使血自然流出，測(cè)定出血延續(xù)的時(shí)間。13 min。血小板減少或功能缺陷出血時(shí)間或出血不止。一、生理性止血的基本過(guò)程一、生理性止血的基本過(guò)程 血管攣縮血管攣縮 血小板血栓形成血小板血栓形成血液凝固血液凝固Steps in platelet plug formation生理性止血過(guò)程示意生理性止血過(guò)程示意二、血液凝固二、血液凝固 血液由流動(dòng)的液體狀態(tài)變成不能流動(dòng)的凝膠狀態(tài)血液由流動(dòng)

19、的液體狀態(tài)變成不能流動(dòng)的凝膠狀態(tài)血液凝固或血血液凝固或血凝凝 (blood coagulation)。 本質(zhì)是一系列酶促生化反應(yīng)一系列酶促生化反應(yīng)，血漿中的纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗艿难w血漿中的纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗艿难w維維。血纖維交織成網(wǎng)，將很多血細(xì)胞網(wǎng)羅在內(nèi)，形成血凝塊。 血液凝固后l2 h，血凝塊發(fā)生回縮，釋出淡黃色的液體血清血清(serum)。 血清與血漿的區(qū)別：血清缺乏纖維蛋白原血清缺乏纖維蛋白原和少量參與血凝的其他血漿蛋白質(zhì)，但又增添了少量血凝時(shí)由血小板釋放出來(lái)的物質(zhì)。（一）凝血因子（一）凝血因子 (blood clotting factors) 血漿與組織中直接參與凝血的物質(zhì)凝血因子

20、凝血因子。 國(guó)際命名法：用羅馬數(shù)字編號(hào)，12種。此外還有前激肽釋放酶、高分子激肽原以及來(lái)自血小板的磷脂等。凝血因子凝血因子除磷脂與因子因子(Ca(Ca2+2+) )外，都是蛋白質(zhì)。除(組織因子組織因子) )外，均存在于血漿中。很多因子在肝臟合成，在肝臟合成，、的生成需維生的生成需維生素素K K參與參與。具有酶特性的凝血因子都以無(wú)活性的酶原形式存在，需激活需激活。如a。最后的底物是。（二）凝血過(guò)（二）凝血過(guò)程程“兩源三步、相繼激活、逐級(jí)放大”凝血的三個(gè)基本步驟：凝血的三個(gè)基本步驟：Bloodclotting process內(nèi)源性激活途徑和外源性激活途徑內(nèi)源性激活途徑和外源性激活途徑因子x的激活可

21、以通過(guò)兩種途徑： 內(nèi)源性激活途徑內(nèi)源性激活途徑 (intrinsic route)：參與凝血的因子全部參與凝血的因子全部來(lái)源于血液。來(lái)源于血液。如僅血管內(nèi)膜受損或抽出血液置于玻璃管時(shí)發(fā)生的凝血。 外源性激活途徑外源性激活途徑 (extrinsic route)：始動(dòng)凝血的組織因子始動(dòng)凝血的組織因子來(lái)自組織，而不是血液。來(lái)自組織，而不是血液。如創(chuàng)傷出血后發(fā)生凝血的情況。intrinsic routeextrinsic route外源性凝血途徑在體內(nèi)生理性凝血反應(yīng)中起關(guān)鍵性作用。組織因子是生理性凝血反應(yīng)的啟動(dòng)物，與結(jié)合后，激活X，啟動(dòng)凝血反應(yīng)。由于組織因子鑲嵌在細(xì)胞膜上，可起錨定作用，使凝血過(guò)程局

22、限于受損部位。 1. 血管內(nèi)皮的抗凝作用：血管內(nèi)皮作為防止凝血因子、血小板與內(nèi)皮下的成分接觸的屏障。2. 纖維蛋白吸附凝血酶、血流稀釋凝血因子、單核-巨噬細(xì)胞的吞噬作用(1) (1) 絲氨酸蛋白酶抑制物：絲氨酸蛋白酶抑制物：(2) (2) 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)C C系統(tǒng)：系統(tǒng)：(3) (3) 組織因子途徑抑制物（組織因子途徑抑制物（TFPITFPI）：）：( (4 4) ) 肝素肝素(heparin)(heparin)： 肥大細(xì)胞和嗜堿粒細(xì)胞產(chǎn)生肥大細(xì)胞和嗜堿粒細(xì)胞產(chǎn)生與抗凝蛋白結(jié)合，增強(qiáng)其活性與抗凝蛋白結(jié)合，增強(qiáng)其活性刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放TFPITFPI和其它抗凝物質(zhì)和其它抗凝物質(zhì)抗凝劑

23、抗凝劑肝素肝素體外延緩或阻止血液凝固的方法體外延緩或阻止血液凝固的方法 降低溫度降低溫度：參與凝血的酶活性下降； 光滑的表面光滑的表面：減少血小板的聚集和解體，減弱對(duì)凝血過(guò)程的觸發(fā)。例如將血液表面涂有硅膠或石蠟的容器內(nèi)，可延緩血凝； 去去Ca2：血凝固的多個(gè)環(huán)節(jié)都需Ca2。如在血液中加入某些能與鈣結(jié)合形成不易離解或不溶解的物質(zhì)，使血液缺乏Ca2，便可阻止血液凝固； 枸櫞酸鈉枸櫞酸鈉可與Ca2結(jié)合形成不易解離但可溶解的絡(luò)合物血庫(kù) 草酸銨、草酸鉀草酸銨、草酸鉀能與Ca2結(jié)合成不易溶解的草酸鈣化驗(yàn)(體外) 肝素肝素體內(nèi)、體外。三、纖維蛋白溶解三、纖維蛋白溶解 (纖溶纖溶,fibrinolysis)

24、血凝過(guò)程中形成的不溶性纖維蛋白可在水解酶的血凝過(guò)程中形成的不溶性纖維蛋白可在水解酶的作用下，變成可溶性的纖維蛋白降解產(chǎn)物。作用下，變成可溶性的纖維蛋白降解產(chǎn)物。 意義意義: : 使纖維蛋白凝塊溶解，防止血栓形成，保使纖維蛋白凝塊溶解，防止血栓形成，保證血流通暢。證血流通暢。 還參與組織修復(fù)和血管再生過(guò)程。血漿中有纖溶酶原，被激活成纖溶酶血漿中有纖溶酶原，被激活成纖溶酶(plasmin)(plasmin)后，可水解纖維蛋后，可水解纖維蛋白等凝血因子。白等凝血因子。(1)(1)內(nèi)源性激活途徑：內(nèi)源性激活途徑：某些凝血因子如某些凝血因子如aa、激肽釋放酶等、激肽釋放酶等(2)(2)外源性激活途徑：外

25、源性激活途徑：纖溶酶原激活物纖溶酶原激活物血管激活物血管激活物組織激活物組織激活物( (腎腎尿激酶尿激酶) )(一一) 纖溶酶原纖溶酶原(plasmiongen)的激活的激活水解纖維蛋白原和纖維蛋白成可溶水解纖維蛋白原和纖維蛋白成可溶性的纖維蛋白降解產(chǎn)物，性的纖維蛋白降解產(chǎn)物，(二二) 纖維蛋白與纖維蛋白原的降解纖維蛋白與纖維蛋白原的降解（三）纖溶抑制物（三）纖溶抑制物纖溶酶原激活物的抑制劑纖溶酶原激活物的抑制劑-1 (plasminogen activator inhibitor type-1，PAI-1)：補(bǔ)體補(bǔ)體C1抑制物：抑制物：2-抗纖溶酶抗纖溶酶和2-巨球蛋白：巨球蛋白：Fibri

26、nolysis 催化作用 變化方向 抑制作用 一、血型與紅細(xì)胞凝集一、血型與紅細(xì)胞凝集 血型血型(blood group)：血細(xì)胞上特異抗原的類(lèi)型。血細(xì)胞上特異抗原的類(lèi)型。人白細(xì)胞抗原人白細(xì)胞抗原 (human leukocyte antigen, HLA)第四節(jié)第四節(jié) 血型與輸血原則血型與輸血原則紅細(xì)胞凝集紅細(xì)胞凝集 (agglutination)將血型不相容的兩個(gè)人的血滴放在玻片上混合，其將血型不相容的兩個(gè)人的血滴放在玻片上混合，其中的紅細(xì)胞即凝集成簇中的紅細(xì)胞即凝集成簇凝集。凝集。輸血：血型不合輸血：血型不合紅細(xì)胞凝集紅細(xì)胞凝集堵塞血管、溶血、堵塞血管、溶血、過(guò)敏反應(yīng)過(guò)敏反應(yīng)危及生命。危及生命。紅細(xì)胞凝集的本質(zhì)是抗原紅細(xì)胞凝集的本質(zhì)是抗原抗體反應(yīng)?？贵w反應(yīng)。凝集原與凝集素凝集原與凝集素凝集原凝集原(agglutinogen)抗原抗原凝集素凝集素(agglutinin)抗體抗體 1995年：國(guó)際輸血協(xié)會(huì)二、二、紅細(xì)胞血型紅細(xì)胞血型1 1ABOABO血型的分型血型的分型4 4種種