血細胞生理、血型和輸血原則.ppt

,血細胞生理、 血型和輸血原則,血細胞生理,一、血細胞生成的部位和一般過程 二、紅細胞生理 三、白細胞生理 四、血小板生理,一、血細胞生成的部位和一般過程,血細胞生成的部位： 卵黃囊（早期胚胎）肝、脾（胚胎第二月）骨髓（增強至出生后完全依賴骨髓）肝脾骨髓同時造血（嬰幼兒）脂肪填充骨髓腔（4歲）部分骨髓造血（18歲）骨髓完全（成人） 成人如果出現(xiàn)有髓外造血，已無代償意義，而是造血功能紊亂的表現(xiàn),各類血細胞均起源于造血干細胞。造血過程也就是各類造血細胞發(fā)育和成熟的過程。通常根據(jù)造血細胞的功能和形態(tài)特征，一般把造血過程分為造血干細胞、定向祖細胞和形態(tài)可以辨別的前體細胞三個階段。 造血干細胞具有自我復(fù)制和多向分化的能力 分化過程： 造血干細胞定向祖細胞前體細胞血細胞,造血的過程 1.造血干細胞（Hematopoietic Stem Cells HSC） 特點： （1） 高度自我更新能力（Self renewal）: 又稱復(fù)制（Replication）:干細胞有絲分裂后代細胞仍保持母代細胞的全部特征， （2）多向分化潛能: 分化（Differentiation）: 干細胞在有絲分裂過程中，可能由于基因發(fā)生重排或易位，使細胞特征發(fā)生改變，與母代細胞特征有所不同。 2.定向祖細胞(Committedprogenitors): HSC進一步分化成為各個系列的祖細胞(較HSC成熟的前體細胞) (1)自我更新能力已大為降低。 (2)對各系列造血生長因子具有較高的敏感性,脾集落形成單位,粒紅巨核巨噬系,淋巴系集落形成單位,B,T,嗜堿系,嗜酸系,巨噬系,粒系,粒單系,巨核系,紅系,二、紅細胞生理,紅細胞的數(shù)量與形態(tài) 形態(tài)：雙凹盤狀，直徑7-8m，周邊厚2.5m,中央1 m; 主要成分血紅蛋白（hemoglobin,Hb）. 正常值： 成年男性：RBC: 4.0-5.5 1012/L(5.0 1012/L); (Hb): 120-160 g/L 成年女性RBC: 3.5-5.0 1012/L(4.2 1012/L) （Hb）: 110-150g/L 新生兒(5天)： RBC: 6.0 1012/L; Hb:200g/L,貧血(Anaemia)：若血液中紅細胞數(shù)量、血紅蛋白濃度低于正常，則稱為貧血。 常見的貧血癥：缺鐵性貧血（小細胞低色素性）；巨幼紅細胞性貧血（大細胞高色素）,（二）紅細胞的生理特征與功能,1. 紅細胞的生理特征 (1)可塑變形性(Plastic deformation of RBC)： 正常紅細胞在外力作用下具有變形的能力。紅細胞的這種特性稱為可塑變形性。 容積：90m3 表面積: 140m2(球形-100m2)； 通過可塑性變形通過小毛細血管和血竇孔隙； RBC擠過脾竇的內(nèi)皮 細胞裂隙很好的體現(xiàn) 了紅細胞的可塑變形性,影響細胞可塑變形性的因素： 表面積與容積比值越大，變形能力越大； 紅細胞內(nèi)的粘度越大，變形能力越小； 紅細胞膜彈性降低，變性能力減弱。 （2）懸浮穩(wěn)定性(Suspension stability)： 懸浮穩(wěn)定性：盡管紅細胞比重大于血漿，紅細胞能相對穩(wěn)定地懸浮于血漿中，紅細胞的這一特性稱為懸浮穩(wěn)定性。 紅細胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate,ESR）： 單位時間內(nèi)（第一小時末），紅細胞下沉的速率,稱為紅細胞沉降率。 紅細胞沉降率的正常值: 成年男性：0-15mm/h; 成年女性：0-20mm/h,懸浮穩(wěn)定性機制：紅細胞與血漿間摩擦，阻止紅細胞下沉。 病理: 某些疾病，如活動性結(jié)核、風(fēng)濕熱等，紅細胞彼此能較好地凹面相貼，血沉加快，稱為紅細胞疊連。 影響紅細胞疊連的因素: 影響紅細胞疊連因素存在于血漿。白蛋白、卵磷脂減慢血沉，球蛋白、纖維蛋白原、膽固醇加快血沉。,紅細胞發(fā)生疊連,(3)滲透脆性(Osmotic fragility)： 滲透脆性 ：紅細胞對低滲鹽溶液的抵抗能力。,3-21,等滲溶液（0.85%NaCl): 紅細胞保持正常大小和雙凹疊狀； 低滲溶液: 體積增加；30%增加呈球形，45-60%增加破裂成影細胞（ghost cell.）,正常人： 0.42%NaCl溶液中，紅細胞開始溶血；0.35%NaCl溶液中，紅細胞完全溶血。,等張溶液：能使懸浮其中的紅細胞保持正常形態(tài)和大小的溶液。0.85% NaCl：等滲、等張溶液； 1.9%尿素：等滲溶液。,2.紅細胞的功能 (1)運輸功能(Transportation)：紅細胞的主要功能是運輸氧和CO2血液中98.5%的氧是與血紅蛋白結(jié)合成氧合血紅蛋白的形式存在的。 O2：Hb; 98.5% O2；1.39mlO2/g; 21mlO2/15g/100ml CO2: 碳酸氫鹽（88%）；氨基甲酸血紅蛋白（7%）；豐富的碳酸酐酶（加快5000倍） (2)緩沖(緩沖酸堿度變化)：多種緩沖對,（三）紅細胞的生成和調(diào)節(jié),1. 紅細胞的生成過程,2.紅細胞生成所需要的物質(zhì) 在紅細胞的生產(chǎn)過程中，需要有足夠的蛋白質(zhì)、鐵、葉酸和維生素B12的供應(yīng)，蛋白質(zhì)和鐵石合成血紅蛋白的重要原料。而葉酸和維生素B12是紅細胞成熟時所必需的物質(zhì)。此外，紅細胞的生產(chǎn)還需要氨基酸，問維生素B6，維生素B2、維生素C、維生素E和微量元素銅、錳、鈷、鋅等。由于紅細胞可以優(yōu)先利用體內(nèi)的氨基酸來合成血紅蛋白，故單純因缺乏蛋白質(zhì)而發(fā)生貧血者較為罕見。 重要的造血原料：蛋白質(zhì)和鐵。 鐵：體內(nèi)過程：成人每天需2030mg合成Hb （血紅蛋白） ， 其中5%由食物補充，95%由體內(nèi)鐵的再利用。 臨床：小紅細胞低色素性貧血。 蛋白質(zhì)：DNA對于細胞分裂和Hb（血紅蛋白）合成有密切關(guān)系，而合成DNA需葉酸和VitB12的參與。,紅細胞成熟的輔助原料： 維生素B12: 鈷胺素: 動物食品，不易缺乏；體內(nèi)儲存1000-3000g，每天僅需1-3 g 內(nèi)因子：胃粘膜壁細胞分泌糖蛋白；內(nèi)因子-維生素B12復(fù)合物；保護維生素B12免受消化液破壞，促進回腸吸收。 葉酸： 廣泛存在于動植物組織，一般不易缺乏；長時間煮沸可破壞50-90%。 作用：維生素B12和葉酸是合成DNA（細胞核）的重要輔酶；維生素B12促進葉酸轉(zhuǎn)變?yōu)樗臍淙~酸而發(fā)揮作用； 當(dāng)維生素B12吸收發(fā)生障礙時，常在34年后才出現(xiàn)貧血，而單葉酸攝入不足或者吸收障礙時，34月就可以發(fā)生巨幼紅細胞性貧血（大細胞高色素性）,3.紅細胞生成的調(diào)節(jié),PO2 RBC Hb,（1）促紅細胞生成素 （erythropoietin，EPO） 分子量為34000的糖蛋白；組織氧分壓降 低時，血漿促紅細胞生成素增加。 生成：腎皮質(zhì)腎小管周圍間質(zhì)細胞（成纖維細胞和內(nèi)皮細胞）和肝臟（5-10%）產(chǎn)生。,調(diào)節(jié)因素,促紅細胞生成素的影響： 促進晚期紅系祖細胞（CFU-E）的增殖，并向原紅細胞分化，抑制CFU-E的凋亡；,加速幼紅細胞的增殖和血紅蛋白的合成，促進網(wǎng)織紅細胞的成熟和釋放；,對早期紅系祖細胞的增殖與分化有一定促進作用（ EPO受體數(shù)量少）。,雄性激素 (Male hormone) 成年男性紅細胞高于女性 作用：通過刺激EPO的產(chǎn)生而促進紅細胞生成； 直接刺激骨髓紅細胞生成,雌激素：降低紅系組細胞對EPO的反應(yīng) 甲狀腺激素、生長激素：促進紅細胞的生成,其他調(diào)節(jié)因素,（四）紅細胞的破壞,正常人紅細胞的平均壽命為120天。每天約有0.8%的衰老的紅細胞被破壞。90%的衰老紅細胞被巨噬細胞吞噬。,破壞場所,血管內(nèi)（1/3)-血紅蛋白尿,血管外（2/3）-脾功能亢進,三、白細胞生理,（一）白細胞的分類和數(shù)量 正常值：4.0-10 109/L 中性粒細胞 50-70% 粒細胞 嗜酸性粒細胞 0.5-5% 分類： 嗜堿性粒細胞 0-1% 單核細胞 3-8% 淋巴細胞 20-40%,各類細胞形態(tài), 生理變異： 年齡：新生兒較高（中性粒細胞、淋巴細胞）； 晝夜波動：下午高； 進食、疼痛、情緒激動增加白細胞； 女性妊娠末期增高，分娩更高。,（二） 白細胞的生理特性和功能 生理特性: 變形運動(除淋巴細胞)；化學(xué)趨向性(chemotaxis)；吞噬(phagocytosis),（二）白細胞的生理特性和功能,各類白細胞均參與機體的防御功能。白細胞所具有的變形、游走、趨化、吞噬、和分泌等特性是執(zhí)行防御功能的生理基礎(chǔ)。 除淋巴細胞外，所有的 白細胞都能伸出偽足做變形運動。憑借這種運動，白細胞得以穿過毛細血管壁，這一過程稱為白細胞滲出 白細胞朝向某些化學(xué)物質(zhì)運動的特性，稱為趨化性。能吸引白細胞發(fā)生定向運動的物質(zhì)，稱為趨化因子。,1. 中性粒細胞, 多形核白細胞 變形游走和吞噬能力強；血中停留時間約6-8h。,循環(huán)池（血液循環(huán)）,邊緣池（小血管壁）,相互交換。,功能：防御、保護機體（非特異性細胞免疫系統(tǒng)）；吞噬細菌；吞噬、清除衰老的紅細胞及抗原-抗體復(fù)合物。,2. 單核細胞： 胞體大、無顆粒、吞噬能力弱,巨嗜細胞(Macrophage)：直徑增大，融酶體顆粒增加，酶含量增加；吞噬能力顯著增強,功能： (1)吞噬并消滅致病微生物； (2)參與激活淋巴細胞的特異性免疫功能； (3)識別和殺傷腫瘤細胞、清除衰老或損傷的細胞。,3.嗜酸性粒細胞(Eosinophil)： 明顯周期變化（清晨少，午夜多），與糖皮質(zhì)激素的晝夜變 化有關(guān) 嗜酸性顆粒（過氧化物酶、堿性蛋白質(zhì)）；無溶菌酶；吞噬能力微弱,功能： （1）限制嗜堿性粒細胞在速發(fā)型過敏反應(yīng)中的作用。通過： 前列腺素E抑制嗜堿性粒細胞合成和釋放生物活性物質(zhì)；吞噬嗜堿性粒細胞排出的顆粒；組胺酶破壞嗜堿性粒細胞釋放的組胺。,（2）參與對蠕蟲的免疫反應(yīng)。粘著蠕蟲，釋放顆粒所含的堿性蛋白和過氧化物酶損傷蠕蟲。,寄生蟲感染、過敏反應(yīng)時，嗜酸性粒細胞增多。,4.嗜堿性粒細胞(Basophil)： 胞漿含有嗜堿性顆粒，顆粒內(nèi)含有肝素、 組胺、嗜酸性粒細胞趨化因子、慢反應(yīng)物質(zhì)。,肝素：抗凝血物質(zhì)；可作為酯酶的輔酶，加快脂肪分解為脂肪酸的過程。,組胺和慢反應(yīng)物質(zhì)：增加毛細血管壁通透性，收縮支氣管平滑肌，導(dǎo)致蕁麻疹、哮喘等過敏反應(yīng)。,嗜酸性粒細胞趨化因子：吸引嗜酸性粒細胞，聚集于局部，限制嗜堿性粒細胞在過敏反應(yīng)中的作用。,5.淋巴細胞(Lynphocyte)： 屬于一種免疫細胞，根據(jù)細胞生長、表面標(biāo)志和功能分為T細胞（胸腺依賴）和B細胞（骨髓依賴）兩種。,T細胞主要與細胞免疫有關(guān)，B細胞主要與體液免疫有關(guān)。,（三）白細胞的生成和調(diào)節(jié),白細胞的發(fā)育過程與紅細胞相似，其分化過程和增殖受一組造血生長因子（又稱集落刺激因子）的調(diào)節(jié)：另外，還有一類抑制性因子可抑制其分化和增殖過程。淋巴細胞生成過程較為特殊。淋巴細胞分化出來后分別進入骨髓和胸腺，相應(yīng)的發(fā)育成B細胞和T細胞，然后隨血液運轉(zhuǎn)到淋巴結(jié)和脾，在某種抗原的激發(fā)下分化和增殖成為真正具有免疫功能的細胞。在生長成熟過程中，淋巴細胞還受到白細胞介素的調(diào)節(jié)。 白細胞壽命長短不一。中性粒細胞進入組織34d后將衰老、死亡，若參與吞噬活動則可以發(fā)生自溶現(xiàn)象。淋巴細胞能進行增殖分化。,四、血小板生理（ Physiology of Platelet ）,（一）血小板的數(shù)量和功能 血小板的形態(tài)：骨髓內(nèi)巨核細胞脫落而成，不規(guī)則圓形小體，長1-4m ，無胞核；各種顆粒和致密體：顆粒含脂蛋白；顆粒含血小板代謝酶載體；顆粒含微管和吞噬顆粒； 致密體儲存5-HT、ADP、ATP、Ca 2+等. 正常值：正常成年： (100-300) 109/L 正常變異:6-10%; 午后較清晨高,冬季較春季高,靜脈血高,劇烈運動、妊娠中晚期高。 功能： （1）生理止血； （2）維持血管內(nèi)皮細胞完整性。,過程：血管受損 內(nèi)皮下膠原暴露 vWF與膠原纖維合 vWF變構(gòu) GPIb與變構(gòu)的vWF結(jié)合 血小板粘附于膠原纖維上,（二）血小板生理特性 physiological characteristics of platelet,1.粘附(Adhesion)： 血小板與非血小板表面的粘著。,主要成分：血小板膜糖蛋白（GP），內(nèi)皮下成分（主要膠原纖維），血漿von Willebrand因子(vWF)。,2.釋放(Releasing)： 血小板中致密體、顆粒或融酶體內(nèi)物質(zhì)的排出。,致密體：5-HT、ADP、ATP、Ca2+。,顆粒：-血小板巨球蛋白、血小板因子（PF4）和（PF5）、vWF、纖維蛋白原、凝血酶敏感蛋白、血小板源生長因子等。,3.聚集(Aggregation)： 血小板彼此相互聚集成團的反應(yīng)；血小板血栓,反應(yīng)物質(zhì)：纖維蛋白原、Ca2+、血小板膜上GPb/a,致聚劑： （1）生理性致聚劑：ADP、腎上腺素、5-HT、組胺、 膠原、凝血酶、前列腺素。 （2）病理性致聚劑：細菌、病毒、免疫復(fù)合物、藥 物。,聚集的兩個時相： （1）第一聚集時相：迅速；組織釋放ADP；可逆性；（2）緩慢；血小板釋放ADP；不可逆聚集。,引起血小板聚集的因素，多數(shù)也引起血小板釋放；血小板的粘附、聚集和釋放幾乎 同時發(fā)生；血小板釋放物質(zhì)進一步促進血小板的活化、聚集，加速止血過程。,血小板聚集的調(diào)控： 正常情況下，內(nèi)皮細胞產(chǎn)生的PGI2和血小板產(chǎn)生的TXA2之間保持動態(tài)平衡，使血小板不致聚集。, 阿司匹林抑制環(huán)加氧酶，減少TXA2的生成，具有抗血小板聚集作用。,4.收縮(Contraction)： 血小板收縮蛋白系統(tǒng)：肌動蛋白、肌凝蛋白、微管等血小板活化，胞漿Ca2+濃度增加，血小板收縮（血塊回縮）,5.吸附(Adsorb)： 血小板表面可吸附血漿中多種凝血因子（、XIII），使局部凝血因子濃度升高，有利于血液凝固和生理止血。,血小板的破壞,血小板進入血液以后，其壽命為714天，但只在最初兩天具有生理功能。用51C或者32P標(biāo)記血小板并觀察其破裂情況，證明血小板的破壞隨血小板的日齡增高而增多。衰老的血小板在脾、肝和肺組織中被吞噬破壞。此外，在生理性止血活動中，血小板聚集后，其本身將解體并釋放出全部活性物質(zhì)，表明血小板出衰老外，還可在發(fā)揮其生理功能時被消耗。,血型和輸血原則,1901年,奧地利科學(xué)家Karl Landsteiner (18681943) 發(fā)現(xiàn)ABO血型系統(tǒng)(ABO blood-group system) , 獲得了1930年的諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎，此后他又發(fā)現(xiàn)了MN、P、Rh等血型，贏得了“血型之父”的譽稱。,血型和輸血原則,一、血型與紅細胞凝集 二、紅細胞血型 三、輸血原則,一、血型與紅細胞凝集,1 、血型：血細胞(紅細胞膜)的特殊抗原的類型 2 、紅細胞凝集：將血型不相容的兩個人的血液滴加在玻片上并使之混合，則紅細胞凝集成簇 本質(zhì)：抗原-抗體反應(yīng) 凝集原：特異性取決于紅細胞膜上的特異性蛋白質(zhì)或糖脂 凝集素：能與紅細胞膜上的凝集原起反應(yīng)的特異性抗體，為-globulin,血液的凝固、凝集與凝聚的比較,二、紅細胞血型,(一)ABO血型系統(tǒng) 1 ABO血型系統(tǒng)分型,依據(jù)：紅細胞膜上是否存在A抗原和B抗原,ABO血型系統(tǒng)的亞型,ABO血型亞型的臨床意義 引起血型誤定: 如果血清效價低, 易將亞型漏掉造成錯誤: A2 O; A2BB,.ABO血型系 統(tǒng)抗原特異 性的決定簇: RBC膜上 糖蛋白或糖 脂的寡糖鏈 決定了抗原 的特異性。 A、B抗原 是在H抗原基 礎(chǔ)上形成的.,（二） ABO血型系統(tǒng)的抗原,（三）、 ABO血型抗體 ABO血型系統(tǒng)存在天然抗體IgM，分子量大，不能通過胎盤,（四）、 ABO血型的遺傳 由位于9號染色體上的A、B、O三個等位基因控制,其中A和B基因為顯性基因,O為隱性基因,故組成6個基因型,4個血型表現(xiàn)型。,5 ABO血型的鑒定,（二）RH血型系統(tǒng),RH血型系統(tǒng)的抗原與分型 1 、發(fā)現(xiàn):恒河猴(Rhesus monkey)的紅細胞