生理學(xué)課件：第二章 血液

血液Blood第二章我國古代《黃帝內(nèi)經(jīng)》中記載：“諸血皆屬于心”，“經(jīng)脈流行不止，環(huán)周不休”。1628年，英國醫(yī)生WilliamHarvey(1578-1658)心血管生理學(xué)的創(chuàng)始人。46年后，MarcelloMalpighi(1628-1694)觀察到蛙肺中的毛細(xì)血管，完善了Harvey所提出的血液循環(huán)理論。英格蘭著名生理學(xué)家StephenHales(1677-1761)血流動力學(xué)的創(chuàng)始人。FunctionofbloodTransportation

O2,CO2,Nutrition,ExcretionBuffer pHSustainedbodytemperatureDefenses Clotting,Immunization體液（60％體重）細(xì)胞內(nèi)液（40％）細(xì)胞外液（20％）血漿（4％）組織液淋巴液（16％）腦脊液內(nèi)環(huán)境(internalenviroment)細(xì)胞外液是體內(nèi)細(xì)胞直接沐浴的液體環(huán)境，稱為機體的內(nèi)環(huán)境。內(nèi)環(huán)境中各種理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)(homeostasis)。血液是內(nèi)環(huán)境中最活躍的成分，對維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)有重要的作用。第一節(jié)血液的組成和理化特性一、血液的基本組成和血量血液由血細(xì)胞和血漿(Plasma)組成。Bloodvolume,7%-8%ofbodyweight循環(huán)血量(大部分，80%)儲存血量(小部分)血漿和血細(xì)胞的總和婦女妊娠期血量可增加23％～25％。CompositionofthebloodBlood:

Plasma:水，低分子物質(zhì)(電解質(zhì)、小分子有機化合物)，蛋白質(zhì)，氣體

Bloodcells:Erythrocyte(redbloodcell)Leukocyte(whitebloodcell)Platelet(thrombocyte)Compositionoftheblood血細(xì)胞比容(Hematocrit):

血細(xì)胞在血液中所占的容積百分比。

正常人：

成年男性40%50%

成年女性37%48%

新生兒55%Compositionoftheblood99%二、血漿的主要成分及功能血漿水

90～92％蛋白質(zhì)

7～8％低分子物質(zhì)

2％(電解質(zhì)和小分子有機化合物，如代謝產(chǎn)物和其他某些激素等)（一）血漿蛋白生成部位主要功能正常含量(g/100毫升血漿)肝臟維持血漿滲透壓,運輸,營養(yǎng)3.8-4.8α1球蛋白α2球蛋白肝臟運輸肝外免疫肝臟凝血0.2-0.4運輸1.5-3.0β球蛋白γ球蛋白纖維蛋白原血漿蛋白種類α球蛋白肝臟白蛋白血漿蛋白的生理機能運輸功能

親脂性結(jié)合位點，它們可以與脂溶性物質(zhì)結(jié)合，使之成為水溶性，便于運輸；血漿蛋白還可以與血液中小分子物質(zhì)（如激素、維生素、離子）可逆性的結(jié)合。緩沖功能

血漿白蛋白和它的鈉鹽組成緩沖對，保持血液pH的穩(wěn)定。3.參與機體的免疫功能

免疫功能中的免疫抗體、補體系統(tǒng)等，都是由血漿球蛋白構(gòu)成的。4.參與凝血和抗凝血功能

血漿凝血因子、生理性抗凝物質(zhì)以及促進(jìn)血纖維溶解的物質(zhì)都是血漿蛋白。5.血漿膠體滲透壓血漿蛋白的分子很大，不能透過毛細(xì)血管壁調(diào)節(jié)血管內(nèi)外的水分分布。6.營養(yǎng)功能每個成人

3L左右的血漿中約含有200g蛋白質(zhì)，它們起著營養(yǎng)貯備的功能。雖然消化道一般不吸收蛋白質(zhì)，吸收的是氨基酸，但是，體內(nèi)的某些細(xì)胞，特別是單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)，吞飲完整的血漿蛋白，然后由細(xì)胞內(nèi)的酶類將吞入細(xì)胞的蛋白質(zhì)分解為氨基酸。這樣生成的氨基酸擴散進(jìn)入血液，隨時可供其它細(xì)胞合成新的蛋白質(zhì)之用。（二）無機鹽人體各部分體液中電解質(zhì)含量Approximatevaluesforthecomponentsofbloodinanormaladult三、血液的理化特性（一）血液的比重全血比重：1.0501.060(紅細(xì)胞多比重大)

血漿比重：1.0251.030(蛋白質(zhì)含量多比重大)

紅細(xì)胞比重：1.0901.092(與血紅蛋白含量呈正比)（二）血液的粘滯性(viscosity)

來源于液體內(nèi)部分子或顆粒間的摩擦。

測與水相比的相對粘度：

由液體分子的內(nèi)摩擦形成。與水相比，血液相對粘滯性為45，血漿為1.62.4。

紅細(xì)胞數(shù)、血漿蛋白含量和血流速度等影響決定粘滯性。（血流動力學(xué)）緩沖系統(tǒng)血漿中：

NaHCO3/H2CO3， 蛋白質(zhì)鈉鹽/蛋白質(zhì)，Na2HPO4/NaH2PO4。紅細(xì)胞內(nèi):

KHb/Hb,

KHbO2/HbO2, K2HPO4/KH2PO4、KHCO3/H2CO3肺和腎不斷地排出體內(nèi)過多的酸或堿的情況下，通常血漿pH值的波動范圍極小。（三）血漿pH

7.35~7.45，緩沖對 取決于：①血液緩沖系統(tǒng)②肺排酸功能③腎排酸保堿功能

pH<7.35酸中毒

pH>7.45堿中毒

pH正常三種情況：

酸堿平衡維持正常酸堿平衡紊亂但代償良好酸堿中毒同時存但互相抵消

（四）血漿滲透壓及其作用血漿滲透壓(osmoticpressure)：300mOsM(770kPa)，主要來自溶解在血漿中的晶體物質(zhì)。其高低取決于溶液中溶質(zhì)顆粒(分子或離子)數(shù)目的多少，而與溶質(zhì)的種類和顆粒的大小無關(guān)。1.晶體滲透壓(crystalosmoticpressure)：血漿中晶體物質(zhì)形成，80%來自Na＋和Cl－。意義：保持細(xì)胞內(nèi)外的水平衡。2.膠體滲透壓(colloidosmoticpressure)：3.3kPa(25mmHg)，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。1mmHg=0.133kPaOsmoticpressureispressureexertedtocounterthemovementofwatertodilutesomething與血漿滲透壓相比＝血漿滲透壓：等滲溶液>血漿滲透壓：高滲溶液<血漿滲透壓：低滲溶液Cellkeepsthesamevolumeinanisotonicsolution.CellloosesvolumeinahypertonicsolutionCellgainsvolumeinahypotonicsolution等張溶液：能使懸浮于其中的紅細(xì)胞保持正常體積和形態(tài)的鹽溶液。等滲高滲低滲第二節(jié)血細(xì)胞生理一、造血過程Allthetypesofbloodcellsarederivedfromstemcellsinbonemarrow.

造血（hemopiesis)過程是各類造血細(xì)胞的發(fā)育、成熟的過程。造血過程可分為三個階段：造血干細(xì)胞定向祖細(xì)胞前體細(xì)胞

二、紅細(xì)胞erythrocyte(redbloodcell,RBC)（一）紅細(xì)胞數(shù)量和形態(tài)雙凹圓蝶形：

a：增加表面積，表面積與體積之比較球形時大。

b：細(xì)胞中心薄，有利于氣體進(jìn)出紅細(xì)胞。

c：有利于可塑性變形，以通過口徑比它小的毛細(xì)血管和血竇孔隙。NormaladultsRBC Male,(4.5-5.5)×1012/L Female,(3.5-5.0)×1012/LHemoglobin(Hb)（血紅蛋白）

Male,120-160g/L Female,110-150g/L（二）RBC的生理特性與功能RBC的生理特性

(1)選擇通透性：O2、CO2等脂溶性氣體可自由通過。（2）可塑變形性影響RBC變形能力的因素：

①與表面積和體積呈正相關(guān)；②與紅細(xì)胞內(nèi)的粘度呈負(fù)相關(guān)；③與紅細(xì)胞膜的彈性呈正相關(guān)。

(3)紅細(xì)胞的滲透脆性概念:紅細(xì)胞抵抗低滲溶液的能力。抗低滲液的能力大=脆性小=不易破；抗低滲液的能力小=脆性大=容易破。臨床意義:如先天性溶血性黃疸患者其脆性特別大；巨幼紅細(xì)胞貧血患者其脆性顯著減小。(4)Suspensionstability(懸浮穩(wěn)定性)

雖然紅細(xì)胞比重大于血漿，但在加有抗凝劑的血液中，紅細(xì)胞下沉十分緩慢，紅細(xì)胞能相對穩(wěn)定地懸浮于血漿中的特性稱為懸浮穩(wěn)定性。臨床上常測定紅細(xì)胞下沉的速率，稱為紅細(xì)胞沉降率(血沉，erythrocytesedimentationrate,ESR)。

ESR正常值：成年男性第1h未為0～15mm，女性為0～20mm。

ESR快慢與紅細(xì)胞的疊連

(rouleauxformation)有關(guān)，而影響紅細(xì)胞疊連的因素主要存在于血漿。血漿纖維蛋白原、球蛋白↑→ESR↑；血漿白蛋白↑→↓?；顒有苑谓Y(jié)核、關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕、炎癥→↑紅細(xì)胞增多癥、嚴(yán)重肝損害、脫水和使用抗炎藥物→↓(5)能量來源——糖酵解2.RBC的功能

主要功能是運輸O2與CO2。對機體內(nèi)的酸堿具有緩沖作用。（三）RBC生成的調(diào)節(jié)

紅細(xì)胞生成的主要原料

(1)合成血紅蛋白的基本原料：鐵和蛋白質(zhì)。成人體內(nèi)共有鐵3～4g，其中約70％存于血紅蛋白中。人體鐵的來源包括食物中的“外源性鐵”和紅細(xì)胞破壞后釋放出來的“內(nèi)源性鐵”——Fe2+。

缺鐵性貧血(低色素小細(xì)胞性貧血)。

(2)促使紅細(xì)胞發(fā)育成熟的因子：葉酸

(folicacid)和維生素B12

(vitamineB12)，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DNA必須有葉酸和維生素B12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(intrinsicfactor)促進(jìn)的維生素B12吸收。

巨幼紅細(xì)胞性貧血(大細(xì)胞性貧血)。2.RBC生成的調(diào)節(jié)

促紅細(xì)胞生成素(erythropoietin,EPO)：

缺氧→腎→EPO→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，增加血液的攜氧能力。

負(fù)反饋。雄激素(androgen)：

促進(jìn)RBC生成。①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；②促進(jìn)腎分泌EPO；③促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。Erythropoietin,EPO代償性增加：新生兒、高原居民、嚴(yán)重的慢性心肺疾病非代償性增加：腎性貧血（腎病變）、部分腫瘤興奮劑——耐力，危害（四）RBC的破壞RBC平均壽命120d。衰老RBC變形能力弱，脆性增加。①血流湍急處收機械沖擊而破損——血管內(nèi)破壞；②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。三、白細(xì)胞（leukocyte,whitebloodcell,WBC)Normaladults,(4.0-10.0)×109/LLymphocyte20-40%involvedinspecificimmunityMonocyte3-8%destroysinfectiousmicroorganimsEosinophil0.5-5%attacksparasitesBasophil0-1%involvedininflammationNeutrophil50-70%destroysinfectiousmicroorganims四、血小板（platelet,thrombocyte)

（100～300）×109/L

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

血小板平均壽命7~14d

血小板減少→出血傾向 第三節(jié)生理性止血出血時間（bleedingtime)臨床用針刺破耳垂或指尖使血自然流出，測定出血延續(xù)的時間。1~3min。血小板減少或功能缺陷→出血時間↑或出血不止。一、血小板的生理特性1．粘附（adhesion）：血小板有粘附于血管壁或其它異物表面的特性。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．聚集（aggregation）：血小板彼此互相聚合成團的反應(yīng)。第一時相聚集：發(fā)生迅速，可逆性，主要由組織損傷釋放外源性ADP所引起；第二時相聚集：發(fā)生較慢，不可逆，主要由血小板本身釋放內(nèi)源性ADP所引起。生理性致聚劑：ADP、血栓烷素(血栓素A2，thromboxaneA2,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減少，IP3、Ca2＋和cGMP增多。3．釋放(release)

血小板受刺激后，致密體、α-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。4．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

(adsorption)

血小板能吸附血漿中多種物質(zhì)，特別是一些凝血因子，如凝血因子Ⅰ、Ⅴ、Ⅲ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。Stepsinplateletplugformation二、血液凝固與抗凝（一）血液凝固(bloodcoagulation)

1.血液凝固概念

血液由流動的液體狀態(tài)變成不能流動的凝膠狀態(tài)——血液凝固或血凝。本質(zhì)是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1～2h，血凝塊發(fā)生回縮，釋出淡黃色的液體，稱為血清(serum)。血清與血漿的區(qū)別：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由血小板釋放出來的物質(zhì)。2.凝血因子(bloodclottingfactors)

血漿與組織中直接參與凝血的物質(zhì)——凝血因子。國際命名法：用羅馬數(shù)字編號，12種。此外還有前激肽釋放酶、高分子激肽原以及來自血小板的磷脂等。凝血因子除磷脂與因子Ⅳ(Ca2+)外，都是蛋白質(zhì)。除Ⅲ(組織因子)外，均存在于血漿中。很多因子在肝臟合成，Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ的生成需維生素K參與。具有酶特性的凝血因子都以無活性的酶原形式存在，需激活。如Ⅱ→Ⅱa。最后的底物是Ⅰ。3.凝血過程凝血的三個基本步驟：①②③第一階段為凝血酶原激活物形成,第二階段為凝血酶的形成,第三階段為纖維蛋白的形成?！皟稍慈?、相繼激活、逐級放大”內(nèi)源性激活途徑和外源性激活途徑因子x的激活可以通過兩種途徑：

內(nèi)源性激活途徑(intrinsicroute)：參與凝血的因子全部來源于血液。如僅血管內(nèi)膜受損或抽出血液置于玻璃管時發(fā)生的凝血。

外源性激活途徑(extrinsicroute)：始動凝血的組織因子來自組織，而不是血液。如創(chuàng)傷出血后發(fā)生凝血的情況。兩種激活途徑的起始步驟intrinsicroute血管內(nèi)皮受損→膠原纖維暴露→激活Ⅻ→→→extrinsicroute組織損傷→釋放組織因子→→→1.凝血酶原酶激活物的形成2.凝血酶原激活成凝血酶3.纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白體外延緩或阻止血液凝固的方法

降低溫度：參與凝血的酶活性下降；

光滑的表面：減少血小板的聚集和解體，減弱對凝血過程的觸發(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Ca2＋：血凝固的多個環(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；

?枸櫞酸鈉可與Ca2＋結(jié)合形成不易解離但可溶解的絡(luò)合物——血庫

?

草酸銨、草酸鉀能與Ca2＋結(jié)合成不易溶解的草酸鈣——化驗(體外)

肝素——體內(nèi)、體外。（二）抗凝系統(tǒng)1．絲氨酸蛋白酶抑制物：以抗凝血酶Ⅲ為代表，可與凝血因子（Ⅸa、Ⅹa、Ⅺa、Ⅻa）上的絲氨酸殘基結(jié)合，將其滅活。2、蛋白質(zhì)C系統(tǒng)：蛋白質(zhì)C由肝合成，以酶原形式存在于血液中。凝血酶能激活蛋白質(zhì)C，使其有活性。在輔助因子的參與下，能滅活因子Va和ⅩⅢa等，并能促進(jìn)纖維蛋白溶解。3、組織因子途徑抑制物（TFPI）：主要來自血管內(nèi)皮細(xì)胞，是體內(nèi)主要的生理性抗凝物質(zhì)?？梢种脾鷄和Ⅶa的活性。4、肝素(heparin)：

酸性粘多糖

肥大細(xì)胞和嗜堿粒細(xì)胞產(chǎn)生

與抗凝蛋白結(jié)合，增強其活性

?使抗凝血酶Ⅲ的抗凝作用增加2000倍

刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放TFPI

抗凝劑4、肝素正常時血液是不會在血管中凝固的，這是因為血液中存在著許多抗凝血的因素：1.血管內(nèi)皮光滑完整，Ⅻ因子不易被激活，血小板也不易發(fā)生粘附2.血循環(huán)不息，凝血因子不易被激活，即使有少量被激活，也被稀釋運走，被單核/巨噬細(xì)胞吞噬3.血管壁能產(chǎn)生PGI2，抑制血小板聚集，并抗凝血4.血液中有多種抗凝物質(zhì)5.血液中有纖維蛋白溶解酶三、纖維蛋白溶解與抗纖溶(一)纖維蛋白溶解(纖溶,fibrinolysis)的概念凝血過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。(二)纖溶的意義使纖維蛋白凝塊溶解，防止血栓形成，保證血流通暢。還參與組織修復(fù)和血管再生過程。1.纖溶酶原(plasmiongen)的激活

血漿中有纖溶酶原，被激活成纖溶酶(plasmin)后，可水解纖維蛋白等凝血因子。

(1)內(nèi)源性激活途徑：某些凝血因子如Ⅻa、激肽釋放酶等

(2)外源性激活途徑：纖溶酶原激活物內(nèi)皮細(xì)胞合成釋放——血管激活物其它組織合成釋放——組織激活物(腎——尿激酶),在組織修復(fù)、傷口愈合時釋放較多。鏈激酶2.纖維蛋白與纖維蛋白原的降解纖溶酶可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，這些降解產(chǎn)物不會再凝固。（三）纖溶過程（四）纖溶抑制物

纖溶酶原激活物的抑制劑-1(plasminogenactivatorinhibitortype-1，PAI-1)：抑制纖溶酶原激活物

補體C1抑制物：滅活激肽釋放酶

α2-抗纖溶酶和α2-巨球蛋白：抑制纖溶酶一、血型與紅細(xì)胞凝集

（一）血型(bloodgroup)：血細(xì)胞上特異抗原的類型。紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板都有血型，通常指紅細(xì)胞血型。

白細(xì)胞與血小板上除了存在A、B、H、MN、P等紅細(xì)胞抗原外，還存在特有的抗原。

人白細(xì)胞抗原(humanleukocyteantigen,HLA)是人類白細(xì)胞上最強的同種抗原。HLA系統(tǒng)由數(shù)量眾多的抗原所組成。血小板上還存在PI、Zw、Ko等特有的抗原。器官移植、免疫排斥反應(yīng)、輸血第四節(jié)血型與輸血（二）紅細(xì)胞凝集

(agglutination)

將血型不相容的兩個人的血滴放在玻片上混合，其中的紅細(xì)胞即凝集成簇——凝集。紅細(xì)胞凝集有時還伴有溶血。

輸血：血型不合→紅細(xì)胞凝集→堵塞血管、溶血、過敏反應(yīng)→危及生命。

紅細(xì)胞凝集的本質(zhì)是抗原—抗體反應(yīng)。凝集原與凝集素凝集原(agglutinogen)——抗原，其特異性完全取決于鑲嵌于紅細(xì)胞膜上的一些特異糖蛋白。凝集素(agglutinin)——抗體，能與紅細(xì)胞膜上的凝集原起反應(yīng)的特異抗體。凝集素由γ-球蛋白構(gòu)成，溶解在血漿中。每個抗體上具有10個左右與抗原結(jié)合的部位，因而發(fā)生抗原-抗體反應(yīng)時紅細(xì)胞聚集成簇。

1995年：國際輸血協(xié)會——23種血型系統(tǒng)，ABO、Rh、MNSs、Lutheran、Kell、Lewis、Duff、Kidd等。

ABO血型系統(tǒng)、Rh血型系統(tǒng)最重要。三、紅細(xì)胞血型1．ABO血型的分型：4種——A、B、AB和O。分型依據(jù)：紅細(xì)胞膜是否存在凝集原A和凝集原B。在血漿中有與凝集原A和凝集原B相對應(yīng)的抗體，即抗A凝集素和抗B凝集素。凝集素遇到相應(yīng)的凝集原會發(fā)生抗原-抗體反應(yīng)，導(dǎo)致帶有該抗原的紅細(xì)胞發(fā)生凝集。

AB0血型系統(tǒng)還存在亞型，如A1、A2亞型。（一）AB0血型系統(tǒng)ABOBloodGroupBloodGrouping基因型

AO,AABO,BBABOO表現(xiàn)型

ABABO2．ABO血型的發(fā)生與分布A基因和B基因是顯性基因，O基因為隱性基因。ABO我國ABO血型分布3.ABO血