生理学（第7版）第3章血液ppt课件

生生 理理 学学 （第（第 7版）版） 第三章 血液 CHAPTER 3 BLOOD 本章讨论内容本章讨论内容 : 1. 血液的组成和理 化特性 2. 血细胞生理 3. 生理性止血 4. 血型和输血原则 第三章第三章 血血 液液 (blood) 学习目标 了解血液的组成和主要功能。 掌握血浆渗透压的形成和作用。 掌握红细胞 、 血小板生理特性。 熟悉生理性止血的过程和内外凝血的区别 。 掌握 ABO血型系统，熟悉输血原则。 由血浆 (plasma)和血细胞组成的流 体组织，是沟通各部分组织液以及 和外环境进行物质交换的场所。 1运输功能 2缓冲酸碱功能 3. 维持体温相对恒定 4. 生理止血功能和机体防御功能 血液 血液的功能 1. 血液的组成和理化特性血液的组成和理化特性 Components and physicochemical properties of blood 一 .血液的组成 1. 血浆蛋白分类血浆蛋白分类 : 盐析法 : 白蛋白 (40-48g/L) 球蛋白 (15-30g/L) 纤维蛋白原 白球比 :1.5 2.5:1 电泳法 : 白蛋白 :白蛋白 球蛋白 : 1 、 2 、 、 - 1 - 2- - - Albumin Tracing of serum protein electrophoresis - normal (一一 )血浆血浆 P47 2. 血 浆的功能 1)形成血浆胶体渗透压 2)结合蛋白 3)载体功能 4)参与凝血 -纤溶的生理性止血过程 5)抵御病原微生物 6)营养功能 1） *概念 红细胞占全血容积的百分比红细胞占全血容积的百分比 2） 正常值 男：男： 40 50% 女：女： 37 48% 1. 红细胞比容 （ hematocrit） 2. 血浆：血浆： 血液中的液体 成分 血液抗凝离心后析出的淡黄色液体血液抗凝离心后析出的淡黄色液体 3. 血清血清 血液自然凝固后析出的淡黄色液体血液自然凝固后析出的淡黄色液体 *血浆与血清的区别？ 血清 (后者无纤维蛋白原后者无纤维蛋白原 ) (二二 )血细胞血细胞 P47 二、血量 (blood volume) l 血量 ：血液的总量。 正常成年人的血液总量约相当于体重的 7% 8%， 即每公斤体重有 70 80ml血液。 循环血量 (circulationg blood)： 大部分在心血管中迅速流动。 贮备血量 (reservoir blood)： “ 滞留 ” 肝、肺、腹腔静脉及皮下动脉，流动较 慢。 低温库存较久的血液 代谢几乎停止 Na+-K+泵活动 血浆 K+浓度 因此，临床输血应引起注意，防止高血钾。 注 意 三三 . 血液的理化特性血液的理化特性 P49 . 比重 血液： 1.050 1.060 血浆： 1.025 1.030 RBC： 1.090 1.092 . 粘度 全血： /水 血浆： 1.6 2.4 /水 .*血浆 PH值： 7.35 7.45 缓冲对 : NaHCO3/H2CO3 (20:1），最重要 . NaPr/Pr, Na2HPO4/NaH2PO4， KHCO3/H2CO3， KHb/Hb， K2HPO4/KH2PO4 液体内部分子或颗粒间的摩擦形成血液 粘度是形成血流阻力的重要因素之一 （ specific gravity） （ Viscosity） . *血浆渗透压 Osmotic Pressure 1. 渗透压概念 溶液中的溶质促使水从浓度 低 向浓度 高 溶液扩散的力量 与溶质 颗粒数 成正变，与 溶质种类和颗粒大小无关 *决定渗透压的因素 : (mmol/L， mOsm/kgH2O， mmHg， kPa) 高浓度溶液 低浓度溶液 水 水 半透膜 2. *血浆渗透压的组成及意义 作用 ：维持细胞内外的水平衡和细 胞体积 （ 300mmol L， 770kPa， 5790mmHg）1) 晶体渗透压 (crystal osmotic pressure) （ 298.5mmol L， 766.7kPa） 概念 血浆中晶体物质（ *NaCl） 形成的渗透压 H2O血浆晶体渗透压 2)胶体渗透压 (colloid osmotic pressure) （ 1.5mmol L， 3.3 kPa) 概念： 血浆中胶体物质（ *白蛋白）形成的渗 透压 作用：作用： H2O 水肿 血浆胶体渗透压 维持血管内外的水平衡和血浆容量 名 词： 1） 等渗溶 液 渗透压 与血浆相等的溶 液。如： 0.85%NaCl， 1.9%尿素。 2） 高渗溶 液 3） 低渗溶 液 4） 等张溶液 (P49) 能使悬浮的红细胞保持正常体积和形状的 盐溶液。如： 0.85%NaCl。 高渗 等渗 低渗 2. 血细胞生理 一、血细胞生成的部位和一般过程 造血中心的迁移 胚胎早期卵黄囊 造血 胚胎第 2月肝、脾 造血 胚胎第 4月开始， 骨髓造血 出生时以骨髓为 主，但肝、脾可代 偿 18岁后，仅脊椎 骨、胸骨、肋骨、 颅骨、髂骨和长骨 骺端中有红骨髓可 以造血 . 血细胞生成 第一阶段造血干细胞 (hemopoietic stem cell) 可自身复制并分化 第二阶段定向祖细胞 (committed proginitors) 分化方向已经确定 第三阶段前体细胞 (precursors)，形态可辨认 造血干细胞 定向祖细胞 前体细胞 成熟细胞 包括造血器官中的基质细胞、基质细 胞分泌的细胞外基质、各种造血调节因子 以及进入造血器官的血管神经 。 是造血干细胞定居、存活、增殖、分化 成熟的场所局部含有大量造血因子、细胞 因子起调节作用 。 造血微环境 hemopoietic microenvironment 血红蛋白含量 ： 二 .红细胞 （ red blood cell， RBC） 正常值及功能： 功能：功能： 1.运输 O2、 CO2 2.缓冲作用 男： 4.5 5.510 12 L（ 500万 /mm3） 女： 3.8 4.610 12 L（ 420万 /mm3） 男： 120 160g L 女： 110 150g L 1. 可塑变形性可塑变形性 (plastic deformation) 1) 意义意义 ： 通过毛细血管和血窦孔隙 . RBC的生理特征的生理特征 2)决定因素决定因素 表面积与体积比值 红 C内的粘度 红 C膜的弹性 1）概念 ： 红细胞能较稳定的悬浮于血 浆不易下沉的特性 2）测定指标 红细胞沉降率（ ESR， 血沉 ） 正常值： 男： 0-15 mm/h； 女： 0-20 mm/h 2. 悬浮稳定性悬浮稳定性 (suspension stability) . RBC的生理特征 Erythrocyte Sedimentation Rate 决定红细胞 叠连的因素 血浆成分变化 （红细胞彼此以凹面相贴形成的细胞团） 3） ESR的原因 红细胞叠连（ rouleaux formation） 球蛋白 纤维蛋白原 胆固醇 血浆中 白蛋白 卵磷脂 ESR ESR 实验： A. 病人 RBC 正常人血浆 ESR不增加 B. 正常人 RBC 病人血浆 ESR 注 意 3. 渗透脆性 (osmotic fragility) 红细胞在低渗盐溶液中易破裂、溶血 的特性 (2)红细胞对低渗盐溶液有一定的抵抗力 抵抗力与渗透脆性成反变 0.35%NaCl 溶液 完全 溶血 0.42%NaCl 溶液 开始溶血 正常人 (1)红细胞渗透脆性 : （三）红细胞的生成和调节 1）铁和 蛋白质 合成血红蛋白 促进 DNA合成与 C分裂 2）成熟因子）成熟因子 叶酸 维生素 B12 缺铁性贫血 (低色素、小细胞 ) 1. 生成所需物质：生成所需物质： 巨幼红细胞贫血 (1)铁 : RBC生成的主要原料 铁 (2030mg/d) 红细胞 血红蛋白 蛋白质 其他物质 外源性铁 (12mg/d) 内源性铁 (25mg/d) 红细胞被破 坏后释放 *缺铁时 ,血红蛋白合成减少 ,引起低色素小 细胞性贫血 (缺铁性贫血 ); （ 2）维生素 B12的吸收 维生素 B12食物中： 小肠 (前大部分 ) 胃内： 壁细胞分泌的 内因子 内因子 -维生素 B12复合物 回肠远端： 维生素 B12被吸收入血 粘膜上受体 -内因子 -维生素 B12复合物 *缺乏叶酸或 VitB12时 ,红细胞成熟受影响 ,导致巨红细 胞性贫血 (大细胞性贫血 ) 。 1).促红细胞生成素 （ erythropoietin， EPO) 干 CBFU-E CFUE 可 识别红系前体 C EPO RBC数量 肾（ 肝） 皮质管周细胞 缺氧 EPO调节 RBC生成的反馈环 骨 髓 2.RBC生成的调节 2).雄激素 雄激素 肾脏 EPO 生长激素 甲状腺激素 3).其他 骨髓 红细胞 RBC寿命 120天左右 衰老 RBC 变形力 阻留 缺 氧、缺葡萄糖、 pH 脆性 破裂 临床上可用切脾治疗以减轻贫血 。 破坏场所 血管内占 10% 主要在血管外（脾、肝） (四 ) 红细胞的破坏 三、白细胞生理三、白细胞生理 1）分类及正常值）分类及正常值 2）生理的功能）生理的功能 3) 白细胞生成与破坏白细胞生成与破坏 自学自学 (Leukocyte,white blood cell) 四、血小板（四、血小板（ platelet） P58 血小板的形态、数量和功能 1. 形态 : 体积小，无核，梭形或椭圆形。 2.正常值：（正常值：（ 100 300） 10 9/L 3.功能功能 : 维持血管内皮的完整维持血管内皮的完整 :支持和修复支持和修复 ; 参与生理止血全过程参与生理止血全过程 促进和抑制纤维蛋白溶解促进和抑制纤维蛋白溶解 : 血小板释放的 5-HT刺激血管内皮释放血管激活 物 ,激活纤溶酶原而使纤维蛋白降解；血小板第 6因 子 (抗纤维蛋白因子 ,PF6)抑制纤维蛋白溶解。 *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 2. 聚集 (aggregation): 血小板彼此粘着的现象 致聚 (诱导 )剂： 生理： ADP、凝血酶、 TXA2等 病理：细菌、病毒、免疫复合物等 第一聚集时相 特点：迅速、可逆，外源性 (低剂量 )ADP引起 第二聚集时相 特点：缓慢、不可逆， 内源性（高剂量） ADP引起 （ 1） ADP 血小板聚集的条件 Ca2+、 纤维蛋白原 耗能 图 3-4 血小板的聚集曲线 血小板质膜磷脂 花生四烯酸 PGG2 、 PGH2 TXA2 PGI2 （磷脂酶 A2） （环氧化酶） （血栓烷合成酶） （前列环素合成酶） 阿斯匹林 cAMP、 Ca2+ cAMP、 Ca2+ 血小板聚集、血管收缩 + - （ 2） 血栓烷 A2(TXA2)与前列环素 (PGI2) - 颗粒 : PF4、 -血小板球蛋白、 PF5、 vWF 致密颗粒： ATP、 ADP、 Ca2+、 5-HT、儿茶酚胺等 溶酶体：酸性蛋白水解酶和组织水解酶 3. 释放反应 4. 收缩反应： 与血小板收缩蛋白有关。 5.吸附 : 血小板表面可吸附凝血因子。 3. 生理性止血 Physiology hemostasis 生理性止血生理性止血 (Physiology hemostasis) 正常时小血管损伤后，血液流出，过 一会，出血自行停止，即生理止血。 出血时间 (bleeding time)： 检查方法 ：刺破耳垂或指尖 生理意义 ：反映生理性止血状态，与血小 板的数量和功能密切相关。 *一、 生理性止血的基本过程 3. 血液凝固形成牢固止血栓 1. 受损局部血管收缩 2. 血小板聚集形成血小板栓 生理性止血过程生理性止血过程 P62 血管损伤 血管内皮下组织 血管收缩 血小板激活 （ 粘附、聚集、释放 ） 血小板止血栓 血凝块形成（有效止血） 凝血系统激活 纤维蛋白形成 5-HT TXA2 （初步止血） 生理止血过程： 小血管收缩 血小板栓子 血凝 二、 *血液凝固 (blood coagulation) 凝血因子 (blood coagulation factor) 1. *概念： 2. 种类及特点 血液由流动的液态变成不能 流动的凝胶状态的过程 血浆与组织中直接参与凝血的物质 国际命名的凝血因子 编号 中文名 英文名 因子 纤维蛋白原 fibrinogen 因子 凝血酶原 prothrombin 因子 组织因子 tissue thromboplastin 因子 钙离子 Ca2+ 因子 前加速素 proaccelerin 因子 前转变素 proconvertin 因子 抗血友病因子 antihemophilic factor.AHF 因子 血浆凝血活酶成分 PTC 因子 Stuart-Prower factor 因子 血浆凝血活酶前质 PTA 因子 接触因子 contact factor 因子 纤维蛋白稳定因子 fibrin-stabilizing 还有 : 前激肽释放酶 (PK)、高分子量激肽原 (HK) 1） 除 F （ Ca2+）、 磷脂外，都是蛋白质 2） 除 FIII （ 组织因子， TF） 外，都在血浆中 3） 除 钙 外，均以无活性的酶原形式存在 4） 辅助因子 , V, , 高分子量激肽原 5） 可消耗因子 , V, , 6） 因子 、 、 、 在肝脏合成，需 VK 特点： 凝血的过程：凝血的过程： the course of blood coagulation(瀑布理论 ) a a a 、 Ca2+ . *基本过程基本过程 1） 凝血酶原激活物的形成 2）凝血酶 （ thrombin） 的形成 3）纤维蛋白 （ fibrin） 的形成 胶原、异物 纤维 蛋白 单体 内 源 性 途 径 外 源 性 途 径 a a a a 纤维蛋 白多聚 体 组织损伤 a PLCa 2+ Ca2+ Ca2+ a Ca2+ PL a a Ca2+ PL a PKK HK 2. 凝血类型 区别 内源性 外源性 启动因子 XII III 因子数 多 少 步骤 多 少 速度 慢 快 因子分布 全在血浆中 血浆和 组 织 血小板 必须 不必须 内、外源凝血系统比较内、外源凝血系统比较 血液凝固过程中的正反馈机制 体内生理性凝血过程 *启动物：外源性组织因子 * *特点： 外源性启动； “ 截短的 ” 内 源性放大。 a Ca2+ PL a 纤维 蛋白 单体 纤维蛋白多聚 体 组织损伤 a PLCa 2+ a a PL Ca2+ a 1.为一正反馈过程； 2.一系列酶促反应 ,每步均有放大效应 3.“ 瀑布学说 ” ： 各步骤密切联系，一环受阻 ,则整 个过程就不能完成，如： 缺因子 凝血缓慢 A类血友病； 缺因子 不易凝血 B类血友病 . 血液凝固的要点： (四 )血液凝固的控制 （ P66） control of blood coagulation 正常时血管内血液不凝固的主要原因： 1.血管内皮的抗凝作用； 2.纤维蛋白吸附 (凝血酶 )、血流稀释 及 单核巨噬细胞吞噬 (活化的凝血因子 ) 3.生理性抗凝物质 . (1)血管内膜作为一个光滑完整的屏障 , 可防止凝血因子血小板与内皮下组织接触 ; (2)合成释放多种生物活性物质 ,发挥抗 血小 板或抗凝血的作用 ,例如 : 硫酸乙酰肝素蛋白多糖 凝血酶调节蛋白 (TM):通过蛋白质 C 系统 组织因子途径抑制物（ TFPI） PGI2和 NO, 抑制血小板聚集 1.血管内皮的抗凝作用 : (1)丝氨酸蛋白酶抑制物 :抗凝血酶等 (2)蛋白质 C系统 : 灭活 Fa 和 Fa (3)组织因子途径抑制物 (TFPI): 灭活 Fa -TF复合物 体内主要的生理抗凝物质 (4)肝素 :主要增强抗凝血酶的作用。 2. 纤维蛋白的吸附、血流的稀释和单 核 -巨噬细胞的吞噬作用。 3.生理性抗凝物质 抗凝血酶： 肝脏、血管内皮生成。 作用： 灭活 F a、 F a、 F a、 F a、 F a 机理： 分子中的精氨酸残基与凝血因子活性 部位的丝氨酸残基结合。 肝素可增强抗凝血酶的作用。 （ 1） 丝氨酸蛋白酶抑制物 3.生理性抗凝物质 抗凝血酶， C1抑制物 ,抗胰蛋白酶 , 2-抗纤溶 酶 ,2-巨球蛋白 ,肝素辅因子 等。 （ 2） 蛋白质 C系统 包括 蛋白质 C、 凝血酶调节蛋白、蛋白质 S 、 蛋白质 C的抑制物。 蛋白质 C由肝脏合成需 VitK，蛋白质 S是辅 助因子。 作用： 灭活 F a、 F a； 抑制 F 、 凝血酶原 的激活； 促进纤溶。 由小血管内皮细胞产生，抑制外源性凝血 过程及 F a-TF对 F 的激活。 （ 3）组织因子途径抑制物（ TFPI） TFPI F a （ -） Ca2+ F a F a F a- F a- TFPI- F a 变构 （ 4） 肝素 由 肥大细胞 及 嗜碱性粒细胞 产生，肺、 心、肝、肌肉含量丰富。 作用 ： 间接增强抗凝血酶的活性； 刺激血管内皮细胞释放 TFPI； 增强蛋白 C的活性； 刺激血管内皮细胞释放纤溶酶原激活 物，增强纤维蛋白溶解。 (五 )促凝与抗凝的临床应用 1.促凝 ： 温度 :升高 ,凝血酶促 反应加快 粗糙面 :异物表面粗糙可 激活 及血小板 , 血小板 易解体而释放 PF3。 如使用温盐水纱布 促进凝血因子产生 :如应用维生素 K 2.抗凝 : 除 Ca2+:应用枸橼酸钠体外抗凝 ,贮存血液 。 枸橼酸钠可与 Ca2+结合形成不易电离 的可溶性络合物 (对人体无害 )。 三、纤维蛋白的溶解 fibrinolysis 主要依赖纤溶系统的活动 . 纤维蛋白溶解 (纤溶 ) 血凝块中的纤维 蛋白被逐渐溶解的过程。 止血栓溶解的意义： (1)使因血凝而被堵塞血管重新畅通 ; (2)利于受损组织的再生和修复 . 纤溶酶原 纤维蛋白 纤维蛋白原 纤溶系统 : 一 纤溶酶抑制物 （ +） 纤维蛋白 降解产物 激活物 纤溶酶 (1) 组织型纤溶酶原激活物 (2) 尿激酶型纤溶酶原激活物 (3) 激肽释放酶 纤溶酶原激活物抑制剂 （二）纤维蛋白与纤维蛋白原的降解 纤维蛋白 纤维蛋白原 纤维蛋白降解产物 纤溶酶 纤维蛋白降解产物 可溶，抗凝 对 F 、 F 、 Fa 、 F 、 F 等也有一 定的降解作用。 （三）纤溶抑制物 1.纤溶酶原激活物抑制物 -1（ PAI-1） 2.2- 抗纤溶酶 内皮细胞生成 灭活组织型纤溶酶原激活物及尿激酶 肝脏生成；灭活纤溶酶 内 皮 细胞 激肽释放酶 Cl抑制物 tPA uPA 尿激酶 原 PAI-1 纤溶酶原 纤溶酶 2抗纤溶酶 2巨球蛋白 纤维蛋白（原） 纤维蛋白降解产物 4 . 血型 和输血原则 blood group 分 A (A,A1,A2)抗原和 B抗原。 抗体 :又称凝集素 agglutinin,存在于血清中。分抗 A抗体和抗 B抗体。均为天然抗体 ,不能通过胎盘。 二、红细胞血型 1.ABO血型系统分型 : ABO血型系统的抗原和抗体 血型 亚型 红细胞上的 抗原 血清中的 抗体 A型 A1 A+A1 抗 B A2(仅占 1%) A(抗原性弱 )(易误为 O型 ) 抗 B+抗 A1 B型 B B 抗 A AB型 A1B A+A1+B 无 A2B(仅占 1%) A+B(A抗原性弱 )(易误为 B型 ) 抗 A1 O型 无 A，无 B 抗 A+抗 B ABO血型亚型的临床意义 引起血型误定 : 如果血清效价低 , 易将亚型漏掉造成错误 : A2 O; A2BB 干扰交叉配血试验 : A1凝聚素的干扰较多见 (一 )ABO血型系统 RBC膜上 糖蛋白或糖 脂的寡糖链 决定了抗原 的特异性。 A、 B抗原 是在 H抗原基 础上形成的 . ABH抗原的寡糖链的结构图 2.ABO血型系 统抗原 : 生后 2-8个月开始产生， 8-10岁达到高峰 ; A型血 :血清中含有 抗 B抗体 B型血 :血清中含有 抗 A抗体 AB型血 :血清中 没有 抗 A、抗 B抗体 O型血 :血清中含有 抗 A、抗 B抗体 即 :血清中 不会含有与自身 RBC抗原相对抗的 抗体。 抗 A、抗 B为天然抗体 ,属 IgM,分子量大 , 不 能透过胎盘 3.ABO血型系统的抗体 由位于 9号染色体上的 A、 B、 O三个等位 基因控制 ,其中 A和 B基因为显性基因 ,O为隐性 基因 ,故组成 6个基因型 ,4个血型表现型。 ABO血型系统的基因型和表现型 基 因型 表现型 OO O AA,AO A BB,BO B AB AB 4.ABO血型的遗传 A型 (抗抗 B) B型 (抗抗 A) 5. ABO血型鉴定 抗抗 B血清血清 抗抗 A血清血清 血型血型 B 5. ABO血型的鉴定 : 、 Rh血型系统 1.发现与分布 恒河猴红细胞 （ 抗原） 抗恒河猴红细胞膜抗体 红细胞凝集 家兔体内 免疫反应 人红细胞 （ Rhesus monkey） 红细胞不凝集 白种人 ：（ 85% Rh阳性） （ 15% Rh阴性） Rh抗原 :与临床关系密切的有 : 即 D;E,e; C,c5种