生理第三章血液

1、Body fluidsIntracellular fluid/细胞内液, 40% of body weightextracellular fluid/细胞外液, 20% of body weight Interstitial fluid/组织液, 15% of body weightPlasma/血浆, 5% of body weightOther, 0.5% of body weight, e.g., cerebrospinal, intraocular, pleural, pericardial, peritoneal fluids.Function of blood Transporta

2、tion/运输 Buffer/缓冲 Sustained body temperature/保持体温 Homeostasis of internal environment/内环境稳态 Physiological hemostasia/止血 Defenses/防御第一节第一节 血液的组成和理化特性血液的组成和理化特性血液由血细胞和血浆血液由血细胞和血浆(Plasma)组成组成Hematocrit (血细胞比容血细胞比容)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. 血细胞占血液血细胞占血液容积的百分比。容积的百分比。 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; 血浆：1.0251.030（二）血液的粘滞性（二）血液的粘滞性(viscosity)测与水相比的相对粘度：全血：45，主要取决于红细胞数。血浆：1.62.4，主要取决于血浆蛋白含量。（三）血浆（三）血浆pH7.357.45，缓冲对。（四）血浆渗透压（四）血浆渗透压Osmosis ( (渗透作用渗透作用) )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.血浆渗透压及其作用血浆渗透压及其作用血浆渗透压血浆渗透压(osmotic pressure)：300 mOsM (770 kPa)，主要来自溶解在血浆中的晶体物质。，主要来

7、自溶解在血浆中的晶体物质。1. 晶体渗透压晶体渗透压(crystal osmotic pressure)：血浆中晶血浆中晶体物质形成，体物质形成，80%来自来自Na和和Cl。意义：保持细胞。意义：保持细胞内外的水平衡。内外的水平衡。2. 胶体渗透压胶体渗透压(colloid osmotic pressure)：3.3 kPa (25 mmHg)，血浆蛋白形成，主要是白蛋白。意义：，血浆蛋白形成，主要是白蛋白。意义：保持血管内外的水平衡。保持血管内外的水平衡。1 mmHg = 0.133 kPa水水水水水水0.9% NaCl 2% NaCl 0.7% NaCl等渗溶液等渗溶液 高渗溶液高渗溶液

8、低渗溶液低渗溶液正常红细胞正常红细胞NaCl溶液溶液与血浆渗透压相比与血浆渗透压相比血浆渗透压：血浆渗透压： 等渗溶液等渗溶液 血浆渗透压：血浆渗透压： 高渗溶液高渗溶液 血浆渗透压：血浆渗透压： 低渗溶液低渗溶液uCell keeps the same volume in an isotonic solution.uCell looses volume in a hypertonic solutionuCell gains volume in a hypotonic solution第二节第二节 血细胞生理血细胞生理单核细胞单核细胞血小板血小板淋巴细胞淋巴细胞嗜中性粒嗜中性粒细胞细胞嗜碱性粒

9、嗜碱性粒细胞细胞单核细胞单核细胞红细胞红细胞血液涂片血液涂片一、血细胞生成过程一、血细胞生成过程All the types of blood cells are derived from stem cells in bone marrow.二、红细胞二、红细胞 erythrocyte (red blood cell, RBC)（一）红细胞数量和形态（一）红细胞数量和形态Normal adultsRBCMale, (4.5-5.5)1012/LFemale, (4.0-5.0)1012/LHemoglobin (Hb) （血红蛋白）（血红蛋白）Male, 120-160 g/LFemale, 1

10、10-150 g/L（二）（二）RBC的生理特性与功能的生理特性与功能1.1.RBCRBC的生理特性的生理特性(1) (1) 可塑变形性可塑变形性 (2) (2) 渗透脆性：渗透脆性：红细胞对低渗溶液的抵抗能力。抵抗能力小（在低渗溶液中易破裂）渗透脆性大。(3) Suspension stability (悬浮稳定性悬浮稳定性)红细胞能相对稳定地悬浮于血浆中的特性红细胞能相对稳定地悬浮于血浆中的特性。红细胞沉降率红细胞沉降率(血沉，血沉，erythrocyte sedimentation rate, ESR)：红红细胞下沉的速率细胞下沉的速率。成年男性第1 h未为015 mm，女性为020 m

11、m。ESR快慢与红细胞的叠连红细胞的叠连 (rouleaux formation)有关。血浆纤维蛋白原、球蛋白血浆纤维蛋白原、球蛋白ESR；血浆白蛋白。风湿热、活动性肺结核ESR2. RBC2. RBC的功能的功能u 主要功能是运输主要功能是运输O2与与CO2。u 对机体内的酸碱具有缓冲作用。对机体内的酸碱具有缓冲作用。（三）（三）RBCRBC生成和调节生成和调节1.1. 红细胞生成的主要原料红细胞生成的主要原料 (1) (1) 合成血红蛋白的基本原料：合成血红蛋白的基本原料：铁铁和蛋白质蛋白质。成人体内共有铁34 g，其中约70存于血红蛋白中。 人体铁的来源包括食物中的“外源性铁”和红细胞破

12、坏后释放出来的“内源性铁”Fe2+。 缺铁性贫血缺铁性贫血 (低色素小细胞性贫血低色素小细胞性贫血)。(2) (2) 促使红细胞发育成熟的因子促使红细胞发育成熟的因子 (2) (2) 促使红细胞发育成熟的因子：促使红细胞发育成熟的因子：叶酸叶酸 (folic acid)和维生素维生素B12 (vitamine B12)，加快细胞的分裂和增殖，促进红细胞的发育成熟。合成合成DNA必须有叶酸和维生素必须有叶酸和维生素B12作为合成核苷酸的辅因子。作为合成核苷酸的辅因子。 胃粘膜壁细胞分泌的内因子(intrinsic factor)促进的维生素B12 吸收。 巨幼红细胞性贫血巨幼红细胞性贫血 (大细

13、胞性贫血大细胞性贫血)。2. RBC2. RBC生成的调节生成的调节（1 1）促红细胞生成素）促红细胞生成素 (erythropoietin, EPO)： 缺氧缺氧肾肾EPO骨髓骨髓刺激骨髓中红细胞系统的定向干细胞生成原始红细胞，加速血红蛋白合成，并促进网织红细胞和成熟红细胞进入血液，从而保持血液中红细保持血液中红细胞数量的相对稳定。胞数量的相对稳定。 负反馈。负反馈。Erythropoietin, EPO（2 2） 雄激素雄激素(androgen)(androgen)促进促进RBC生成。生成。直接刺激骨髓，促进幼红细胞分裂繁殖和血红蛋白合成；促进肾分泌EPO； 促进蛋白质合成。（四）（四）R

14、BCRBC的破坏的破坏 RBC平均寿命120 d。 衰老RBC变形能力弱，脆性增加。血流湍急处收机械冲击而破损血管内破坏；滞留在肝、脾、骨髓的血管或血窦的狭窄处，被巨噬细胞吞噬血管外破坏。tun三、白细胞三、白细胞（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) 血小板的数量和功能血小板的数量和功能 （100300）109/L 维持血管内皮细胞功能的完整性功能维持血管内皮细胞功能的完整性功能 参与凝血和生理性止血功能参与凝血和生理性止血功能 血小板平均寿命 714 d 血小板减少血小板减少出血倾向出血倾向(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异物表面

16、的特性。 血管损伤，胶原纤维暴露，血小板的粘附。 与胶原带正电荷、血小板表面带负电荷有关。 2释放释放 (release) 血小板受刺激后，致密体、-颗粒、溶酶体向外释放活性物质，如ADP、ATP、5-HT和儿茶酚胺等。3聚集（聚集（aggregation）血小板彼此互相聚合成团的反应。第一时相聚集：迅速，可逆，主要由组织损伤释放外源性 ADP引起；第二时相聚集：较慢，不可逆，主要由血小板释放内源性ADP引起。生理性致聚剂：ADP、血栓烷素 (血栓素A2，thromboxane A2, TXA2)、 胶原、凝血酶等；病理性致聚剂：细菌、病毒、免疫复合物、药物等。致聚剂通常引起血小板中cAMP减

17、少，IP3、Ca2和cGMP增多。血小板和内皮细胞中前列腺素的代谢血小板和内皮细胞中前列腺素的代谢 TXA2 ：血栓烷 A2PGI2 ：前列环素cAMP ：环一磷酸腺苷：表示促进：表示抑制A ： ADP 引起血小板聚集时血小板悬液透光度的增加呈双相变化，表明血小板先迅速聚集，然后解聚，进而发生更强的不可逆性聚集； B ：胶原引起血小板聚集时血小板悬液透光度呈单相性持续增高，表明血小板呈单一的不可逆性聚集血小板的聚集曲线血小板的聚集曲线4收缩收缩 (contraction) 血小板内的收缩蛋白收缩可导致血凝块回缩和血栓硬化，有利于止血。5吸附吸附 (adsorption) 血小板能吸附血浆中多种

18、物质，特别是一些凝血因子，如凝血因子、等。一旦血管破损，大量血小板粘着。聚集于破损部位，局部凝血因子浓度升高，有利于凝血。第三节第三节 生理性止血生理性止血出血时间出血时间 （bleeding time)用针刺破耳垂或指尖使血自然流出，测定出血延续的时间。13 min。血小板减少或功能缺陷出血时间或出血不止。一、生理性止血的基本过程一、生理性止血的基本过程 血管挛缩血管挛缩 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生理性止血过程示意生理性止血过程示意二、血液凝固二、血液凝固 血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状态血液由流动

19、的液体状态变成不能流动的凝胶状态血液凝固或血血液凝固或血凝凝 (blood coagulation)。 本质是一系列酶促生化反应一系列酶促生化反应，血浆中的纤维蛋白原转变为不溶的血纤血浆中的纤维蛋白原转变为不溶的血纤维维。血纤维交织成网，将很多血细胞网罗在内，形成血凝块。 血液凝固后l2 h，血凝块发生回缩，释出淡黄色的液体血清血清(serum)。 血清与血浆的区别：血清缺乏纤维蛋白原血清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（一）凝血因子 (blood clotting factors) 血浆与组织中直接参与凝血的物质凝血因子

20、凝血因子。 国际命名法：用罗马数字编号，12种。此外还有前激肽释放酶、高分子激肽原以及来自血小板的磷脂等。凝血因子凝血因子除磷脂与因子因子(Ca(Ca2+2+) )外，都是蛋白质。除(组织因子组织因子) )外，均存在于血浆中。很多因子在肝脏合成，在肝脏合成，、的生成需维生的生成需维生素素K K参与参与。具有酶特性的凝血因子都以无活性的酶原形式存在，需激活需激活。如a。最后的底物是。（二）凝血过（二）凝血过程程“两源三步、相继激活、逐级放大”凝血的三个基本步骤：凝血的三个基本步骤：Bloodclotting process内源性激活途径和外源性激活途径内源性激活途径和外源性激活途径因子x的激活可

21、以通过两种途径： 内源性激活途径内源性激活途径 (intrinsic route)：参与凝血的因子全部参与凝血的因子全部来源于血液。来源于血液。如仅血管内膜受损或抽出血液置于玻璃管时发生的凝血。 外源性激活途径外源性激活途径 (extrinsic route)：始动凝血的组织因子始动凝血的组织因子来自组织，而不是血液。来自组织，而不是血液。如创伤出血后发生凝血的情况。intrinsic routeextrinsic route外源性凝血途径在体内生理性凝血反应中起关键性作用。组织因子是生理性凝血反应的启动物，与结合后，激活X，启动凝血反应。由于组织因子镶嵌在细胞膜上，可起锚定作用，使凝血过程局

22、限于受损部位。 1. 血管内皮的抗凝作用：血管内皮作为防止凝血因子、血小板与内皮下的成分接触的屏障。2. 纤维蛋白吸附凝血酶、血流稀释凝血因子、单核-巨噬细胞的吞噬作用(1) (1) 丝氨酸蛋白酶抑制物：丝氨酸蛋白酶抑制物：(2) (2) 蛋白质蛋白质C C系统：系统：(3) (3) 组织因子途径抑制物（组织因子途径抑制物（TFPITFPI）：）：( (4 4) ) 肝素肝素(heparin)(heparin)： 肥大细胞和嗜碱粒细胞产生肥大细胞和嗜碱粒细胞产生与抗凝蛋白结合，增强其活性与抗凝蛋白结合，增强其活性刺激内皮细胞释放刺激内皮细胞释放TFPITFPI和其它抗凝物质和其它抗凝物质抗凝剂

23、抗凝剂肝素肝素体外延缓或阻止血液凝固的方法体外延缓或阻止血液凝固的方法 降低温度降低温度：参与凝血的酶活性下降； 光滑的表面光滑的表面：减少血小板的聚集和解体，减弱对凝血过程的触发。例如将血液表面涂有硅胶或石蜡的容器内，可延缓血凝； 去去Ca2：血凝固的多个环节都需Ca2。如在血液中加入某些能与钙结合形成不易离解或不溶解的物质，使血液缺乏Ca2，便可阻止血液凝固； 枸橼酸钠枸橼酸钠可与Ca2结合形成不易解离但可溶解的络合物血库 草酸铵、草酸钾草酸铵、草酸钾能与Ca2结合成不易溶解的草酸钙化验(体外) 肝素肝素体内、体外。三、纤维蛋白溶解三、纤维蛋白溶解 (纤溶纤溶,fibrinolysis)

24、血凝过程中形成的不溶性纤维蛋白可在水解酶的血凝过程中形成的不溶性纤维蛋白可在水解酶的作用下，变成可溶性的纤维蛋白降解产物。作用下，变成可溶性的纤维蛋白降解产物。 意义意义: : 使纤维蛋白凝块溶解，防止血栓形成，保使纤维蛋白凝块溶解，防止血栓形成，保证血流通畅。证血流通畅。 还参与组织修复和血管再生过程。血浆中有纤溶酶原，被激活成纤溶酶血浆中有纤溶酶原，被激活成纤溶酶(plasmin)(plasmin)后，可水解纤维蛋后，可水解纤维蛋白等凝血因子。白等凝血因子。(1)(1)内源性激活途径：内源性激活途径：某些凝血因子如某些凝血因子如aa、激肽释放酶等、激肽释放酶等(2)(2)外源性激活途径：外

25、源性激活途径：纤溶酶原激活物纤溶酶原激活物血管激活物血管激活物组织激活物组织激活物( (肾肾尿激酶尿激酶) )(一一) 纤溶酶原纤溶酶原(plasmiongen)的激活的激活水解纤维蛋白原和纤维蛋白成可溶水解纤维蛋白原和纤维蛋白成可溶性的纤维蛋白降解产物，性的纤维蛋白降解产物，(二二) 纤维蛋白与纤维蛋白原的降解纤维蛋白与纤维蛋白原的降解（三）纤溶抑制物（三）纤溶抑制物纤溶酶原激活物的抑制剂纤溶酶原激活物的抑制剂-1 (plasminogen activator inhibitor type-1，PAI-1)：补体补体C1抑制物：抑制物：2-抗纤溶酶抗纤溶酶和2-巨球蛋白：巨球蛋白：Fibri

26、nolysis 催化作用 变化方向 抑制作用 一、血型与红细胞凝集一、血型与红细胞凝集 血型血型(blood group)：血细胞上特异抗原的类型。血细胞上特异抗原的类型。人白细胞抗原人白细胞抗原 (human leukocyte antigen, HLA)第四节第四节 血型与输血原则血型与输血原则红细胞凝集红细胞凝集 (agglutination)将血型不相容的两个人的血滴放在玻片上混合，其将血型不相容的两个人的血滴放在玻片上混合，其中的红细胞即凝集成簇中的红细胞即凝集成簇凝集。凝集。输血：血型不合输血：血型不合红细胞凝集红细胞凝集堵塞血管、溶血、堵塞血管、溶血、过敏反应过敏反应危及生命。危及生命。红细胞凝集的本质是抗原红细胞凝集的本质是抗原抗体反应。抗体反应。凝集原与凝集素凝集原与凝集素凝集原凝集原(agglutinogen)抗原抗原凝集素凝集素(agglutinin)抗体抗体 1995年：国际输血协会二、二、红细胞血型红细胞血型1 1ABOABO血型的分型血型的分型4 4种种