动物生理学第2次

动物生理学哺乳动物的冬眠你流过鼻血吗——流鼻血的原因与应对方法心肌梗塞姓名：王丽娟学号：111214114班级：保护区-11解读2013诺贝尔-生理学(医学奖)消化系统疾病

——食管癌动物生理学小知识外激素（信息素）生活中，有趣的现象比比皆是，但是你知道它们发生的原因吗彭杨靖保护区11胰岛&糖尿病

pancreaticisland&diabetes现代“文明病”——过敏便秘Science.2014Feb7;343(6171):611.doi:10.1126/science.343.6171.611-b.China'sivorymarket:theelephantintheroom.HuangS,WengQ.Science.

2014Aug22;345(6199):884.doi:10.1126/science.345.6199.884-a.Faunaindecline:plightofthepangolin.LiuY,

WengQ第三章

血液由于动物血液中血蛋白所含的呼吸色素种类不同，因此血液呈现出不总是红色的。哺乳动物的血液是红色的，但有的动物血液是蓝色的或绿色的。呼吸色素是能够与氧可逆结合的一种含铁或铜等金属离子的蛋白质。大多数无脊椎动物的呼吸色素存在于血淋巴中而不是血细胞中。有的动物含有一种呼吸色素，也有的含有2种呼吸色素。动物体内存在4种血蛋白：血红蛋白；血绿蛋白；血蓝蛋白和蚯蚓血红蛋白。血腥味：血液中由于存在挥发性脂肪酸，所以具有特殊的血腥味。另外，血液中含有Na+离子，所以血液又带有咸味。

血液是在动物进化过程中出现的，生命最初出现在海洋中，原始的单细胞生物生活在海水中，直接从海水中吸取营养和向海水排送废物。当海水出现多细胞生物时，除了表面的细胞仍然直接与海水接触外，内部细胞逐渐与海水隔离。机体内开始出现了细胞外液，其基本成分与远古海水十分相似，是一种盐溶液。在进化过程中，动物逐渐产生了自身的细胞外液以替代海水，随着循环系统的出现，细胞外液也进一步分化为血管和血管外的组织间液。与组织间液相比，除基础液主要是盐溶液外，血浆中又溶入了多种蛋白质，并逐渐出现了各种血细胞，这就是血液。思考题：1.献血对身体健康有影响吗？2.一个人的血型会改变吗？3.血型与疾病有关吗？4.血型与人的记忆力有关吗？第一节血液的组成和理化特性一、概述

（一）血液:

血液是由血浆和血细胞组成的，充满心血管系统中红色、不透明的流体组织。

（二）血量与血细胞比容:

血量：人体内血液的总量，相当于体重的7~8%（70ml~80ml/kg）血细胞比容：血细胞所占血液的容积百分比称为血细胞比容（hematocrit）。（约为40%~50%）血浆（plasma）占血液50%~60%。血液是体液的一部分。

血液血浆血细胞水分固体物质红细胞白细胞血小板血浆蛋白无机盐脂质其他有机物红细胞白细胞血小板（三）、体液及其组成含义

1、体液（bodyfluid）含义：机体内液体总称，约占体重的60%

2、体液组成：由细胞内液（40%）和细胞外液（20%）组成；细胞外液又由组织液（15%）和血浆（4%）及脑脊液等（1%）组成3、体液生理功能：

细胞内液是生物化学反应的进行场所；细胞外液是细胞直接生存的液体环境（内环境）细胞直接生存的液体环境生物化学反应进行的场所（四）血液与内环境稳态

1、内环境：细胞直接生存的液体环境，即细胞外液。

2、内环境稳态：内环境中化学成分、理化性始终在一个狭小范围内变动，即保持着动态平衡。

3、内环境稳态的意义：（1）维持组织细胞的正常兴奋性；（2）维持组织细胞的正常新陈代谢。

4、内环境稳态的维持：

内环境稳态的维持需要血液的“缓冲”和“纽带”作用。血浆是内环境中最活跃部分（媒介），它不仅与组织液交换物质，而且可通过肺、肾、皮肤及胃肠道与外环境进行物质交换。

（五）血液的功能

1、运输功能：O2、CO2、营养物质、代谢产物、激素及其它生物活性物质。2、缓冲与调节功能：维持Ph、体温相对恒定，水平衡调节、血压和渗透压的调节，维持内环境的稳态。3、免疫功能：血液中的白细胞、免疫球蛋白、补体等，它们通过特异性和非特异性免疫反应对入侵的病原微生物及体内衰老、坏死细胞进行清除。4、防御功能：生理止血和血液凝固等。

二、血浆的化学成分

（一）血浆的主要成分：H2O（90%以上），多种电解质，小分子有机物，O2，CO2，血浆蛋白（白、球、纤维蛋白原）。（二）血浆成分的功能：调节体温，比热大，蒸发热大，流动性大。作为溶剂参与化学反应。参与渗透压，酸碱度维持。三．血液理化特性

（一）血液颜色：不透明红色，动脉血（氧合Hb多）鲜红，静脉血（还原Hb多）暗红。当还原Hb>5%时出现口唇青紫。空腹血浆：淡黄，清澈，透明，进食后变浊。（二）血液比重：全血1.050~1.060，取决于RBC数量。血浆1.025~1.030，取决血浆蛋白浓度。（三）、血液粘滞性

粘滞性产生于内部颗粒或分子间的摩擦，通常测定与水相比的相对粘度表示，全血为水的4~5倍，血浆为1.6~2.4倍。全血取决于RBC数量及它们所在血浆中分布状态（如流速快慢，RBC叠连，聚集，粘滞性增大）。血浆取决血浆蛋白量。粘滞性过大会影响微循环正常进行。（四）、血浆渗透压定义：渗透：半透膜两侧水分子由低浓度向高浓度处渗入现象。渗透压：溶液具有吸收和保留水分子的力量，它的大小与溶液中所含溶质颗粒数成正比。

血浆晶体渗透压：血浆中晶体物质形成的渗透压（电解质，尿素，葡萄糖等）。由于血浆和组织液中晶体物质极大部分不易透过胞膜，所以细胞外液晶体渗透压相对稳定。晶体渗透压的作用是维持红细胞内外水平衡。因此，可使悬浮在血浆中的RBC保持正常的体积和形状。

血浆蛋白形成的渗透压，白蛋白因其分子量小及含量多，因此是胶体渗透压主要来源。因为血浆蛋白不能透压血管壁，所以，胶体渗透压对保持血管内外水平衡，维持正常血容量，防止水肿有重要作用。血浆胶体渗透压

正常人血浆pH为7.35-7.45，平均为7.4，pH小于7.35为酸中毒，大于7.45产生碱中毒。血浆pH能保持相对恒定和血浆及RBC含有7对缓冲对有关。血浆中NaHCO3/H2CO3=20/1（作用最强）一般进入血液中的酸性或硷性物质，因为有血浆及RBC内存在的缓冲对的作用，使这些物质对血浆pH的影响大大减少，加之肺、肾不断排除体内过多的酸、硷，使pH保持相对恒定。（五）血浆pH第二节血细胞生理1、血细胞包括RBC、WBC和血小板，均起源于造血干细胞。2、在个体发育过程中，造血器官变迁为：始于胎儿卵黄囊，后在肝、脾以及骨髓造血，出生后几乎完全依赖于骨髓。正常成人的骨髓是唯一造血器官。一、造血过程（血细胞发育及成熟）及其调节

成熟的各类血细胞在血液中存在的时间只有几小时（中性粒细胞）到几个月（红细胞）。适应这种特性的骨髓造血干细胞，以自我更新和增殖的方式，每小时生成1010个红细胞和108-109个白细胞，从而保障了对血细胞的补充，以保持血液各有形成分的动态平衡。什么是干细胞呢?

干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞，它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响，目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现，可横向分化为其他类型的细胞和组织，为干细胞广泛应用提供了基础。

在胚胎的发生发育中单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织器官。在成年动物中，正常的生理代谢或病理操作也会引起组织或器官修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化结果。胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。胚胎干细胞具备两种特性:1.它能保持二倍体的特性，即使经过长时间体外培养，这种特性仍能很好保持。2.它能保持发育的全能性。全能干细胞多能干细胞专能干细胞干细胞的应用前景：ES可用于生物体的克隆；ES可用于转基因动物的生产；ES的研究有利于弄清组织的分化过程及其功能，为药物的研制和测试提供了新的模型；ES可用于人体器官的移植、白血病的治疗等。黄禹锡研究小组并没有如其所说，培育出世界上首例人类克隆胚胎，并从中提取出干细胞。10年前，韩国科学家黄禹锡（HwangWoo-suk）宣称克隆出了首个人类胚胎干细胞，这在当时造成了轰动。然而，黄禹锡却因被曝出论文数据造假、通过非道德手段获得人类卵子等丑闻而致使自己缔造的帝国瓦解，甚至还锒铛入狱。用黄禹锡所在研究大学的校长的话来描述，“（黄禹锡）是我们整个科学界乃至全国一个不可磨灭的污点。”《自然》《科学》共同关注：韩国“克隆之父”黄禹锡寻求救赎在被首尔国立大学解雇八年之后，61岁的黄禹锡仍然拥有一个令许多研究人员羡慕的职位。黄禹锡现仍在其曾于2006年创办的Sooam生物技术研究基金会中从事研究工作，年度预算400万美元。目前，黄禹锡跟他的45名团队成员仍在进行狗、猪、牛等动物的克隆研究，并不断发表新论文。而这些研究最终的目的则都是为了能够找到治疗人类糖尿病、阿尔茨海默等疾病的方法。另外，黄禹锡甚至还打算未来能够克隆出猛犸象。駁回支援胚胎幹細胞研究法案布什首動用否決權3、造血过程既是连续的，又可分阶段，主要分四个阶段（造血干细胞、定向祖细胞、前体细胞和成熟细胞阶段）。1、造血干细胞的复制和分化：造血干细胞分化程度低，有很强自我复制能力（保持数量恒定）和多向分化潜能（分化为各系定向祖细胞）。

2、定向祖细胞的分化、增殖：定向祖细胞有一定的分化方向（红系、粒-单核系、淋巴系及巨核系），但自我复制能力（增殖）远小于造血干细胞，其数量稳定主要依靠造血干细胞的分化来补充。

（一）、造血过程四个阶段

3、前体细胞发育成熟：前体细胞从形态上可辩认出各系特征。前体细胞缺乏复制能力，它依靠定向祖细胞的分化来补充。

4、成熟细胞阶段：除巨核母细胞外，其它前体细胞分裂生成子代，每次进一步分化，逐渐形成各系的早幼、中幼和晚幼细胞，最后成为各类成熟血细胞。

（一）、RBC数量、形态

1、RBC数量、形态:

RBC数量巨大，约25万亿个：男性500万/ul，女性420万/ul。RBC无核，呈双凹圆盘状，直径约8um，RBC表面积与容积之变最大。RBC内的蛋白质主要是血红蛋白(Hb)，男性Hb120~160g/L，女性110~150g/L。二、 红细胞生理哺乳动物进入血液循环红细胞，都是成熟的红细胞，没有线粒体、核糖体和细胞核，因此哺乳动物的红细胞不具有合成蛋白质和细胞分裂的能力，但它仍有一定的代谢能力。2、RBC比容

（1）含义：RBC在血液中所占的容积百分比

（2）正常值:男性40%~50%，女性37%~48%。

（3）临床：脱水及真性RBC增多征导致比容上升。（二）RBC生理特征与功能

1、RBC生理特征（1）RBC可变塑（形）性：和其双凹圆盘形，具有的最大表面积与容积比率有关，可挤过口径比其小的毛细血管和血窦。最大表面积与容积比和可变形性两者成正变关系。（2）RBC悬浮稳定性与血沉（ESR）

RBC悬浮稳定性：RBC持续悬浮在血液中而难以下沉的特性。ESR是1小时RBC下沉数值（距离），正常成年男性ESR：0~10mm/hr，女性为0~20mm/hr。双凹盘碟型RBC表面积与容积之比最大与悬浮稳定性产生有关。

RBC对低渗溶液具有的抵抗能力称渗透抵抗力，即抵抗破裂、溶血特性。抵抗力大，渗透脆性小。反之渗透脆性大，RBC易破裂、溶血。临床上测定渗透脆性有助于对某些溶血疾病的诊断。（3）RBC渗透脆性（在低渗溶液中，细胞膜的破裂）：

若RBC叠连，血沉加快，而叠连产生的决定因素在血浆。血浆球蛋白和纤维蛋白原增加使血沉加快，白蛋白作用相反。（4）RBC凝集：不适当将两种血液混合---聚集成细胞团，出现RBC凝集，----伴有溶血，其本质是抗原抗体反应。2、RBC的功能

RBC的主要功能是运输O2和CO2及缓冲酸碱度（pH）。

（三）、RBC生成的调节

1、RBC生成的原料和其他因素（成熟必须物质）

（1）蛋白质，铁：缺少铁或慢性出血产生小细胞性贫血。（2）VitB12，叶酸（合成DNA所必需辅酶）：核内DNA对细胞分裂及血红蛋白合成是必须的。VitB12：含钴有机物，吸收需要内因子参与。机体缺乏内因子，或有抗内因子抗体，导吸收障碍，产生巨幼红细胞贫血。

铁是合成血红蛋白必需的原料。其中有5%的铁是来自食物，其余95%均来自体内铁的再利用。食物中的铁为三价高铁的化合物，需要通过胃酸作用，将三价铁还原成亚铁，才能被十二指肠和小肠吸收。再利用的铁主要来自破坏的红细胞。无论是从小肠吸收的二价铁或从铁蛋白脱离下来的二价铁，进入血浆后均与转铁蛋白结合，被运至骨髓以供血红蛋白合成。2、RBC生成调节因素

（1）爆式促进因子（BPA）：促进更多的早期红系细胞由静态转入DNA合成期，使早期红系祖细胞活动增强。

（2）促RBC生成素（EPO）：主要由肾脏产生。机体缺O2使血浆中EPO浓度上升，促进晚期红系祖细胞向前体细胞分化及加速其增长，使成熟RBC数量上升。

（3）雄激素：A、增强EPO的作用。B、直接刺激骨髓造血组织，使RBC加速生成（可以解释男性RBC比女性多）。

平均寿命120天，但在循环中流动27km，每分钟约有160*106RBC生成及破坏，主要在脾脏中分解。衰老RBC脆性大，变形能力减小，使其在血流冲击下及通过微小孔隙时易受破损、阻止，溶液被脾脏中巨噬细胞所吞噬。RBC在网状内皮系统中先分解为珠蛋白和血红素。血红素经过原卟啉、胆绿素，转变为胆红素。Fe2+被再利用。

（四）RBC的破坏三、白细胞生理

（PhysiologyofWhiteBloodCells）

（一）白细胞的数量与分类

1、数量：4000-10000/ul小于4000为WBC减少，大于10000为WBC增多。

2、种类：

（1）粒细胞（中性、嗜酸性、嗜硷性）

（2）单核细胞

（3）淋巴细胞（T、B细胞）所有脊椎动物的白细胞都有核，能够行使正常细胞全部的功能。3、生成过程：（二）白细胞的生理特性和功能

1.WBC生理特性

（1）WBC渗出性：作变形运动，穿过血管壁（粒细胞，单核细胞）

（2）WBC趋化性：趋向某些化学物质（细菌、病毒、异物等）的特性。

（3）WBC吞噬性：把异物包围起来，吞入胞浆。

中性粒细胞是数量最多的白细胞。中性粒细胞具有活跃的变形运动和吞噬功能，其具有非特异性细胞免疫功能。炎症发生时，中性粒细胞产生热源性物质，该物质作用于脑部引起体温升高。体温升高可以增强炎症的反应和加强免疫系统的功能，并且可以延缓病毒和细菌的繁殖。2.各类WBC的生理功能

（1）中性粒细胞（多形核WBC）：占60%，一半在血流，一半附着在血管壁，有储备。具有活跃的变形能力、高度的趋化性和很强的吞噬及消化细菌的能力。

（2）嗜硷性粒细胞：占0.5-1%，胞内含肝素（抗凝）及组织胺，过敏反应（如哮喘、寻麻症和异物过敏等）产生和嗜硷性粒细胞释放组织胺有关。（3）嗜酸性粒细胞：占2-4%，a，限制嗜硷性粒细胞在速发性过敏反应中作用。b，参与对蠕虫的免疫反应。所以，在有过敏反应、寄生虫时，嗜酸性粒细胞数量增加。（4）单核细胞：占4-8%，在进入组织后，体积可增大5-10倍，溶酶体增多，吞噬能力变强，称为巨噬细胞。

a，吞噬病原微生物和衰老RBC。

b，能激活及生成白细胞介素，干扰素等，参与防卫。

巨噬细胞是重要的固有免疫细胞。巨噬细胞几乎存在于所有的机体组织，其细胞质内富含溶酶体及线粒体，具有强大的吞噬、杀菌、清除凋亡细胞及其它异物的能力。巨噬细胞不仅是溶解病原体或肿瘤细胞的效应细胞，又是抗原提呈细胞，启动和参与适应性免疫应答。巨噬细胞不仅执行固有免疫的效应功能，也在适应性免疫应答的各阶段发挥作用，是两种免疫反应的桥梁，是机体非常重要的免疫细胞。

巨噬细胞吞噬摄取异物后，可在吞噬作用激发下，通过激活细胞膜上还原型辅酶I和还原型辅酶II，使分子氧活化，生成超氧阴离子（O2-）、游离羟基（OH-）、过氧化氢（H2O2）、单态氧（1O2）等反应性氧中间物（reactiveoxygenintermediates,ROI），通过这些活性氧物质的强氧化作用和细胞毒作用，能有效杀伤微生物

巨噬细胞活化后所产生的诱导型一氧化氮合成酶(induciblenitricoxidesynthase,iNOS)，在还原型辅酶II或四氢生物喋呤存在下，催化L-精氨酸与氧分子反应，生成瓜氨酸和一氧化氮（NO），NO对细菌和肿瘤细胞均有杀伤和细胞毒作用。巨噬细胞通过分泌不同的细胞因子，执行不同的生物学功能。巨噬细胞通过分泌IL-1、TNF-a、IL-6等多种促炎症细胞因子，参与和促进炎症反应；分泌MCP（膜辅助蛋白）和IL-8等趋化因子，募集、活化更多巨噬细胞、中性粒细胞和淋巴细胞，发挥抗感染作用；分泌IL-1和r-