第二章血液汇总.

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1、,第2章 血液,血液（blood）是一种由血浆和血细胞组成的流体组织，在心血管系统内周而复始地循环流动 。,erythrocytes = red 红细胞 platelets = yellow 血小板 T-lymphocyte = light green T淋巴细胞,动物体内所含的液体总称为体液（body fluid） 有2/3的体液存在于细胞内，称为细胞内液，是细胞内各种生化反应得以进行的场所. 1/3存在于细胞外，称为细胞外液，包括血浆、组织液、淋巴液和脑脊液等 .,内环境,细胞外液指细胞直接生活的环境，称为内环境（internal environment）。 血液又是内环境中最活跃的部分，

2、是沟通各部分组织液以及与外环境进行物质交换的中间媒介。,稳态（homeostasis）,将内环境中的各种理化特性变动很小，经常保持在相对稳定的状态称内环境的稳态（homeostasis），又称自稳态或内环境稳态。 稳态的生理意义在于为机体正常生命活动的维持提供了必要的条件。,细胞的正常代谢及功能活动，特别是酶的活性和细胞兴奋性的维持等，都要求内环境的理化特性如温度、渗透压、酸碱度、电解质、营养物质、氧、二氧化碳、水分、代谢产物等的性质、成分和含量维持恒定，并能在一定范围内经常随细胞代谢水平的高低和外界环境的变化作较小幅度的变动，即保持着动态平衡。,血液作为机体内环境的一部分，在维持内环境稳定上

3、起着重要作用。 1.血液本身就是一个稳定系统，具有很多的缓冲机制和体系；有较大的比热。 2.血液在心血管内不断循环流动，起到沟通、联系身体各部份体液及外环境的作用，在与其进行物质交换的过程中对内环境的其他组成部分起到一种缓冲稳定的作用。,2.1 血液的组成和理化特性,2.1.1. 血液的组成,血浆 悬浮于血浆中的血细胞,血浆中，水分占90%92%，蛋白质占6.5%8.5%，低分子物质占2%。 低分子物质包括电解质、一些营养物质、代谢产物和激素等。 血浆蛋白是血液中多种蛋白质的总称。用盐析法可将其分为白蛋白（albumin）、球蛋白（globulin）和纤维蛋白原（fibrinogen）。,血

4、浆,血浆蛋白的生理意义,维持血浆胶体渗透压；组成血液缓冲体系，参与维持血液酸碱平衡 。 运输营养和代谢物质，血浆蛋白质为亲水胶体，许多难溶于水的物质与其结合变为易溶于水的物质。 营养功能，血浆蛋白分解产生的氨基酸，可用于合成组织蛋白质或氧化分解供应能量。 参与免疫防御. 凝血-纤溶生理性止血。,血量-动物体内血液的总量称为血量,哺乳动物的血量占到体重的5%-10%，真骨鱼类只有1.5%-3%。 血量分为循环血量和贮备血量。 通常大部分血液在心、血管系统内流动，这部分血量称为循环血量。 少部分滞留在肝、肺、脾（鱼类）、皮下静脉丛等贮血库中，称为贮备血量。在剧烈运动、情绪激动和应急状态下可释放出来

5、，补充到循环血量中。,2.1.2.血液的理化特性,血液的质量密度 血液的粘滞性 血浆渗透压 血浆的pH,血液的质量密度,血液的质量密度取决于红细胞的数量和血浆蛋白质的浓度。 正常哺乳动物血液的质量密度为1.0501.060。 其中：血浆的质量密度为1.0251.030， 红细胞的质量密度为1.0701.090。,血液的粘滞性,血液或血浆的粘滞性通常是指与水相比的相对粘滞性，是由于液体内部的分子摩擦形成的阻力，表现为流动缓慢、粘着的特性，称为粘滞性（viscosity）。 血液的粘滞性与红细胞的数量及在血浆中分布的状态有关。 血浆的粘滞性与血浆蛋白的含量以及血浆中所含液体量有关。,血浆渗透压,渗

6、透压(osmotic pressure)是指溶液中的溶质促使水分子通过半透膜从一侧溶液扩散到另一侧溶液的力量。 渗透压的大小是由单位体积溶液中溶质颗粒数目所决定的。 与溶质颗粒数目的多少成正比，而与其溶质的种类和颗粒的大小无关。,渗透（osmosis）,血浆渗透压,晶体渗透压：血浆渗透压主要来自血浆中晶体物质（如电解质）（crystal osmotic pressure），其中80%来自Na+和Cl-。由晶体物质所形成的渗透压称为晶体渗透压。 胶体渗透压：由血浆蛋白质所形成的渗透压称为胶体渗透压（colloid osmotic pressure）。,通常将与血浆渗透压相等的溶液称为等渗溶液（如

7、在哺乳动物中：0.9%NaCl 溶液或5%葡萄糖溶液是等渗溶液） 高于血浆渗透压的溶液高渗溶液。 低于血浆渗透压的溶液低渗溶液。,血浆的pH ： 哺乳动物一般为7.27.5,血液中的各种缓冲对所形成的缓冲系统可使血液中的pH 保持相对稳定。 血液中每一缓冲对都是由一种弱酸和这种弱酸强碱盐组成，它既能抗酸又能抗碱。,血液中的各种缓冲对,红细胞中的缓冲对有： 血红蛋白钾盐/血红蛋白 氧合血红蛋白钾盐/氧合血红蛋白 K2HPO4/KH2PO4 KHCO3/H2CO3 血浆中的缓冲对有： NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4 蛋白质钠盐/蛋白质,人的正常血液pH值为7.35-7.4

8、7，鱼类血液平均pH为7.52-7.71。 其中血浆中最重要的缓冲对是: NaHCO3/H2CO3 当它们的比值为 20/1 时，血液的酸碱度也就恒定了。,动物剧烈运动后，肌肉中产生大量的乳酸（HL）进入血液中，通过缓冲系统进行解离，最后通过呼吸系统排出体外，排除体内过多的酸，可使血液中的pH 保持相对稳定。,HL + NaHCO3 NaL + H2CO3 H2O+ CO2,HL: 乳酸,血液中NaHCO3的含量称为碱贮。 鱼类血液的碱贮较高等脊椎动物的低，故其血液的pH不如哺乳类的稳定。 除了NaHCO3/H2CO3 ，血浆中还有其它一些缓冲体系。,2.1.3. 血液的机能,(1)营养功能

9、： 血浆中的蛋白质起着营养储备的作用。 (2)运输功能 ： 血浆白蛋白、球蛋白是许多激素、离子、脂质、维生素和代谢产物的载体。运输是血液的基本功能，其他功能几乎都与此有关。,(3)维持内环境稳定: 维持体液酸碱平衡、体内水平衡、维持体温的恒定等。 (4) 参与体液调节：运输激素作用于相应的靶细胞，改变其活动。,白细胞具有吞噬、分解作用。 淋巴细胞和血浆中的各种免疫物质（免疫球蛋白、补体和溶血素等），都能对抗或消灭毒素或细菌。 血浆内的各种凝血因子、抗凝物质、纤溶系统物质参与凝血-纤溶、生理性止血等过程。,(5) 防御和保护功能：,2.2 血细胞及其功能,2.2.1 红细胞生理特性,扁卵圆形，有

10、细胞核(鱼类、两栖类、爬行动物和鸟类)或无细胞核(哺乳动物)。 动物红细胞的形态、大小、数目与动物的进化和生态适应均有一定的关系。,红细胞数目可随种类、年龄、性别、生理状态、生活环境等因素而改变。 红细胞的主要功能是运输O2和CO2，并对机体所产生的酸、碱物质起缓冲作用。 红细胞的功能主要由血红蛋白完成，但血红蛋白只有在红细胞中才能发挥作用。,红细胞内的血红蛋白与O2结合成HbO2，将O2由鳃或肺运送到各组织。 血中的O2有98.5%是以HbO2形式被运输的。,血红蛋白还能与CO2 结合成氨基甲酸血红蛋白 （HbNHCOOH），将CO2由组织运送到鳃或肺。 红细胞内含有丰富的碳酸酐酶，在碳酸酐

11、酶作用下运输的CO2约占血液运输CO2总量的88%。 可见，红细胞在O2和CO2运输过程中起重要的作用。,CO2在血液中运输的主要形式,化学结合 碳酸氢盐 氨基甲酸血红蛋白,2.2.1.1 红细胞的可塑性,红细胞经常要挤过口径比它小的毛细血管和血窦孔隙，这时红细胞将发生卷曲变形，通过后又恢复原形，这种变形称为可塑性变形（plastic deformation）。,2.2.1.2 渗透脆性,当红细胞的可塑性变形能力降低时，细胞挤过小口径的毛细血管时即容易发生“破裂”。红细胞的这种易破裂的特性称为红细胞脆性。 这是一种机械性脆性（mechanical fragility）,红细胞置于低渗溶液中将因

12、过度膨胀并破裂，使血红蛋白释出，这一现象称红细胞溶解，简称溶血。 红细胞在低渗溶液中发生膨胀、破裂和溶血的特性，称为渗透性脆性（osmotic fragility）。,溶 血,等张溶液,能使悬浮于其中的红细胞保持正常体积和形态的盐溶液，称为等张溶液。 张力（tonicity）是指溶液中不能透过细胞膜的颗粒所造成的渗透压。,例如，0.9%NaCl溶液既是等渗溶液，又是等张溶液。 注射液配制多用0.9%NaCl溶液。 而尿素能自由通过细胞膜，1.9%的尿素溶液是等渗溶液，但红细胞置入其中后即可发生溶血，因此不是等张溶液。,2.2.1.3 红细胞悬浮稳定性,红细胞的质量密度虽然比血浆大，但在血浆中能

13、够保持悬浮状态而不易下沉，这一特性称为红细胞的悬浮稳定性。 红细胞的沉降率（ESR）越小表示红细胞悬浮稳定性越大。 红细胞悬浮稳定性是由于红细胞与血浆之间的摩擦力而阻碍其下沉。,2.2.1.4 红细胞生成、破坏及生成的调节,在动物体内，红细胞的生成与破坏之间保持一种动态的平衡。 造血（hemopoiesis）是指各类血细胞发育、成熟的过程。 人体每小时要制造5亿个新的红细胞。红细胞主要在人体的骨髓(bone marrow)内生成(特别是红骨髓)，它靠红细胞生成素与铁离子产生。,造血干细胞（HSC）各系造血祖细胞红系定向祖细胞原红细胞早幼红细胞中幼红细胞晚幼红细胞网织红细胞成熟红细胞。,干细胞(

14、stem cells, SC)是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。 干细胞有两种分类方法，一是根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell，ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。,鱼的胚胎发育,胚胎干细胞 (ES细胞),造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。 造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。,红细胞(RBC)的生成,造血干细胞 定向祖细胞 前体细胞,红细胞生成所需要的原料,蛋白质、铁、叶酸、维生素B1

15、2和维生素C等是影响红细胞生成的重要因素。 蛋白质和铁是合成血红蛋白最为重要的原料 缺少会引起小细胞性贫血 。 维生素B12和叶酸是合成核苷酸的辅助因子，能促进DNA的合成缺少会引起巨幼红细胞性贫血 。,红细胞生成的调节,爆式促进因子（burst promoting activator，BPA）：以早期红系祖细胞为靶细胞，促进细胞合成DNA，使其增殖活动加强。,红细胞生成的调节,促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）：促进晚期红系祖细胞从静息期进入细胞增殖周期，加速其增殖，并向幼稚红细胞分化、促进血红蛋白合成，骨髓释放网织红细胞，使血液中成熟的红细胞增加，从而使机体的缺氧得到缓

16、解。,缺氧是刺激红细胞生成的直接因子。 缺氧可刺激肾脏分泌红细胞生成酶，使血浆中的促红细胞生成素EPO增加，也可由肾皮质管细胞分泌EPO，EPO促进造血器官红系祖细胞的增殖，进而使血液中的红细胞数增加，缓解了缺氧，这是一个负反馈机制。 雄激素、甲状腺素、生长素可增强红细胞生成，雌激素抑制红细胞生成。,红细胞的破坏,牛和马红细胞的寿命约为150天；人体红细胞的寿命为100120天。 人体红细胞无核，不能合成新的蛋白质，无法对自身结构进行更新和修补。人体每天有45万个红细胞在脾脏及肝脏被破坏。 衰老的红细胞主要在肝、脾脏被巨噬细胞吞噬而降解。,正常成年人的红细胞数目，以每毫升血液计算：,男人约为400500万， 女人为350400万; 新生儿红细胞数量较多，可超过600万。,红细胞的数量还可因其他因素而改变，如高原居民因空气稀薄缺氧，红细胞数量一般较多。 不同动物红细胞的大小、数目不同。 如兔红细胞数为每毫升血液500700万，红细胞平均直径为7.5微米。 山羊红细胞数为每立方毫