《生理学第七版校对版-血液》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生理学第七版校对版-血液（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第三章 血 液血液 (blood)是由血浆和血细胞组成的流体组织，在心血管系统内循环流动，起着运输物质的作用。因此，运输是血液的基本功能。血液将从肺获取的氧和从肠道吸收的营养物质运送到各器官、细胞，将内分泌腺产生的激素运输到相应的靶细胞；另一方面，血液又将细胞代谢产生的CO2运送到肺，将其他代谢终产物运送到肾脏等排泄器官而排出体外。血液又具有缓冲功能，它含有多种缓冲物质，可缓冲进入血液的酸性或碱性物质引起的血浆pH变化。血液中的水分有较高的比热，有利于体温的相对恒定。因此，血液在维持机体内环境稳态中起着非常重要的作用。此外，血液还具有重要的防御和保护的功能。参与机体的生理性止血、抵抗细菌和病
2、毒等微生物引起的感染和各种免疫反应。当血液总量或组织、器官的血流量不足时，可造成组织损伤，严重时甚至危及生命。很多疾病可导致血液的成分或性质发生特征性的变化，故临床血液检查在医学诊断上有重要的价值。第一节 血液的组成和理化特性一、血液的组成 血液由血浆 (plasma)和悬浮于其中的血细胞 (blood cells)组成。(一)血浆血浆的基本成分为晶体物质溶液，包括水和溶解于其中的多种电解质、小分子有机化合物和一些气体。由于这些溶质和水都很容易透过毛细血管壁与组织液中的物质进行交换，所以血浆中电解质的含量与组织液的基本相同 (表3-1)。临床检测循环血浆中各种电解质的浓度可大致反映
3、组织液中这些物质的浓度。 血浆的另一成分是血浆蛋白 (plasma proteins)。血浆蛋白是血浆中多种蛋白的总称。从表3-1中可以看出，血浆与组织液的主要差别是后者蛋白含量甚少。用盐析法可将血浆蛋白分为白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原三类；用电泳法又可进一步将球蛋白区分为1-、2-、-和-球蛋白等。正常成年人血浆蛋白含量为65-85g/L，其中白蛋白为4048g/L，球蛋白为1530g/L。除-球蛋白来自浆细胞外，白蛋白和大多数球蛋白主要由肝脏产生。肝病时常引起血浆白蛋白/球蛋白的比值下降。血浆蛋白的主要功能是：形成血浆胶体渗透压，可保持部分水于血管内；与甲状腺激素、肾上腺皮质激素、性激素等结
4、合，使血浆中的这些激素不会很快地经肾脏排出，从而维持这些激素在血浆中相对较长的半衰期；作为载体运输脂质、离子、维生素、代谢废物以及一些异物 (包括药物)等低分子物质；参与血液凝固、抗凝和纤溶等生理过程；抵御病原微生物 (如病毒、细菌、真菌等)的入侵；营养功能。 (二)血细胞 血细胞可分为红细胞 (erythrocyte，或red blood cell，RBC)、白细胞 (1eukocyte，或white blood cell，WBC)和血小板 (platelet，或thrombocyte)三类，其中红细胞的数量最多，约占血
5、细胞总数的99，白细胞最少。若将一定量的血液与抗凝剂混匀，置于比容管中，以每分钟3000转的速度离心30min，由于比重的不同，血细胞将与血浆分开，比容管中上层的淡黄色液体为血浆，下层深红色，为红细胞，二者之间有一薄层白色不透明的白细胞和血小板。血细胞在血液中所占的容积百分比称为血细胞比容 (hematocrit)。正常成年男性的血细胞比容为4050，成年女性为3748。由于血液中自细胞和血小板仅占总容积的0.151，故血细胞比容可反映血液中红细胞的相对浓度。贫血患者血细胞比容降低。由于红细胞在血管系统中的分布不均匀，大血管中血液的血细胞比容略高于微血管。二、血量
6、60; 血量 (blood volume)是指全身血液的总量。全身血液的大部分在心血管系统中快速循环流动，称为循环血量，小部分血液滞留在肝、肺、腹腔静脉和皮下静脉丛内，流动很慢，称为储存血量。在运动或大出血等情况下，储存血量可被动员释放出来，以补充循环血量。正常成年人的血液总量相当于体重的78，即每公斤体重有7080ml血液。因此，体重为60公斤的人，血量为4.24.8L。 血浆量和红细胞量均可按稀释原理分别进行测定。例如，静脉注射一定量不易透出血管的染料T-1824 (因为它能与血浆蛋白迅速结合，因而可滞留于血管中)或131I标记的血浆蛋白，待它们与体内的血浆混匀后，再抽血测定血浆中T-18
7、24或131I的稀释倍数，即可计算出血浆量。由于标记的血浆白蛋白可逸出血管，因而测出的血浆量会偏高。同理，静脉注射一定量用51Cr或32P标记的红细胞，等待一定时间，使它们与体内的红细胞混匀，然后抽血测定标记红细胞的稀释倍数，即可计算出红细胞的总容积。一般可先测出红细胞总容积，再按红细胞在血液中所占容积的百分比来推算血液总量，即 血量=红细胞总容积/血细胞比容 (3-1) 血量=血浆量/ (1-血细胞比容) (3-2) 正常情况下，由于神经、体液的调节作用，体内血量保持相对恒定。血量的相对恒定是维持正常血压和各组织、器官正常血液供应的必要条件。三、血液的理化
8、特性 (一)血液的比重 正常人全血的比重为1.0501.060。血液中红细胞数量越多，全血比重就越大。血浆的比重为1.0251.030，其高低主要取决于血浆蛋白的含量。红细胞的比重为1.0901.092，与红细胞内血红蛋白的含量呈正相关关系。利用红细胞和血浆比重的差异，可进行血细胞比容和红细胞沉降率的测定，以及红细胞与血浆的分离。 (二)血液的粘度 液体的粘度 (viscosity)来源于液体内部分子或颗粒问的摩擦，即内摩擦。如果以水的粘度为1，则全血
9、的相对粘度为45，血浆的相对粘度为1.62.4 (温度为37时)。当温度不变时，全觑的粘度主要决定于血细胞比容的高低，血浆的粘度主要决定于血浆蛋白的含量。全血的粘度还受血流切率的影响 (见第四章)。水、酒精、血浆等液体的粘度不随切率的改变而变化，称为牛顿液体 (Newtonian fluid)。全血为非牛顿液体，其粘度与切率呈反变关系，即在低切率条件下，血液的粘度增大。血液的粘度是形成血流阻力的重要因素之一。当某些疾病使微循环处的血流速度显著减慢时，红细胞可发生叠连和聚集，血液粘度升高，使血流阻力明显增大，从而影响微循环的正常灌注。 (三)血浆渗透压
10、0; 溶液渗透压 (osmotic pressure)的高低取决于溶液中溶质颗粒 (分子或离子)数目的多少，而与溶质的种类和颗粒的大小无关。血浆渗透浓度约为300mmol/L，即300mOsm/ (kg·H2O)，相当于770kPa或5 790mmHg血浆的渗透压主要来自溶解于其中的晶体物质。由晶体物质所形成的渗透压称为晶体渗透压 (crystal osmotic pressure)，它的80来自Na+和Cl-。血浆中虽含有多量蛋白质，但因蛋白质的分子量大，分子数量少，所形成的渗透压小，一般为1.3mOsm/ (kg·H2O)，约相当于3.3kPa或
11、25mmHg，由蛋白质所形成的渗透压称为胶体渗透压 (colloid osmotic pressure)。在血浆蛋白中，白蛋白的分子量小，其分子数量远多于球蛋白，故血浆胶体渗透压的7580来自白蛋白。若血浆中白蛋白的数量减少，即使其他蛋白增加而保持血浆蛋白总量不变，血浆胶体渗透压也将明显降低。 水和晶体物质可自由通过毛细血管壁，血浆与组织液中晶体物质的浓度几乎相等，它们所形成的晶体渗透压也基本相等。细胞外液中的晶体物质大部分不易通过细胞膜，而且细胞外液的晶体渗透压保持相对稳定，这对保持细胞内、外水的平衡和细胞的正常体积极为重要。血浆蛋白不易通过毛细血管壁，
12、所以虽然血浆胶体渗透压较低，但在调节血管内、外水的平衡和维持正常的血浆容量中起重要的作用。 在临床上和生理实验中所使用的各种溶液，其渗透压与血浆渗透压相等，称为等渗溶液 (iso-osmotic solution)，渗透压高于或低于血浆渗透压的溶液称为高渗或低渗溶液。浓度为0.85的：NaCl溶液为等渗溶液，红细胞悬浮于其中可保持正常形态和大小。须指出的是，并非每种物质的等渗溶液都能使悬浮于其中的红细胞保持其正常形态和大小，如1.9的尿素溶液虽然与血浆等渗，但红细胞置于其中后，立即发生溶血。这是因为尿素分子可自由通过红细胞膜，并依其浓度梯度进入红细胞，导致
13、红细胞内渗透压增高，水进入细胞，结果使红细胞肿胀破裂而发生溶血；NaCl却不易通过红细胞膜，因而不会发生上述现象。一般把能够使悬浮于其中的红细胞保持正常形态和大小的溶液称为等张溶液 (isotonic solution)。实际上，等张溶液是由不能自由通过细胞膜的溶质所形成的等渗溶液。因此，0.85NaCl溶液既是等渗溶液，也是等张溶液；1.9尿素虽是等渗溶液，却不是等张溶液。 (四)血浆pH值 正常人血浆pH值为7.357.45。血浆pH值的相对恒定有赖于血液内的缓冲物质，以及肺和肾的正常功能。血浆内的缓冲物质主要包括Na
14、HCO3/H2CO3、蛋白质钠盐蛋白质和Na2HPO4/NaH2PO4三个缓冲对，其中最重要的是NaHCO3/H2CO3。此外，红细胞内还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，等缓冲对，参与维持血浆pH值的恒定。当酸性或碱性物质进入血液时，血浆中的缓冲物质可有效地减轻酸性或碱性物质对血浆pH值的影响，特别是肺和肾在保持其正常功能，能排出体内过多的酸或碱的情况下，血浆pH值的波动范围就很小。第二节 血细胞生理一、血细胞生成的部位和一般过程 成人的各种血细胞均发源于骨髓。由于骨髓腔大约在妊娠
15、第5个月才形成，因此胚胎早期造血是在其他部位进行，使得在个体发育过程中造血中心发生一系列的变迁。胚胎发育早期是卵黄囊造血；从胚胎第二个月开始，由肝、脾造血；胚胎发育到第四个月以后，肝、脾的造血活动逐渐减少，骨髓开始造血并逐渐增强。出生时，几乎完全依靠骨髓造血，此时的骨髓腔完全被造血细胞充满。在婴幼儿期，由于缺乏造血功能的储备，在造血需要增加时，肝、脾的造血功能可被重新激活而参与造血以补充骨髓功能的不足，此时的骨髓外造血具有代偿作用。儿童4岁后，骨髓腔的增长速度超过造血细胞增加的速度，脂肪细胞进入骨髓，逐步填充多余的骨髓腔。到18岁左右时，虽然只有脊椎骨、髂骨、肋骨、胸骨、颅骨和长骨近端骨骺处才
16、有造血骨髓，但已足以进行正常造血。成人如果出现骨髓外造血，已无代偿意义，而是造血功能紊乱的表现。 各类血细胞均起源于造血干细胞。造血 (hemopoiesis)过程也就是各类造血细胞发育和成熟的过程。根据造血细胞的功能与形态特征，一般把造血过程分为造血干细胞 (hemopoietic stem cells)、定向祖细胞 (committed progenitors)和形态可辨认的前体细胞 (precursors)三个阶段。造血干细胞具有自我复制 (self renewal)和多向分化的能力。通过自我复制可保持自身细胞数量的稳定；通过多向分化则可形成各系定向祖细胞。此外，造血干细胞大多处于细胞周期之外，也即处于不进行细胞分裂的相对静止状态 (G0期)。一旦机体需要，可以有更多的造血干细胞从G0期进入细胞周期。因此，造血干细胞具有很强的增殖潜能。发育到定向祖细胞的阶段时，已经限定进一步分化的方向。将各系列的定向祖细胞在体外培养时，可形成相应血细胞的集落，即集落形成单位 (colony forming unit，CFU)。形成红细胞集落的定向祖细胞称为红系定向祖细胞 (CFU-E)，同理，定向
