第五章 血 液
血液(blood)是一种循环流动的液态结缔组织,由红细胞、白细胞、血小板和血浆构成。大多数哺乳动物全身血量约占体重的7%-8%;其中,有形成分占血液容积的35%-55%,血浆占45%-65%。 血细胞:红细胞和白细胞总称为~。 血液有形成分:血细胞和血小板总称为~。 血涂片(Wright或Giemsa染色):观察血细胞形态最常用的方法。染色液含亚甲蓝、伊红、天青等,能将各种血细胞一次染出。
一、血浆 是血液细胞间质,为浅黄色,有黏性的透明液体。包括 水(91%)、血浆蛋白、脂蛋白、酶、激素、维生素、无机 盐和各种代谢产物。 其功能为:①运载血细胞、血小板、营养物质和机体代 谢物;②所含补体蛋白和免疫球蛋白参与机体的免疫机能; ③运输各种激素,参与机体体液调节;④所含纤维蛋白原 及凝血因子参与血凝;运输无机盐参与体液酸碱平衡和渗 透压调节等。 血清:是血液凝固后析出的淡黄色、清亮液体。
二、血液有形成分 (一)红细胞 (erythrocyte, red blood cell) 1.形态结构:大多数哺乳动物成熟红细胞表面光滑,双凹圆盘状,中央较薄,周缘较厚,无核,无细胞器,胞质内充满血红蛋白,呈红色。 血红蛋白的主要功能是结合与运输O2和CO2,即供给全身细胞所需的O2,并带走细胞所产生的大部分CO2。 2.寿命:红细胞的平均寿命约120 天。老化的红细胞被脾和肝脏的巨噬细胞吞噬清除。 3.网织红细胞(reticulocyte):是新生的红细胞从骨髓进入血液,细胞内尚残留部分核糖体。用煌焦油蓝染色呈细网状,故称网织红细胞。在血流中1天后完全成熟,核糖体消失。 4.变形性:当红细胞通过毛细血管时,可改变形状。原因是红细胞膜固定在一个能变形的圆盘状的网架结构上,称红细胞膜骨架(其主要成分为血影蛋白和肌动蛋白)。遗传性球形红细胞症的血影蛋白分子结构异常,变形性差,易被脾巨噬细胞吞噬清除,导致先天性溶血性贫血。
图1 红细胞模式图及光镜图(油镜)
图6 血涂片示网织红细胞 (煌焦油蓝染色)
图2 血细胞扫描电镜图 (E红细胞 G粒细胞 L淋巴细胞 M单核细胞 P血小板)
图3 红细胞(R)电镜图 红细胞变形穿越脾、 血窦内皮细胞(E)间隙
图5 巨噬细胞吞噬红细胞扫描电镜图
(二)白细胞(leukocyte, white blood cell,WBC) 是具有细胞核和细胞器的球形细胞。根据有无特殊颗粒,分为有粒白细胞和无粒白细胞。有粒白细胞又根据颗粒对染料的亲和性不同,分为嗜中性、嗜酸性和嗜碱性粒细胞。 白细胞从骨髓进入血液,24小时内以变形运动穿过血管壁,进入结缔组织或淋巴组织,发挥防御和免疫作用。
1.中性粒细胞(neutrophilic granulocyte) 形态:数量最多,呈球形,直径7-15µm;核形态多样,呈杆状或分叶(2-3叶多见)。胞质染成粉红色,含许多细小颗粒。① 嗜天青颗粒呈浅紫色,占20%,为溶酶体,含酸性磷酸酶、髓过氧化物酶等酸性水解酶类; ② 特殊颗粒呈浅红色,80%,为分泌颗粒,含溶菌酶、吞噬素等。 功能:趋化作用,吞噬细菌和异物。大量吞噬后死亡,变为脓细胞。
图7 中性粒细胞模式图(示杆状核演变至5叶核) 数量最多 图7 中性粒细胞模式图(示杆状核演变至5叶核)
图8 血涂片示中性粒细胞(2叶核;油镜)
特殊颗粒 嗜天青颗粒 图9 中性粒细胞超微结构模式图
图10 中性粒细胞电镜图 ( ↑特殊颗粒 △嗜天青颗粒)
吞噬的细菌 细胞核 糖原 吞噬体 特殊颗粒 图11 中性粒细胞吞噬细菌电镜图
2.嗜碱性粒细胞(basophilic granulocyte, basophil) 形态:数量最少,细胞呈球形,直径10-15µm ,核分叶、S形或不规则; 胞质内含大小不等、分布不匀的嗜碱性颗粒,呈橘红色,颗粒含肝素、组胺、嗜酸性粒细胞趋化因子等。 功能:参与过敏反应的形成。
图12 血涂片示嗜碱性粒细胞(油镜)
图13 嗜碱性粒细胞 (左:超微结构模式图 右:电镜图)
3.嗜酸性粒细胞(eosinophil) 形态:细胞呈球形,直径8-20µm ,核多2 叶,胞质内充满粗大的鲜红色嗜酸性颗粒,内含组胺酶、芳基硫酸酯酶及阳离子蛋白。 功能:①组胺酶分解组胺;②芳基硫酸酯酶灭活白三烯,从而抑制过敏反应;③阳离子蛋白杀灭寄生虫。
图14 血涂片示嗜酸性粒细胞(左;油镜)
图15 嗜酸性粒细胞 (左:超微结构模式图 右:电镜图)
4.单核细胞(monocyte) 形态:是体积最大的白细胞,直径10-20µm ;胞质弱嗜碱性呈灰蓝色,含许多嗜天青颗粒;核呈肾形、马蹄铁形或不规则,染色质颗粒细而松散,着色浅; 功能:进入结缔组织后分化成巨噬细胞。
图16 血涂片示单核细胞(油镜)
图17 单核细胞电镜图
5.淋巴细胞(lymphocyte) 形态:呈球形,直径为5-20µm,核大,胞质少,富含游离核糖体,可含溶酶体。根据体积大小分为小、中、大三种类型,小淋巴细胞,5-8µm ,胞质少,强嗜碱性,核圆有侧凹,染色质块状着色深;中淋巴细胞,9-12µm ,胞质稍多,含少量嗜天青颗粒,核染色质略稀疏,着色略浅;大淋巴细胞,13~20µm。 血液中以小淋巴细胞为主(90%),有部分中淋巴细胞;大淋巴细胞存在于淋巴组织中。组织中,三种淋巴细胞可相互转换。 分类:根据发生部位、表面特征和免疫功能,分为①胸腺依赖淋巴细胞(thymus dependent lymphocyte, T细胞),产生于胸腺,占75%;②骨髓依赖淋巴细胞(bone marrow dependent lymphocyte, B细胞),产生于骨髓,占10%~15%,受抗原刺激后增殖分化为浆细胞,产生抗体; ③自然杀伤细胞(nature killer cell,NK细胞),占10%。 功能:参与免疫应答,抵御疾病。
图18 淋巴细胞光镜与电镜结构模式图
图19 血涂片示中淋巴细胞(左)和小淋巴细胞(右)
图20 淋巴细胞电镜图
(三)血小板(blood platelet) 1.形态结构:LM,双凸圆盘状,直径2~4µm ;受刺激后伸出突起;在血涂片上常聚集成群;分中央颗粒区(含血小板颗粒)和周边透明区;EM,透明区含有微管和微丝;颗粒区有特殊颗粒(α颗粒)、致密颗粒和少量溶酶体;有开放小管系和致密小管系。 2.功能:特殊颗粒含血小板因子Ⅳ、血小板源性生长因子(PDGF)等,致密颗粒含5-羟色胺、钙离子等,参与止血和凝血,促进内皮细胞增殖、修复血管。 3.来源:是骨髓巨核细胞脱落的胞质小块。 4.寿命:7-14天。
图21 血涂片示聚集的血小板和嗜酸性粒细胞
图22 血涂片示单个血小板和淋巴细胞
图23 血小板超微结构模式图
图24 血小板电镜图 (1横切面 2纵切面 3膜 4糖衣 5线粒体 6血小板颗粒 7小管系 8糖原颗粒)
三、血细胞发生 是指血细胞生成的过程。 1.血细胞的起源:最初起源于胚外卵黄囊血岛,以后迁移至肝、脾和骨髓。哺乳动物出生后,骨髓是主要的造血器官;成年动物仅躯干骨具有造血功能。 2.发生过程:血细胞由红骨髓中的造血干细胞经增殖和分化形成。造血干细胞在一定条件下,分化为造血祖细胞,再分化为某一系的血细胞。某一系的血细胞通常经历原始阶段 幼稚阶段 成熟阶段,其形态演变规律为①胞体,由大变小(巨核细胞反之);②胞核,由大变小,红细胞核最后消失,粒细胞核由圆形变成杆状、分叶,巨核细胞核由小变大;染色质由细疏变粗密,着色由浅变深,核仁由明显渐消失;③胞质:由少变多,嗜碱性渐变弱(单核和淋巴细胞除外),特殊结构从无到有,逐渐增多;④分裂能力:从有到无(淋巴细胞除外)。
图30 血细胞发生示意图
原单核细胞 幼单核细胞 单核细胞 图35 单核细胞的发生
图36 血小板的发生