第三章 血液 (blood) 董 俊 长沙医学院生理教研室
内 容 一、血液的组成和理化特性 二、血细胞的生理 三、生理性止血 四、血型和输血原则
血液的组成 血液 血浆(plasma) 血细胞 红细胞(RBC) 白细胞(WBC) 血小板(platelet)
血细胞比容(hematocrit): 正常值:成年男性:40%-50% 成年女性:37%-48% 贫血,血细胞比容 严重脱水,血细胞比容 血细胞在全血中所占的容积百分比。 正常值:成年男性:40%-50% 成年女性:37%-48% 贫血,血细胞比容 严重脱水,血细胞比容
血浆成分: 水(>90% ) 晶体物质: 电解质 小分子有机化合物 气体 蛋白质:血浆蛋白(盐析法) 白蛋白(A)、球蛋白(G)和纤维蛋白原
血浆蛋白的生理功能: 1、形成胶体渗透压 2、运输功能 3、参与凝血和抗凝血功能 4、免疫功能 5、营养功能 6、缓冲作用
血量(blood volume) 定义:人体内血液的总量。占体重的7-8%, 即70-80ml/kg。 分类: 循环血量(80%):心血管中流动的血量 贮存血量(20%):肝、肺、皮下静脉丛等
血液的理化特性 比重:全血:1.050-1.060(红细胞数量) 粘度:液体分子的内摩擦。 全血:4-5(血细胞比容) 血浆:1.025-1.030(血浆蛋白) 红细胞:1.090-1.092(血红蛋白) 粘度:液体分子的内摩擦。 全血:4-5(血细胞比容) 血浆:1.6-2.4(血浆蛋白) 血浆pH值:7.35-7.45,NaHCO3/H2CO3=20 血浆渗透压:血浆渗透压为770kPa
血浆渗透压 渗透现象:水通过半透膜的现象。 渗透压:半透膜两侧溶液中溶质颗粒吸水的力 量。大小取决于溶质颗粒的多少,与 只允许水分子自由通过 渗透现象:水通过半透膜的现象。 渗透压:半透膜两侧溶液中溶质颗粒吸水的力 量。大小取决于溶质颗粒的多少,与 颗粒的大小,种类无关。 渗透规律 :渗透压低 渗透压高 水
等渗溶液(iso-osmotic solution): 渗透压=血浆渗透压 5%葡萄糖,0.9%NaCl,1.9%尿素 低渗溶液:渗透压<血浆渗透压 高渗溶液:渗透压>血浆渗透压 等张溶液(isotonic solution) :使悬浮于其 中的红细胞保持正常形态和大小的溶液。
血浆晶体渗透压(crystal osmotic pressure) 形成:晶体物质(Na+, Cl-) 作用:调节细胞内外水平衡 维持细胞的正常体积 血浆胶体渗透压(colloid osmotic pressure) 形成:血浆蛋白(白蛋白) 作用:调节毛细血管内外水平衡 维持正常的血浆容量
血细胞的生成 部位 胚胎第4个月 胚胎第2个月 卵黄囊 肝、脾 骨髓↑肝、脾↓ 骨髓 骨髓、肝、脾 部分骨髓 出生时 婴幼儿 18岁
造血过程
红细胞生理 (1)量和形态 (2)生理特征 (3)生理功能 (4)生成和调节 (5)破坏
量 正常值:成年男性:4.0-5.5×1012/L 成年女性:3.5-5.0×1012/L 血红蛋白(Hemoglobin,Hb) : 贫血(anemia):血液中红细胞数量、血红蛋白 低于正常。
形态
红细胞的生理特征 可塑变形性(plastic deformation ): 定义:正常红细胞在外力作用下具有变 形的能力。 影响因素:红细胞的几何形状 红细胞内粘度 红细胞膜的弹性
红细胞挤过脾窦的内皮细胞裂隙(大鼠) (Greger R.1996,p1655)
悬浮稳定性(suspension stability) 定义:红细胞相对稳定的悬浮在血浆中。 红细胞沉降率(血沉,ESR):红细胞下沉的速度。 成年男性:0-15mm/h;成年女性:0-20mm/h 影响因素:血浆成分 血沉加快:纤维蛋白原、球蛋白、胆固醇增加 血沉减慢:白蛋白、卵磷脂增加
渗透脆性(osmotic fragility) 定义:红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀破裂的特性。 ∝1/抵抗力 0.42%:红细胞开始溶血 0.35%:红细胞完全溶血
红细胞的功能 ①运输O2和CO2 ②缓冲功能 ③免疫功能
红细胞的生成 造血干细胞 红系祖细胞 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 骨髓 血液 DNA合成 Hb合成
血红蛋白的合成 Fe2+:食物(5%);衰老的红细胞(95%) 蛋白质 缺铁性贫血 DNA的合成 叶酸 维生素B12:内因子 巨幼红细胞性贫血
红细胞生成的调节
红细胞的破坏 寿命:120天 原因:红细胞脆性增加,变形能力降低 分类: 血管内破坏: 与血管壁撞击发生破裂 血管外破坏: 在脾、骨髓被巨噬细胞吞噬
白细胞生理 1、分类和数量 2、生理特性和功能
白细胞的分类和数量 正常值: 成人 4.0-10.0×109/L 中性粒细胞(N) 嗜酸性粒细胞(E) 粒细胞 嗜碱性粒细胞(B) (G) 单核细胞(M) 淋巴细胞(L) 无粒细胞
白细胞的生理特性和功能 吞噬 游走 功能:参与防御功能 生理特性:变形、游 走、趋化、吞噬、 分泌 白细胞渗出
中性粒细胞(neutrophil):50%-70% 吞噬:细菌或细菌毒素、衰老红细胞等 单核细胞(monocyte):3%-8% 巨噬细胞(macrophage):吞噬;分泌 树突状细胞(dendritic cell):抗原呈递
嗜酸性粒细胞(eosinophil):0.5%-5% 嗜碱性粒细胞(basophil):0-1% 肝素:抗凝血作用;加速脂肪的分解 组胺、白三烯:参与过敏反应 嗜酸性粒细胞趋化因子A:吸引嗜酸性粒细胞 嗜酸性粒细胞(eosinophil):0.5%-5% ①抑制嗜碱性粒细胞在Ⅰ型超敏反应中的作用 ②参与对蠕虫的免疫反应
淋巴细胞(lymphocyte):20%-40% 功能:参与免疫应答 分类: T淋巴细胞:参与细胞免疫 B淋巴细胞:参与体液免疫 自然杀伤细胞(NK):参与天然免疫
血小板生理 生成:骨髓中成熟的巨核细胞 数量:100-300×109/L 寿命:7-14天 调节:血小板生成素(TPO) 生理特性:黏附、释放、聚集、收缩和吸附
①黏附(adhesion): 血小板与非血小板表面的黏着。 血管 内皮 损伤 血小板 胶原纤维 GPⅠb vWF
血小板 血小板 ②释放(release): 致密体:ADP、ATP、5-HT等 α-颗粒:vWF、纤维蛋白原、PF4等 血栓烷A2(TXA2) ③聚集(aggregation):血小板与血小板之间的相互黏着。 Ca2+ 致聚剂 致聚剂 血小板 血小板 GPⅡb/Ⅲa GPⅡb/Ⅲa 纤维蛋白原
血小板聚集 膜磷脂 花生四烯酸 PGG2,PGH2 TXA2 cAMP↓Ca2+↑ PGI2 cAMP↑Ca2+↓ 血小板聚集 + - 环加氧酶 PGG2,PGH2 TXA2合成酶 (血小板) TXA2 cAMP↓Ca2+↑ PGI2 cAMP↑Ca2+↓ 血小板聚集 + - PGI2合成酶 (内皮) 阿司匹林 血小板聚集
④收缩:收缩蛋白 血小板活化→Ca2+浓度↑→收缩 ⑤吸附:有利于血液凝固和生理性止血
血小板的生理功能: ①维持血管内皮的完整性 ②参与生理性止血
生理性止血(hemostasis) 定义:正常情况下,小血管破损后引起的 出血在几分钟内自行停止的现象。 衡量指标:出血时间(bleeding time,BT) Duck法 :1-3min (已趋向被淘汰) IVY 法 :2-7min (正趋向被淘汰) TBT法/模片法:2.3-9.5min(最理想)
生理性止血的基本过程: (1)血管收缩 (2)血小板止血栓形成 (3)血液凝固
(1)血管收缩 作用:减少出血 机制 1)损伤性刺激 2)局部血管肌源性收缩 3)血小板释放缩血管物质:5-HT、TXA2
(2)血小板止血栓形成 机制: 1)血小板黏附:定位作用 2)血小板聚集:形成血小板止血栓 作用:堵塞伤口,初步止血。
(3)血液凝固 机制:纤维蛋白原转变成纤维蛋白 作用:二期止血
血管损伤 血管内皮下胶原暴露 血小板激活 (黏附、聚集、释放) 血小板止血栓形成(初步止血) 血凝块形成(二期止血) 凝血系统激活 纤维蛋白形成 5-HT TXA2 血管收缩
血液凝固(blood coagulation) 定义:血液由流动的液体状态变成不能流动 的凝胶状态的过程。 凝血因子(coagulation factor): ①14个,FⅠ-FⅩⅢ,肝脏合成 ②化学本质:Ca2+、磷脂、蛋白质(多数) ③以酶原形式存在。例如:FⅡ FⅡa ④存在部位:FⅢ(组织),其余(血浆) +
凝血过程 凝血酶原酶复合物 凝血酶原(Ⅱ) 凝血酶(Ⅱa) 纤维蛋白原(Ⅰ) 纤维蛋白单体(Ⅰa) Ca2+ ⅩⅢa ⅩⅢ 纤维蛋白多聚体
凝血酶原酶复合物的形成 内源性的凝血途径 外源性的凝血途径 胶原、异物 组织损伤 Ⅻ Ⅻa Ⅲ Ⅺ Ⅺa Ca2+ Ⅶa Ⅲ Ⅷa Ⅸ Ⅸa K PK Ⅻ Ⅻa Ⅲ HK Ⅺ Ⅺa Ca2+ Ⅶa Ⅲ Ⅷa Ⅸ Ⅸa PL Ca2+ PL Ca2+ Ⅹ Ⅹa Ⅹ Ⅴa PL Ca2+
凝血过程 表面激活
凝血时间(clotting tme,CT) 采血开始到血液凝固需要的时间。(4-12min) 检测凝血因子是否缺乏或减少 血清(serum): 血液凝固后,血凝块回缩释出的淡黄色液体。 与血浆区别:缺乏纤维蛋白原,部分凝血因子 增加部分血小板释放的物质
血液凝固的调控 1、血管内皮的抗凝作用 (1)屏障作用 (2)合成生理性的抗凝物质 2、纤维蛋白吸附,血流稀释和单核-巨噬细 胞吞噬
抗凝血酶: 丝氨酸蛋白酶抑制物: 抗凝血酶、肝素辅因子Ⅱ、C1抑制物等 抗凝机制: 与丝氨酸残基结合灭活凝血因子 需要肝素参与
蛋白质C系统:TM、PC、PS、蛋白质C抑制物 PC:激活:凝血酶与TM结合 作用机制:灭活FⅧa和FⅤa; 促进纤维蛋白的溶解
组织因子途径抑制物(TFPI) PGI2、NO:抑制血小板的聚集 组织型的纤溶酶原激活物(t-PA) 机制:灭活FⅩa和FⅦa-组织因子复合物 PGI2、NO:抑制血小板的聚集 组织型的纤溶酶原激活物(t-PA) 溶解形成的纤维蛋白,保证血管的通畅
纤维蛋白溶解(fibrinolysis) 纤溶酶原激活物 (t-PA、u-PA、FⅫa、K) 纤溶酶原激活物抑制剂 (PAI-1) 纤溶酶抑制剂 (α2抗纤溶酶) 纤溶酶原 纤溶酶 纤维蛋白(原) 纤维蛋白降解产物
血型(blood group) 定义:红细胞膜上特异性抗原的类型。 凝集原(agglutinogen) 凝集素(agglutinin) 在凝集反应中,红细胞膜上的特异性抗原。 糖和多肽 凝集素(agglutinin) 与红细胞膜上的凝集原起反应的特异性抗体。 γ-球蛋白
ABO血型系统 分型依据:红细胞膜上是否存在A抗原和B抗原。 分型: 血型 血型抗原(凝集原) 血型抗体(凝集素) A A 抗B 血型 血型抗原(凝集原) 血型抗体(凝集素) A A 抗B B B 抗A AB A和B 无 O 无 抗A和抗B
ABO血型抗原 A、B、H抗原 ABO血型抗体 天然抗体:IgM, 不易通过胎盘 免疫抗体:IgG, 容易通过胎盘
ABO血型的遗传 9号染色体(9q34.1-q34.2)上的A、B、O三个等位基因控制 ABO血型基因型和表现型 基因型 表现性 OO O 基因型 表现性 OO O AA、AO A BB、BO B AB AB
ABO血型的定型 正向定型 B型血清 A型血清 O型血清 血型 (抗A) (抗B) (抗A、B) - - - O + - + A
反向定型 B型RBC A型RBC O型RBC 血型 + + - O - + - A + - - B - - - AB
Rh血型系统 分型: Rh阳性:红细胞膜上有D抗原 Rh阴性:红细胞膜上无D抗原 特点: 不含抗Rh的天然抗体,能产生免疫抗体 抗体为IgG,可以通过胎盘
输血原则 同型输血 输血前做交叉配血试验 O型:万能供血者?;AB型:万能受血者? 红细胞 红细胞 主次侧均不凝集 配血相合,可输血 主侧凝集 配血不合,不可输血 主侧不凝集,次侧凝集 基本相合,谨慎输血 供血者 受血者 主侧 次侧 血清 血清 O型:万能供血者?;AB型:万能受血者?
谢谢!