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第三章 血液. 医学生理学教研室. 胡 志 苹. 血液 由血浆和血细胞组成的流体组织,是沟通各部分组织液以及和外环境进行物质交换的场所。 血液的功能. 1 .运输功能 2 .缓冲酸碱功能 3 .维持体温相对恒定 4 .生理止血功能和机体防御功能. 第一节 血液的组成和理化特性. 一、血液的组成. ( 一)血浆的功能. 1 .形成血浆胶体渗透压 2 .结合蛋白; 3 .载体功能 4 .参与凝血 - 纤溶的生理性止血过程 5 .抵御病原微生物 6 .营养功能. (二)血细胞. 红细胞、白细胞、血小板.
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第三章 血液 医学生理学教研室 胡 志 苹
血液由血浆和血细胞组成的流体组织,是沟通各部分组织液以及和外环境进行物质交换的场所。血液由血浆和血细胞组成的流体组织,是沟通各部分组织液以及和外环境进行物质交换的场所。 血液的功能 1.运输功能 2.缓冲酸碱功能 3.维持体温相对恒定 4.生理止血功能和机体防御功能
第一节 血液的组成和理化特性 一、血液的组成
(一)血浆的功能 1.形成血浆胶体渗透压 2.结合蛋白; 3 .载体功能 4.参与凝血-纤溶的生理性止血过程 5.抵御病原微生物 6.营养功能
(二)血细胞 红细胞、白细胞、血小板 血细胞比容血细胞在全血中所占的容积百分比 测定方法抗凝; 比容管; 离心
二、血量 指全身血液的总量。 循环血量、补充循环血量 血液总量:相当于体重的7%-8%,即70-80ml/kg。
三.血液的理化特性 (一)血液的比重 全血比重:与红细胞数量有关 血浆比重:与血浆蛋白含量有关 (二)血液的粘度 粘度:液体内部分子或颗粒间的摩擦形成 血液粘度是形成血流阻力的重要因素之一
★ (三)血浆渗透压 1.渗透现象与渗透压 半透膜是一种只能让水分子自由通过的膜结构。所有的细胞膜以及毛细血管壁都属于生物半透膜。 渗透:水分透过半透膜,由低浓度一侧向高浓度一侧溶液转移的现象。 渗透压:指半透膜一侧的溶质颗粒对半透膜别一侧水分子的吸引力,即“吸水力”。 ★ 渗透压的大小与单位体积内不能透过半透膜的溶质颗粒数量成正比,与溶质颗粒的种类及大小无关。
★2.血浆渗透压的组成及其作用 ①血浆晶体渗透压 由晶体物质形成,主要是Na+, Cl-。 作用:维持细胞内外的水平衡; 维持细胞正常形态与功能。 ②血浆胶体渗透压 由血浆蛋白形成,主要是白蛋白。 作用:维持血管内外水平衡及血容量
高渗 等渗 低渗
(四)血浆的pH 7.35-7.45 取决于血浆中HCO3-/H2CO3的比值
造血 干细胞 定向 祖细胞 前体细胞 血细胞 第二节 血细胞生理 一、血细胞生成的部位和一般过程 造血:各类造血细胞的发育、成熟的过程 造血干细胞具有自我复制与多向分化的能力。
二、红细胞生理 (一)红细胞的数量与形态 1.数量 正常成人:男性 (4.5-5.5)× 1012/L 女性 (3.8-4.6)× 1012/L 2.形态结构:双凹圆碟形,无核 3.血红蛋白 贫血红细胞数量、血红蛋白浓度低于正常。
★ (二)红细胞的生理特征与功能 1.红细胞的生理特征 选择通透性、可塑变形性 悬浮稳定性、渗透脆性 (1)红细胞膜的选择通透性 ①CO2、O2、尿素可自由通过 ②负离子如Cl-、HCO3-较易通过 ③Na+、K+难通过:低温贮存,K+浓度↑ (2)红细胞的可塑变形性
(3)★红细胞的悬浮稳定性 悬浮稳定性 红细胞彼此保持一定的距离,较稳定地悬浮于血浆中不易下沉的特性。临床使用红细胞沉降率评价. 影响悬浮稳定性的因素. (4)红细胞的渗透脆性 指红细胞对低渗溶液的抵抗力 2.红细胞的功能:运输O2和CO2;缓冲酸碱
★ (三)红细胞的生成调节 1.红细胞生成所需的原料 基本原料:蛋白质和铁 辅助因子:叶酸和维生素B12 (1)维生素B12 吸收与内因子有关,运输与转钴蛋白结合,增加叶酸在体内的利用率。 (2)叶 酸 维生素B12活化后参加DNA的合成。 叶酸与维生素B12缺乏都引起巨幼红细胞性贫血。
(3)铁合成血红蛋白的必需原料。 95%来自体内铁的再利用。 缺铁,使合成血红蛋白不足,引起小细胞低色素性 贫血,即缺铁性贫血。
(图3-3 EPO调节红细胞生成的反馈环) 2.红细胞生成的调节 爆式促进激活物、EPO、雄激素 (1)促红细胞生成素EPO 由肾皮质管周细胞产生,对组织中氧分压的降低敏感 促进生成过程各时期红细胞的增殖与分化。
(2)雄激素 ①促进肾脏促红细胞生成素的生成; ②直接作用于骨髓,促进骨髓红细胞的生成及释放。
四.血小板生理 血小板 体积小,无核,双面微凸圆盘状,有伪足而呈不规则形状。 (一)血小板的数量和功能 正常值:(100-300)× 109/L 功能:①维护血管壁完整性; ②参与生理性止血过程。
(二)血小板的生理特性 1.粘附 血小板与非血小板表面的粘着,称为血小板的粘附。 2.释放 血小板受到刺激后,将贮存在致密体、α- 颗粒或溶酶体内的许多物质排出的现象,称为血小板释放。
3.聚集 血小板彼此粘着的现象。 4.收缩 与收缩蛋白有关。 类似肌肉收缩蛋白系统。 5.吸附 吸附凝血因子, 增加局部凝血因子浓度。
(三)血小板的生成和调节 由成熟的巨核细胞胞质裂解下来的具有生物活性的小块胞质。 受血小板生成素(TPO)调节。 (四)血小板破坏
第三节 生理性止血 生理性止血 正常情况下,小血管破损后引起的出血在几分钟内会自行停止的现象。 生理性止血过程: 血管挛缩 血小板血栓的形成 纤维蛋白凝块的形成与维持。
血管损伤 血管内皮下组织 血管收缩 5-HT、TXA2血小板激活 凝血系统激活 (粘附、聚集、释放) 血小板止血栓 纤维蛋白形成 (初步止血) 血凝块形成 (有效止血)
二、 血液凝固 血液凝固:指血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状态的过程。 1.凝血因子 ★ 2. 凝血过程
FⅡ 凝血酶原激活物FⅡa (一)凝血因子 血浆与组织中直接参与血液凝固的物质 1. FⅣ是Ca2+,其余均为蛋白质 2.丝氨酸蛋白酶 包括FⅡ、FⅦ、FⅨ、FⅩ、 FⅪ、FⅫ、前激肽释放酶; 激活后能对特定肽链有限水解。
3. 辅助因子 FⅢ、 Ca2+、FⅧ、FⅤ、高分子激肽原 4.依赖VitK的凝血因子 FⅡ、FⅦ、FⅨ、FⅩ 含r-羧基谷氨酸,和Ca2+结合暴露磷脂结合部位。 5.FⅦ须与FⅢ结合才能作用;FⅢ存在于血管外,脑、肺、胎盘中含量高。
★ (二)凝血的过程 1.凝血酶血激活物的生成 凝血酶原激活物 2.凝血酶的生成 凝血酶原 凝血酶 3.纤维蛋白的生成 纤维蛋白原 纤维蛋白
1.凝血酶血激活物的生成 ①内源性途径(内源性凝血) 完全由血管内的凝血因子参与完成。 启动方式 血液与异物表面的接触。 异物表面 除正常、完整血管壁以外的任何接触面都是异物表面。
内源性凝血 接触异面 激肽释放酶 Ⅻ Ⅻa HK 前激肽释放酶 Ⅺ Ⅺ a Ca2+ Ⅸ Ⅸa Ⅷa Ca2+ 血小板磷脂表面
内源性凝血 接触异面 激肽释放酶 Ⅻ Ⅻa HK 前激肽释放酶 Ⅺ Ⅺ a Ca2+ Ⅸ Ⅸa Ⅷa Ca2+ 血小板磷脂表面 Ⅹ Ⅹa Ⅴa凝血酶原 Ca2+ 激活物 血小板磷脂表面
1.凝血酶血激活物的生成 ②外源性途径 (外源性凝血,血管外FⅢ参与) 启动方式 血管破损,组织因子与血液接触 a. FⅢ与FⅦ形成1:1复合物; b. FⅢ提供磷脂表面,必须有Ca2+参加; c. FⅢ可提高FⅦa的催化效率。
外源性凝血 细胞损伤 组织因子(TF) Ⅶ Ca2+
外源性凝血 细胞损伤 组织因子(TF) Ⅶ Ca2+ 凝血酶原 激活物 Ⅹa Ⅹ Ⅴa Ca2+ 组织因子磷脂表面
内源性凝血 接触异面 激肽释放酶 Ⅻ Ⅻa HK 前激肽释放酶 Ⅺ Ⅺ a Ca2+ Ⅸ Ⅸa Ⅷa Ca2+ 血小板磷脂表面 外源性凝血 细胞损伤 组织因子(TF) Ⅶ Ca2+ Ⅹ Ⅹa Ⅴa凝血酶原 Ca2+ 激活物 血小板磷脂表面 Ⅹa Ⅹ Ⅴa Ca2+ 组织因子磷脂表面
凝血酶原 凝血酶原激活物 凝血酶 凝血酶的作用: ①水解纤维蛋白原生成纤维蛋白; ②可激活FⅤ、FⅦ、FⅧ、FⅪ、FⅫ及FⅩⅢ; ③活化血小板以提供磷脂表面; ④激活蛋白C系统,从而灭活FⅤa、FⅧa。
★小 结 1.血液凝固过程是一个瀑布式的连锁反应,凝血因子相继激活,最终生成纤维蛋白 2.血液凝固过程中,只在凝血酶原激活物生成时,有内源性途径与外源性途径两种形式。此后,两条途径归于统一,以相同的方式生成凝血酶和纤维蛋白。 3.内源性凝血与外源性凝血都必须有凝血因子进行催化的场所 —— 磷脂表面,同时都必须要有Ca2+参与。 4.调节蛋白FⅧ、FⅤ使反应过程加速。
内源性凝血 接触异面 激肽释放酶 Ⅻ Ⅻa HK 前激肽释放酶 Ⅺ Ⅺ a Ca2+ Ⅸ Ⅸa Ⅷa Ca2+ 血小板磷脂表面 外源性凝血 细胞损伤 组织因子(TF) Ⅶ Ca2+ Ⅹ Ⅹa Ⅴa凝血酶原 Ca2+ 激活物 血小板磷脂表面 Ⅹa Ⅹ Ⅴa Ca2+ 组织因子磷脂表面 凝血酶原 凝血酶 纤维蛋白原 纤维蛋白单体 ⅩⅢa ⅩⅢ 稳定的纤维蛋白多聚体 Ca2+
(三)血液凝固的控制 1.血管内皮的抗凝作用 (1)屏障作用 (2)分泌多种活性物质抗凝 PGI2、NO、硫酸乙酰肝素蛋白多糖 组织因子途径抑制物(TFPI) 抗凝血酶Ⅲ、凝血酶调节蛋白(TM) 组织型纤溶酶激活物
2. 纤维蛋白、血流及单核细胞的作用 (1)纤维蛋白的吸附 (2)血流的稀释 (3)单核巨噬细胞的吞噬
3.生理性抗凝物质 ★ (1) 丝氨酸蛋白酶抑制物 抗凝血酶Ⅲ:肝脏、血管内皮生成。 作用:灭活FⅡa、FⅨa、FⅩa、FⅪa、FⅫa 机理:分子中的精氨酸残基与凝血因子活性部位的丝氨酸残基结合。 肝素可增强抗凝血酶Ⅲ的作用。
(2)蛋白质C系统 包括蛋白质C、凝血酶调节蛋白、蛋白质S、蛋白质C的抑制物。 蛋白质C由肝脏合成需VitK,蛋白质S是辅助因子。 作用: ①灭活FⅤa、FⅧa; ②抑制FⅩ、凝血酶原的激活; ③促进纤溶。
(3)组织因子途径抑制物(TFPI) 由小血管内皮细胞产生,抑制外源性凝血过程及FⅦa-TF对FⅨ的激活。 Ca2+ FⅢa FⅦa TFPI 变构 (-) FⅢa-FⅦa- TFPI- FⅩa FⅩa
★ (4) 肝素 由肥大细胞及嗜碱性粒细胞产生,肺、心、肝、肌肉含量丰富。 作用: ①间接增强抗凝血酶Ⅲ的活性; ②刺激血管内皮细胞释放TFPI; ③增强蛋白C的活性; ④刺激血管内皮细胞释放纤溶酶原激活物,增强纤维蛋白溶解。
三、止血栓的溶解 纤维蛋白溶解 纤维蛋白分解液化的过程 纤溶系统 纤溶酶原、纤溶酶、 纤溶酶原激活物 (一)纤溶酶原的激活 (二)纤维蛋白与纤维蛋白原的降解
(一)纤溶酶原的激活 纤溶酶主要由肝脏生成 激活物 1.组织型纤溶酶原激活物(t-PA) 甲状腺、肺、子宫、肾上腺含量高 2.尿激酶型纤溶酶原激活物(u-PA) 3.激肽释放酶、 FⅫa 纤溶酶的作用 ①水解纤维蛋白和纤维蛋白原; ②水解凝血因子 FⅡ、FⅤ、FⅧ、FⅫ
纤维蛋白 纤溶酶 纤维蛋白降解产物 纤维蛋白原 (二)纤维蛋白与纤维蛋白原的降解 纤维蛋白降解产物 可溶,抗凝
(三)纤溶抑制物 1.纤溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1) 内皮细胞生成 灭活组织型纤溶酶原激活物及尿激酶 2.α2- 抗纤溶酶 肝脏生成;灭活纤溶酶