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生 理 学. PHYSIOLOGY. 蔡文杰 usstmed@yahoo.cn. 第三章 血液. 血液的功能 运输:营养物质、代谢产物、激素 调节功能: pH 、体温 防御和保护:免疫、血液凝固. 第一节 血液的组成和理化特性. 血液的组成:血浆+血细胞. 血液的组成. 血浆 晶体物质溶液 :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 血浆蛋白 :白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原 血浆与组织液相比蛋白质浓度明显高,其他物质两者的含量相似 肝病时常引起血浆白蛋白 / 球蛋白的比值下降. 血液的组成. 血浆蛋白的主要功能
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生 理 学 PHYSIOLOGY 蔡文杰 usstmed@yahoo.cn
第三章 血液 • 血液的功能 • 运输:营养物质、代谢产物、激素 • 调节功能:pH、体温 • 防御和保护:免疫、血液凝固
第一节 血液的组成和理化特性 • 血液的组成:血浆+血细胞
血液的组成 • 血浆 • 晶体物质溶液: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 • 血浆蛋白:白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原 • 血浆与组织液相比蛋白质浓度明显高,其他物质两者的含量相似 • 肝病时常引起血浆白蛋白/球蛋白的比值下降
血液的组成 • 血浆蛋白的主要功能 • 形成血浆胶体渗透压,保持部分水于血管内 • 与一些激素结合,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)的入侵 • 营养功能
血液的组成 • 血清:血凝块回缩析出的淡黄色透明液体 • 血清与血浆的区别在于血清中不含纤维蛋白原和一些凝血因子
血液的组成 • 血细胞 • 红细胞(RBC) • 占血细胞总数的99% • 血细胞比容: 血细胞在血液中所占的容积百分比 • 男性:40-50% • 女性:37-48% • 白细胞(WBC) • 血小板
血量 • 血量 • 7-8% • 体重60kg,血量4.2-4.8L • 循环血量 • 全身血液的大部分在心血管系统中快速循环流动 • 储存血量 • 小部分血液滞留在肝、肺、腹腔静脉及皮下静脉丛内,流动很慢
体液:60% • 细胞内液:40% • 细胞外液:20% • 血浆:5% • 组织液:15%
血液的理化特性 • 血液的比重 • 血液比重:1.050~1.060,RBC多比重大 • 血浆比重:1.025~1.030,蛋白含量多比重大 • 红细胞比重:1.090~1.092,Hb多比重大 • 血液的粘度 • 全血的粘度: • 相对粘度4~5,取决于红细胞比容 • 血浆的粘度: • 相对粘度1.6~2.4,取决于血浆蛋白量
血液的理化特性 • 血浆渗透压★ • 晶体渗透压 • 770kPa。晶体物质形成的渗透压,80%来自Na+和Cl– • 血浆与组织液中的晶体渗透压基本相等 • 细胞内、外水的平衡 • 胶体渗透压 • 3.3 kPa。血浆中蛋白质形成的渗透压 • 白蛋白分子量小,分子数量多,为胶体渗透压的主要来源 • 血管内、外水的平衡
血液的理化特性 • 血浆pH值 • 正常人血浆pH值为7.35~7.45 • 主要缓冲对:NaHCO3/ H2CO3(最主要) 蛋白质钠盐/蛋白质 Na2HPO4/NaH2PO4 • 红细胞内的多对缓冲对 • 血浆pH值稳定: • 上述缓冲系统 • 肺和肾能排出体内过多的酸或碱
血细胞生成的部位和一般过程 • 造血部位 • 成人:骨髓 • 婴儿:主要是骨髓,肝、脾也可参与 • 造血过程 • 造血干细胞 • 定向祖细胞 • 前体细胞 • 各类终末血细胞
红细胞生理 • 红细胞的数量 • 红细胞的数量 • 男性: (4.0~5.5)×1012/L • 女性: (3.5~5.0)×1012/L • 血红蛋白浓度 • 男性: 120~160g/L • 女性: 110~150g/L • 新生儿>成人>儿童; 高原居民>海平面居民 • 贫血: 血液中红细胞数量、血红蛋白浓度低于正常
红细胞生理 • 红细胞的形态 • 正常的成熟红细胞无核,呈双凹圆碟形 • 保持正常双凹圆碟形需消耗能量 • 糖酵解产生能量,维持细胞膜Na+泵的活动
红细胞生理 • 双凹圆蝶形 • 增加表面积,表面积与体积之比较球形时大 • 细胞中心薄,有利于气体进出红细胞 • 有利于可塑性变形,以通过口径比它小的毛细血管和血窦孔隙
红细胞生理 • 红细胞的生理特征 • 可塑变形性 • 正常红细胞在外力作用下具有变形的能力 • 能通过口径比它小的毛细血管和血窦孔隙
红细胞生理 • 红细胞的生理特征 • 悬浮稳定性 • 红细胞的比重大于血浆,但正常时红细胞下沉缓慢 • 红细胞沉降率:通常以红细胞在第一小时末下沉的距离来表示红细胞的沉降速度 • 正常值:男性为0~15 mm/h 女性为0~20 mm/h • 渗透脆性 • 红细胞渗透脆性:红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀破裂的特性
红细胞生理 • 红细胞的功能 • 运输O2和CO2 • 血液中98.5%的O2与血红蛋白结合,红细胞运输的O2为溶解于血浆的O2的65倍 • 红细胞富含碳酸酐酶,使血液运输CO2的能力提高18倍 • 缓冲血液中的酸、碱物质 • 红细胞含有多种缓冲对
红细胞生理 • 红细胞生成所需的物质★ • 蛋白质 • 铁 • 外源性铁:食物中吸收仅5% • 内源性铁:衰老红细胞破坏 • 叶酸 • 维生素B12
红细胞生理 • 红细胞生成所需的物质 • 叶酸 • 叶酸的活化需要VitB12的参与 叶酸→经肠粘膜入血→四氢叶酸→参入DNA合成 维生素B12
红细胞生理 • 红细胞生成所需的物质 • 维生素B12 • VitB12的吸收需要内因子的参与(胃粘膜壁细胞分泌) 内因子+维生素B12形成复合物: Ⅰ.防止维生素B12被蛋白酶水解; Ⅱ.促进维生素B12的吸收 叶酸、维生素B12、内因子缺乏→巨幼红细胞性贫血
红细胞生理 • 红细胞生成的调节 • 爆式促进激活物(BPA) • 作用于早期红系祖细胞 • 促红细胞生成素(EPO) ★ • 作用于晚期红系祖细胞 • 肾脏是EPO的主要来源 • 性激素 • 其它激素:甲状腺激素和生长激素
干 细 胞 ↓ 早期红系祖细胞 (BFU-E) ↓ 晚期红系祖细胞 (CFU-E) ↓ 可识别红系前体细胞 ↓ 网幼红细胞 ↓ 成熟红细胞 骨 髓 爆式促进活性 促红细胞生成素 (+) 雄激素 (+)
EPO • 促红细胞生成素(EPO) • 生成部位:肾脏(主要)、肾外组织(肝脏) • 作用: • 促进晚期红系祖细胞的增殖,并向原红细胞分化 • 作为存活因子抑制晚期红系祖细胞的凋亡 • 加速幼红细胞的增殖和Hb的合成 • 促进网织红细胞的成熟和释放 • 对早期红系祖细胞与分化也有一定促进作用
EPO • EPO分泌的调节 • 肾脏氧供应不足, EPO分泌量增多。如贫血、肾血流量减少、缺氧 • 肾外组织缺氧,产生去甲肾上腺素、肾上腺素、前列腺素,再刺激肾脏产生EPO
红细胞生理 • 红细胞的破坏 • 正常人红细胞的平均寿命为120天 • 血管外破坏: • 停滞在脾、骨髓中被巨噬细胞吞噬 • 血管内破坏: • 破损、溶血 • 破坏后释放铁、氨基酸等可重新利用
贫血的原因 • 生成减少 • 骨髓造血功能低下:毒性药物接触、骨髓瘤等 • 造血原料缺乏:铁、叶酸、维生素B12摄入不足 • 调节功能失效:严重肾脏病导致EPO分泌不足 • 破坏过多 • 镰状细胞血症 • 失血过多 • 急慢性失血
白细胞生理 • 白细胞分类 • 中性粒细胞:50%~70% • 嗜酸性粒细胞: 0.5%~5% • 嗜碱性粒细胞: 0%~1% • 单核细胞: 3%~8% • 淋巴细胞: 20%~40% 粒细胞
白细胞生理 • 白细胞数量 • (4.0~10.0)×109/L • 生理情况下,血液WBC数量变化大 • 新生儿>幼儿>成人 • 昼夜波动:下午>清晨 • 进食、疼痛、激动和运动后WBC • 妊娠末期到分娩WBC
白细胞生理 • 白细胞生理特性 • 变形:淋巴细胞除外 • 白细胞渗出:白细胞作变形运动穿过血管壁 • 游走 • 趋化 • 趋化性:白细胞具有趋向某些化学物质游走的特性 • 吞噬 • 白细胞功能 • 参与机体防御功能
白细胞生理 • 中性粒细胞 • 特点 • 活跃的变形能力、高度的化学趋向性、较强的吞噬和消化病原微生物的能力 • 功能 • 将入侵细菌包围在一个局部吞噬掉,防止病原微生物在体内扩散 • 吞噬和清除衰老的红细胞和抗原-抗体复合物,参与坏死组织的清除
白细胞生理 • 单核细胞(发育为巨噬细胞) • 吞噬细胞内致病物,如病毒、疟原虫等 • 能识别和杀伤肿瘤细胞 • 识别和清除衰老与损伤的细胞和细胞碎片 • 参与激活淋巴细胞的特异性免疫功能 • 能合成与释放多种细胞因子
白细胞生理 • 嗜酸性粒细胞 • 可限制嗜碱性粒细胞和肥大细胞在速发型超敏反应中的作用 • 参与对蠕虫的免疫反应
白细胞生理 • 嗜碱性粒细胞 • 肝素:抗凝血 • 组胺和过敏性慢反应物质:引起Ⅰ型超敏反应 • 嗜酸性粒细胞趋化因子A:吸引嗜酸性粒细胞
白细胞生理 • 淋巴细胞 • T 淋巴细胞(即胸腺依赖淋巴细胞) • 直接杀伤靶细胞,产生细胞因子,与细胞免疫有关 • B 淋巴细胞(即骨髓依赖性淋巴细胞 ) • 受抗原刺激后,分化增殖为浆细胞,合成抗体,与体液免疫有关 • NK 细胞(自然杀伤细胞) • 可非特异直接杀伤靶细胞,这种天然杀伤活性既不需要预先由抗原致敏,也不需要抗体参与
血小板生理 • 来源 • 血小板是从骨髓中成熟的巨核细胞胞浆裂解脱落下来的具有生物活性的小块胞质 • 形态和数量 • 体积小,无细胞核,双面微凸的圆盘状 • 正常值: (100~300)×109/L • 功能 • 维持血管壁的完整性 • 生理止血
血小板生理 • 血小板的生理特性 • 粘附:血小板与非血小板表面的粘着 • 释放:血小板受到刺激后,向外释放一些生物化学物质(ADP、TXA2 、5-羟色胺) • 聚集:血小板与血小板之间的粘着 • 致聚剂: ADP、TXA2 、胶原、凝血酶 • 收缩:血小板内的收缩蛋白收缩,使血块回缩 形坚实的止血栓,牢固地封闭血管破口 • 吸附:血小板表面吸附多种凝血因子,利于血 液凝固和止血
血小板生理 • 血小板生成的调节 • 血小板生成素:TPO • 血小板的破坏 • 平均寿命为7~14天 • 生理止血:血小板聚集后解体并释放活性物质 • 融入血管内皮细胞 • 衰老的血小板在脾、肝和肺组织中被吞噬
第三节 生理性止血 • 生理性止血:正常情况下,小血管受损后引起的出血,在几分钟内就会自行停止 • 出血时间:临床上常用小针刺破耳垂或指尖,使血液自然流出,然后测定出血延续的时间,正常为1~3min
生理性止血 • 生理性止血过程 • 血管收缩 • 受损伤局部及附近的血管收缩 • 血小板止血栓形成 • 血小板粘附、聚集形成疏松的血小板血栓 • 血液凝固 • 局部发生血液凝固形成牢固的止血栓
生理性止血的基本过程 • 血小板在生理性止血中处于中心地位 • 释放缩血管物质 • 粘附、聚集形成血小板血栓 • 修复血管内皮细胞 • 提供磷脂表面,吸附凝血因子
血液凝固 • 血液凝固:血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状态的过程。其实质就是血浆中的可溶性纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白的过程
血液凝固 • 凝血因子 • 血浆与组织中直接参与血液凝固的物质
血液凝固 • 凝血因子 • 共有14种,罗马数字编号的有12种 • 除Ⅲ外,都是新鲜血浆中的正常成分 • 除IV是Ca2+外,其余都是蛋白质 • 凝血因子的激活:正常情况下蛋白酶是以无活性的酶原形式存在,必须通过其他酶的有限水解而暴露或形成活性中心后,才具有酶的活性
血液凝固 • 凝血的过程(三个阶段) 凝血酶原酶复合物的形成 凝血酶原 凝血酶 纤维蛋白原 纤维蛋白
血液凝固 • 详细过程 • 内源性凝血:以因子Ⅻ启动 • 血液接触异物表面而启动的全部由血液内部凝血因子参与的凝血过程 • 外源性凝血:以因子Ⅲ启动 • 由来自血管外的组织因子暴露于血液而启动的凝血过程 • 两条途径汇合点:因子Ⅹ →因子Ⅹa
内源性途径 外源性途径 接触异物 Ⅻ Ⅻa 组织损伤释放Ⅲ Ⅺ Ⅺa Ⅸ Ⅲ Ⅶa Ⅸa Ⅷa Ca2+ PL Ca2+ PL Ⅹa Ⅴa Ⅹ Ⅹ Ca2+ PL Ⅱ Ⅱa ⅩⅢ ⅩⅢa 纤维蛋 白单体 纤维蛋白 多聚体 Ⅰ