课件：血细胞生理、血型和输血原则.ppt

,血细胞生理、 血型和输血原则,血细胞生理,一、血细胞生成的部位和一般过程 二、红细胞生理 三、白细胞生理 四、血小板生理,一、血细胞生成的部位和一般过程,血细胞生成的部位： 卵黄囊（早期胚胎）肝、脾（胚胎第二月）骨髓（增强至出生后完全依赖骨髓）肝脾骨髓同时造血（婴幼儿）脂肪填充骨髓腔（4岁）部分骨髓造血（18岁）骨髓完全（成人） 成人如果出现有髓外造血，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。造血过程也就是各类造血细胞发育和成熟的过程。通常根据造血细胞的功能和形态特征，一般把造血过程分为造血干细胞、定向祖细胞和形态可以辨别的前体细胞三个阶段。 造血干细胞具有自我复制和多向分化的能力 分化过程： 造血干细胞定向祖细胞前体细胞血细胞,造血的过程 1.造血干细胞（Hematopoietic Stem Cells HSC） 特点： （1） 高度自我更新能力（Self renewal）: 又称复制（Replication）:干细胞有丝分裂后代细胞仍保持母代细胞的全部特征， （2）多向分化潜能: 分化（Differentiation）: 干细胞在有丝分裂过程中，可能由于基因发生重排或易位，使细胞特征发生改变，与母代细胞特征有所不同。 2.定向祖细胞(Committedprogenitors): HSC进一步分化成为各个系列的祖细胞(较HSC成熟的前体细胞) (1)自我更新能力已大为降低。 (2)对各系列造血生长因子具有较高的敏感性,脾集落形成单位,粒红巨核巨噬系,淋巴系集落形成单位,B,T,嗜碱系,嗜酸系,巨噬系,粒系,粒单系,巨核系,红系,二、红细胞生理,红细胞的数量与形态 形态：双凹盘状，直径7-8m，周边厚2.5m,中央1 m; 主要成分血红蛋白（hemoglobin,Hb）. 正常值： 成年男性：RBC: 4.0-5.5 1012/L(5.0 1012/L); (Hb): 120-160 g/L 成年女性RBC: 3.5-5.0 1012/L(4.2 1012/L) （Hb）: 110-150g/L 新生儿(5天)： RBC: 6.0 1012/L; Hb:200g/L,贫血(Anaemia)：若血液中红细胞数量、血红蛋白浓度低于正常，则称为贫血。 常见的贫血症：缺铁性贫血（小细胞低色素性）；巨幼红细胞性贫血（大细胞高色素）,（二）红细胞的生理特征与功能,1. 红细胞的生理特征 (1)可塑变形性(Plastic deformation of RBC)： 正常红细胞在外力作用下具有变形的能力。红细胞的这种特性称为可塑变形性。 容积：90m3 表面积: 140m2(球形-100m2)； 通过可塑性变形通过小毛细血管和血窦孔隙； RBC挤过脾窦的内皮 细胞裂隙很好的体现 了红细胞的可塑变形性,影响细胞可塑变形性的因素： 表面积与容积比值越大，变形能力越大； 红细胞内的粘度越大，变形能力越小； 红细胞膜弹性降低，变性能力减弱。 （2）悬浮稳定性(Suspension stability)： 悬浮稳定性：尽管红细胞比重大于血浆，红细胞能相对稳定地悬浮于血浆中，红细胞的这一特性称为悬浮稳定性。 红细胞沉降率（erythrocyte sedimentation rate,ESR）： 单位时间内（第一小时末），红细胞下沉的速率,称为红细胞沉降率。 红细胞沉降率的正常值: 成年男性：0-15mm/h; 成年女性：0-20mm/h,悬浮稳定性机制：红细胞与血浆间摩擦，阻止红细胞下沉。 病理: 某些疾病，如活动性结核、风湿热等，红细胞彼此能较好地凹面相贴，血沉加快，称为红细胞叠连。 影响红细胞叠连的因素: 影响红细胞叠连因素存在于血浆。白蛋白、卵磷脂减慢血沉，球蛋白、纤维蛋白原、胆固醇加快血沉。,红细胞发生叠连,(3)渗透脆性(Osmotic fragility)： 渗透脆性 ：红细胞对低渗盐溶液的抵抗能力。,3-21,等渗溶液（0.85%NaCl): 红细胞保持正常大小和双凹叠状； 低渗溶液: 体积增加；30%增加呈球形，45-60%增加破裂成影细胞（ghost cell.）,正常人： 0.42%NaCl溶液中，红细胞开始溶血；0.35%NaCl溶液中，红细胞完全溶血。,等张溶液：能使悬浮其中的红细胞保持正常形态和大小的溶液。0.85% NaCl：等渗、等张溶液； 1.9%尿素：等渗溶液。,2.红细胞的功能 (1)运输功能(Transportation)：红细胞的主要功能是运输氧和CO2血液中98.5%的氧是与血红蛋白结合成氧合血红蛋白的形式存在的。 O2：Hb; 98.5% O2；1.39mlO2/g; 21mlO2/15g/100ml CO2: 碳酸氢盐（88%）；氨基甲酸血红蛋白（7%）；丰富的碳酸酐酶（加快5000倍） (2)缓冲(缓冲酸碱度变化)：多种缓冲对,（三）红细胞的生成和调节,1. 红细胞的生成过程,2.红细胞生成所需要的物质 在红细胞的生产过程中，需要有足够的蛋白质、铁、叶酸和维生素B12的供应，蛋白质和铁石合成血红蛋白的重要原料。而叶酸和维生素B12是红细胞成熟时所必需的物质。此外，红细胞的生产还需要氨基酸，问维生素B6，维生素B2、维生素C、维生素E和微量元素铜、锰、钴、锌等。由于红细胞可以优先利用体内的氨基酸来合成血红蛋白，故单纯因缺乏蛋白质而发生贫血者较为罕见。 重要的造血原料：蛋白质和铁。 铁：体内过程：成人每天需2030mg合成Hb （血红蛋白） ， 其中5%由食物补充，95%由体内铁的再利用。 临床：小红细胞低色素性贫血。 蛋白质：DNA对于细胞分裂和Hb（血红蛋白）合成有密切关系，而合成DNA需叶酸和VitB12的参与。,红细胞成熟的辅助原料： 维生素B12: 钴胺素: 动物食品，不易缺乏；体内储存1000-3000g，每天仅需1-3 g 内因子：胃粘膜壁细胞分泌糖蛋白；内因子-维生素B12复合物；保护维生素B12免受消化液破坏，促进回肠吸收。 叶酸： 广泛存在于动植物组织，一般不易缺乏；长时间煮沸可破坏50-90%。 作用：维生素B12和叶酸是合成DNA（细胞核）的重要辅酶；维生素B12促进叶酸转变为四氢叶酸而发挥作用； 当维生素B12吸收发生障碍时，常在34年后才出现贫血，而单叶酸摄入不足或者吸收障碍时，34月就可以发生巨幼红细胞性贫血（大细胞高色素性）,3.红细胞生成的调节,PO2 RBC Hb,（1）促红细胞生成素 （erythropoietin，EPO） 分子量为34000的糖蛋白；组织氧分压降 低时，血浆促红细胞生成素增加。 生成：肾皮质肾小管周围间质细胞（成纤维细胞和内皮细胞）和肝脏（5-10%）产生。,调节因素,促红细胞生成素的影响： 促进晚期红系祖细胞（CFU-E）的增殖，并向原红细胞分化，抑制CFU-E的凋亡；,加速幼红细胞的增殖和血红蛋白的合成，促进网织红细胞的成熟和释放；,对早期红系祖细胞的增殖与分化有一定促进作用（ EPO受体数量少）。,雄性激素 (Male hormone) 成年男性红细胞高于女性 作用：通过刺激EPO的产生而促进红细胞生成； 直接刺激骨髓红细胞生成,雌激素：降低红系组细胞对EPO的反应 甲状腺激素、生长激素：促进红细胞的生成,其他调节因素,（四）红细胞的破坏,正常人红细胞的平均寿命为120天。每天约有0.8%的衰老的红细胞被破坏。90%的衰老红细胞被巨噬细胞吞噬。,破坏场所,血管内（1/3)-血红蛋白尿,血管外（2/3）-脾功能亢进,三、白细胞生理,（一）白细胞的分类和数量 正常值：4.0-10 109/L 中性粒细胞 50-70% 粒细胞 嗜酸性粒细胞 0.5-5% 分类： 嗜碱性粒细胞 0-1% 单核细胞 3-8% 淋巴细胞 20-40%,各类细胞形态, 生理变异： 年龄：新生儿较高（中性粒细胞、淋巴细胞）； 昼夜波动：下午高； 进食、疼痛、情绪激动增加白细胞； 女性妊娠末期增高，分娩更高。,（二） 白细胞的生理特性和功能 生理特性: 变形运动(除淋巴细胞)；化学趋向性(chemotaxis)；吞噬(phagocytosis),（二）白细胞的生理特性和功能,各类白细胞均参与机体的防御功能。白细胞所具有的变形、游走、趋化、吞噬、和分泌等特性是执行防御功能的生理基础。 除淋巴细胞外，所有的 白细胞都能伸出伪足做变形运动。凭借这种运动，白细胞得以穿过毛细血管壁，这一过程称为白细胞渗出 白细胞朝向某些化学物质运动的特性，称为趋化性。能吸引白细胞发生定向运动的物质，称为趋化因子。,1. 中性粒细胞, 多形核白细胞 变形游走和吞噬能力强；血中停留时间约6-8h。,循环池（血液循环）,边缘池（小血管壁）,相互交换。,功能：防御、保护机体（非特异性细胞免疫系统）；吞噬细菌；吞噬、清除衰老的红细胞及抗原-抗体复合物。,2. 单核细胞： 胞体大、无颗粒、吞噬能力弱,巨嗜细胞(Macrophage)：直径增大，融酶体颗粒增加，酶含量增加；吞噬能力显著增强,功能： (1)吞噬并消灭致病微生物； (2)参与激活淋巴细胞的特异性免疫功能； (3)识别和杀伤肿瘤细胞、清除衰老或损伤的细胞。,3.嗜酸性粒细胞(Eosinophil)： 明显周期变化（清晨少，午夜多），与糖皮质激素的昼夜变 化有关 嗜酸性颗粒（过氧化物酶、碱性蛋白质）；无溶菌酶；吞噬能力微弱,功能： （1）限制嗜碱性粒细胞在速发型过敏反应中的作用。通过： 前列腺素E抑制嗜碱性粒细胞合成和释放生物活性物质；吞噬嗜碱性粒细胞排出的颗粒；组胺酶破坏嗜碱性粒细胞释放的组胺。,（2）参与对蠕虫的免疫反应。粘着蠕虫，释放颗粒所含的碱性蛋白和过氧化物酶损伤蠕虫。,寄生虫感染、过敏反应时，嗜酸性粒细胞增多。,4.嗜碱性粒细胞(Basophil)： 胞浆含有嗜碱性颗粒，颗粒内含有肝素、 组胺、嗜酸性粒细胞趋化因子、慢反应物质。,肝素：抗凝血物质；可作为酯酶的辅酶，加快脂肪分解为脂肪酸的过程。,组胺和慢反应物质：增加毛细血管壁通透性，收缩支气管平滑肌，导致荨麻疹、哮喘等过敏反应。,嗜酸性粒细胞趋化因子：吸引嗜酸性粒细胞，聚集于局部，限制嗜碱性粒细胞在过敏反应中的作用。,5.淋巴细胞(Lynphocyte)： 属于一种免疫细胞，根据细胞生长、表面标志和功能分为T细胞（胸腺依赖）和B细胞（骨髓依赖）两种。,T细胞主要与细胞免疫有关，B细胞主要与体液免疫有关。,（三）白细胞的生成和调节,白细胞的发育过程与红细胞相似，其分化过程和增殖受一组造血生长因子（又称集落刺激因子）的调节：另外，还有一类抑制性因子可抑制其分化和增殖过程。淋巴细胞生成过程较为特殊。淋巴细胞分化出来后分别进入骨髓和胸腺，相应的发育成B细胞和T细胞，然后随血液运转到淋巴结和脾，在某种抗原的激发下分化和增殖成为真正具有免疫功能的细胞。在生长成熟过程中，淋巴细胞还受到白细胞介素的调节。 白细胞寿命长短不一。中性粒细胞进入组织34d后将衰老、死亡，若参与吞噬活动则可以发生自溶现象。淋巴细胞能进行增殖分化。,四、血小板生理（ Physiology of Platelet ）,（一）血小板的数量和功能 血小板的形态：骨髓内巨核细胞脱落而成，不规则圆形小体，长1-4m ，无胞核；各种颗粒和致密体：颗粒含脂蛋白；颗粒含血小板代谢酶载体；颗粒含微管和吞噬颗粒； 致密体储存5-HT、ADP、ATP、Ca 2+等. 正常值：正常成年： (100-300) 109/L 正常变异:6-10%; 午后较清晨高,冬季较春季高,静脉血高,剧烈运动、妊娠中晚期高。 功能： （1）生理止血； （2）维持血管内皮细胞完整性。,过程：血管受损 内皮下胶原暴露 vWF与胶原纤维合 vWF变构 GPIb与变构的vWF结合 血小板粘附于胶原纤维上,（二）血小板生理特性 physiological characteristics of platelet,1.粘附(Adhesion)： 血小板与非血小板表面的粘着。,主要成分：血小板膜糖蛋白（GP），内皮下成分（主要胶原纤维），血浆von Willebrand因子(vWF)。,2.释放(Releasing)： 血小板中致密体、颗粒或融酶体内物质的排出。,致密体：5-HT、ADP、ATP、Ca2+。,颗粒：-血小板巨球蛋白、血小板因子（PF4）和（PF5）、vWF、纤维蛋白原、凝血酶敏感蛋白、血小板源生长因子等。,3.聚集(Aggregation)： 血小板彼此相互聚集成团的反应；血小板血栓,反应物质：纤维蛋白原、Ca2+、血小板膜上GPb/a,致聚剂： （1）生理性致聚剂：ADP、肾上腺素、5-HT、组胺、 胶原、凝血酶、前列腺素。 （2）病理性致聚剂：细菌、病毒、免疫复合物、药 物。,聚集的两个时相： （1）第一聚集时相：迅速；组织释放ADP；可逆性；（2）缓慢；血小板释放ADP；不可逆聚集。,引起血小板聚集的因素，多数也引起血小板释放；血小板的粘附、聚集和释放几乎 同时发生；血小板释放物质进一步促进血小板的活化、聚集，加速止血过程。,血小板聚集的调控： 正常情况下，内皮细胞产生的PGI2和血小板产生的TXA2之间保持动态平衡，使血小板不致聚集。, 阿司匹林抑制环加氧酶，减少TXA2的生成，具有抗血小板聚集作用。,4.收缩(Contraction)： 血小板收缩蛋白系统：肌动蛋白、肌凝蛋白、微管等血小板活化，胞浆Ca2+浓度增加，血小板收缩（血块回缩）,5.吸附(Adsorb)： 血小板表面可吸附血浆中多种凝血因子（、XIII），使局部凝血因子浓度升高，有利于血液凝固和生理止血。,血小板的破坏,血小板进入血液以后，其寿命为714天，但只在最初两天具有生理功能。用51C或者32P标记血小板并观察其破裂情况，证明血小板的破坏随血小板的日龄增高而增多。衰老的血小板在脾、肝和肺组织中被吞噬破坏。此外，在生理性止血活动中，血小板聚集后，其本身将解体并释放出全部活性物质，表明血小板出衰老外，还可在发挥其生理功能时被消耗。,血型和输血原则,1901年,奥地利科学家Karl Landsteiner (18681943) 发现ABO血型系统(ABO blood-group system) , 获得了1930年的诺贝尔生理学及医学奖，此后他又发现了MN、P、Rh等血型，赢得了“血型之父”的誉称。,血型和输血原则,一、血型与红细胞凝集 二、红细胞血型 三、输血原则,一、血型与红细胞凝集,1 、血型：血细胞(红细胞膜)的特殊抗原的类型 2 、红细胞凝集：将血型不相容的两个人的血液滴加在玻片上并使之混合，则红细胞凝集成簇 本质：抗原-抗体反应 凝集原：特异性取决于红细胞膜上的特异性蛋白质或糖脂 凝集素：能与红细胞膜上的凝集原起反应的特异性抗体，为-globulin,血液的凝固、凝集与凝聚的比较,二、红细胞血型,(一)ABO血型系统 1 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,ABO血型系统的亚型,ABO血型亚型的临床意义 引起血型误定: 如果血清效价低, 易将亚型漏掉造成错误: A2 O; A2BB,.ABO血型系 统抗原特异 性的决定簇: RBC膜上 糖蛋白或糖 脂的寡糖链 决定了抗原 的特异性。 A、B抗原 是在H抗原基 础上形成的.,（二） ABO血型系统的抗原,（三）、 ABO血型抗体 ABO血型系统存在天然抗体IgM，分子量大，不能通过胎盘,（四）、 ABO血型的遗传 由位于9号染色体上的A、B、O三个等位基因控制,其中A和B基因为显性基因,O为隐性基因,故组成6个基因型,4个血型表现型。,5 ABO血型的鉴定,（二）RH血型系统,RH血型系统的抗原与分型 1 、发现:恒河猴(Rhesus monkey)的红细胞家兔血清中产生抗体与人的RBC混合 RBC凝集者，为Rh() RBC不凝集者,为Rh() 2、分布: 白种人:Rh()85%;Rh()15% 汉族及大部分少数民族: Rh()99%:Rh()1% 其中塔塔尔族、苗族、布依族、乌孜别克族Rh阴性者较多,3.Rh血型系统的抗原与分型 Rh抗原:与临床关系密切的有: 即D;E,e; C,c5种; 理论上由3对等位基因应控制6种抗 原:D,d; E,e;C,c;但至今d尚不明确。 因D抗原性最强,通常将RBC膜上有D 者称为Rh(+),余者为Rh(-)。 等位基因