人体生理功能PPT（高职护理）完整全套教学课件

人体生理功能

1单元1-绪论2单元2-细胞的基本功能3单元3-血液及循环功能4单元4-呼吸功能5单元5-消化与呼吸功能6单元6-泌尿功能7单元7-感觉器官的功能8单元8-调节功能第一节人体生理功能的概述第二节人体生命活动的基本特征第三节人体与环境第四节人体生理功能的调节单元1绪论单元1绪论学习目标熟悉熟悉人体生理功能的基本概念以及与护理的关系。掌握掌握兴奋性概念；熟悉刺激、刺激阈、反应、兴奋和抑制的概念；熟悉刺激引起反应的条件。熟悉按照实验指导要求进行刺激与反应实验操作，并能对反射弧的组成进行分析；培养学习人体生理功能的兴趣和团队合作精神。培养熟悉人体体液的概念及组成；掌握人体内环境的概念及稳态的意义；掌握人体生理功能活动顺应环境变化的机制。人体生理功能（humanPhysiologicalfunction）是高职护理专业的重要专业基础课程之一。通过本课程的教学，使护生获得基本、必需、够用和实用的人体生理功能的知识、技能及相关能力，为后续课程的学习、护理临床实践以及终生学习奠定基础。单元1绪论基本概念1具体内容2学习意义3正常人体所具备的一切功能活动为正常人体生命活动，如呼吸、消化与吸收、血液循环以及泌尿等。正常人体生命活动的规律为人体生理功能，包括正常人体生命活动的过程、机制、意义以及人体内外环境对这些活动的影响等。认识和掌握生命活动的规律，为维护和增进人类健康、预防和治疗疾病、康复和保健、延长人类寿命、提高生活质量提供科学的理论依据。第一节人体生理功能的概述你知道正常人体所具备的生理功能吗？环境联系4影响因素5学习方法6

人体是一个完整统一的整体，其各种功能活动都是整体活动的一部分，并与环境保持密切的联系。人体的各种功能活动还受语言、文字以及心理和社会因素的影响。因此，在学习人体生理功能时，必须以辩证唯物主义思想为指导，用对立统一的观点去看待人体的一切功能活动，从生物的、社会的、心理的水平来综合观察和理解人体的生命活动。第一节人体生理功能的概述你知道正常人体所具备的生理功能吗？3个水平人体是由各种器官和系统组成的，而各器官和系统又由不同的组织和细胞所组成。因此，人体生命活动的基本规律的研究主要是从以下三个水平上进行的。水平1水平2理由三细胞和分子水平的研究。主要是研究细胞及其内部超微结构的功能，包括对组成细胞的各种生物大分子的物理、化学变化过程的研究。如细胞兴奋时膜通道的通透性改变和离子跨膜运动、细胞在不同环境下基因表达的改变等。器官和系统水平的研究。主要是研究各器官和系统的活动规律及其调节机制，以及对整体生理功能的影响。如心脏射血、尿的生成和排出等。整体水平的研究。主要是研究完整人体内各器官、系统之间的相互关系，人体与内外环境之间维持相互平衡的过程和机制，以及社会、心理因素对人体生理功能的影响。如运动、创伤、紧张等生理和心理因素，以及地理、气候等环境因素对完整人体生理功能的影响等。第一节人体生理功能的概述水平3

如何区别人体有无生命活动？01新陈代谢（metabolism）0203兴奋性（excitability）生殖（reproduction）第二节人体生命活动的基本特征新陈代谢是指人体与环境之间进行物质和能量交换，实现自我更新的过程。新陈代谢包括两个相辅相成的过程：①人体不断地从环境中摄取营养物质合成自身新的物质，并贮存能量的过程称作合成代谢。01②人体不断分解自身旧的物质，释放能量供生命活动的需要，并把分解产物排出体外的过程称为分解代谢。02一、新陈代谢新陈代谢是生命的最基本特征，也是人体与环境之间最基本的联系。人体在新陈代谢的基础上表现出生长、发育、生殖、运动等一切生命活动。新陈代谢一旦停止，生命活动也就结束。人体所处的环境是经常发生变化的，在环境条件变化时能引起人体功能活动的改变，人体由此不断地主动地适应环境并得以生存。人体对环境条件变化发生功能活动改变的能力或特性称为兴奋性。这是人体生命活动的基本特征之一。二、兴奋性刺激按其性质可分为:①物理刺激，例如声、光、电流、射线、温度等②化学刺激，例如酸、碱、药物等。③生物性刺激，例如细菌、病毒等。在人类，社会因素和心理活动构成的刺激对人体的生理功能和疾病的发生、发展具有十分重要的作用。例如，寒冷刺激可使人体分解代谢加强，甚至发生肌肉颤抖等，使产热量增多；皮肤血管收缩，散热量减少；这是人体对寒冷刺激的反应。（一）刺激与反应能引起人体发生功能活动改变的内外环境条件的变化，称为刺激（stimulus）。接受刺激后，人体内部的代谢活动及其外部功能状态发生相应的改变，称为反应（response）。刺激要引起人体或组织产生反应必须具备三个条件:①刺激强度；②刺激作用的时间；③强度时间变化率。单位时间内，在刺激强度时间变化率不变的条件下，能引起组织发生反应的最小刺激强度称为阈强度或阈值（threshold）。强度等于阈值的刺激称为阈刺激；强度大于阈值的刺激称为阈上刺激；强度小于阈值的刺激则称为阈下刺激。阈刺激和阈上刺激都能引起组织发生反应，而单个阈下刺激则不能引起组织的反应。（一）刺激与反应不同组织或同一组织在不同的功能状态下，会有不同的刺激阈值。阈值的大小和组织兴奋性的高低呈反变关系，引起组织兴奋的阈值愈大说明其兴奋性愈低，相反，阈值愈小说明其兴奋性愈高。因此，阈值可作为衡量组织兴奋性高低的客观指标。神经组织、肌肉组织和腺体组织的兴奋性较高，对刺激的反应迅速而明显，生理学中习惯上将这些组织称为可兴奋组织。答案：（一）刺激与反应临床护理中，给患者进行肌内注射时，为何要求做到“两快一慢”（即快速进针，快速拔针，缓慢推药）？兴奋兴奋是指人体或组织接受刺激后由静息状态变为活动状态，或活动由弱增强。例如，人在遇到紧急情况时，心跳加快，呼吸急促，肌紧张增强，动作迅速，都是发生了兴奋。

（二）兴奋与抑制人体或组织对刺激的反应有两种基本表现形式，即兴奋（excitation）和抑制（inhibition）。抑制

抑制是指人体或组织接受刺激后由活动状态转为静息状态，或活动由强减弱。例如，人体吸入过多的CO２可使呼吸运动减弱甚至暂停，这是发生了抑制。①刺激的质和量。

人体处于同样的功能状态时，刺激的强弱不同，反应可不同。例如，疼痛刺激可引起心跳加强、呼吸加快、血压升高等，这是兴奋的表现；而过于剧烈的疼痛则引起心跳减弱、呼吸变慢、血压降低，甚至意识丧失，这是抑制的表现。（二）兴奋与抑制人体接受刺激后究竟发生兴奋还是抑制，主要取决于两个方面。②人体的功能状态。同样的刺激在人体的不同功能状态时，引起的反应可不同。例如，饥饿、饱食或不同精神状态的人，对食物的反应是不同的。其生物学意义是繁衍后代。人类个体都有从新生到死亡的过程，但他们可以通过生殖来延续种族，所以生殖也是生命活动的基本特征之一。三、生殖人体生长发育到一定阶段后，男性和女性发育成熟的生殖细胞相互结合产生子代个体的功能称为生殖。第三节人体与环境

人体的一切生命活动都是在一定的环境中进行的。

人体的环境有内环境和外环境之分。人体与环境之间的关系如何？外环境是指整个人体生存的环境，包括自然环境和社会环境。外环境中的各种条件变化都可构成对人体的刺激而影响生命活动。但人体能够随环境条件的变化，不断地调整自身各部分的功能和相互关系，使人体与环境取得平衡统一，保证生命活动的正常进行。人体能够根据外部情况来调整内部关系的生理特性，称为适应性。

一、人体对外环境的适应人类作为生态系统的组成部分，一方面要依赖环境、适应环境，另一方面又不断地影响和改变环境。随着科学技术的发展，人类在适应外环境的同时，更能主动地改善环境和保护自然生态，使环境适应人体生命活动的需要。二、人体内环境与稳态图1-1体液的分布与物质交换示意图二、人体内环境与稳态基本概念组成人体的细胞数以亿计，其中绝大多数细胞并不与外环境直接接触，而是浸浴和生存在细胞外液之中。细胞代谢所需要的O2、营养物质的摄取和CO2、其他代谢产物的排出，都必须通过细胞外液进行。所以，细胞外液是细胞直接生活的体内环境，称为人体的内环境（internalenvironment）。组成成分细胞外液是人体体液（bodyfluid）的一部分。体液是人体内液体的总称。在成人，体液约占体重的60%。体液可分为两大部分:①存在于细胞内的称为细胞内液，约占2/3（约占体重的40%）；②存在于细胞外的称为细胞外液，约占1/3（约占体重的20%），包括组织液、血浆、淋巴液和脑脊液等。作用与意义体液的各部分彼此隔开而又互相沟通。细胞内液与组织液之间通过细胞膜进行物质交换；而血浆与组织液之间则通过毛细血管壁进行水分和某些物质的交换（图11）。血浆是体液中最活跃的部分，成为沟通人体内外环境的媒介。二、人体内环境与稳态试述人体内环境稳态的维持及其意义。互动二、人体内环境与稳态外环境外环境的各种因素经常发生较大的变化，而内环境的各种理化因素（温度、渗透压、酸碱度和各种化学成分的浓度等）总是保持相对的稳定。例如，外环境的温度有季节性的变化，但人体的体温总是维持在37℃左右。内环境的理化特性保持相对稳定的状态称为稳态（homeostasis）。内环境

内环境的稳态是维持细胞正常生理功能和保证人体生命活动正常进行的必要条件。由于细胞的不断代谢和外环境的影响，内环境的稳态不断地受到扰乱和破坏，正常人体通过调节系统的作用，改变各器官、组织的活动，可以维持内环境中各种理化因素和物质浓度的相对稳定。所以，内环境的稳态是一种动态的相对稳定。人体的一切调节活动的最终的生物学意义在于维持内环境的稳态。一旦调节系统或器官、组织的活动发生紊乱，稳态就不能维持，细胞的新陈代谢和人体各种功能活动将不能正常进行，即产生疾病，甚至危及生命。第四节人体生理功能的调节人体生理功能的调节是指人体对内外环境条件变化做出适应性反应的过程。通过人体各部分功能活动的相互协调和配合，使人体能够保持内环境的稳态和对外环境的适应，以维持人体生命活动的正常进行，这些都需要通过人体生理功能调节来完成。人体是如何顺应环境变化的？一、人体生理功能调节的方式主要方式人体生理功能的调节方式神经调节nervousregulation体液调节humoralregulation自身调节autoregulation图1-2反射弧模式图（一）神经调节（一）神经调节反射活动的结构基础是反射弧，它由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成，如图1-2所示。反射弧反射活动的完成有赖于反射弧的结构完整和功能的正常，其中任何一部分结构被破坏或功能障碍，都会使相应的反射活动消失。注意神经调节是指通过神经系统的活动对人体生理功能的调节。神经调节是通过反射（reflex）活动来实现的。实现方式反射是指在中枢神经系统的参与下，人体对刺激发生的规律性反应。反射（一）神经调节反射可分为非条件反射和条件反射两大类。非条件反射是先天遗传的、人类和动物共有的一种初级的神经活动，反射中枢在大脑皮层以下，其反射弧和反射活动较为固定，数量有限，是人类维持生命的本能活动，对个体生存及种族繁衍具有重要意义。例如，食物刺激口腔引起唾液的分泌就属非条件反射。“望梅止渴”就是一个典型例子。条件反射是后天获得的，是在非条件反射的基础上结合个体的生活实践而建立起来的一种高级的神经活动，反射中枢在大脑皮层，反射弧不固定，反射活动灵活可变，数量无限，并具有预见性，可使人体对环境的适应更加机动灵活。（一）神经调节因此，条件反射极大地提高了人体的生存与适应能力。

神经调节的特点是迅速、短暂而精确，具有高度的协调和整合功能，所以是人体生理功能调节中最主要的调节方式。（二）体液调节基本概念作用和位置特点体液调节是指人体的一些细胞（如内分泌细胞）生成的某些化学物质（激素、代谢产物及其他化学物质）通过体液运输到达全身或局部，调节各器官、组织或细胞的生理活动。上述的化学物质（如激素）随血液循环到达全身各处，调节人体的代谢、生长发育等活动，称为全身性体液调节。激素由内分泌细胞分泌，被激素作用的器官、细胞分别称为靶器官、靶细胞。上述的化学物质（如代谢产物）通过在局部组织液内扩散，调节邻近组织、细胞的活动，称为局部性体液调节。体液调节的特点是缓慢、持久而广泛。010203图1-3神经-体液调节示意图在完整的人体内，神经调节和体液调节是密切联系的。大多数内分泌腺或内分泌细胞直接或间接地受神经系统的控制。如肾上腺髓质受交感神经支配，当交感神经兴奋时，不仅通过传出神经直接作用于心脏、血管、胃肠等，还促使肾上腺髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素，经过血液运输作用于心脏、血管、胃肠等。所以，体液调节常成为反射弧传出途径中的一个中间环节或辅助部分来发挥作用，形成神经体液调节（图1-3）。（二）体液调节（三）自身调节自身调节自身调节是指组织、细胞在不依赖于神经或体液调节的情况下，对刺激产生的一种适应性反应。概念例如，当动脉血压在一定范围内波动时，脑血管可通过自身的舒缩活动来改变血流阻力，使脑血流量经常保持相对恒定。举例一般说来，自身调节是一种原始简单、局限、调节幅度较小，也不十分灵敏的调节方式，但对于人体某些生理功能的调节仍有一定意义。意义二、人体生理功能调节的反馈控制正常人体运动时心跳加快加强等变化的调节方式是什么？互动人体生理功能的调节与工程技术的自动控制具有共同的规律。控制系统是一闭合回路，在控制部分和受控部分之间，存在着往返的双向信息联系。在人体内，控制部分相当于反射中枢或内分泌腺；受控部分相当于效应器或靶器官、靶细胞。控制部分通过控制信息（神经冲动、激素）来影响受控部分的活动；同时，受控部分在其功能发生变化时，又可将变化的信息（反馈信息）传送至控制部分，改变其活动的强度。二、人体生理功能调节的反馈控制这种由受控部分发出的信息，对控制部分的活动状态加以影响，称为反馈（feedback）（图1-4）。根据反馈信息的作用不同，将反馈分为负反馈和正反馈两类。图1-4人体生理功能调节的反馈控制示意图二、人体生理功能调节的反馈控制（一）负反馈负反馈是指反馈信息与控制信息的作用相反的反馈。1负反馈是可逆的，在人体生理功能调节中最为常见，其意义在于维持人体生理功能的相对稳定。2如维持人体内环境的稳态、人体动脉血压的相对稳定、人体体温的相对恒定等均属于负反馈范畴。3（二）正反馈01正反馈是指反馈信息与控制信息的作用一致的反馈。02正反馈是不可逆的，在人体生理功能调节中远不如负反馈多见，其意义在于使某些生理功能一旦发动就迅速加强，直至完成。如排尿、分娩、血液凝固等。03反馈作用反映了人体功能活动调节的自动化。04通过反馈作用，使人体对刺激的反应能够足量、及时、适度地达到某种生理需要的状态，从而使人体对内外环境的适应更为完美。小结一正常人体生命活动的规律为人体生理功能。人体生命活动的基本特征有新陈代谢、兴奋性和生殖。新陈代谢包括物质代谢和能量代谢两个过程，是生命的最基本特征。二兴奋性是指人体对环境条件变化发生功能活动改变的能力或特性。能引起人体发生功能活动改变的内外环境条件的变化称为刺激。三人体接受刺激后，其内部的代谢活动以及外部功能状态发生相应的改变称为反应。四单位时间内，在刺激强度时间变化率不变的条件下，能引起组织发生反应的最小刺激强度称为阈值，其可作为衡量组织兴奋性高低的客观指标，两者呈反变关系。人体对刺激的反应有两种基本表现形式，即兴奋和抑制。小结细胞外液是细胞直接生活的体内环境，称为人体的内环境，其各种理化因素（温度、渗透压、酸碱度和各种化学成分的浓度等）总是保持相对的稳定的状态称为内环境的稳态，它是维持细胞正常生理功能和保证人体生命活动正常进行的必要条件。小结01人体通过神经调节、体液调节和自身调节以保持内环境的稳态和对外环境的适应，维持人体生命活动的正常进行。02神经调节是指通过神经系统的活动对人体生理功能的调节，是通过反射活动来实现的，其特点是迅速、短暂而精确，具有高度的协调和整合功能，是人体生理功能调节中最主要的调节方式。03体液调节是指人体的一些细胞（如内分泌细胞）生成的某些化学物质（激素、代谢产物及其他化学物质）通过体液运输到达全身或局部，调节各器官、组织或细胞的生理活动，其特点是缓慢、持久而广泛。04自身调节是指组织、细胞在不依赖于神经或体液调节的情况下，对刺激产生的一种适应性反应。其特点是原始简单、局限。小结01人体生理功能调节的反馈作用，使人体对刺激的反应能够足量、及时、适度地达到某种生理需要的状态，从而使人体对内外环境的适应更为完美。02反馈分为负反馈和正反馈两类，负反馈是指反馈信息与控制信息的作用相反的反馈，具有可逆性，在人体生理功能调节中最为常见，其意义在于维持人体生理功能的相对稳定。练习与实践何谓内环境稳态？人体如何保持内环境稳态？THANKS人体生理功能

第一节细胞膜的物质转运功能第二节细胞的生物电现象单元2细胞的基本功能

（1）掌握细胞膜的物质转运功能的形式和特点。

（2）熟悉静息电位和动作电位及其产生机制。

（4）能解释某些气体、液体、固体及离子穿越细胞膜的现象。

（5）能举例说明生物电现象在医学及相关领域中的应用。

（6）激发培养学生学习的兴趣，培养学生的团队合作精神。学习目标

（3）了解细胞的跨膜信号转导、细胞膜的受体功能。单元2细胞的基本功能一人体的各种功能活动均是在细胞基础上进行的，细胞是人体结构和功能的基本单位。二因此，研究细胞的功能活动，有助于揭示生命活动的本质，理解生命的基本活动规律。三细胞的功能涉及较广，本单元主要讨论细胞膜的物质转运功能及细胞的生物电现象。第一节细胞膜的物质转运功能细胞在代谢过程中所需要的氧（O2）、葡萄糖、氨基酸等营养物质及所产生的二氧化碳（CO2）、氨（NH3）等物质，都必须通过细胞膜进行转运，它们是如何转运的呢(图2-1)？图2-1细胞膜的“液态镶嵌模型”根据物质跨膜转运的方向和能量消耗的情况，将小分子物质和离子的跨膜转运分为被动转运（passivetransport）和主动转运（activetransport）两大类（图2-2）。分类一、小分子物质和离子的跨膜转运图2-2

细胞膜对物质转运的几种形式示意图被动转运是物质顺浓度差和电位差跨膜转运的方式。转运过程中不需要消耗能量，根据是否需要细胞膜上特殊蛋白质的帮助可分为单纯扩散（simplediffusion）和易化扩散（facilitateddiffusion）。

单纯扩散是指脂溶性小分子物质顺浓度差和电位差跨膜转运的方式。由于细胞膜的基架是脂质双分子层，因而只有脂溶性物质能以单纯扩散方式通过细胞膜，通常情况下，体内以这种方式转运的物质主要有CO2和O2。单纯扩散的方向和速度取决于物质在膜两侧的浓度差和膜对该物质的通透性。1．单纯扩散（一）被动转运（1）载体易化扩散。

通过细胞膜中的载体蛋白构型变化，将物质顺浓度差和电位差转运的方式称为载体易化扩散。载体转运的特点有：①特异性高。一种载体只能转运某种特定结构的物质。②饱和现象。由于膜上载体和载体结合位点的数目都是有限的，因此，当被转运物质全部占据载体结合位点时，转运速率将不再继续增加。③竞争性抑制。如果一个载体可以同时转运A、B两种物质，而且物质通过细胞膜的总量又是一定的，那么当A物质转运增加时，B物质的转运就会减少。（一）被动转运易化扩散是指脂溶性很低或非脂溶性的小分子物质或离子借助特殊膜蛋白质的帮助，顺浓度差和电位差的跨膜转运方式。根据参加易化扩散的膜蛋白质的不同，将其分为载体易化扩散和通道易化扩散两种类型。2．易化扩散（2）通道易化扩散。借细胞膜中通道蛋白的帮助，物质顺浓度差和电位差跨膜转运的方式称为通道易化扩散。细胞膜上的通道蛋白像贯通细胞膜的一条管道，在一定条件下迅速开放或关闭。开放时，物质顺浓度差和电位差移动；关闭时，虽然膜两侧存在浓度差和电位差，但物质不能通过细胞膜。

主动转运是指细胞借助膜上特殊蛋白（泵蛋白）的作用，通过耗能过程，将小分子物质或离子逆浓度差和电位差的跨膜转运过程。

主动转运分为原发性主动转运和继发性主动转运。1．原发性主动转运理由三原发性主动转运是指细胞直接利用代谢产生的能量将物质（通常是带电离子）逆浓度差或电位差进行跨膜转运的过程。介导这一过程的膜蛋白称为离子泵。离子泵可将细胞内的ATP水解为ADP，并利用高能磷酸键贮存的能量完成离子的跨膜转运。离子泵由于具有水解ATP的能力，所以也称为ATP酶（ATPase）。人体的细胞膜上普遍存在的离子泵主要是钠钾泵（sodiumpotassiumpump），简称钠泵，也称Na+K+ATP酶（图2-2）。钠泵每分解1分子ATP，可将3个Na+移出胞外，同时将2个K+移入胞内。由于钠泵的活动，使细胞内K+的浓度为细胞外液中的30倍左右，而细胞外液中Na+浓度为细胞质中的10倍左右。当细胞内Na+浓度升高或细胞外K+浓度升高时，都可激活钠泵。（二）主动转运有些物质虽然也是逆浓度梯度主动转运，但不是直接依靠ATP分解能量，而是依靠Na+（或其他物质）在膜两侧的浓度差，即依靠存储在离子浓度梯度中的能量来完成转运的，如小肠黏膜对葡萄糖、氨基酸的重吸收就是通过这种转运形式完成的。2．继发性主动转运（二）主动转运二、大分子物质或物质团块的跨膜转运细胞摄入或排出大分子物质是通过细胞膜的变形运动来完成的，即入胞作用（endocytosis）和出胞作用（exocytosis）。互动CO2、葡萄糖、Na+及异物是怎样穿越细胞膜的？（一）入胞作用大分子物质或物质团块从细胞外进入细胞内的过程称入胞作用。若进入的物质为固体则称为吞噬，如白细胞或巨噬细胞将异物或细菌吞噬到细胞内部的过程。

若所进入的物质为液体则称为吞饮，如小肠上皮细胞对营养物质的吸收过程。二、大分子物质或物质团块的跨膜转运入胞作用和出胞作用都伴随着膜的变形运动，都需要消耗能量，属于主动转运。（二）出胞作用大分子物质或物质团块由细胞内排出到细胞外的过程，称出胞作用。如消化腺分泌消化液、内分泌腺分泌激素、神经末梢释放神经递质等，都是通过出胞作用完成的。第二节细胞的生物电现象图2-3是人的脑电图波形记录，表明人的脑细胞有电活动存在，那么人体的其他细胞是否也有电活动存在？安静时和活动时有什么不同？细胞在生命活动过程中伴有的电现象，称为生物电（bioelectricity）现象，包括细胞在安静和活动状态时存在的电现象。它与细胞兴奋的产生和传导有着密切的关系。

现以神经细胞为例来讨论细胞的生物电现象。图2-3人的脑电图波形记录一、静息电位及其产生机制（一）静息电位的概念概念静息电位（restingpotential，RP）是指细胞在静息状态下，存在于细胞膜内外两侧的电位差。观测可用示波器进行观察测量。方法将示波器的两个测量电极放置在神经细胞外表面任意两点或均插入细胞膜内时，示波器上的光点在零位线上做横向扫描，表明细胞膜外表面或内表面任意两点间不存在电位差。若将其中一个电极置于细胞膜外表面，另一个电极插入细胞膜内，则示波器光点立即从零电位向下移动，并以此水平做横向扫描，说明细胞膜内外存在着电位差，而且膜内电位较膜外低。01若以膜外电位为零，则膜内电位为负值，一般以细胞内的电位值表示静息电位（图2-4）。02（一）静息电位的概念图2-4测定静息电位示意图不同组织细胞的静息电位是不同的，如神经细胞约为-70mV，骨骼肌细胞约为-90mV，平滑肌细胞约为-55mV等。细胞在静息时膜两侧保持内负外正的状态，称为极化。极化和静息电位都是细胞处于静息状态的标志。以静息电位为准，若膜内电位向负值增大方向变化，称为超极化；膜内电位向负值减小方向变化，称为去极化；细胞发生去极化后，向原先的极化方向恢复，称为复极化。从生物电来看，细胞的兴奋和抑制都以极化为基础，细胞去极化时表现为兴奋，超极化时则表现为抑制。绝大多数细胞的静息电位都是稳定的、分布均匀的负电位。（一）静息电位的概念“离子流学说”认为，生物电的产生必须具备两个条件：

①细胞膜内外两侧离子分布和浓度不同；②细胞膜在不同状态下对离子的通透性不同。据测定，在静息状态下细胞膜内外主要离子分布及膜对离子的通透性。如表2-1所示。（二）静息电位产生的机制表2-1静息状态下细胞膜内外主要离子分布及膜对离子的通透性（二）静息电位产生的机制一在静息状态下，由于膜内外K+存在浓度差和膜对K+有较大的通透性，因而一部分K+顺浓度差向膜外扩散，增加了膜外正电荷。虽然膜内带负电的蛋白质离子（A－）有随K+外流的倾向，但因膜对A－没有通透性，被阻隔在内侧面。随着K+不断外流，膜外正电荷逐渐增多，于是膜外电位上升，膜内因负电荷增多而电位下降，这样便使紧靠膜的两侧出现一个外正内负的电位差。二这种电位差的存在，使K+的继续外流受到膜外正电荷的排斥和膜内负电荷的吸引，以致限制了K+的外流。随着电位差的增大，K+外流的阻力也随之增大。最后，当促使K+外流的浓度差和阻止K+外流的电位差所构成的两种互相拮抗的力量相等时，K+的净外流停止，此时跨膜电位就是K+的平衡电位。三K+的平衡电位与实际测得的静息电位略有差别，通常比测定值高（即负值略小），这是由于在静息状态下膜对Na+也有较小的通透性，有少量Na+顺浓度差向膜内扩散的缘故。简而言之，RP主要是K+外流所形成的电化学平衡电位。二、动作电位及其产生机制（一）动作电位的概念细胞膜受到刺激时，在静息电位的基础上发生一次可扩布的电位变化，称为动作电位（actionpotential，AP）。01AP包括上升相和下降相。上升相表示膜的去极化过程，此时膜内原有的负电位迅速消失，并进而变为正电位，即由-70mV变为+35mV，出现膜两侧电位倒转（外负内正），其超出零电位的部分称为超射。02下降相代表膜的复极化过程，是膜内电位从上升相顶端下降到RP水平的过程。神经纤维AP的主要部分由于幅度大、时程短（不到2ms），电位波形呈尖锋形，称锋电位。03在锋电位完全恢复到RP水平之前，膜两侧还有微小的连续缓慢的电位变化，称为后电位（图2-5）。二、动作电位及其产生机制图2-5神经纤维动作电位示意图（二）动作电位的产生机制

这种电位差的存在，使Na+的继续内流受到膜内正电荷的排斥和膜外负电荷的吸引，因而Na+内流量逐渐减少，当促使Na+内流的浓度差与阻止Na+内流的电位差所构成的两种互相拮抗的力量相等时，Na+的净内流停止。

此时膜电位为Na+的平衡电位。简而言之，AP的上升相是Na+内流所形成的电化学平衡电位，是膜由K+平衡电位转为Na+平衡电位的过程。

动作电位的产生由于膜对离子的通透性在受到刺激后发生短暂的、可逆性改变。静息状态时膜对Na+的通透性极低，受到刺激时，膜对Na+的通透性增大。AP上升相是由于细胞受到有效刺激后，膜外Na+大量内流，膜内电位迅速升高，使原来的负电位消失并高出膜外电位，在膜两侧形成一个内正外负的电位差。123AP下降相是由于膜电位接近Na+平衡电位时，膜上Na+通道已关闭，对Na+的通透性迅速下降。与此同时，膜上K+通道开放，对K+的通透性大增。于是，K+顺浓度差和电位差迅速外流，使膜内外电位又恢复到原来的内负外正的静息水平，形成AP的下降相。简而言之，AP下降相是K+外流所形成的，是膜由Na+平衡电位转变为K+平衡电位的过程。（二）动作电位的产生机制（二）动作电位的产生机制细胞膜在复极化后，跨膜电位虽然恢复，但膜内Na+有所增多，而K+有所减少。这时便激活了细胞膜上的钠钾泵，通过Na+、K+的主动转运，重新将它们调整到原来静息时的水平，以维持细胞正常的兴奋性。生物电现象在医学上有哪些应用呢？脑电图波的形成人体的大脑有140亿个脑细胞，其中有2.5亿个神经细胞。神经细胞活动时可以产生各种生物电信号，脑电图就是利用脑电图机记录人体大脑生物电的信息的。只要将脑电图机的探测仪电极贴在头皮上，仪器就能收到脑电活动整个过程中电位的变化，这时扫描笔便在移动着的图纸上描绘出各种曲线。由于曲线的频率和振幅不同，就构成了不同的波形，形成了脑电图波。（二）动作电位的产生机制1．动作电位的引起01细胞膜受到阈刺激或阈上刺激后，首先是该部位细胞膜上Na+通道少量开放，膜对Na+的通透性稍有增加，0203少量Na+由膜外流入膜内，使膜内外电位差减小，当达到某一临界值时，受刺激部位的膜上Na+通道全部开放，使膜对Na+的通透性突然增大，于是膜外Na+顺浓度差和电位差迅速大量内流，从而爆发动作电位。能使膜对Na+通透性突然增大的临界膜电位数值称为阈电位（thresholdpotential）。阈电位比RP小10～20mV。任何刺激必须使膜内负电位降到阈电位水平，才能爆发AP。（三）动作电位的引起与传导①等级性。局部电位的大小可以随刺激强度增大而增大。②电紧张性传播。可向周围传播，其电位变化逐渐减小，最后消失。③可总和。几个阈下刺激引起的局部反应可叠加起来，通过总和使细胞内电位达到阈电位，从而触发AP。一次阈下刺激虽然不能触发AP的发生，但可引起局部去极化，这种局部去极化的电位称为局部电位。局部电位具有以下特点：知识拓展：局部电位2.动作电位的传导其传导机制以“局部电流学说”解释。该学说认为，当细胞某一局部受刺激而兴奋时，其兴奋部位膜电位由原来的内负外正转变为内正外负的去极化状态，于是兴奋部位和邻近的静息部位之间出现了电位差，导致局部的电荷移动，即膜外正电荷由静息部位移向兴奋部位，膜内正电荷由兴奋部位移向静息部位，形成局部电流环路。这种局部电流使静息部位的膜内电位升高和膜外电位降低，使相邻部位的膜产生局部去极化（局部兴奋）。0102032.动作电位的传导当这种局部去极化达到阈电位时，该部位就爆发新的AP。这个新的兴奋部位，又与它相邻的静息部位之间出现局部电流，如此沿膜连续移动就表现为AP的传导。有髓神经纤维AP的传导是从一个郎飞结传给相邻的郎飞结，呈跳跃式传导，其传导速率比无髓神经纤维快得多（图2-6）。04052.动作电位的传导图2-6神经纤维动作电位传导示意图简而言之，AP的传导是细胞的兴奋部位与静息部位之间产生局部电流导致的结果。AP在神经纤维上的传导，称为神经冲动（nerveimpulse）。AP与局部反应相比，其特点是：01

不衰减性传导。动作电位传导时，电位幅度不会因距离增大而减小。0203

“全或无”现象。动作电位要么不产生（无），一旦产生就是最大值（全）；幅度不随刺激的强度增加而增大。

双向性传导。如果刺激神经纤维中段，产生的AP可沿膜向两端传导。2.动作电位的传导人体细胞的活动主要接受各种化学物质的调节，如神经递质和激素。大多数调节性化学物质并不进入细胞，而是作用于细胞膜表面的特殊蛋白质结构（受体），通过蛋白质分子构型的改变，将调节信息以新的信息形式传递至膜内，进一步引起细胞相应功能变化，这一过程称为跨膜信号转导。知识拓展细胞的跨膜信号转导功能内容受体（receptor）是指细胞膜或细胞内的一类特殊蛋白质，它们能选择性地与体液中某些化学物质相结合而产生一定的生理效应。受体与化学物质（配体）结合是引起信号传递并发挥调节的初始阶段。目前已被克隆的膜受体有数百种，根据它们的分子结构和信号转导方式，大体可以分为三类：G蛋白耦联受体，离子通道受体，酶耦联受体。每类受体都通过各自不同的细胞信号分子完成信号转导。（1）G蛋白耦联受体介导的信号转导。G蛋白耦联受体是指配体受体复合物与靶蛋白的作用要通过与G蛋白（鸟苷酸结合蛋白）的耦联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内，影响细胞的功能。其信号传递通路主要有cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。知识拓展（2）离子通道受体介导的信号转导。离子通道耦联受体既有信号结合位点，又是离子通道。当信号分子与该受体特异性结合后，引起该通道的开放或关闭，完成跨膜信号传递过程。这类通道的典型代表为N2型Ach型门控通道。（3）酶耦联受体介导的信号转导。

酶耦联受体都是跨膜蛋白，胞外配体与受体结合即激活受体胞内段的酶活性。除受体酪氨酸激酶外，还包括受体丝氨酸/苏氨酸激酶、受体酪氨酸磷酸酯酶、受体鸟苷酸环化酶和酪氨酸蛋白激酶耦联受体等几种类型。知识拓展

通过跨膜信号转导系统，使细胞之间能相互联系和沟通，协调不同的组织器官中各个细胞的代谢、分泌、分化和增殖等活动，保持人体整体功能的顺利进行。总之

受体酪氨酸激酶只有一个跨膜α螺旋，当位于膜外侧的较长的肽链部分同特定的化学信号结合后，可以直接引起受体肽链的膜内段激活，使之具有磷酸激酶活性，通过使自身肽链和膜内蛋白质底物中的酪氨酸残基发生磷酸化，而产生细胞内效应。小结01细胞是人体结构和功能的基本单位。细胞在新陈代谢过程中需要的营养物质及产生的代谢产物，都是跨过细胞膜进行转运的。02根据物质跨膜转运的方向和能量消耗的情况，将小分子物质和离子的跨膜转运分为被动转运和主动转运两大类，大分子物质是通过细胞膜的变形运动来完成的，即入胞作用和出胞作用。03

一切生物体在生命活动过程中表现的电现象，称为生物电现象，包括细胞在安静和活动状态时伴有的电现象。细胞在未受刺激时（静息状态下）存在于细胞膜内外两侧的电位差称静息电位。其主要是K+外流所形成的电化学平衡电位。04细胞膜受到刺激时，在静息电位的基础上发生一次可扩布的电位变化称动作电位。动作电位的上升相主要是Na+内流所形成的电化学平衡电位。下降相主要是K+外流所形成。复极化后的Na+、K+的主动转运，重新调整了细胞膜内外的离子浓度。练习与实践

（1）请叙述小分子物质或离子跨膜转动的方式和特点。

（2）临床采血时，针刺手指会引起疼痛，请阐述其动作电位的产生机制、传导及其特点。THANKS人体生理功能

第一节血液第二节血液循环单元3血液及循环功能

血液是心血管中流动的液体，在心脏舒缩活动的推动下循环于心血管内，起着沟通人体各部分之间以及人体与外环境之间的桥梁作用。

血液具有许多重要的功能，但必须通过血液循环才能实现。

因此，本单元主要讨论血液及血液循环的功能。单元3血液及循环功能血液的组成及理化特性血浆血细胞血液凝固与纤维蛋白溶解血型与输血第一节血液心脏生理功能血管的生理功能心血管活动的调节功能第二节血液循环掌握1熟悉2了解3

掌握血液的组成、血细胞的生理功能、血浆胶体渗透压和晶体渗透压的形成及生理意义、ABO血型系统分型的依据及输血原则。

熟悉血液的功能、红细胞的生理特性、生成的条件及影响生成因素、血液凝固的基本过程、体外血液凝固的加速和抗凝的方法、Rh血型系统的特点和临床意义。

了解血液的理化特性、体内抗凝活动及纤维蛋白溶解的概念。第一节血液解读4观察5培养6能解读临床血常规检验报告单。

能进行ABO血型系统的血型鉴定，能观察和分析影响血液凝固的因素。培养学生实事求是的科学态度、团结互助的协作精神。第一节血液第一节血液

血液的功能很多，能运输O2、营养物质、代谢产物等；能缓冲进入血液中的酸性或碱性物质引起的酸碱变化；血液中的水分有较高的比热，有利于体温的相对稳定。因此，血液在维持内环境稳态中起着非常重要的作用。此外，血液还具有防御和保护功能，血液中的白细胞以及与免疫功能有关的蛋白质能防御细菌、病毒及其毒素对人体的损害，对人体有保护作用。阅读下面的血常规检验报告，判断检验结果是否正常（表3-1）。一、血液的组成及理化特性图3-2血细胞比容（一）血液的组成图3-1血液的基本组成

血液是由血浆（plasma）和血细胞（bloodcells）组成的。血浆是血液去除血细胞后的液体部分。血细胞包括红细胞、白细胞和血小板三类。血液的基本组成如图3-1所示。（一）血液的组成01通常将一定量的血液与抗凝剂混匀后，置于比容管中，以每分钟3000转的速度离心30min，可以观察到管内血液分为血浆和血细胞两部分。02上层浅黄色的液体为血浆；下层是血细胞，其中绝大部分是红细胞；在血浆与红细胞之间有一层呈灰白色的是白细胞和血小板（图3-2）。03血细胞在全血中所占的容积百分比称为血细胞比容（hematocrit）。正常成年男性的血细胞比容为40%～50%，女性为37%～48%，新生儿约为55%。04血细胞比容反映了血细胞数量（主要是红细胞）的相对值，贫血患者的血细胞比容降低，而烧伤患者、红细胞增多症患者的血细胞比容增高。（二）血液的理化特性分类五大理化特性

颜色比重黏滞性酸碱度渗透压（二）血液的理化特性1．颜色血液的颜色主要取决定红细胞内血红蛋白的颜色。动脉血中红细胞含氧合血红蛋白较多，呈鲜红色；静脉血中红细胞含还原血红蛋白较多，呈暗红色。2．比重正常人全血的比重为1.050～1.060，其高低主要取决于红细胞的数量；红细胞越多，血液的比重越大。正常人血浆的比重为1.025～1.030，其高低主要取决于血浆蛋白的含量，血浆中蛋白质的含量越多，血浆的比重越大。3．黏滞性黏滞性是由于液体内部分子或颗粒之间的摩擦而产生的。

血液的黏滞性较大；水的黏滞性为1；全血的相对黏滞性为4～5；血浆的相对黏滞性为1.6～2.4。全血的相对黏滞性主要取决于红细胞的数量，血浆的相对黏滞性主要取决于血浆蛋白的含量。

贫血患者的红细胞减少，血液的黏滞性下降；而大面积烧伤的患者，由于血液中的水分大量渗出血管，血液浓缩，黏滞性增高。

血液的黏滞性是影响血流阻力的重要因素之一。（二）血液的理化特性4．酸碱度正常人血浆的pH为7.35～7.45。血浆pH的相对稳定主要依靠血浆中缓冲对的作用。

血浆中的缓冲对主要有NaHCO3/H2CO3、蛋白质钠盐/蛋白质及Na2HPO4/NaH2PO4；其中最重要的是NaHCO3/H2CO3，通常比值为20/1。

当酸碱物质进入血液后，由于这些缓冲对的作用，使酸碱物质对血浆pH的影响很小。

此外，肺和肾也不断排出体内过多的酸和碱，从而使血浆的酸碱度保持相对稳定。5．渗透压血浆渗透压约为300mmol/L（770kPa）。（一）血浆的化学成分及作用血浆是一种含有多种溶质的水溶液，其中，水分占91%～92%，蛋白质占6％～8％，其余2％为小分子晶体物质，包括多种电解质、非蛋白含氮化合物、不含氮的小分子有机化合物（如葡萄糖、脂类、酮体、乳酸、酶、激素、维生素等）以及气体（O2和CO2）等。二、血浆3个成分及作用1．血浆蛋白2．电解质3．非蛋白含氮化合物血浆蛋白包括白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原三类。正常成人的血浆蛋白含量为65～85g/L,其中，白蛋白为40～48g/L，球蛋白为15～30g/L，纤维蛋白原为2～4g/L，白蛋白与球蛋白的比值为1.5～2.5。血浆蛋白的主要功能是：可作为载体运输一些低分子物质；形成血浆胶体渗透压，调节血管内外的水分布；参与生理性止血过程；参与人体的免疫功能以及营养作用等。血浆中电解质含量约占血浆总量的0.9％，其中大部分以离子状态存在。正离子以Na＋为主，还有K＋、Ca2＋、Mg2＋等；负离子以Cl－为主，还有HCO-3、HPO2-4、SO2-4等。它们的主要功能是参与血浆晶体渗透压的形成，维持酸碱平衡和神经、肌肉的正常兴奋性。血浆中除蛋白质以外的其他含氮化合物总称为非蛋白含氮化合物（如尿素、尿酸、肌酸、肌酐、氨基酸、多肽、胆红素等）。它们多数是体内蛋白质的代谢产物，经肾排出体外。临床上把这些化合物中所含的氮称为非蛋白氮（NPN）。正常成年人血液中NPN的含量为14～25mmol/L。临床上测定NPN的含量有助于了解蛋白质的代谢情况和肾的排泄功能。（一）血浆的化学成分及作用渗透压是指溶液中溶质具有的吸引和保留水分子的能力。

溶液渗透压的高低取决于溶液中溶质颗粒的数量，而与溶质的种类和颗粒的大小无关。（二）血浆渗透压人体内血浆渗透压约为300mmol/L，相当于770kPa。血浆渗透压由血浆晶体渗透压和血浆胶体渗透压两部分组成。血浆晶体渗透压由小分子晶体物质形成，其数值约为298.5mmol/L，占血浆渗透压的绝大部分。

在小分子晶体物质中，Na+和Cl－的数量最多，它们所形成的渗透压占血浆晶体渗透压的80%以上，因此血浆晶体渗透压主要是由血浆中Na+和Cl－形成。（二）血浆渗透压1．血浆渗透压的形成血浆胶体渗透压由血浆蛋白质形成，其数值很小，仅为1.5mmol/L，不到血浆总渗透压的1%。由于血浆蛋白质中白蛋白含量较多，且分子量较小，颗粒数目多，因此血浆胶体渗透压主要由白蛋白形成。（1）血浆晶体渗透压的胜利作用。

正常情况下，血浆渗透压与血细胞内的渗透压相等。血浆渗透压的大小主要受晶体渗透压的影响。如果细胞外液晶体渗透压升高，细胞内的水分在渗透压差的作用下就会渗出，使细胞皱缩、功能丧失。（二）血浆渗透压2．血浆渗透压的生理作用

相反，如果细胞外液晶体渗透压降低，细胞外的水分就会渗入细胞内，使细胞肿胀，甚至破裂，其中红细胞最易受到晶体渗透压变化的影响。所以，血浆晶体渗透压的相对稳定，对于维持细胞内外的水平衡，保持细胞的正常形态和功能具有重要作用（图3-3）。（二）血浆渗透压图3-3血浆晶体渗透压与胶体渗透压作用示意图临床上输液一般选用什么溶液？（二）血浆渗透压

由于毛细血管通透性较大，允许小分子晶体物质自由通过，血浆晶体渗透压和组织液晶体渗透压相等，而血浆胶体渗透压高于组织液胶体渗透压。在渗透压差的作用下，组织液中的水分不断被吸引到毛细血管内。

如果血浆胶体渗透压降低，组织液中的水分返回血管的量将减少，引起水肿。因此，血浆胶体渗透压在调节血管内外的水平衡和维持正常血容量中起重要的作用（图3-4）。（2）血浆胶体渗透压的生理作用渗透压与血浆渗透压相等的溶液称为等渗溶液（isoosmoticsolution）。

临床上常用的0.9％NaCl溶液和5％葡萄糖溶液都是等渗溶液。

渗透压高于血浆渗透压的溶液称为高渗溶液；渗透压低于血浆渗透压的溶液称为低渗溶液。（二）血浆渗透压图3-4促红细胞生成素调节示意图等渗溶液与等张溶液等渗溶液不一定都能保持红细胞的正常体积和形态。能使悬浮于其中的红细胞保持正常体积和形态的盐溶液称为等张溶液。

只有等渗又等张的溶液才能维持红细胞的正常体积和形态。这里的“等张”是指溶液中不能通过红细胞膜的溶质颗粒所产生的渗透压。

例如，NaCl不能自由通过细胞膜，所以0.9%的NaCl溶液既是等渗溶液，也是等张溶液；尿素能自由通过红细胞膜，故1.9%的尿素溶液虽是等渗溶液，但不是等张溶液，当红细胞置于其中后会发生溶血。相关链接三、血细胞（一）红细胞01红细胞的数量与生理功能02红细胞的生理特性03红细胞的生成与破坏（一）红细胞1．红细胞的数量与生理功能（1）红细胞的数量。理由二红细胞是血液中数量最多的细胞。人类成熟的红细胞无核，呈双凹圆碟形，直径为7～8μm。我国成年男性红细胞的数量为（4.0～5.5）×1012/L，女性为（3.5～5.0）×1012/L；新生儿的红细胞数可达（6.0～7.0）×1012/L。红细胞内的蛋白质主要是血红蛋白（hemoglobin，Hb）。我国成年男性Hb为120～160g/L，女性为110～150g/L。生理情况下，红细胞数量和血红蛋白含量随年龄、性别、体质条件和生活环境的不同而有一定的差异。例如，儿童低于成人（但新生儿高于成人）；高原居民高于海平面居民；妊娠后期因血浆增多而致红细胞数量和血红蛋白浓度相对减少。若血液中红细胞数量、血红蛋白浓度低于正常，称为贫血。三、血细胞（2）红细胞的生理功能。红细胞的主要功能是运输O2和CO2，并能缓冲血液的酸碱度，红细胞的这两项功能都是由红细胞内的血红蛋白完成的。当红细胞破裂、血红蛋白逸出，则其携带O2和CO2的功能丧失。红细胞（1）红细胞的可塑变形性。（2）红细胞的渗透脆性。正常红细胞在外力作用下具有变形能力的特性称为可塑变形性。红细胞在全身血管中循环运行时，须经过变形才能通过直径比它小的毛细血管和血窦孔隙，然后恢复正常形态。红细胞的表面积与体积的比值越大，则变形能力越大。衰老的红细胞变形能力降低。红细胞在低渗溶液中发生膨胀、破裂的特性称为红细胞的渗透脆性（osmoticfragility）。渗透脆性可用来表示红细胞对低渗溶液的抵抗力。渗透脆性大，表示红细胞对低渗溶液的抵抗力小；渗透脆性小，表示红细胞对低渗溶液的抵抗力大。生理情况下，衰老红细胞对低渗盐溶液的抵抗力降低，即脆性大；而初成熟的红细胞对低渗盐溶液的抵抗力高，即脆性小。正常情况下，红细胞内的渗透压和血浆渗透压相等，因此，红细胞可维持正常的形态和大小。如果把红细胞置于一系列浓度递减的低渗NaCl溶液中，水分将渗入红细胞中，引起红细胞发生膨胀，当NaCl溶液的浓度降低至0.42%时，部分红细胞开始破裂而发生溶血；当NaCl溶液的浓度降低至0.35%时，全部红细胞破裂溶血。三、血细胞（一）2．红细胞的生理特性红细胞红细胞（3）红细胞的悬浮稳定性。

正常红细胞在外力作用下具有变形能力的特性称为可塑变形性。红细胞在全身血管中循环运行时，须经过变形才能通过直径比它小的红细胞能较稳定地悬浮于血浆中不易下沉的特性，称为红细胞的悬浮稳定性（suspensionstability）。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，称为红细胞沉降率（erythrocytesedimentationrate，ESR），简称为血沉。正常成年男性红细胞沉降率为0～15mm/h，女性为0～20mm/h。血沉愈快，表示红细胞的悬浮稳定性愈小。红细胞能够稳定地悬浮于血浆中，是由于双凹圆碟形的红细胞具有较大的表面积与体积比，与血浆产生的摩擦力较大，阻碍红细胞的下沉。毛细血管和血窦孔隙，然后恢复正常形态。红细胞的表面积与体积的比值越大，则变形能力越大。衰老的红细胞变形能力降低。三、血细胞（一）2．红细胞的生理特性红细胞血沉测定的临床意义临床上，血沉（ESR）可以加快或减慢。ESR加快，主要是由于红细胞彼此之间能较快地以凹面相贴，形成红细胞叠连；发生叠连后，叠连的红细胞总表面积与总体积之比减小，摩擦力相对减小，红细胞沉降加快。

红细胞发生叠连导致ESR加快的原因主要在于血浆,而不在红细胞本身。血浆中白蛋白、卵磷脂含量增多时，ESR减慢；血浆中球蛋白和纤维蛋白含量增多时，ESR加快。在某些疾病（如活动性肺结核、风湿热等）时，ESR加快，故测定ESR可用作某些疾病的辅助诊断。相关链接3．红细胞的生成与破坏（1）红细胞的生成。胚胎时期，肝、脾和骨髓均能造血。婴儿出生后，红骨髓是主要的造血场所。红细胞的发育和成熟是一个连续而又分阶段的过程，即由骨髓的造血干细胞分化为红系祖细胞,再经过原红细胞、早幼红细胞、中幼红细胞、晚幼红细胞及网织红细胞阶段，成为成熟的红细胞。当骨髓造血功能受到大剂量放射线、某些药物（如氯霉素、抗癌药）等理化因素抑制时，可导致再生障碍性贫血。1）红细胞生成的部位。红细胞的主要功能是运输O2和CO2，并能缓冲血液的酸碱度，红细胞的这两项功能都是由红细胞内的血红蛋白完红细胞内的主要成分是血红蛋白，合成血红蛋白的主要原料是蛋白质和铁。成人每天需要20～30mg铁用于红细胞生成，其中95%来自于体内铁的再利用，每天需从食物中吸收的铁只占5%（约1mg），再利用的铁主要来自破坏的红细胞。由于铁的摄入不足或吸收障碍，或者长期慢性失血以致人体缺铁时，血红蛋白的合成减少，可以引起小细胞低色素性贫血，即缺铁性贫血。2）红细胞生成的原料。3．红细胞的生成与破坏（1）红细胞的生成。红细胞在发育成熟过程中，还需要叶酸和维生素B12的参与。叶酸能促进DNA的合成，加速细胞的分裂和增殖，促进红细胞的发育成熟。维生素B12能增加叶酸在体内的利用，如果维生素B12缺乏，叶酸的利用率下降，可引起叶酸的相对不足。

正常情况下，食物中叶酸和维生素B12的含量能满足红细胞生成的需要。维生素B12的吸收需要内因子参与，内因子由胃腺壁细胞产生，它与维生素B12结合，形成内因子维生素B12复合物，能保护维生素B12免受消化液的破坏，并促进维生素B12在回肠的吸收。

如果某种原因（如胃切除或萎缩性胃炎）引起内因子缺乏，可导致维生素B12吸收障碍，DNA合成减少，幼红细胞分裂增殖减慢，红细胞体积增大，导致巨幼红细胞贫血，即大细胞性贫血。3）促进红细胞成熟的因子。3．红细胞的生成与破坏（2）红细胞的破坏。正常成人红细胞的平均寿命为120天。每天约有0.8%的衰老红细胞被破坏，其中90%是被巨噬细胞吞噬的。巨噬细胞吞噬红细胞后，将血红蛋白分解释放出铁、氨基酸和胆红素，其中铁和氨基酸可被再利用，胆红素在肝脏转化后经粪和尿排出。另外，还有10％的衰老红细胞在血管内被破坏。1）红细胞生成的部位。3．红细胞的生成与破坏（3）红细胞生成的调节。促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）是一种糖蛋白，主要由肾脏产生。EPO能加强骨髓的造血功能，使血液中成熟的红细胞数量增加。缺氧可促进EPO的合成与分泌，使血浆EPO含量增加。

正常人从平原进入高原低氧环境后，由于肾脏分泌EPO增多，可使外周血液的红细胞数量、血红蛋白含量增多。红细胞生成的调节是一种负反馈调节，各种原因引起的缺氧均可促使EPO分泌增多，从而促进红细胞的生成；而红细胞的数量增多时，EPO的分泌减少，以维持血液中红细胞数量的相对稳定（图3-4）。1）促红细胞生成素。雄激素主要作用于肾，促进EPO的合成，使骨髓造血功能增强，血液中红细胞数量增多；雄激素还可直接作用于骨髓，使红细胞生成增多。这也可能是成年男性红细胞数多于女性的重要原因之一。2）雄激素。此外，还有一些激素，如糖皮质激素、甲状腺激素和生长素等，也可促进红细胞生成。总结图3-4促红细胞生成素调节示意图3．红细胞的生成与破坏促红细胞生成素（EPO）EPO主要是由肾皮质肾小管周围间质细胞（如成纤维细胞、内皮细胞）产生，肝脏也能少量生成。EPO的主要作用是促进骨髓红系祖细胞增殖、分化及幼红细胞的成熟，加速网织红细胞的释放。低氧是刺激EPO生成的主要因素，任何引起肾脏氧供应不足的因素如贫血、缺氧或肾血流减少，均可促进EPO的合成与分泌，使血浆EPO含量增加。

因此，双肾实质严重破坏的晚期肾脏病患者常因缺乏EPO而发生肾性贫血。此外，肾外组织缺氧亦可促进肾分泌EPO。目前，临床上已经将重组的人EPO应用于促进贫血患者的红细胞生成。知识拓展（二）白细胞白细胞和红细胞一样，都起源于骨髓中的造血干细胞，在骨髓中分化发育成熟后进入血液，但淋巴细胞例外。胚胎时期的淋巴干细胞在中枢淋巴器官内发育成T淋巴细胞和B淋巴细胞。

白细胞在血液中停留时间较短，主要在组织中发挥作用，循环血液只是将白细胞从骨髓和淋巴组织运送至人体所需要部位的通道。基本概念113我国正常成人血液中白细胞的数量为（4.0～10.0）×109/L，其中中性粒细胞占50%～70%，嗜酸性粒细胞占0.5%～5%，嗜碱性粒细胞占0～1%，单核细胞占3%～8%，淋巴细胞占20%～40%。1．白细胞的数量及分类白细胞在人体的防御反应中起重要作用，是人体防御和免疫系统中的重要组成部分。

（1）中性粒细胞。

中性粒细胞是血液中主要的吞噬细胞，其变形能力和吞噬能力都很强。

当细菌入侵时，中性粒细胞在炎症区域产生的趋化性物质作用下，自毛细血管渗出而被吸引到病变部位吞噬细菌。中性粒细胞内含有大量溶酶体酶，能将吞噬的细菌和组织碎片分解，使入侵的细菌被包围在局部并被消灭，防止细菌在体内扩散。当中性粒细胞吞噬数十个细菌后，其本身即解体，释放出各种溶酶体酶，能溶解周围组织而形成脓液。

当体内发生细菌感染时，血液中的白细胞和中性粒细胞数会增多。

此外，中性粒细胞还可吞噬和清除衰老的红细胞及抗原抗体复合物。2．白细胞的生理功能白细胞在人体的防御反应中起重要作用，是人体防御和免疫系统中的重要组成部分。

（2）单核细胞。

单核细胞具有较强的变形运动和吞噬能力。血液中的单核细胞尚未成熟，它在血液中停留2～3天后迁入组织中，继续发育成为巨噬细胞，其细胞的体积增大，细胞内溶酶体颗粒增多，具有比中性粒细胞更强的吞噬能力。

巨噬细胞能吞噬并杀灭入侵的病原微生物如病毒、疟原虫真菌、结核杆菌等；能清除变性的血浆蛋白，衰老和损伤的红细胞、血小板等；能加工和处理抗原，激活淋巴细胞的特异性免疫功能；能识别和杀伤肿瘤细胞；还能分泌多种生物活性物质如补体、干扰素、白细胞介素等，参与体内的防御机制。2．白细胞的生理功能白细胞在人体的防御反应中起重要作用，是人体防御和免疫系统中的重要组成部分。

（3）嗜碱性粒细胞。

嗜碱性粒细胞和肥大细胞功能类似，其胞质中存在许多较大的嗜碱性颗粒，颗粒内含肝素、组胺、嗜酸性粒细胞趋化因子A和过敏性慢反应物质等多种生物活性物质。

在速发型过敏反应中，嗜碱性粒细胞释放组胺、过敏性慢反应物质，使毛细血管壁通透性增高、支气管平滑肌收缩，引起荨麻疹、支气管哮喘等速发性过敏反应。2．白细胞的生理功能

（4）嗜酸性粒细胞。嗜酸性粒细胞只有微弱的吞噬能力，对某些抗原抗体复合物有吞噬作用，但吞噬缓慢。嗜酸性粒细胞因缺乏蛋白水解酶，基本上无杀菌作用。嗜酸性粒细胞的主要作用是：限制肥大细胞和嗜碱性粒细胞在过敏反应中的作用；参与对蠕虫的免疫反应。因此，在人体发生过敏反应和蠕虫感染时，常伴有嗜酸粒细胞数增多。

（5）淋巴细胞。淋巴细胞在免疫应答过程中起核心作用。根据细胞生长发育的过程、细胞表面标志和功能的不同，主要将淋巴细胞分为T淋巴细胞和B淋巴细胞两大类。T淋巴细胞主要参与细胞免疫，B淋巴细胞主要参与体液免疫。2．白细胞的生理功能白细胞在人体的防御反应中起重要作用，是人体防御和免疫系统中的重要组成部分。1．血小板的数量

血小板是骨髓中巨核细胞胞质脱落形成的，体积小，无细胞核，呈双面微凸的圆盘状。血小板进入血液后，只在开始两天具有生理功能，但平均寿命可达7～14天。

我国健康成年人血液中血小板的数量为（100～300）×109/L。正常人血小板计数可有6％～8％的变动范围，通常午后较清晨高，冬季较春季高，剧烈运动后及妊娠中、晚期升高，静脉血的血小板数量较毛细血管血的高。（三）血小板2．血小板的生理功能

（1）维持血管内皮细胞的完整性。

血小板对毛细血管内皮细胞有支持和营养作用。血小板可以融入血管内皮细胞，随时沉着于血管壁，以填补内皮细胞脱落留下的空隙，从而维持毛细血管壁的正常通透性，如图3-5所示。临床实践发现，当血小板数减少到50×109/L以下时，毛细血管的脆性增大，会出现皮下瘀点或紫癜，称为血小板减少性紫癜。图3-5血小板融入毛细血管内皮细胞示意图1）血管收缩。当血管受到损伤时，损伤性刺激反射性使血管收缩；另外胶原纤维暴露引发血小板发生黏附、聚集的同时，血小板释放出缩血管物质，如儿茶酚胺、5羟色胺等使受损伤的血管收缩。血管收缩使血管口径变小，血流速度减慢，有助于止血。如损伤不大，可使血管破口封闭。2）血小板止血栓形成。损伤的血管暴露内膜下的胶原组织，使血小板迅速被激活，激活后的血小板黏附、聚集于血管破损处形成血小板血栓，堵塞伤口起到暂时止血作用。3）血液凝固。血浆中的凝血系统被激活，迅速出现血液凝固。激活后的血小板通过提供磷脂表面、吸附凝血因子，参与和加速血液凝固过程。

（2）参与生理性止血。生理性止血是指当小血管受到损伤，血液从血管内流出，数分钟后出血自行停止的现象。从出血到停止出血的间隔时间称为出血时间，正常值为1～3min。

生理性止血过程主要包括血管收缩、血小板止血栓形成和血液凝固三个过程。2．血小板的生理功能2．血小板的生理功能

（3）促进凝血。

血小板含有许多与凝血过程有关的因子，如纤维蛋白原、血小板磷脂（plateletphospholipid，PL）等；

此外，血小板表面吸附多种凝血因子，可提高出血局部凝血因子的浓度，从而促进和加快血