第五章 血液的组成与功能

第五章血液的组成与功能生物医学工程学院学习要点血液的组成及血液的理化特性血细胞的生理特性和功能血细胞生成的调节与破坏生理止血及血液凝固的机制纤维蛋白溶解系统及纤溶过程ABO、Rh血型系统及输血原则60%细胞内液Intracellularfluid(ICF)40％细胞外液Extracellularfluid(ECF)组织间隙15％组织液Interstitialfluid(ISF)

血浆5%PlasmaTranscellularfluid(thirdspace)1％体液(bodyfluid)血液是一种流体组织/体内不断循环

细胞外液的4/5在血管外组织液

1/5在血管内血液

血液是内环境中最活跃的部分,沟通各种组织液/物质交换的中间环节.血液的功能运输:

02

、C02,

、营养物质、激素、代谢物缓冲:pH值参与体温的维持免疫防御：免疫系统生理止血:血液凝固,第一节血液组成及理化特性血液的组成血浆:55%

红细胞

白细胞

血小板血细胞血细胞红细胞：99％白细胞血小板0.15％－1％血细胞比容：血细胞在血液中所占的容积百分比称为血细胞比容。男40％－50％，女37％-48％。血浆

血浆:-H20-代谢物-离子(Na+,etc.),营养物质,激素-血浆蛋白

(7-9%ofplasma)白蛋白,α1α2βγ

球蛋白,纤维蛋白原血浆蛋白正常值:

正常成人血浆蛋白总量（65～85g/L)

白蛋白（A）：约40～48g/L球蛋白（G）：约15～30g/L白球比值（A/G）=1.5～2.5:1

纤维蛋白原：约2～4g/L

1、无机盐

Na+K+Ca2+Mg2+Cl-HCO3-HPO42-SO42-

2、非蛋白含氮化合物(NPN)

尿素、尿酸、肌酐、肌酸、氨基酸、氨和胆红素等。3、其它葡萄糖、脂类、乳酸，微量酶、维生素、激素以及少量气体等。4.血浆蛋白白蛋白Albumin:主要成分-占血浆蛋白的60-80%.形成渗透压，保持水分于血管内.维持血压.球蛋白Globulins:α球蛋白、β球蛋白:运输脂质和维生素等.抗体. 纤维蛋白原Fibrinogen:凝血因子.①形成血浆胶体渗透压;②维持某些激素在血中存在的时间;③作为载体运输脂质、离子、维生素等低分子物质;④参与血液凝固、抗凝和纤溶;⑤抵御病原微生物的入侵;⑥营养功能。血浆蛋白的主要功能：血量人体内血液的总量称为血量，是血浆量和血细胞量的总和。正常成年人的血液总量约相当于体重的8%或相当于每公斤体重60～80毫升。血液总量的绝大部分在心血管内迅速循环流动，这部分血液量称循环血量。另一小部分血液滞留于肝、胰、脾和皮下等处的血窦的毛细血管和静脉丛内，流动慢，这部分血液量称为贮存血量。在剧烈运动，情绪激动或大失血时，贮存的血液可释放出来补充循环血量。

（一）血液的比重全血：1.050～1.060（红细胞数量）血浆：1.025～1.030（血浆蛋白含量）红细胞：1.090～1.092（血红蛋白含量）

全血：4～5（红细胞数量）血浆：1.6～2.4（血浆蛋白含量）（二）血液的粘度血液的理化特性(三)血浆渗透压

★渗透压：溶液所具有的吸引水分子透过半透膜的能力。

三、血液的理化特性NaClH2OH2O半透膜渗透压

分类及作用

晶体渗透压

胶体渗透压形成无机盐、糖等晶体物质血浆蛋白等胶体物质(主要为NaCl)(主要为白蛋白)

压力大(300mmol/L)小（1.3mmol/L）意义维持细胞内外水分交换调节毛细血管内外水平保持RBC正常形态和功能衡和维持血浆容量正常值:300mmol/L（300mOsm/5790mmHg/7个大气压770kPa）主要与溶液中溶质颗粒数目的多少呈正变。血浆晶体渗透压与胶体渗透压等渗溶液等渗溶液与等张溶液在临床或生理实验使用的各种溶液中。其渗透压与血浆渗透压相等的称为等渗溶液（如0.85%NaCI溶液）。高于或低于血浆渗透压的则相应地称为高渗或低渗溶液。如：0.9%NaCl溶液、5%葡萄糖溶液、1.9%尿素溶液

等张溶液不同物质的等渗溶液不一定都能使红细胞的体积和形态保持正常;能使悬浮于其中的红细胞保持正常体积和形状的盐溶液,称为等张溶液。所谓“张力”实际是指溶液中不能透过细胞膜的颗粒所造成的渗透压。0.9%NaCl溶液、5%葡萄糖溶液1、正常值：pH为7.35～7.452、维持pH值相对稳定的因素（1）血浆中的缓冲物质：主：NaHCO3/H2CO3缓冲对次：Na2HPO4/NaH2PO4、蛋白质钠盐/蛋白质（2）通过肺和肾的调节：排出过多的酸和碱（四）血浆pH值第二节血细胞的形态和功能

红细胞

350万--550万/μl

白细胞

4000-10000/μl

血小板

10万--40万/μl

中性粒C

有粒白细胞嗜酸性粒C

嗜碱性粒C无粒白细胞淋巴C

单核C（一）红细胞的数量和形态数量:男4.0～5.5×1012个/L

女3.5～5.0×1012个/L

血红蛋白（hemoglobin,Hb）男120～160g/L

女110～150g/L一、红细胞形态:呈双凹圆碟形直径约7～8μm厚约2μm表面积约40μm２1.可塑变形性指红细胞在外力作用下具有发生变形的能力。影响RBC变形能力的因素：

①与表面积/体积比呈正相关；

②与红细胞内的粘度呈负相关；

③与红细胞膜的弹性呈正相关。（二）红细胞的生理特性RBC可塑变形性2.渗透脆性概念：红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀、破裂的特性。等渗溶液：渗透压与血浆相等的溶液。高渗溶液：渗透压高于血浆的溶液。低渗溶液：渗透压低于血浆的溶液。

正常人的红细胞一般在0.45%的NaCI溶液中开始有部分破裂，在0.35%的NaCI溶液中几乎全部破裂。故临床上以0.35～0.45%NaCI溶液作为正常红细胞渗透脆性的范围。

渗透脆性大，表示对低渗溶液的抵抗力小。

血红蛋白释放入溶液中，称为溶血衰老红细胞对低渗盐溶液抵抗力低，脆性高初成熟红细胞对低渗盐溶液抵抗力高，脆性低3.悬浮稳定性

概念：红细胞能较稳定地悬浮于循环血浆中的特性。

红细胞沉降率(erythrocytesedimentationrate,ESR)：

RBC在单位时间(1h)内下沉的距离,简称血沉。

正常值:男性:0～15mm／h，女性:0～20mm／h

意义:①血沉愈慢，表示悬浮稳定性愈大；血沉愈快，表示悬浮稳定性愈小。②有助于某些疾病的诊断，也可作为判断病情变化的参考。(1)运输O2和CO2

运输形式：氧合血红蛋白氨基甲酰血红蛋白：(2)缓冲作用红细胞内的缓冲对可以缓冲血液的酸碱物质。（三）红细胞的生理功能(3)免疫功能(一)白细胞的分类和正常值1、数量:4.0～10.0×109/L2、分类无颗粒细胞颗粒细胞单核细胞:占3～8％淋巴细胞:占20～40％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％二、白细胞

中性杆状核粒细胞中性分叶核粒细胞嗜酸性粒细胞

嗜碱性粒细胞

淋巴细胞

单核细胞

除淋巴细胞外，所有的白细胞具有变形运动、

渗出、趋化性、入胞吞噬的主要特性。

趋化物质：细胞的降解产物、细菌毒素、细菌、抗原－抗体复合物等。主要作用：①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；②可吞噬和清除衰老的红细胞和抗原—抗体复合物；③参与坏死组织的清除。（二）白细胞的生理特性肺脓肿1.颗粒细胞（１）中性粒细胞（循环池、边缘池）处于机体抵御微生物病原体、尤其是化脓性细菌入侵的第一线。有很强的运动游走与吞噬能力，能吞噬入侵细菌、坏死细胞和衰老红细胞等，可将入侵微生物限定并杀灭于局部，防止其扩散。脓液的产生。（２）嗜酸粒细胞（较弱的吞噬能力、无杀菌作用）☆限制嗜碱粒细胞在速发型过敏反应中的作用☆参与对蠕虫的免疫反应（3）嗜碱粒细胞胞内的颗粒中含有多种具有生物活性的物质：●肝素：具有抗凝血作用。●组胺、过敏性慢反应物质：毛细血管壁通透性增加、支气管平滑肌收缩而引起荨麻疹、哮喘等过敏反应。

●趋化因子A：吸引并聚集嗜酸粒细胞，减轻过敏反应。2.无颗粒细胞（１）单核细胞

进入组织转变为巨噬细胞后，溶酶体内颗粒增加，其吞噬力大为增强，能吞噬较大颗粒。

巨噬细胞主要功能是：●吞噬消灭病毒、疟原虫、真菌和结核分支杆菌等；●识别和杀伤肿瘤细胞；●清除变性的蛋白质、衰老受损的细胞及其碎片。●参与激活淋巴细胞的特异性免疫功能。●能合成和释放多种细胞因子：

如：集落刺激因子(CSF)、白介素(IL—1、IL—3、IL—6等)、肿瘤坏死因子(TNFα)、干扰素(INF-α、-β)等。

（2）淋巴细胞

特异性免疫可分为细胞免疫和体液免疫两种类性。T淋巴细胞（血液中80%~90%）

主要在胸腺的作用下发育成熟，

●执行细胞免疫功能

B淋巴细胞（淋巴组织中）

主要在骨髓或肠道淋巴组织中发育成熟的，

●执行体液免疫功能

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。（一）血小板的形态和数量

形态：血小板无细胞核，为两面凸起的椭圆形小体，直径2～4μm，内有各种细胞器。三、血小板数量：100～300×109/L(10～30万/mm3)。＜5万/mm3

：血小板减少性紫癜

＞100万/mm3：血栓性疾病（二）血小板的生理特性

1.粘附2.聚集3.释放反应（三）血小板的生理功能

1.保持毛细血管内皮细胞的完整性

2.参与凝血

3.促进止血1、粘附当血液流经受损伤的血管时，血小板被血管内皮下组织表面激活，立即粘附在血管损伤处暴露出来的胶原纤维上，称为血小板粘附。所需因子：①内皮下成分（胶原纤维）②血浆vonWillebrandfactor（vWF）③血小板膜上的糖蛋白（GP）（1）所需物质：纤维蛋白原、Ca2+、血小板膜上的糖蛋白（GPⅡb/Ⅲa）（2）影响聚集的因素

①致聚剂生理性：ADP、肾上腺素、5-羟色胺、组胺、胶原、凝血酶、血栓烷A2(TXA2)

病理性：细菌、病毒、免疫复合物、药物

②抑制因素:

前列腺素I2(PGI2)、阿司匹林2、聚集：血小板彼此聚合的现象第一时相（称为可逆性聚集）：发生迅速，但聚集后又可解聚

——低浓度的外源性ADP和凝血酶

第二时相（不可逆聚集）：发生较慢，聚集后不能解聚——内源性ADPADP是引起血小板聚集最重要的物质

(2)血小板聚集的时相：TXA2ⅡaGpPLCPIP2IP3DG肌浆网释放钙Ca2+-钙调蛋白肌动球蛋白收缩分泌释放PKCTXA2PGG2/PGH2AAPEPCPLA2COXTX合成酶激活剂血小板激活过程

激活剂（血小板内）

当血小板受到刺激后，在发生粘附和聚集的同时，向外释放一些生物化学物质，这个过程称为血小板释放。如：ADP、ATP、Ca2+、5-HT、β-血小板球蛋白、PF4、PF5、vWF、纤维蛋白原、TXA2。3、释放4、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。5、吸附血小板表面吸附多种凝血因子，利于血液凝固和止血。血栓形成过程血小板粘附在内皮下胶原血小板不可逆聚集并释放功能：1.保持血管内皮细胞完整性

可沉着于血管壁/填补内皮细胞空隙释放血小板源生长因子，促进血管内皮细胞增殖微小创伤/血压升高，皮下出血/紫癜

2.参与凝血

凝血过程中释放和吸附凝血必需物质

3.促进止血

参与生理性止血过程（三）血小板的生理功能3类血细胞红细胞/白细胞/血小板均来源于造血干细胞四、血细胞的生成与破坏成人的各种血细胞均发源于骨髓。各类血细胞均起源于造血干细胞。造血干细胞：不断分化增殖产生各类血细胞分化程度很低的原始细胞/很强的自我复制能力整个生命过程中造血干细胞数量相对稳定（一）造血过程及调节血细胞的发育成熟过程造血干细胞阶段自我复制/分化成定向祖细胞定向祖细胞阶段分化方向已限定的各系祖细胞红系定向/粒-单核系/巨核系/TB淋巴系祖细胞前体细胞阶段形态可辨认各系幼稚细胞成熟的终末血细胞1.红细胞生成的原料

主要：VitB12,叶酸,铁

VitB12--含钴有机物，与胃腺壁细胞分泌的内因子结合成复合物，入血后由转钴蛋白结合运输到造血组织/内因子是核蛋白合成的辅酶缺乏时核浆发育不平衡/巨幼红细胞性贫血叶酸--合成细胞核的DNA酶的辅酶

缺乏时导致贫血/产生大量胞浆不足小红细胞铁--合成血红蛋白的原料缺乏时引起小细胞性贫血（二）红细胞的生成与破坏2.红细胞生成的过程3.红细胞生成的调节

人体内2.5×1012红细胞，24小时0.8%更新每分钟生成1.60×108个红细胞爆式促进因子/BPA

促进造血干细胞向红系祖细胞分化增殖促红细胞生成素促进较晚期红系祖细胞向前体细胞分化/加速细胞增殖生长素、甲状腺激素等及雄激素，增强促红素作用4.红细胞的破坏

寿命120天，循环流动/变形

破坏途径：

1.衰老红细胞变形能力差/受机械冲击破坏

2.易停留在脾脏/骨髓被巨噬细胞吞噬

3.溶血时释出的血红蛋白与珠蛋白结合/过多肾脏排出（三）白细胞的生成与破坏粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)

细胞来源：活化的T细胞、单核-巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞等。生物学功能：

A.刺激骨髓各系前体细胞生长和分化；

B.刺激骨髓前体细胞向粒细胞和单核细胞分化。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)

细胞来源：活化的T细胞、单核-巨噬细胞、内皮细胞、成纤维细胞等。

生物学功能：

A.刺激粒细胞前体细胞的分化成熟；

B.增强成熟粒细胞的吞噬杀伤功能，延长其存活时间。

巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）细胞来源：单核-巨噬细胞、淋巴细胞、纤维母细胞、内皮细胞、上皮细胞等。生物学功能：

A.刺激单核-巨噬细胞增殖分化；

B.延长单核-巨噬细胞存活时间，增强其功能。白细胞的破坏

白细胞中部分在组织发挥作用/寿命不易确认淋巴细胞循环血液/组织液/淋巴间，可分化增殖中性粒细胞大于4天，后衰老死亡或自我溶解血小板的破坏寿命7-14天止血过程解体/衰老的在肝脾肺被吞噬（四）血细胞的形成与破坏第三节生理性止血

生理性止血（hemostasis)：小血管受损引起出血，几分钟内自行停止的现象。出血时间(bleedingtime）: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，这段时间称为出血时间。

正常值：＜9分钟(模板法)1、血管收缩

——受损伤局部及附近的血管收缩2、血小板止血栓的形成

——血小板粘附、聚集形成疏松的血小板血栓3、血液凝固

——局部发生血液凝固形成牢固的止血栓一、生理性止血的基本过程注：血小板在生理性止血中的作用⑴释放缩血管物质⑵粘附、聚集形成血小板血栓⑶修复血管内皮细胞⑷提供磷脂表面，吸附凝血因子血栓二、血液凝固（bloodcoagulation）可溶性纤维蛋白原不可溶性纤维蛋白多聚体本质：

血液由流动的液体状态变成不流动的凝胶状态的过程称为血液凝固，简称血凝。（一）凝血因子血浆与组织中直接参与血凝的物质，统称为凝血因子。凝血因子的特点:①除因子Ⅳ是Ca2+外,都是蛋白质；②因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ及前激肽释放酶都是以酶原形式存在；③除Ⅲ因子外,都是新鲜血浆中的正常成分；④除Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ外，由肝脏合成且Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、

Ⅹ需在维生素Ｋ参与下合成。纤维蛋白（二）血液凝固过程包括三个基本过程：

凝血酶原酶复合物形成凝血酶原凝血酶

纤维蛋白原(1)内源性凝血：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。(2)外源性凝血：由来自血管外的组织因子暴露于血液而启动的凝血过程。1、凝血酶原酶复合物形成接触活化

磷脂胶粒反应阶段

外源性凝血中凝血酶原激活物的生成及凝血酶生成

凝血酶原的激活

凝血酶的功能1.纤维蛋白原转变为纤维蛋白单体2.激活因子ⅩⅢ3.激活因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅺ使血小板活化纤维蛋白原转变为纤维蛋白

血小板磷脂内源性凝血系统(IntrinsicPathwayforBloodClotting)高分子激肽原前激肽释放酶纤维蛋白交联纤维蛋白凝块ⅩaⅩⅫaⅫⅪaⅪⅨaⅨCa2+ⅧaⅧCa2+凝血酶原凝血酶凝血酶原激活物ⅤⅤaCa2+血管内皮损伤接触胶原Ca2+纤维蛋白原Ca2+ⅩⅢa血小板ⅩⅢ外源性凝血系统(ExtrinsicPathwayforBloodClotting)组织因子Ⅹ凝血酶原激活物凝血酶原凝血酶ⅦaⅦⅩaCa2+组织损伤Ca2+血小板磷脂ⅤaCa2+纤维蛋白原纤维蛋白交联纤维蛋白凝块ⅩⅢaⅩⅢCa2+ⅧaⅤⅧ催化作用变化的方向磷脂表面阶段血纤维形成Ca2+PF3

ⅤCa2+ⅩⅡⅩⅡaⅩⅠaⅩⅠⅨaPF3

ⅧCa2+ⅦⅢⅩⅩⅩaSKPKHMWKCa2+ⅠⅠaⅠaⅠaⅠaⅠaCa2+ⅡⅡaⅩⅢⅩⅢaⅩⅠ表面激活内凝系统外凝系统（传统通路）（选择通路）血液凝固机制凝血旁路注意：1、外源性凝血途径在体内生理性凝血反应的启动中起关键性作用，组织因子是生理性凝血反应过程的启动物。

2、组织因子可以将生理性凝血反应局限于受损伤血管的部位。

3、“截短的”内源性凝血途径在放大阶段对凝血反应开始后维持和巩固起非常重要的作用。1、血管内皮的抗凝作用屏障作用具有抗血小板和抗凝血功能①可以合成、释放PGI2和NO②能合成硫酸乙酰肝素（三）血液凝固的控制③合成、分泌组织因子途径抑制物和抗凝血酶Ⅲ等抗凝物质④还能合成并在膜上表达凝血酶调节蛋白⑤合成分泌组织型纤溶酶原激活物2、纤维蛋白的吸附（凝血酶）、血流的稀释及巨噬细胞的吞噬血管内皮细胞在抗凝血中的作用VascularEndothelialCells&Anticoagulation抗凝抗血小板作用(PGI2,一氧化氮，ADP)抗凝作用(组织因子途径抑制物,血栓调节蛋白，抗凝血酶Ⅲ,肝素样分子)纤溶作用(组织纤溶酶原激活物)促凝分泌组织因子、凝血因子Ⅴ和Ⅷ等分泌血管性假血友病因子（VonWillebrandfactor,vWF）分泌纤溶酶原激活物抑制物

抗凝血酶Ⅲ、C1抑制物、α1-抗胰蛋白酶、α2-

抗纤溶酶、α2-巨球蛋白、肝素辅助因子等。

3、生理性抗凝物质

（1）丝氨酸蛋白抑制物：