第三章血液-7版-hzm.ppt

1、1,第三章 血 液 (blood),山西医科大学生理学系 贺忠梅,2,体液：是机体所有液体的总称 细胞内液 (40%) 体液 组织液（15%） （体重60%） 细胞外液 血浆（5%） (20%) 脑脊液、房水等,3,血液是一种特殊的液体组织，在心脏和血管中循环流动发挥其功能。 功能： 运输功能（O2、CO2、营养物质、激素等） 缓冲功能（缓冲物质稳定血浆PH） 有利于体温恒定 止血、防御功能 临床检测,4,第一节 血液的组成和理化特性 第二节 血细胞生理 第三节 生理性止血 第四节 血型和输血原则,第三章 血 液,5,白细胞 血小板 红细胞,血浆,WBC,RBC,6,血浆：淡黄色半透明液体 血

2、 细 胞,红细胞：占血细胞 99 白细胞 血小板,一、血液的组成,7,血细胞比容(hematocrit, HCT)： 血细胞占全血容积的百分比 正常值：男性：4050%， 女性：3748%, 新生儿约 55%。,由于血液中白细胞和血小板仅占总容积的0.15-1%,故血细胞比容可反映血液中红细胞的相对浓度。,(一) 血细胞,8,血 浆,水 90%,低分子物质 2%,血浆蛋白,O2、CO2,多种电解质,小分子有机化合物,白蛋白 球蛋白（1、2、） 纤维蛋白原,(二) 血浆的化学成分,6585g/L,4048g/L,1530g/L,12g/L,9,10,形成胶体渗透压 维持激素在血浆中较长半衰期 运

3、输功能 参与凝血和抗凝功能 参与机体免疫功能 营养功能,血浆蛋白的主要功能,11,定义：全身血液的总量，约占体重7-8%，即每公斤 体重有7080ml血液。血量保持相对恒定。 组成：循环血量-在心血管系统中快速循环流动 储存血量-肝、肺、腹腔静脉和皮下静脉丛内 （运动或大出血）,二、血量,12,失血20%，血压下降，循环功能障碍； 失血30%, 危及生命。,失血量对机体的影响：,13,三、血液的理化特性,（一）血液的比重： 全血：1.050-1.060， 血浆：1.025-1.030， 红细胞：1.090-1.092。 （二）血液的粘度 (viscosity) 指血液中各种分子、颗粒之间的摩擦

4、力。 以水的粘度为1，血液相对粘滞度为4-5，血浆为1.6-2.4。 是形成血流阻力的重要因素之一。血流速度减慢时，血液粘度增大。,14,（三）血浆渗透压：(osmotic pressure) 反映液体吸收和保留水分的能力。 渗透压的产生只与溶质颗粒的数目有关，而与其大小 无关。由晶体渗透压和胶体渗透压组成 正常值：770Kpa=300mOsm/（kgH2O）,15,血浆晶体渗透压：由血液中晶体物质（电解质）所形成的渗透压。 NaCl占80%。 作用：保持细胞内外水平衡，保持细胞正常体积。 血浆胶体渗透压：由血液中蛋白质（白蛋白）所形成的渗透压。0.5%，3.3Kpa。 作用：保持血管内外水平

5、衡，维持血容量 。,2020/8/6,16,血浆渗透压的组成及正常值,300 mOsm 血浆渗透压 (773kPa),晶体渗透压 298.5 mOsm,胶体渗透压 1.5mOsm,(晶体物质),(血浆蛋白),晶体渗透压,水,胶体渗透压,水,血浆,组织液,胶体渗透压3KPa,晶体渗透压770KPa,晶体渗透压770KPa,胶体渗透压2KPa,水,17,三、血液的理化特性,（四） 血浆的pH值:7.35-7.45,细胞外主要的缓冲对有 ：NaHCO3 /H2CO3，蛋白质钠盐/蛋白质,Na2HPO4/NaH2PO4 红细胞内主要的缓冲对有：Hb钾盐/Hb，氧合Hb钾盐/氧合Hb，K2HPO4/KH

6、2PO4 , KHCO3/H2CO3 血浆pH值主要取决于血浆中主要的缓冲对,即NaHCO3 /H2CO3的比值，通常为20:1,18,第一节 血液的组成和理化特性 第二节 血细胞生理 第三节 生理性止血 第四节 血型和输血原则,第三章 血 液,19,（一）血细胞生成的部位,一、 血细胞生成的部位和一般过程,胚胎早期,第2月,第4月,18岁后,20,三个阶段： 造血干细胞阶段， 细胞可进行自我复制和多向分化，具有很强增殖潜能。 定向祖细胞阶段，细胞只能向特定方向分化。 前体细胞阶段，已形成各系的幼稚细胞，进一步分化成熟为各种具有功能的终末细胞。,（二）血细胞的生成过程,21,造血干细胞,定向祖

7、细胞,前体细胞,成熟细胞,骨髓移植,骨髓移植是指将他人骨髓由静脉输入病人体内，使其生长增殖，重建免疫和造血系统的一种治疗方法。骨髓移植其实就是造血干细胞移植。 骨髓移植分为自体骨髓移植和异体骨髓移植，异体骨髓移植又分为血缘关系骨髓（同胞兄弟姐妹）移植与非血缘关系骨髓移植（志愿捐髓者）移植。目前骨髓移植还是首选异体的骨髓进行移植。此外，根据造血干细胞来源部位不同，又可分为骨髓造血干细胞移植、外周血造血干细胞移植、脐带血造血干细胞移植。 采集造血干细胞主要有二种方法：1、抽取骨髓造血干细胞；2、外周血中采集干细胞：只需采集分离约50-200毫升外周血即可得到足够数量的造血干细胞。 造血干细胞的供给

8、者通常只要请半天假就能完成整个手术，无需额外的休息和调养。,23,二、红细胞生理,（一）红细胞的数量和形态,正常值：男：RBC 4.0-5.51012/L，Hb 120-160g/L； 女：RBC 3.5-5.01012/L，Hb 110-150g/L； 新生儿：RBC 6.01012/L以上， Hb 200g/L 贫血：血液中红细胞数量、血红蛋白浓度低于正常。,24,镰刀形红细胞贫血Sickle Cell Trait & Disease,25,1.可塑变形性（plastic deformation),正常红细胞在外力作用下具有的变形能力 有助于血循环中的红细胞通过口径比较细小的毛细血管或脾、

9、骨髓血窦孔隙 衰老红细胞变形能力下降,影响因素：,表面积与体积的比值 红细胞内的粘度 红细胞膜的弹性,（二）红细胞的生理特征和功能,2.悬浮稳定性 (suspension stability),概念：抗凝血中的红细胞可以长时间悬浮于血浆中不易下沉的特性。 评价指标：红细胞沉降率（血沉） 男：0-15mm/h 女：0-20mm/h 叠连：红细胞彼此以凹面相贴成为一叠的现象,（二）红细胞的生理特征和功能,27,影响红细胞悬浮稳定性的主要因素: 血浆成分的改变,血浆中白蛋白、卵磷脂抑制叠连 球蛋白、纤维蛋白原、胆固醇促进叠连，加快血沉,28,正常人红细胞+血沉快病人的血浆,正常人血浆+血沉快病人的红

10、细胞,血沉？,29,3. 渗透脆性 (osmotic fragility),等渗溶液、高渗溶液和低渗溶液 与血浆渗透压相比,红细胞渗透脆性：,0.85% NaCl红细胞形态正常 0.6% NaCl红细胞肿胀变成球形 0.42% NaCl红细胞开始部分溶血 0.35% NaCl红细胞全部溶血,0.85%NaCl，5%葡萄糖，1.9%尿素，2%NaHCO3,（二）红细胞的生理特征和功能,红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀破裂的特性。,30,红细胞置于1.9%尿素？ 红细胞发生溶血。尿素可自由通过细胞膜，依其浓度梯度进入红细胞，细胞内渗透压增高，水进入细胞，导致溶血。 等张溶液：可以使悬浮于其中的红细胞维

11、持正常形态和体积的液体。由不能透过细胞膜溶质所形成的等渗溶液。,等张溶液,等渗溶液,两者关系,31,红细胞的功能：,运输O2,缓冲作用,运输CO2,免疫功能,Hb有2条肽链和2条肽链。 每条肽链上有一个亚铁血红素。 每个亚铁血红素能结合一个O2分子。,（三）红细胞的生成和调节,造血干细胞,红系定向祖细胞,晚幼红细胞,早幼红细胞,中幼红细胞,原红细胞,网织红细胞,成熟红细胞,场所：骨髓,34,红系祖细胞依其所处的发育阶段，分为两个亚群： （1）爆式红系集落形成单位 （burst forming unit-erythroid, BFU-E) * 早期红系祖细胞,（2）红系集落形成单位 （colon

12、y forming unit-erythroid, CFU-E) * 晚期红系祖细胞,EPO的生成-主要在肾小管周围的间质细胞，肝,其他激素： 雄激素，甲状腺激素，生长激素直接或间接通过EPO促进红细胞生成， 雌激素抑制EPO的作用。,EPO功能- * 促进晚期红系祖细胞增殖，并向原红细胞分化 * 抑制晚期红系祖细胞凋亡 * 加速幼红细胞增殖和血红蛋白合成 * 促进网织红细胞的成熟和释放,EPO反馈调节因素- 肾脏、肾外低氧促进EPO基因表达,1.红细胞生成的调节：EPO,36,PO2 RBC Hb 组织耗氧,成纤维细胞 内皮细胞 （主）,肝细胞（次）,雄激素 T3 生长素,37,合成Hb,衰

13、老RBC被巨噬cell吞噬，释放出血红素的Fe2+，占95%,与铁蛋白结合， 形成铁黄素 沉积在巨噬cell内,铁与铁蛋白脱离， 与转铁蛋白结合， 运送至幼红细胞,食物中吸收1mg(5%),* 铁不足 低色素小细胞性贫血，即缺铁性贫血。,（三）红细胞的生成和调节,2.红细胞生成所需的原料： （1）铁（需20-30mg/d）,小肠上皮细胞内铁蛋白贮存,38,（2）叶酸,蝶酰单谷氨酸,四氢叶酸,双氢叶酸还原酶,多谷氨酸盐（贮存）,参与DNA合成,组织细胞 酶促作用下,缺乏叶酸34月后，DNA合成障碍，出现巨幼红细胞性贫血。 各种蔬菜、肝脏、蛋黄富含叶酸。孕妇注意补充。,叶酸的储存量为520mg，每

14、天需要量为200g。,39,缺铁性贫血,巨幼细胞性贫血,正常外周血涂片,40,缺铁性贫血,杓状甲,41,（3）维生素B12,一种含钴的分子，也称钴胺素 作用：参与叶酸的转化，有助于DNA合成、神经髓鞘和递质形成 每天需要量：13g，体内储存量：10003000g，缺乏时3年后出现贫血巨幼红细胞性贫血 吸收：依赖于内因子,42,43,Fe运至红骨髓作 重新合成Hb原料 或至肝内贮存,胆红素经肝 排入胆汁再至 肠随粪尿排出,将Hb分解成胆红素，氨基酸， 及Fe三部分再排入血循环。,0.8%/d RBC破坏,90%衰老RBC阻留于肝脾血窦被巨噬细胞所吞噬,RBC无分裂能力，平均寿命120天。,脆性增

15、加，血流冲击破坏。,血管外 破坏,血管内 破坏,（四）红细胞的破坏,44,无核红细胞诞生,2008年8月20日，美国科学家罗伯特兰萨（Robert Lanza）教授和同事首次在实验室培育出人体无核红细胞。 首先从人体干细胞中提取营养物质和红细胞生成所必须的物质，再将干细胞培养成原红细胞，最后培育成成熟红细胞。与人体内的红细胞一样，都能有效传递氧气和营养物质。 成熟的红细胞必须是无核，呈双凹圆盘形。要保证人造红细胞的活性，去核非常重要。,45,形态： 体积小，无细胞核，呈双面微凸的圆盘状，直径2-3m 数目：正常成人：100-300109 /L 50109/L，易出现瘀点、瘀斑。 功能： 维持血

16、管壁的完整性； 参与生理性止血及血液凝固过程。,三、血小板生理,（一）数量和功能,46,unactivated,fully activated,outer membrane(PF3) surface connectedcanalicular system actin microtubuli dense (d-) granules alpha (a-) granules lysosomes mitochondria,47,48,(二）血小板生理特性,1 黏附：血小板与非血小板的细胞或组织表面发生粘着。 需血小板膜糖蛋白（GPb）、内皮下胶原纤维、血浆von Willebrand因子（vWF）参与

17、。 2 释放：血小板受到刺激后，将致密体、-颗粒和溶酶体中的物质释放。 如ADP、ATP、5-HT、Ca2+、-血小板球蛋白、vWF、纤维蛋白原等。 3 聚集：血小板与血小板之间的相互黏着。 需要GPb/a 、 Ca2+和纤维蛋白原的参与。 生理性致聚剂：ADP、5-HT、组胺、胶原、凝血酶等； 病理性致聚剂：细菌、病毒、免疫复合物、药物等。,49,50,血小板聚集曲线,51,血小板聚集,两个聚集时相： 第一聚集时相（可逆聚集时相） 第二聚集时相（不可逆聚集时相） （与血小板内源性ADP、TXA2释放有关）,小剂量ADP和凝血酶,中剂量ADP和凝血酶,大剂量ADP和凝血酶,胶原,血小板聚集的机

18、制： 致聚剂与血小板膜上受体结合，引起血小板内第二信使变化，导致血小板内cAMP浓度，游离Ca2+浓度。,52,53,4 收缩： 血小板内含有收缩蛋白系统，包括：肌球蛋白和肌 动蛋白、微管及各种相关蛋白。 5 吸附： 血小板表面可吸附血浆中多种凝血因子，若血管内皮破损，血小板黏附和聚集于破损处，使凝血因子浓度升高，有利于止血。,(二）血小板生理特性,54,生成： 造血干细胞巨核系祖细胞幼稚巨核细胞成熟巨核细胞释放入血血小板。 血小板生成素（thrombopoietin，TPO）：糖蛋白，主要由肝脏和肾脏产生。 破坏： 血小板寿命7-14d，消耗或衰老而破坏。,(三）血小板的生成和破坏,55,T

19、细胞 B细胞 自然杀伤细胞,白细胞,粒细胞,单核细胞 3%-8%,淋巴细胞 20%-40%,中性粒细胞 50-70 嗜酸性粒细胞 0.5%-5% 嗜碱性粒细胞 0-1%,四、白细胞生理(自学),白细胞无色、有核，呈球形,（一）白细胞的分类和数量,56,第一节 血液的组成和理化特性 第二节 血细胞生理 第三节 生理性止血 第四节 血型和输血原则,第三章 血 液,57,生理止血（hemostasis）：正常时小血管损伤后，血液流出，几分钟后出血自行停止的现象。 出血时间：9min 意义：反映生理止血功能的状态。 减弱：出血倾向；过度：易引起血栓形成。 生理止血过程：三个阶段 受损小血管收缩。 血小

20、板血栓形成。 启动血液凝固过程。,一、生理性止血的基本过程,第一步 血管收缩,第二步 血小板止血栓形成,第三步 血液凝固,损伤刺激反射性血管收缩 损伤引起局部血管肌源性收缩 血小板释放5-HT和TXA2等缩血管物质,血管内皮下胶原暴露，血小板黏附 RBC释放ADP和凝血酶使血小板活化 血小板释放5-HT和TXA2等，不可逆聚集,初步止血,启动凝血系统. 局部纤维组织增生，长入血凝块，永久止血,二期止血,59,60,概念：血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状 态的过程。 实质：可溶性纤维蛋白原变成不溶性纤维蛋白的过程。,二、血液凝固(blood coagulation),61,血液凝固是一系

21、列酶促反应过程，需要凝血因子参与。 （一）凝血因子： 血浆、组织中直接参与凝血的物质，14种。因子、前激肽释放酶、高分子激肽原。 特点： 1. 除是Ca2+，其它为蛋白质。 2. 、前激肽释放酶为酶原， 需酶水解激活，加a表示，如a。 3. 、合成需要Vit-K参与。缺乏Vit-K可有出血 倾向 4. 除酶外，Ca2+、高分子激肽原均为辅因子,62,（二）凝血过程,三个基本步骤：,凝血酶原酶复合物,表面激活,HK,因子酶复合物,凝血酶原酶复合物,PL,64,表面激活,HK,因子酶复合物,凝血酶原酶复合物,PL,血小板,65,凝血酶原酶复合物的形成,两条途径： 内源性凝血：参与凝血的因子全部来自

22、血液。 外源性凝血：由血液外的组织因子（）引起凝血。,凝血酶的激活,纤维蛋白的生成,意义： 外源性凝血：在凝血的启动中发挥重要作用， 内源性凝血：对于血凝的维持和巩固起重要作用。,66,加抗凝剂,全血,血浆,白细胞 血小板,红细胞,67,无抗凝剂,血清,血凝块,凝血时间（clotting time, CT) 将静脉血放入玻璃试管中，自采血开始到血液凝固所需的时间。 主要反映从因子被异物激活到纤维蛋白形成所需的时间。正常人为4-12min。,血清和血浆区别？,68,血管内皮的抗凝作用： 屏障：遮盖胶原 合成和释放：PGI2、NO、抗凝血酶、硫酸乙酰肝素蛋白多糖、凝血酶调节蛋白等。 纤维蛋白的吸附

23、、血流稀释和单核巨噬细胞的吞噬作用： 生理性抗凝物质：,（三）血液凝固的调控,69,生理性抗凝物质： （1）丝氨酸蛋白酶抑制物：抗凝血酶、肝素辅因子、 C1抑制物、1-抗胰蛋白酶、 2-抗纤溶酶、 1-巨球蛋白。 肝脏、血管内皮合成，灭活凝血酶和a、a、a、a， 活性弱，需要肝素（硫酸乙酰肝素蛋白多糖）加强其作用。 （2）蛋白质C系统：蛋白质C、蛋白质S、凝血酶调节蛋白、蛋白质C抑制物。 肝脏合成、Vit-K依赖，由凝血酶+凝血酶调节蛋白激活，灭活、因子从而抑制凝血酶和的激活，并促进纤溶。 （3）组织因子途径抑制物（TFPI)：内皮产生，抑制外源性凝血。a-TFPI-a-TF。 （4）肝素:天

24、然肝素和低分子量肝素。 增加抗凝血酶的抗凝活性，刺激血管内皮释放TFPI。,70,三、纤维蛋白溶解系统,组成1. 纤维蛋白溶解酶原2. 纤溶酶3. 纤溶酶原激活物, 组织型纤溶酶原激活物：t-PA,血管内皮产生, 子宫、肺、前列腺等器官较多 尿激酶型纤溶酶原激活物：u-PA,肾脏产生 因子和激肽释放酶,4. 纤溶抑制物： 纤溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1）、2-抗纤溶酶等。,71,三、纤维蛋白溶解与抗纤溶 概念:纤维蛋白在水解酶的作用下溶解的过程。 意义:使血液经常保持液态,血流通畅,防血栓形成。 过程: ,_,激 活 物 尿激酶型纤溶酶原激活物 组织激活物 激肽释放酶,抑 制 物 纤溶酶

25、原激活抑制物 2抗纤溶酶,纤 溶 酶,纤溶酶原,纤维蛋白(纤维蛋白原),纤维蛋白降解产物,_,+,+,+,-,-,-,72,纤溶过程,纤溶酶原激活： 纤溶酶原激活物激活纤溶酶原为纤溶酶。 纤维蛋白降解： 纤溶酶分解纤维蛋白和纤维蛋白原，产生可溶性小肽，即纤维蛋白降解产物，部分有抗凝作用。,73,第一节 血液的组成和理化特性 第二节 血细胞生理 第三节 生理性止血 第四节 血型和输血原则,第三章 血 液,74,血型：通常指红细胞膜上特异性抗原的类型。 红细胞凝集: 不同血型的血液混合后，红细胞会聚集成团。实质为抗原-抗体反应，存在于红细胞膜表面的抗原叫凝集原，存在于血浆中的抗体也称凝集素。 人类

26、白细胞抗原（human leukocyte antigen， HLA ）,一. 血型与红细胞凝集,1901年Landsteiner 发现了第一个在临床上有重要意义的RBC的ABO血型系统。目前已知人类的RBC除ABO血型外,还有R、Kell、MNSS等血型系统。,二. 红细胞血型,（一） ABO血型系统,血型 凝集原 凝集素 A A 抗B B B 抗A AB A+B 无 O 无 抗A+抗B,76,77,A B O血型抗原,78,ABO血型抗体,天然抗体：在出生后2-8月开始产生，8-10岁达高峰。 四种血型都有H抗原，但其抗原性较弱，故血清中一般不含抗H抗体。 抗体类型：IgM为主，不能通过胎

27、盘。,79,注： A1型RBC可与A2型血中的抗A1发生凝集反应。 A2型和A2B型的抗原性比A1型和A1B型的弱，血型鉴定时易使A2型和A2B型误判定为O型或B型。,ABO血型亚型,80,ABO血型的遗传,9号染色体（9q34.1-34.2，3个等位基因，A、B 基因/显性；O基因/隐性,血型 基因型 凝集原 凝集素 A AA / AO A 抗B B BB / BO B 抗A AB AB A+B 无 O OO 无 抗A+抗B,81,ABO血型的检测,82,(二) Rh血型系统,一些人类红细胞上具有与恒河猴（Rhesus monkey）同样的抗原，故称为Rh抗原。 1940年发现，包括40多种抗原，其中D抗原抗原性最强。 Rh阳性: 红细胞膜表面含有D抗原。 Rh阴性: 红细胞膜表面不含D