第三章 血液生理.ppt

1、第三章 血液生理,血液将身体必需的营养物质和氧输送至各个器官、组织和细胞，同时将机体的代谢产物运输到排泄器官，排出体外。血液是体液的重要组成部分，维持机体的内环境相对稳定。,教学内容,1 血液的组成、理化特性和生理功能 2 血细胞生理 3 血液凝固和纤维蛋白溶解 4 血型与输血,第一节 血液的组成、理化特性和生理功能,一、血液的基本组成 二、血浆的成分及功能 三、血液的理化特性 四、血液的生理功能,一、血液的基本组成,（一）体液 体液：构成机体的液体成分称为体液，约占体重的60 % ，其中细胞内液占40 % ，细胞外液占20%。 体内所有的水分和溶解于其中的物质共同组成体液。,消化道内未吸收的

2、水和肾形成的终尿均不属于体液。,（二）基本组成,血液 血细胞（45%）： 红细胞 白细胞 血小板 血浆（55%）,血浆：将一定量的血液与抗凝剂混匀，置于有刻度的比容管中，以3000转/分的速度离心30分钟后，上层的浅黄色透明液体为血浆。,血细胞比容（hematocrit）：血细胞在血液中所占的容积百分比。 正常成年男性约为4050 女性约为3748 新生儿约为55 血细胞比容的数值反映血液中红细胞数量的相对值。,二、血浆的成分及功能,血浆组成 水 血浆蛋白 无机盐 非蛋白含氮化合物 不含氮有机化合物（少量的葡萄糖、脂类、酮体、乳酸及微量的酶、激素和维生素等）,血浆蛋白,分类 用盐析法可将血浆蛋

3、白分为白蛋白（A）、球蛋白（G）、纤维蛋白原（又称凝血因子）三类。 用电泳法可将球蛋白分为1球蛋白、2球蛋白、球蛋白、球蛋白。 正常成人血浆蛋白含量约6080g/L,其中白蛋白为4050g/L，球蛋白为2030g/L,白球比值约为1.52.0。肝脏疾病：白球比例减小甚至倒置。,功能 形成血浆的胶体渗透压 作为载体运输激素、脂类物质、离子、维生素及多种代谢产物 参与凝血、抗凝血以及纤溶过程 抵抗病原微生物的防御功能 营养和缓冲血浆pH功能,无机盐,1、组成,2、功能 (1) 形成晶体渗透压 (2)缓冲Ph （3）兴奋性,非蛋白含氮有机化合物,血浆中除蛋白质以外的含氮化合物总称为非蛋白含氮化合物，

4、主要包括尿素、尿酸、肌酸、氨基酸、多肽、氨和胆红素等。 临床上把这些物质中所含的氮称为非蛋白氮（NPN）。正常人血液中NPN为200400mg/L，其中1/31/2为尿素氮（BUN），正常为90200mg/L。 血液中的尿素、尿酸、肌酐等是蛋白质和核酸的代谢产物，不断地由肾脏排出体外，测定血中NPN和BUN地含量可了解体内蛋白质代谢状态和肾脏的排泄功能。,三、 血液的理化特性,（一）颜色和比重 （二）粘滞性 （三）酸碱度 （四）血浆渗透压,（一）颜色和比重,血液呈红色主要与红细胞内血红蛋白含氧量高低有关。动脉血含氧量高，呈鲜红色；静脉血含氧量较少，呈暗红色。 正常人全血的比重为1.0501.0

5、60，主要取决于红细胞的数量； 血浆的比重为1.0251.030，主要取决于血浆蛋白的含量。,（二）粘滞度,血液是一种粘滞性较大的液体组织。主要是由血液中细胞及溶质分子之间的摩擦形成的。 以水粘滞度为1计，血液的相对粘度为45，主要取决于红细胞数量；血浆的相对粘度为1.62.4。主要取决于血浆蛋白含量,（三）酸碱度,正常血浆的pH为7.357.45。主要取决于血浆中的主要缓冲对NaHCO3/H2CO3比值，约为20。此外还有Na2HPO4/NaH2PO4、蛋白质钠盐/蛋白质,红细胞中KHCO3/H2CO3、K2HPO4/KH2PO4、 KHbO2/HbO2等。 肺和肾将过量的酸或碱排出体外,（

6、四）血浆渗透压,1、概念：溶液本身的一种特性，指溶液中含有的溶质颗粒具有的吸引水分子透过半透膜的能力。溶液的渗透压与单位体积溶液中溶质颗粒的数量成正比，与溶质的种类及颗粒大小无关。 单位： 毫渗分子（mOsm /L ），溶液中含有的离子和分子浓度为1mmol/L时产生的渗透压为1 mOsm。 血浆渗透压为300 mOsm /L，相当于7个大气压或770kPa(5789mmHg),2、组成 晶体渗透压：血浆中小分子物质形成，80来自Na+和Cl-，占血浆总渗透压的99.6。 胶体渗透压：血浆中蛋白分子颗粒形成，主要是白蛋白，占血浆总渗透压的0.4。,3.血浆渗透压的意义 （1）晶体渗透压的意义：

7、保持细胞内外水平衡。,（2）胶体渗透压的意义：保持血管内外水平衡。,思考：如大量丢失白蛋白，会出现什么情况？,几个概念,渗透压与血浆渗透压相等的溶液称为等渗溶液。如0.9NaCl溶液和5的葡萄糖溶液。高于或低于血浆渗透压的溶液分别称为高渗或低渗溶液。 等张溶液能使悬浮于其中的红细胞保持正常体积和形状的盐溶液。 注意：等张溶液一定是等渗溶液，但等渗溶液不一定是等张溶液。输液时必须输等张溶液。如1.9的尿素是等渗液，但不是等张液。,所谓张力就是指溶液中不能透过细胞膜的颗粒所形成的渗透压,四、血液的生理功能,1 维持内环境的稳态 2 运输功能 血液的运输是机体物质运输的主要手段。 3 调节体温 4

8、免疫和防御功能 含有白细胞、各种免疫抗体和补体系统。含有凝血因子,第二节 血细胞生理,一、红细胞 二、白细胞 三、血小板,一、红细胞,（一）红细胞的形态和数量 （二）红细胞的生理特性 （三）红细胞的生理功能 （四）红细胞生成和调节,（一）红细胞的形态和数量,1.形态：双凹圆盘形，直径78m 2.数量： 男（4.55.5）1012/L ，平均5.01012/L 女（3.84.6）1012/L ，平均4.21012/L 新生儿可达6.01012/L 3.红细胞内的主要功能蛋白质是血红蛋白 男：120160g/L 女：110150g/L 新生儿可达200g/L,（二）红细胞的生理特征,1 红细胞膜的

9、通透性 2 红细胞的可塑变形性 3 红细胞的悬浮稳定性 4 红细胞渗透脆性,1 红细胞膜的通透性,负离子较易通过 细胞内K+高于细胞外；细胞外Na+高于细胞内，靠钠泵作用维持 利用葡萄糖主要通过无氧酵解和磷酸戊糖旁路代谢，用来供应钠泵的活动和维持细胞膜的完整性和双凹圆盘状,库存血：高钾,2 红细胞的可塑变形性,红细胞在血管中运行时，通过变形挤过直径较小的毛细血管和血窦间隙，之后又恢复原状，这种特性称可塑变形性。 其表面积和体积之比越大，变形能力越强。衰老红细胞和球形红细胞变形能力较差。,3 红细胞的悬浮稳定性,（1）红细胞能悬浮于血浆中不易下沉的特性称悬浮稳定性。 （2）将抗凝处理的血液置于垂

10、直放置的血沉管中，以红细胞在第一小时末下沉析出的血浆柱高度表示血沉。 血沉正常值：魏氏法：男性015mm/h；女性020mm/h 血沉增大表示红细胞悬浮稳定性差。,（3）悬浮稳定原因：红细胞与血浆之间的摩擦阻碍红细胞下沉。 正常情况下，红细胞呈双凹圆盘形，表面积与体积比值较大，摩擦力较大。因此红细胞下沉缓慢。 疾病状态下（如活动性肺结核，风湿热等），由于血浆成分的改变，使得多个红细胞彼此较快地以凹面相贴，使表面积与体积比值下降，摩擦力减小，血沉加快。 （4）红细胞叠连形成地快慢主要决定于血浆成分地变化。因为红细胞带有负电荷，当白蛋白增加时，血沉减慢；球蛋白增多时，血沉加快。,4 红细胞渗透脆性

11、,概念：红细胞对低渗盐溶液有一定的抵抗力。红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀破裂的特性，称为红细胞的渗透脆性。用来表示对低渗盐溶液的抵抗能力。 渗透脆性大，抵抗能力小；渗透脆性小，则抵抗能力大。衰老的红细胞、球形红细胞渗透脆性大，开始溶血和完全溶血的浓度都比正常人高。,（三）红细胞的生理功能,1.运输氧气和二氧化碳：血红蛋白；碳酸酐酶 2.缓冲血液pH：缓冲对,（四）红细胞的生成和调节,1.生成部位 2.生成过程 3.生成所需原料 4.影响因素 5.红细胞生成的调节,1.红细胞生成的部位,胚胎发育早期，卵黄囊造血胚胎第2个月，肝、脾造血第4个月，骨髓造血出生后完全依靠骨髓造血18岁以后，仅扁骨（肋骨

12、、胸骨）、短骨及长骨近端骨骺处有造血骨髓。,2.红细胞生成的过程,造血干细胞红系祖细胞原红细胞早幼红细胞中幼红细胞晚幼红细胞网织红细胞成熟红细胞,3.红细胞生成的原料,生成原料：铁、蛋白质等，维生素、微量元素 铁 内源性：95，主要来自被破坏的红细胞。衰老红细胞被巨噬细胞吞噬，血红蛋白被分解释放出血红素的的Fe2+，后者与铁蛋白结合成为Fe3+，还原后与转铁蛋白结合运送用于合成红细胞。 外源性：5，食物。正常饮食情况下，每天食物中提供的铁有2025mg，吸收率较低，每天用于红细胞合成的大约有1mg。缺铁性贫血。富含铁的食物：猪肝、黑木耳、海带、芝麻等。,4.影响红细胞成熟的因素,辅助因子：内因

13、子、VitB12、叶酸 叶酸：参与DNA的合成。 VitB12：增加叶酸在体内的利用率。 内因子：促进VitB12的吸收。,5.红细胞生成的调节,（1）爆式促进活性物（BPA），白细胞产生的一类糖蛋白，可强烈刺激早期红系祖细胞增殖。 （2）促红细胞生成素（EPO）：肾皮质管周细胞产生的糖蛋白，促进晚期红系祖细胞的增殖，也能促进前体细胞的增殖分化，促进网织红的释放。缺氧是刺激EPO生成的关键因素。 （3）雄激素、甲状腺激素、生长激素、糖皮质激素也可刺激红细胞生成。,二、白细胞,（一）白细胞的数量和分类 （二）白细胞的生理特性,（一）白细胞的数量和分类,1.白细胞的数量 2.白细胞的分类和分类计数

14、,1.白细胞的数量,正常成年人（4.010.0）109/L，平均7.0109/L；新生儿（12.020.0）109/L 女性经期、妊娠、分娩时白细胞升高；一日内，下午较清晨高；剧烈运动时升高。 超过10109/L：急性细菌感染；，怀疑白血病 低于4109/L：白细胞减少，可见于放疗或化疗之后，以及免疫缺陷等情况，容易发生感染。,2.白细胞的分类及分类计数,细菌感染时N比例升高； 病毒感染时L比例升高。,（二）白细胞的生理特性,1.渗出：除淋巴细胞外的所有白细胞都能伸出伪足作变形运动，并借此穿过血管壁进入组织，这一过程称为渗出。 2.趋化性：白细胞具有趋向某些化学物质游走的特性称为趋化性。（细胞

15、降解产物、抗原抗体复合物、细菌毒素和细菌等） 3.吞噬：白细胞通过入胞作用将异物吞入胞浆的过程称为吞噬。,（三）白细胞的功能,颗粒细胞 1.中性粒细胞的功能 2.嗜碱性粒细胞的功能 3.嗜酸性粒细胞的功能 无颗粒细胞 1.单核细胞的功能 2.淋巴细胞的功能,1.中性粒细胞的功能,（1）中性粒细胞具有活跃的变形能力、高度的化学趋向性、较强的吞噬和消化病原微生物的能力。 血管内的中性粒细胞约有一半随血液循环，称循环池，另一半附着在小血管壁上，称边缘池 每个中性粒细胞可吞噬510个细菌，吞噬细菌过多，本身也分解死亡成为脓细胞 （2）吞噬、清除衰老的红细胞和抗原-抗体复合物。,2.嗜碱性粒细胞功能,（

16、1）释放肝素，参与抗凝和激活血脂分解 （2）释放组胺、过敏性慢反应物质等使毛细血管通透性增加、支气管平滑肌痉挛、哮喘等过敏反应 （3）释放嗜酸性粒细胞趋化因子以限制过敏反应,3.嗜酸性粒细胞功能：,（1）限制嗜碱性粒细胞和肥大细胞引起的过敏反应 （2）参与对蠕虫的免疫反应,4.单核-巨噬细胞的功能,（1）吞噬、消灭细胞内致病微生物 （2）识别和杀伤肿瘤细胞 （3）清除变性的蛋白质、衰老受损的细胞及碎片 （4）激活淋巴细胞的特异性免疫功能 （5）合成和释放多种细胞因子，如集落刺激因子、白介素、肿瘤坏死因子、干扰素等调节其他细胞的生长和在免疫反应中发挥作用。,5.淋巴细胞的功能,T细胞：骨髓生成的

17、淋巴干细胞，在胸腺发育成熟，血液中淋巴细胞的8090% （1）具有细胞免疫功能 （2）调节其他免疫细胞的功能 B细胞：在骨髓或肠道淋巴组织发育成熟的 参与体液免疫,三、血小板,（一）血小板的形态和数量 （二）血小板的生理功能,（一）血小板的形态和数量,血小板是从骨髓中成熟的巨核细胞脱落下来的具有生物活性的小块胞质，呈椭圆形或梭形。 正常值：（100300）109/L 通常午后较清晨多，冬季较春季多，静脉较毛细血管多，剧烈运动后及妊娠中、晚期增多 50109/L时，血小板减少性紫癜 1000109/L时，易发生血栓性疾病 破坏：衰老的血小板在肝脾中被吞噬,（二）血小板的生理特性,1.粘附 2.聚

18、集 3.释放反应 4.吸附 5.收缩,1.粘附,血小板粘附指血小板与非血小板表面的粘着过程。 参与血小板粘附的主要成分有血小板膜糖蛋白、血管内皮下胶原和血浆成分（抗血管性假血友病因子、纤维蛋白原等）。,2.聚集,血小板彼此粘着的现象称为血小板聚集。 引起血小板聚集的因素称为致聚剂。 胶原：引起血小板不可逆聚集 ADP:第一时相可逆聚集，由受损组织释放的ADP或低浓度外源性ADP引起；第二时相不可逆聚集，由血小板释放的ADP引起 血栓素A2 凝血酶,血栓烷A2（TXA2）,血管损伤时PGI2减少，血小板激活导致TXA2增加，迅速形成血小板栓子,3.释放反应,当血小板受到刺激后，在发生粘附和聚集的

19、同时，将贮存于致密体颗粒或溶酶体内的多种活性物质向外释放的过程称为血小板的释放反应。 血小板释放的物质包括膜磷脂产物（如TXA2等），致密体中的ADP、ATP、5羟色胺、Ca2+，颗粒中的血小板特异蛋白质、vWF、许多凝血和抗凝因子等。,4.吸附,吸附血浆中的凝血因子，使局部的凝血因子浓度升高，并相继激活，极大的提高凝血酶原转变成凝血酶的速度,5.收缩,血小板内的收缩蛋白收缩，使血块回缩形成坚实的止血栓,（三）血小板的生理功能,1.参与止血： 概念：小血管破损引起的出血，在几分钟内会自然停止，称为生理性止血。 出血时：正常值13分钟。 生理性止血过程： 血小板栓子形成：血小板粘附聚集，形成松软

20、血小板栓子 粘附聚集的血小板释放缩血管物质，收缩血管 血小板促进血液凝固形成坚实的止血栓,2.促进凝血： PF3参与下，可提高凝血酶原转变成凝血酶的速度30万倍 3.保持毛细血管内皮细胞的完整性： 血小板可以融合入血管内皮细胞，并且随时沉着于血管壁，以填补内皮细胞脱落留下的空隙,第三节 血液凝固和纤维蛋白溶解,一、血液凝固 二、抗凝系统 三、其他影响凝血的因素 四、纤维蛋白溶解系统和纤维蛋白溶解抑制物,一、血液凝固,（一）血液凝固的概念 （二）凝血因子 （三）血液凝固过程,（一）血液凝固的概念,血液由液体状态变为不流动的凝胶状态的过程称为血液凝固。,血浆中可溶性的纤维蛋白原转变成不溶解的纤维蛋

21、白 多聚体，交织成网，网罗血细胞。 血清：血凝后，血凝块回缩释出的液体。,（二）凝血因子,概念：血浆和组织中直接参与血凝的物质。12种（VI为活化的V），HK（高分子量激肽原），PK（前激肽释放酶） 1.因子III来源于组织，其他因子来源于血浆。 2.因子IV为Ca2+，其他为蛋白质。 3.因子II、VII、IX、X为维生素K依赖因子。 4.因子II、VII、IX、X、XI、XII、XIII、PK均以酶原形式存在，激活后加a表示。,（三）血液凝固过程,血液凝固的基本过程,根据凝血酶原激活物形成途径的不同，可分为： 1.内源性凝血：指参加凝血的因子全部来自血液，由因子的激活而启动。 2.外源性凝

22、血：指凝血由组织因子启动的凝血过程。,凝血酶催化纤维蛋白原水解为纤维蛋白单体，然后在Fa和Ca2+的作用下形成纤维蛋白多聚体（即不溶于水的血纤维）。将各种血细胞网罗于其中，形成血块。血块紧缩后析出的液体即为血清。,思考：血清与血浆的区别？,血友病是一种遗传性出血性疾病。 发病原因是由于患者的血液中先天缺乏某种因子，根据缺乏因子的不同分为三种类型： 血友病甲（缺乏凝血因子，又称血友病A）、 血友病乙（缺乏凝血因子，又称血友病B） 血友病丙（缺乏凝血因子）。,二、抗凝系统,体内的抗凝物质包括细胞抗凝系统（如肝细胞、网状内皮细胞）和体液抗凝系统。 意义： 正常时防止血管内血液凝固，使血液保持流体状态

23、。 血管损伤凝血时使凝血局限在损伤局部。,体液抗凝系统中的主要抗凝物质如下： 1. 抗凝血酶 2. 肝素 3. 组织因子途径抑制物 4. 蛋白质C,1.抗凝血酶,是主要由肝细胞和血管内皮细胞合成的脂蛋白。 与凝血酶原结合成复合物，使凝血酶失活。 与肝素结合后，抗凝作用加强。,2.肝素,主要由肥大细胞与嗜碱性粒细胞产生的酸性粘多糖，以肺、心、肝、肌组织中含量最高。 与血浆中的抗凝血酶结合，使活化的凝血因子灭活；可刺激血管内皮细胞释放大量组织因子途径抑制物和其他抗凝物质。 临床上作为一种抗凝剂广泛应用于防治血栓性疾病。,3.组织因子途径抑制物,主要来自小血管内皮细胞，但在一定条件下，巨核细胞、血小

24、板、单核细胞、肾间质细胞也有少量合成，糖蛋白。 与因子a结合，直接抑制其活性； 在Ca2+存在的前提下，抑制因子a的活性。,4.蛋白质C,以酶原形式存在于血浆中，受因子的激活，激活后发挥其抗凝作用。 途径如下： 在磷脂和Ca2+存在的情况下，可灭活因子a和因子a； 阻碍因子a和PF3的结合，削弱因子对凝血酶原的激活作用； 刺激纤溶酶原激活物的释放，增强纤溶酶活性。,三、其他影响凝血的因素,1.温度：在一定范围内，温度降低可使凝血过程中酶的活性下降，延缓凝血；温度升高可加速凝血。 2.接触面的光滑程度：表面光滑可减少血小板的聚集和释放，延缓凝血；接触粗糙的表面可增加血小板的聚集和释放。 3.Ca

25、2+的存在:如果去掉血浆中游离的Ca2+，则可使血液样品保持不凝固。（草酸铵、草酸钾、柠檬酸钠）,四、纤维蛋白溶解系统和纤维蛋白溶解抑制物,（一）概况 （二）纤溶酶原的激活 （三）纤维蛋白的降解 （四）纤溶系统的抑制物,（一）概况,1.概念：纤溶是指纤维蛋白或纤维蛋白原在纤溶酶的作用下，降解液化的过程。 2.意义： 维持血液于流体状态 溶解血栓使血流通畅 利于组织的修复和再生 3.纤溶系统的组成： 细胞纤溶系统：白细胞、巨噬细胞等对纤维蛋白吞噬 血浆纤溶系统：纤溶酶原、纤溶酶、纤溶酶原激活物、纤溶酶原抑制物 4.纤溶的基本过程,4.纤溶的过程,纤维蛋白降解产物,（二）纤溶酶原的激活,纤溶酶原的

26、两条激活途径： 通过内源性凝血系统的有关凝血因子；通过组织型纤溶酶原激活物（tPA）和尿激酶型纤溶酶原激活物（uPA）。 tPA：来自各种组织和血管内皮细胞。子宫、肾上腺、前列腺、淋巴结等组织含量较高，肺、卵巢、骨骼肌和脑次之。 uPA：由肾脏合成。,（三）纤维蛋白的降解,纤溶酶水解纤维蛋白肽链上各单位的赖氨酸精氨酸键，使纤维蛋白或纤维蛋白原变为可溶性小肽，即纤维蛋白降解产物。纤维蛋白降解产物一般不再凝固，且部分有抗凝作用。 纤溶酶与凝血酶的区别：凝血酶使纤维蛋白原两对肽链的N端各脱下一个肽链，使纤维蛋白原变为纤维蛋白。,（四）纤溶系统的抑制物,1.纤溶酶原激活物抑制剂（PAI）： PAI-1

27、：内皮细胞和血小板合成，抑制tPA PA-2：胎盘的滋养层上皮产生，作用于tcuPA PA-3：活化的蛋白质C的抑制物，可抑制tPA 2.2-抗纤溶酶：肝脏产生，储存于血小板的颗粒中。抑制纤溶酶的形成和纤维蛋白降解。 3.凝血酶激活纤溶抑制物（TAFI）：抑制纤溶酶原活化。 4. 2-巨球蛋白：肝细胞与巨噬细胞产生，抑制纤溶酶、tPA、uPA。,纤溶与血凝之间的动态平衡,血管损伤 血凝 止血 纤溶系统 血凝块溶解、液化 血管再通畅 如血凝 血栓形成倾向 纤溶 出血倾向,纤溶与血凝之间的动态平衡,正常时血液在血管内不易发生凝血的原因？,1) 血管内膜完整光滑：缺乏触发血凝的F的激活条件。 2) 血液循环不息：即使局部有少量凝血因子被激活，随即被血流冲走。 3) 血浆中有多种抗凝血物质。 4) 血中有纤溶系统。 5) 血管壁产生前列腺素，抑制血小板聚集和释放。 6)吸附在血管内皮表面的带负电荷的蛋白质单分子层，排斥凝血因子和血小板，故可防止凝血酶原的激活。,思考： 1、血液凝固的基本过程。 2、为何正常血液在