生理3.docx

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生理3

第三章血液

一．基本要求

掌握:

1.生理止血功能；

2.红细胞比容；

3.血凝，抗凝与纤维蛋白溶解,凝血因子；

4.血小板的止血功能；血小板粘附与聚集；

熟悉:

1.血液与内环境稳态，血量，血液的组成与特性，血液的比重；

2.红细胞的悬浮稳定性，血液的粘滞性，血浆渗透压；

了解:

1.红细胞、白细胞、血小板正常值及作用；

2.血型与输血原则。

二．基本概念

血细胞比容（hematocrit）、晶体渗透压（crystalosmoticpressure）、胶体渗透压（colloidosmoticpressure）、等张溶液（isotonicsolution）、红细胞的悬浮稳定性（suspensionstability）、红细胞沉降率（erythrocytesedimentationrate，ESR）、红细胞叠连（rouleauxformation）、渗透脆性、趋化性、生理性止血、血液凝固（bloodcoagulation）、内源性凝血、凝集反应、血清（serum）

三．学习要点

1．体液是机体内液体的总称,成人约占其体重的60%,包括细胞内液和细胞外液,分别占其体重的40%和20%。

血浆是细胞外液的一部分,在内环境稳态的维持中起重要作用。

2．血浆渗透压包括晶体渗透压和胶体渗透压,前者构成血浆渗透压的主要部分,主要由血浆中Na+等物质形成,对维持细胞内外的水平衡起重要作用;后者主要由血浆蛋白形成,主要维持血管内外水平衡。

血浆中的缓冲对对pH的稳定起一定作用.血浆中的最重要缓冲对是NaHC03/H2C03。

3．红细胞的主要功能是运输02和C02,红细胞有渗透脆性、悬浮稳定性;红细胞的生成主要受肾脏产生的促红细胞生成素的调节;红细胞生成原料包括蛋白质和铁;维生素B12和叶酸促进红细胞成熟;

4．白细胞的主要功能是产生特异性免疫和非特异性免疫,从而维持机休的生存。

中性粒细胞和单核一巨噬细胞可吞噬入侵机体的微生物、异物、坏死组织碎片等;淋巳细胞参与机体的体液免疫和细胞免疫。

5．血小板的生理特性是粘附、聚集、释放、收缩和吸附;ADP和血栓素A2是引起血小板聚集的重要物质。

血小板的功能是参与生理性止血的全过程,还能修复内皮细胞和维持毛细血管的通透性。

6．生理止血过程可分为血管收缩期、血小板血栓形成和血液凝固三个时相。

血液凝固的基本过程为凝血酶原激活物的形成、凝血酶的形成和纤维蛋白的形成。

凝血晦原激活物的形成始于内源性途径和外源性途径,前者起始于因子Ⅻ激活;后者起始于因子Ⅲ的释放。

血液中还存在天然抗凝血物质,主要是抗凝血酶Ⅲ和肝素。

它们可对抗凝血酶等凝血因子的作用。

纤溶系统可将已形成的纤维蛋白水解为可溶性纤维蛋白降解产物,有助于维持血管的通畅。

7．人类红细胞血型有ABO血型和Rh血型等多种血型系统,ABO血型包括A型、B型、AB型和0型四种;不同血型相输会产生凝集反应,后来严重。

同型血相输也必须作交叉配血试验。

四．重点与难点提示

（一）血液的组成和理化特性

1．血液的基本组成和血量

细胞在血中所占的容积百分比，称为血细胞比容（hematocrit）。

正常人血细胞比容值是：

成年男性为40%～50%，成年女性为37%～48%，新生儿约为55%。

2．血浆的化学成分

3．血液的理化特性

（1）血液的比重

正常人全血的比重为1.050～1.060。

（2）血液的粘度

液体的粘滞性（viscocity）是由于液体分子的内摩擦形成的。

全血的粘度主要决定于所含的红细胞数，血浆的粘度主要决定于血浆蛋白质的含量。

（3）血浆渗透压

渗透压的高低与溶质颗粒数目的多少呈正变，而与溶质的种类及颗粒的大小无关。

血浆渗透压约为300mmol/L。

血浆的渗透压主要来自溶解于其中的晶体物质，特别是电解质；由晶体物质所形成的渗透压称为晶体渗透压（crystalosmoticpressure），它的80%来自Na+和Cl-。

由蛋白质所形成的渗透压称为胶体渗透压（colloidosmoticpressure）。

血浆胶体渗透压主要来自白蛋白。

血浆胶体渗透压对血管内外的水平衡有重要作用。

细胞外液的晶体渗透压的相对稳定，对保持细胞内外的水平衡极为重要。

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,高于或低于血浆渗透压的则相应地称为高渗或低渗溶液。

能使悬浮于其中的红细胞保持正常体积和形状的盐溶液,称为等张溶液（isotonicsolution）。

（二）血细胞生理

1.造血过程的调节

2.红细胞生理

（1）红细胞的数量和形态

（2）红细胞的生理特征与功能

①细胞膜的通透性。

②红细胞的可塑变形性：

红细胞在全身血管中循环运行，挤过口径比它小的毛细血管和血窦孔隙时红细胞将发生变形，通过后又恢复原状，这种变形称为可塑性变形。

③红细胞的悬浮稳定性：

将盛抗凝血的血沉管垂直静置，红细胞能较稳定地悬浮于血浆中的特性，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表示红细胞沉降的速度，称为红细胞沉降率（erythrocytesedimentationrate，ESR），简称血沉。

用魏氏法检测的正常值，男性为0～15mm/h，女性为0～20mm/h。

红细胞沉降率愈大，表示红细胞的悬浮稳定性愈小。

在某些疾病时（如活动性肺结核、风湿热等）血沉加快，主要是由于多个红细胞彼此能较快地以凹面相贴，形成红细胞叠连（rouleauxformation）。

④红细胞的渗透脆性:

用红细胞对低渗NaCl溶液的抵抗力的大小表示红细胞的脆性,故称渗透脆性。

（3）红细胞生成的调节

3.白细胞生理

（1）白细胞的数量与分类

（2）白细胞的生理特性和功能

除淋巴细胞外所有的白细胞都能伸出伪足作变形运动，凭藉这种运动得以穿过血管壁，这一过程称血细胞渗出（diapedisis）。

白细胞具有趋向某些化学物质游走的特性，称为趋化性。

（3）白细胞的生成和调节

4.血小板生理

（1）血小板的数量和功能

（2）血小板的生成和调节

（3）血小板的破坏

（三）生理性止血

正常情况下，小血管破损后引起的出血在几分钟内就会自行停止，此现象称生理性止血。

1.血小板的止血功能

（1）血小板的生理特性

①粘附血小板与非血小板表面的粘着,称血小板粘附。

②聚集血小板彼此粘着的现象，称血小板聚集。

引起聚集的因素称致聚剂（或诱导剂）。

生理性致聚剂主要有：

ADP、肾上腺素、胶原、凝血酶、前列腺素类物质等；病理性致聚剂：

如细菌、病毒、免疫复合物、药物等。

血小板聚集过程两时相：

第一聚集时相出现的血小板聚集能迅速解聚，也称可逆聚集时相；第二聚集时相出现的血小板聚集则不能被解聚，也称不可逆聚集时相。

③释放血小板受到刺激后，将贮存在致密体、α-颗粒或溶酶体内的许多物质排出，称血小板释放。

（2）血小板在生理性止血中的作用

当血管损伤，血管内皮下胶原被暴露时，血小板迅速粘附于胶原上并被迅速激活。

血小板激活是指血小板在刺激物的作用下发生变形、粘附、聚集和释放反应。

血小板的激活立即引起血小板内一系列生化反应，同时也使血小板失去盘状外形，出现粘附变形。

粘附于内皮下组织的血小板通过释放一些物质以及磷脂代谢产物，引起血小板聚集，形成松软的血小板栓子，实现第一期止血。

第一期止血阶段形成的血小板栓子，及血管损伤暴露的组织因子可启动凝血过程，形成纤维蛋白网，完成第二期止血。

血小板在凝血过程中作用也重要，促凝活性包括：

①激活的血小板为凝血因子提供磷脂表面，参与因子Ⅹ和凝血酶原的激活；

②血小板质膜表面许多凝血因子如纤维蛋白原、FⅤ等的相继激活可加速凝血过程；

③血小板激活后，释放颗粒的内容物，可增加纤维蛋白的形成，加固凝块；血小板内收缩蛋白收缩，使血块收缩，成为止血栓，牢固止血。

2．血液凝固与抗凝

（1）血液凝固血液凝固（bloodcoagulation）或血凝是指血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状态的过程。

血液凝固后1～2小时，血凝块发生收缩，释出淡黄色的液体，称为血清（serum）。

血清与血浆的区别：

前者缺乏参与凝血过程中被消耗掉的一些凝血因子和增添了少量血液凝固时由血管内皮细胞和血小板释放出来的化学物质。

血液凝固是由一系列凝血因子参与的、复杂的蛋白质酶解过程。

血浆与组织中直接参与血液凝固的物质，统称为凝血因子（blooddottingfactor）。

凝血过程瀑布学说：

凝血是一系列凝血因子相继酶解激活的过程，最终结果是凝血酶和纤维蛋白凝块的形成，而且每步酶解反应均有放大效应。

包括内源性凝血和外源性凝血。

两条途径的主要区别：

启动方式和参加凝血因子不完全相同，都能激活FX,形成一条最终生成凝血酶和纤维蛋白凝块的共同途径；参与两条途径的某些凝血因子能相互激活，将两条凝血途径联系起来。

①内源性凝血途径：

内源性凝血途径是指参与凝血的因子全部来自血液。

凝血因血液与带负电荷的异物表面（如玻璃、白陶土、硫酸脂、胶原等）接触而启动，这一过程称表面激活。

表面激活是指FXI结合于异物表面到FXIa的形成过程。

参与表面激活的凝血因子有：

FⅫ、高分子激肽原、前激肽释放酶和FⅪ。

血液与带负电荷的异物表面接触FⅫ结合到异物表面激活为FⅫa裂解前激肽释放酶生成激肽释放酶（反过来激活FⅫ形成更多的FⅫa，形成表面激活的正反馈效应）FⅫa使FⅪ转变为FXIa（表面激活）FXIa再激活FⅨ成为FIXa（Ca2+参与）FIXa生成后再与FⅧa、Ca2+在血小板磷脂膜上结合为复合物激活FX成为Fxa内源和外源两条凝血途径成为同一的途径

②外源性凝血途径：

外源性凝血途径是指始动凝血的组织因子（TF）来自组织，又称凝血的组织因子途径。

当血管损伤暴露的组织因子或血管内皮细胞、单核细胞受到细菌内毒素、补体C5a、免疫复合物、肿瘤坏死因子等刺激时表达的组织因子得以与血液接触，作为Ⅶa的受体与其相结合形成1：

1复合物FⅦa-组织因子复合物在Ca2+的存在下迅速激活FXFXa（又能激活FⅦ成为FⅦa，生成更多的FXa，形成外源性凝血途径的正反馈效应）；FⅦa-组织因子复合物在Ca2+的参与下激活FⅨ成为FⅨaFⅨa能与FⅧa等结合形成复合物激活FX使内源与外源性凝血途径联系起来共同完成凝血过程两条途径生成FXa在磷脂膜上形成FXa-Va-Ca2+-磷脂的凝原酶复合物激活凝血酶原凝血酶（凝血酶是一多功能的凝血因子，主要作用是使纤维蛋白原分解）

（2）抗凝系统

包括细胞抗凝系统（如网状内皮系统对凝血因子、组织因子、凝血酶原复合物以及可溶性纤维蛋白单体的吞噬）和体液抗凝系统（如丝氨酸蛋白酶抑制物、蛋白质C系统、组织因子途径抑制物和肝素等）。

主要抗凝物质：

丝氨酸蛋白酶抑制物、蛋白质C系统、组织因子途径抑制物（TFPI）、肝素

3.纤维蛋白溶解与抗纤溶

纤维蛋白溶解系统纤维蛋白溶解系统简称纤溶系统。

纤溶的作用是使生理止血过程中所产生的局部或一过性的纤维蛋白凝块能随时溶解，防止血栓形成，保证血流通畅；纤溶系统还参与组织修复、血管再生等多种功能。

纤溶系统主要包括纤维蛋白溶酶原（简称纤溶酶原，又称血浆素原）、纤溶酶（又称血浆素）、纤溶酶原激活物与纤溶抑制物。

纤溶的基本过程分为两个阶段，即纤溶酶原的激活与纤维蛋白（或纤维蛋白原）的降解。

（1）纤溶酶原的激活：

有内、外源性激活途径；

（2）纤维蛋白与纤维蛋白原的降解：

纤维蛋白原除可被凝血酶水解外，还可被纤溶酶降解。

纤溶酶是血浆中活性最强的蛋白酶，特异性小，除能水解纤维蛋白或纤维蛋白原外，还能水解凝血酶、FV、FⅧ和FⅫa，促使血小板聚集和释放5-羟色胺、ADP等，激活血浆中的补体系统。

但主要作用是水解纤维蛋白或纤维蛋白原。

（3）纤溶抑制物及其作用：

A.纤溶酶原激活物的抑制剂-1,由内皮细胞及血小板分泌，抑制组织型纤溶酶原激活物和尿激酶；B.补体C1抑制物,主要灭活激肽释放酶和FⅫa，从而阻断尿激酶原的活化；C.α2-抗纤溶酶和α2-巨球蛋白,抑制纤溶酶的作用。

蛋白酶C抑制物、蛋白酶连接抑制素（PNI）、富组氨酸糖蛋白，对纤溶系统也有抑制作用。

（四）血型与输血原则

1．血型与红细胞凝集

血型（bloodgroup）是指红细胞膜上特异抗原的类型。

若将血型不兼容的两个人的血滴放在玻片上混合，其中的红细胞即凝集成簇，这种现象称为红细胞凝集（agglutination）。

红细胞凝集的本质是抗原，抗体反应。

凝集原的特异性取决于镶嵌于红细胞膜上的一些特异蛋白质、糖蛋白或糖脂，它们在凝集反应中起抗原的作用，因而称为凝集原。

能与红细胞膜上的凝集原起反应的特异抗体则称为凝集素。

2．红细胞血型

（1）AB0血型系统

①ABO血型的分型

②ABO血型的检测

（2）Rh血型系统

①Rh血型系统的发现和分布

②Rh血型系统的抗原与分型将红细胞上含有D抗原称为Rh阳性；而红细胞上缺乏D抗原的，称为Rh阴性。

③Rh血型的特点及其临床意义

3．输血的原则

交叉配血试验：

把供血者的红细胞与受血者的血清进行配合试验，称为交叉配血主侧；而且要把受血者的红细胞与供血者的血清作配合试验，称为交叉配血次侧。

五．课程进度：

周学时5节。

六．学时分布：

本章理论讲授3学时，一次完成。

七．新知识新进展生理学科学史话：

（一）红细胞生成素研究新进展

红细胞生成素（erythropoietin,EPO）是一种糖蛋白激素，分子量约34kD。

血浆中存在的EPO由165个氨基酸组成，糖基化程度很高，糖基成分主要是唾液酸。

根据碳水化合物含量不同，天然存在的EPO分为两种类型，α型含34%的碳水化合物，β型含26%的碳水化合物。

两种类型在生物学特性、抗原性及临床应用效果上均相同。

人类EPO基因位于7号染色体长22区。

1985年其cDNA被成功克隆，并利用基因重组技术开始大批量生产重组人促红细胞生成素（recombinanthumanerythropoietin,rHuEPO）,广泛用于临床。

传统认识中，EPO是一种作用于骨髓造血细胞，促进红系祖细胞增生、分化，最终成熟的内分泌激素。

对机体供氧状况发挥重要的调控作用。

在胚胎早期，EPO由肝生成，然后逐渐向肾转移，出生后主要由肾小管间质细胞分泌。

随着近年来研究不断进展，对于EPO的认识产生了一次革命性的飞跃。

1.EPO对红细胞容量的精细调节

　　EPO作为促进红细胞生成，增加红细胞容量的主要激素，已广泛应用于临床。

但其中仍有许多问题未解决，如：

EPO产生的机理；EPO作用于造血细胞前体的胞内信号转导机制等。

2.EPO在脑缺血时的神经元保护作用

除肾脏外，体内其他组织也能产生EPO。

近来大量研究表明脑组织中也有EPO和EPOR的表达。

同时发现EPO的生成量与脑组织的供血供氧情况相关。

脑缺血时，EPO的生成量成倍增加，并对神经元起保护作用。

3.EPO的其他作用

（1）神经元增生作用

　　除了代谢异常条件下的神经元保护作用，EPO在正常生理条件下具有促使神经元增生肥大、树突增多、功能增强、分化良好等一系列营养性作用。

（2）促进神经系发育

　　除造血细胞外，EPO对于胚胎期神经系统的发育也有重要作用，其作用的发挥随胚胎发育阶段不同而变化。

（3）保护红细胞膜

　　Chattopadhyay等发现EPO能够防止氧自由基攻击红细胞膜，避免脂质过氧化等变化。

（4）促进肠黏膜发育

　　Juul等证明EPO能明显促使新生大鼠的小肠黏膜增生，增加小肠长度，扩大黏膜吸收面积。

同时在胚胎和新生儿的肠细胞质膜上也检测到EPOR，但rHuEPO不能透过小肠黏膜被吸收，口服rHuEPO只能促使肠黏膜增生，对造血系统没有影响。

（5）对女性生殖系统的作用

　　Sasaki等发现子宫和输卵管也能产生EPO，其作用可能是协助雌激素完成血管再生过程。

这些EPO的产生也受到雌激素调节。

（6）增强放疗敏感性

　　Stuben等移植人肿瘤细胞到小鼠身上，发现使用EPO后，肿瘤的生长速度没有明显异常，而放疗效果却明显好于未EPO治疗的小鼠，便具体机制不详。

（7）增加促性腺激素、改善性功能Wu等给25名男性肾衰伴尿毒症病人使用EPO六个月后，病人体内的性腺素水平明显提高，性功能也得到改，生活质量提高。

当然，长期大量使用EPO也会产生一些副作用，如血管反应性下降，血压升高，血粘度增加，血栓形成等，情况严重的还会造成脑部供血不足，甚至引发脑缺血。

Dillard等还发现给前庭神经鞘瘤病人术前常规应用EPO治疗能使瘤体迅速增长，用免疫组织化学染色的方法确定肿瘤细胞有EPO和EPOR基因的表达。

推测EPO可能与该肿瘤的发生有一定关系。

综上所述，EPO已经从最初单纯促红细胞生成的内分泌激素扩展成为包括内分泌、旁分泌甚至自分泌多种方式，全身作用与局部作用相结合的多功能激素。

它的众多生理功能，如促进造血细胞前体增生分化，代谢应激时保护神经元等，归根结底就是EPO强大的抗凋亡作用在不同受体细胞、不同情况下的具体表现。

随着研究的不断深入和临床试验的开展，EPO必将在更多领域里发挥更大的作用。

（二）血型的发现

血型是由奥地利的医生兼化学家兰斯坦纳（KarlLandsteiner，1868~1943）首先发现的，他在一九O九年提出ABO系统，并于一九三O年获得诺贝尔奖。

在维也纳工作的期间，他发现若将不同种类的血液注射到动物体内，则红血球很快就被分解掉，后来又发现一个人血液若加入另一个人的血清，则红血球很快就凝集起来。

这些现象使得他有了将血型分门别类的想法，但是直到一九一四至一九一八年第一次世界大战发生的期间，许多临床医生在治疗伤患时才了解兰斯坦纳研究的重要性。

兰斯坦纳的第二个主要贡献则一直到他过世之后才发展完全，那就是有关血型如何应用在鉴别父母方面，尤其是MN系统应用最多，这是他和美国的血清学家李维（PhilipLevine，1900~）共同发现的。

例如婴儿若是MN而母亲是M，则父亲决不可能也是M；同样地，如果婴儿是MN而母亲是N，则父亲也不可能是N。

现在法庭对于血缘关系的鉴定大多采用这种方法。

九.自我测试思考题

1.血小板有那些生理特性和生理功能?

2.简述凝血的基本过程.

3.简述纤维蛋白溶解的过程.

4.试述红细胞生成素分泌的机制及它的生物效应.

5.简述ABO血型系统的分型及其与输血的关系.