导图社区 生理学血液知识总结
血液是流动在人的血管和心脏中的一种红色不透明的粘稠液体。下图为生理学中血液相关笔记整理,供各位医学同学考前复习使用。
编辑于2020-09-29 09:15:06第三章血液
血液生理概述
血液的组成
血浆
血浆是一种晶体物质溶液,包括水和溶解于其中的多种电解质、小分子有机化合物和一些气体。
血浆中含多种蛋白,统称为血浆蛋白
用盐析法可将血浆蛋白分为白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原三类;用电泳法又可进一步将球蛋白分为α1-、α2-、β-和γ-球蛋白等
正常成年人血浆蛋白含量为65~85g/L,其中白蛋白为40~48g/L,球蛋白为15~30g/L
白蛋白和大多数球蛋白主要由肝脏产生
水91~93%,溶质7~9%
。血浆蛋白的主要功能
①形成血浆胶体渗透压, 可保持部分水于血管内
②与甲状腺激素、肾上腺皮质激素、性激素等可逆性的结合, 既可使血浆中的这些激素不会很快地经肾脏排出, 又可因结合状态和游离状态的激素处于动态平衡之中,从而维持这些激素在血浆中相对较长的半衰期
③作为载体运输脂质、离子、维生素、代谢废物以及一些异物(包括药物)等低分子物质
④参与血液凝固、抗凝和纤榕等生理过程;⑤抵御病原微生物(如病毒、细菌、真菌等)的入侵;⑥营养功能。
血细胞
红细胞
占细胞总数99%
离心沉底
白细胞
血小板
占总容积0.15~1%
血细胞比容:男40~50女37~48
血液的理化特性
血液的比重
正常人全血的比重为体重的7%~8%,体重60 kg的人,血量约为4.2~4.8 L。
血浆1.025~1.030
血液1.050~1.060
红细胞1.090~1.092
血液的黠度
如果以水的黏度为1,则全血的相对黏度为4-5 , 血浆的相对黏度为1. 6~ 2.4(温度为37℃时)
血浆渗透压
血浆渗透浓度约为300mmoVL,即约300m0sm/ ( kg/H2 0),相当于770kPa或5790mmHg。血浆的渗透压主要来自溶解于其中的晶体物质
由晶体物质所形成的渗透压称为晶体渗透压(crystal osmoticpressure) , 其80%来自Na.和er 。由蛋白质所形成的渗透压称为胶体渗透压( colloid osmotic pressure)。
等渗溶液
如 0.85%NaCl、5%葡萄糖、1.9%尿素
等张溶液
能使悬浮于其中的红细胞保持正常大小和形态的溶液
血浆pH
正常人血浆pH为7.35~7.45
血液的免疫学特性
固有免疫
实现非特异性免疫功能
固有免疫细胞
子主题
吞噬细胞(如中性粒细胞和单核巨噬细胞系统)、
树突状细胞( den dritic c ell,D C)
自然杀伤细胞( nat ural killer ,N K)
自然杀伤T细胞
γ8T细胞
B1细胞
补体
补体是人或动物正常新鲜血清和组织液中存在的一组与免疫有关、且具有酶活性的球蛋白,可被细菌脂多糖或抗原抗体复合物等激活物激活。激活的补体可导致细胞和细菌溶解。补体的激活产物还能促进吞噬细胞的吞噬(补体的调理作用)。
获得性免疫
lg按其重链结构可分为IgMIgGIgAIgD、IgE五类。
抗体可与侵入机体的病毒或细菌毒素结合,可使病毒失去进入细胞的能力或中和细菌毒素的毒性
抗体与病原体结合可促进吞噬细胞对病原体的吞噬(称之为免疫的调理作用),并可增强中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、NK 细胞对靶细胞的杀伤作用
抗体与靶细胞上的抗原结合后还可激活补体
血细胞生理
血细胞生成的部位和一般过程
造血过程
造血干细胞
对称性分裂&非对称性分裂
自我复制&自我维持保持一定的数量,多向分化形成各系定向祖细胞
定向祖细胞
前体细胞
造血微环境
包括造血器官中的基质细胞、基质细胞分泌的细胞外基质和各种造血调节因子,以及进入造血器官的神经和血管,在血细胞生成的全过程中发挥调控、诱导和支持的作用
红细胞生理
红细胞的数量和形态
男:4~5.5万亿/L,女:3.5~5万亿/L
血红蛋白:男120~160g/L,女:110~150g/L
双凹圆碟形,直径7~8μm,最后2.5μm,最薄1μm
红细胞的生理特征与功能
红细胞的生理特征
通透性
Na+-K+泵
可塑变形性
正常红细胞在外力作用下具有变形的能力
表面积/容积的比值: S/V↑,变形能力↑
RBC内的粘度:黏度↑,变形能力↓
RBC膜的弹性:弹性↓→变形能力↓
悬浮稳定性
红细胞彼此保持一定的距离,较稳定地悬浮于血浆中不易下沉的特性。临床使用红细胞沉降率评价
决定红细胞叠连快慢的因素不在于红细胞本身,而在于血浆成分的变化
通常血浆中纤维蛋白原、球蛋白和胆固醇的含量增高时,可加速红细胞叠连和沉降率;血浆中白蛋白、卵磷脂的含量增多时则可抑制叠连发生,使沉降率减慢。
渗透脆性
指红细胞对低渗溶液的抵抗力
脆性↑:衰老RBC,遗传性球形红细胞
红细胞的功能
红细胞的主要功能是运输02 和co2 。
缓冲血液pH值
KHb/Hb、KHbO2/HbO2、
K2HPO4/KH2PO4、
KHCO3/H2CO3
红细胞生成的调节
正常每天产生2kE个红细胞
造血干细胞→红系定向祖细胞 →原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→网织红细胞→成熟的红细胞
红细胞生成所需物质
基本原料:蛋白质和铁
辅助因子:叶酸和维生素B12
维生素B12
吸收与内因子有关,运输与转钴蛋白结合,增加叶酸在体内的利用率。
叶 酸
维生素B12活化后参加DNA的合成。
缺少叶酸:幼红细胞核DNA合成受影响 幼红细胞质RNA合成不受影响 细胞体积增大,寿命缩短,功能降低,巨幼红细胞性贫血
铁
成血红蛋白的必需原料。 95%来自体内铁的再利用
缺铁,使合成血红蛋白不足,引起小细胞低色素性 贫血,即缺铁性贫血。
红细胞生成的调节
爆式促进激活物
作用: 选择性地作用于BFU-E。可能通过影响BFU-E由G0期进入S期,从而促进其生长。
促红细胞生成素
EPO促红细胞生成作用可归纳为:
①CFU-E的存活完全依赖于EPO 的存在。
主要作为存活因子( survival factor)抑制CFU-E的凋亡
②激活血红蛋白等红系特异基因的表达,促进红系祖细胞向原红细胞分化及幼红细胞血红蛋白的合成
③促进网织红细胞的成熟与释放。EPO是机体红细胞生成的主要调节物。
RBC数量变化→O2浓度变化→O2感受器传导信号到产生EPO的细胞生成EPO,促进BFU-E/CFU-E/红系前体细胞↑
肾性贫血
性激素
雄激素可提高血浆中EPO的浓度,促进红细胞的生成
红细胞的破坏
溶血 >100 mg%, Hb经肾排出,血红蛋白尿
临床上可用切脾治疗以减轻贫血
白细胞生理
自细胞的分类与数量
分类
中性粒细胞
嗜酸性粒细胞
嗜碱性粒细胞
单核细胞
淋巴细胞
数量
40~100E/L
新生儿白细胞数较高,
有昼夜波动,下午白细胞数稍高于早晨
进食、疼痛、情绪激动和剧烈运动等可使自细胞数显著增
女性在妊娠末期白细胞数波动于120~170E/L 之间,分娩时可高达340E/L
自细胞的生理特性和功能
各类白细胞均参与机体的防御功能。白细胞所具有的变形、游走、趋化、吞噬和分泌等特性,是执行防御功能的生理基础
白细胞主要通过两种方式抵御外源性病原生物的入侵:通过吞噬作用清除入侵的细菌和病毒;通过形成抗体和致敏淋巴细胞来破坏或灭活入侵的病原体
人体细胞的降解产物、抗原·抗体复合物、补体活化产物、细菌毒素和细菌等都具有趋化活性
白细胞还可分泌白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子、集落剌激因子等多种细胞因子,通过自分泌、旁分泌作用参与炎症和免疫反应的调控
中性粒细胞
循环池&边缘池
中性粒细胞是血液中主要的吞噬细胞,其变形游走能力和吞噬活性均较强
非氧杀伤
水解酶、乳铁蛋白(可与铁整合而抑制细菌生长)、杀菌性通透性增加蛋白
依氧杀伤
很强细胞毒性作用的活性氧基团
单核细胞
单核细胞与器官组织内的巨噬细胞共同构成单核吞噬细胞系统
巨噬细胞对于某些细胞内细菌、真菌和原虫杀伤极为关键。
释放细胞因子
集落剌激因子(CSF)、自介素(IL1- ,IL3- , IL-6 等)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、干扰素(IFN-α、IFN-β)
单核细胞还可在组织中发育成树突状细胞,抗原呈递能力远强于巨噬细胞,为目前所知功能最强的抗原提呈细胞,是机体特异免疫应答的始动者
嗜酸性粒细胞
周期性波动可能与血液中肾上腺皮质激素含量的昼夜波动有关
当血液中糖皮质激素浓度增高时,嗜酸性粒细胞数目减少
嗜酸性粒细胞的主要作用是:
①限制嗜碱性粒细胞和肥大细胞在I型超敏反应中的作用:一是嗜酸性粒细胞通过产生前列腺素Ⅱ抑制嗜碱性粒细胞合成和释放生物活性物质;二是嗜酸性粒细胞通过吞噬嗜碱’性粒细胞、肥大细胞所排出的颗粒,使含有生物活性的物质不能发挥作用;三是嗜酸性粒细胞能释放组胶酶和芳香硫酸醋酶等酶类分别灭活嗜碱性粒细胞所释放的组胶、白三烯等生物活性物质
②参与对蠕虫的免疫反应。在特异性免疫球蛋白IgG、lgE抗体和补体c3 的调理作用下,嗜酸性粒细胞可蒙古着于多种蠕虫的幼虫上,释放颗粒内所含的主要碱性蛋白、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白和过氧化物酶等,损伤幼虫虫体
晴耐性粒细胞
嗜碱性粒细胞的胞质中存在较大的碱性染色颗粒,颗粒内含有肝素、组胶、嗜酸性粒细胞趋化因子A 等
当嗜碱性粒细胞被活化时,不仅能释放颗粒中的介质,还可合成释放白三烯(过敏性慢反应物质)和IL-4 等细胞因子
具有抗凝血作用
淋巴细胞
T淋巴细胞产生多种淋巴因子,参与细胞免疫; B淋巴细胞产生免疫球蛋白,参与体液免疫
根据细胞生长发育的过程、细胞表面标志和功能的不同,可将淋巴细胞分成T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞( natural killer, NK)三大类
白细胞的生成和调节
GM-CSF能剌激中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞的生成
粒细胞和单核细胞的生成受粒-巨噬细胞集落剌激因子( GM-CSF)、粒细胞集落剌激因子( G -CSF)、巨噬细胞集落剌激因子( M-CSF)等调节。
CSF和M-CSF分别促进粒细胞和单核细胞的生成
GM-CSF能剌激中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞的生成。
白细胞的破坏
一般来说,中性粒细胞在循环血液中停留6~8小时即进入组织,4斗天后即衰老死亡,或经消化道排出
血小板生理
血小板的数量和功能
血小板的体积小,无细胞核,呈双面微凸的圆盘状,直径为2-3μ m
内存在α-颗粒、致密体等血小板储存颗粒
如GPⅠbⅨ/V是由GPⅠb、GPⅣ和GPV通过非共价键组成的糖蛋白复合物,可与von Willebrand因子(简称vWF)结合
属于整合素家族的GPⅡb/Ⅲa复合物(整合素αⅡb、β3 )为血小板膜上含量最为丰富的糖蛋白,可与纤维蛋白原及vWF结合。
GPⅠb/Ⅸ/V及GPⅡb/Ⅲa与相应配体结合是引起血小板黏附、聚集及血小板内信号途径活化的重要机制。
正常成年人血液中的血小板数量为( 100~300) ×10^9 /L
血小板有助于维持血管壁的完整性
血小板还可释放具有稳定内皮屏障的物质(如1-磷酸鞘氨醇)和生长因子,如血管内皮生长因子(VEGF)、血小板源生长因子( PDGF),有利于受损血管的修复
血小板的生理特性
黏附
血小板与非血小板表面的黏着称为血小板黏附
血小板的黏附需要血小板膜上GP Ⅰb/Ⅸ/Ⅴ复合物、内皮下成分(主要是胶原纤维)和血浆vWF的参与
释放
血小板受剌激后将储存在致密体、α·颗粒或溶酶体内的物质排出的现象,称为血小板释放(platelet release)或血小板分泌(platelet secretion )
能引起血小板聚集的因素多数能引起血小板释放反应,而且血小板的黏附、聚集与释放几乎同时发生
α-颗粒: β-血小板巨球蛋白、PDGF 、凝血因子(Ⅴ、Ⅸ、纤维蛋白原)、PF4、 vWF 等
致密体: ADP、ATP、5-HT、Ca2+等
溶酶体:酸性蛋白水解酶、组织水解酶等
临时合成并释放的物质:TXA2
聚集
血小板与血小板之间的相互黏着,称为血小板聚集
血小板的聚集通常出现两个时相,即第一聚集时相和第二聚集时相。第一聚集时相发生迅速,也能迅速解聚,为可逆性聚集;第二聚集时相发生缓慢,但不能解聚,为不可逆性聚集
生理性致聚剂主要有ADP、肾上腺素、5-HT、组胺、胶原、凝血酶、TXA2 等;病理性致聚剂有细菌、病毒、免疫复合物、药物等
血小板内并无TXA 2 的储存,当血小板受剌激而被激活时,血小板内的磷脂酶A 2 也被激活,进而裂解膜磷脂,游离出花生四烯酸,后者在环加氧酶(cyclooxy genase)作用下生成前列腺素G2 和风( PGG2 和PGH 2 ),并进一步在血小板的血栓皖合成酶的催化下生成TXA2
此外,血管内皮细胞中含有前列环素合成酶,可使PGH 2 转化为前列环素(prostacyclin , PGI2 )
收缩
血小板具有收缩能力。血小板的收缩与血小板的收缩蛋白有关
在血小板中存在着类似肌细胞的收缩蛋白系统,包括肌动蛋白、肌球蛋白、微管和各种相关蛋白
在血凝块中,血小板的伪足通过膜上活化的GPII b/illa结合于纤维蛋白素上。
吸附
吸附凝血因子, 增加局部凝血因子浓度
血小板的生成和调节
成熟的巨核细胞胞质裂解下来的具有生物活性的小块胞质。
受血小板生成素(TPO)调节
血小板的破坏
证明血小板的破坏随血小板的日龄增高而增多
插眼70书本/56PPT
生理性止血
生理性止血的基本过程
血管收缩
引起血管收缩的原因有以下三个方面:①损伤性剌激反射性使血管收缩;②血管壁的损伤引起局部血管肌源性收缩;③黏附于损伤处的血小板释放5-HT、TXA2 等缩血管物质,引起血管收缩。
血小板止血栓的形成
少量血小板黏附识别损伤部位,发送信号有道血小板活化并释放内源性ADP和TXA2,激活其他血小板。最终形成血小板止血栓,完成一期止血
血液凝固
血管受损也可启动凝血系统,在局部迅速发生血液凝固,使血浆中可溶性的纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白,并交织成网,以加固止血栓,称二期止血
血液凝固
血液凝固( blood coagulation)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。其实质就是血浆中的可溶性纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白的过程(FⅡa)
血液凝固是一系列复杂的酶促反应过程,需要多种凝血因子的参与。
凝血因子
即凝血因子I~XIII
高分子量激肤原、前激肤释放酶等
除FⅣ是Ca2+外,其余的凝血因子均为蛋白
蛋白酶必须通过其他酶的有限水解而暴露或形成活性中心后,才具有酶的活性,这一过程称为凝血因子的激活
除FⅢ外,其他凝血因子均存在于新鲜血浆中,且多数在肝内合成,其中F II ,FVll、FIX,FX的生成需要维生素K的参与,故它们又称依赖维生素K的凝血因子。
柠檬酸钠:整合Ca2+
凝血过程
凝血酶原酶复合物的形成
内源性凝血途径
FXⅡ→FXⅡa→FXⅠ→FXⅠa→激活内源性凝血
参与凝血的因子全部来自血液,通常因血液与带负电荷的异物表面(如玻璃、白陶土、硫酸酯、胶原等)接触而启动
外源性凝血途径
由来自于血液之外的组织因子( tissue factor, TF )暴露于血液而启动的凝血过程,称为外源性凝血途径
当血管损伤时,暴露出组织因子,后者与FVIIa 和Ca2.相结合而形成FVⅡa-组织因子复合物
可催化两个重要的反应:
①激活FX生成FXa
②激活FIX生成FIXa
FIX a除能与FVIlla 结合而激活FX外,也能正反馈激活FVII
由内源性和外源性凝血途径所生成的FXa,在Ca2•存在的情况下可与FVa 在磷脂膜表面形成FXa-FVa-Ca2+ -磷脂复合物,即凝血酶原酶复合物 ,进而激活凝血酶原
凝血酶原的激活和纤维蛋白的生成
凝血酶原在凝血酶原酶复合物的作用下激活成为凝血酶。凝血酶原酶复合物中的FVa 为辅因子,可使FXa 激活凝血酶原的速度提高10 000倍。
具有多种功能
①使纤维蛋白原(四聚体)从N端脱下四段小肽, 即两个A肽和两个B肽,转变为纤维蛋白单体;
②激活FXⅢ, 生成FXⅢa 在Ca2+的作用下,FXⅢa 使纤维蛋白单体相互聚合,形成不溶于水的交联纤维蛋白多聚体凝块,完成凝血过程
③激活FV 、FⅧ和FXⅠ,形成凝血过程中的正反馈机制
④使血小板活化
体内生理性凝血机制
目前认为, 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。由于组织因子镶嵌在细胞膜上,可起“ 锚定” 作用,有利于使生理性凝血过程局限于受损血管的部位
遗传性FXI缺乏(曾被称为血友病C)患者的出血症状比血友病A(FXⅠ缺陷)和血友病B(FⅨ 缺陷)要轻微。
11/9/8
血液凝固的负性调控
血管内皮的抗凝作用
硫酸乙酰肝素蛋白多糖、凝血酶调节蛋白
组织因子途径抑制物
抗凝血酶
前列环素( PGI2 )和→氧化氮(NO)
抑制血小板的聚集
胞膜ADP酶( ecto-ADPase)
组织型纤榕酶原激活物
纤维蛋白的吸附、血流的稀释和单核吞噬细胞的吞噬作用
单核吞噬细胞系统在体内抗凝机制中起重要的作用。
生理性抗凝物质
分类
丝氨酸蛋白酶抑制物
血浆中含有多种丝氨酸蛋白酶抑制物,主要有抗凝血酶、肝素辅因子Ⅱ、cl 抑制物、α1抗膜蛋白酶、α2-抗纤溶酶和α2-巨球蛋白等
抗凝血酶( antithromhin)是最重要的抑制物,负责灭活60%~70%的凝血酶,其次肝素辅因子Ⅱ,可灭活30%的凝血酶。与肝素结合后,其抗凝作用可增强2000倍
蛋白质C系统
在凝血过程中,F回a和FVa分别是FX和凝血酶原激活的限速因子
蛋白质C系统主要包括蛋白质C( proteinC , PC )、凝血酶调节蛋白、蛋白质S和蛋白质C的抑制物。
组织因子途径抑制物
TFPI是体内主要的生理性抗凝物质
TFPI是体内主要的生理性抗凝物质。TF PI虽能与FXa和FWa-组织因子复合物结合而抑制其活’ 性,但它只有结合FXa后才能结合FVIla-组织因子复合物而抑制其活性
肝素
是一种酸性结多糖,主要由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生
肝素主要通过增强抗凝血酶的活性而发挥间接抗凝作用
外科手术时常用温热盐水纱布等进行压迫止血。这主要是因为纱布是异物,可激活因子固和血小板;又因凝血过程为一系列的酶促反应,适当加温可使凝血反应加速。
此外,血液凝固的多个环节中都需要Ca2+的参加,故通常用拘橡酸铀、草酸镜和草酸饵作为体外抗凝剂,它们可与Ca2+结合而除去血浆中的Ca2+,从而起抗凝作用。
纤维蛋白的溶解
纤溶酶原的激活
纤榕酶原在激活物的作用下发生有限水解,脱下一段肤链而激活成纤溶酶。
纤榕酶原激活物主要有组织型纤榕酶原激活物(t-PA)和尿激酶型纤溶酶原激活物( urinary-type plasminogen activator, u-PA)
激肽释放酶、 FⅫa
纤溶酶的作用 ①水解纤维蛋白和纤维蛋白原; ②水解凝血因子 FⅡ、FⅤ、FⅧ、FⅫ
纤维蛋白与纤维蛋白原的降解
在纤溶酶作用下,纤维蛋白和纤维蛋白原可被分解为许多可溶性小肤,称为纤维蛋白降解产物
纤溶抑制物
纤溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)
内皮细胞生成,灭活组织型纤溶酶原激活物及尿激酶
α2- 抗纤溶酶
肝脏生成;灭活纤溶酶
血型和输血原则
血型与红细胞凝集
血型 指红细胞膜上特异性抗原的类型
红细胞凝集 红细胞凝集成簇的现象 其本质是抗原-抗体反应
凝集原 红细胞膜上特异性蛋白质或糖脂,在凝血反应中起抗原作用
凝集素 与凝集原起反应的特异性抗体
红细胞血型
ABO血型
ABO血型的分型
根据红细胞膜上是否存在凝集原A与凝集原B将血液分为4种血型: A型、B型、AB型、O型
最重要的亚型:A1亚型、A2亚型
子主题
ABO血型系统的抗原
ABO血型系统中各种血型抗原的特异性决定于红细胞膜上的糖蛋白或糖脂上所含的糖链
Rh血型系统
Rh血型的发现与分布
Rh血型系统的抗原与分型
Rh抗原 种类多,D、E、C、c、e5种 以D抗原的抗原性最强。
Rh阳性血型 红细胞膜表面含有D抗原
血量和输血原则