章节 : 第三篇血液的功能 对象 : 08 级 8 年制临床医学专业 学时 :6 主讲 : 王涛讲师 E-mail:wangtao2000@mail.xjtu.edu.cn 生理学网站 :mcsl.xjtu.edu.cn 2010 年 3 月 1
第三篇血液的功能 2
血液是一种存在于心血管系统内的流体组织, 由血浆和悬浮于其中的血细胞组成 在心脏舒缩活动的推动下, 在体内不断循环, 发挥运输物质和沟通各部分组织液的功能 3
第六章 血液的组成 理化特性 和血细胞的生成
第一节血液的组成和理 化特性
一 血液的组成 6
( 一 ) 血浆 1. 水 93% 血浆的基本组成成分 2. 低分子物质 多种电解质, 如 :Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, HCO 3 - 小分子有机化合物, 如营养物质 代谢产物和某些激素等 溶解有 O 2 CO 2 等气体分子 7
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3. 血浆蛋白血浆中的多种蛋白质的总称 (1) 血浆蛋白的组成 血浆蛋白 (65~85 g/l) 白蛋白 (40~48 g/l) 球蛋白 (15~30 g/l) 纤维蛋白原 ( 盐析法 ) α1 α2 β γ ( 电泳法 ) 白蛋白与球蛋白浓度比值 (A/G):1.5~2.5 ( 肝病时白球比下降甚至倒置 ) 9
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(2) 血浆蛋白的功能 1 运输功能白蛋白和球蛋白可作为载体运输激素 脂质 离子 维生素等 2 缓冲功能白蛋白及其钠盐组成缓冲对, 同其它缓冲对一起, 缓冲血浆酸碱度的变化, 保持血液 ph 的相对稳定 3 形成胶体渗透压调节血管内外水分的分布 4 参与机体的免疫功能在免疫功能中有重要作用的免疫抗体 补体系统等, 都是由血浆球蛋白构成的 5 参与生理性止血功能绝大多数的凝血因子 生理性抗凝物质 纤溶系统的物质都是血浆蛋白 6 营养功能血浆中的蛋白质起着营养贮备的作用 12
( 二 ) 血细胞 1. 血细胞的组成 红细胞 (99%) 白细胞 (0.1%) 血小板 2. 血细胞比容 : 血细胞在血液中所占的容积百分比 男性 (40~50%) 女性 (37~48%) 想一想 : 什么条件下血细胞比容会改变? 13
小结 : 血液的构成 14
二 血量 1. 血量 : 全身血液的总量, 包括循环血量和储存血量 2. 正常值 : 正常成年人的血液总量约相当于体重的 7~8%, 即每公斤体重有 70~80ml 血液 算一算 : 你的血量有多少? 15
小结 : 血液与体液 体液 ( 体重的 60%) 细胞内液 (40%) 细胞外液 (20%) 管内液 血浆 (4%) 脑脊液淋巴 管外液 : 组织间液 (15%) 血液 = 血浆 + 血细胞 ( 体重的 7~8%) 16
三 血液的理化特性 ( 一 ) 血液的比重全血 = 1.050~1.060 1. 各成份比重 血浆 = 1.025~1.030 红细胞 = 1.090~1.092 白细胞 = 1.050~1.060 血小板 = 1.030~1.042 2. 利用比重的不同, 可采用离心法将各个成分分离制备 想一想 :2%RBC 悬液如何制备? 17
( 二 ) 血液的粘度 1. 粘滞性 : 液体流动时由于内部分子或颗粒之间的摩擦所表现出的流动缓慢的性质, 称为粘滞性 2. 血液的粘度 (37 与水的相对粘度 ) 全血 :4~5, 主要决定于红细胞数量血浆 :1.6~2.4, 主要决定于血浆蛋白含量 3. 影响因素 : (1) 温度 : (2) 成分 : 血细胞比容与血浆蛋白含量 (3) 血流速度 微循环血流速度 红细胞叠连聚集 血液的粘度 血 流阻力 心脏负担 ; 微循环灌注 18
( 三 ) 血浆渗透压 1. 概念 : 溶液所具有的吸引水分子透过半透膜的力量, 称为渗透压 溶液的渗透压与单位体积溶液中溶质颗粒数目的多少成正比, 而与溶质的种类及颗粒的大小无关 2. 血浆渗透压 (1) 正常值 :300mOsm/kgH 2 O 或 770kPa (5800mmHg) (2) 构成 : 晶体渗透压 (99% 以上 ) 胶体渗透压 19
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晶体渗透压 (crystal osmotic pressure) 构成 : 由血浆中的晶体物质所形成的渗透压, 主要来自血浆中的 Na + 和 Cl - 作用 : 维持细胞内外的水平衡, 保持细胞的正常体积 形态和功能 21
血浆液晶渗压 引起细胞肿胀 血浆液晶渗压 引起细胞皱缩 22
胶体渗透压 ( colloid osmotic pressure) 构成 : 由血浆中的胶体物质 ( 蛋白质 ) 所形成的渗透压, 主要 来自血浆中的白蛋白 生理作用 : 维持血管内外的水平衡和正常的血浆容量 想一想 : 长期饥饿或严重肾病时为何引起浮肿? 血浆蛋白浓度 血浆胶渗压 水进入组织间隙 组织水肿 23
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( 四 ) 血浆的 ph 1. 正常值 :ph 为 7.35~7.45 2. ph 的维持 : 血液缓冲系统 + 肺 肾调节 血液中存在一系列缓冲对, 可对血液酸碱度的变化起缓冲作用, 特别是在肺和肾不断排出体内过多的酸或碱的情况下, 血浆 ph 的波动范围极小 25
3. 主要的缓冲对 : NaHCO 3 /H 2 CO 3 蛋白质钠盐 / 蛋白质 Na 2 HPO 4 /NaH 2 PO 4 以 NaHCO 3 /H 2 CO 3 为主, 血 浆 ph 主要决定于二者的比值 ( 正常时为 20) 26
四 血液的功能 1. 运输营养 : 运输 O 2 和营养物质到组织器官 ; 运输 CO 2 和代谢产物排出体外 2. 传递信息 : 输送激素到相应的靶细胞 3. 缓冲功能 : 血液中的缓冲物质可中和酸性代谢物质, 保持 ph 值稳定 4. 维持体温 : 水比热大, 吸收大量热量, 维持体温相对恒定 5. 抵御病害 : 抵御病原微生物和异物入侵 6. 参与止血 27
第二节血细胞的生成
一 造血的部位 ( 一 ) 造血 : 血细胞由造血干细胞生成的过程 ( 二 ) 造血器官 1. 在胚胎早期, 造血中心在卵黄囊 以后转移到肝 脾, 再逐渐转移到骨髓 2. 到婴儿出生时, 几乎完全依靠骨髓造血 造血需求增加时, 肝, 脾才参加造血 3. 成年后则完全依靠骨髓 ( 扁骨和长骨近端骨骺的红骨髓 ) 造血, 髓外造血则属异常 29
胚胎发育期及出生后造血部位的迁移 30
( 三 ) 造血微环境 : 造血必须的特殊环境 造血干细胞 ( 能够 ) 定居 存活 增殖 分化和成熟的场所 包括 : 基质细胞 ( 成纤维 C 内皮 C 外膜 C 成骨 C 等 ) 基质细胞分泌的胞外基质 ( 糖蛋白 蛋白多糖等 ) 多种造血调节因子神经和血管 31
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二造血的过程 造血干细胞 多系祖细胞 单系祖细胞 可辨认的前体细胞 成熟血细胞 第一阶段第二阶段第三阶段 33
( 一 ) 第一阶段 --- 造血干细胞阶段 造血干细胞的特点 { 自我更新 : 1 干细胞 1 干细胞 +1 定向祖细胞 { 多向分化 : 能形成各系定向祖细胞 { 增殖潜能大 : 90% 以上处于相对静止状态 34
( 二 ) 第二阶段 --- 定向祖细胞阶段造血细胞已经限定进一步的分化方向, 包括红系定向祖细胞, 粒 - 单核系祖细胞 巨核系祖细胞和淋巴系祖细胞 祖细胞数目大量扩增 ( 三 ) 第三阶段 --- 前体细胞阶段造血细胞已发育成为形态上可以辨认的各系 幼稚细胞 35
( 四 ) 造血干细胞的生成调节 对造血干细胞的调节主要是通过旁分泌 细胞因子的局部调节 促进增殖 (+) :Flt-3 配基, 促血小板生成素, 白介素 1 3 6, 干细胞因子等 抑制增殖 (-) : 转化生长因子, 干扰素等 36
造血干细胞是所有血细胞的共同来源, 是生成血细胞的原始细胞 骨髓移植目的是重建造血和免疫功能 37
第七章血细胞的生理
第一节红细胞生理
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红细胞 (RBC) 是血液中数量最多的血细胞, 内 含血红蛋白 (Hb), 因而使血液呈红色 ( 一 ) 红细胞的形态和数量 1. 形态 : 双凹圆碟形, 直径约 7~8μm 无细胞核, 无 线粒体 意义 : 红细胞表面积与体积的比值较大, 由细胞中心到大部分表面的距离缩短, 有利于气体进出细胞, 也与红细胞的可塑性变形 悬浮稳定性和渗透脆性有关 41
2. 数量 : 成年男性 (4.5~5.5) 10 12 /L 成年女性 (3.5~5.0) 10 12 /L 3. 血液中血红蛋白的含量 : 成年男性 120~160 g/l 成年女性 110~150 g/l 4. 贫血 (anemia): 红细胞数 量 血红蛋白浓度低于正常 42
( 二 ) 红细胞的生理特性与功能 1. 红细胞的生理特性 (1) 可塑变形性 (plastic deformation) 1 概念 : 正常红细胞在外力作用下具有变形的能力 2 影响因素 : 遗传性球形细胞增多症 表面积与体积的比值 : 比值大, 易变形 胞内容物粘度 : Hb 浓度 粘度 变形能力 红细胞膜弹性 : 弹性大, 变形能力大 43
3 意义 使 RBC 能通过比自身直径小的多的脾窦和毛细血管 未成熟的 RBC 变性能力差, 难以通过骨髓血窦, 不易进入血液循环 衰老和异常的 RBC 难以通过脾窦而被清除 44
RBC 通过脾窦的过程 45
(2) 悬浮稳定性 (suspension stability) 1 概念 : 红细胞能较稳定地悬浮在血浆中的特性 2 指标 : 红细胞沉降率 ( 简称血沉 ), 以红细胞在第一小时末下沉的距离表示 正常值 : 男性为 0~15mm/h; 女性为 0~20mm/h 3 异常情况 : 妊娠 活动性结核 风湿热 肿瘤时血沉加快 46
4 影响因素 : 红细胞叠连 红细胞彼此之间以凹面相贴 总表面积 / 总容积的比值 与血浆之间的摩擦力 悬浮稳定性 血沉加快影响红细胞叠连的因素在于血浆成分的变化, 与红细胞本身无关抑制叠连 : 白蛋白 卵磷脂促进叠连 : 球蛋白 纤维蛋白原及胆固醇 5 意义 : 测定血沉有助于某些疾病的诊断, 也可作为判断病情变化的参考依据 47
(3) 渗透脆性 ( osmotic fragility ) 1 概念 : 将红细胞放入一定浓度的低渗溶液中, 将引起红细胞膨胀破裂, 即发生溶血, 表明红细胞具有一定的渗透脆性 2 指标 : 用引起溶血的 NaCl 溶液的浓度来衡量红细胞渗透脆性的大小 3 正常值 : 0.42% NaCl 开始溶血 0.35% NaCl 完全溶血 48
溶血 : 在低渗溶液中, 由于水 分进入造成 RBC( 膨胀 ) 破裂, Hb 逸出 49
小结 : 等渗溶液与等张溶液 等渗溶液 : 渗透压与血浆渗透压相等的溶液等张溶液 : 能使红细胞保持正常体积和形状的溶液 等张溶液一定是等渗溶液 ; 等渗溶液未必是等张溶液 举例 :0.9%NaCl 溶液既是等渗溶液, 也是等张溶液, 故称为生理盐水 1.9% 尿素溶液虽是等渗溶液, 但不是等张溶液 张力 : 溶液中不能透过细胞膜的溶质所造成的渗透压 50
2. 红细胞的功能 (1) 运输 O 2 和 CO 2 ( 主要功能 ) O 2 : 氧合血红蛋白 98.5% CO 2 : 碳酸氢盐 88 % ( 碳酸酐酶 ) 氨基甲酰血红蛋白 7 % (2) 缓冲功能 RBC 内缓冲对能缓冲酸碱度变化 (3) 与免疫复合物结合使其易于被吞噬 RBC 表面有 Ⅰ 型补体受体, 可与抗原 - 抗体 - 补体免疫 复合物结合, 利于其被吞噬 51
( 三 ) 红细胞的生成与调节 红细胞在血液中的平均寿命为 120 天, 因 此每天有 0.8% 的红细胞需要更新 阶段 : 造血干细胞 红系定向祖细胞 红系前体细胞 成熟历时 :4-7 天 52
1. 红细胞生成所需的物质 (1) 蛋白质和铁是合成血红蛋白的基本原料 (2) 在幼红细胞的发育成熟过程中, 必须有维生素 B 12 和叶酸作为合成 DNA 的辅助因子 (3) 其他 : 氨基酸 多种维生素和某些微量元素 53
(1) 铁 1 成年人体内贮存量 :3-4g 铁 2 存在方式 :65% 存在于 Hb; 3 生成 RBC 需要量 :20-30mg/day ( 成人 ) 4 来源 : 外源性铁 :5%, 食物供应 ( 蛋黄 肝 豆类 菠菜和铁制炊具 ) 内源性铁 :95% 来自体内 RBC 破坏后铁的再利用 54
衰老 RBC 巨噬细胞 Hb(Fe 2+ ) Hb(Fe 3+ ) Fe 3+ + 脱铁铁蛋白 铁蛋白 含铁血黄素颗粒 ( Fe 3+ ) Fe 2+ 转铁蛋白受体 2Fe 2+ + 转铁蛋白 ( 血浆 ) 2Fe 2+ + 转铁蛋白 2Fe 2+ Hb 幼红 RBC 铁在体内的循环利用 55
5 利用形式 :Fe 3+ 需还原成 Fe 2+ 才能被利用 6 缺乏症 : 缺铁性贫血慢性出血疾病 月经过多 铁摄入不足 胃肠道吸收障碍 妊娠儿童生长等引起体内铁的供应绝对或相对不足, 使血红蛋白合成不足, 导致低色素性小细胞性贫血 56
(2) 叶酸 1 来源 : 叶酸存在于肝脏 绿色蔬菜及 多种水果中 2 作用 : 在幼红细胞的发育成熟过程中, 叶酸作为合成 DNA 的辅酶, 促进细胞分裂和血红蛋白的合成 3 缺乏症 : 巨幼红细胞性贫血缺乏叶酸 幼红细胞 DNA 合成受阻 分裂增殖能力 成熟缓慢胞浆 Hb 合成不受影响 成分相对 胞体变大 57
(3) 维生素 B 12 1 体内贮存量 :1-3mg 2 需要量 :1-3ug 3 来源 : 主要存在于动物食品 ( 肉 肝 ) 4 吸收 : 与内因子密切相关. 5 作用 : 与叶酸相似 6 缺乏症 : 叶酸的活化需要维生素 B12 的参与, 因此维生素 B12 缺乏时, 可引起叶酸的相对不足, 也引起巨幼红细胞性贫血 58
VitB 12 的吸收过程 59
2. 红细胞的生长过程 (1) 过程 : 造血干细胞 多系造血干细胞 红系祖细胞 (BFU-E CFU-E) 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 (2) 红系祖细胞分为两个亚群 : 早期红系祖细胞 ( 爆式红系集落形成单位 BFU-E) 和晚期红系祖细胞 ( 红系集落形成单位 CFU-E) (3) 在原红细胞和中幼红细胞阶段经历 3~4 次有丝分裂 (4) 血红蛋白合成从原红细胞开始, 持续到网织入血 (5) 从原红细胞发育到网织红细胞并释放入血经历 4~7 天 60
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3. 红细胞生成的调节 (1) 爆式促进激活物 (BPA): 可促进 BFU-E 从细胞周期中的静息状态进入 DNA 合成期, 从而促进早期祖细胞的增殖 造血干细胞 多系造血干细胞 红系祖细胞 (BFU-E CFU-E) 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 62
(2) 促红细胞生成素 (EPO): 1 来源 : 主要由肾皮质管周细胞 ( 如成纤维 细胞 内皮细胞等 ) 产生, 肝也能少量产生 2 作用 : a. 主要促进晚期红系祖细胞 (CFU-E 红系集落形成单位 ) 增殖并向形态可识别的前体细胞分化 ; b. 加速前体细胞的增值 分化, 并促进骨髓释放网织红细胞 ; c. 促进早期红系祖细胞 (BFU-E 爆式红系集落形成单位 ) 的增殖与分化 63
造血干细胞 多系造血干细胞 红系祖细胞 (BFU-E CFU-E) 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 64
3 EPO 生成的调节 生理刺激 : 组织缺氧 PO 2 RBC Hb 成纤维细胞内皮细胞 ( 主 ) 肝细胞 ( 次 ) 65
(3) 雄激素 1 直接刺激髓内幼红细胞的分裂增殖 2 促进 EPO 的分泌 (4) 雌激素 : 抑制 EPO 的作用 (5) 促进 RBC 生的激素 : 生长激素 甲状腺素 肾上腺皮质激素 (6) 抑制 RBC 生的激素 : 白细胞介素 Ⅰ 肿瘤坏死因子等 66
( 四 ) 红细胞的破坏 1. 血管外破坏 (90%) (1) 脾和肝中破坏单核 - 巨噬细胞清除 (2) 衰老的红细胞在脾内被巨噬细胞所吞噬, 经消化后, 铁可再利用, 而脱铁血红素也转变为胆色素, 运送到肝进行处理 2. 血管内破坏 (10%) (1) 在血管内机械冲击破损 (2) 释放的血红蛋白立即与血浆中的触珠蛋白结合, 然后被肝摄取, 铁以铁黄素的形式沉着于肝细胞内, 脱铁血红素则转变为胆色素 67
第二节白细胞生理
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白细胞 (white blood cell, WBC) 无色 有核, 血液中呈球形 ( 一 ) 数量和分类 1. WBC 的数量 (4.0-10) 10 9 /L 4000-10000/mm 3 >10000 白细胞增多 <4000 白细胞减少 70
2. WBC 的分类 (1) 中性粒细胞 (neutrophil):50%~70% (2) 嗜酸性粒细胞 (eosinophil) :0.5%~5% (3) 嗜碱性粒细胞 (basophil) :0%~1% (4) 单核细胞 (monocyte) :3%~8% (5) 淋巴细胞 (lymphocyte) :20%~40% 71
单核细胞 图 :WBC 的分类 72
( 二 ) 白细胞的生理特性和功能 1. 生理特性 (1) 渗出 (diapedisis): 所有白细胞都能伸出伪足作变形运动, 借以穿过血管壁, 称为血细胞渗出 (2) 趋化性 (chemotaxis): 白细胞具有趋向某些化学物质进行游走的特性 趋化因子 : 吸引白细胞定向运动的化学物质, 细胞的降解产物 抗原 - 抗体复合物 细菌毒素和细菌等 (3) 吞噬作用 (phagocytosis): 白细胞 ( 中性粒细胞和巨噬细胞 ) 可趋化到坏死组织和外源性异物周围, 包围异物并将其吞入胞浆内 (4) 分泌功能 : 白细胞能分泌白介素 干扰素 肿瘤坏死因子等细胞因子, 调节炎症和免疫反应 73
步骤 : 附壁 粘着 游出 74
白细胞的变形运动 75
白细胞的趋化性 76
白细胞的吞噬作用 77
2. 白细胞的生理功能 (1) 中性粒细胞 (neutrophil) 中粒具有很强的吞噬功能 特点 1: 多 ( 种类 ) 特点 2: 强 ( 游走 ) 特点 3: 广 ( 手段 ) 特点 4: 脓 ( 结局 ) 细菌 衰老的红细胞和抗原 - 抗体复合物 30um/min 需氧机制与不需氧机制吞噬几十个细菌后解体, 形成脓液 78
(2) 单核细胞 单核细胞 ( 血液 ) 巨噬细胞 ( 组织 )( 吞噬能力 ) 1 吞噬功能 : 可吞噬致病微生物 异物 衰老的红细胞和血小板等 ( 更多 更大 更强 ) 2 调节其它细胞的生长 : 释放多种细胞因子发挥作用 ( 集落刺激因子 白细胞介素 肿瘤坏死因子 干扰素 ) 3 参与特异性免疫应答的诱导和调节 79
(3) 嗜碱性粒细胞 (basophil) 1 释放肝素 : 抗凝血 2 释放组胺 过敏性慢反应物质 : 血管通透性, 平滑肌收缩 哮喘 荨麻疹 ( 过敏性症状 ) 3 嗜酸性粒细胞趋化因子 A: 能吸引嗜酸性粒细胞, 以限制嗜碱性粒细胞在过敏反应中的作用 80
(4) 嗜酸性粒细胞 (eosinophil) 1 限制嗜碱性粒细胞和肥大细胞在速发型过敏反应中的作用 2 参与对蠕虫的免疫反应, 释放活性氧和颗粒内所含的碱性蛋白和过氧化物酶, 损伤蠕虫体 (5) 淋巴细胞 免疫细胞, 在免疫应答反应中起核心作用 1 T 细胞与细胞免疫有关 2 B 细胞与体液免疫有关 81
( 三 ) 白细胞生成的调节 1. 生成调节 : 集落刺激因子 (CSF) 1 粒 - 巨噬细胞 CSF(GM-CSF): 中粒 单核 酸粒 2 巨噬细胞 CSF(M-CSF): 单核 3 粒细胞 CSF(G-CSF): 中粒 酸粒 2. 死亡方式 : 凋亡 ; 坏死崩溃 ( 中粒 ) 正常 : 循环 8h; 组织 4-5d 凋亡炎症 : 坏死崩溃 82
干细胞 白系定向祖细胞 可识别白系前体细胞 成熟白细胞 骨髓 + - 细菌 淋巴细胞 单核 - 巨噬细胞间质细胞 内皮细胞等 ( 生成 释放 ) 集落刺激因子 ( GM-CSF M-CSF G-CSF) 乳铁蛋白转化生长因子 -β ( 直接抑制或抑制 CFS 释放 ) 白细胞生成的调节 83
细胞凋亡 : 为维持内环境稳定, 由基因控制的细胞自主的有序的死亡 84
第三节 血小板生理
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血小板是最小的血细胞, 无核, 两面微凸圆盘状直径 2-3um ( 一 ) 血小板 (platelet) 的数量 (100-300) 10 9 /L 少于 100 10 9 /L 易出血少于 50 10 9 /L 血小板减少性紫癜 87
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血小板减少性紫癜 89
( 二 ) 血小板的生理特性 1. 粘附 : 指血小板与非血小板表面的粘着 (1) 成分 1 血小板膜糖蛋白 (GP):GPⅠb/Ⅸ GPⅡb/Ⅲ a 2 内皮下成分 : 胶原纤维 3 血浆成分 :vwf (2) 机制 血管损伤 胶原暴露 vwf 与胶原结合 vwf 变构 胶原 -vwf-gp 桥梁 90
血小板粘附 91
2. 释放 : 血小板受刺激后将贮存的生物活性物质排出的现象 致密体 :ADP ATP 5-HT Ca 2+ α 颗粒 :β 血小板巨球蛋白 vwf 纤维蛋白原等 合成 : 血栓烷 A 2 3. 聚集 : 血小板之间彼此粘着的现象 (1) 聚集的机制 : 致聚剂 [Ca 2+ ] 升高 ;[camp] 降低 GPⅡb/Ⅲ a 变构 纤维蛋白原受体暴露 纤维蛋白原结合 血小板聚集 92
(2) 致聚剂 : 引起血小板聚集的因素 1 ADP: 引起聚集最重要的物质 2 TXA 2 ( 血栓烷 A 2 ): 很强的聚集血小板和缩血管的作用 3 胶原 4 凝血酶 (3) 主要的抑聚剂 : 1 前列环素 PGI 2 : 可引起 camp 含量增高, 有强 烈抑制血小板聚集和扩张血管作用, 正常情况下 与 TXA 2 保持动态平衡 2 NO: 与 PGI 2 类似, 抑制聚集 93
血小板聚集 94
4. 收缩 胞浆中 Ca 2+ 血小板收缩 血块回缩 ; 形成伪足 5. 吸附 : 血小板表面可以吸附多种凝血因子, 有利于生理性止血和血液凝固 血小板活化 : 血小板在刺激物的作用下发生粘附 聚集和释放反应 95
活化的血小板 96
小结 : 血小板的特性 1 暴露的胶原结合并活化血小板 ( 粘附 ) 2 活化的血小板释放血小板因子 3 吸引更多的血小板聚集 4 形成血小板拴子 97
( 三 ) 血小板的功能 (1) 维护血管壁的完整性 : 血小板对血管内皮细胞具有修复作用 途径 1: 融合到内皮中, 维持内皮完整 途径 2: 释放生长因子, 促进内皮细胞 平滑肌细胞等增殖 (2) 参与生理性止血, 促进血液凝固 98
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( 四 ) 血小板的生成和调节 1. 血小板是从骨髓成熟的巨核细胞胞质裂解 脱落下来的具有生物活性的小块胞质 造血干细胞 - 巨核系祖细胞 - 原始巨细胞 - 幼巨细胞 - 成熟巨 细胞 - 血小板 (200-700) 2. 血小板的生成受促血小板生成素 (TPO) 的调节 ( 五 ) 血小板的破坏 平均寿命 :9-12 天, 最初 2 天有生理功能 衰老的血小板主要在脾脏中被吞噬破坏 100
第四节血型与输血
血型 (blood group): 红细胞膜上特异性抗原的类型 红细胞血型系统有 25 个, 医学上重要的 ABO Rh 血型系统 红细胞血型系统是安全输血的前提, 也对法医学和人类学研究具有重要价值 102
一 ABO 血型系统 ( 一 )ABO 血型系统的分型 1. 分类依据 : 根据红细胞膜上有无 A 和 B 凝集原及含有凝集原的种类 2. 基本类型 :A,B,AB,O 103
血浆中不含对抗自身红细胞抗原的抗体 104
3. 凝集原 凝集素与凝集反应 凝集原 (agglutinogen): 指镶嵌在红细胞膜上的在凝集反应中起抗原作用的特异糖蛋白 也称为血型抗原. 凝集素 (agglutinin): 存在于血清, 能与凝集原起反应的特异抗体 也称为血型抗体. 红细胞凝集 (agglutination): 指将血型不相容的两个人的血混合, 红细胞即凝集成簇的现象 在补体参与下, 凝集的红细胞将发生破裂溶解 红细胞凝集的本质 : 抗原抗体反应 105
小结 : 凝集与血液凝固 凝集是指红细胞表面的抗原和相应的抗体相遇之后发生的抗原抗体反应, 使红细胞凝集成簇, 称红细胞凝集 血液凝固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为不溶性的纤维蛋白的过程
4.ABO 血型系统的亚型 (1) 类型 : A 型血 :A 1 A 2 亚型 AB 型血 :A 1 B A 2 B 亚型 (2) 意义 : 同型血凝集反应 误认血型 A 2 误认为 0 型 A 2 B 误认为 B 型 107
ABO 血型系统中的凝集原和凝激素 血型亚型 RBC 凝集原血清凝集素 A 型 A 1 A+A 1 抗 B A 2 A 抗 B+ 抗 A 1 (10%) B 型 B 抗 A AB 型 A 1 B A+A 1 +B 无 A 2 B A+B 抗 A 1 (25%) O 型 无 A 无 B 抗 A+ 抗 B 108
( 二 )ABO 血型的鉴定 109
anti-a anti-b anti-a anti-b Type A Type B anti-a anti-b anti-a anti-b Type AB Type O 110
各血型的分布 中欧地区 39% 45% A 型 B 型 AB 型 0 型 6% 10% 30% 30% A 型 B 型 AB 型 0 型 我国汉族 10% 30%
( 三 )ABO 血型系统的抗原 抗原的特异性决定于暴露在红细胞膜上的糖蛋白或糖脂上所含的寡糖链 H 基因 岩藻糖转移酶 岩藻糖转移到前体物质 H 抗原 A 基因 合成 A 酶 乙酰半乳糖转移到 H 抗原 A 抗原 B 基因 合成 B 酶 半乳糖转移到 H 抗原 B 抗原 0 基因 合成的酶无效 H 抗原 112
( 四 )ABO 血型的遗传 1. 决定基因控制 A B H 抗原生成的基因位于 9 号染色体的等位基因上, 分别是 A B O 三个等位基因 (A B 显性 ;O 隐性 ) 子代所得的遗传基因型 :AA AO BB BO AB 及 OO 基因型 : 血型系统遗传基因的组成 表现型 : 红细胞上所检测到的相应基因产生的抗原 113
2. 基因型与表现型 凝集原类型 A B 无 A 无 B 有 H A,B 3. 意义 (1) 推断子女可能的血型和不可能的血型 (2) 亲子鉴定, 只能作为否定的参考依据 114
( 五 )ABO 血型系统的抗体 1. 天然抗体 : (1) 出生后 2-8 个月自发产生,8-10 岁时达高峰 (2)IgM 抗体, 分子量大, 不能通过胎盘 2. 免疫抗体 (1) 机体接受非自身红细胞抗原的刺激后产生 (2)IgG 抗体, 分子量小, 可以通过胎盘 新生儿溶血病 115
二 Rh 血型系统 RBC Ab Rh 抗原 116
( 一 )Rh 血型的发现和分布 红细胞上具有与恒河猴同样的抗原的人的血型称 为 Rh 阳性血型, 无此种抗原的人的血型称 Rh 阴性 白人 :85% 为 Rh 阳性,15%Rh 阴性 我国 :Rh 阳性约 99%,Rh 阴性占 1% 左右 117
熊猫血 2008 年 1 月 19 号,11200 毫升 熊猫血 流入奥运会稀有血型库 由于血型人群稀少,Rh 阴性血在中国被称为 熊猫血 奥运会期间, 世界各国运动员会齐聚北京, 而白种人当中 Rh 阴性血型的人所占比例又较大 118
2.Rh 血型系统的抗原与分型 40 多种 Rh 抗原, 与临床关系密切的是 D, E,C,c,e 五种 D 抗原的抗原性最强, 将红细胞上含有 D 抗原称为 Rh 阳性, 反之为阴性 Rh 阳性 :RBC 上有 Rh(D) 抗原 Rh 阴性 :RBC 上无 Rh(D) 抗原 119
3.Rh 血型的特点及其意义特点 : (1) 人的血清中不存在抗 Rh 的天然抗体 (2)Rh 系统的抗体主要是 IgG, 其分子较小可通过胎盘 120
㈢ Rh 血型的临床意义 : 输血反应新生儿溶血 1Rh(-) 的人输入 Rh(+) 血 产生 Rh 抗体 再次输入 Rh(+) 血 凝集反应 ( 溶血 ) 2Rh(-) 的母亲怀有 Rh(+) 胎儿 母体产生 Rh 抗体 抗体通过胎盘入胎儿 胎儿发生凝集反应 ( 溶血 ) 第二次怀孕 新生儿溶血死亡 121
122
意义 : (1)Rh 阴性的人, 在第二次, 或多次再输入 Rh 阳性血液时即引起输血反应 (2)Rh 阴性的母亲孕育了 Rh 阳性的胎儿时, 可引起胎儿溶血性贫血 123
三 输血原则 1. 输血前必须鉴定血型, 坚持同型输血 (1) 首先要保证供血者和受血者的 ABO 血型相合 (2) 育龄期妇女和需反复输血的病人, 还必须使 Rh 血型相合 2. 输血前必须进行交叉配血试验 124
125
交叉配血结果判定 主侧和次侧都没有凝集反应, 可以输血 ; 主侧有凝集反应, 不能输血 ; 次侧有凝集反应, 只能在应急情况下输血, 输血不宜太快太多 提问? O 型 万能输血者? AB 型 万能受血者? 126
第八章血液凝固与纤维蛋白 溶解
第一节血液凝固
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会自行停止的现象出血时间 : 用小针刺破指尖使血液自然流出, 然后测定出血延续的时间, 正常为 1-3 分钟 反映生理性止血功能的状态 129
一 生理性止血的基本过程 : 三个时相 1. 血管收缩 : 受损局部及附近的血管立即收缩, 阻断血流 血管收缩的原因 : (1) 损害性刺激通过神经反射引起血管收缩 ; (2) 血管壁的损伤引起局部血管肌源性收缩 ; (3) 粘附于损伤处的血小板释放的 5-HT TXA2 等缩血管物质, 引起血管收缩 130
血管收缩 131
2. 血小板止血栓的形成 血管内膜损伤暴露内膜下的胶原纤维, 使血小板被激活 血小板粘附 聚集 形成松软的止血栓, 堵塞血管破口, 实现初步止血 3. 血液凝固 启动凝血过程发生 坚实的止血栓 132
血小板血栓形成 133
134
135
1 2 3 136
二 血液凝固 (blood coagulation) 血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状态的过程 是由一系列凝血因子参与的 复杂的蛋白质酶解过程 最终将血浆中的可溶性纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白, 并交织成网, 以加固血栓 注意区别 : 血液凝固是生理性止血的重要环节 ( 第三步 ) 137
( 一 ) 凝血因子 1. 概念 : 指血浆与组织中直接参与血液凝固的物质 (1) 共有 14 种 (2) 罗马数字命名的凝血因子有 12 种, 即 :FⅠ~FⅩⅢ (FⅥ 是活化的 FⅤ, 不再视为一个独立的凝血因子 ) 此外还有前激肽释放酶 高分子激肽原 (3)FⅣ 是 Ca 离子, 其他均为蛋白质 (4)8 种因子为丝氨酸蛋白酶, 需活化后才具有酶的活性, 如 FⅡ FⅡa (5)FⅡ FⅦ FⅨ FⅩ 的生成需要 VitK, 称为 : 依赖维生素 K 的凝血因子 138
凝血因子 丝氨酸蛋白酶 依赖维生素 K 的凝血因子 139
( 二 ) 凝血过程 : 指一系列凝血因子相继激活, 最终使纤维蛋白原转变为纤维蛋白的过程 (1) 血液凝固的三个阶段 凝血酶原酶复合物 凝血酶原 (II) 凝血酶 (IIa) ( 无活性 ) ( 具有活性 ) 纤维蛋白原 (I) 纤维蛋白 (Ia) 140
凝血酶原酶复合物形成的 2 途径 1 内源性凝血途径 : 指参与凝血的因子全部来自血液 2 外源性凝血途径 : 指由来自血液之外的组织因子 (TF, 即 FⅢ) 暴露于血液而启动的凝血过程 141
带负电的异物表面 表面激活 组织因子 TF 内源性途径因子 X 酶复合物 外源性途径因子 X 酶复合物 凝血酶原酶复合物 142
143
(4) 凝血过程的特点 : 1 除 Ca 2+ 外, 其余的凝血因子均为蛋白质, 其激活实际 上是酶解反应 每步酶解反应都有放大作用 2 在凝血过程中存在多种正反馈, 因此凝血过程一旦启动即具有自我加速的特点 3 内源性凝血和外源性凝血两条途径并不是完全独立的 FⅦa-FⅢ 复合物可激活 FⅨ, 将两条途径联系起来 4 在生理性止血过程中两条凝血途径均起作用, 其中 : 外源性凝血途径在凝血反应的启动中起关键作用内源性凝血途径对凝血反应的放大和维持起重要作用 144
凝血酶原酶复合物 145
生理性止血全过程 146
血清 : 血液凝固后 1-2 小时, 血块发生紧缩, 并释出淡黄色的液体, 称为血清 小结 : 血清与血浆的区别 1. 缺乏凝血过程中被消耗掉的一些凝血因子 (FⅠ FⅡ FⅤ FⅧ FⅩⅢ) 2. 增添了少量由血小板释放出来的化学物质 147
( 四 ) 血液凝固的负向调节 1. 血管内皮具有抗凝作用 (1) 屏障功能, 防止凝血因子和血小板与内皮下成分接触 (2) 抑制血小板和灭活凝血因子 2. 凝血因子的激活局限于血管的受损部位 3. 血流的稀释作用及单核巨噬细胞的吞噬作用防止凝血过程的扩散 148
4. 血浆中生理性抗凝物质的作用 (1) 丝氨酸蛋白酶抑制物 最重要的是抗凝血酶 Ⅲ, 占血浆凝血酶抑制活性的 75% 通过其精氨酸残基与凝血酶和其它多种凝血因子分子中的丝氨酸残基结合, 从而灭活凝血因子, 达到抗凝作用. 149
(2) 蛋白质 C 系统 (3) 组织因子途径抑制物 (TFPI) (4) 肝素 1 肝素可与抗凝血酶 Ⅲ 结合, 增强其抗凝活性 2 可刺激血管内皮细胞大量释放组织因子途径抑制物 而抑制凝血过程 ; 3 增强蛋白质 C 的活性 ; 4 刺激血管内皮细胞释放纤溶酶原激活物, 增强纤维 蛋白溶解 临床上把肝素作为抗凝剂广泛应用防治血栓性疾病 150
( 五 ) 影响血液凝固的因素 1. 温度 : 一定范围内, 温度升高时, 凝血速度加快 2. 粗糙面 : 血小板与粗糙面接触后, 容易释放血小板第 3 因子, 也可激活因子 Ⅻ, 从而加速血液凝固 外科手术中因此常用温盐水纱布压迫止血 3. Ca 2+ : 在凝血反应诸环节中均需 Ca 2+ 参加, 故用草酸盐和 Ca 2+ 结合生成不易溶解的草酸钙 ; 用枸橼酸钠 柠檬酸钠和 Ca 2+ 结合生成不易电离的可溶性 络合物, 使 Ca 2+ 无法参与凝血反应从而防止血凝 151
抗凝剂的临床应用 J 外科手术时用温热盐水纱布止血 ; J 柠檬酸钠 草酸铵和草酸钾常被作为体外抗凝剂 ; J J Vitk 拮抗剂华法令用于治疗急性心肌梗死 人工心脏瓣 膜置换术后 肺动脉栓塞 心房颤动等心肺血管疾病 ; 动物实验时常静脉注射肝素以抗凝 152
第二节纤维蛋白溶解
纤维蛋白溶解 (fibrinolysis): 组织损伤后所形成的止血栓在完成止血使命后逐步溶解, 从而保证血管内血流通畅 这种纤维蛋白分解 液化的过程称为纤溶 纤溶系统包括 : 纤溶酶原 纤溶酶 纤溶酶原激活物与纤溶抑制物 154
纤溶的两个步骤 : 1. 纤溶酶原的激活 2. 纤维蛋白的降解
156
( 一 ) 纤溶酶原的激活
1. 组织型纤溶酶原激活物 (t-pa) 是血液中主要的内源性纤溶酶原活化物, 主要由血管内皮细胞合成 2. 尿激酶型纤溶酶原激活物 (u-pa) 是仅次于 t-pa 的纤溶酶原活化物 其主要功能是溶解血管外的蛋白, 其次是清除血浆中的纤维蛋白 3. 激肽释放酶 当 FⅫ 被激活时, 一方面启动内源性凝血机制, 另一方 面激活激肽释放酶, 使凝血与纤溶相互配合, 保持平衡 159
( 二 ) 纤维蛋白与纤维蛋白原的降解 纤维蛋白和纤维蛋白原 纤溶酶 纤维蛋白降解产物 纤溶酶 是血浆中活性最强的蛋白酶, 除了降解纤维蛋白及纤维 蛋白原外, 对 FⅡ FⅤ FⅧ FⅩ FⅫ 等凝血因子及补体也 有降解作用 160
( 三 ) 纤溶抑制物
1. 纤溶酶原激活物抑制剂 -1(PAI-1) 由血管内皮细胞和干细胞产生, 通过与组织型和尿激酶型纤溶酶原激活物结合而使后者灭活 2.a2- 抗纤溶酶 ( a2-ap) 由肝脏产生, 对循环中游离的纤溶酶有迅速而强大的抑制作用 162