第3章　血　液

3.1　復習筆記

一、血液的組成和理化特性

1．血液的組成

（1）血液由血漿和懸浮于其中的血細胞組成（圖3-1）。

圖3-1　血液的基本組成

（2）血細胞比容是指血細胞在全血中所占的容積百分比。由于白細胞和血小板在血細胞中所占的容積較小，故血細胞比容可反映血液中紅細胞的相對濃度。正常成年男性40%～50%，成年女性為37%～48%。

2．血液的理化特性

（1）血液的比重（血液的密度）

①正常全血的比重為1.050～1.060，與紅細胞數量呈正相關；

②正常血漿的比重為1.025～1.030，與血漿蛋白含量呈正相關；

③正常紅細胞的比重為1.090～1.092，與紅細胞內血紅蛋白含量呈正相關。

（2）血液的黏度

血液的黏滯性是和水相比確定的，以水的黏度為1，溫度為37℃時，全血相對黏度為4～5，血漿相對黏度為1.6～2.4；溫度不變時，全血的黏度取決于血細胞比容，血漿的黏度取決于血漿蛋白含量；血液的黏度是血流阻力的形成因素之一。

（3）血漿滲透壓

①滲透壓的高低取決于溶液中溶質顆粒數目的多少，與溶質的種類和顆粒的大小無關。

②血漿滲透濃度約為300mmol/L（實為280～290mmol/L）。

③血漿滲透壓由血漿晶體和膠體物質構成。

a．晶體滲透壓，是指由晶體物質所形成的滲透壓，數值大，主要由Na^＋和Cl^－形成。血漿與組織液的晶體滲透壓基本相等。

b．膠體滲透壓，是指由蛋白質所形成的滲透壓，數值小，主要由白蛋白形成。

④血漿滲透壓的生理意義

a．晶體滲透壓主要功能：維持細胞內外的水平衡和細胞的正常形態和體積。

b．膠體滲透壓主要功能：維持血管內外的水平衡和正常的血漿容量。

⑤等滲溶液、低滲溶液和高滲溶液

等滲溶液是指與血漿滲透壓相等的溶液，如0.85%的NaCl溶液、5%葡萄糖溶液。

低滲溶液：滲透壓低于血漿滲透壓的溶液。

高滲溶液：滲透壓高于血漿滲透壓的溶液。

⑥等張溶液

等張溶液是指能夠使懸浮于其中的紅細胞形態和容積保持正常不變的等滲溶液，此處的等滲溶液的溶質不能自由通過細胞膜。1.9%尿素溶液是等滲溶液，但不是等張溶液。

（4）血漿的pH值

①正常人血漿pH為7.35～7.45；

②血漿pH的相對穩定依靠血液內的緩沖物質（NaHCO₃/H₂CO₃、蛋白質鈉鹽/蛋白質和Na₂HPO₄/NaH₂PO₄三個緩沖對），以及肺呼吸和腎排泄功能的正常進行；

③血漿pH＜7.35為酸中毒，pH＞7.45為堿中毒。

3．血液的免疫學特性

免疫可分為固有免疫和獲得性免疫兩類（表3-1）。

表3-1　固有免疫與獲得性免疫的比較

二、血細胞生理

1．血細胞的生成

（1）成年人各類血細胞均起源于骨髓造血干細胞。

（2）造血過程即各類造血細胞發育和成熟的過程，可分為造血干細胞、定向祖細胞、前體細胞三個階段。

（3）造血主要在造血微環境中進行，造血微環境是指造血干細胞定居、生存、增殖、分化和成熟的場所（T淋巴細胞在胸腺中成熟）。造血微環境改變可導致造血功能異常。

2．紅細胞生理特點

（1）紅細胞的數量和形態

表3-2　健康人群血紅蛋白和紅細胞數參考值

正常成熟紅細胞形態：沒有細胞核，呈雙凹圓碟形。紅細胞保持正常形態所需的能量來自糖酵解。

貧血：人體外周血液紅細胞數量、血紅蛋白濃度低于正常。

（2）紅細胞的生理特征與功能

①紅細胞的生理特征

a．可塑變形性，是指正常紅細胞在外力作用下具有變形的能力（通過比它小的毛細血管和血竇孔隙時可發生卷曲變形，通過后恢復原形）。

影響因素：紅細胞表面積/體積比值；紅細胞內黏度；紅細胞膜的流動性、彈性；膜蛋白缺陷。

b．懸浮穩定性，是指由于紅細胞與血漿之間的摩擦力使紅細胞在流動的血漿中能夠保持懸浮狀態而不易下沉的特性。可用紅細胞沉降率（簡稱血沉，ESR）表示。

血沉是指紅細胞在第1小時末在血沉管中下沉的距離。正常成年男性ESR為（0～15）mm/h，成年女性ESR為（0～20）mm/h。血沉愈快，紅細胞的懸浮穩定性愈小。影響因素：

第一，紅細胞疊連。紅細胞彼此以凹面相貼，稱為紅細胞疊連，常見于活動性肺結核、風濕熱等。發生疊連后，紅細胞的表面積與體積之比減小，故紅細胞沉降率加快。

第二，血漿成分的變化影響紅細胞疊連快慢。血漿中球蛋白，特別是纖維蛋白原及膽固醇增多時，可加速紅細胞疊連，沉降加快；血漿中白蛋白、卵磷脂的含量增多時則可抑制疊連發生，使沉降減慢。

c．滲透脆性，是指紅細胞在低滲鹽溶液中發生膨脹、破裂和溶血的的特性。

正常紅細胞在0.45%～0.35%的NaCl溶液中破裂，而球形紅細胞在0.62%的NaCl溶液中即可破裂，表現為滲透脆性增大。衰老紅細胞脆性高；初成熟的紅細胞脆性低。紅細胞的滲透脆性可用于幫助診斷遺傳性球形紅細胞增多癥。

②紅細胞的功能

a．主要功能是運輸O₂和CO₂。

b．參與對血液中的酸、堿物質的緩沖及免疫復合物的清除。

（3）紅細胞的生成

①生成部位——骨髓

②紅細胞生成的原料

a．主要原料：蛋白質和鐵，缺鐵可引起缺鐵性貧血。

b．促成熟因子：葉酸和維生素B_l2是紅細胞成熟所必需的輔酶物質，缺乏葉酸或維生素B₁₂時DNA合成障礙，引起巨幼紅細胞性貧血。

③生成階段

造血干細胞→紅系定向祖細胞→原紅細胞→早幼紅細胞→中幼紅細胞→晚幼紅細胞→網織紅細胞→成熟紅細胞。

注：骨髓造血功能增強時，大量網織紅細胞釋放入血。臨床工作中常通過檢測外周血網織紅細胞計數來了解骨髓造血功能。

④紅細胞生成的調節

造血調節因子：干細胞因子（SCF）、白細胞介素-3（IL-3）、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）、促紅細胞生成素、性激素等。

a．促紅細胞生成素（EPO）——主要由腎臟產生

貧血、缺氧和腎血流量減少均可促進EPO的生成與分泌，使血漿EPO含量增加，進而促進骨髓的紅系造血，使紅細胞生成增加，從而緩解貧血、缺氧等癥狀。

b．性激素

雄激素可直接刺激骨髓，促進紅細胞生成；雌激素可降低紅系祖細胞對EPO的反應，抑制紅細胞的生成。

（4）紅細胞的破壞

正常人紅細胞的平均壽命為120天。衰老紅細胞主要在肝、脾被巨噬細胞吞噬而破壞（血管外破壞），少數受血流沖擊和血管壁碰撞而破損（血管內破壞）。

3．白細胞的生理特點

（1）白細胞的分類與數量

表3-3　白細胞的正常范圍和百分比

①年齡和機體狀態可影響白細胞數目。

②白細胞總數的變動主要受中性粒細胞數量的影響。在生理情況下，外周血白細胞及中性粒細胞一天內存在著變化，下午較早晨為高。妊娠后期及分娩時，劇烈運動或勞動后，飽餐或淋浴后，高溫或嚴寒等均可使其暫時性升高。

（2）白細胞的生理特性和功能

白細胞特性：變形（除淋巴細胞）、游走、趨化、吞噬和分泌等特性。

趨化性指白細胞具有趨向某些化學物質游走的特性。趨化因子指能吸引白細胞趨化作用的化學物質。

白細胞功能：參與機體的免疫防御功能（非特異性免疫功能和特異性免疫功能）。

①中性粒細胞

a．中性粒細胞具有很強的變形游走能力、吞噬活性及消化細菌的能力，是體內游走最快的細胞。

b．中性粒細胞主要功能是吞噬細菌和異物，參與淋巴細胞特異性免疫反應的初期階段。

②單核細胞

單核細胞趨化游走速度比中性粒細胞慢，經過數天或數周才能成為炎癥局部的主要吞噬細胞（為晚期炎癥細胞）。

a．單核細胞遷移入組織后發育成巨噬細胞，發揮免疫作用；

巨噬細胞的功能：活化的單核-巨噬細胞能合成、分泌多種細胞因子（集落刺激因子、白細胞介素、腫瘤壞死因子）參與對其他細胞活動的調控；識別和殺傷腫瘤細胞，識別和消除衰老的細胞及組織碎片；加工處理并呈遞抗原，啟動特異性免疫應答。

b．單核細胞可在組織中發育成樹突狀細胞，成為功能最強的抗原提呈細胞。

表3-4　中性粒細胞與單核細胞的比較

③嗜酸性粒細胞

具有吞噬能力但沒有殺菌能力。主要功能是：

a．限制嗜堿性粒細胞和肥大細胞在Ⅰ型超敏反應中的作用；

b．參與對蠕蟲的免疫反應；

c．可導致組織損傷，并能誘發支氣管痙攣。

④嗜堿性粒細胞

細胞本身不具備吞噬能力，但可釋放多種活性物質：

a．釋放的組胺和過敏性慢反應物質可增加毛細血管的通透性，引起Ⅰ型超敏反應，如蕁麻疹、哮喘等。

b．釋放嗜酸性粒細胞趨化因子A可以限制嗜堿性粒細胞在變態反應中的作用。

c．釋放的肝素具有抗凝血作用，有利于保持血管的通暢。

⑤淋巴細胞

a．淋巴細胞在機體免疫應答反應過程中起核心作用。

b．淋巴細胞可分成T淋巴細胞、B淋巴細胞和自然殺傷細胞（NK細胞）三大類。

第一，T細胞主要執行細胞免疫功能；

第二，B細胞主要執行體液免疫功能；

第三，NK細胞在機體非特異性免疫中起作用。

（3）白細胞的生成和調節

①粒細胞的生成主要受集落刺激因子（CSF）的調節；

②乳鐵蛋白和轉化生長因子等可抑制白細胞的生成。

（4）白細胞的破壞

①白細胞壽命較難準確判斷；②可以“凋亡”、“壞死崩潰”和“自我溶解”等形式死亡，然后被清除或排出體外。

4．血小板生理

圖3-2　血小板生理總結

（1）血小板的生理特性

①黏附

血小板黏附是指血小板黏著于損傷的內皮部位，參與的介質有血小板膜上GPIb/Ⅸ/V復合物、內皮下組織成分（主要是膠原纖維）和血漿vWF。vWF是血小板黏附于膠原纖維的橋梁。

②釋放

釋放是指血小板受刺激后，將顆粒中的活性物質向外釋放的過程。

a．從致密體釋放的物質：ADP、ATP、5-羥色胺（5-HT）、Ca^2＋。

b．從α-顆粒釋放的物質：β-血小板球蛋白、血小板因子4（PF₄）、vWF、纖維蛋白原、凝血因子Ⅴ（FⅤ）、凝血酶敏感蛋白、PDGF等。

c．血栓烷A₂（TXA₂），為臨時合成和分泌的物質。具有強烈的聚集血小板和縮血管的作用。

③聚集

a．聚集是指血小板彼此之間互相黏著、聚合成團的過程。這一過程需要纖維蛋白原、Ca^2＋和血小板膜上GPⅡb/Ⅲa的參與。纖維蛋白原充當聚集的橋梁。

b．血小板的聚集分為兩個時相。

第一聚集時相，發生迅速，主要由受損傷組織釋放的外源性ADP所引起，其特點是聚集后可解聚，為可逆聚集；

第二聚集時相，發生緩慢，主要由血小板釋放的內源性ADP所引起，其特點是一旦發生則不再解聚，又稱不可逆聚集。

c．生理性致聚劑主要有ADP、腎上腺素、5-HT、組胺、膠原、凝血酶、TXA₂等；

病理性致聚劑主要有細菌、病毒、免疫復合物、藥物等。

④收縮

a．血小板收縮是指血小板內的收縮蛋白發生的收縮過程。涉及的收縮蛋白有肌動蛋白、肌球蛋白、微管和各種相關蛋白。

b．作用機制：血小板活化，Ca^2＋濃度增高→血小板的收縮反應。

c．臨床意義：血小板收縮可使血凝塊回縮、血栓硬化，有利于止血過程。

⑤吸附

血小板表面可吸附血漿中多種凝血因子于表面。血管一旦破損，大量血小板黏附、聚集于破損部位，破損局部凝血因子濃度升高，促進并加速凝血過程。

（2）血小板的生成、調節和破壞

①血小板的生成，如圖3-2所示。

②血小板的調節

依靠血小板生成素（TPO）來進行調節。TPO主要由肝細胞產生，腎也可少量產生。

③血小板的衰亡

血小板入血的最初兩天具有生理功能，完整壽命為7～14天。血小板衰老后在脾、肝和肺中被吞噬破壞，也可在發揮其生理功能被消耗，發生解體。

三、生理性止血

生理性止血功能減退時，可有出血傾向；而生理性止血功能過度激活，則可導致血栓形成。

1．生理性止血的基本過程

主要包括血管收縮、血小板止血栓形成和血液凝固三個過程：

（1）血管收縮，縮小創口

生理性止血首先表現為受損血管局部和附近小血管收縮，縮小創口。

收縮原因：①反射性收縮；②肌源性收縮；③縮血管物質（5-HT、TXA₂等）

（2）血小板止血栓形成，堵塞創口

血管內膜損傷，暴露內膜下組織，激活血小板，使血小板迅速黏附、聚集，形成松軟的止血栓堵住傷口，實現初步止血（一期止血）。

圖3-3　血小板止血栓形成過程

（3）血液凝固，牢固封住創口

血小板血栓形成的同時，激活血管內的凝血系統，血漿中纖維蛋白原轉變成纖維蛋白，并交織成網，加固止血栓，稱為二期止血（圖3-4）；局部纖維組織增生，在局部形成血凝塊，達到永久性止血。

血小板為血液凝固提供凝血因子，血液凝固也為血小板提供凝血酶。

圖3-4　生理性止血過程示意圖

2．血液凝固

血液凝固簡稱血凝，是指在多種凝血因子的參與下，血液由流動的液體狀態轉變成不能流動的凝膠狀態的過程。其實質是血漿中可溶性纖維蛋白原轉變成不溶性的纖維蛋白。

圖3-5　血液凝固總結

（1）目前已知的凝血因子有14種。

表3-5　凝血因子的種類和命名

（2）凝血的過程

血液凝固是由凝血因子按一定順序相繼激活而生成的凝血酶，最終使纖維蛋白原變為纖維蛋白的過程。凝血過程大致可以分為三步（圖3-6）。

圖3-6　凝血過程示意圖

①凝血酶原酶復合物的形成

凝血酶原酶復合物的形成途徑分為內源性凝血途徑和外源性凝血途徑（圖3-6）。

a．內源性凝血途徑

FⅫ結合到異物表面→FⅫa→激活FⅪ成為FⅪa→在Ca^2＋存在的情況下激活FⅨ→FⅨa→與FⅧa在活化的血小板提供的膜磷脂表面結合成復合物（因子Ⅹ酶復合物）→激活FⅩ為FⅩa→與Ca^2＋、FⅤa在磷脂膜表面形成FⅩa-FⅤa-Ca^2＋磷脂復合物（凝血酶原酶復合物）

b．外源性凝血途徑

組織因子（TF）暴露→與FⅦa相結合而形成FⅦa-組織因子復合物→激活FⅩ生成FⅩa→與Ca^2＋、FⅤa在磷脂膜表面形成FⅩa-FⅤa-Ca^2＋磷脂復合物（凝血酶原酶復合物）

表3-6　內源性凝血途徑與外源性凝血途徑的比較

②凝血酶原的激活

凝血酶原（FⅡ）在凝血酶原酶復合物的作用下激活成為凝血酶（FⅡa）。

③纖維蛋白的生成

纖維蛋白原→纖維蛋白單體→纖維蛋白多聚體

（3）體內的生理性凝血機制

體內生理性凝血機制體內凝血過程分為啟動、擴增和蔓延三階段。在體內生理性凝血的啟動中起關鍵作用的是外源性凝血途徑。

（4）血液的抗凝作用

①血管內皮的抗凝作用

a．血管內皮光滑完整，作為天然屏障，可防止凝血因子、血小板與內皮下組織接觸，因而不會激活Ⅻ因子，不能觸發凝血過程。

b．血管內皮細胞還能合成、釋放多種具有抗凝作用的活性物質。

②纖維蛋白的吸附、血流的稀釋和單核-巨噬細胞的吞噬作用

③生理性抗凝物質

血漿中最重要的抗凝物質是抗凝血酶和肝素。

a．絲氨酸蛋白酶抑制物

主要有抗凝血酶（最主要）、肝素輔因子Ⅱ、C₁抑制物、α₁-抗胰蛋白酶、α₂-抗纖溶酶和α₂-巨球蛋白等。抗凝血酶Ⅲ可以封閉某些凝血因子的活性中心，從而使它們失活，起到抗凝作用。

b．肝素

肝素主要通過增強抗凝血酶的活性間接發揮抗凝作用；還可刺激血管內皮細胞釋放組織因子途徑抑制物（TFPI），故肝素在體內的抗凝作用強于體外。

c．蛋白質C系統

蛋白質C，在Ⅱa作用下被活化，進而與Ⅴa和Ⅷa結合使之滅活。蛋白質C系統主要包括蛋白質C（PC）、凝血酶調節蛋白（TM）、蛋白質S和蛋白質C的抑制物。

d．組織因子途徑抑制物

內皮生成的組織因子途徑抑制物（TFPI）是外源性凝血途徑的特異性抑制劑，通過與FⅩa和FⅦa-組織因子復合物結合而抑制后者的活性。

3．纖維蛋白的溶解（纖溶）

纖溶系統主要包括纖維蛋白溶解酶原（簡稱纖溶酶原）、纖溶酶、纖溶酶原激活物與纖溶抑制物。纖溶可分為纖溶酶原的激活與纖維蛋白（或纖維蛋白原）的降解兩個基本階段（圖3-7）。

圖3-7　纖維蛋白溶解系統激活與抑制示意圖

（1）纖溶酶原的激活

纖溶酶原激活物有：組織型纖溶酶原激活物（t-PA）、尿激酶型纖溶酶原激活物（u-PA）、FⅫa和激肽釋放酶等。

（2）纖維蛋白與纖維蛋白原的降解

纖維蛋白和纖維蛋白原在纖溶酶的作用下降解為許多可溶性小肽，稱為纖維蛋白降解產物。這些降解產物通常不再發生凝固，且部分有抗凝作用。因此，纖溶亢進時有出血傾向。

（3）纖溶抑制物

主要有纖溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1）和α₂-抗纖溶酶（α₂-AP）。PAI-1主要由血管內皮細胞產生，α₂-AP主要由肝產生。

四、血型和輸血原則

1．血型與紅細胞凝集

（1）血型

血型通常是指紅細胞膜上存在的特異性抗原（凝集原）的類型。

（2）紅細胞凝集

紅細胞凝集是指將血型不相容的兩個人的血液滴加在玻片上并使之混合，紅細胞可發生凝集成簇的現象。當紅細胞膜上的抗原（凝集原）與血清中對應的特異性抗體（凝集素）相遇時就會發生抗原-抗體的免疫反應，出現紅細胞凝集現象，最終導致溶血。

2．紅細胞血型

臨床上常用ABO血型系統和Rh血型系統。

（1）ABO血型系統

①ABO血型的分型

根據紅細胞膜上是否存在抗原A（凝集原A）或（和）B可將血液分為四種ABO血型（表3-7）。

表3-7　ABO血型系統凝集原和凝集素

②檢查ABO血型的方法。

將玻片上分別滴入抗A、抗B、抗A-抗B的鑒定血清，然后加入一滴受檢者的紅細胞懸液，使之混合后觀察是否出現凝集現象。

③ABO血型系統的抗原和抗體

抗A和抗B抗體，屬天然抗體，新生兒出生半年后在血中即可出現，為IgM型免疫球蛋白，不能通過胎盤。

A、B抗原廣泛存在于機體細胞膜上。出生時嬰兒紅細胞膜上A、B抗原尚未發育成熟，到2～4歲時才完全發育。

④ABO血型的遺傳

人類ABO血型系統的遺傳由9號染色體上的A、B和O三個等位基因來控制。由于A和B基因為顯性基因，O基因為隱性基因，因此表現型只有4種。故表現型相同的人，其遺傳基因型不一定相同。

表3-8　ABO血型的基因型和表現型

（2）Rh血型系統

①Rh血型系統的抗原與分型

依據是否含有D抗原分為Rh陽性和Rh陰性。Rh陽性的紅細胞膜上含有D抗原，Rh陰性則無D抗原。

②Rh血型的特點及其臨床意義

Rh血型無天然抗體，故Rh陰性的人在接受Rh陽性血的D抗原刺激后才可產生免疫性抗D抗體，抗D抗體為分子量較小的IgG，能通過胎盤。Rh陰性的人在第二次輸Rh陽性的血液后可發生溶血；或二次妊娠Rh陽性胎兒后因母子血型不合發生新生兒溶血癥。

表3-9　ABO血型系統和Rh血型系統特點的比較

3．輸血原則

（1）具體原則

①為確保安全，必須進行血型鑒定，保證供血者與受血者的ABO血型相合。

②生育年齡的婦女和需要反復輸血的患者，須使供血者與受血者的Rh血型相合。

③輸血最好堅持同型輸血。

④ABO系統血型相同也必須進行交叉配血試驗。

（2）交叉配血

①交叉配血的原理

a．交叉配血主側，是指把供血者的紅細胞與受血者的血清進行的配合試驗，檢查有無紅細胞凝集反應。

b．交叉配血次側，是指將受血者的紅細胞與供血者的血清作的配合試驗，檢查有無紅細胞凝集反應。

②交叉配血的意義

a．配血相合：交叉配血試驗的兩側均無凝集反應發生，可以進行輸血。

b．配血不合：主側發生凝集反應，不能輸血。

c．配血基本相合：主側無凝集反應，而次側發生凝集反應，可少量或成分輸血。如將O型血輸給其他血型的受血者或AB型受血者接受其他血型的血液。

（3）成分輸血

成分輸血是將人血中各種有效成分，如紅細胞、粒細胞、血小板和血漿，加以分離，根據需要單純輸注給患者。成分輸血可增強治療的針對性，既能節約血源，提高療效，又能減少不良反應。

（4）自體輸血

自體輸血是采用患者自身血液成分，以滿足本人手術或緊急情況下需要的一種輸血療法。自體輸血可以避免異體輸血的不良反應及疾病傳播等并發癥，擴大血源。