血液与内环境的演化

第五章血液血液是一种流体组织，充满于心血管系统中，在心脏的推动下不断循环流动。功能:运输缓冲生理性止血防御血液与内环境的演化血液是在动物进化过程中出现的。体液的分类：1、细胞外液—占体重的20%，是细胞直接生活的液体环境1）血浆-占体重的5%；2）组织液-占体重的15%。2、细胞内液—占体重的40%，是细胞内各种生化反应进行的场所。内环境：细胞生存的具体环境即细胞外液。血液与内环境的演化多细胞生物细胞外液血浆组织间液1最初由包绕在体内的部分海水组成2一种盐溶液3与远古海水相似循环出现主要为盐液溶入蛋白质，出现各种细胞血液血液与内环境稳态稳态（homeostasis）；机体处于整体的神经和体液调节之下，使内环境的理化性质保持动态平衡，这一状态称稳态。血液对内环境某些理化性质如酸碱度、温度等的变化起一定的“缓冲”作用。细胞内、外液体液细胞外液细胞内液占体重的60%细胞直接生活的液体环境，具体环境内环境为细胞内各种生化反应进行的场所4/5组织液1/5血浆最活跃部分沟通各部分组织液和外环境进行物质交换血液与内环境稳态稳态:机体在神经体液调节下，使内环境理化性质作小幅度波动保持动态平衡的一种状态。必要性:外环境剧烈变化，体内代谢产物的影响与排泄措施:缓冲对、呼吸、血液循环、二便排泄血液在其中起到了重要作用第一节血液的组成和特性一、血液的组成血量:约占体重的7～8％。组成:血浆——呈淡黄色的液体血细胞——红细胞、白细胞和血小板血细胞比积（容）:概念：血细胞在全血中所占的百分比正常值:男性为40～50％，女性为37～48％变化:血浆量与红细胞数量发生改变时，都可使红细胞比积改变。血浆组织液细胞内液Na+14214512K+4.34.4139Ca2+2.52.40.001(游离)aMg2+1.11.11.6(游离)a总计149.9152.9152.6HCO3-242712Cl-1041174HPO42-/H2PO4-2.02.329蛋白质b140.454其它5.96.253.6总计149.9152.9152.6血量-人体血液的总量1、血浆量2、血细胞量：主要是红细胞量。正常成人的血量相当于体重的7%~8%，或相当于每公斤体重70~80ml，其中血浆量为40~50ml。幼儿体内含水量较多，血量占体重的9%。一个体重60Kg的人，血量约为4.2~4.8L。二、血浆的化学成分及其生理功能血浆含水约90～92%，含溶质约8～10%。溶质中血浆蛋白含量最多，其余为无机盐及蛋白有机物等。（一）血浆蛋白白蛋白：分子量最小，而含量最多球蛋白：α1、α2、α3、β、γ等多种球蛋白。纤维蛋白原：分子量最大，而含量最少正常值:正常成人血浆蛋白总量约为60-80g/L白蛋白（A）：约40～50g/L;球蛋白（G）：约20～30g/L;纤维蛋白原：约2～4g/LA/G比值：1.5～2.5血浆蛋白的生理功能1、营养功能；2、运输功能，（载体、运输脂类、离子等）；3、缓冲功能；维持pＨ的稳定4、形成胶体渗透压，调节血管内外水平衡5、参与机体的免疫功能；6、参与凝血与抗凝血功能。（二）非蛋白含氮化合物(NPN)：主要包括:尿素、尿酸、肌酐、肌酸、氨基酸、氨和胆红素等。血中NPN主要经肾脏排出，测定血中NPN或尿素的含量，有助于了解体内蛋白质代谢状况和肾功能。（三）不含氮有机物：血糖（血浆中所含糖类，以葡萄糖为主）、血脂（血浆中所含脂肪类物质，包括磷脂、三酸甘油酯和胆固醇等）、乳酸，微量酶、维生素、激素以及少量气体等。（四）无机盐：钠、钾、钙、镁离子，氯离子、HCO3、HPO4和SO4离子等。三、血浆的理化特性比重血液的比重：1.050~1.060，红细胞越多，则血液比重越大；血浆的比重：1.025~1.030，主要决定于血浆蛋白，血浆蛋白越多则血浆比重越大；血浆蛋白减少时，比重下降。红细胞的比重：1.090~1.092。（一）红细胞的悬浮稳定性通常用血沉反映红细胞悬浮稳定性。血沉：红细胞在一小时内下沉的距离。正常值:男子小于3mm，女子小于10mm影响因素：白蛋白ESR球蛋白、纤维蛋白ESR意义:①血沉愈慢，表示悬浮稳定性愈大；血沉愈快，表示悬浮稳定性愈小。②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。特征:RBC在血浆中具有悬浮稳定性，是由于RBC与血浆的摩擦阻碍RBC下沉。血沉快慢与红细胞无关,与血浆的成分变化有关（主要是血浆蛋白的种类和含量）。RBC沉降快慢决定于RBC是否易叠连---主要是血液中纤维蛋白原或血浆蛋白浓度减弱RBC表面负电荷使RBC相互排斥力减弱---叠连急性炎症、组织破坏经期、妊娠急性风湿热肺结核血浆纤维蛋白原升高血沉加快测定方法：魏氏法(Westergren)。1.8ml,1hr,0-15mm,0-20mm测定RBC在血浆中的悬浮稳定性叠连：叠连：许多红细胞较快的互相以凹面相贴，形成一叠红细胞，称为叠连。叠连形成的快慢主要取决于血浆的性质，与红细胞本身无关。一般血浆中白蛋白增多可使红细胞沉降率减慢；而球蛋白和纤维蛋白原增多则使红细胞沉降加快。（二）血液粘滞性指液体流动时其内部颗粒之间的摩擦力，通常是与纯水比较其相对粘滞性。与水相比正常值：血液的相对粘滞性为4~5，主要取决于所含的红细胞数；血浆的相对粘滞性为1.6~2.4，主要取决于血浆蛋白的含量。（三）血浆渗透压:指溶液具有的吸引水分子透过半透膜的力量水分子通过半透膜向浓度高的一侧溶液扩散的过程称渗透，水分子渗透的力量称渗透压。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质颗粒（或分子、离子等）数目的多少，与分子或离子的克分子浓度呈正比，而与溶质的化学性质无关。渗透压表达方式1、压强单位：kPa或mmHg（1mmHg=0.133kPa）2、渗透浓度单位：mOsm/L(1Osm/L=19.3mmHg）由于水分子可以自由通过毛细血管壁或细胞膜，所以血浆、组织液和人体的一切细胞的渗透压是相等的。水分子总是从渗透压低向渗透压高的一侧移动。如果红细胞内渗透压高于正常，那么水分子可渗入红细胞内使大量红细胞破裂，称为溶血。影响因素：渗透压的大小与溶质颗粒数目的多少呈正变，而与溶质的种类和颗粒的大小无关。晶体渗透压和胶体渗透压晶体渗透压:由无机盐、糖等晶体物质(主要为NaCl)形成;压力大(300mmol/L或770KPa);维持细胞内外水分交换,保持RBC正常形态和功能胶体渗透压:由白蛋白、球蛋白等胶体物质形成;压力小(1.3mmol/L或3.3KPa)，调节毛细血管内外水分的交换和维持血浆容量。注意点①临床上常用的等渗等张溶液有：0.90％NaCl溶液，5％葡萄糖溶液。②血浆蛋白含量变化会影响组织液的量，而不会影响细胞内液的量；细胞外液晶体物质浓度的变化则会影响细胞内液量。渗透脆性指人体红细胞对低渗溶液的抵抗力1.正常人体红细胞的脆性范围：0.45%-0.3%2.红细胞的可塑变形性影响RBC变形能力的因素:①与表面积和体积呈正相关；②与红细胞内的粘度呈负相关；③与红细胞膜的弹性呈正相关。红细胞的渗透脆性:红细胞抵抗低渗溶液的能力。抗低渗液的能力大=脆性小=不易破；抗低渗液的能力小=脆性大=容易破。正常值：0.45％正常值=抗低渗液的能力大=脆性小=不易破正常值=抗低渗液的能力小=脆性大=容易破临床意义:如先天性溶血性黄疸患者其脆性特别大；巨幼红细胞贫血患者其脆性显著减小。RBC最大脆性即最小抵抗力：0.42~0.45%NaCl。RBC最小脆性即最大抵抗力：0.30~0.35%NaCl。临床输液、冲洗伤口要用与血浆渗透压相等的溶液即等渗溶液，如：0.9%NaCl；5%GS（葡萄糖液）；1/6mol乳酸钠。比其高的称为高渗溶液；比其低的称为低渗溶液。（四）血浆pH值(1).正常值:pH为7.35～7.45(2).维持相对稳定的因素:①血浆中的缓冲物质.主：NaHCO3/H2CO3缓冲系（比值为20∶1）；次：Na2HPO4/NaH2PO4和血浆蛋白钠/血浆蛋白等。②通过肺和肾的调节：第二节血细胞的形态和生理一、红细胞（一）红细胞的数量和形态（正常成年人平均值）：男性5.01012/L（500万个/l）女性4.21012/L（500万个/l）形态：红细胞呈双凹圆盘状，直径约7.7m，具有较大的表面积，有利于气体交换及红细胞的可塑性变形。红细胞内无核，胞浆中溶解32~36%血红蛋白，Hb正常值男性120~160g/L（12~16g%）;女性110~150g/L（11~15g%）;新生儿可达200g/L以上。如果低于正常值则有贫血可能。（二）红细胞的生理功能运输氧气和二氧化碳缓冲PH值红细胞生成的调节与破坏1.红细胞的生成⑴生成部位：胚胎期为肝、脾和骨髓；出生后主要在红骨髓（多能造血干细胞所在地），其次是脾和淋巴结等。⑵造血原料：二价铁和蛋白质。而维生素B12、叶酸等可促使红细胞分化和成熟。基本原料：vitB12和叶酸（Rbc成熟因子），合成DNA必需有vitB12和叶酸的参加；蛋白质和铁是合成Hb的基本原料。其次：氨基酸、维生素B6、B2、C、E和微量元素铜、锰、钴、锌等。①铁：Hb合成必须原料体内过程：成人每天需20～30mg合成Hb，其中5%由食物补充，95%由体内铁（来自RBC破坏）的再利用。Fe3+需还原成Fe2+才能被利用。临床：铁摄入不足、吸收利用障碍或慢性失血→缺铁性贫血（小红细胞低色素性贫血）。②蛋白质：DNA对于细胞分裂和Hb合成有密切关系，而合成DNA需叶酸和VitB12的参与。铁Rbc中Hb的合成必需有铁作为原料，成人体内含铁3~4g，其中约有70%在Hb中，5%在肌红蛋白中。每mlRbc需要1mg铁，成人每天需要20~30mg铁用于红细胞生成。人每天由粪尿排出体外的铁约为1mg，需从食物中补充（约5%）。其余95%均来自于人体铁的再利用。铁合成Hb需FE1mg/mlRBC.20-25mg/d衰老RBC被MØ吞噬，Hb被消化释放出血红素的Fe2+，占95%与铁蛋白结合，形成铁黄素沉积在MØ内Fe3+还原为Fe2+，与铁蛋白脱离，与运铁蛋白结合，运送至幼RBC食物中吸收1mg(5%)*铁不足小细胞性贫血铁与Hb游离状态的Fe2+才能被重吸收Fe2+与铁蛋白结合，此时铁为Fe3+，并聚集成铁黄素颗粒而沉淀于巨噬细胞内。血浆中有一种运铁蛋白，可以来往运行于巨噬细胞与幼红细胞之间，以运送铁。贮存于铁蛋白中的Fe3+先还原成Fe2+再脱离铁蛋白，而后与运铁蛋白结合，每分子运铁蛋白可以运送2个Fe2+。叶酸的吸收叶酸蝶酰单谷氨酸四氢叶酸双氢叶酸还原酶多谷氨酸盐参与DNA合成组织细胞酶促作用下血浆叶酸进入组织细胞后，转变为多谷氨酸盐，才具有参与DNA合成的活性。叶酸吸收障碍后2~7个月内导致叶酸缺乏，也引起与vitB12缺乏时相似的巨幼红细胞性贫血。叶酸的活化需要vitB12参与，因此，vitB12缺乏时，叶酸的利用率下降，可引起叶酸相对不足。③叶酸：参与DNA合成临床：叶酸吸收障碍→巨幼红细胞性贫血常在2～7个月内导致贫血④VitB12：体内过程：内因子（胃）＋B12=复合物：Ⅰ.防止B12被蛋白酶水解；Ⅱ.与回肠细胞膜上的特异受体结合→B12吸收入血→参与DNA合成。临床：机体缺乏内因子或体内产生抗内因子抗体时→B12吸收障碍→巨幼红细胞性贫血B12吸收障碍后常在3～4年才引起贫血vitB12和叶酸缺乏时易发生大细胞性贫血，Rbc平均体积大于正常，但血液中数量大为减少，虽然Rbc平均Hb浓度正常，但每升血液中Hb仍低于正常。vitB12是含钴的有机化合物，多存在于动物食品中，机体对vitB12的吸收必需要有内因子和R结合蛋白参与，它们可保护vitB12不受小肠内蛋白水解酶的破坏。