血液
本章导读献血、输血、造血．．．．．．，你知道血液是由哪些成分组成的？血液由血细胞和血浆组成。血细胞包括红细胞、白细胞和血小板，其中血小板不是完整的细胞而是细胞碎片。血细胞比容指血细胞在血液中所占的容积百分比。作为血液的液体成分，血浆是由大量的有机物和无机物溶解在水中而形成，其中的晶体物质产生晶体渗透压，血浆蛋白产生胶体渗透压。成年人的血液约占体重的7%～8%，血量约4L～6L。血液的功能有运输、缓冲、调节体温、生理性止血和参与机体的防御等。血细胞是如何形成的？所有的血细胞都起源于造血干细胞。造血的第一阶段，当造血干细胞复制后，小部分造血干细胞完整保持原始造血干细胞的所有特性并保留在骨髓中，大部分造血干细胞则分化成各种血细胞。造血的第二个阶段是造血祖细胞阶段，包括多能性祖细胞和定向性祖细胞。第三阶段是前体细胞阶段。认识了造血机理，你知道造血干细胞在临床治疗学上的应用吗？正常男性平均红细胞数量约5×1012/L ，女性约4.2×1012/L。正常红细胞呈双凹圆碟型，直径7.8μm , 周边最厚处为2.5μm，中央最薄处约1μm，体积约为90μm3。红细胞的生理特征包括细胞膜通透性、可塑性变形、悬浮稳定性和渗透脆性。红细胞的功能有运输O2/CO2和调节体内的酸碱平衡。红细胞的生成需要蛋白质、铁、叶酸和维生素B12，BPA和EPO等增加红细胞的生成。白细胞是保护人体的健康卫士。正常人血液中的白细胞约为（4.0~l0.0）×109/L。白细胞不是一个均一的细胞群，根据形态、功能和产生部位等可分为三大类：粒细胞、单核细胞(形成组织中的巨噬细胞)和淋巴细胞(参与特异性免疫反应)，其中粒细胞根据胞内颗粒的染色特性又可分为中性粒细胞(吞噬作用)、嗜碱性粒细胞(参与过敏反应)和嗜酸性粒细胞(抗寄生虫和抗过敏反应)。白细胞能做变形运动，从而使它们能通过血管壁(血细胞渗出)；它们具有向细菌毒素、细胞和细菌降解产物、抗原-抗体复合物等游走的特性(化学趋化性)；它们还可以把异物吞入细胞内(吞噬作用)。健康成人有（100~300）×109/L血小板。血小板是骨髓中的巨核细胞裂解脱落的小块胞质。血小板的生成受一种糖蛋白-TPO调节。血小板的生理特性有粘附、聚集、释放、吸附、收缩和修复。其主要功能为生理性止血。小血管破损后会出血不止吗？当小血管破损后，会出现生理性止血，其过程包括：(1)血管收缩；(2)血小板血栓形成；(3)凝血过程产生血凝块。凝血过程可分为外源性凝血途径和内源性凝血途径，它们都由许多凝血因子参与。两者的结果都是生成凝血酶原激活物，从而使凝血酶原变成凝血酶，凝血酶使纤维蛋白原转变为纤维蛋白纤维，网住血细胞和血浆，形成血凝块。有四种体液抗凝物质实现抗凝血以限制凝血过程和防止其扩大化，它们是丝氨酸蛋白酶抑制物、组织因子途径抑制物、蛋白质C系统和肝素。在血管修复过程中，血凝块只是暂时性产物，纤维蛋白溶解系统可以去除血凝块。纤溶酶原激活物使纤溶酶原转变成纤溶酶，纤溶酶可以消化纤维蛋白从而溶解血凝块。血型与输血密切相关。当输入不相容血型的血液时，可以发生凝集反应，其实质是抗原-抗体反应。红细胞表面的特异性糖脂称为凝集原，存在于血浆中的特异性抗体称为凝集素。ABO系统和Rh系统是最具临床意义的血型系统。在ABO系统中，O型血无凝集原，但血浆中有抗A和抗B凝集素；A型血有A凝集原和抗B凝集素；B型血有B凝集原和抗A凝集素；AB型血有A和B凝集原，无凝集素。一对染色体上只能出现三个等位基因A、B、O(H)中的两个(基因型)，它们决定了血型的表现型。红细胞上含有D抗原的称为Rh阳性，没有D抗原的称为Rh阴性。ABO系统和Rh系统的主要区别之一是ABO系统的凝集素在出生后的最初几个月内生成，而Rh系统的抗D抗体只有在接触到Rh抗原时才产生；区别之二是ABO系统的凝集素属于完全抗体IgM ,而抗D抗体属于不完全抗体IgG，IgG可以通过胎盘屏障。在输血前，必须进行血型鉴定、抗体鉴定和交叉配血实验。
血液是一种由血浆(blood plasma)和血细胞(blood cell)组成的流体组织。血液在心血管系统中不断循环流动，灌注全身各个脏器，成为沟通各部分组织液以及和外环境进行物质交换的场所。如果流经体内任何器官的血量不足，均可能造成严重的代谢紊乱和组织损伤。另外，很多疾病也可导致血液组成成分或性质发生特征性的变化。因此，血液在医学诊断学和治疗学上均有重要价值。
第一节 血液概述
(Introduction of blood)
一、血液的组成
(Composition of blood)
血液由血浆和悬浮于其中的血细胞组成。血浆中91%～93%是水分，其中溶解着多种电解质、小分子有机物质（营养物质、代谢产物、激素等）和一些气体（O2、CO2等），组成一种晶体物质溶液(crystalloid substance liquid)。由于这些溶质和水都很容易透过毛细血管壁与组织液交换，因此，在血浆和组织液中，这些溶质含量及其理化性质变化基本上是一致的。
表3-1 体液中电解质的组成和含量(mmol/L)
正离子 血浆 组织液 细胞内液 负离子 血浆 组织液 细胞内液
Na+K+Ca2+Mg2+总计 1424.32.51.1149.9 1454.42.41.1152.9 12139<0.001（游离)*1.6(游离) * 152.6 Cl-HCO3-HPO42-/H2PO4-蛋白质**其它总计 104242145.9149.9 117272.30.46.2152.9 412295453.6152.6
*表示游离Ca2+和Mg2+浓度，是离子活性的一种度量。
**蛋白质以当量浓度（mEq/L）表示，而不是摩尔浓度。
血浆的另一成分是血浆蛋白(plasma proteins)。血浆蛋白是血浆中多种蛋白质的总称，包括很多分子大小和结构功能不相同的蛋白质（图3-1）。用盐析法可将血浆蛋白分为白蛋白(albumin)、球蛋白(globulin)和纤维蛋白原(fibrinogen)三类；用电泳法可将球蛋白再区分为a1-、a2-、b-、g-球蛋白等；用分辨率更高的方法，如免疫电泳，还可将血浆蛋白进一步区分为多达120组分。正常成人血浆蛋白含量为(65～85)g/L，其中白蛋白为(40～48)g/L，球蛋白为(15～30)g/L，白蛋白和大多数球蛋白主要由肝脏产生(除g-球蛋白外)。正常情况下，白蛋白与球蛋白的浓度比（A/G）是相对恒定的，某些疾病时（如肝病），常常导致白蛋白/球蛋白比值下降。血浆蛋白的主要功能是：① 形成血浆胶体渗透压；②作为载体运输激素、脂质、离子、维生素及代谢废物等低分子物质；③ 参与凝血-纤溶等生理性止血功能；④ 抵抗病源物(如病毒、细菌、真菌等)的防御功能；⑤ 营养功能。在临床上，检测血液成分的变化有助于某些疾病的诊断。
从静脉中抽出的血液，在不加抗凝剂的情况下，经血液凝固后，所析出的淡黄色液体称为血清(serum)。血清与血浆的主要区别在于血清中缺乏参与血液凝固过程的纤维蛋白原和其它凝血因子，但增加了少量在凝血过程中血小板释放出来的物质。在临床上，血清常常被用来进行生化检验、血型鉴定和免疫测定等实验室项目的检测。
血细胞包括红细胞(erythrocytes或red blood cells，RBC)、白细胞(leukocytes或white blood cells，WBC)、血小板(platelets或thrombocytes)。血细胞比容(hematocrit)是指血细胞在血液中所占的容积百分比。测量方法如下：取一定量
图3-1 部分血浆蛋白和血红蛋白的分子量
的血液与抗凝剂混匀后，置比容管中，以每分钟3000转的速度离心30分钟，使血细胞下沉压紧，上层浅黄色的液体为血浆，下层是深红色不透明的红细胞，中间是一薄层白色不透明的白细胞和血小板（约占总量的1％，在计算容积时常可忽略不计）。正常人的血细胞比容值是：成年男性40％～50％，成年女性为37％～48％，新生儿约为55％（图3-2）。
人体内血浆和血细胞量的总和，即血液的总量，称为血量(blood volume)。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（70～80）ml血液，例如，体重60kg的人，血量约为4.2L～4.8L。在静息时，血量中的绝大部分在心血管中迅速地循环流动着，这部分血液称为循环血液(circulating blood)；还有一部分血液滞留在肝、肺、腹腔静脉以及皮下静脉丛等处，流动较
慢，这部分血液称为贮备血液(reservoir blood)。贮备血液在机体剧烈运动、情绪激动或失血等情况下，被动员到循环血液中，以补充或恢复循环血量。目前，输血作为一种治疗措施在临床上的应用越来越多，而血液的来源却十分紧张。为此，1997年12月29日我国颁布了《中华人民共和国献血法》，规定："国家施行无偿献血制度"，"无偿献血者本人及其配偶和直系亲属（父母、子女）用血时，可享受优先用血"。有些人担心献血会影响身体健康，其实这种担心是多余的。一次献血200ml，不会对身体造成影响。献血后，首先，贮备血液被动员到循环血液中；其次，机体造血功能增强，血细胞生成增加，只需一个月左右的时间，血细胞即可以恢复到献血前的水平。
二、血液的功能
(Function of blood)
血液在心血管系统中不断流经全身各部分，发挥沟通人体内各部分之间和人体与外环境之间相互联系的作用，血液在维持机体内环境稳态中有非常重要的作用，测定血液中各成分及理化性质可及时地反映机体内环境的变化。血液具有以下功能：①运输功能，包括运输O2、营养物质和激素到各器官、细胞，以及运输代谢产物、CO2以利于排出体外；②缓冲功能，血液含有多种缓冲物质，可缓冲酸性代谢产物引起的pH变化；③调节体温，血液中的水比热较大，可以吸收大量的热量，有利于维持体温相对恒定；④参与生理性止血功能，血液中的血小板、凝血因子等参与生理性止血过程；⑤参与机体的防御功能，血液中的中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞等参与机体的非特异性和特异性免疫反应，行使生理防御功能。
三、血液的理化特性
(Physicochemical characteristics of blood)
（一）血液的比重
正常人全血的比重(specific gravity of blood)为1.050～1.060，血液中红细胞数量越多则全血比重愈大；血浆的比重为1.025～1.030，血浆中蛋白质含量愈多则血浆比重愈大；红细胞比重约为1.090～1.092，其大小与红细胞内血红蛋白含量呈正变关系。
（二）血液的粘滞度
测定血液的粘滞度(viscosity)通常是在体外测定血液或血浆与水流过等长的两根毛细管所需要的时间之比，如以水的粘度为1，这时血液的相对粘度为4~5，血浆为1.6~2.4。液体的粘度来源于液体内部分子或颗粒之间的摩擦力。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。水、酒精等物理学上所谓的"理想液体"的粘度是不随切率而改变的；血液在血流速度很快时(如在动脉内)类似理想液体；但当血流速度小于一定限度时，则粘度与切率呈反变关系。这主要是由于血流缓慢时，红细胞可叠连（见后）或聚集成其他形式的团粒，使血液的粘度增大。在人体内因某种疾病使微循环血流速度显著减慢时，红细胞会发生叠连和聚集，对血流造成阻力，影响血液循环的正常进行。
（三）血浆渗透压
渗透压(osmotic pressure)通常是指溶液中溶质分子通过半透膜吸水的能力。它是渗透过程的动力，渗透压的高低与溶液中的溶质颗粒数目多少呈正比，而与溶质的种类及颗粒的大小无关。不论是离子、分子或蛋白质，只要该溶质的颗粒数目多，溶液的渗透压就高。血浆渗透压(osmotic pressure of blood plasma)约为300mmol/L（即300mOsm/kgH20，相当于约770kPa）。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（如Na+和C1-）；由晶体物质所形成的渗透压称为晶体渗透压(crystalloid osmotic pressure)，约占血浆总渗透压的99%以上。由于血浆与组织液中晶体物质的浓度几乎相等，因此它们的晶体渗透压也基本相等。但是，血浆和组织液的晶体物质绝大部分不易透过细胞膜，所以细胞外液的晶体渗透压的相对稳定，对于保持细胞内外的水平衡极为重要。当细胞外液晶体渗透压降低时，水会进入细胞内，细胞将会水肿；反之，细胞将会脱水。
血浆渗透压还来自血浆中的蛋白质，由血浆蛋白所形成的渗透压称为胶体渗透压(colloid osmotic pressure)，胶体渗透压一般不超过1.5mmol／L，约相当于3.3kPa(25mmHg)。在血浆蛋白中，白蛋白的分子量小，其分子数量远多于球蛋白，故血浆胶体渗透压主要来自白蛋白。由于组织液中蛋白质很少，因此组织液的胶体渗透压低于血浆的胶体渗透压。血浆蛋白一般不能透过毛细血管壁，所以血浆胶体渗透压虽小，但对于保持血管内外的水平衡有重要作用。
（四）血浆的pH
血浆的pH值保持相对恒定对机体的生命活动是十分重要的。正常人血浆的pH为7.35～7.45，血浆pH主要决定于血浆中主要的缓冲对NaHCO3/H2CO3的比值，通常这一比值为20。在临床上，只要维持这一比值为20，就可以保证机体血浆pH值在正常范围内。血液中除NaHCO3/H2CO3外，还有其他缓冲对，如在血浆中有蛋白质钠盐/蛋白质、Na2HPO4/NaH2PO4，在红细胞内有血红蛋白钾盐/血红蛋白、氧合血红蛋白钾盐/氧合血红蛋白、K2HPO4/KH2PO4、KHCO3／H2CO3等，这些缓冲对都是很有效的缓冲系统。在这些缓冲系统的作用下，一般酸性或碱性物质进入血液后，对血浆pH的影响很小，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。在病理情况下，体内酸性或碱性物质产生过多，超过了缓冲对的缓冲能力，过多的酸性或碱性物质不能及时排出，机体将会发生酸中毒或碱中毒，重者可危及生命。
