第3章 血 液
3.1 复习笔记
一、血液的组成和理化特性
1．血液的组成
（1）血液由血浆和悬浮于其中的血细胞组成（图3-1）。
图3-1 血液的基本组成
（2）血细胞比容是指血细胞在全血中所占的容积百分比。由于白细胞和血小板在血细胞中所占的容积较小，故血细胞比容可反映血液中红细胞的相对浓度。正常成年男性40%～50%，成年女性为37%～48%。
2．血液的理化特性
（1）血液的比重（血液的密度）
①正常全血的比重为1.050～1.060，与红细胞数量呈正相关；
②正常血浆的比重为1.025～1.030，与血浆蛋白含量呈正相关；
③正常红细胞的比重为1.090～1.092，与红细胞内血红蛋白含量呈正相关。
（2）血液的黏度
血液的黏滞性是和水相比确定的，以水的黏度为1，温度为37℃时，全血相对黏度为4～5，血浆相对黏度为1.6～2.4；温度不变时，全血的黏度取决于血细胞比容，血浆的黏度取决于血浆蛋白含量；血液的黏度是血流阻力的形成因素之一。
（3）血浆渗透压
①渗透压的高低取决于溶液中溶质颗粒数目的多少，与溶质的种类和颗粒的大小无关。
②血浆渗透浓度约为300mmol/L（实为280～290mmol/L）。
③血浆渗透压由血浆晶体和胶体物质构成。
a．晶体渗透压，是指由晶体物质所形成的渗透压，数值大，主要由Na＋和Cl－形成。血浆与组织液的晶体渗透压基本相等。
b．胶体渗透压，是指由蛋白质所形成的渗透压，数值小，主要由白蛋白形成。
④血浆渗透压的生理意义
a．晶体渗透压主要功能：维持细胞内外的水平衡和细胞的正常形态和体积。
b．胶体渗透压主要功能：维持血管内外的水平衡和正常的血浆容量。
⑤等渗溶液、低渗溶液和高渗溶液
等渗溶液是指与血浆渗透压相等的溶液，如0.85%的NaCl溶液、5%葡萄糖溶液。
低渗溶液：渗透压低于血浆渗透压的溶液。
高渗溶液：渗透压高于血浆渗透压的溶液。
⑥等张溶液
等张溶液是指能够使悬浮于其中的红细胞形态和容积保持正常不变的等渗溶液，此处的等渗溶液的溶质不能自由通过细胞膜。1.9%尿素溶液是等渗溶液，但不是等张溶液。
（4）血浆的pH值
①正常人血浆pH为7.35～7.45；
②血浆pH的相对稳定依靠血液内的缓冲物质（NaHCO3/H2CO3、蛋白质钠盐/蛋白质和Na2HPO4/NaH2PO4三个缓冲对），以及肺呼吸和肾排泄功能的正常进行；
③血浆pH＜7.35为酸中毒，pH＞7.45为碱中毒。
3．血液的免疫学特性
免疫可分为固有免疫和获得性免疫两类（表3-1）。
表3-1 固有免疫与获得性免疫的比较
二、血细胞生理
1．血细胞的生成
（1）成年人各类血细胞均起源于骨髓造血干细胞。
（2）造血过程即各类造血细胞发育和成熟的过程，可分为造血干细胞、定向祖细胞、前体细胞三个阶段。
（3）造血主要在造血微环境中进行，造血微环境是指造血干细胞定居、生存、增殖、分化和成熟的场所（T淋巴细胞在胸腺中成熟）。造血微环境改变可导致造血功能异常。
2．红细胞生理特点
（1）红细胞的数量和形态
表3-2 健康人群血红蛋白和红细胞数参考值
正常成熟红细胞形态：没有细胞核，呈双凹圆碟形。红细胞保持正常形态所需的能量来自糖酵解。
贫血：人体外周血液红细胞数量、血红蛋白浓度低于正常。
（2）红细胞的生理特征与功能
①红细胞的生理特征
a．可塑变形性，是指正常红细胞在外力作用下具有变形的能力（通过比它小的毛细血管和血窦孔隙时可发生卷曲变形，通过后恢复原形）。
影响因素：红细胞表面积/体积比值；红细胞内黏度；红细胞膜的流动性、弹性；膜蛋白缺陷。
b．悬浮稳定性，是指由于红细胞与血浆之间的摩擦力使红细胞在流动的血浆中能够保持悬浮状态而不易下沉的特性。可用红细胞沉降率（简称血沉，ESR）表示。
血沉是指红细胞在第1小时末在血沉管中下沉的距离。正常成年男性ESR为（0～15）mm/h，成年女性ESR为（0～20）mm/h。血沉愈快，红细胞的悬浮稳定性愈小。影响因素：
第一，红细胞叠连。红细胞彼此以凹面相贴，称为红细胞叠连，常见于活动性肺结核、风湿热等。发生叠连后，红细胞的表面积与体积之比减小，故红细胞沉降率加快。
第二，血浆成分的变化影响红细胞叠连快慢。血浆中球蛋白，特别是纤维蛋白原及胆固醇增多时，可加速红细胞叠连，沉降加快；血浆中白蛋白、卵磷脂的含量增多时则可抑制叠连发生，使沉降减慢。
c．渗透脆性，是指红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀、破裂和溶血的的特性。
正常红细胞在0.45%～0.35%的NaCl溶液中破裂，而球形红细胞在0.62%的NaCl溶液中即可破裂，表现为渗透脆性增大。衰老红细胞脆性高；初成熟的红细胞脆性低。红细胞的渗透脆性可用于帮助诊断遗传性球形红细胞增多症。
②红细胞的功能
a．主要功能是运输O2和CO2。
b．参与对血液中的酸、碱物质的缓冲及免疫复合物的清除。
（3）红细胞的生成
①生成部位——骨髓
②红细胞生成的原料
a．主要原料：蛋白质和铁，缺铁可引起缺铁性贫血。
b．促成熟因子：叶酸和维生素Bl2是红细胞成熟所必需的辅酶物质，缺乏叶酸或维生素B12时DNA合成障碍，引起巨幼红细胞性贫血。
③生成阶段
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→成熟红细胞。
注：骨髓造血功能增强时，大量网织红细胞释放入血。临床工作中常通过检测外周血网织红细胞计数来了解骨髓造血功能。
④红细胞生成的调节
造血调节因子：干细胞因子（SCF）、白细胞介素-3（IL-3）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、促红细胞生成素、性激素等。
a．促红细胞生成素（EPO）——主要由肾脏产生
贫血、缺氧和肾血流量减少均可促进EPO的生成与分泌，使血浆EPO含量增加，进而促进骨髓的红系造血，使红细胞生成增加，从而缓解贫血、缺氧等症状。
b．性激素
雄激素可直接刺激骨髓，促进红细胞生成；雌激素可降低红系祖细胞对EPO的反应，抑制红细胞的生成。
（4）红细胞的破坏
正常人红细胞的平均寿命为120天。衰老红细胞主要在肝、脾被巨噬细胞吞噬而破坏（血管外破坏），少数受血流冲击和血管壁碰撞而破损（血管内破坏）。
3．白细胞的生理特点
（1）白细胞的分类与数量
表3-3 白细胞的正常范围和百分比
①年龄和机体状态可影响白细胞数目。
②白细胞总数的变动主要受中性粒细胞数量的影响。在生理情况下，外周血白细胞及中性粒细胞一天内存在着变化，下午较早晨为高。妊娠后期及分娩时，剧烈运动或劳动后，饱餐或淋浴后，高温或严寒等均可使其暂时性升高。
（2）白细胞的生理特性和功能
白细胞特性：变形（除淋巴细胞）、游走、趋化、吞噬和分泌等特性。
趋化性指白细胞具有趋向某些化学物质游走的特性。趋化因子指能吸引白细胞趋化作用的化学物质。
白细胞功能：参与机体的免疫防御功能（非特异性免疫功能和特异性免疫功能）。
①中性粒细胞
a．中性粒细胞具有很强的变形游走能力、吞噬活性及消化细菌的能力，是体内游走最快的细胞。
b．中性粒细胞主要功能是吞噬细菌和异物，参与淋巴细胞特异性免疫反应的初期阶段。
②单核细胞
单核细胞趋化游走速度比中性粒细胞慢，经过数天或数周才能成为炎症局部的主要吞噬细胞（为晚期炎症细胞）。
a．单核细胞迁移入组织后发育成巨噬细胞，发挥免疫作用；
巨噬细胞的功能：活化的单核-巨噬细胞能合成、分泌多种细胞因子（集落刺激因子、白细胞介素、肿瘤坏死因子）参与对其他细胞活动的调控；识别和杀伤肿瘤细胞，识别和消除衰老的细胞及组织碎片；加工处理并呈递抗原，启动特异性免疫应答。
b．单核细胞可在组织中发育成树突状细胞，成为功能最强的抗原提呈细胞。
表3-4 中性粒细胞与单核细胞的比较
③嗜酸性粒细胞
具有吞噬能力但没有杀菌能力。主要功能是：
a．限制嗜碱性粒细胞和肥大细胞在Ⅰ型超敏反应中的作用；
b．参与对蠕虫的免疫反应；
c．可导致组织损伤，并能诱发支气管痉挛。
④嗜碱性粒细胞
细胞本身不具备吞噬能力，但可释放多种活性物质：
a．释放的组胺和过敏性慢反应物质可增加毛细血管的通透性，引起Ⅰ型超敏反应，如荨麻疹、哮喘等。
b．释放嗜酸性粒细胞趋化因子A可以限制嗜碱性粒细胞在变态反应中的作用。
c．释放的肝素具有抗凝血作用，有利于保持血管的通畅。
⑤淋巴细胞
a．淋巴细胞在机体免疫应答反应过程中起核心作用。
b．淋巴细胞可分成T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞（NK细胞）三大类。
第一，T细胞主要执行细胞免疫功能；
第二，B细胞主要执行体液免疫功能；
第三，NK细胞在机体非特异性免疫中起作用。
（3）白细胞的生成和调节
①粒细胞的生成主要受集落刺激因子（CSF）的调节；
②乳铁蛋白和转化生长因子
等可抑制白细胞的生成。
（4）白细胞的破坏
①白细胞寿命较难准确判断；②可以“凋亡”、“坏死崩溃”和“自我溶解”等形式死亡，然后被清除或排出体外。
4．血小板生理
图3-2 血小板生理总结
（1）血小板的生理特性
①黏附
血小板黏附是指血小板黏着于损伤的内皮部位，参与的介质有血小板膜上GPIb/Ⅸ/V复合物、内皮下组织成分（主要是胶原纤维）和血浆vWF。vWF是血小板黏附于胶原纤维的桥梁。
②释放
释放是指血小板受刺激后，将颗粒中的活性物质向外释放的过程。
a．从致密体释放的物质：ADP、ATP、5-羟色胺（5-HT）、Ca2＋。
b．从α-颗粒释放的物质：β-血小板球蛋白、血小板因子4（PF4）、vWF、纤维蛋白原、凝血因子Ⅴ（FⅤ）、凝血酶敏感蛋白、PDGF等。
c．血栓烷A2（TXA2），为临时合成和分泌的物质。具有强烈的聚集血小板和缩血管的作用。
③聚集
a．聚集是指血小板彼此之间互相黏着、聚合成团的过程。这一过程需要纤维蛋白原、Ca2＋和血小板膜上GPⅡb/Ⅲa的参与。纤维蛋白原充当聚集的桥梁。
b．血小板的聚集分为两个时相。
第一聚集时相，发生迅速，主要由受损伤组织释放的外源性ADP所引起，其特点是聚集后可解聚，为可逆聚集；
第二聚集时相，发生缓慢，主要由血小板释放的内源性ADP所引起，其特点是一旦发生则不再解聚，又称不可逆聚集。
c．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；
病理性致聚剂主要有细菌、病毒、免疫复合物、药物等。
④收缩
a．血小板收缩是指血小板内的收缩蛋白发生的收缩过程。涉及的收缩蛋白有肌动蛋白、肌球蛋白、微管和各种相关蛋白。
b．作用机制：血小板活化，Ca2＋浓度增高→血小板的收缩反应。
c．临床意义：血小板收缩可使血凝块回缩、血栓硬化，有利于止血过程。
⑤吸附
血小板表面可吸附血浆中多种凝血因子于表面。血管一旦破损，大量血小板黏附、聚集于破损部位，破损局部凝血因子浓度升高，促进并加速凝血过程。
（2）血小板的生成、调节和破坏
①血小板的生成，如图3-2所示。
②血小板的调节
依靠血小板生成素（TPO）来进行调节。TPO主要由肝细胞产生，肾也可少量产生。
③血小板的衰亡
血小板入血的最初两天具有生理功能，完整寿命为7～14天。血小板衰老后在脾、肝和肺中被吞噬破坏，也可在发挥其生理功能被消耗，发生解体。
三、生理性止血
生理性止血功能减退时，可有出血倾向；而生理性止血功能过度激活，则可导致血栓形成。
1．生理性止血的基本过程
主要包括血管收缩、血小板止血栓形成和血液凝固三个过程：
（1）血管收缩，缩小创口
生理性止血首先表现为受损血管局部和附近小血管收缩，缩小创口。
收缩原因：①反射性收缩；②肌源性收缩；③缩血管物质（5-HT、TXA2等）
（2）血小板止血栓形成，堵塞创口
血管内膜损伤，暴露内膜下组织，激活血小板，使血小板迅速黏附、聚集，形成松软的止血栓堵住伤口，实现初步止血（一期止血）。
图3-3 血小板止血栓形成过程
（3）血液凝固，牢固封住创口
血小板血栓形成的同时，激活血管内的凝血系统，血浆中纤维蛋白原转变成纤维蛋白，并交织成网，加固止血栓，称为二期止血（图3-4）；局部纤维组织增生，在局部形成血凝块，达到永久性止血。
血小板为血液凝固提供凝血因子，血液凝固也为血小板提供凝血酶。
图3-4 生理性止血过程示意图
2．血液凝固
血液凝固简称血凝，是指在多种凝血因子的参与下，血液由流动的液体状态转变成不能流动的凝胶状态的过程。其实质是血浆中可溶性纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白。
图3-5 血液凝固总结
（1）目前已知的凝血因子有14种。
表3-5 凝血因子的种类和命名
（2）凝血的过程
血液凝固是由凝血因子按一定顺序相继激活而生成的凝血酶，最终使纤维蛋白原变为纤维蛋白的过程。凝血过程大致可以分为三步（图3-6）。
图3-6 凝血过程示意图
①凝血酶原酶复合物的形成
凝血酶原酶复合物的形成途径分为内源性凝血途径和外源性凝血途径（图3-6）。
a．内源性凝血途径
FⅫ结合到异物表面→FⅫa→激活FⅪ成为FⅪa→在Ca2＋存在的情况下激活FⅨ→FⅨa→与FⅧa在活化的血小板提供的膜磷脂表面结合成复合物（因子Ⅹ酶复合物）→激活FⅩ为FⅩa→与Ca2＋、FⅤa在磷脂膜表面形成FⅩa-FⅤa-Ca2＋磷脂复合物（凝血酶原酶复合物）
b．外源性凝血途径
组织因子（TF）暴露→与FⅦa相结合而形成FⅦa-组织因子复合物→激活FⅩ生成FⅩa→与Ca2＋、FⅤa在磷脂膜表面形成FⅩa-FⅤa-Ca2＋磷脂复合物（凝血酶原酶复合物）
表3-6 内源性凝血途径与外源性凝血途径的比较
②凝血酶原的激活
凝血酶原（FⅡ）在凝血酶原酶复合物的作用下激活成为凝血酶（FⅡa）。
③纤维蛋白的生成
纤维蛋白原→纤维蛋白单体→纤维蛋白多聚体
（3）体内的生理性凝血机制
体内生理性凝血机制体内凝血过程分为启动、扩增和蔓延三阶段。在体内生理性凝血的启动中起关键作用的是外源性凝血途径。
（4）血液的抗凝作用
①血管内皮的抗凝作用
a．血管内皮光滑完整，作为天然屏障，可防止凝血因子、血小板与内皮下组织接触，因而不会激活Ⅻ因子，不能触发凝血过程。
b．血管内皮细胞还能合成、释放多种具有抗凝作用的活性物质。
②纤维蛋白的吸附、血流的稀释和单核-巨噬细胞的吞噬作用
③生理性抗凝物质
血浆中最重要的抗凝物质是抗凝血酶和肝素。
a．丝氨酸蛋白酶抑制物
主要有抗凝血酶（最主要）、肝素辅因子Ⅱ、C1抑制物、α1-抗胰蛋白酶、α2-抗纤溶酶和α2-巨球蛋白等。抗凝血酶Ⅲ可以封闭某些凝血因子的活性中心，从而使它们失活，起到抗凝作用。
b．肝素
肝素主要通过增强抗凝血酶的活性间接发挥抗凝作用；还可刺激血管内皮细胞释放组织因子途径抑制物（TFPI），故肝素在体内的抗凝作用强于体外。
c．蛋白质C系统
蛋白质C，在Ⅱa作用下被活化，进而与Ⅴa和Ⅷa结合使之灭活。蛋白质C系统主要包括蛋白质C（PC）、凝血酶调节蛋白（TM）、蛋白质S和蛋白质C的抑制物。
d．组织因子途径抑制物
内皮生成的组织因子途径抑制物（TFPI）是外源性凝血途径的特异性抑制剂，通过与FⅩa和FⅦa-组织因子复合物结合而抑制后者的活性。
3．纤维蛋白的溶解（纤溶）
纤溶系统主要包括纤维蛋白溶解酶原（简称纤溶酶原）、纤溶酶、纤溶酶原激活物与纤溶抑制物。纤溶可分为纤溶酶原的激活与纤维蛋白（或纤维蛋白原）的降解两个基本阶段（图3-7）。
图3-7 纤维蛋白溶解系统激活与抑制示意图
（1）纤溶酶原的激活
纤溶酶原激活物有：组织型纤溶酶原激活物（t-PA）、尿激酶型纤溶酶原激活物（u-PA）、FⅫa和激肽释放酶等。
（2）纤维蛋白与纤维蛋白原的降解
纤维蛋白和纤维蛋白原在纤溶酶的作用下降解为许多可溶性小肽，称为纤维蛋白降解产物。这些降解产物通常不再发生凝固，且部分有抗凝作用。因此，纤溶亢进时有出血倾向。
（3）纤溶抑制物
主要有纤溶酶原激活物抑制物-1（PAI-1）和α2-抗纤溶酶（α2-AP）。PAI-1主要由血管内皮细胞产生，α2-AP主要由肝产生。
四、血型和输血原则
1．血型与红细胞凝集
（1）血型
血型通常是指红细胞膜上存在的特异性抗原（凝集原）的类型。
（2）红细胞凝集
红细胞凝集是指将血型不相容的两个人的血液滴加在玻片上并使之混合，红细胞可发生凝集成簇的现象。当红细胞膜上的抗原（凝集原）与血清中对应的特异性抗体（凝集素）相遇时就会发生抗原-抗体的免疫反应，出现红细胞凝集现象，最终导致溶血。
2．红细胞血型
临床上常用ABO血型系统和Rh血型系统。
（1）ABO血型系统
①ABO血型的分型
根据红细胞膜上是否存在抗原A（凝集原A）或（和）B可将血液分为四种ABO血型（表3-7）。
表3-7 ABO血型系统凝集原和凝集素
②检查ABO血型的方法。
将玻片上分别滴入抗A、抗B、抗A-抗B的鉴定血清，然后加入一滴受检者的红细胞悬液，使之混合后观察是否出现凝集现象。
③ABO血型系统的抗原和抗体
抗A和抗B抗体，属天然抗体，新生儿出生半年后在血中即可出现，为IgM型免疫球蛋白，不能通过胎盘。
A、B抗原广泛存在于机体细胞膜上。出生时婴儿红细胞膜上A、B抗原尚未发育成熟，到2～4岁时才完全发育。
④ABO血型的遗传
人类ABO血型系统的遗传由9号染色体上的A、B和O三个等位基因来控制。由于A和B基因为显性基因，O基因为隐性基因，因此表现型只有4种。故表现型相同的人，其遗传基因型不一定相同。
表3-8 ABO血型的基因型和表现型
（2）Rh血型系统
①Rh血型系统的抗原与分型
依据是否含有D抗原分为Rh阳性和Rh阴性。Rh阳性的红细胞膜上含有D抗原，Rh阴性则无D抗原。
②Rh血型的特点及其临床意义
Rh血型无天然抗体，故Rh阴性的人在接受Rh阳性血的D抗原刺激后才可产生免疫性抗D抗体，抗D抗体为分子量较小的IgG，能通过胎盘。Rh阴性的人在第二次输Rh阳性的血液后可发生溶血；或二次妊娠Rh阳性胎儿后因母子血型不合发生新生儿溶血症。
表3-9 ABO血型系统和Rh血型系统特点的比较
3．输血原则
（1）具体原则
①为确保安全，必须进行血型鉴定，保证供血者与受血者的ABO血型相合。
②生育年龄的妇女和需要反复输血的患者，须使供血者与受血者的Rh血型相合。
③输血最好坚持同型输血。
④ABO系统血型相同也必须进行交叉配血试验。
（2）交叉配血
①交叉配血的原理
a．交叉配血主侧，是指把供血者的红细胞与受血者的血清进行的配合试验，检查有无红细胞凝集反应。
b．交叉配血次侧，是指将受血者的红细胞与供血者的血清作的配合试验，检查有无红细胞凝集反应。
②交叉配血的意义
a．配血相合：交叉配血试验的两侧均无凝集反应发生，可以进行输血。
b．配血不合：主侧发生凝集反应，不能输血。
c．配血基本相合：主侧无凝集反应，而次侧发生凝集反应，可少量或成分输血。如将O型血输给其他血型的受血者或AB型受血者接受其他血型的血液。
（3）成分输血
成分输血是将人血中各种有效成分，如红细胞、粒细胞、血小板和血浆，加以分离，根据需要单纯输注给患者。成分输血可增强治疗的针对性，既能节约血源，提高疗效，又能减少不良反应。
（4）自体输血
自体输血是采用患者自身血液成分，以满足本人手术或紧急情况下需要的一种输血疗法。自体输血可以避免异体输血的不良反应及疾病传播等并发症，扩大血源。