第一节 血液与循环系统的进化

二、循环系统的进化

图 5-1. 开放式和封闭式循环系统

血液循环系统进化发展的另一个标志是驱动血液进行循环的心脏器官的逐步形成。

三、血液循环的发现

1.如果心室的容量为 56.8 克，心跳每分 72 次，则一小时由心脏压出的血液应为 245.376 千克。不可能马上由摄入体内的食物供给，肝脏也决不可能短时间内造出这么多的血液来。

2.用捆扎手臂的实验证明，血液是从动脉流到四肢以及身体其他各部分的。

3.静脉从身体各部分把血液不断地送回心脏。静脉中瓣膜的真正意义在于防止血液从较大的静脉流至较小的静脉；

1661 年，意大利解剖学家马尔比基（ M.Malpighi,1628 ～ 1694) 将伽利略发明的望远镜改制成显微镜观察到了蛙肺部毛细血管的存在，从而进一步验证了哈维的血液循环理论。

哈维因其对心血管系统的出色研究，使他成为与哥白尼、伽利略、牛顿等人齐名的科学巨匠。

哈维从三方面论证他的学说：

一、血液的组成 血浆 : 血细胞 :

第二节 血液生理

正常健康人血液总量约相当于体重的 7% ～ 8%

细胞外液的 4/5 在血管外 组织液 1/5 在血管内 血液

1. 血浆的化学成分

2. 血细胞： 红细胞 白细胞 血小板

红细胞比容： 红细胞在血液中所占的容积百分比。 男： 40-50% ； 女： 37-48%

红细胞 嗜酸性粒嗜碱性粒 中性粒单核细胞

淋巴细胞血小板

粒细胞

白细胞

非粒细胞

一、红细胞生理

形态 : 双凹圆碟盘形，直径 7-8M 数量 : 420 万～ 500 万个 /µl 120-160g/L 血红蛋白 贫血

生理特征：（ 1）可塑变形性

（ 2）悬浮稳定性 : 红细胞虽然比重大于血浆 ,但其沉降缓慢，提示有一定的悬浮稳定性。 红细胞沉降率 (血沉 ): 红细胞在一小时内下沉的距离。 男： 0 ～ 15mm/h ；女： 0 ～ 20mm/h 血沉加快 , 红细胞叠连增多， 如 :球蛋白或纤维蛋白原增多 血沉减慢 , 如白细胞增多时

（ 3）渗透脆性： 红细胞膜的大小和形态随渗透压变化而改变。 低渗溶液中，红细胞体积增大为球形，严重时甚至破裂、溶血，成为影细胞。 衰老红细胞脆性高，初成熟红细胞脆性低。 溶血性疾病病人的红细胞的渗透脆性增加。

二、白细胞生理（一）数量与分类 有核血细胞， 4000-10000 /µl ，炎症时增多， 分类：粒细胞、单核细胞、淋巴细胞（二）白细胞生理特性和功能 1. 粒细胞：占白细胞的 60%, 血流中停留数小时至 2天。 特征：细胞质内具有颗粒。 中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞

（ 1）中性粒细胞 (neutrophil): 占粒细胞的绝大多数。 血管内停留 6-8 小时；一半在循环池，一半在边缘池（血管壁）。 含大量溶酶体酶，参与非特异性细胞免疫 .

占白细胞的 0.5-1% ，

颗粒为肝素、组织胺和过敏性反应物质。

释放的肝素增强脂酶活性，参与脂肪代谢；

释放的组织胺与过敏反应的症状有关。

（ 2）嗜酸性粒细胞 :

占白细胞的 2-4% 。血液中数目呈昼夜周期性变动；与糖皮质激素有关。 颗粒中含过氧化物酶和碱性蛋白质，无杀菌作用。 限制嗜碱粒细胞在过敏反应中的作用 参与对蠕虫的免疫反应

（ 3）嗜碱性粒细胞

白细胞总数的 8-9% ，胞体大 (15-30µm); 出骨髓入血时未成熟， 2-3天后迁入组织并增大成熟为巨噬细胞（ 50-80µm）。 合成和释放多种细胞因子，参与特异性免疫应答和调节。

2. 单核细胞 :

免疫细胞中的一大类，免疫应答反应中起核心作用。 B 细胞：来源于骨髓。参与体液免疫； T 细胞：来源于胸腺。参与细胞免疫。

3. 淋巴细胞：

血小板（ platelet thrombocyte) 骨髓中成熟的巨核细胞经胞浆裂解形成的具有生物活性的小块胞质。 1 个巨核细胞裂解形成 1000-6000 个血小板。 正常值： 150,000-350,000 /µl 血液。

四、血小板的生理

功能： 1. 维护血管壁的完整性。可沉着于血管壁以填补内皮细胞脱落的空隙。 < 5,000 /µl ，微小创伤、血压升高等即可出现皮下出血（紫癜）。 2.具有粘附、聚集和释放功能。被激活的血小板参与生理性止血。

2. 血液的比重与红细胞悬浮稳定性 比重 : 全血 1.050-1.060 / 血浆 1.025-1.030 红细胞 1.090-1.092 利用红细胞和血浆比重的差异，可以进行红细胞与血浆的分离，以及血细胞比容和红细胞沉降率的测定。

二、血液的理化特性1. 血液的颜色

血浆或血细胞中的色素蛋白所结合的金属元素不同导致不同的血液颜色。铜元素的血色蛋白是血蓝蛋白，血液呈蓝色或青色；含钒元素的血色蛋白为血绿蛋白，使血液呈绿色；含铁元素的血色蛋白是血红蛋白，使血液呈红色。

红细胞沉降率 (血沉 ): 红细胞在一小时内下沉的距离。 男： 0 ～ 15mm/h ； 女： 0 ～ 20mm/h 血沉加快 , 红细胞叠连增多， 如 :球蛋白或纤维蛋白原增多 血沉减慢 , 如白细胞增多时

5. 血浆的 pH值 人血浆 pH： 7.35-7.45 波动范围小，由血浆 NaHCO3/H2CO3 等缓冲决定。

4. 血浆渗透压 313 mOsm/kgH2O 晶体渗透压 : 来自于血浆中晶体物质 / 小分子 , 可出入血管 胶体渗透压 : 血浆蛋白产生 1.5mOsm/kgH2O, 不透过毛细血管

3. 血液的粘度 相对粘度： 血液 / 4 - 5 ； 血浆 / 1.6 - 2.4 粘滞性大小和红细胞数目、血浆蛋白含量有关。

三、血液的生理机能

1. 运输功能

2. 防御功能

3.缓冲功能

通过白细胞中的粒细胞和单核细胞的吞噬以及淋巴细胞的免疫反应来实现的。

血浆缓冲体系红细胞缓冲体系

生理性止血：小血管破损后引起的出血几分钟后自然停止。 可用出血时间的长短来反映。

受损的局部血管收缩，封闭阻止出血损伤信号激活血小板，白色血栓形成，初步止血；血浆凝血因子激活，启动凝血，形成牢固止血栓。

正常出血时间 1-3 分钟。血小板减少出血时间延长，凝血有缺陷可出血不止。生理性止血过度激活，可导致血栓形成。

生理性 止血过 程 :

4. 生理性止血功能

血液凝固：血液由流体状态转变为不流动胶冻状凝块的过程血清：血液凝固后血凝块收缩，释放出的淡黄色液体。血浆：血液出去血细胞后的成分。

1. 凝血因子：血浆与组织中直接参与凝血的物质， F - Ⅰ XⅢ 共 12种（Ⅵ是活化的Ⅴ，不另算。） Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ ⅩⅢ 除Ⅳ为 Ca2+外，都属蛋白酶类； Ⅱ、Ⅸ、Ⅹ、 Ⅺ 、Ⅻ 等为无活性的酶原。 除Ⅲ 存在于组织，其他凝血因子均在血浆中，多数由肝脏合成； Ⅱ、 Ⅶ、 Ⅸ、 Ⅹ的生成需要维生素 K 的参与；

四、血液凝固与纤维蛋白溶解

前激肽释放酶（ PK）

高分子量激肽原（ HK ， HMK）

激活Ⅻ → Ⅻ a

辅因子，促进Ⅻ a 对Ⅺ和 PK的激活

血纤维纤维蛋白多聚体

2.凝血机制 : （ 1）凝血过程的瀑布学说是一系列凝血因子相继被酶解激活的过程，是一连串连锁反应的结果 . 可分为三阶段

(1) 凝血酶原酶复合物形成（ X Xa） (Prothrombinase complex)

凝血酶原 (Ⅱ）prothrombin

.凝血酶 (Ⅱa） thrombin

纤维蛋白原（Ⅰ） 纤维蛋白（Ⅰ a）

Ca2+ ，Ⅴ a

(2)

(3)

按凝血酶原酶复合物形成途径和参与凝血因子不同分为：内源性激活途径 : 参与凝血的因子全部来自血液。

通常由血液与带负电荷的异物表面接触而启动（玻璃、硫酸脂、 胶原）。 涉及Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ 、Ⅻ 缺乏 Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ 病人凝血过程缓慢，不易止血，分别称为甲型、乙型和丙型血友病（ hemophilia A, B, C).

外源性激活途径 :

血管外组织因子暴露于血液而启动的凝血过程。在体内生理性凝血反应的启动中起关键作用。

共同途径

② 凝血酶原的激活 凝血酶原（ prothrombin）在凝血酶原酶复合物的作用下激活成为凝血酶（ thrombin）

③ 纤维蛋白的形成 纤维蛋白原含有三对多肽链，其中纤维蛋白肽 A（ FPA）和 B（ FPB）带有较多负电荷，凝血酶将带负电荷多的纤维蛋白肽 A和肽 B水解后除去，转变成纤维蛋白单体。纤维蛋白单体再以非共价键结合，形成可溶性纤维蛋白多聚体

凝血时间： 4-12 分钟。血清：血液凝固后 1-2h 血凝块收缩，释放出的淡黄色液体。血浆与血清是同一种物质吗？

在病理状态下，细菌内毒素、免疫复合物、肿瘤坏死因子等可剌激血管内皮细胞表达组织因子，从而启动凝血过程，引起弥漫性血管内凝血（ disseminated Intravascular Coagulation, DIC），严重损害组织和器官。

（ 2）更新的凝血瀑布理论 （ updated view of coagulation cascade ）凝血过程分为起始、扩增、凝血酶大量形成和纤维蛋白形成阶段。

3．血液抗凝系统和纤维蛋白溶解 凝血只发生在受损的局部，不会扩展到全身并阻碍血液循环：血浆中存在与凝血系统相对抗的抗凝系统。 除去血浆中的 Ca2+可起到抗凝作用。体液抗凝系统和几个主要的抗凝物质）① 抗凝血酶 III丝氨酸蛋白酶抑制物，与凝血因子活性部位的丝氨酸精氨酸残基残基结合而封闭活性中心。抗凝血酶 III 本身的抗凝作用慢而弱，与肝素结合后其抗凝作用可增强 2 000 倍。

② 蛋白 C 系统包括蛋白 C、凝血酶调节蛋白、蛋白 S等多种蛋白质在内的一类抗凝血功能的血浆蛋白。灭活凝血酶激活的限速因子 VIIIa 和Va、抑制因子 X及凝血酶原的激活、还促进纤维蛋白溶解。

③ 肝素（ heparin）是由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生的一种酸性黏多糖，主要通过增强抗凝血酶Ⅲ的活性而发挥抗凝作用。生理情况下血浆中含量甚微。肝素在体内、体外均能立即发挥很强的抗凝作用，广泛应用于临床防治血栓形成。

（ 2）纤维蛋白溶解 血栓血纤维的逐渐溶解包括纤溶酶原的激活与纤维蛋白的降解两个阶段

纤溶系统活动亢进，可因止血栓的提前溶解而有重新出血的倾向；若纤溶系统活动低下，则不利于血管的再通，加重血栓栓塞。

血型 :指红细胞膜上特异抗原的类型。 人类 ABO 血型系统于 1901 年由奥地利病理学家兰德施泰纳（ Karal Landsteiner ， 1868-1943）发现，并发表了有关血型分类的著名论文。 1902 年 Landsteiner 的学生在更大的人群（ 155 例）中进一步证实 Landsteiner 的 A 、 B 、 C 三型外，还发现了 AB型。 Landsteiner 揭开了人类血型的奥秘，奠定了临床输血术的基础，为安全输血提供了保障，不仅为临床医学的发展做出了重大贡献，也大大推进了遗传学和法医学的发展， 1930 年 Landsteiner 被授予诺贝尔生理学或医学奖。此后， Landsteiner 还先后发现了 MN 血型、 P

血型和 Rh 血型。

五、红细胞凝集与血型

红细胞凝集 : 血型不相同的两个人的血混合，红细胞聚集成 簇现象：抗原 -抗体反应。抗原：凝集原，为红细胞膜上；抗体：凝集素，存在血浆中 γ 球蛋白

红细胞血型

(1) ABO血型系统

① ABO血型的抗原抗体 根据红细胞膜上是否存在凝聚原 A 与凝聚原 B 而将血型分为 A、 B、 AB、 O四种。

凝聚原

凝聚素

A 型 B型 AB型 O 型

ABO血型系统存在的是天然抗体，出生后 2 ～ 8 个月开始产生， 8 ～ 10 岁时达高峰。

因为天然抗体多属相对分子质量较大的 IgM ，不能通过胎盘。因此，孕妇血型与胎儿血型如果不合，不会使胎儿的红细胞发生凝集破坏。

ABO血型系统的亚型 A 型中存在 A1 与 A2 亚型， AB型中有 AB1 和 AB2 ，因为存在抗 A1抗体，易误定为 O型和 B 型，输血时因注意。

ABO血型抗原特异性决定于红细胞膜上糖蛋白所含的糖链。 寡糖链的组成与连接顺序间的不同，造成血型的不同。

H 抗原： A、 B抗原的结构基础，四种血型的红细胞上均存在。抗原性弱而不产生抗体。

（ 3） ABO血型遗传特征

ABO 血型系统中，控制红细胞上抗原的基因在 9号染色体上的等位基因。 A 、 B 基因 / 显性； O 基因 /隐性

血型 基因型 表现型 凝集素 A AA / AO A 抗 B

B BB / BO B 抗 A

AB AB A+B 无 O OO 无 抗 A+抗 B

从子女的血型可以推断亲子关系，但只能作为否定的参考依据。

(4) ABO血型的鉴定

O

B

A

AB

Rh阳性 :

红细胞膜上含有 D抗原

Rh阴性 :

红细胞膜上不含 D抗原

我国汉族和大部分少数民族Rh

阳性者占 99% ， Rh阴性者 1% ；但个

别少数民族Rh阴性者可 10% 。

2.Rh 血型系统

恒河猴红细胞Rhesus monkey

家兔 抗恒河猴红细胞抗体

人红细胞凝聚反应

Rh 血型的特点及临床意义 : （ 1）人血清中不含抗Rh 的天然抗体， Rh阴性者只有在接受了 Rh阳性血液后会产生抗体。 Rh阴性者在第二次或多次输血时，会产生溶血反应。 （ 2）抗体为不完全抗体 IgG，能透过胎盘进入胎儿体内。 Rh阴性的母亲生育第二胎时会发生新生儿溶血。

Rh 阴性的人输血和妊娠需特别注意。

3. 输血的原则1.ABO 同型相输。需反覆输血和生育年龄妇女还应该 Rh 血型相符。2.交叉配血 在 ABO血型相符的人之间进行交叉配血试验 供血者 受血者 配血反应 红细胞 血清 主侧 血清 红细胞 次侧

主侧、次侧均无反应---配血相符，可以输血；

主侧反应 --配血不合，不能输血，或一次应急少量。 如： A1输血给 A2 /主侧凝集反应 O 型血清存在抗A+抗B凝集素，与受血者红细胞发生反应

3. 成份输血4,自体输血