血液

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  血液汉语拼音:Xueye;英语:Blood),位于心血管系统内循环于身体各处的细胞外体液。血液中含有血细胞与血浆。

化学组成及其生理作用

  血浆的水分约占血浆量的92%~94%,红细胞的水分约为66%~68%。无机物主要是处于离子电解质状态。由于细胞膜离子泵的作用,血浆的正离子中以Na+最多,红细胞以及其他各种细胞内的正离子中以K+最多,血浆中有Ca2+,而红细胞内几乎没有钙。负离子在血浆和红细胞内虽不同,但均以Cl-为主,其次为HCO3-。在有机物中,以血浆蛋白和血红蛋白为主。

  血液中这些化学成分都具有重要的生理作用。水的作用是:它是血浆和血细胞内的溶剂。血中含水量不足或过多时,将影响血浆和血细胞内的渗透压和酸碱度;水的比热较大(1克水的温度升高1℃时需要4.18焦耳的热量),机体代谢所产热量可以被水吸收而不致引起血液温度的显著升高,因此水对正常体温的保持具有重要意义;血液的流动以及血液和其他体液之间的物质交换,都有赖于血浆中含有适宜的水量。

  血液中的电解质浓度,在正常情况下都保持相对恒定,只在狭小的范围内波动。这些电解质的生理作用是:为保持细胞内外的渗透压所必需,其中Na+和K+由于分别在细胞外液和细胞内液中含量最多,因而对渗透压的恒定起着重要作用;血浆中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+浓度的恒定,是保持神经、肌肉和心脏等的正常兴奋性和兴奋-收缩耦联所必需的。蛋白质为血液中的主要有机物。红细胞内的血红蛋白除运输氧和二氧化碳外,还是血液酸碱度的重要缓冲物质之一。血浆中的白蛋白含量最高,为保持血浆的胶体渗透压所必需,也是维持血浆酸碱度的重要缓冲物。血浆中的白蛋白和各种球蛋白可与一些小分子有机物和离子相结合,因而具有运输脂质离子和某些激素的作用。球蛋白特别是γ球蛋白含有多种抗体,对机体的免疫能力关系很大。血浆中含有多种酶或酶的前身物质,它们都是蛋白质;血液凝固时,所需要的多种凝血因子也大都是蛋白质,纤维蛋白原就是其中之一。

  血液中还有许多物质,如葡萄糖、脂质等是机体的营养物质,此外,还有一些非蛋白质的含氮化合物,如尿素、尿酸、肌酐等,乃是蛋白质的代谢产物,将随尿排出。

血细胞的功能

  血细胞包括红细胞、白细胞和血小板三大类。其中以红细胞数量最多。正常成年男人每立方毫米血液中,平均约450~550万个,女人约400~450万个。红细胞中最重要的成分是血红蛋白、碳酸酐酶及其他糖酵解酶,每一个红细胞约含血红蛋白分子4×108个,每一个血红蛋白分子中有4个Fe2+可与4个氧分子进行可逆性结合,当血液流经肺部毛细血管时,大量氧进入红细胞与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白,当血液流到其他组织的毛细血管处,血红蛋白又释放氧成为脱氧血红蛋白。红细胞中的碳酸酐酶,可促使进入红细胞的CO2迅速地与H2O结合并离解成H+与HCO-3,然后HCO-3进入血浆中运输。此外,脱氧血红蛋白又可与二氧化碳结合形成氨甲酰血红蛋白。当血液流到肺部毛细血管时,这些反应又朝相反方向进行,释放出二氧化碳,所以红细胞是运输呼吸气体(氧和二氧化碳)的主要工具。

  白细胞是血液中数量最少的一类细胞,正常人每立方毫米血液中平均约6000个,白细胞又分为粒细胞(约占0.70),单核细胞(约占0.028)与淋巴细胞(约占0.20~0.40)。粒细胞与单核细胞具有吞噬功能,可以吞噬细菌、异物以及衰老或破碎的组织细胞等,总称为吞噬细胞;而淋巴细胞可以针对入侵的异物等,产生具有特异性的免疫作用物,总称为免疫细胞。

  血小板是最小的血液细胞成分,是从骨髓内巨核细胞分离出来的圆形或椭圆形小体,并不具有完整的细胞结构,也不能再增殖分化。正常成年人每立方毫米血液中约有10~30万个。血小板能粘附于破损的血管壁,并相互聚集成团,形成堵塞血管破口的栓子,而且能释放一些收缩血管、促进血液凝固的物质。在血管破损出血时,血小板是完成生理止血功能必不可少的细胞。

理化性质

  ①比重。血液的比重约为1.050~1.060,血液中红细胞愈多则比重愈大。血浆比重约为 1.025~1.030,主要决定于血浆中蛋白质的含量。

  ②粘滞性。血液的粘滞性约为水的4~5倍,血浆的粘滞性为水的1.6~2.4倍。血液的粘滞性主要决定于其中红细胞的含量。红细胞越多则粘滞性越大,血浆的粘滞性主要决定于血浆蛋白的浓度,特别是纤维蛋白原与球蛋白的浓度。

  ③血浆渗透压。血浆的渗透压约为313毫渗(mOsm/L),约相当于7个大气压或5330毫米汞柱。血浆渗透压主要来自溶解于其中的晶体物质,特别是电解质,血浆中由晶体物质所产生的渗透压叫做血浆的晶体渗透压。由于晶体物质一般容易透过毛细血管壁,所以血浆与组织间液的晶体渗透压也基本相等。但是绝大部分晶体物质不易透过细胞膜,所以细胞外液的晶体渗透压保持相对稳定。这对于保持细胞内外的水平衡有重要意义。血浆中的胶体物质也产生渗透压,称为血浆的胶体渗透压。血浆胶体渗透压很小,通常不超过1.5毫渗,约相当于25毫米汞柱。血浆胶体渗透压主要来自血浆蛋白质,其中白蛋白的分子量最小,而克分子数最多,所以是决定血浆胶体渗透压的主要因素。由于组织间液中蛋白质含量很少,而血浆中胶体物质又不能透过毛细血管壁,故血浆胶体渗透压比组织间液的高,这种差异对血管内外的水平衡有重要作用。

  ④血浆的酸碱度。通常以pH值来衡量。正常人血浆的pH值约为7.35~7.45。血浆的pH值决定于血浆中主要的缓冲对NaHCO3/H2CO3的比值。正常情况下这一缓冲对的比值为20。此外,血浆中还有很多缓冲对,形成很有效的缓冲系统。机体新陈代谢中所产生的CO2 ,主要由红细胞内的缓冲对进行处理,所产生的固定酸类,如乳酸等,则主要由血浆中的缓冲对进行处理,特别是肺和肾不断排出这些酸性物质。因而血浆中NaHCO3/H2CO3的比值能保持基本不变,血液的pH值波动极小。

血液的功能

  在进化过程中血细胞与血浆已成为一个功能性整体,血液的各种重要功能,几乎都是血细胞与血浆共同完成的。

  ①运输功能。血液通过毛细血管壁即可与组织间液进行物质交换,又可与外环境进行物质交换。因此,当血液沿血管系统在全身循环流动时,也成了机体细胞与外环境交换物质的媒介,也作为机体各部分组织之间传递化学信息和交换中间代谢产物的渠道。所以血液最基本的功能是运输各种物质。

  ②维持内环境的相对恒定。内环境理化性质相对恒定,是机体组织细胞正常功能活动的必要条件,而在保持内环境理化性质相对恒定中,血液起极其重要的作用。

  ③免疫功能。血液中参与机体免疫功能的成分,主要是白细胞和血浆蛋白中的补体和免疫球蛋白。此外,激肽释放酶-激肽系统也有重要作用。

  ④生理性止血。小血管损伤后血液将从血管中流出来,但在正常人数分钟后出血将自行停止,这叫做生理性止血。对于防止出血过多有重要意义。血小板在生理止血过程中有十分重要的作用,血小板减少或不正常可导致出血不止。血浆中一些蛋白质因子所完成的血液凝固过程,也十分重要,凝血功能有缺陷时常会出血不止。