生理學(xué):第一節(jié)　血液的組成與特性

一、血液的組成

人類的血液由血漿和血細(xì)胞組成。1L血漿中含有900～910g水（90%～91%)。65～85g蛋白質(zhì)（6.5%～8.5%)和20g低分子物質(zhì)(2%).低分子物質(zhì)中有多種電解質(zhì)和小分子有機(jī)化合物,如代謝產(chǎn)物和其他某些激素等。血漿中電解質(zhì)含量與組織液基本相同（表3-2)。由于這些溶質(zhì)和水分都很容易透過毛細(xì)血管與組織液交流，這一部分液體的理化性質(zhì)的變化常與組織液平行。在血液不斷循環(huán)流動(dòng)的情況下。血液中各種電解質(zhì)的濃度，基本上代表了組織液中這些物質(zhì)的濃度。

血漿蛋白的濃度是血漿和組織液的主要區(qū)別所在（表3-2)，因?yàn)檠獫{蛋白的分子很大，不能透過毛細(xì)血管管壁。在生物化學(xué)研究中，曾經(jīng)用鹽析法將血漿蛋白分為白蛋白、球蛋白與纖維蛋白原三大類。以后，用電泳法又將白蛋白區(qū)分為白蛋白和前白蛋白，將球蛋白區(qū)分為a₁-、a₂-、a₃-、β-、γ-球蛋白等。用其他方法，如免疫電泳，還可以將血漿蛋白作更進(jìn)一步的區(qū)分。這說明血漿蛋白包括了很多分子大小和結(jié)構(gòu)都不相同的蛋白質(zhì)。

表3-2 人體各部分體液中電解質(zhì)含量

引自Koushanpour,E.1976(血漿依含水93%計(jì)算)

各種血漿蛋白具有不同的生理機(jī)能,主要有以下六下方面:

1、營(yíng)養(yǎng)功能 每個(gè)成人3L左右的血漿中約含有200g蛋白質(zhì)，它們起著營(yíng)養(yǎng)貯備的功能。雖然消化道一般不吸收蛋白質(zhì)，吸收的是氨基酸，但是，體內(nèi)的某些細(xì)胞，特別是單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)，吞飲完整的血漿蛋白，然后由細(xì)胞內(nèi)的酶類將吞入細(xì)胞的蛋白質(zhì)分解為氨基酸。這樣生成的氨基酸擴(kuò)散進(jìn)入血液，隨時(shí)可供其它細(xì)胞合成新的蛋白質(zhì)之用。

2、運(yùn)輸功能蛋白質(zhì)巨大的表面上分布有眾多的親脂性結(jié)合位點(diǎn)，它們可以與脂容性物質(zhì)結(jié)合，使之成為水溶性，便于運(yùn)輸；血漿蛋白還可以與血液中分子較小的物質(zhì)（如激素、各種正離子)可逆性的結(jié)合，即可防止它們從腎流失，又由于結(jié)合狀態(tài)與游離狀態(tài)的物質(zhì)處于動(dòng)態(tài)平衡之中，可使處于游離狀態(tài)的這些物質(zhì)在血中的濃度保持相對(duì)穩(wěn)定。

3、緩沖功能血漿白蛋白和它的鈉鹽組成緩沖對(duì)，和其它無機(jī)鹽緩沖對(duì)（主要是碳酸和碳酸氫鈉)一起，緩沖血漿中可能發(fā)生的酸堿變化，保持血液pH的穩(wěn)定。

4、形成膠體滲透壓，調(diào)節(jié)血管內(nèi)外的水份分布（詳見血液的理化特性一節(jié))。

5、參與機(jī)體的免疫功能在實(shí)現(xiàn)免疫功能中有重要作用的免疫抗體、補(bǔ)體系統(tǒng)等，都是由血漿球蛋白構(gòu)成的。

6、參與凝血和抗凝血功能絕大多數(shù)的血漿凝血因子、生理性抗凝物質(zhì)以及促進(jìn)血纖維溶解的物質(zhì)都是血漿蛋白（參見本章第三節(jié))。

二、血液的理化特性

（一)血液的比重

血液的比重為1.050～1.060，血漿的比重約為1.025～1.030。血液中紅細(xì)胞數(shù)愈多則血液比重愈大，血漿中蛋白質(zhì)含量愈多則血漿比重愈大。血液比重大于血漿，說明紅細(xì)胞比重大于血漿。

紅細(xì)胞的懸浮穩(wěn)定性將與抗凝劑混勻的血液靜置于一支玻璃管（如分血計(jì))中，紅細(xì)胞由于比重較大，將因重力而下沉，但正常時(shí)下沉十分緩慢。通常以紅細(xì)胞在一小時(shí)內(nèi)下沉的距離來表示紅細(xì)胞沉降的速度，稱為紅細(xì)胞沉降率。正常男性的紅細(xì)胞沉降率第一小時(shí)不超過3mm，女性不超過10mm。紅細(xì)胞下降緩慢，說明它有一定的懸浮穩(wěn)定性；紅細(xì)胞沉降率愈小，表示懸浮穩(wěn)定性愈大。

紅細(xì)胞因比重較大而在血漿中下沉?xí)r，紅細(xì)胞與血漿之間的磨擦則阻礙其下沉，特別是雙凹碟形的紅細(xì)胞，表面積與容積之比較大，因而所產(chǎn)生的磨擦也較大。紅細(xì)胞沉降率在某些疾病時(shí)（如活動(dòng)性肺結(jié)核、風(fēng)濕熱等)加快，這主要是由于許多紅細(xì)胞能較快地互相以凹面相貼，形成一疊紅細(xì)胞，稱為疊連；紅細(xì)胞疊連起來，其外表面積與容積之比減小，因而磨擦力減小，下沉加快。疊連形成的快慢主要決定于血漿的性質(zhì)，而不在于紅細(xì)胞自身。若將血沉快的病人的紅細(xì)胞，置于正常人的血漿中，則形成疊連的程度和紅細(xì)胞沉降的速度并不加大；反過來，若將正常人的紅細(xì)胞置于這些病人的血漿中，則紅細(xì)胞會(huì)迅速疊連而沉降。這清楚地說明促使紅細(xì)胞發(fā)生疊連的因素在于血漿中。一般血漿中白蛋白增多可使紅細(xì)胞沉降減慢；而球蛋白與纖維蛋白原增多時(shí)，紅細(xì)胞沉降加速。其原因可能就在于白蛋白可使紅細(xì)胞疊連（或聚集成其他形式有團(tuán)粒)減少，而球蛋白與纖維蛋白原則可促使疊連（或其他形式的聚集)增多，但其詳細(xì)作用機(jī)制尚不清楚。

（二)血液的粘滯性

通常是在體外測(cè)定血液或血漿與水相比的相對(duì)粘滯性，這時(shí)血液的相對(duì)粘滯性為4-5，血漿為1.6-2.4。全血的粘滯性主要決定于所含的紅細(xì)胞數(shù)，血漿的粘滯性主要決定于血漿蛋白質(zhì)的含量。水、酒精等在物理學(xué)上所謂“理想液體”的粘滯性是不隨流速改變的，而血液在血流速度很快時(shí)類似理想液體（如在動(dòng)脈內(nèi))，其粘滯性不隨流速而變化；但當(dāng)血流速度小于一定限度時(shí)，則粘滯性與流速成反變的的關(guān)系。這主要是由于血流緩慢時(shí)，紅細(xì)胞可疊連或聚集成其他形式的團(tuán)粒，使血液的粘滯性增大。在人體內(nèi)因某種疾病使微環(huán)境血流速度顯著減慢時(shí)，紅細(xì)胞在其中疊連和聚集，對(duì)血流造成很大的阻力，影響循環(huán)的正常進(jìn)行；這時(shí)可以通過輸入血漿白蛋白或低分子右旋糖酐以增加血流沖刷力量，使紅細(xì)胞分散。

（三)血漿滲透壓

血漿滲透壓約為313mOsm/kgH₂O，相當(dāng)于7個(gè)大氣壓708.9kPa(5330mmHg)。血漿的滲透壓主要來自溶解于其中的晶體物質(zhì)，特別是電解質(zhì)，稱為晶體滲透壓。由于血漿與組織液中晶體物質(zhì)的濃度幾乎相等，所以它們的晶體滲透壓也基本相等。血漿中雖含有多量蛋白質(zhì)，但蛋白質(zhì)分子量大，所產(chǎn)生的滲透壓甚小，不超過1.5mOsm/kgH₂O,約相當(dāng)于3.3kPa(25mmHg),稱為膠體滲透壓.由于組織液中蛋白質(zhì)很少,所以血漿的膠體滲透壓高于組織液.在血漿蛋白中，白蛋白的分子量遠(yuǎn)小于球蛋白，故血漿膠體滲透壓主要來自白蛋白。若白蛋白明顯減少，即使球蛋白增加而保持血漿蛋白總含量基本不變，血漿膠體滲透壓也將明顯降低。

血漿蛋白一般不能透過毛細(xì)血管壁，所以血漿膠體滲透壓雖小，但對(duì)于血管內(nèi)外的水平衡有重要作用（參見第四章第三節(jié))。由于血漿和組織液的晶體物質(zhì)中絕大部分不易透過細(xì)胞膜，所以細(xì)胞外液的晶體滲透壓的相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)于保持細(xì)胞內(nèi)外的水平衡極為重要。

等滲溶液與等張溶液在臨床或生理實(shí)驗(yàn)使用的各種溶液中，其滲透壓與血漿滲透壓相等的稱為等滲溶液（如0.85%NaCI溶液)，高于或低于血漿滲透壓的則相應(yīng)地稱為高滲或低滲溶液。將正常紅細(xì)胞懸浮于不同濃度的NaCI溶液中即可看到：在等滲溶液中的紅細(xì)胞保持正常大小和雙凹圓碟形；在滲透壓遞減的一系列溶液中，紅細(xì)胞逐步脹大并雙側(cè)凸起，當(dāng)體積增加30%時(shí)成為球形；體積增加45%～60%則細(xì)胞膜損傷而發(fā)生溶血，這時(shí)血紅蛋白逸出細(xì)胞外，僅留下一個(gè)雙凹圓碟形細(xì)胞膜空殼，稱為影細(xì)胞（ghost cell)。正常人的紅細(xì)胞一般在0.42%NaCI溶液中時(shí)開始出現(xiàn)溶血,在0.35%NaCI溶液中時(shí)完全溶血.在某些溶血性疾病中,病人的紅細(xì)胞開始溶血及完全溶血的NaCI溶液濃度均比正常人高,即紅細(xì)胞的滲透抵抗性減小了，滲透脆性增加了。不同物質(zhì)的等滲溶液不一定都能使紅細(xì)胞的體積和形態(tài)保持正常;能使懸浮于其中的紅細(xì)胞保持正常體積和形狀的鹽溶液,稱為等張溶液.所謂“張力”實(shí)際是指溶液中不能透過細(xì)胞膜的顆粒所造成的滲透壓。例如NaCI不能自由透過細(xì)胞膜，所以0.85%NaCI既是等滲溶液,也是等張溶液；但如尿素，因?yàn)樗�是能自由通過細(xì)胞膜的，1.9%尿素溶液雖然與血漿等滲，但紅細(xì)胞置入其中后立即溶血。所以不是等張溶液。

（四)血漿的pH值

正常人的血漿的pH值約為7.35-7.45。血漿pH值主要決定于血漿中主要的緩沖對(duì)，即NaHCO₃/H₂CO₃的比值。通常NaHCO₃/H₂CO₃比值為20。血漿中NaHCO₃/H₂CO₃外，尚有其他緩沖對(duì)。在血漿中有蛋白質(zhì)鈉鹽/蛋白質(zhì)、Na₂HPO₄/NaH₂PO₄，在紅細(xì)胞內(nèi)尚有血紅蛋白鉀鹽/血紅蛋白、氧合血紅蛋白鉀鹽/氧合血紅蛋白、Na₂HPO₄/NaH₂PO₄、KH₂PO₄、KHCO₃/H₂CO₃等緩沖對(duì)，都是很有效的緩沖對(duì)系統(tǒng)。一般酸性或堿性物質(zhì)進(jìn)入血液時(shí)，由于有這些緩沖系統(tǒng)的作用，對(duì)血漿pH值的影響已減至很小，特別是在肺和腎不斷的排出體內(nèi)過多的酸或堿的情況下，通常血漿pH值的波動(dòng)范圍極小。