第3章 血 液
3.1 考点归纳
一、血液的组成和理化特性
1.血液组成和血量
(1)血液的组成
血液由血细胞(红细胞、白细胞和血小板)和血浆(水和溶质)构成。
(2)血液的理化性质
①颜色
血液中含有红细胞而呈红色。
②比重
畜禽全血的比重一般在1.040~1.075的范围内变动。
③血凝
抽出的血液不经抗凝剂处理,经过一段时间形成冻胶样的凝血块。
④血浆渗透压
主要由其中的电解质和小分子晶体物质产生。
⑤pH
血浆正常的稳定在7.35-7.45之间。
⑥黏滞性
血液流动时,内部分子间摩擦产生阻力,以致流动缓慢并表现出黏滞性。
2.血液的主要机能
(1)维持内环境稳态的功能
血液能能调节酸碱平衡、渗透压平衡和血容量的稳定等。
(2)运输功能
血液能运输O2、各种营养物质、激素和代谢产物等。
(3)免疫保护功能
血浆中的多种免疫物质和淋巴细胞能抵御病原微生物等。
(4)营养功能
血浆中的蛋白质起着营养储备作用。
(5)参与体液调节
体内各内分泌腺分泌的激素,由血液运送而作用于相应靶细胞。
二、血细胞及功能
1.红细胞生理
(1)红细胞的形态
哺乳动物成熟的红细胞为无核、双凹圆盘形。
(2)红细胞数量
红细胞数量会有种类、年龄、性别、生理状态和生活环境差别。
(3)红细胞的生理特性
①可塑变形性
红细胞膜内表面有一种蛋白是红细胞具有极大柔韧性,变形能力强。
②悬浮稳定性
红细胞的形态使其能相对稳定地悬浮于血浆中。
③渗透脆性
红细胞在低渗溶液中具有抵抗膜的破裂和发生溶血的特性。
(4)红细胞的功能
红细胞的主要功能是运输O2和C02,并对酸、碱物质具有缓冲作用,这些功能主要是由细胞内的血红蛋白实现。
①气体运输
血液中02的主要与血红蛋白结合而运输。
②维持酸碱平衡
红细胞内有多种缓冲对,共同参与血液酸碱平衡的调节作用。
③免疫功能
红细胞表面的I型补体的受体可以与抗原-抗体-补体免疫复合物结合,利于巨噬细胞对其的吞噬,具有免疫功能。
(5)红细胞的生成
①红细胞生成的条件
a.生成部位
成年哺乳动物的红细胞在骨髓中生成。
b.主要原料
第一,蛋白质、铁是合成血红蛋白最重要的原料;
第二,维生素B12、叶酸是合成核苷酸的辅助因子,通过促进DNA的合成在细胞分裂和血红蛋白合成中起重要作用;
第三,铜离子是合成血红蛋白的激动剂。
c.生成过程
红细胞生成的过程为:造血干细胞→各系造血祖细胞→红系定向祖细胞(BFU-E-CFU-E)→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。
②红细胞生成的调节
a.促红细胞生成素(EPO)主要在肾脏合成,是调节红细胞生成的主要因素;
b.暴式促进因子促进早期红系祖细胞合成DNA,使其增殖活动加强;
c.雄性激素、促肾上腺皮质激素、糖皮质激素等对红细胞的生成起调节作用。
(6)红细胞的破坏
脾脏是破坏和清除红细胞的主要场所,由巨噬细胞吞噬。
2.白细胞生理
(1)白细胞的分类和数量
白细胞可分为粒细胞、单核细胞和淋巴细胞三大类。粒细胞又分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。正常情况下,各类白细胞所占的百分比能够保持相对恒定。
(2)白细胞的生理特性
①趋化性
趋化性是指白细胞具有向某些化学物质运动的特性。
②白细胞渗出
白细胞渗出是指白细胞中除淋巴细胞外,均能伸出伪足作变形运动,并得以穿过血管壁的特性。
③吞噬作用
吞噬是指白细胞以入胞作用吞入并杀伤或降解病原物及组织碎片的过程。具有吞噬能力的白细胞即为吞噬细胞。
④分泌多种细胞因子
白细胞可分泌白细胞介素、肿瘤坏死因子、干扰素等细胞因子,参与机体炎症和免疫反应的调控。
(3)白细胞的功能
①中性粒细胞有很强的变形运动和吞噬能力,趋化性强,参与集体的非特异性免疫;
②嗜酸性粒细胞主要参与寄生虫免疫;
③嗜碱性粒细胞胞质含有组胺、肝素和5-羟色胺等生物活性物质,参与机体的过敏反应;
④单核细胞细胞进入组织中可变成巨噬细胞,两者共同构成单核-巨噬细胞系统,在体内发挥防御作用;
⑤淋巴细胞分为T细胞、B细胞、自然杀伤细胞和自然抑制细胞。T细胞参与细胞免疫;B细胞参与体液免疫;自然杀伤细胞能识别异常细胞并杀伤异常细胞;自然抑制细胞能分泌抑制因子,对机体免疫系统发挥负反馈调节。
(4)白细胞的生成
①生成过程
白细胞也起源于骨髓中的造血干细胞,经历定向祖细胞、可被识别的前体细胞等阶段,发育成为具有多种功能的成熟白细胞。
②生成的调节
淋巴细胞、单核-巨噬细胞、成纤维细胞和内皮细胞生成并分泌造血生长因子,调节白细胞的分化与增殖。乳铁蛋白和转化生长因子β等一类抑制因子,能直接抑制白细胞的增殖和生长。
(5)白细胞的破坏
白细胞可以“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。
3.血小板生理
(1)血小板的形态和数量
血小板是从骨髓成熟的巨核细胞胞浆裂解脱落下来的活细胞,无细胞核,呈双凸圆盘形,胞浆中有多种活性因子。成年家畜血小板的数量大不相同。非哺乳类的血栓细胞相当于血小板,具有凝血作用。
(2)血小板的生理特性
①黏附
血小板能黏着于损伤内皮部位的表面。
②释放
血小板受刺激后,可以释放致密体、α颗粒或溶酶体内等物质。
③聚集
血小板与血小板之间相互黏着称为血小板聚集。
④收缩
血小板中存在着收缩蛋白系统,可使血凝块回缩。
⑤吸附
血小板表面可吸附血浆中的诸多凝血因子并可浓缩局部凝血因子,利于血液凝固和生理性止血。
(3)血小板的生理功能
①参与凝血
血小板内含有多种凝血因子,对凝血的过程具有极强的促进作用。
②生理性止血
生理性止血指小血管受损出血后数分钟内出现血流自行停止的过程。包括小血管收缩、血小板止血栓形成和血液凝固3个阶段。
③维持血管内皮细胞的完整性
血小板可黏附在血管壁上、填补于内皮细胞间隙或脱落处、融入内皮细胞。血小板还可释放一种血小板源生长因子(PDGF),促进血管内皮细胞、成纤维细胞和平滑肌细胞的增殖,利于血管修复。
④影响纤维蛋白的溶解
一方面血小板释放抗纤溶物质可以抑制纤溶过程;另一方面血栓形成晚期,血小板解体和释放反应增强,参与纤维蛋白溶解。
(4)血小板的生成
①生成过程
骨髓造血干细胞分化成巨核系祖细胞,再分化为形态上可识别的巨核细胞。血小板由成熟的巨核细胞裂解而成。
②生成的调节
促血小板生成素(TPO)调节血小板的生成。
(5)血小板的破坏
血小板在发挥生理功后主要在脾脏中被吞噬破坏。
三、血液凝固与纤维蛋白溶解
1.血液凝固
(1)概念
血液凝固是指血液由流动的液体状态转变为不能流动的凝胶状态的过程。血凝是机体的一种保护功能。
(2)凝血因子
凝血因子是血浆与组织中直接参与血液凝固的物质。凝血因子主要有14种。其中除Ca2+和血小板磷脂外,其余的凝血因子均为蛋白质。
(3)凝血途径
①内源性途径
内源性途径是指血液在血管内膜受损或在血管外与异物表面接触时触发的凝血过程。包括:
a.接触活化阶段(因子Ⅻ和Ⅺ得以活化)
b.因子Ⅸ的激活阶段
c.因子X的激活阶段
d.内、外源性途径的共同通路(凝血酶的生成和纤维蛋白的形成)
第一,IXa激活因子X转变成Xa;
第二,Xa在酸性磷脂表面和Ca2+存在情况下与Va因子形成凝血酶原酶复合物,水解凝血酶原为凝血酶;
第三,凝血酶使纤维蛋白原降解成为纤维蛋白并聚合成不溶于水的网状结构,同时凝血酶激活Ⅻ生成Ⅻa;
第四,纤维蛋白稳定因子(Ⅻa)催化纤维蛋白聚合、交联,形成牢固的凝血块。
②外源性途径
外源性途径是指组织因子(因子Ⅲ)暴露于血液而启动的凝血过程。包括
a.血管损伤或血管内皮细胞及单核细胞受到细菌内毒素、白介素-1和肿瘤坏死因子等因子刺激使组织因子得以与因子Ⅶ结合并形成Ⅶ-组织因子复合物。
b.血液中痕量的Xa激活Ⅶ-组织因子复合物形成Ⅶa-组织因子复合物。
c.Ⅶa-组织因子复合物能快速激活因子X。
d.内、外源性途径的共同通路(凝血酶的生成和纤维蛋白的形成)(同上)。
2.抗凝系统
抗凝系统包括细胞抗凝系统(如肝细胞及网状内皮系统对已激活的凝血因子、组织因子以及可溶性纤维蛋白单体的吞噬)和体液抗凝系统(如丝氨酸酶抑制物、蛋白质C系统、组织因子途径抑制物和肝素)。
(1)抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ)
AT-Ⅲ是最重要的生理性抗凝物质,主要由肝合成。AT-Ⅲ可灭活凝血酶及IXa、Xa、XIa、XIIa、纤溶酶。
(2)蛋白质C
在血小板因子3和Ca2+参与下,能使凝血因子Ⅷa和Ⅴa灭活;还能刺激纤溶酶原激活物的释放,促进纤维蛋白的溶解。
(3)肝素
肝素是一种酸性黏多糖,主要由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生。肝素主要通过增强抗凝血酶Ⅲ的活性而起到抗凝血的作用,还可促使组织因子途径抑制物释放抑制凝血。
(4)组织因子途径抑制物
组织因子途径抑制物是一种血管内皮细胞合成的二价糖蛋白,是外源性凝血途径的特异性抑制剂。
3.纤维蛋白溶解与抗纤溶系统
(1)纤维蛋白溶解
纤维蛋白溶解简称纤溶,是指血液凝固过程中形成的纤维蛋白被分解、液化的过程。
(2)参与纤溶的物质
参与纤溶的物质有纤维蛋白溶解酶原(简称纤溶酶原,又称血浆素原)、纤维蛋白溶解酶(简称纤溶酶,又称血浆素)、纤溶酶原激活物与纤溶抑制物等,统称为纤维蛋白溶解系统。
(3)纤溶的基本过程
纤溶可分为纤溶酶原的激活与纤维蛋白和纤维蛋白原的降解2个阶段。
①纤溶酶原的激活
纤溶酶原转为纤溶酶有内源性激活途径和外源性激活途径。
②纤维蛋白与纤维蛋白原的降解
纤溶酶可将纤维蛋白与纤维蛋白原分子分解成许多可溶性的小肽,总称为纤维蛋白降解产物。
(4)纤溶抑制物
血液中存在的抗纤溶酶等纤溶抑制物,能抑制纤溶酶、凝血酶及激肽释放酶等,作用于血凝和纤溶两个系统。
四、血型
1.红细胞凝集与血型
(1)红细胞凝集
红细胞凝集是指血型不相容个体的血滴混合时,其中的红细胞凝集成簇的现象。本质是抗原-抗体反应。
①凝集素
凝集素是指能与红细胞膜上的凝集原起反应的特异抗体,即血型抗体。
②凝集原
凝集原是指红细胞膜上在凝集反应中起着抗原作用具有的特异性蛋白质、糖蛋白或糖脂等结构,即血型抗原。
(2)人类的血型
①概念
血型通常指红细胞膜上特异性抗原的类型。
②血型的分类
a.血细胞抗原型
以细胞膜抗原结构的差异为特征的血细胞抗原型,如人类的AB0型系统和Rh血型系统。
b.蛋白质型和酶型
以蛋白质化学结构微小差异为特征的蛋白质多态性和同工酶。
2.输血原则及交叉配血
(1)输血反应
输血反应指由于不恰当的输血,造成红细胞的凝集,继而发生溶血,并伴有过敏反应的现象。
(2)输血原则
①输血前必须鉴定血型,输同型血。
②在情况紧急时,可允许初次输给少量血型未明的同种血液,再次输血时必须进行交叉配血并遵守输血要求。
③成分输血,即将血中分离出的不同成分选择性地输给受血者。
④在每次输血前必须进行交叉配血试验
a.交叉配血试验是指将供血者的红细胞与受血者的血清以及受血者的红细胞与供血者的血清进行混合,观察有无红细胞凝集反应的试验。
b.供血者的红细胞与受血者的血清相混合,称为主侧。受血者的红细胞与供血者的血清相混合,称为次侧。
c.若交叉配血试验的两侧均为阳性反应,绝对不能输血;若交叉配血试验的两侧都没有凝集反应,可以进行输血;若主侧有凝集反应,不能输血;若主侧阴性,而次侧阳性,则只能在应急情况下输血,输血速度要慢,输血量不能太多。一旦发生异常,应该立即停止输血。
3.动物血型
(1)血细胞血型
家畜主要用同种免疫血清的溶血反应来检查红细胞抗原。家畜很少发生红细胞凝集反应。但在再次输血时,必须进行交叉配血试验。
(2)蛋白质型和酶型
蛋白质型通常采用电泳的方法,根据测定的蛋白质成分分型。酶型根据血清中各种酶的同工酶图谱加以分类。
五、实验
1.出血时间、凝血时间的测定
(1)实验目的
学习测定出血时间和凝血时间的方法,了解测定出血时间和凝血时间的意义。
(2)实验原理
①出血时间是指针刺皮肤使其毛细血管破损,从血液自行流出到自行停止所需的时间。毛细血管和小血管受损时,血管可立即收缩,局部血流减缓,血小板黏附于血管损伤处,血小板释放出的血管活性物质会引起毛细血管较广泛和持久的收缩,使出血停止。测定出血时间,可了解毛细血管及血小板的功能是否正常。
②凝血时间是指血液流出体外到发生凝固所需的时间。凝血时间主要反映血液凝固的过程是否正常。
(3)实验方法
①实验器材
采血针,吸水纸,秒表,75%酒精,棉球,玻片。
②实验过程
a.以75%酒精棉球消毒人耳垂或指端(一般选用无名指),用消毒采血针刺入2~3mm深,让血自然流出。
b.自血流出时起计算时间,每隔30s用吸水纸吸干血液(勿触伤口),直至血液停止流出时的时间段,即为出血时间。
c.同a法处理后,用干棉球轻拭去第一滴血,从第二滴血流出时计时并将血置于玻片上,每隔30s用针尖挑血一次,直至挑出纤维状的血丝时终止计时。从开始流血到挑起血丝的时间段,即为凝血时间。
(4)结果分析
①正常人出血时间为l~4min。出血时间延长多见于血小板数量减少。
②采用玻片法测定时,正常人的凝血时间为2~8min。凝血因子缺乏可使凝血时间延长,严重的血小板减少也可引起凝血时间延长。
2.红细胞沉降率测定
(1)实验目的
学习测定红细胞沉降率的方法,了解测定血沉的意义。
(2)实验原理
红细胞沉降率(血沉)是指血沉管内的抗凝血静置一段时间(1h)后,红细胞因重力而下沉的毫米数。它是以血浆层的高度来计算的,某些疾病可以引起家畜血沉的显著加速,故测定血沉具有临床诊断价值。
(3)实验方法
①实验动物和器材
家兔,血沉管,血沉管架,采血针,注射器,乙醚,5%柠檬酸钠溶液。
②实验过程
a.将家兔麻醉,心脏采血。将血放入预先加有5%柠檬酸钠抗凝剂的试管中,管中抗凝剂与血液的容积比例为l:4,充分混匀。
b.用清洁、干燥的血沉管,小心吸血至最高刻度“0”处。要绝对避免产生气泡,否则需重做。将吸有血液的血沉管垂直置于血沉管架上,分别在15min、30min、1h时读取血沉管上部血浆的高度,以毫米表示。
(4)结果分析
①单位时间内红细胞沉降的距离为血沉值(不同动物的正常血沉值是不同的)。
②动物患某些疾病如结核、风湿等时可导致血沉值发生改变。
3.血红蛋白测定
(1)实验目的
掌握测定血红蛋白含量的基本方法-比色法,了解测定血红蛋白含量的意义。
(2)实验原理
测定血红蛋白含量的方法很多,常用比色法。在一定量的血液中加入少许盐酸,酸不仅破坏红细胞膜,且将红细胞内的亚铁血红素转变成高铁血红素,后者呈较稳定的棕色。将其用蒸馏水稀释后的溶液与血红蛋白计的标准比色板进行目测比色,即得每l00mL血液所含的血红蛋白的克数。
(3)实验方法
①实验动物和器材
家兔,血红蛋白计,采血针,0.1mol/L盐酸溶液,滴管,玻璃棒,乙醚,蒸馏水。
②实验过程
a.用滴管滴加0.1mol/L盐酸溶液至测定管刻度“2”或“10%”处。
b.用酒精棉球消毒动物的采血部位后,以采血针刺破皮肤,拭去第一滴血,待第二滴流出后用吸血管吸血至刻度20mm3处,擦净管外血液。将血液放入测定管中。吸血管在测定管中反复吹洗几次,注意避免起泡。用玻棒将血液与盐酸混匀,放置10min。
c.用滴管向测定管中逐滴加入蒸馏水,每加一滴要摇匀,边滴边观察颜色,直至与比色箱中的标准比色板相同为止。此时测定管上液面的读数即为100mL血液中血红蛋白的克数。
(4)结果分析
测定结果表示l00mL血液所含血红蛋白的克数。不同动物的正常血红蛋白含量是不同的,贫血可导致血红蛋白减少。
4.红细胞脆性实验
(1)实验目的
测定红细胞膜对低渗溶液的抵抗能力。
(2)实验原理
动物的红细胞对低于0.9%的NaCl溶液的抵抗能力不同。抵抗力高者,红细胞不易破裂,即脆性小;抵抗力低者,红细胞易破裂,即脆性大。实验试管中凡上层液开始微呈淡红色,而极大部分红细胞下沉,为开始溶血或最小抵抗(红细胞的最小抵抗)。如试管中液体呈均匀红色,无红细胞存在,为完全溶血或最大抵抗(红细胞的最大抵抗)。
(3)实验方法
①实验动物和器材
家兔,试管,氯化钠,蒸馏水,采血针,试管架。
②实验过程
a.在10个试管中按下表配制不同浓度的NaC1溶液。
表3-1