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第一节 血液的组成及其理化特性
一、血液的组成
血液由血浆和血细胞组成(图3-1)。血细胞包括红细胞(erythrocyte或red blood cell,RBC)、白细胞(leukocyte或white blood cell,WBC)和血小板(platelet或thrombocyte)。将新采的血液经抗凝处理后,置入比容管中,以3000转/min的速度离心30分钟后,可见血液因各成分的比重不同而分层。上部占容积55%~60%的淡黄色液体即血浆,下部深红色不透明的血柱是红细胞,在血浆与红细胞之间是一薄层灰白色的白细胞和血小板。用这种离心方法测得的血细胞占全血容积的百分比,称为血细胞比容(hematocrit),反映全血中血细胞数量的相对值。由于血液中的有形成分主要是红细胞,故也称红细胞比容。正常人男性血细胞比容为40%~50%,女性为37%~48%,新生儿约为55%。
图3-1 血液的组成
二、血液的理化特性
(一)血液的比重
血液的比重为1.050~1.060,血液中红细胞数愈多则血液比重愈大。血浆的比重为1.025~1.030,其高低主要取决于血浆蛋白的含量。红细胞的比重为1.090~1.092,与红细胞内血红蛋白的含量呈正相关。测定全血或血浆的比重可间接估算红细胞或血浆蛋白的含量。
(二)血液的黏滞性
液体的黏滞性(viscosity)来源于液体内部分子或颗粒之间的摩擦。血液的黏滞度通常以血液或血浆与水流过等长的两根毛细管所需的时间之比来表示。当温度为37℃时,以水的黏滞度为1,则全血的相对黏滞度为4~5,血浆为1.6~2.4。全血的黏滞度主要取决于血细胞比容的高低,血浆的黏滞度则主要取决于血浆蛋白的含量。因某种疾病使体内微循环血流速度显著减慢时,红细胞发生叠连和聚集,使血液的黏滞度增大,血流阻力增大,影响循环的正常进行。严重贫血的患者红细胞减少,血液黏滞性下降;而大面积烧伤的患者,血中水分大量渗出血管,血液浓缩使黏滞性增高。
(三)血浆渗透压
血浆渗透压约相当于300mmol/L或5790mmHg(770kPa)(详见本章第二节)。
(四)血浆的酸碱度
血浆的酸碱度保持相对恒定对机体生命活动十分重要。正常人血浆pH值为7.35~7.45。血浆pH值相对恒定主要依赖于血浆中的缓冲对和肺、肾的调节功能。血浆中主要缓冲对包括NaHCO 3/H 2CO 3、蛋白质钠盐/蛋白质和Na 2HPO 4/NaH 2PO 4,其中以NaHCO 3/H 2CO 3最为重要。血浆中缓冲物质对酸碱的缓冲作用,以及肾脏和肺不断地排出体内的酸或碱,使正常血浆pH值的变动范围极小,pH值低于6.9或者高于7.8时都将危及生命。
三、血液的功能
血液具有物质运输、免疫、防御、生理止血和缓冲血浆酸碱度等多种功能,对机体的生理活动和健康具有重要作用。血液的主要功能包括以下几方面:
(一)运输功能
血液在心血管系统中周而复始地流动,担负着重要的运输功能。其主要运输的物质有营养物质、无机盐、水、氧、二氧化碳、激素和酶等。随着血液的循环流动,营养物质和氧被运送到组织细胞,同时将组织中的代谢产物和二氧化碳运送到排泄器官排出体外。
(二)免疫功能
血液中的白细胞、免疫球蛋白、补体等,通过特异性和非特异性免疫反应对侵入的细菌等微生物及体内衰老、坏死的组织细胞进行吞噬、分解、清除。
(三)防御功能
血液中的血小板、凝血因子、促凝物质和纤维蛋白溶解物质,通过生理性止血、抗凝血与纤维蛋白溶解等作用,既能有效地防止出血,又能保持血管内血流畅通。
(四)维持内环境稳态
通过血液流动起到沟通内、外环境,沟通各组织、器官之间联系的作用,使细胞外液中各种物质组成和理化特性保持相对稳定;血液中含有多种缓冲物质,缓冲血浆中可能发生的酸碱变化,从而保持血浆pH的相对稳定。血液中含有大量的水分,能吸收体内产生的热量,并通过血液流动,将机体深部热量带至体表散发以维持体温相对稳定。
血浆中91%~93%是水分,其中溶解着多种电解质、小分子有机物质(营养物质、代谢产物、激素等)和一些气体(O 2、CO 2等)。由于这些溶质和水都很容易透过毛细血管壁与组织液相互交换,因此,血浆和组织液的溶质含量及理化性质变化基本是一致的。