8.1 人和動(dòng)物體內(nèi)含有大量的水

在正常情況下,人體水的攝入量與排出量是相等的。體內(nèi)以水作為基礎(chǔ)的液體稱為體液。和細(xì)胞外液細(xì)胞內(nèi)液是指細(xì)胞內(nèi)的體液。
細(xì)胞外液包括存在于組織間隙中的組織液和存在于血管、淋巴管等管內(nèi)的管內(nèi)液即血漿和淋巴等。
細(xì)胞通過細(xì)胞膜直接與組織液進(jìn)行物質(zhì)交換;而另一方面組織液又通過毛細(xì)血管壁與血漿進(jìn)行物質(zhì)交換。血漿在全身血管
中不斷流動(dòng),再通過胃、腸、腎、肺和皮膚等器官與外界進(jìn)行物質(zhì)交換。

8.2 血液的結(jié)構(gòu)與功能

8.2.1 血液是由血細(xì)胞懸浮在血漿中構(gòu)成的

1. 血漿
   人的血漿是淡黃色的液體,約占血液體積的53% (男)或58%(女),其中水分約占92%,還有溶于水的晶體物質(zhì)、膠體物質(zhì)等。血漿中的晶體物質(zhì)主要是鹽類,包括氯化鈉、氯化鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、磷酸氫二鈉及磷酸二氫鈉等。血漿滲透壓的絕大部分來自溶解于其中的晶體物質(zhì),特別是電解質(zhì)。由血漿中晶體物質(zhì)形成的滲透壓稱為晶體滲透壓。晶體物質(zhì)比較容易通過毛細(xì)血管壁,因此血漿和組織液之間的晶體滲透壓
   保持動(dòng)態(tài)平衡。
   血漿中的膠體物質(zhì)是血漿蛋白,含量為6%~8%。膠體滲透壓雖然很小,但由于血漿蛋白不能通過毛細(xì)血管壁,因此對于血管內(nèi)外的水平衡有重要的作用。如果血漿蛋白量低于正常值,血管內(nèi)的滲透壓低于血管外的滲透壓,水分便會(huì)向血管外轉(zhuǎn)移,組織間隙充水,形成水腫。長期營養(yǎng)不良,蛋白質(zhì)攝入量不足,便會(huì)出現(xiàn)水腫。
   血漿蛋白中主要有3種蛋白質(zhì):①清蛋白，清蛋白在3種蛋白質(zhì)中相對分子質(zhì)量較小,但分子數(shù)目多,而且含量大,80%的血漿膠體質(zhì)滲透壓是由它產(chǎn)生的。②球蛋白,血漿中約含2%左右，又分a1球蛋白、β球蛋白與γ球蛋白。球蛋白與某些物質(zhì)的運(yùn)輸及機(jī)體的免疫功能有關(guān)。③纖維蛋白原，血漿中僅含0.2%-0.4%。纖維蛋白原主要在血液凝固中起作用。
   此外,血漿中還有一些其他物質(zhì),如葡萄糖、氨基酸、少量的脂肪、酶、激素以及尿素、尿酸等。在空腹時(shí),每100mL人的全血中葡萄糖的含量為100mg
   2.血液的細(xì)胞成分
   血液通過離心分離可以分成血漿和有形成分兩部分。有形成分又可分為上層的白細(xì)胞和血小板,以及下層的紅細(xì)胞。

• 低等脊椎動(dòng)物的紅細(xì)胞是有細(xì)胞核的,但人和哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞在成熟的過程中失去了細(xì)胞核、高爾基體、中心粒、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和大部分線粒體。人的紅細(xì)胞像一個(gè)雙凹形的圓餅,周邊厚而中間薄。血紅蛋白中含有鐵,可與氧結(jié)合。紅細(xì)胞中另一種重要物質(zhì)是碳酸酐酶,它有助于二氧化碳的運(yùn)輸。紅細(xì)胞的主要功能是運(yùn)輸氧和二氧化碳。它的形狀和大小有利于氧和二氧化碳迅速穿越細(xì)胞。
• 人體的白細(xì)胞可以根據(jù)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有無顆粒分為顆粒細(xì)胞和無顆粒細(xì)胞。顆粒細(xì)胞中按照顆粒對染料的反應(yīng),又可分為中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞。無顆粒細(xì)胞可分為淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞。白細(xì)胞的主要功能是保護(hù)機(jī)體,抵抗外來微生物的侵襲。
• 血小板比紅細(xì)胞小,碟形,內(nèi)含許多顆粒。血小板起源于骨髓內(nèi)的巨核細(xì)胞。當(dāng)一個(gè)巨核細(xì)胞成熟時(shí),它的細(xì)胞質(zhì)分裂成幾千個(gè)近似圓盤形的血小板。因此血小板沒有細(xì)胞核,實(shí)際上不是完整的細(xì)胞,而是巨核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的碎片。但它具有獨(dú)立進(jìn)行代謝活動(dòng)的必要結(jié)構(gòu),所以它有活細(xì)胞的特性。血小板主要在凝血中發(fā)生作用。

8.2.2 血液有運(yùn)載物質(zhì)和聯(lián)系機(jī)體各部分的作用

血液運(yùn)送各種物質(zhì)可分為兩大類:

• 第一類是從體外吸收到體內(nèi)的物質(zhì)，其中有由消化管所吸收的營養(yǎng)素包括葡萄糖、氨基酸、脂肪、水、無機(jī)鹽和維生素,以及由肺所吸收的氧。這些物質(zhì)都是細(xì)胞新陳代謝所必需的,通過血液循環(huán)運(yùn)送到全身各部分,分別被各種細(xì)胞所吸收。
• 第二類是體內(nèi)細(xì)胞代謝的產(chǎn)物,又可分為兩類:一類是代謝所產(chǎn)生的廢物,如二氧化碳尿素等,由血液運(yùn)送到呼吸器官及排泄器官排出體外;另一類是激素,是某些細(xì)胞或組織所產(chǎn)生的具有特殊生理作用的物質(zhì),由血液運(yùn)送到它們所作用的組織或器官,使之發(fā)生一定的反應(yīng)。

8.2.3一次獻(xiàn)血200~300mL不會(huì)影響身體的健康

在失血后1~2h內(nèi),血漿中的水分和電解質(zhì)由組織液滲入血管中來補(bǔ)充,血量得以恢復(fù)。經(jīng)過一天左右,血漿中的蛋白質(zhì)可以恢復(fù),這是肝在失血后加速合成蛋白質(zhì)的結(jié)果。而血液中的紅細(xì)胞約需一個(gè)月左右才能恢復(fù)。實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于失血造成缺氧,引起腎產(chǎn)生的促紅細(xì)胞生成素增多,加速紅細(xì)胞生成。

8.2.4 血管破損時(shí)血液凝固可以堵塞漏洞

纖維蛋白原是一種可溶性的桿狀蛋白質(zhì),由肝產(chǎn)生,經(jīng)常存在于血漿中。在凝血酶的作用下,纖維蛋白原被切掉兩端的帶負(fù)電的小分子多肽,成為纖維蛋白單體。許多纖維蛋白單體連接成纖維蛋白,纖維蛋白形成網(wǎng)狀,使血液從液體變成凝膠。由于纖維蛋白原經(jīng)常存在于血液中,在正常情況下,血液中不能含有凝血酶。血液中原來只含有由肝所產(chǎn)生的凝血酶原。凝血酶原在凝血酶原激活物的作用下變成凝血酶。凝血酶原激活物是由原來沒有活性的凝血酶原激活物被另一種因素所激活的。如此上推,有一連串的這種反應(yīng)。這是由于有關(guān)的凝血因子與損傷的血管內(nèi)皮接觸,很可能是與損傷的內(nèi)皮下的膠原纖維接觸,就被激活成有活性的凝血因子,引起了凝血的連鎖反應(yīng)。在血漿中還存在著多種對抗凝血的抑制因素在發(fā)揮作用,使這種巨大的凝血潛力受到有效的控制。

8.2.5 輸血時(shí)必須血型相符

試驗(yàn)表明,將某個(gè)動(dòng)物的血液輸送給同種的另一動(dòng)物有時(shí)沒有危險(xiǎn),但有時(shí)會(huì)造成受血?jiǎng)游锏乃劳觥：髞戆l(fā)現(xiàn),動(dòng)物的血清有時(shí)能使同種的其他動(dòng)物的紅細(xì)胞凝集并溶血,這就是造成受血?jiǎng)游锼劳龅脑?。在正常情況下紅細(xì)胞是均勻分布在血液中的。當(dāng)加入同種其他個(gè)體的血清時(shí),有時(shí)可使均勻懸浮在血液中的紅細(xì)胞聚集成團(tuán),這便是凝集。這種紅細(xì)胞的凝集也是一種免疫反應(yīng)。
在人類的紅細(xì)胞上有凝集原(抗原），這是由鑲嵌在紅細(xì)胞膜上的糖蛋白原),這是由鑲嵌在紅細(xì)胞膜上的糖蛋白和糖脂形成的。在血清中有凝集素(抗體)。蘭德施泰納按照紅細(xì)胞和血清中凝集原與凝集素的不同,將血液分為4種主要類型。

8.2.6 Rh因子是輸血和妊娠中的重要因素

在白人中85%的人紅細(xì)胞上存在Rh因子,與抗Rh血清混合則發(fā)生凝集反應(yīng),這些人是Rh陽性(Rh)。15%的人的紅細(xì)胞與抗Rh血清混合不發(fā)生凝集反應(yīng),這些人是Rh陰性(Rh)。我國漢族和大部分少數(shù)民族中99%的人紅細(xì)胞上含有Rh因子,是Rh陽性,只有1%的人是Rh陰性。但有些少數(shù)民族中,Rh陰性的人較多,如苗族為12.3%,布依族為8.7%,塔塔爾族為15.8%,烏孜別克族為8.7%。因此,根據(jù)Rh因子的有無可以區(qū)分Rh陽性和Rh陰性兩種血型,這種血型系統(tǒng)稱為Rh血型系統(tǒng)。
大多數(shù)人的紅細(xì)胞上含有Rh因子,是Rh陽性，血清中沒有抗Rh凝集素。但是Rh陰性者如果通過輸血輸入Rh因子,血清中就會(huì)產(chǎn)生抗Rh凝集素。如果這個(gè)人再一次輸入Rh陽性者的血液時(shí),就會(huì)發(fā)生凝集反應(yīng),造成危害。所以在臨床上給患者重復(fù)輸血,即使是同一供血者也應(yīng)重作交叉配血試驗(yàn),以免由于Rh血型不配合發(fā)生意外事故。如果Rh陰性的婦女與Rh陽性的男子結(jié)婚,由于Rh因子是顯性遺傳,胎兒將是Rh陽性。Rh陽性胎兒的紅細(xì)胞上的Rh因子如果由于某些原因進(jìn)入母體血液,會(huì)使母體產(chǎn)生抗Rh凝集素?？筊h凝集素又經(jīng)過胎盤進(jìn)人胎兒循環(huán),使胎兒的紅細(xì)胞凝集、破壞,這可以導(dǎo)致胎兒嚴(yán)重貧血,甚至死亡。這種嚴(yán)重的胎兒貧血癥往往發(fā)生在第二胎,因?yàn)樵诘谝惶シ置鋾r(shí)胎盤從子宮分離,引起流血,一部分胎兒的血液進(jìn)入母體循環(huán),使母體產(chǎn)生抗Rh凝集素再作用于第二胎產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。這位婦女由于血液中已具有抗Rh凝集素,如果再輸人Rh陽性者的血液也會(huì)使紅細(xì)胞凝集,發(fā)生嚴(yán)重的反應(yīng)。

8.3 哺乳動(dòng)物的心臟血管系統(tǒng)

8.3.1 血液在人的心臟血管系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)

在脊椎動(dòng)物,血液循環(huán)是在封閉的心血管系統(tǒng)中進(jìn)行的。這個(gè)系統(tǒng)包括一套輸血的管道(血管)和一個(gè)推動(dòng)血液流動(dòng)的泵(心臟)。人和哺乳動(dòng)物有兩個(gè)循環(huán)(體循環(huán)和肺循環(huán)),都是起源于心臟,又回到心臟。人和哺乳動(dòng)物的心臟是一個(gè)中空的肌肉器官,被縱中隔和橫中隔分為四部分。縱中隔將心臟分為左心、右心,而橫中隔又將這兩部分分為心房和心室。心臟有節(jié)奏地收縮把血液擠出去,血液從右心室流出經(jīng)過肺回到左心房,這是肺循環(huán)(稱小循環(huán))。血液由左心房進(jìn)入左心室,再由左心室流出,經(jīng)過各種器官組織回到右心房,這是體循環(huán)(稱大循環(huán))。血液從右心房進(jìn)入右心室再流出,又開始了另一次的循環(huán)。在這兩個(gè)循環(huán)中,從心臟輸送血液出去的管道稱為動(dòng)脈,從肺或其他組織輸送血液回心臟的管道稱為靜脈。在體循環(huán)中,從心臟發(fā)出的大動(dòng)脈稱為主動(dòng)脈,從主動(dòng)脈再分出動(dòng)脈到各器官和組織。動(dòng)脈再分出微動(dòng)脈。動(dòng)脈管壁(包括微動(dòng)脈的管壁)都是由內(nèi)皮細(xì)胞、肌肉層和結(jié)締組織層所組成的,因此,血液中運(yùn)送的各種物質(zhì)不能透過動(dòng)脈壁與組織交換。微動(dòng)脈再分成大量的很細(xì)很薄的管道,稱為毛細(xì)血管。毛細(xì)血管只由單層內(nèi)皮細(xì)胞組成,血液和組織之間的物質(zhì)交換都是通過毛細(xì)血管進(jìn)行的。毛細(xì)血管匯合成微靜脈,進(jìn)一步再匯合成靜脈。

8.3.2 血液循環(huán)的動(dòng)力來自心臟的搏動(dòng)

血液循環(huán)的動(dòng)力來自心臟的收縮。心臟和靜脈管中的瓣膜則決定血液的方向。每次心臟搏動(dòng),由收縮到舒張的過程稱動(dòng)周期。首先兩個(gè)心房同時(shí)收縮,接著心房舒張；然后兩個(gè)心室同時(shí)收縮,接著心室舒張器臟每分鐘大約收縮70次,每次大約0.85。
一個(gè)正常成年人的心率在每分鐘60~100次的范圍內(nèi)變動(dòng)。在心動(dòng)周期中,心臟中的壓力和血流都在發(fā)生變化。當(dāng)心房收縮時(shí),心房內(nèi)壓力升高,將血液注入心室。接著心房舒張,心室收縮,心室內(nèi)壓力升高,血液向心房方向回流,推動(dòng)房室瓣關(guān)閉。心室內(nèi)壓力繼續(xù)升高,直到心室內(nèi)壓力超過主動(dòng)脈(或肺動(dòng)脈)的壓力,血液沖開主動(dòng)脈瓣(或肺動(dòng)脈瓣),射入主動(dòng)脈(或肺動(dòng)脈)。接著心室舒張,室內(nèi)壓降低,主動(dòng)脈瓣(或肺動(dòng)脈瓣)關(guān)閉。當(dāng)心室內(nèi)壓力低于心房內(nèi)壓力時(shí),房室瓣開放,血液從心房流入心室。如此周而復(fù)始,循環(huán)不已。

8.3.3 起搏點(diǎn)決定心臟搏動(dòng)的節(jié)奏

心臟由心肌構(gòu)成。心肌也是橫紋肌,它的基本結(jié)構(gòu)與骨骼肌相似。不過骨骼肌的肌纖維呈柱狀,細(xì)長,多細(xì)胞核;而心肌細(xì)胞較短,單核,細(xì)胞與細(xì)胞之間有多種形式的密切聯(lián)系,心室肌細(xì)胞有分支。心臟的自動(dòng)性節(jié)律起源于心臟的一定部位,這個(gè)部位稱為起搏點(diǎn)。
哺乳動(dòng)物的心肌分化出一類心肌細(xì)胞,構(gòu)成特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)。這類細(xì)胞大多具有自動(dòng)產(chǎn)生節(jié)律性興奮的能力,主要功能是產(chǎn)生和傳導(dǎo)興奮。特殊傳導(dǎo)系統(tǒng)包括竇房結(jié)、房室結(jié)、房室束和浦肯野纖維。興奮由右心房壁上的竇房結(jié)開始,一方面向四周
的心房肌傳播。當(dāng)竇房結(jié)由于疾病遭受損傷不能正常起搏時(shí),房室結(jié)就起而代之,成為起搏點(diǎn)。房室結(jié)最大的節(jié)律為每分鐘40~50次,雖然比竇房結(jié)的節(jié)律慢一些,但仍可驅(qū)動(dòng)整個(gè)心臟。有位患者在竇房結(jié)喪失功能后依靠房室結(jié)又生活了20年。如果兩個(gè)起搏點(diǎn)都受到損害不能工作時(shí),現(xiàn)在仍然可以在體內(nèi)安裝起搏器人工起搏。起搏器發(fā)出有節(jié)律的電脈沖使心臟產(chǎn)生有節(jié)律的搏動(dòng)。

3.4血管的結(jié)構(gòu)與它們的功能相適應(yīng)

微動(dòng)脈位于動(dòng)脈與毛細(xì)血管之間。微動(dòng)脈的管壁內(nèi)肌纖維成分相對地比較多,大多是環(huán)行平滑肌纖維。環(huán)行平滑肌纖維長度的變化可以迅速改變這些血管的口徑。它的口徑的變化一方面可以調(diào)節(jié)血液從動(dòng)脈流出的速度,從而調(diào)節(jié)動(dòng)脈內(nèi)的血量和血壓;另一方面又可調(diào)節(jié)控制進(jìn)入器官組織的血量,調(diào)整血液的分布。在整個(gè)血管系統(tǒng)中,在主動(dòng)脈、動(dòng)脈等部分壓力下降很少,而微靜脈與右心房之間的壓力下降也很少,大部分壓力下降發(fā)生在微動(dòng)脈和毛細(xì)血管的兩端,由此可以推論這一部分血管的阻力必然很大。
靜脈首要的功能是從身體各部分的毛細(xì)血管將血液引導(dǎo)回心臟。靜脈的管壁比動(dòng)脈的薄得多,彈性也較低。主要靜脈的管內(nèi)橫切面積是相應(yīng)動(dòng)脈的2倍,從組織接納血液的小靜脈的內(nèi)切面積是供應(yīng)血液的小動(dòng)脈的67倍。靜脈中的血量約為血液總量的一半,而且血壓很少超過。因此,靜脈系統(tǒng)還起著貯血庫的作用。

8.3.5 毛細(xì)血管是物質(zhì)交換的場所

微循環(huán)是指在封閉式血液循環(huán)系統(tǒng)中介于微動(dòng)脈與微靜脈之間的一套微細(xì)的血管系統(tǒng)(包括微動(dòng)脈、毛細(xì)血管、微靜脈等)中的血液循環(huán)。血液和組織液之間的物質(zhì)交換是通過微循環(huán)中的毛細(xì)血管來進(jìn)行的。
毛細(xì)血管剛剛可使紅細(xì)胞通過。它遍布全身,伸入水中每個(gè)器官和組織,形成一個(gè)非常龐大的毛細(xì)血管網(wǎng),在體內(nèi)很少有細(xì)胞與毛血管的距離超過25μm的?？梢哉f是人體最大的器官。毛細(xì)血管壁具有很大的通透性。研究脊椎動(dòng)物的血漿和組織液發(fā)現(xiàn),它們除蛋白質(zhì)含量外其他的成分相同。人的血漿蛋白含量約為6.8%,而組織液約含蛋白質(zhì)2.6%。各種離子、氨基酸、糖和其他溶質(zhì)在血漿和組織液中的濃度都相同。所以組織液是血液的超濾液。
毛細(xì)血管中的血液與細(xì)胞間隙中的組織液之間的物質(zhì)交換絕大部分是通過擴(kuò)散進(jìn)行的。組織的生理活動(dòng)形成了毛細(xì)血管內(nèi)外各種溶質(zhì)的濃度梯度,順著濃度梯度產(chǎn)生了有關(guān)溶質(zhì)的凈流量。通過毛細(xì)血管壁的交換是很迅速的,這是由于細(xì)胞之間存在裂隙,細(xì)胞上有孔道,細(xì)胞膜的通透性很大和擴(kuò)散距離很短(不超過25μm)。通過擴(kuò)散,循環(huán)的血液向細(xì)胞供給營養(yǎng)物質(zhì),清除新陳代謝所產(chǎn)生的廢物。

8.3.6 怎樣測量人體的血壓