这是一篇不严谨的生理学笔记，提取了教材中对非医学生也同样实用的知识点。大部分内容直接摘抄自文末参考教材中的人卫生理学第十版。
血液的生理概述
血液由血浆和悬浮于其中的血细胞组成。
血浆
血浆是一种晶体物质溶液，包括水和溶解于其中的多种电解质、小分子化合物和气体。由于这些溶质很容易透过毛细血管壁，所以血浆中电解质的含量与组织液中基本相同。
由表可见血浆与组织液的主要差别在与后者蛋白含量甚少，这是因为血浆蛋白分子很大，不易透过毛细血管壁。用盐析法可将血浆蛋白分为白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原三类。除 γ-球蛋白来自浆细胞外，白蛋白和大多数球蛋白由肝脏产生。肝病时白蛋白减少，γ-球蛋白增高，常引起血浆白蛋白/球蛋白的比值下降（正常人为 1.5 ~ 2.5）。
血浆蛋白的主要功能是:
- 形成血浆胶体渗透压
- 与激素可逆性结合，维持激素在血浆中相对较长的半衰期
- 作为载体运输脂质、维生素、代谢废物等低分子物质
- 参与血液凝固、抗凝和纤溶等生理过程
- 抵御病原微生物的入侵
- 营养功能
血细胞
血细胞可分为红细胞、白细胞和血小板三类，其中红细胞的数量最多，约占血细胞总数的 99%，白细胞数量最少。血细胞在血液中所占容积的百分比称为血细胞比容。正常成年男性的血细胞比容为 40%~50%，成年女性为 37%~48%，新生儿约为 55%。由于血液中白细胞和血小板仅占总容积的 0.15%~1%，故血细胞比容可反映血液中红细胞的相对浓度。贫血患者血细胞比容降低。
血液的理化特性
血液的黏滞度
血液黏滞度常以全血或血浆流过等长的毛细管所用的时间之比来表示。如果水的黏度为 1，则全血的黏度为 4~5，血浆的黏度为1.6~2.4（温度为 37°C时）。当温度不变时，全血的黏度和血浆的黏度分别主要决定于血细胞比容的高低和血浆蛋白含量的多少。
血浆渗透压
溶液渗透压的高低取决于单位体积溶液中溶质颗粒数目的多少，而与溶质的种类和颗粒的大小无关。血浆的渗透压主要来自溶解于其中的晶体物质。
由晶体物质所形成的渗透压称为晶体渗透压，80% 来自 Na+ 和 Cl-。由蛋白质所形成的渗透压称为胶体渗透压。由于蛋白质分子大，数量少，对血浆渗透压的贡献仅有约 0.4 %，其中由于白蛋白的分子量小，其分子数量远多于其他血浆蛋白，故血浆胶体渗透压的 75%~80% 来自白蛋白。
水和晶体物质可自由通过毛细血管壁，故血浆与组织液中晶体物质的浓度以及晶体渗透压基本相等。血浆蛋白不易通过毛细血管壁，当血浆蛋白浓度发生变化时将改变毛细血管两侧的胶体渗透压，而影响毛细血管两侧的水的平衡。因此，虽然血浆胶体渗透压较低，但在调节血管内、外水的平衡和维持正常的血浆容量中起重要的作用。当发生肝、肾疾病或营养不良导致血浆蛋白降低时，可因血浆胶体渗透压的降低导致毛细血管处组织液滤过增多而出现组织水肿。
在临床上和生理实验中所使用的各种溶液，其渗透压与血浆渗透压相等，称为等渗溶液。须指出的是，并非每种物质的等渗溶液都能使悬浮于其中的红细胞保持其正常形态和大小，如 1.9% 的尿素溶液虽然与血浆等渗，但将红细胞置于其中后，立即发生溶血。这是因为尿素分子可自由通过红细胞膜，并依其浓度梯度进入红细胞，导致红细胞内渗透压增高，水进入细胞，使红细胞肿胀破裂而发生溶血; NaCl 却不易通过红细胞膜，因而不会发生上述现象。一般把能够使悬浮于其中的红细胞保持正常形态和大小的溶液称为等张溶液。
血浆 pH
正常人血浆 pH 为 7.35~7.45。血浆 pH 的相对恒定有赖于血浆内的缓冲物质，以及肺和肾的正常功能。血浆内的缓冲物质主要包括 NaHCO3/H2CO3、蛋白质钠盐 / 蛋白质和 Na2HPO4/NaH2PO4 三对缓冲对，其中 NaHCO3/H2CO3 最重要，其比值为 20。当血浆 pH 低于 7.35 时，称为酸中毒，高于 7.45时称为碱中毒。血浆 pH 低于 6.9 或高于 7.8 时都将危及生命。
血细胞生理
血细胞生成的部位和一般过程
根据造血细胞的功能和形态特征，一般把造血过程分为造血干细胞、造血祖细胞和形态可辨认的前体细胞三个阶段。
造血干细胞可通过对称性有丝分裂产生两个完全相同的子代干细胞，也通过非对称性有丝分裂产生一个子代干细胞和一个早期祖细胞。
造血祖细胞已经限定了进一步分化的方向，虽具有较强的增殖能力，但细胞分裂的方式转变为对称性有丝分裂，边增殖边分化，不再具有自我更新能力，寿命有限，其数量的维持只能依赖于造血干细胞的增殖、分化来补充。由于造血祖细胞的分化与增殖同步进行，因此，造血祖细胞不是单一的群体，其生物学特性不完全相同，早期造血祖细胞仍具有多个方向分化能力，晚期造血祖细胞则定向分化为各系前体细胞。
在前体细胞阶段，造血细胞已发育成为形态学上可辨认的各系幼稚细胞，这些细胞进一步分化成熟，便成为具有特殊功能的各类终末血细胞，然后有规律地释放入血液循环。
在进行造血干细胞移植时，造血干细胞的定居、增殖、分化仅局限于造血组织，这表明造血的发生需要适宜的造血微环境。基质细胞是指骨髓中的网状细胞、内皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、脂肪细胞、成骨细胞以及骨髓基质干细胞等多种细胞。这些细胞产生细胞因子，调节造血干细胞的增殖与分化，为造血干细胞提供营养和黏附的场所。造血干细胞经静脉输入能很快归巢至骨髓，与其表达相应黏附蛋白有关。
机体在受到某些物理因素（如 γ 射线、X 射线等）、化学因素（如氯霉素、苯等）和生物因素（如病毒等）等损害时，造血干细胞可发生质的异常和量的减少，或造血微环境的缺陷，引起再生障碍性贫血，血液中全血细胞减少。造血干细胞的恶性突变可引起白血病的发生。
红细胞
红细胞是血液中数量最多的血细胞。红细胞的主要功能是运输 $O_2$ 和 $CO_2$。红细胞内的蛋白质主要是血红蛋白，因此血液呈红色。我国成年男性红细胞的数量为 $(4.3 \sim 5.8) \times 10^{12}/L$，血红蛋白浓度为 $130\sim 175g/L$，女性红细胞的数量为 $(3.8 \sim 5.1)×10^{12}/L$，血红蛋白浓度为 $115\sim 150g/L$。正常人的红细胞数量和血红蛋白浓度不仅有性别差异，还可因年龄、生活环境和机体功能状态不同而有差异。例如，儿童低于成年人(但新生儿高于成年人);高原居民高于平原居民;妊娠后期因血浆量增多而致红细胞数量和血红蛋白浓度相对减少。
正常的成熟红细胞无核，呈双凹圆碟形，且维持该形态须消耗能量。成熟的红细胞无线粒体，从血浆摄取葡萄糖进行糖酵解是其获得能量的唯一途径。
红细胞的生理特征
可塑变形性：正常红细胞在外力作用下具有变形的能力，外力撤销后又可恢复其正常的双凹圆碟形。红细胞在全身血管中循环运行时，须通过变形才能通过比它小的毛细血管和血窦孔隙。双凹圆碟形的几何形态使红细胞具有更大的表面积和体积比值，这使得红细胞在受到外力时更容易变形。
悬浮稳定性：将抗凝血静置于垂直的血沉管，尽管红细胞的比重大于血浆，但正常时红细胞下沉缓慢，表明红细胞能相对稳定地悬浮于血浆中。红细胞能相对稳定地悬浮于血浆中，是由于红细胞与血浆之间的摩擦力阻碍了红细胞的下沉。双凹圆碟形的红细胞具有较大的表面积与体积之比，所产生的摩擦力较大，故红细胞下沉缓慢。
若红细胞彼此以凹面相贴，称为红细胞叠连。发生叠连后，红细胞团块的总表面积与总体积之比减小，摩擦力相对减小而红细胞沉降率加快。决定红细胞叠连快慢的因素不在于红细胞本身，而在于血浆成分的变化。
通常血浆中纤维蛋白原、球蛋白和胆固醇的含量增高时，可加速红细胞叠连和沉降率;血浆中白蛋白、卵磷脂的含量增多时则可抑制叠连发生，使沉降率减慢。这是因为正常红细胞表面带有负电荷而互相排斥不发生叠连，带正电荷的纤维蛋白原和球蛋白可中和红细胞表面的负电荷而促进红细胞叠连，使红细胞沉降率加快，而带负电荷的白蛋白可抑制红细胞叠连，降低红细胞沉降率。在某些疾病(如活动性肺结核、风湿热等)时，炎症因子可促进肝脏纤维蛋白原的合成，引起红细胞沉降率加快。
渗透脆性：红细胞在低渗盐溶液中发生膨胀破裂的特性称为红细胞渗透脆性。红细胞对低渗盐溶液具有一定的抵抗力，且同一个体的红细胞对低渗盐溶液的抵抗力并不相同。生理情况下，衰老红细胞对低渗盐溶液的抵抗力低，即脆性高;而初成熟的红细胞的抵抗力高，即脆性低。有些疾病可影响红细胞的脆性，如遗传性球形红细胞增多症患者的红细胞脆性变大，故测定红细胞的渗透脆性有助于某些疾病的临床诊断。
红细胞生成的调节
正常成年人每天约产生 $2×10^{11}$ 个红细胞。骨髓是成年人生成红细胞的唯一场所。红骨髓内的造血干细胞首先分化成为红系造血祖细胞，再经过原红细胞、早幼红细胞、中幼红细胞、晚幼红细胞和网织红细胞的阶段，最终成为成熟的红细胞。
网织红细胞进入血液循环后通过自噬清除残留的线粒体、核糖体等细胞器发育为成熟红细胞，此过程需 1~2 天。由于网织红细胞持续时间较短，外周血中网织红细胞的数量只占红细胞总数的 0.5%~1.5%。当骨髓造血功能增强时，大量网织红细胞释放入血，血液中网织红细胞计数可高达 30%~50%。
$1.$ 红细胞生成所需物质 在红细胞生成的过程中，需要有足够的蛋白质、铁、叶酸和维生素 B12 的供应。蛋白质和铁是合成血红蛋白的重要原料，而叶酸和维生素 B12 是红细胞成熟所必需的物质。
(1) 铁: 铁是合成血红蛋白的必需原料。正常成年人体内共有铁 3~4g，其中约 67% 存在于血红蛋白中。血红蛋白的合成从原红细胞开始，持续到网织红细胞阶段。成人每天需要 20~30mg 的铁用于红细胞生成，但每天仅须从食物中吸收 1mg 以补充排泄的铁，其余 95% 来自体内铁的再利用。
(2) 叶酸和维生素 B12: 正常情况下，食物中叶酸和维生素 B12的含量能满足红细胞生成的需要，但维生素 B12 的吸收需要内因子的参与。内因子由胃黏膜的壁细胞产生，促进维生素 B12 在回肠远端的吸收。当胃大部分切除或胃的壁细胞损伤时，机体缺乏内因子，或体内产生抗内因子抗体，或回肠末端被切除后，均可因维生素 B12 吸收障碍而导致巨幼细胞贫血。但在正常情况下，体内储存有 4~5mg 维生素 B12，而红细胞生成每天仅需 2~5μg，故当维生素 B12 吸收发生障碍时，常在 3~5 年后才出现贫血。正常人体内叶酸的储存量为 5~20mg，每天叶酸的需要量约为 200μg，当叶酸摄入不足或吸收障碍时，3~4 个月后可发生巨幼细胞贫血。
$2.$ 红细胞生成的调节
(1) 促红细胞生成素(EPO):动物实验表明，将失血性贫血动物的血浆输入正常动物体内，可引起正常动物的红细胞生成增多，表明贫血动物体内产生了某种可促进红细胞生成的体液因子。EPO 是机体红细胞生成的主要调节物。血浆 EPO 的水平与血液血红蛋白的浓度呈负相关，严重贫血时血浆中 EPO 浓度可增高 1000 倍左右。贫血时体内 EPO 增高可促进红细胞生成;而红细胞增高时，EPO 分泌则减少，这一负反馈调节使血中红细胞的数量能保持相对稳定。
肾是产生 EPO 的主要部位。肾皮质肾小管周围的间质细胞(主要是成纤维细胞)可产生 EPO。与一般内分泌细胞不同的是，肾内没有 EPO 的储存。缺 O2 可迅速引起 EPO 基因表达增加，从而使EPO 的合成和分泌增多。EPO 的半衰期($t_{1/2}$)为 4~12 小时。切除双肾后，血浆中 EPO 的浓度急剧降低。生理情况下，血浆中有一定量的 EPO，可维持正常的红细胞生成。完全缺乏 EPO 时，骨髓中几乎没有红细胞生成。而存在大量 EPO 时，只要提供足够的造血原料，红细胞的生成可比正常时提高 10 倍。组织缺氧是促进 EPO 分泌的生理性刺激因素。任何引起肾氧气供应不足的因素，如贫血、缺氧或肾血流量减少，均可促进 EPO 的合成与分泌，使血浆 EPO 含量增加。实验显示，机体在低氧环境中数小时 EPO 即可产生增多，于 24 小时达峰值。因此，双肾实质严重破坏的晚期肾脏病患者常因缺乏 EPO 而发生肾性贫血。正常人从平原进入高原低氧环境后，由于肾产生 EPO 增多，可使外周血液的红细胞数量和血红蛋白含量增高。
正常人体内有 5%~10% 的 EPO 是由肾外组织(如肝)产生的，故双肾严重破坏而依赖人工肾生存的尿毒症患者，体内仍有少量 EPO 促使骨髓继续产生红细胞。
(2) 性激素:雄激素可提高血浆中 EPO 的浓度，促进红细胞的生成。此外，也有实验显示，雄激素刺激骨髓红系祖细胞增殖的效应先于体内 EPO 的增加，这表明雄激素也可直接刺激骨髓，促进红细胞生成。雄激素还可促进血红蛋白的合成。雌激素可降低红系祖细胞对 EPO 的反应，抑制红细胞的生成。雄激素和雌激素对红细胞生成的不同效应，可能是成年男性红细胞数和血红蛋白量高于女性的原因之一。
此外，还有一些激素，如甲状腺激素、肾上腺皮质激素和生长激素等可改变组织对氧的要求而间接促进红细胞生成。转化生长因子 β、干扰素 γ 和肿瘤坏死因子等可抑制早期红系祖细胞的增殖，对红细胞的生成起负性调节作用，这可能与慢性炎症状时发生炎症性贫血有关。
红细胞的破坏
正常人红细胞的平均寿命为 120 天。每天约有 0.8% 的衰老红细胞被破坏。90% 的衰老红细胞被巨噬细胞吞噬。由于衰老红细胞的变形能力减退，脆性增高，难以通过微小的孔隙，因此容易滞留于脾、肝和骨髓中而被巨噬细胞所吞噬，这种红细胞的破坏称为血管外破坏。脾功能亢进时可因红细胞破坏过多而引起贫血。巨噬细胞吞噬红细胞后，将血红蛋白消化，释出铁、氨基酸和胆红素，其中铁和氨基酸可被重新利用，而胆红素则由肝排入胆汁，最后排出体外。此外，还有 10% 的衰老红细胞在血管中受机械冲击而破损，称为血管内破坏。血管内破坏所释放的血红蛋白立即与血浆中的触珠蛋白结合，进而被肝摄取。当血管内的红细胞大量破坏，血浆中血红蛋白浓度过高而超出触珠蛋白的结合能力时，未能与触珠蛋白结合的血红蛋白将经肾排出，出现血红蛋白尿。红细胞破坏过多可引起溶血性贫血。
白细胞
白细胞为无色、有核的细胞,在血液中一般呈球形。白细胞可分为五类，在数量上，中性粒细胞占 50%~70%,嗜酸性粒细胞占 0.5%~5%,嗜碱性粒细胞占 0%~1%,单核细胞占 3%~8%,淋巴细胞占 20%~40%。我们常说的巨噬细胞就是由单核细胞发育而来。
正常人血液中白细胞的数量可因年龄和机体状态有所变化：新生儿白细胞数较
高;下午白细胞数稍高于早晨;进食、疼痛、情绪激动、剧烈运动、妊娠末期和分娩等可使白细胞数显著增多。
白细胞主要通过两种方式抵御外源性病原生物的入侵:通过吞噬作用清除入侵的细菌和病毒;通过形成抗体和致敏淋巴细胞来破坏或灭活入侵的病原体。除淋巴细胞外,所有的白细胞都能伸出伪足做变形运动,凭借这种运动,白细胞得以穿过毛细血管壁,这一过程称为血细胞渗出。
$1.$ 中性粒细胞 中性粒细胞是血液中主要的吞噬细胞,其变形游走能力和吞噬活性均较强。中性粒细胞作为体内游走速度最快的细胞,是首先到达炎症部位的效应细胞。6 小时左右局部中性粒细胞的数目达高峰,可增高 10 倍以上。中性粒细胞吞噬细菌后立即启动非氧杀菌和杀菌能力更强的依氧杀菌过程。前者通过胞质颗粒中所含有的抗菌性蛋白分子对细菌进行非氧杀伤;后者通过产生大量的活性氧基团进行依氧杀菌。杀菌后中性粒细胞通过溶酶体中溶酶体酶分解细菌。当中性粒细胞吞噬 3~20 个细菌后,其本身即解体,释放的各种溶酶体酶又可溶解周围组织而形成脓。炎症发生时,炎症产物可使骨髓内储存的中性粒细胞大量释放而使外周血液的中性粒细胞数目显著增高,有利于更多的中性粒细胞进入炎症区域。此外,中性粒细胞还可吞噬和清除衰老的红细胞和抗原 - 抗体复合物等。
$2.$ 单核细胞 从骨髓进入血液的单核细胞是尚未成熟的细胞。单核细胞在血液中停留约 1 天后迁移至组织中,继续发育成巨噬细胞。巨噬细胞的体积可增大 5~10 倍,比中性粒细胞有更强的吞噬能力,可吞噬更多的细菌(多达 100 个)、更大的细菌和颗粒(包括红细胞)。激活的单核吞噬细胞对肿瘤和病毒感染细胞具有强大的杀伤能力。
此外,单核细胞还可在组织中发育成树突状细胞。树突状细胞仅有微弱的吞噬活性,不直接参与宿主的防御功能,但它的抗原提呈能力远强于巨噬细胞,为目前所知功能最强的抗原提呈细胞,是机体特异免疫应答的始动者。
$3$. 嗜酸性粒细胞 血液中嗜酸性粒细胞的数目有明显的昼夜周期性波动,清晨细胞数减少,午夜时细胞数增多。体内嗜酸性粒细胞主要存在于组织中,为血液中嗜酸性粒细胞的 100 倍。
它虽有较弱的吞噬能力,可选择性地吞噬抗原 - 抗体复合物,但吞噬缓慢,基本上无杀菌作用,在抗细菌感染防御中不起主要作用。嗜酸性粒细胞主要功能有:1限制嗜碱性粒细胞和肥大细胞在I型超敏反应;2是机体对抗蠕虫幼体感染的主要防御机制，嗜酸性粒细胞可黏着于多种蠕虫的幼虫上,释放颗粒内所含的 MBP、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白和过氧化物酶等,损伤幼虫虫体,但对成虫无损伤作用。当机体发生过敏反应和寄生虫感染时,常伴有嗜酸性粒细胞增多。
此外,在某些情况下,嗜酸性粒细胞也可导致组织损伤。嗜酸性粒细胞可释放多种促炎介质及主要碱性蛋白,对支气管上皮具有毒性作用,并能诱发支气管痉挛,目前认为嗜酸性粒细胞是哮喘发生发展中组织损伤的主要效应细胞。
$4.$ 嗜碱性粒细胞 嗜碱性粒细胞的胞质中存在较大的碱性染色颗粒,颗粒内含有肝素、组胺、嗜酸性粒细胞趋化因子 A 等。当嗜碱性粒细胞被活化时,不仅能释放颗粒中的介质,还可合成释放白三烯(过敏性慢反应物质)和 IL-4 等细胞因子。
嗜碱性粒细胞释放的肝素具有抗凝血作用,有利于保持血管的通畅,使吞噬细胞能够到达抗原入侵部位而将其破坏。组胺和过敏性慢反应物质可使毛细血管壁通透性增加,引起局部充血水肿,并可使支气管平滑肌收缩,从而引起荨麻疹、哮喘等I型超敏反应症状。
$5.$ 淋巴细胞 淋巴细胞在免疫应答反应过程中起核心作用。根据细胞生长发育的过程、细胞表面标志和功能的不同,可将淋巴细胞分成 T 淋巴细胞、B 淋巴细胞和自然杀伤细胞(NK)三大类。T 淋巴细胞主要与细胞免疫有关,B 淋巴细胞主要与体液免疫有关,而 NK 细胞则是机体固有免疫的重要执行者,能够直接杀伤被病毒感染的自身细胞或者肿瘤细胞。
白细胞的生成和调节
白细胞也起源于骨髓中的造血干细胞。机体炎症反应时促进骨髓中性粒细胞和单核细胞的生成是机体抗感染防御的重要机制。炎症组织内活化的巨噬细胞(主要来源)、内皮细胞、成纤维细胞可分泌 GM-CSF、G-CSF、M-CSF等。
GM-CSF 能刺激中性粒细胞、单核细胞和嗜酸性粒细胞的生成。其与骨髓基质细胞产生的干细胞因子联合作用,还可刺激早期造血干细胞与祖细胞的增殖与分化。
G-CSF 和 M-CSF 分别促进粒细胞和单核细胞的生成。
G-CSF 还能动员骨髓中的干细胞与祖细胞进入血液，在进行造血干细胞移植（骨髓捐献）前会注射 G-CSF，使造血干细胞更易于采集。
白细胞的破坏
循环血液只是将白细胞从骨髓和淋巴组织运送到机体所需部位的通路,白细胞在血液中停留的时间较短。一般来说,中性粒细胞在循环血液中停留 6~8 小时即进入组织, 4~5 天后即衰老死亡或经消化道排出;若有细菌入侵,中性粒细胞会在吞噬过量细菌后,因释放溶酶体酶而发生“自我溶解”,与破坏的细菌和组织碎片共同形成脓液。单核细胞会在血液中停留 1 天左右,然后进入组织,并发育成巨噬细胞,在组织中可生存 3 个月左右。嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞在组织中可分别生存 8~12 天和 12~15 天。
血小板
血小板的体积小,无细胞核,呈双面微凸的圆盘状,直径为 2~3μm。当血小板与玻片接触或受刺激时,可伸出伪足而呈不规则形状。
血小板膜上有多种糖蛋白,它们具有受体功能。如 GPIb/IX/V 是由 GPIb、GPIX 和 GPV 通过非共价键组成的糖蛋白复合物,可与血管性血友病因子(vWF)结合。
正常成年人血液中的血小板数量为 $(100 \sim 300) \times 10^{9}/L$ 。正常人血小板计数可有 6%~10% 的变动范围,通常午后较清晨高,冬季较春季高,剧烈运动后和妊娠中、晚期升高,静脉血的血小板数量较毛细血管血液高。
血小板有助于维持血管壁的完整性。临床实践中早已观察到,当血小板数降至 $50 \times 10^9/L$ 时,患者的毛细血管脆性增高,微小的创伤或仅血压升高即可使之破裂出现小的出血点,在皮肤黏膜出现瘀点或紫癜,称为血小板减少性紫癜。血小板维持血管壁的完整性的机制尚未完全阐明。但血小板过多(大于 $1 000\times 10^9/L$) 易发生血栓性疾病。
血小板的生理特性
$1.$ 粘附 血小板不能粘附于正常内皮细胞表面。当血管受损时，vWF 首先结合于内皮下暴露的胶原纤维,引起 vWF 变构,获得与血小板膜上的 GPIb/IX/V结合的能力,从而使血小板黏附于胶原纤维上。因此, vWF 是血小板黏附于胶原纤维的桥梁。
$2.$ 释放 血小板受刺激后将储存在致密体、α-颗粒或溶酶体内的物质排出的现象，称为血小板释放。许多由血小板释放的物质可进一步促进血小板的活化、聚集,加速止血过程。
$3.$ 聚集 血小板与血小板之间的相互黏着,称为血小板聚集。当血小板黏附于血管破损处时或在致聚剂的激活下,GPIIb/IIIa 活化,与纤维蛋白原的亲和力增高,在 $Ca^{2+}$ 的作用下纤维蛋白原可与之结合,从而连接相邻的血小板,充当聚集的桥梁,使血小板聚集成团。
阿司匹林可抑制环氧合酶而减少 $TXA_2$ 的生成,具有抗血小板聚集的作用。此外,血管内皮细胞中含有前列环素合成酶,可使 $PGH_2$ 转化为前列环素($PGI_2$)。$PGI_2$ 与 $TXA_2$ 的作用相反，可提高血小板内 $cAMP$ 的含量,具有较强的抑制血小板聚集和舒张血管的作用。正常情况下,血管内皮产生的 $PGI_2$ 与血小板生成的 $TXA_2$ 之间保持动态平衡,使血小板不发生聚集。若血管内皮受损,局部 $PGI_2$ 生成减少,将有利于血小板聚集的发生。此外,血管内皮细胞还可释放一氧化氮(NO)。$NO$ 与 $PGI_2$ 相似,可抑制血小板聚集。但 $NO$ 抑制聚集的效应是通过提高血小板内 $cGMP$ 含量实现的。
$4$. 收缩 血小板具有收缩能力。在血小板中存在着类似肌细胞的收缩蛋白系统,包括肌动蛋白、肌球蛋白、微管和各种相关蛋白。当血凝块中的血小板发生收缩时,可使血块回缩,挤出其中的血清,使得血凝块变得更为坚实,牢固封住血管的破口。
$5$. 吸附 血小板表面可吸附血浆中多种凝血因子(如凝血因子I、V、XI、XIII等)。如果血管内皮破损,随着血小板黏附和聚集于破损的局部,可使局部凝血因子浓度升高,有利于血液凝固和生理性止血。
血小板的生理特性是血小板发挥生理性止血功能的基础。血小板的异常活化也参与动脉硬化的发生和血栓形成。目前抗血小板药物在临床血栓性疾病的治疗中得到了广泛使用。例如,环氧合酶抑制剂阿司匹林、TXA2 合成酶抑制剂利多格雷、ADP 受体拮抗剂氯吡格雷、GPIIb/IIIa 受体拮抗剂替罗非班均具有抗血小板作用。
血小板的生成和调节
血小板是从骨髓成熟的巨核细胞胞质裂解脱落下来的具有生物活性的小块胞质。进入
血液的血小板,2/3 存在于外周循环血液中,其余贮存在脾脏和肝脏。有研究报道,肺也是巨核细胞释放生成血小板的重要部位。
血小板生成素(TPO)是体内血小板生成调节最重要的生理性调节因子。TPO 主要由肝细胞产生,肾也可少量产生。TPO 可促进巨核系祖细胞的存活和增殖,也可促进不成熟巨核细胞的分化,是刺激巨核祖细胞增殖和分化作用最强的细胞因子。在 TPO 的刺激下,血小板的生成可增加 10 倍。
还有研究显示,敲除小鼠 TPO或 TPO 受体基因后,除巨核细胞和血小板的量减少 90% 外,骨髓中干细胞及各系祖细胞数目也降至正常数目的 15%~25%,这表明 TPO 对造血干细胞的存活、增殖和分化也有重要的促进作用。
血小板的破坏
血小板进入血液后,其寿命为 7~14 天,但只在最初两天具有生理功能。衰老的血小板在脾、肝和肺组织中被吞噬、破坏。此外,在生理性止血活动中,血小板聚集后,其本身将解体并释放出全部活性物质,表明血小板除衰老破坏外,还可在发挥其生理功能时被消耗。
生理性止血
当血管受损时,一方面要求迅速形成止血栓以避免血液的流失;另一方面要使止血反应限制在损伤局部,保持全身血管内血液的流体状态。临床上常用小针刺破耳垂或指尖,使血液自然流出,然后测定出血持续的时间,这段时间称为出血时间,正常人不超过 9 分钟(模板法)。
生理性止血的基本过程
$1.$ 血管收缩 生理性止血首先表现为受损血管局部和附近的小血管收缩,使局部血流减少,有利于减轻或阻止出血。
$2.$ 血小板止血栓形成 血管损伤后,由于内皮下胶原的暴露, 1~2 秒内即有少量的血小板黏附于内皮下的胶原上,这是形成止血栓的第一步。黏附的血小板进一步激活血小板内信号途径募集更多的血小板相互黏着而发生不可逆聚集。此外,局部受损红细胞释放的 ADP 和局部凝血过程中生成的凝血酶均可使流经伤口附近的血小板不断地黏着聚集在已黏附固定于内皮下胶原的血小板上,最终形成血小板止血栓堵塞伤口,达到初步止血,也称一期止血。
$3.$ 血液凝固 血管受损也可启动凝血系统,在局部迅速发生血液凝固,使血浆中可溶性的纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白,并交织成网,以加固止血栓,称二期止血。
血液凝固
血液凝固是指血液由流动的液体状态变成不能流动的凝胶状态的过程。其实质就是血浆中的可溶性纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白的过程。纤维蛋白是迄今为止所发现的弹性最好的天然蛋白质,这使得血凝块具有较好的弹性。血液凝固是一系列复杂的酶促反应过程,需要多种凝血因子的参与。
血浆与组织中直接参与血液凝固的物质,统称为凝血因子。目前已知的凝血因子主要有 14 种，在这些凝血因子中,除 FIV 是 $Ca^{2+}$ 外,其余的凝血因子均为蛋白质。除FIII外,其他凝血因子均存在于新鲜血浆中,且多数在肝内合成,其中 FII、FVII、 FIX、 FX的生成需要维生素 K 的参与,故它们又称为依赖维生素 K 的凝血因子。当肝脏病变时,可因凝血因子合成减少出现凝血功能障碍。
（最后编辑于 2024.09.28）
参考教材
- 生理学 / 罗自强，管又飞主编. -- 10 版. -- 北京:人民卫生出版社，2024. 6. -- ISBN 978-7-117-36425-6