【课程体系】
【课前思考】
1.血液的成分及各自的功能。
2.血凝、抗凝与纤维蛋白溶解。
【本章重点】
1.血液的成分及各自的功能。
2.血凝的过程。
【教学要求】
1.掌握血液渗透压、pH值、红细胞数相对稳定的机制。
2.熟悉血液的功能、生理性止血、血液凝固、纤维蛋白溶解的生理意义和机制。
血液是一种由血浆和血细胞组成的液体组织，在心血管系统内周而复始地循环流动。
血液的机能：
（1）营养功能：血浆中的蛋白质起着营养储备的作用。
（2）运输功能：血浆白蛋白、球蛋白是许多激素、离子、脂质、维生素和代谢产物的载体。
运输是血液的基本功能，其他功能几乎都与此有关。
（3）维持内环境稳定：维持体液酸碱平衡、体内水平衡，维持体温的恒定等。
（4）参与体液调节：运输激素作用于相应的靶细胞，改变其活动。
（5）防御和保护功能。
第一节 血液的组成
人体内的血液量大约是体重的7%~8%，如体重60公斤，则血液量约4200~4800毫升。各种原因引起的血管破裂都可导致出血，如果失血量较少，不超过总血量的10%，则通过身体的自我调节，可以很快恢复；如果失血量较大，达总血量的20%时，则出现脉搏加快、血压下降等症状；如果在短时间内丧失的血液达全身血液的30%或更多，就可能危及生命。
血液由四种成分组成：血浆、红细胞、白细胞、血小板。血浆约占血液的55%，是水、糖、脂肪、蛋白质、钾盐和钙盐的混合物，也包含了许多止血必需的血凝块形成的化学物质。血细胞和血小板组成血液的另外45%。
一、血浆
血浆相当于结缔组织的细胞间质，为浅黄色半透明液体，其中除含有大量水分以外，还有无机盐、纤维蛋白原、白蛋白、球蛋白、酶、激素、各种营养物质、代谢产物等。这些物质无一定的形态，但具有重要的生理功能。
1L血浆中含有900~910g水（90%~91%）、65~85g蛋白质（6.5%~8.5%）和20g低分子物质（2%）。低分子物质中有多种电解质和小分子有机化合物，如代谢产物和其他某些激素等。血浆中电解质含量与组织液基本相同。由于这些溶质和水分都很容易透过毛细血管与组织液交流，这一部分液体的理化性质的变化常与组织液平行。在血液不断循环流动的情况下，血液中各种电解质的浓度，基本上代表了组织液中这些物质的浓度。
血浆功能是运载血细胞、运输养料和废物等。
二、血细胞
在机体的生命过程中，血细胞不断地新陈代谢。红细胞的平均寿命约120天，颗粒白细胞和血小板的生存期限一般不超过10天。淋巴细胞的生存期长短不等，从几个小时直到几年。
血细胞及血小板的产生来自造血器官，红血细胞、有粒白血细胞及血小板由红骨髓产生，无粒白血细胞则由淋巴结和脾脏产生。
血细胞分为三类：红细胞、白细胞、血小板。
1.红细胞
红细胞（erythrocyte，redbloodcell）直径7~8.5μm，呈双凹圆盘状，中央较薄（1.0μm），周缘较厚（2.0μm），故在血涂片标本中呈中央染色较浅、周缘较深。在扫描电镜下，可清楚地显示红细胞这种形态特点。红细胞的这种形态使它具有较大的表面积（约140μm），从而能最大限度地适应其功能——携O2和CO2。新鲜单个红细胞为黄绿色，大量红细胞使血液呈猩红色，而且多个红细胞常叠连一起呈串钱状，称红细胞缗线。
红细胞有一定的弹性和可塑性，通过毛细血管时可改变形状。红细胞正常形态的保持需ATP供给能量，由于红细胞缺乏线粒体，ATP只由无氧糖酵解产生；一旦缺乏ATP供能，则导致细胞膜结构改变，细胞的形态也随之由圆盘状变为棘球状。这种形态改变一般是可逆的，可随着ATP供能状态的改善而恢复。
成熟红细胞无细胞核，也无细胞器，胞质内充满血红蛋白（hemoglobin，Hb）。血红蛋白是含铁的蛋白质，约占红细胞重量的33%。它具有结合与运输O2和CO2的功能。当血液流经肺时，肺内的O2分压高（102mmHg），CO2分压低（40mmHg），血红蛋白（氧分压40mmHg，二氧化碳分压46mmHg）即放出CO2而与O2结合；当血液流经其他器官的组织时，由于该处的CO2分压高（46mmHg）而O2分压低（40mmHg），于是红细胞即放出O2并结合CO2。由于血红蛋白具有这种性质，所以红细胞能供给全身组织和细胞所需的O2，带走所产生的部分CO2。
正常成人每立方毫米血液中红细胞数的平均值，男性约400万~500万个，女性约350万~450万个。血液中血红蛋白含量，男性约120~150g/L，女性约105~135g/L。全身所有红细胞表面积总计，相当于人体表面积的2000倍。红细胞的数目及血红蛋白的含量可有生理性改变，如婴儿高于成人，运动时多于安静状态，高原地区居民大都高于平原地区居民。
红细胞的形态和数目的改变，以及血红蛋白的质和量的改变超出正常范围，则表现为病理现象。一般说，红细胞数少于300万/m1为贫血，血红蛋白低于100g/L则为缺铁性贫血。此时常伴有红细胞的直径及形态的改变，如大红细胞贫血的红细胞平均直径＞9μm，小红细胞贫血的红细胞平均直径＜6μm。缺铁性贫血的红细胞，由于血红蛋白的含量明显降低，以致中央淡染区明显扩大。
红细胞的渗透压与血浆相等，使出入红细胞的水分维持平衡。当血浆渗透压降低时，过量水分进入细胞，细胞膨胀成球形，甚至破裂，血红蛋白逸出，称为溶血（hemolysis）；溶血后残留的红细胞膜囊称为血影（ghost）。反之，若血浆的渗透压升高，可使红细胞内的水分析出过多，致使红细胞皱缩。凡能损害红细胞的因素，如脂溶剂、蛇毒、溶血性细菌等均能引起溶血。
红细胞的细胞膜，除具有一般细胞膜的共性外，还有其特殊性，例如红细胞膜上有ABO血型抗原。
外周血中除大量成熟红细胞以外，还有少量未完全成熟的红细胞，称为网织红细胞（re‐ticulocyte），在成人约为红细胞总数的0.5%~1.5%，新生儿较多，可达3%~6%。网织红细胞的直径略大于成熟红细胞，在常规染色的血涂片中不能与成熟红细胞区分。用煌焦蓝作体外活体染色，可见网织红细胞的胞质内有染成蓝色的细网或颗粒，它是细胞内残留的核糖体。核糖体的存在，表明网织红细胞仍有一些合成血红蛋白的功能。红细胞完全成熟时，核糖体消失，血红蛋白的含量即不再增加。贫血病人如果造血功能良好，其血液中网织红细胞的百分比值增高。因此，网织红细胞的计数有一定临床意义，它是贫血等某些血液病的诊断、疗效判断和估计预指标之一。
红细胞的平均寿命约120天。衰老的红细胞虽无形态上的特殊性，但其机能活动和理化性质都有变化，如酶活性降低，血红蛋白变性，细胞膜脆性增大，以及表面电荷改变等，因而细胞与氧结合的能力降低且容易破碎。衰老的红细胞多在脾、骨髓和肝等处被巨噬细胞吞噬，同时由红骨髓生成和释放同等数量红细胞进入外周血液，维持红细胞数的相对恒定。
2.白细胞
白细胞（leukocyte，white blood cell）为无色有核的球形细胞，体积比红细胞大，能做变形运动，具有防御和免疫功能。成人白细胞的正常值为4000~10000个/mm。男女无明显差别。婴幼儿稍高于成人。血液中白细胞的数值可受各种生理因素的影响，如劳动、运动、饮食及妇女月经期，均略有增多。在疾病状态下，白细胞总数及各种白细胞的百分比值皆可发生改变。
光镜下，根据白细胞胞质有无特殊颗粒，可将其分为有粒白细胞和无粒白细胞两类。有粒白细胞又根据颗粒的嗜色性，分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。无粒白细胞有单核细胞和淋巴细胞两种。
（1）中性粒细胞
中性粒细胞（neutrophilic granulocyte，neutrophil）占白细胞总数的50%—70%，是白细胞中数量最多的一种。细胞呈球形，直径10~12μm，核染色质呈团块状。核的形态多样，有的呈腊肠状，称杆状核；有的呈分叶状，叶间有细丝相连，称分叶核。细胞核一般为2~5叶，正常人以2~3叶者居多。在某些疾病情况下，核1~2叶的细胞百分率增多，称为核左移；核4~5叶的细胞增多，称为核右移。一般说核分叶越多，表明细胞越近衰老，但这不是绝对的，在有些疾病情况下，新生的中性粒细胞也可出现细胞核为5叶或更多叶的。杆状核粒细胞则较幼稚，约占粒细胞总数的5%~10%，在机体受细菌严重感染时，其比例显着增高。
中性粒细胞的胞质染成粉红色，含有许多细小的淡紫色及淡红色颗粒，颗粒可分为嗜天青颗粒和特殊颗粒两种。嗜天青颗粒较少，呈紫色，约占颗粒总数的20%，光镜下着色略深，体积较大；电镜下呈圆形或椭圆形，直径0.6~0.7μm，电子密度较高，它是一种溶酶体，含有酸性磷酸酶和过氧化物酶等，能消化分解吞噬的异物。特殊颗粒数量多，淡红色，约占颗粒总数的80%，颗粒较小，直径0.3~0.4μm，呈哑铃形或椭圆形，内含碱性磷酸酶、吞噬素、溶菌酶等。吞噬素具有杀菌作用，溶菌酶能溶解细菌表面的糖蛋白。
中性粒细胞具有活跃的变形运动和吞噬功能。当机体某一部位受到细菌侵犯时，中性粒细胞对细菌产物及受感染组织释放的某些化学物质具有趋化性，能以变形运动穿出毛细血管，聚集到细菌侵犯部位，大量吞噬细菌，形成吞噬小体。吞噬小体先后与特殊颗粒及溶酶体融合，细菌即被各种水解酶、氧化酶、溶菌酶及其他具有杀菌作用的蛋白质、多肽等成分杀死并分解消化。由此可见，中性粒细胞在体内起着重要的防御作用。中性粒细胞吞噬细胞后，自身也常坏死，成为脓细胞。中性粒细胞在血液中停留约6~7小时，在组织中存活约1~3天。
（2）嗜酸性粒细胞
嗜酸性粒细胞（eosinophilic granulocyte，eosinophil）占白细胞总数的0.5%—3%。细胞呈球形，直径10~15μm，核常为2叶，胞质内充满粗大（直径0.5~1.0μm）、均匀、略带折光性的嗜酸性颗粒，染成橘红色。电镜下，颗粒多呈椭圆形，有膜包被，内含颗粒状基质和方形或长方形晶体。颗粒含有酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶、过氧化物酶和组胺酶等，因此它也是一种溶酶体。
嗜酸性粒细胞也能做变形运动，并具有趋化性。它能吞噬抗原抗体复合物，释放组胺酶灭活组胺，从而减弱过敏反应。嗜酸性粒细胞还能借助抗体与某些寄生虫表面结合，释放颗粒内物质，杀灭寄生虫。故而嗜酸性粒细胞具有抗过敏和抗寄生虫作用。在患过敏性疾病或寄生虫病时，血液中嗜酸性粒细胞增多。它在血液中一般仅停留数小时，在组织中可存活8~12天。
（3）嗜碱性粒细胞
嗜碱性粒细胞（basoophilic granulocyte，basophil）数量最少，占白细胞总数的0%—15%。细胞呈球形，直径10~12μm。胞核分叶或呈S形或不规则形，着色较浅。胞质内含有嗜碱性颗粒，大小不等，分布不均，染成蓝紫色，可覆盖在核上。颗粒具有异染性，甲苯胺蓝染色呈紫红色。电镜下，嗜碱性颗粒内充满细小微粒，呈均匀状或螺纹状分布。颗粒内含有肝素和组胺，可被快速释放；而白三烯则存在于细胞基质内，它的释放较前者缓慢。肝素具有抗凝血作用，组胺和白三烯参与过敏反应。嗜碱性粒细胞在组织中可存活12~15天。
嗜碱性粒细胞与肥大细胞，在分布、胞核的形态以及颗粒的大小与结构上，均有所不同。
但两种细胞都含有肝素、组胺和白三烯等成分，故嗜碱性粒细胞的功能与肥大细胞相似，但两者的关系尚待研究。
（4）单核细胞
单核细胞（monocyte）占白细胞总数的3%~8%。它是白细胞中体积最大的细胞。直径14~20μm，呈圆形或椭圆形。胞核形态多样，呈卵圆形、肾形、马蹄形或不规则形等。核常偏位，染色质颗粒细而松散，故着色较浅。胞质较多，呈弱嗜碱性，含有许多细小的嗜天青颗粒，使胞质染成深浅不匀的灰蓝色。颗粒内含有过氧化物酶、酸性磷酸酶、非特异性酯酶和溶菌酶，这些酶不仅与单核细胞的功能有关，而且可作为与淋巴细胞的鉴别点。电镜下，细胞表面有皱褶和微绒毛，胞质内有许多吞噬泡、线粒体和粗面内质网，颗粒具溶酶体样结构。
单核细胞具有活跃的变形运动、明显的趋化性和一定的吞噬功能。单核细胞是巨噬细胞的前身，它在血流中停留1—5天后，穿出血管进入组织和体腔，分化为巨噬细胞。单核细胞和巨噬细胞都能消灭侵入机体的细菌，吞噬异物颗粒，消除体内衰老损伤的细胞，并参与免疫，但其功能不及巨噬细胞强。
（5）淋巴细胞
淋巴细胞（lymphocyte）占白细胞总数的20%~30%，圆形或椭圆形，大小不等。直径6~8μm的为小淋巴细胞，9~12μm的为中淋巴细胞，13~20μm的为大淋巴细胞。小淋巴细胞数量最多，细胞核圆形，一侧常有小凹陷，染色质致密呈块状，着色深，核占细胞的大部，胞质很少，在核周成一窄缘，嗜碱性，染成蔚蓝色，含少量嗜天青颗粒。中淋巴细胞和大淋巴细胞的核椭圆形，染色质较疏松，故着色较浅，胞质较多，胞质内也可见少量嗜天青颗粒。少数大、中淋巴细胞的核呈肾形，胞质内含有较多的大嗜天青颗粒，称为大颗粒淋巴细胞。电镜下，淋巴细胞的胞质内主要是大量的游离核糖体，其他细胞器均不发达。
以往曾认为，大、中、小淋巴细胞的分化程度不同，小淋巴细胞为终末细胞。但目前普遍认为，多数小淋巴细胞并非终末细胞。它在抗原刺激下可转变为幼稚的淋巴细胞，进而增殖分化。而且淋巴细胞也并非单一群体，根据它们的发生部位、表面特征、寿命长短和免疫功能的不同，至少可分为T细胞、B细胞、杀伤（K）细胞和自然杀伤（NK）细胞等四类。
血液中的T细胞约占淋巴细胞总数的75%，它参与细胞免疫，如排斥异移体移植物、抗肿瘤等，并具有免疫调节功能。B细胞约占血中淋巴细胞总数的10%~15%。B细胞受抗原刺激后增殖分化为浆细胞，产生抗体，参与体液免疫。
3.血小板
血小板（platelet）是哺乳动物血液中的有形成分之一。它有质膜，没有细胞核结构，一般呈圆形，体积小于红细胞和白细胞。血小板在长期内被看作是血液中的无功能的细胞碎片。直到1882年意大利医师J.B.比佐泽罗发现它们在血管损伤后的止血过程中起着重要作用，才首次提出血小板的命名。
血小板具有特定的形态结构和生化组成，在正常血液中有较恒定的数量（如人的血小板数为每立方毫米10万~30万），在止血、伤口愈合、炎症反应、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理过程中有重要作用。
血小板只存在于哺乳动物血液中。低等脊椎动物圆口纲有纺锤细胞起凝血作用，鱼纲开始有特定的血栓细胞。两栖、爬行和鸟纲动物血液中都有血栓细胞。血栓细胞是有细胞核的梭形成椭圆形细胞，功能与血小板相似。无脊椎动物没有专一的血栓细胞，如软体动物的变形细胞兼有防御和创伤治愈作用。甲壳动物只有一种血细胞，兼有凝血作用。
血小板为圆盘形，直径1~4微米到7~8微米不等，且个体差异很大（5~12立方微米）。血小板因能运动和变形，故用一般方法观察时表现为多形态。血小板结构复杂，简言之，由外向内为3层结构，即由外膜、单元膜及膜下微丝结构组成的外围为第1层；第2层为凝胶层，电镜下见到与周围平行的微丝及微管构造；第3层为微器官层，有线粒体、致密小体、残核等结构。
血细胞形态、数量、比例和血红蛋白含量的测定称为血像。患病时，血像常有显着变化，故检查血像对了解机体状况和诊断疾病十分重要。
第二节 血液的理化特性
一、血液的比重
血液的比重为1.050~1.060，血浆的比重约为1.025~1.030。血液中红细胞数愈多则血液比重愈大，血浆中蛋白质含量愈多则血浆比重愈大。血液比重大于血浆，说明红细胞比重大于血浆。
红细胞的悬浮稳定性：将与抗凝剂混匀的血液静置于一支玻璃管（如分血计）中，红细胞由于比重较大，将因重力而下沉，但正常时下沉十分缓慢。通常以红细胞在一小时内下沉的距离来表示红细胞沉降的速度，称为红细胞沉降率。正常男性的红细胞沉降率第一小时不超过3mm，女性不超过10mm。红细胞下降缓慢，说明它有一定的悬浮稳定性；红细胞沉降率愈小，表示悬浮稳定性愈大。
红细胞因比重较大而在血浆中下沉时，红细胞与血浆之间的摩擦则阻碍其下沉，特别是双凹碟形的红细胞，表面积与容积之比较大，因而所产生的摩擦也较大。红细胞沉降率在患某些疾病（如活动性肺结核、风湿热等）时加快，这主要是由于许多红细胞能较快地互相以凹面相贴，形成一叠红细胞，称为叠连。红细胞叠连起来，其外表面积与容积之比减小，因而摩擦力减小，下沉加快。叠连形成的快慢主要决定于血浆的性质，而不在于红细胞自身。若将血沉快的病人的红细胞，置于正常人的血浆中，则形成叠连的程度和红细胞沉降的速度并不加大；反过来，若将正常人的红细胞置于这些病人的血浆中，则红细胞会迅速叠连而沉降。
这清楚地说明促使红细胞发生叠连的因素在于血浆中。一般血浆中白蛋白增多可使红细胞沉降减慢；而球蛋白与纤维蛋白原增多时，红细胞沉降加速。其原因可能就在于白蛋白可使红细胞叠连（或聚集成其他形式有团粒）减少，而球蛋白与纤维蛋白原则可促使叠连（或其他形式的聚集）增多，但其详细作用机制尚不清楚。
二、血液的粘滞性
通常是在体外测定血液或血浆与水相比的相对粘滞性，这时血液的相对粘滞性为4~5，血浆为1.6~2.4。全血的黏滞性主要决定于所含的红细胞数；血浆的粘滞性主要决定于血浆蛋白质的含量。水、酒精等在物理学上所谓“理想液体”的黏滞性是不随流速改变的，而血液在血流速度很快时类似理想液体（如在动脉内），其黏滞性不随流速而变化；但当血流速度小于一定限度时，则粘滞性与流速成反变的关系。这主要是由于血流缓慢时，红细胞可叠连或聚集成其他形式的团粒，使血液的粘滞性增大。在人体内因某种疾病使微环境血流速度显着减慢时，红细胞在其中叠连和聚集，对血流造成很大的阻力，影响循环的正常进行；这时可以通过输入血浆白蛋白或低分子右旋糖酐以增加血流冲刷力量，使红细胞分散。
三、血浆渗透压
血浆渗透压约为313mOsm/kgH2O，相当于7个大气压708.9kPa（5330mmHg）。血浆的渗透压主要来自溶解于其中的晶体物质，特别是电解质，称为晶体渗透压。由于血浆与组织液中晶体物质的浓度几乎相等，所以它们的晶体渗透压也基本相等。血浆中虽含有多量蛋白质，但蛋白质分子量大，所产生的渗透压甚小，不超过1.5mOsm/kgH2O，约相当于3.3kPa（25mmHg），称为胶体渗透压。由于组织液中蛋白质很少，所以血浆的胶体渗透压高于组织液。在血浆蛋白中，白蛋白的分子量远小于球蛋白，故血浆胶体渗透压主要来自白蛋白。若白蛋白明显减少，即使球蛋白增加而保持血浆蛋白总含量基本不变，血浆胶体渗透压也将明显降低。
血浆蛋白一般不能透过毛细血管壁，所以血浆胶体渗透压虽小，但对于血管内外的水平衡有重要作用。由于血浆和组织液的晶体物质中绝大部分不易透过细胞膜，所以细胞外液的晶体渗透压的相对稳定，对于保持细胞内外的水平衡极为重要。
等渗溶液与等张溶液：在临床或生理实验使用的各种溶液中，其渗透压与血浆渗透压相等的称为等渗溶液（如0.85%NaCl溶液），高于或低于血浆渗透压的则相应地称为高渗或低渗溶液。将正常红细胞悬浮于不同浓度的NaCl溶液中即可看到：在等渗溶液中的红细胞保持正常大小和双凹圆碟形；在渗透压递减的一系列溶液中，红细胞逐步胀大并双侧凸起，当体积增加30%时成为球形，体积增加45%~60%则细胞膜损伤而发生溶血，这时血红蛋白逸出细胞外，仅留下一个双凹圆碟形细胞膜空壳，称为影细胞（ghostcell）。正常人的红细胞一般在0.42%NaCl溶液中时开始出现溶血，在0.35%NaCl溶液中时完全溶血。在某些溶血性疾病中，病人的红细胞开始溶血及完全溶血的NaCl溶液浓度均比正常人高，即红细胞的渗透抵抗性减小了，渗透脆性增加了。不同物质的等渗溶液不一定都能使红细胞的体积和形态保持正常；能使悬浮于其中的红细胞保持正常体积和形状的盐溶液，称为等张溶液。所谓“张力”实际是指溶液中不能透过细胞膜的颗粒所造成的渗透压。例如NaCl不能自由透过细胞膜，所以0.85%NaCl既是等渗溶液，也是等张溶液；但如尿素，因为它能自由通过细胞膜，1.9%尿素溶液虽然与血浆等渗，但红细胞置入其中后立即溶血，所以不是等张溶液。
四、血浆的pH值
正常人的血浆的pH值约为7.35—7.45.血浆pH值主要决定于血浆中主要的缓冲对，即NaHCO3/H2CO3的比值。通常NaHCO3/H2CO3比值为20，血浆中NaHCO3/H2CO3外，尚有其他缓冲对。在血浆中有蛋白质钠盐/蛋白质、Na2HPO4/NaH2PO4，在红细胞内尚有血红蛋白钾盐/血红蛋白、氧合血红蛋白钾盐/氧合血红蛋白、Na2HPO4/NaH2PO4畅KH2PO4畅KHCO3/H2CO3等缓冲对，都是很有效的缓冲对系统。一般酸性或碱性物质进入血液时，由于有这些缓冲系统的作用，对血浆pH值的影响已减至很小，特别是在肺和肾不断的排出体内过多的酸或碱的情况下，通常血浆pH值的波动范围极小。
第三节 生理止血、血液凝固与纤维蛋白溶解
小血管损伤后血液将从血管流出，但在正常人，数分钟后出血将自行停止，称为生理止血。用一个小撞针或注射针刺破耳垂或指尖使血液流出，然后测定出血延续的时间，这一段时间称为出血时间（bleeding time）。出血时间的长短可以反映生理止血功能的状态。正常出血时间为1—3分钟。血小板减少，出血时间即相应延长，这说明血小板在生理止血过程中有重要作用；但是血浆中一些蛋白质因子所完成的血液凝固过程也十分重要。凝血有缺陷时常可出血不止。
一、生理止血
生理止血过程包括三部分功能活动。首先是小血管于受伤后立即收缩，若破损不大即可使血管封闭；主要是由损伤刺激引起的局部缩血管反应，但持续时间很短。其次，更重要的是血管内膜损伤，内膜下组织暴露，可以激活血小板和血浆中的凝血系统；由于血管收缩使血流暂停或减缓，有利于激活的血小板粘附于内膜下组织并聚集成团，成为一个松软的止血栓以填塞伤口。接着，在局部又迅速出现血凝块，即血浆中可溶的纤维蛋白源转变成不溶的纤维蛋白分子多聚体，并形成了由血纤维与血小板一道构成的牢固的止血栓，有效地制止了出血。与此同时，血浆中也出现了生理的抗凝血活动与纤维蛋白溶解活性，以防止血凝块不断增大和凝血过程漫延到这一局部以外。显然，生理止血主要由血小板和某些血浆成分共同完成。
二、血凝、抗凝与纤维蛋白溶解
血液离开血管数分钟后，就由流动的溶胶状态变成不能流动的胶冻状凝块，这一过程称为血液凝固（blood coagulation）或血凝。在凝血过程中，血浆中的纤维蛋白源转变为不溶的血纤维。血纤维交织成网，将很多血细胞网罗在内，形成血凝块。血液凝固后1—2小时，血凝块又发生回缩，并释出淡黄色的液体，称为血清。血清与血浆的区别，在于前者缺乏纤维蛋白原和少量参与血凝的其他血浆蛋白质，但又增添了少量血凝时由血小板释放出来的物质。
血浆内具备了发生凝血的各种物质，所以将血液抽出放置于玻璃管内即可凝血。血浆内又有防止血液凝固的物质，称为抗凝物质（anticoagulant）。血液在血管内能保持流动，除其他原因外，抗凝物质起了重要的作用。血管内又存在一些物质可使血纤维再分解，这些物质构成纤维蛋白溶解系统（简称纤溶系统）（fibrinloyticsystem）。
在生理止血中，血凝、抗凝与纤维蛋白溶解相互配合，既有效地防止了失血，又保持了血管内血流畅通。
（一）血液凝固
凝血因子：血浆与组织中直接参与凝血的物质，统称为凝血因子（blood clottingfac‐tors），其中已按国际命名法用罗马数字编了号的有12种。此外，还有前激肽释放酶、高分子激肽原以及来自血小板的磷脂等直接参与凝血过程。除因子Ⅳ与磷脂外，其余已知的凝血因子都是蛋白质，而且因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ以及前激肽释放酶都是蛋白酶。
凝血过程：凝血过程基本上是一系列蛋白质有限水解的过程。凝血过程一旦开始，各个凝血因子便一个激活另一个，形成一个“瀑布”样的反应链直至血液凝固。有两条途径：
（1）内源性途径：血管内皮受损时，暴露的胶原纤维与血浆中无活性的接触因子Ⅻ相接触，将其活化为因子Ⅻa。
（2）外源性途径：当组织损伤时，释放出组织凝血激酶（因子Ⅲ），进入血浆，启动外源性凝血过程。
（二）抗凝系统的作用
正常人1ml血浆含凝血酶原约300单位，在凝血时通常可以全部激活。10ml血浆在凝血时生成的凝血酶就足以使全身血液凝固。但在生理止血时，凝血只限于某一小段血管，而且1ml血浆中出现的凝血酶活性很少超出8~10单位，说明正常人血浆中有很强的抗凝血酶活性。
现在已经查明，血浆中最重要的抗凝物质是抗凝血酶Ⅲ（antithrombinⅢ）和肝素，它们的作用约占血浆全部抗凝血酶活性的75%。
1.抗凝血酶Ⅲ：是血浆中一种丝氨酸蛋白酶抑制物（serine protease inhibitor）因子，Ⅱa、Ⅶ、Ⅸa、Xa、Ⅻa的活性中心均含有丝氨酸残基，都属于丝氨酸蛋白酶（serine protease）。
抗凝血酶Ⅲ分子上的精氨酸残基，可以与这些酶活性中心的丝氨酸残基结合，这样就“封闭”
了这些酶的活性中心而使之失活。在血液中，每一分子抗凝血酶Ⅲ，可以与一分子凝血酶结合形成复合物，从而使凝血酶失活。
2.肝素：是一种酸性粘多糖，主要由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生，存在于大多数组织中，在肝、肺、心和肌组织中更为丰富。
肝素在体内和体外都具有抗凝作用。肝素抗凝的主要机制在于它能结合血浆中的一些抗凝蛋白，如抗凝血酶Ⅲ和肝素辅助因子Ⅱ（heparin cofactorⅡ）等，使这些抗凝蛋白的活性大为增强。
肝素还可以作用于血管内皮细胞，使之释放凝血抑制物和纤溶酶原激活物，从而增强对凝血的抑制和纤维蛋白的溶解。此外，肝素能激活血浆中的脂酶，加速血浆中乳糜微粒的清除，因而减轻脂蛋白对血管内皮的损伤，有助于防止与血脂有关的血栓形成。
3.蛋白质C（proteinC）：是近年来引起注意的另一种具有抗凝作用的血浆蛋白，分子量为62000。它由肝合成，并有赖于维生素K的存在。蛋白质C以酶原形式存在于血浆中，蛋白质C在凝血酶的作用下发生有限的酶解过程，从分子上裂解下一个小肽后即具有活性。激活的蛋白质C与血管内皮表面存在的辅因子凝血酶调制素（thrombomodulin）结合成复合物，在存在的条件下这种复合物使蛋白质C的激活过程大大加快。激活的蛋白质C具有多方面的抗凝血、抗血栓功能。
体外延缓或阻止血液凝固的因素：
1.降低温度。当反应系统的温度降低至10℃以下时，很多参与凝血过程的酶的活性下降，因些可延缓血液凝固，但不能完全阻止凝血的发生；
2.光滑的表面。也称不湿表面，可减少血小板的聚集和解体，减弱对凝血过程的触发，因而延缓了凝血酶的形成。例如，将血液盛放在内表面涂有硅胶或石蜡的容器内，即可延缓血凝。
3.由于血液凝固的多个环节中都需要的参加，因此如在体外向血液中加入某些能与钙结合形成不易解离但可溶解的络合物，从而减少了血浆中的，防止了血液凝固。由于少量枸橼酸钠进入血液循环不致产生毒性，因此常用它作抗凝剂来处理输血用的血液。此外，实验室中可使用草酸铵、草酸钾和螯合剂乙二胺四乙酸（ECTA）作抗凝剂，它们能与结合成不易溶解的复合物。但它们对机体有害，因而不能进入体内。
（三）纤维蛋白溶解
在正常血管中，少量、轻度血凝会经常发生，如果所形成的血凝块不能及时被清除，将使血管阻塞。在生理止血过程中产生的止血栓也可以阻塞损伤处的血管。当损伤处的创口逐渐愈合后，血凝时形成的纤维蛋白网可被溶解，一部分不必要的血栓被清除，使血管变得畅通，此过程称纤维蛋白溶解。
纤维蛋白溶解的过程大致可分为两步：首先是血浆中的纤维蛋白溶解酶原（plasmino‐gen，简称纤溶酶原）激活，转变成纤维蛋白溶解酶（plasmin，简称纤溶酶）；然后是纤溶酶促使纤维蛋白和纤维蛋白原降解，使凝胶状态的纤维蛋白溶解。
第四节 血型与输血原则
一、人类的血型
人类红细胞膜上存在不同的特异糖蛋白抗原，称为凝集原；而血浆中存在着能与红细胞膜上相应凝集原发生反应的抗体，称为凝集素。如果将含有不同凝集原的血混合，将会使红细胞聚集成簇，同时伴有溶血发生，这种现象称为红细胞凝集。
目前已知人类红细胞膜上至少存在30种不同的抗原，还有100多种其他类型的抗原仅存在于个别家族中，称为“私人抗原”。血型（bloodgroup）是指红细胞膜上特异的抗原类型。红细胞膜上的绝大多数抗原的抗原性很弱，在输血中不会产生明显的凝集反应，但某些抗原的抗原性很强。在这些抗原中，对人类最重要的是ABO血型和Rh血型系统。
二、ABO血型
ABO血型系统由红细胞膜上的凝集原A和凝集原B决定。这两种凝集原可组合为4种血型。
三、Rh血型
1.Rh血型的发现与分布
1940年，Landstein和Wienner用恒河猴（Rhesus Monkey）的红细胞重复注射入家兔体内，家兔体内产生抗Rh抗体。这种抗体能与白人中约85%的人的红细胞发生凝集。表明人的红细胞中具有与Rh同样的抗原，称Rh阳性血型。我国汉族及其他大部分民族中占99%；某些少数民族占5%。
2.Rh血型的特点及其临床意义
Rh血型系统与ABO血型系统不同。Rh阴性个体血浆中不存在天然的抗Rh因子的抗体。如果Rh阴性个体接受了Rh阳性个体的血液，输血后不久，在Rh阴性的血中就能发现抗Rh的抗体。对于Rh阴性受血者而言，第一次输入Rh阳性供血者的血时，一般不出现凝集反应，这是因为Rh阴性受血者的免疫系统需要一段时间才能产生抗Rh的抗体；如果第二次或多次输入Rh阳性血液，将会发生抗原—抗体反应，使输入的Rh红细胞凝集。
当Rh阴性的母亲怀有Rh阳性的胎儿时，如果Rh阳性胎儿的少量红细胞通过胎盘进入到母亲血液中，将产生抗Rh的抗体，这种抗体又通过胎盘进入到胎儿血中后，可使胎儿红细胞凝集并发生溶血，严重时可造成胎儿死亡。一般只有在分娩时才可能有大量的红细胞进入母体，而母体血浆中抗体浓度的增加是非常缓慢的，往往要经历几个月的时间，因此第一次妊娠常常不会造成严重后果。但Rh阴性母亲如果第二次怀有Rh阳性的胎儿，母体中的高浓度Rh抗体将会进入胎儿血液中，破坏胎儿的红细胞，造成胎儿死亡或新生儿溶血性贫血症。
四、输血原则
（一）鉴定血型
除了鉴定ABO血型，对于生育年龄的妇女和需要反复输血的病人，还必须使供血者和受血者的Rh血型相符，以免受血者被致敏后产生抗Rh的抗体。
（二）ABO血型的交叉配血试验
（供血者）红细胞+（受血者）血清——交叉配血主侧；
（供血者）血清+（受血者）红细胞——交叉配血次侧。
如果交叉配血试验的两侧都没有凝集反应，即为配血相合，可以进行输血；如果主侧有凝集反应，则为配血不合，不能输血；如果主侧不起凝集反应，而次侧有凝集反应，只能在应急情况下输血，输血时不宜太快太多，并密切观察，如发生输血反应，应立即停止输注。
以往曾经把O型的人称为“万能供血者（universaldonor）”，认为他们的血液可以输给其他血液的人。但目前认为这种输血是不足取的，因为，虽然O型的红细胞上没有A和B凝集原，因而不会被受血者的血浆凝集，然而O型人的血浆中的抗A和抗B凝集素能与其他血型受血者的红细胞发生凝集反应。当输入的血量较大时，供血者血浆中的凝集素未被受血者的血浆足够稀释时，受血者的红细胞会被广泛凝集。
（三）成分输血
把血中各种有效成分——红细胞、粒细胞、血小板、血浆分别制备成高浓度或高纯度的制品才输入，可提高疗效，减少不良反应，又能节约血源。
（四）自身输血
可预防肝炎、艾滋病等传播。
【课外拓展】
1.血液中成分变化可作哪些疾病判断？
2.造血过程的调节如何？
【课程研讨】
1.为何人与人之间不能随便输血？你认为血型与人的性格、同学关系、职业等有关吗？
2.体检时为什么常要检测血液指标？
【课后思考】
1.血液中有哪些成分？含量是多少？过多过少有什么结果？
2.什么是血浆？什么是血清？二者的主要区别是什么？
3.试述血浆渗透压的构成及其生理意义。
4.简述红细胞的生理特性、生理功能及生成调节。
5.简述白细胞的数量、生理特性及各类白细胞的生理功能。
6.简述血液在维持内环境稳态作用中的重要性。
7.出血了，过了一会就会止血。请问其中的奥秘是什么？为什么正常人血管中的血液不会发生凝固？
【小资料】
人类血液中发现艾滋克星
最近科学家们研究发现，人体血液中有一种天然成分，具有抗HIV的作用，只要将血液中的一个蛋白质结构稍作调整，把它的抗HIV能力提高两个数量级，人类就能克服艾滋病。
最近的医学研究发现，人体血液中有一种天然成分具有抗HIV的作用，这一成果为开发全新的抗艾滋病毒药物带了希望。这种分子的作用机理与现在通用的抗逆转录RNA疗法完全不同，而且对那些具有抗药性的变种HIV也有效果，因此为人类攻克艾滋病的战斗开辟了一条全新的战线。研究人员还发现，只要对其化学结构作微小的改变就可以大幅度提高其抗病毒能力。这项德国乌尔姆大学的研究成果发表在最新一期《细胞》杂志上。
世界卫生组织估计全球有近4000万人是HIV携带者或艾滋病毒感染者。仅在2006年就有400万人被感染，300万人因艾滋病丧生。抗逆转录RNA药物是目前最主要的艾滋病疗法，曾经挽救了许多人的生命。但HIV具备惊人的自我改造能力，它能不断产生新的具有抗药性的病毒变种，因此人们担心许多现在使用的主要抗HIV药物会在将来逐渐失去疗效。摆在科学家们面前的当务之急就是找到新的疗法来代替这种药物。
许多人很早以前就认为血液中的某些分子对HIV具有抑制作用，但一直不清楚哪些分子的效果显着。乌尔姆大学的研究者采用目前最领先的技术对超过100万种血液蛋白的抗HIV效果进行了评估。他们发现一种被他们称为“病毒抑制肽”的蛋白质，其分子的某些片断有相对充足的抗HIV效果，而且只要对其氨基酸构成稍作调整就能把它的抗HIV能力提高两个数量级。
研究者针对这种蛋白质做了大量测试。一项测试表明，它的某些衍生物在血浆中极其稳定，而且在高浓度状态下仍然对人体无毒。另一项测试则使用了人工合成的病毒抑制肽，结果发现它也具有显着抗HIV效果，这就证明了确实是这种分子在起作用，而排除了抗HIV是其他未知血液成分作用的可能。
病毒抑制肽的作用机理是攻击HIV所需要的一种糖类分子，夺取其养分使它不能感染寄主细胞。因此它能对所有的HIV变种都产生抑制效果，而不像抗逆转录RNA药物那样直接攻击杀死病毒本身，从而不断刺激HIV产生新A的具有抗药性的变种。
罗杰佩伯迪，英国特伦斯希金斯信托基金的一位医学顾问，在对这项研究发表评论时说，它还仅仅是在开始阶段，但对人类研究新型抗艾滋病毒药物具有重大意义。
“随着时间的推移，越来越多的HIV携带者对现在的疗法具有了抗药性，因此我们必须通过不懈努力来给患者带来机会。这项研究可能要花上很多年的时间，但我们希望它为未来提供有效的艾滋病新疗法。”
