生理學/血液

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生理學

血液是一種流體組織，充滿於心血管系統中，在心臟的推動下不斷循環流動。如果流經體內任何器官的血流量不足，均可能造成嚴重的組織損傷；人體大量失血或血液循環嚴重障礙，將危及生命。血液在醫學診斷上有重要價值，因為很多疾病可導致血液組成成分或性質發生特徵性的變化。

血液與內環境的演化血液是在動物進化過程中出現的。生命最初出現在海洋中。當在遠古的海洋中出現比較複雜的多細胞生物時，機體的部分細胞已不可能與浸浴著整個機體的海洋環境直接接觸；這時，機體內開始出現了細胞外液，它一方面作為細胞直接生活的內環境，同時又是機體與外環境進行物質交換的媒介。可以認為在進化中，最初的細胞外液可能是由包繞在機體內部的那部分水形成的，因而它主要是一種鹽溶液，其基本成分可能與遠古的海水十分相似。以後，機體內出現了循環系統，細胞外液也進一步分化成為血管內的血漿和血管外的組織間隙液（簡稱組織液）。組織液仍然主要是鹽溶液，是直接浸浴著絕大部分機體細胞的液體環境；而血管內的液體，則又溶入了多種蛋白質，並逐步出現了各種血細胞，於是形成了血液。

人體內除細胞外液外，尚有更多的液體（約為前者的2倍）存在於細胞內部，稱為細胞內液。細胞外液和細胞內液總稱為體液，約佔機體總重量的60%。一般來說，細胞內液是細胞內各種生物化學反應得以進行的場所，細胞外液則是細胞直接生活的液體環境。因此，如果大氣是整個人體的外環境，細胞外液就是第一個細胞生活的具體環境，故稱為內環境。在細胞外液中，4/5在血管外構成組織液，1/5在血管內成為血漿的組成部分；而後者由於能在血管中不斷循環流動，是內環境中最為活躍的部分，成為溝通各部分組織液以及和外環境進行物質交換的中間環節。

血液與內環境穩態在一些疾病情況下，常可出現內環境理化性質的較大變化，如高熱、酸中毒、缺氧等，均將引起機體細胞功能的嚴重紊亂。在灌流離體器官的動物實驗中，所用灌流液的化學成分、含氧量、Ph、溫度與滲透壓等，必須與這些動物的血漿十分相近（表3-1），離體器官才能在一段時間內保持接近於正常功能的活動狀態。這些都說明，內環境理化性質的相對穩定，對於維持整個人體和體內所有細胞的正常功能都是非常必要的。這就是為什麼早在19世紀時，Claude Bernard就指出：內環境的穩定是「機體自由獨立生活的必要條件」。

然而在機體生活期間，干擾內環境理化性質的因素是不斷出現的。機體細胞與細胞外液的物質交換，經常改變著內環境的理化性質；一些外環境因素的急劇變化也傾向於直接或間接（通過機體活動變化）改變內環境的理化性質。但與此同時，消化道不斷補充營養物質，肺不斷補充氧和排出二氧化碳，腎不斷排出各種代謝尾產物、調整水與各種無機鹽及小分子物質的排泄量，皮膚也不斷散失代謝所產生的熱量；而且，這些活動都處於整體的神經和體液調節之下，從而使內環境的理化性質只能作較小幅度的波動，保持著動態平衡。這一狀態稱為穩態（homeostasis）。

表3-1 血漿與生理鹽溶液成分對照

	任(Ringer)氏液（用於蛙心灌流）(g)	蛙血漿(g)	樂（Locke）氏液（用於哺乳動物)(g)	哺乳動物血漿(g)
NaCI	0.65	0.55	0.9	0.7
KCI	0.014	0.023	0.042	0.038
CaCI²	0.012	0.025	0.024	0.028
NaHCO³	0.02	0.1	0.02	0.23
NaH²PO⁴	0.001	0.002	－	0.036
葡萄糖	－	0.04	0.1-0.25	0.07
水	到100ml	100ml	到100ml	100ml

血液對內環境某些理化性質的變化有一定的「緩衝」作用。例如血液中含有多種緩衝物質，可以減輕酸性代謝產物引起的pH變化；血液中的水比熱較大，可以吸收大量的熱量而使溫度升高不多。這類緩衝作用雖然有限，但在血液運輸各種物質的過程中可防止其理化性質發生太大的變化。

血量　人體內血液的總量稱為血量，是血漿量和血細胞量的總和；但是，除紅細胞外，其它血細胞數量很少，常可忽略不計。血漿量和紅細胞量均可按稀釋原理分別測定。例如可由靜脈注射一定量不易透出血管的大分子染料（通常用T1824）或¹³¹I標記的血漿蛋白，待與體內血漿混勻後，再抽血測定T1824或¹³¹I被稀釋的倍數，即可計算出血漿量。同樣，可由靜脈注射一定量用⁵¹Cr或³²P標記的紅細胞，待與體內的紅細胞混勻後，抽血以測定標記的紅細胞稀釋的倍數，即可計算出紅細胞總量。但由於標記的血漿白蛋白可逸出血管，因而從血流中「消失」較快，會影響測定結果，因此一般可先測出紅細胞總量後，再按紅細胞在血液中所佔容積的百分比來推算血液總量。正常成年人的血液總量約相當於體重的7%～8%，或相當於每公斤體重70～80ml，其中血漿量為40～50ml。幼兒體內的含水量較多，血液總量占體重的90%。