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第三节 血液的理化特性
一、颜色
血液的颜色主要取决于血红蛋白的颜色。动脉血中血红蛋白较多,呈鲜红色;静脉血中红细胞含去氧血红蛋白较多,呈暗红色。空腹血浆清澈透明,进餐后,尤其摄入较多的脂类食物,血浆中悬浮脂蛋白微滴而变得混浊。因此,临床作某些血液化学成分检测时,要求空腹采血,以避免食物对检测结果的影响。
二、血液的比重
正常人 全血的比重(specific gravity)为1.050~1.060,血浆的比重为1.025~1.030,红细胞的比重为1.090~1.092。因为不同血细胞及血浆比重存在差异,故采用离心的方法可将血液中的不同成分进行分离,分别获取红细胞、白细胞、血小板及血浆等不同成分。
三、血液的黏度
液体的 黏度(viscosity)是由于液体分子的内磨擦形成的。正常的血液和血浆的相对黏度分别为4~5和1.6~2.4,其值的大小分别取决于红细胞数和血浆蛋白的含量。当某些疾病使微循环血流显著减慢时,红细胞可发生叠连和聚集,血液黏度升高,使血流阻力增大,微循环的灌流量将显著降低。
四、血浆渗透压
如果用只允许水分子通过的半透膜将两侧不同浓度的溶液隔开,水分子将由低浓度溶液侧移向高浓度溶液侧,这一现象被称渗透。 渗透压(osmotic pressure)是指溶液中溶质分子所具有的吸水或保留水的能力。渗透压的高低与单位体积溶液中溶质的颗粒数目呈正比,而与溶质的种类及颗粒的大小无关。通常以渗透克分子作为渗透压的单位,1渗透克分子为1L溶液中含有1mol个颗粒。
血浆渗透压约为300mmol/L(即300mOsm/kg H 2O,5800mmHg,770kPa)。血浆渗透压分为 晶体渗透压(crystalloid osmotic pressure)和 胶体渗透压(colloid osmotic pressure)。血浆晶体渗透压由溶于血浆的晶体溶质颗粒形成,特别是电解质Na +和Cl -,其数值约占血浆总渗透压的99%以上。血浆胶体渗透压由血浆蛋白等大分子物质形成,因为蛋白质分子量大,数量少,所以血浆胶体渗透压数值很小,仅1.5mOsm/L。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,因此,血浆与组织液中晶体渗透压几乎相等。细胞外液的大部分晶体物质不易进入细胞内,而且细胞外液的晶体渗透压保持相对稳定,这对维持细胞内、外水的平衡和细胞的正常形态极为重要。当细胞外液晶体渗透压降低时,水将进入细胞,可引起细胞肿胀,甚至破裂;当细胞外液晶体渗透压增高时,可因细胞内的水移出细胞而导致细胞皱缩。与此不同的是,形成血浆胶体渗透压的血浆蛋白难以透过毛细血管壁进入组织液,所以血浆胶体渗透压(25mmHg)高于组织液胶体渗透压(15mmHg)(图5-9)。胶体渗透压的这种差别成为组织液中水分子进入毛细血管的主要力量,对维持毛细血管内外水平衡具有重要作用。当血浆蛋白浓度降低时,可因血浆胶体渗透压降低而使液体滞留于血管外,引起组织水肿和血浆容量降低。
图5-9 血浆晶体渗透压与胶体渗透压作用示意图
等渗溶液(isoosmotic solution)是指渗透压与血浆渗透压相等的溶液,如0.85%NaCl溶液、5%葡萄糖溶液。高于或低于血浆渗透压的溶液则分别被称为高渗或低渗溶液。不同物质的等渗溶液不一定都能使红细胞保持正常的体积和形态,如1.9%尿素溶液虽然与血浆等渗,但当红细胞置入其中后,由于尿素能自由通过细胞膜,顺浓度差进入红细胞内,导致红细胞内渗透压升高,水随之进入,造成红细胞肿胀、破裂,发生溶血。能使悬浮于其中的红细胞保持正常大小和形态的溶液,称 等张溶液(isotonic solution)。等张溶液实际上是指溶液中不能透过细胞膜的颗粒所形成的等渗溶液。由于NaCl不能自由透过细胞膜,所以0.85%NaCl溶液既是等渗溶液,也是等张溶液;而1.9%尿素溶液是等渗溶液,但不是等张溶液。
五、血浆的pH值
正常人血浆pH值为7.35~7.45,血浆pH值主要取决于血浆中主要的缓冲对NaHCO 3/H 2CO 3的比值,通常此比值为20。此外还有血浆中的蛋白质钠盐/蛋白质、Na 2HPO 4/NaH 2PO 4缓冲对。由于存在这些缓冲系统,再加上肺和肾也能对人体的酸碱平衡进行调节,因此,血浆pH的波动范围极小。血浆pH保持相对恒定对机体的生命活动是十分重要的。在病理情况下,如体内酸性或碱性物质产生过多,超过了血液缓冲对的缓冲能力,机体不能将过多的酸性或碱性物质及时排出,将会发生酸中毒或碱中毒,严重者可危及生命。