血液的概述｜第18章 心血管系統：血液 18.1《解剖學與生理學 2e》

原文傳送門：<18> The Cardiovascular System: Blood — 18.1 An Overview of Blood
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前言

回想一下，血液〔blood〕是一種結締組織。 與所有結締組織一樣，它由細胞元素和細胞外基質組成。 細胞元素（稱為有形成分〔formed elements〕）包括紅血球 (RBC)〔red blood cells〕、白血球 (WBC)〔white blood cells〕和稱為血小板〔platelets〕的細胞碎片。 細胞外基質稱為血漿〔plasma〕，使血液在結締組織中獨一無二，因為它是液體。 這種液體主要由水組成，它永久懸浮著有形成分，並使它們能夠在心血管系統內循環到全身。

血液的功能

血液的主要功能是將氧氣和養分輸送到身體細胞，並清除身體細胞中的廢物，但這只是故事的開始。 血液的具體功能還包括防禦、分配熱量和維持體內平衡。

運輸

你所吃食物中的營養素會在消化道中被吸收。 其中大部分的營養素在血液中直接進入肝臟，在肝臟中被處理後，再釋放回血液中，輸送到身體細胞。 你呼吸的空氣中的氧氣會擴散到血液中，從肺部流向心臟，然後被泵送到身體的其他部位。 此外，遍布全身的內分泌腺體會將其產物（稱為激素）釋放到血液中，然後血液將其輸送到遠處的目標細胞。 血液也會拾取細胞廢物和副產物，並將其運送到各個器官進行清除。 例如，血液將二氧化碳輸送到肺部，然後從體內呼出，各種廢物被運送到腎臟和肝臟，以尿液或膽汁的形式從體內排出。

防禦

許多類型的白血球保護身體免受外部威脅，例如透過傷口進入血液的致病細菌。 其他白血球會尋找並摧毀內部威脅，例如可能增殖而變成癌細胞的具有突變 DNA 的細胞，或被病毒感染的身體細胞。

當血管受損導致出血時，血小板和溶解在血漿（血液的液體部分）中的某些蛋白質會相互作用，阻塞所涉及血管的破裂區域。 這可以保護身體免受進一步失血。

維持體內平衡

回想一下，體溫是透過經典的負反饋迴路來調節的。 如果你在溫暖的天氣裡鍛煉，你核心體溫的升高會觸發幾種穩態機制，包括增加從核心到身體周圍（通常較冷）的血液運輸。 當血液流經皮膚血管時，熱量會散發到環境中，而回到身體核心的血液會較冷。 相反，在寒冷的天氣裡，血液會從皮膚分流，以保持身體核心的溫暖。 在極端情況下，這可能會導致凍傷。

血液也有助於維持身體的化學平衡。 血液中的蛋白質和其他化合物可作為緩衝劑，有助於調節身體組織的 pH 值。 血液也有助於調節身體細胞的水分含量。

血液的成分

你可能已經從手臂的淺層靜脈抽取血液，然後送到實驗室進行分析。 一些最常見的血液檢驗（例如測量血漿中的脂質或葡萄糖水平）可以確定血液中存在哪些物質以及其含量。 其他血液檢驗則是檢查血液本身的成分，包括有形成分的數量和類型。

其中一項檢驗稱為血球比容〔hematocrit〕，它測量血液樣本中紅血球（臨床上稱為紅血球〔erythrocytes〕）的百分比。 該檢驗透過在專門的離心機中旋轉血液樣本來進行，該過程導致懸浮在血液樣本中的較重元素與輕質液態血漿分離（圖 18.2）。 由於血液中最重的元素是紅血球，所以它們沉澱在血球比容管的最底部。 紅血球上方是一層蒼白、薄薄的層，由血液的剩餘形成分組成。 這些是白血球（臨床上稱為白血球〔leukocytes〕）和血小板（細胞碎片，也稱為血栓細胞〔thrombocytes〕）。 由於其顏色，該層被稱為血沉棕黃層〔buffy coat〕；它通常佔血液樣本的不到1％。 血沉棕黃層上方是血漿，通常是淡稻草色的液體，它構成了樣本的剩餘部分。

離心後紅血球的體積通常也稱為血球比容（PCV）〔packed cell volume〕。 在正常血液中，樣本中約有 45% 是紅血球。 然而，任何一個樣本的血球比容都會因性別和其他因素而產生顯著差異，約為 36%-50%。 女性正常血球比容值為37至47，平均值為41；男性性正常血球比容值為 42 至 52，平均為 47。 其他有形成分（白血球和血小板）的百分比極小，因此通常不與血球比容一起考慮。 因此，平均血漿百分比是血液中非紅血球的百分比：對於女性，該百分比約為 59（或 100 減 41），對於男性，該百分比約為 53（或 100 減 47）。

血液的特徵

當你想到血液時，首先想到的特徵可能是它的顏色。 剛剛在肺部吸收氧氣的血液是鮮紅色的，而在組織中釋放氧氣的血液則是較暗的紅色。 這是因為血紅素是一種色素，它會根據氧氣飽和度改變顏色。

血液很黏稠，摸起來有點黏。 它的黏度大約是水的五倍。 黏度是衡量液體厚度或流動阻力的指標，受血液中的血漿蛋白質和有形成分的影響。 血液的黏度對血壓和血流量有很大的影響。 考慮水和蜂蜜之間的流量差異。 黏稠度較高的蜂蜜會比黏稠度較低的水顯示出更大的流動阻力。 同樣的原則也適用於血液。

血液的正常溫度比正常的體溫略高一些，約為 38°C（或 100.4°F），而體內溫度讀數為 37°C（或 98.6°F），不過每天 0.5°C 的變化是正常的。 雖然血管表面比較光滑，但血液在流動時也會受到一定的摩擦和阻力，特別是隨著血管老化失去彈性時，更會產生熱能。 這就是溫度稍高的原因。

血液的 pH 值平均約為 7.4；然而，健康人的 pH 值可能介於 7.35 到 7.45 之間。 因此，從化學角度來看，血液比純水（pH 值為 7.0）更鹼性。 血液中含有大量的緩衝劑，實際上有助於調節 pH 值。

血液約佔成年人體重的8%。 成年男性通常平均血液量約為5至6公升。 女性平均為 4 至 5 公升。

血漿

與身體中的其他液體一樣，血漿主要由水組成：事實上，血漿中約 92% 是水。 溶解或懸浮在水中的物質是一種混合物，其中大部分是蛋白質。 血漿中溶解或懸浮著數百種物質，儘管其中許多物質的含量非常少。

血漿蛋白

血漿中約 7% 的體積（幾乎所有非水部分）是由蛋白質組成的。 這些包括幾種血漿蛋白（血漿獨有的蛋白質），以及數量少得多的調節蛋白，包括酵素和一些激素。 圖 18.3 總結了血漿的主要成分。

血漿蛋白主要分為以下三大類：

• 白蛋白〔Albumin〕是血漿蛋白中最豐富的。 白蛋白分子由肝臟製造，作為結合蛋白——脂肪酸和類固醇激素的運輸載體。 回想一下，脂質是疏水性的；然而，它們與白蛋白的結合使得它們能夠在水性血漿中運輸。 白蛋白也是對血液滲透壓影響最大的因素；也就是說，白蛋白的存在將水分保留在血管內，並將水分從組織、血管壁吸收到血液中。 這反過來有助於維持血液容積和血壓。 白蛋白通常佔血漿蛋白總含量的約 54%，臨床水平為 3.5–5.0 g/dL 血液。
• 第二種最常見的血漿蛋白是球蛋白〔globulins〕。 它是一個異質群體，有三個主要亞群，即 α 球蛋白、β 球蛋白和 γ 球蛋白。 α球蛋白和β球蛋白將鐵、脂質和脂溶性維生素A、D、E和K運送到細胞；與白蛋白一樣，它們也有助於滲透壓。 γ 球蛋白是與免疫有關的蛋白質，更廣為人知的名稱是抗體〔antibodies〕或免疫球蛋白〔immunoglobulins〕。 雖然其他血漿蛋白是由肝臟產生的，但免疫球蛋白是由被稱為漿細胞的特殊白血球產生的。 球蛋白約佔血漿蛋白總量的 38%，臨床水平為 1.0–1.5 g/dL 血液。
• 纖維蛋白原〔Fibrinogen〕是三大類血漿蛋白中的第三類。 與白蛋白、α 球蛋白和β 球蛋白一樣，纖維蛋白原也是由肝臟產生的。 它對於血液凝固至關重要，本章後面將描述這個過程。 纖維蛋白原約佔血漿蛋白總量的 7%，臨床水平為 0.2–0.45 g/dL 血液。

其他血漿溶質

除蛋白質外，血漿還含有多種其他物質。 這些包括各種電解質，例如鈉、鉀和鈣離子；溶解氣體，例如氧氣、二氧化碳和氮氣；各種有機營養物質，如維生素、脂質、葡萄糖和胺基酸；和代謝廢物。 所有這些非蛋白質溶質加起來約佔血漿總量的1%。

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2025/04/09 發佈本文