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血液

2021-07-16 12:27:29

血液(英語:blood)是在動物的循環係統、心臟和血管腔內循環流動的壹種組織,可以將氧氣送到各器官,並將細胞的代謝廢棄物帶離細胞。血液組織是結締組織的壹種,由血漿和血細胞組成。血漿內含血漿蛋白(白蛋白、球蛋白、纖維蛋白原)、脂蛋白等各種營養成分以及無機鹽、氧、激素、酶、抗體和細胞代謝產物等。血細胞有紅細胞、白細胞和血小板。哺乳類的血液具有凝血機制,血管破裂時,血小板會結集,堵塞血管破口,此時血漿中原本可水溶的血纖維蛋白等凝固成為血塊,剩余的透明液體就叫做血清。

生物體的生理變化和病理變化往往引起血液成分的改變,所以血液成分的檢測有重要的臨床意義。

以人類的血液為例,成人的血液約占體重的十叁分之壹,比重為1.050~1.060,pH值為7.3~7.4,滲透壓為313毫摩每升。ABO血型是人類的主要血型之分類,可分為A型B型AB型O型,另外還有Rh血型係統MNS血型係統P血型係統等血型係統。

另外,人類還有淋巴循環係統,跟血液和組織液有關係的。昆蟲等的循環係統液體稱為血淋巴,作用不是免疫而是類似血液運輸營養和廢物。

功能

資料專題:血液功能

人的血液

以人為例,成人大約有5升血液。以體積計,血細胞約占血液的45%。每升血液有:

  • 5 × 10個紅血細胞(約占血液體積的45%):在哺乳類,成熟的紅血細胞沒有細胞核及細胞器。在紅血細胞上的糖蛋白決定了血型是哪壹類。人體所有紅血細胞的表面積總和大約是人體外皮膚面積的2000倍。
  • 3 × 10個血小板(約占血液體積少於1%):凝血。纖維蛋白結成網狀聚集紅血細胞形成血栓,血栓阻止更多血液流失,並幫助阻止細菌進入體內。
  • 9 × 10個白細胞(約占血液體積的1.0%):它們是免疫係統的壹部分,負責破壞及移除年老或異常的細胞及細胞殘骸,及攻擊病原體及外來物體。

生理學

制造及降解

血細胞在骨髓產生。蛋白質構成部分,包括凝血因子,主要由肝臟產生,而激素內分泌腺產生,至於水狀成分則由丘腦下部調節腎臟去維持,腸道也有份間接參與。

血細胞在脾臟及肝的庫佛氏細胞降解,肝也有移除壹些蛋白質、脂肪及氨基酸。腎臟把身體的廢物帶進尿液。正常的紅血細胞在血漿中約有120天壽命。

輸送氧氣

壹個在正常氣壓環境中呼吸的健康人類,他的動脈血液中的氧約有98.5%與血紅素結合,只有1.5%是溶於其它血液成分中。血紅素也是哺乳類及許多其它物種的主要氧輸送者。

除了肺動脈、臍動脈及兩者的對應靜脈外,帶氧血液從心臟經過動脈、小動脈及毛細血管到達身體各處,然後脫氧血液經小靜脈及靜脈流回心臟。

在正常情形下,人在休息時,離開肺部的血液中的血紅素約有98—99%被氧飽和。壹個健康成人在休息時,回到肺部的“脫氧”血液仍然約有75%氧飽和。持續運動增加氧的消耗,減少靜脈血液的氧飽和,在壹個受過訓練的運動員身上可降至少於15%,即使呼吸率及血流增加,動脈血液的氧飽和在這些情形下可降至95%或更低。

由於母體供應胎盤的血液的氧分壓只有成人肺部的20%,胎兒制造了壹種具有更強氧親和力的血紅素(血紅素F),確保可以從血液中盡可能地取得足夠的氧。

除了氧外,壹些物質也可與血紅素結合,有時可造成身體的永久性損害。如壹氧化碳與血紅素結合成不可還原的碳氧血紅素,降低血液的載氧量,嚴重時可引致身體缺氧,造成器官的永久性損害甚至死亡。

昆蟲

除雙翅目(只有壹對翅膀的昆蟲,如蒼蠅、蚊子)、搖蚊幼蟲等少數昆蟲因含有血紅素而血液呈紅色外,大多數昆蟲的血液為無色、黃色、綠色、藍色或淡琥珀色,是因為它們血液中所含的色素物質使得其血液呈現出特定的顏色。昆蟲的血液其實只是壹個運送營養物質和代謝廢物的內部介質,所以又稱血淋巴。由血漿和血細胞組成。因呼吸作用在氣管中進行。故昆蟲的血液無呼吸色素。

血液的顏色

血液的顏色(血色素)主要是因為血液中負責輸送氧氣的蛋白質所造成,不同種類的動物,其血液中的蛋白質也有所不同。

血紅蛋白

血紅蛋白是脊椎動物血液為紅色的主要原因。每壹個血紅蛋白中有四個血紅素,他們和不同分子的作用會影響其顏色。在脊椎動物及其他有血紅蛋白的生物中,動脈和微血管中血紅蛋白和氧結合,呈現鮮紅色。靜脈中的血氧氣含量較少,呈暗紅色,壹般捐血或是血液様本的顏色也呈暗紅色,這是因為含氧的血紅蛋白和脫氧的血紅蛋白其吸收光譜不同所造成。

壹氧化碳中毒的血液因形成碳氧血紅蛋白而呈鮮紅色。中毒時人體無法吸收氧氣,因此靜脈的血液仍為和氧結合的狀態,顏色也比較紅。有些情形會影響血紅蛋白中的血紅素,使血紅蛋白脫氧,皮膚呈現藍色,此時稱為發紺。若血紅素氧化成為高鐵血紅蛋白,顏色會呈棕色,無法輸送氧氣。硫血紅蛋白血癥英語sulfhemoglobinemia是壹種少見的情形,部分動脈血紅蛋白被氧化,呈現偏藍的暗紅色。

靠近皮膚的靜脈顏色會呈現藍色,原因可能是因為皮膚的光散射特性以及視覺皮層對影像的處理,而不是靜脈血液的顏色。

有鱗目的石龍子因為體內的代謝產物膽綠素,因此血液是綠色。

血藍蛋白

大部分軟體動物(包括頭足綱及腹足綱),以及像鱟之類的節肢動物,血液是藍色的,其中含有含銅的血藍蛋白,濃度為每升50克。在缺氧時血藍蛋白是無色的,在含氧時則為深藍色。軟體動物壹般生活在寒冷且低氧的環境中,血藍蛋白呈灰白至淺黃色,當血藍蛋白接觸到空氣中的氧氣時會變成深藍色,這是因為血藍蛋白在空氣中被氧化的結果。血藍蛋白在細胞外液中輸送氧氣,和哺乳類紅血細胞中的血紅蛋白的原理不同

血綠蛋白

大部分環節動物門及壹些海中的多毛綱利用血綠蛋白來輸送氧氣。血綠蛋白在稀溶液中呈綠色。

蚯蚓血紅蛋白

蚯蚓血紅蛋白是海中的星蟲動物門、鰓曳動物門及腕足動物門及蚯蚓血液中輸送氧氣的成分。當和氧氣結合時呈紫紅色至粉紅色。

血釩蛋白

像海鞘及尾索動物亞門的血液中含有壹種稱為釩綁定蛋白英語vanabins的蛋白,是生物體內少數含有釩的蛋白質。這些生物體內的釩濃度比周圍的海水高二百倍。目前還不清楚血釩蛋白英語Hemovanadin的作用,但是壹般不認為其與氧氣輸送有關。

病癥

壹般醫學病況

  • 血液容積病況
    • 傷口流血
    • 生物體脫水
  • 血液循環病況
    • 動脈粥樣硬化
    • 血栓形成

血液學病況

  • 貧血
    • 地中海貧血
    • 鐮刀型紅血細胞疾病
  • 細胞增殖性疾病
  • 凝血障礙
    • 血友病
  • 感染性疾病
    • 敗血癥
  • 其他
    • 紫質癥
    • 正鐵血紅蛋白血癥

壹氧化碳中毒

除了氧氣外,其他物質也會和血紅蛋白結合,有時會造成身體不可逆的傷害。例如壹氧化碳,若呼吸中吸入壹氧化碳,進到血液中,壹氧化碳會和血紅蛋白結合成為碳氧血紅蛋白,可以運送氧氣的血紅蛋白減少,血液可以運送的氧氣量也會下降,這會不知不覺造成窒息,而在通風不良的密閉室內燃燒物體,也會產生壹氧化碳。

參見

參考資料

Prahl. Optical Absorption of Hemoglobin. [2012-12-30].

Kienle, Alwin; Lothar Lilge; I. Alex Vitkin; Michael S. Patterson; Brian C. Wilson; Raimund Hibst; Rudolf Steiner. Why do veins appear blue? A new look at an old question(PDF). Applied Optics. 1996-03-01, 35(7): 1151–60 [2014-09-10]. PMID21085227. doi:10.1364/AO.35.001151. (原始內容(PDF)存檔於2012-02-10).

Austin CC, Perkins SL. Parasites in a biodiversity hotspot: a survey of hematozoa and a molecular phylogenetic analysis of Plasmodium in New Guinea skinks. J. Parasitol. 2006, 92(4): 770–7. PMID16995395. doi:10.1645/GE-693R.1.

Shuster, Carl N. Chapter 11: A blue blood: the circulatory system.(編)Shuster, Carl N, Jr; Barlow, Robert B; Brockmann, H. Jane. The American Horseshoe Crab. Harvard University Press. 2004: 276–7. ISBN0-674-01159-7.

外部鏈接

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