血液流变学

一．血液流变学入门
1．什么是血液流变学？
血液流变学是生物流变学的重要分支，是研究有关血液的变形性与流动性的科学。

2．血液流变学包括那些主要内容？
血液流变学包括两部分内容：宏观血液流变学和微观血液流变学，前者包括血液粘度、血浆粘度、血沉、血液及管壁应力分布，后者包括红细胞聚集性、红细胞变形性、血小板聚集性、血小板粘附性等，故又称为细胞流变学。

随着生物技术的高速发展，后者又进一步深入到分子水平的研究，包括血浆蛋白成分对血液粘度的影响，介质对细胞膜的影响、受体作用等，故称为分子血液流变学。

由于血液流变学近十几年来在临床的应用越来越广泛，在疾病的诊断、治疗、疗效判定和预防等均有重要的意义。

3．血液流变学的研究范围
血液流变学的研究范围很广泛，包括血液流量、流速、流态；血液凝固性；血液有形成分；血管变形性；血管弹性和微循环等内容。

4．血液流变学有何临床上的意义
研究高血粘滞综合征：这是一个临床医学上的新概念，它是由于机体一种或多种血液粘滞因素升高而造成。

例如：血浆粘度升高、全血粘度升高、红细胞刚性升高、红细胞聚集性升高、血小板聚集性升高、血小板粘附性升高、血液凝固性升高、血栓形成趋势增加等。

由于这些因素的异常改变，是机体血液循环特别是微循环障碍，导致组织、细胞缺血和缺氧。

临床可见于真性红细胞增多症、肺源性心脏病、充血性心力衰竭、先天性心脏病、高山病（高原反应）、烧伤、创伤、中风、糖尿病、冠心病心绞痛、急性心肌梗塞、血栓闭塞性脉管炎、高脂血症、巨球蛋白血症、肿瘤等。

研究低粘滞血综合征：主要表现为血液粘滞性低于正常，形成低粘滞血征的原因主要是红细胞压积降低，多见于出血、贫血、尿毒症、肝硬化腹水、晚期肿瘤、急性白血病等。

用于某些疾病的鉴别诊断：血液流变性改变在临床上可用于某些疾病的鉴别诊断，例如：红细胞变形能力的降低可用于鉴别急性心肌梗塞与重度心绞痛。

用于治疗疗效的判断指标：高粘滞血征和低粘滞血征时血液流变学各项指标为临床观察的重要指标，真性红细胞增多症患者的红细胞压积和血液粘度是判断临床疗效的指标。

用于临床治疗：等容量血液稀释疗法，用于闭塞性脑血管病、冠心病心绞痛、视网膜中心静脉栓塞等疾病。

该方法基于血液流变学的理论，先将血液放出，分离
红细胞，再回输血浆与补充相应的液体，这样可使血容量稳定，但红细胞压积下降，血液粘滞性降低，从而改善了血液的流变特性，使微循环改善，组织细胞缺血缺氧状况好转。

临床实验表明，红细胞压积由49%降低到42%时，脑血流量增加50%。

用于疾病的预防：随着现代生活条件的迅速提高，医疗工作的重点正在完成从重治疗到重预防的转变，这是现代文明生活质量提高的重要标志。

实际上，我国的传统医学早就了提出“治未病”的思想，古人在当时的医疗生活条件下，就已经认识到“未病先防”，“先安未受邪之地”的重要性。

这也从另一个角度证实了现代文明回归自然这一主流生活取向的价值所在和历史的积淀性。

血液流变性检测，对疾病的预防具有不可忽视的价值。

健康人的一生中，血液流变学的参数的变化幅度较小，但在某些情况下，当尚无表现出临床症状时，某些血液流变性参数就已经出现异常。

如临床观察到，红细胞压积升高时，脑梗塞发生的危险性增加，当红细胞压积为36%-45%时，脑梗塞的发生率为18.3%，当红细胞压积升至46%-50%时，脑梗塞发生率增加到43.6%。

恰当地运用血液流变性检测，可及时检测人的半健康状态，并指导医生和患者对这种半健康状态做出积极的反应，及时改善机体的失调，有效地阻止疾病的发生，提高人的生活质量，延长寿命，也避免了治疗疾病过程中人力物力的耗费。

用于检测药物的副作用：在应用蛇毒注射液治疗中风病、应用溶栓疗法治疗急性心肌梗塞过程中，应随时患者的血液粘度、血小板功能和凝血功能，以防止患者继发生出血性疾病。

二．血液的生理学特点
血液为什么会具有变形性和流动性？血液的流动性和变形性对血液流变学具有什么样的重要意义？要回答这些问题，先要回顾血液的组织学和生理学的一些内容。

1．血液的组成是什么？
血液属于一种结缔组织，它由细胞和细胞间质组成。

它的细胞间质就是血浆，它的细胞，即有形成分由红细胞、白细胞和血小板组成。

2．血液具有什么样的生理特性？
首先，血液具有流动性。

血液的有形成分是悬浮在血浆中，使血液具有了流动性。

其次，血液具有粘性。

血液是液体，是一种由有形的细胞成分悬浮在血浆中形成的液体，因此具有一定的粘滞性。

这种粘滞性是由于液体内部的分子和颗粒之间的摩擦力所造成的。

血液的这种粘滞性可以测定，即临床所常用血液粘度。

生理意义：血液的粘度主要决定与红细胞的数量和在血浆中的分布状态（见红细胞悬浮稳定性）和血浆的粘度。

血液的粘度越高，血液在血管中的流动阻力越大，组织器官的血液灌注状态就越差，从而造成组织缺血，缺氧。

3．血液主要的生理功能是什么？
首先，血液具有运输功能，维持着内环境的稳定。

它与淋巴液和组织液一同构成了机体的内环境，担负着全身的营养物质的供应，即将氧气、营养物质运输到各组织细胞；将细胞代谢中产生的代谢产物运送到排泄器官和能进一步利用这些代谢产物的部位；将过剩二氧化碳排出；将激素、酶和维生素等生物活性物质运送到作用器官。

机体中任何病理改变，包括血液流变学特性异常，都会不同程度地影响到血液生理功能。

其次，血液具有防御功能，通过白细胞的变形、趋化和吞噬功能与免疫系统完成。

再次，血液具有止血功能，借助机体止血和凝血机制完成，其中血小板聚集性和粘附性具重要地位。

4．血液的生理特性在血液流变学的研究中有何临床意义？
在以往的临床诊治疾病的过程中，医生主要注意的是血液中血细胞数量和形态结构的改变，如血细胞的计数，红细胞的压积，血液涂片标本的显微镜下的血细胞形态改变等，这些研究属于对血液的静态研究范畴。

我们应该注意到这样一个事实，血液在机体中是不断地流动的，所有的病理改变也是在血液的流动中发生的，并反过来影响血液的流动。

流动是血液的根本的特性，也是研究血液的关键。

而血液流变性正是研究血液流动科学，是研究血液在流动中的生理和病理的变化。

随着生物技术的发展，为临床的研究提供是高科技研究手段，所以，血液流变性的研究才日益被广大的医务工作者所了解，并被越来越多地应用到临床中，实践证明，研究血液的流变学改变，对疾病和诊断、治疗、判断预后和疾病的预防具有非常重要意义。

三．血液生理特点与血液流变学的联系
1．血浆粘度是怎样形成的？
什么是血浆？
血浆是具有粘稠性的黄色半透明的液体，具有凝固能力。

血液加抗凝剂后，经离心沉淀后，分成两部分：上清的液体就是血浆，约占血液总体积的55%左右。

沉淀的部分就是血液的有形成分，大约占45%左右。

沉淀下部呈现暗红色，主要是红细胞，在两层交界处，可见一层薄薄乳白色，是白细胞和血小板层。

血浆为什么具有凝固能力？血浆具有什么样的成分，哪些成分与血液流变性有关系？
血浆由水、有机物和无机物组成。

其中水占90-92%。

有机物主要是蛋白质，又称为血浆蛋白，占8-10%，其中白蛋白含量最多，它的分子量最小，主要的生理功能是产生血浆胶体渗透压和吸附低分子物质运转功能；球蛋白其次，它主要是一种结合蛋白，如β球蛋白和脂质结合成脂蛋白，血液中的脂类有75%是和β
球蛋白结合。

我们临床上测定的血脂，即是测定脂蛋白的含量；纤维蛋白原最少，但分子量最大，它是以溶解的状态存在与血浆中，在凝血酶的作用下，可转变成纤维蛋白，参与凝血。

另外，还有各种酶、激素和糖。

无机盐和一些代谢产物。

血浆的各种成分在生理条件下是比较恒定的。

血浆具有什么样的生理特点？
由于血浆中含有可溶性的纤维蛋白原，所以它的生理特点与此相关，这也是血液具有流变学的基础之一。

第一，具有粘稠性，当血浆中血浆蛋白的含量与比例发生变化，如纤维蛋白原的增多，会导致血浆的粘度的增加，引起血液流变性的异常。

第二，与血液凝固有关。

当血液从血管中流出后，血浆中的纤维蛋白原在凝血酶的作用下，变成不溶性的纤维蛋白，使血液凝固，具有止血作用。

将纤维蛋白原除掉后，剩余的淡黄色液体就是血清，不凝固。

第三，是机体物质交换的必经之路，关系着氧的释放与传输速度。

临床测定血浆粘稠性的指标，称为：血浆粘度。

从生理的角度看，血浆的理化特性还有血浆的渗透压，和血浆的酸碱度。

2．细胞的变形性和聚集性等流变学特性是怎样形成的？
在血细胞中，红细胞的数量最多，其生理功能是血液主要的生理功能最直接的体现，即运输氧和二氧化碳，维持机体新陈代谢和生命活动，这种生理功能是依靠红细胞所含的血红蛋白来完成。

所以，红细胞也是血液流变性研究的重点，许多的血液流变性参数都是关于红细胞的，或与红细胞密切相关，如血液粘度，红细胞压积，红细胞变形性，红细胞的刚性，红细胞聚集性，红细胞电泳等。

红细胞具有什么样的形态特点？
通常，正常的红细胞呈双凹圆盘状，边缘较厚，中间较薄。

这种特殊的形态使红细胞具有较大的表面积，其总表面积约为3800m3。

利于物质交换。

红细胞的胞质有什么特点？
红细胞是体内唯一没有细胞核的细胞，其胞质成分单一，就是液态的血红蛋白。

因为红细胞既没有细胞核，更无细胞器，因此为其发生变形提供了良好的生理基础。

红细胞膜形态有什么特点？
红细胞膜是由具有液态特性的脂质双层结构及其内表面的膜骨架蛋白共同构成。

脂质双层使红细胞膜具有很好的柔软变形性；骨架蛋白质分子以不同的浓度埋入红细胞的脂质双层基质中。

这种结构的意义，第一，决定了红细胞的双凹圆盘状的形态，第二，利于红细胞发生变形。

其最终的目的，就是完成红细胞的携氧和输氧生理功能。

红细胞膜的成分有何特点？
红细胞膜的主要成分是蛋白质，约占50%，糖占8%，脂类占42%，其中，胆固醇占40%，磷酯占50%，糖脂占10%。

当红细胞膜脂的成分发生异常的改变时，血浆中的胆固醇含量增多，血脂成分异常，脂质过氧化等，都会对红细胞膜的产生不良影响，而导致红细胞的变形性降低。

红细胞的主要生理特性是什么？
首先，红细胞具有变形性。

红细胞的变形性是指红细胞在外力的作用下，发生变形的特性。

由于在血液循环中，红细胞要通过比自己直径小得多的毛细血管，必须发生变形，才能顺利通过。

临床上，我们可以测定这种特性，即红细胞变形性，红细胞刚性，红细胞膜的流动性，红细胞膜的微粘度等。

如果红细胞由于内含的血红蛋白异常，或红细胞膜的异常时，都会使红细胞的变形性降低，成为硬化的红细胞，不能通过毛细血管，甚至堵塞毛细血管，使机体的微循环发生障碍。

其次，红细胞具有悬浮稳定性，即红细胞在抗凝的血液中可以相当稳定地悬浮在血浆中的特性。

临床上，我们可以测定红细胞的这种特性，即血沉。

红细胞的比重要大于血浆，为什么可以稳定地悬浮在血浆中？这是由于红细胞膜的表面带有负电荷。

根据同性相斥的物理特性，红细胞在血浆中不会象沙砾一样，很快地沉下去，而是稳定悬浮，缓慢沉降。

这种特性还使这种特性利于红细胞在血流中保持良好的形态和流动性，也适应血液循环的特性，即在大血管中血流非常快，而在微循环中血液缓慢，甚至停滞。

再次，红细胞具有渗透脆性，即红细胞对低渗盐溶液具有一定的抵抗能力的特性。

红细胞的正常形状和大小的维持是由于红细胞内的渗透压与血浆的渗透压基本相等，将红细胞放到低渗的NACL溶液中，如0.6-0.8%，水可透过红细胞膜进入红细胞内，使红细胞膨胀，但不会破裂。

如果溶液的浓度继续降低，红细胞就会破裂，即发生溶血。

红细胞的这种渗透抵抗力的大小，反映了红细胞脆性的大小。

红细胞的脆性增加，对周围溶液的渗透压降低的抵抗能力降低，易发生溶血。

3．白细胞有什么样的流变学特性？
白细胞的种类：按照胞质中有无颗粒，可分多种：中性、嗜酸性和嗜碱性粒细胞，淋巴细胞，单核-巨噬细胞。

细胞。

特点：细胞体大，有核，整体变形性差，有很强的趋化和吞噬能力。

功用：防御保护。

由于白细胞在血液中是数量最少的一种，在以往的血液流变性研究中，常被忽视，随着血液流变学由宏观水平到微观水平的发展，白细胞的流变特性已经受到越来越多的重视。

包括白细胞对微循环的影响，白细胞与内皮细胞的相互作用，白细胞的趋化性、粘附性和变形性，白细胞在血液流动中与红细胞、血小板的相互作用对血流动力学和血液流变学的影响等多方面的内容。

4．血小板的聚集性和粘附性的生理基础是什么？
血小板是血细胞中体积最小的细胞，它的超微结构非常复杂。

它的生理特性主要是具有粘附、聚集和释放功能，在机体的止血、凝血和体内血栓形成中起着重要的作用。

血小板的形态结构有何特点？
光镜下，根据血小板在血液中的不同活化状态，血小板可为三种：圆盘型血小板：为双凸圆盘状，表面光滑，是未活化的血小板，约占血小板总数的65-90%。

树突型血小板：表面有一些棘状突起，即血小板活化后伸出的伪足，这种血小板约占30%。

扩大型血小板：为棘球状，表面的棘状突起多而且长，甚至几个，或几十个血小板的伪足相互交联融合，形成血小板团，这时血小板的高活化状态，约占5%。

电镜下，血小板可分三个区域：周围区：由血小板的外衣、浆膜、膜下区组成。

外衣是血小板的表层结构，含有酸性粘多糖和一些酸性物质，外衣的化学组成和血小板的粘附、聚集、释放功能密切相关，又可吸附血浆蛋白和其他的凝血因子，与凝血密切相关。

浆膜和膜下区含有脂蛋白和微纤维网，主要是维持血小板的形状，在血小板活化后伸出伪足，又可帮助伪足的伸缩。

凝胶 - 溶胶区：是由纤维成分构成的微管微丝系统，为血小板提供骨架支持作用、帮助血小板伸出伪足、为血小板释放内部的分泌颗粒提供收缩力。

细胞器区：指血小板凝胶-溶胶区内包含的细胞器，如线粒体、致密体、α颗粒、溶酶体、糖原颗粒等。

它使血小板可释放多种活性物质，参与机体的生理病理反应。

临床上，可使用显微镜配照相或电视录像系统来观察血小板的形态，称为血小板表面活性与聚集性试验。

血小板的主要生理功能有那些？
粘附功能，即血小板具有被血管内皮破损处的内皮下组织激活，并迅速粘附到损伤的血管壁上的功能。

血小板的这种粘附功能，可因损伤组织处的血流发生异常的改变，而被增强。

这种异常的血流改变被称为“涡流”。

这种涡流引起血小板表面活性增加，可促使血小板的激活，同时，也可损伤红细胞膜。

生理意义：血小板的这种功能是机体止血和血栓形成的启动步骤，具有重要的临床意义。

临床可用血小板粘附性测定来反映血小板的粘附功能。

聚集功能，即血小板之间可相互粘着、聚合成团的功能。

血小板的这种聚集，可分为两个期：第一时相聚集：是血小板最先发生的聚集，发生的非常迅速，但血小板聚集后还可解聚，故属可逆性聚集。

第二时相聚集：是血小板在第一时相聚集后，释放了内源性的ADP，而随后发生的聚集，聚集发生的缓慢，但一旦发生就不可逆转，是不可逆聚集。

临床可应用血小板聚集仪测定血小板的聚集性。

许多物质可诱导血小板发生聚集：5-羟色胺，胶原，肾上腺素，凝血酶，还有内毒素和细菌；而引起血小板聚集的途径主要有三条：第一，ADP途径：体内损伤组织和由于损伤组织处产生的涡流，使红细胞受损，可使红细胞释放ADP，诱导血小板聚集。

血小板被激活后也可释放内源性ADP。

第二，血栓素途径：又称TXA
2
，它是体内花生四烯酸的代谢产物，具有很强的诱导血小板聚集的作用，体内还存
在有拮抗血栓素的代谢物质，称为PGI
2
，它具有强烈的抗血小板聚集作用和扩张
血管的作用。

正是TXA
2-PGI
2
这一体内的分子调节机制，对机体血小板聚集、血
栓形成和血管紧张度形成有效的调节作用，这一系统的平衡，具有相当重要的生理意义。

释放功能，即血小板被激活后，将其细胞器中的颗粒分泌出来的功能。

血小板释放的生物活性物质很多，血小板释放也分时相，第一时相，又称原发性释放，主要释放致密颗粒内容物，如ADP，5-羟色胺等，第二时相，称为继发性释放，主要释放α颗粒内容物，和各种溶酶体酶。

不同的诱聚物引起的释放反应也不同。

弱的诱聚物，如ADP，肾上腺素，只能引起血小板释放TXA
，中等的诱聚物，如
2
释放，强诱聚物，如胶原，
花生四烯酸可引起血小板α颗粒、致密颗粒、TXA
2
凝血酶可使血小板释放全部的颗粒内容物，血小板释放颗粒内容物后称为空泡，细胞膜仍保持完整。

目前，有些血小板聚集仪就可同时测定血小板的ADP释放功能。

5．了解血液的生理特点对研究血液流变学有什么启示？
血液流变学不是一个孤立的系统，它和体内的许多系统都存在着广泛的联系，在临床的疾病发生发展，治疗，判断疗效和预后的一系列过程中，在研究血液流变性的改变同时，也要考虑它和其他系统的关系和相互影响，多几条思路来研究临床血液流变学，不仅仅是应用血液流变学的仪器测定某些疾病时的流变学参数变化，而进一步考虑这些异常的参数与其他系统的相互影响与作用。

这样，就开阔的临床血液流变学研究的思路，也扩大了血液流变学在临床中的应用范围和影响。

当然，这就需要临床医生对血液流变学有深入的了解，尤其是机理方面，包括本篇介绍的内容，知道流变学检查的一些参数，是最基本的了解；而知道为什么要用这些参数，和这些参数的生理来源，生理意义，则是对血液流变学再深入的了解；而能灵活运用这些检查方法，去指导临床治疗，提高临床疗效，则是对血液流变学更深入的掌握，也是广大临床血液流变学的研究者共同的任务。

四．血液流变学临床常用的指标
1．什么叫血液粘度/血浆粘度？
血液流动时，其内摩擦力阻碍血液的流动，这种阻碍血液流动的内摩擦力就是血液的粘性。

度量这种血液粘性的物理量，就是血液粘度，血液粘度的单位用国际单位制表示，就是毫帕﹒秒（mPa﹒s）。

2．血液粘度有何临床意义？
临床观察到，多种疾病发生时都伴随有血液粘度的异常改变，无论是作为致病的原因还是作为疾病病理变化的结果，血液粘度的异常在整个疾病发生、发展、痊愈或恶化中，具有重要的意义。

先天性心脏病：紫绀是主要症状之一，它的发生是随病程的延长，由于心脏的代偿功能降低，导致的微循环障碍和血液流变性异常。

对53例经心血管造影或手术诊断的先天性心脏病的患者的血液流变性参数进行观察发现，患者的血液粘度和血浆粘度均明显高于健康对照组，而且，有紫绀的患者的血液粘度和血浆粘度
明显高于无紫绀的患者。

分析血液粘度增高的原因，是由于心血管畸形，导致了血液的异常分流，使静脉血直接进入体循环，血液中的还原血红蛋白浓度增加；同时，动脉血的血氧饱和度降低，代偿性的引起红细胞数量的增加，致使血液粘度增高，从而引起组织细胞缺血缺氧，微循环障碍。

可见，血液粘度可作为判断先天性心脏病病情发展情况，了解心脏代偿能力的客观指标。

脑血栓形成：临床观察证实，脑血栓形成患者存在着明显的血液流变性异常，尤其是血液粘度增高，使患者的血液呈高粘滞状态。

导致血液粘度增高的原因，是由于患者高血压、高血脂、高血糖、吸烟、精神紧张等多方面因素影响的结果。

因此，在预防脑血栓形成发生的措施中，除了改善不良的生活习惯，积极治疗和有效控制高血压、高血脂、高血糖等疾病的发展外，定时检测血液粘度和其他血液流变性指标，是十分必要的手段。

吸毒：吸毒者的血液流变性检测发现，毒品不仅对人的神经系统、免疫系统和生殖系统造成损害，还可使吸毒者的血液粘度增高，红细胞聚集性、血浆粘度、纤维蛋白原浓度增加。

因此，在戒毒的治疗中，应同时考虑应用改善血液流变性的药物，使患者的血液高粘滞状态得到有效的缓解，减少戒断反应，巩固疗效。

另外，在戒烟的过程中，也应考虑对血液流变性的改善治疗。

3．什么是红细胞压积？
循环血液中血细胞，即红细胞、白细胞、血小板，约占血液总量的45%，血浆占55%。

血细胞总容积占全血总容积的百分比称为血细胞压积。

通常用%表示。

由于血细胞中，以红细胞为主要成分，故血细胞压积习惯称为红细胞压积。

红细胞压积与血液粘度有什么关系？
血液粘度与红细胞压积有密切的关系，当红细胞压积=0时，即血浆，属于牛顿液体，这种液体的粘度值是一个恒量，它不随液体流动速度（切变率）变化而改变。

当红细胞压积>10%时，血液即表现出非牛顿特性，这种液体的粘度随着液体的流动速度（切变率）变化而改变，随血液的流动速度减慢，血液的粘度增加；红细胞压积值越高，血液的粘度越高，非牛顿特性越显著。

随着切变率的增加，血液的流动性质就愈接近牛顿流体；健康人，当切变率>200s-1时，红细胞压积=45%，血液即可近似地看作是牛顿液体。

4．怎样分析患者血液粘度的改变？
通过以上的分析，我们可以看出，血液流变性的每个参数并不是孤立的，而是相互之间有着密切的联系，在生理上相互依存，在病理上相互影响。

因此，在看血液流学的报告单时，不仅要知道患者的哪一项参数不正常，是高于正常值还是低于正常值，还要会分析各参数之间的关系。

比如，患者的血液粘度升高，那么医生就要分析是什么原因引起的，以决定治疗的方法：是由于血浆蛋白的增多，如血脂升高，或纤维蛋白原的升高；还是红细。