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教育和培训

课程介绍

血液是流经全身的唯一组织。这种红色液体将氧气和营养物质运送到身体的各个部位,并将废物送回肺部、肾脏和肝脏进行处理。它也是免疫系统的重要组成部分,对体液和温度平衡至关重要,是某些功能的液压液和荷尔蒙信息的高速公路。

这种奇妙的组织可能是最容易移植(输血)的。

课程大纲

第一节:基础知识

细胞

细胞

细胞是你身体的基本微观单位。我们将在本单元中讨论的主要细胞结构都显示在这张非常简化的图中。

细胞核中含有控制细胞功能的DNA,使其能够对周围环境做出反应。包围细胞核的细胞质包含制造蛋白质的小结构、提供细胞能量的结构、运输能量的分子、化学信使和许多其他功能元素,以及酶和其他物质的仓库(细胞质内含物或颗粒)。细胞膜控制着物质进出细胞的流动,并包含被称为抗原的分子,这种分子针对细胞和人。

3D图片:版权归Bristol Productions所有

细胞专业化

细胞专业化

成熟细胞通常是特化的。随着细胞的成熟,它们的形状和内容物会发生变化,以便它们能最有效地完成必须完成的工作。

在血液中,所有的白细胞都保留着它们的细胞核,这样它们就可以改变自己的功能,以应对保护身体不受入侵者侵害的挑战。然而,红细胞失去了细胞核,充满了特殊的携氧分子——血红蛋白。它们还具有一种特殊的形状,这种形状是灵活的,但允许氧气快速地进出细胞。

这里显示的大细胞,巨核细胞,在与干细胞分化后留在骨髓中。巨核细胞就像工厂。它们制造并向血液中释放数以百万计的自身碎片。这些被称为血小板的细胞含有帮助血液凝结所必需的物质。

细胞成熟

细胞成熟

不是所有的细胞都能分裂产生新细胞。细胞从“母体”或干细胞开始,但随后,在身体其他部分的指示下,它们开始分化和成熟。他们可能会改变自己的几乎一切,以准备做一项或一组工作。它们可能会改变形状,它们的细胞核可能被丢弃,它们可能附着在其他细胞上,或者脱落自己的一小部分。它们可能制造和分泌某些物质,或制造这些物质并储存起来,直到它们被使用。

所有成熟的血细胞都来自一种前体,即干细胞。

图片来源:丹尼斯昆克尔,夏威夷大学

职业生涯

职业生涯

血液对卫生保健是如此重要,以至于从事血液研究的职业:血液的采集、护理、运输和管理;它的疾病和用途,覆盖了整个社会。有很多很多的职业道路都和血缘有关。

显然有医生,特别是那些专门从事血液学、肿瘤学或病理学的医生,但还有很多很多其他的,如医生助理、临床护士、实验室专家、基础研究科学家、分子生物学家、流行病学家、免疫学家、统计学家、工程师、研究和实验室技术员、护士、抽血师、化学家……

第二节:什么是血?

血是什么?

血是什么?

Micorscope视图虽然血液看起来是红色液体,但实际上是由一种叫做血浆的黄色液体和数十亿个细胞组成的。这些细胞中绝大多数是红细胞,它们使血液呈红色。除了红细胞,血液中还含有几种抗感染的白细胞和被称为血小板的微小细胞碎片,它们对凝血至关重要。

扫描电镜的观点这些细胞已被电子染色显示在这张扫描电子显微镜(EM)的照片中。红细胞用红色表示,白细胞用黄色表示,血小板用绿色表示。

图片来源:丹尼斯·昆克尔,夏威夷大学

血细胞是如何形成的

血液是在骨髓中产生的

血液中的所有细胞,红细胞,各种类型的白细胞和血小板都是在骨髓中产生的。这主要发生在你身体的扁平骨头上,如头骨、胸骨和骨盆。

血液细胞的发展

所有的细胞都是从一组叫做干细胞的“主细胞”中分化出来的。干细胞可以变成身体需要的任何类型的血细胞。它们受到周围环境因素的影响,变成红细胞、白细胞或血小板。

骨髓

这张骨髓样本的显微镜视图显示了成熟和不成熟的白细胞,这些细胞产生血小板以及成熟和不成熟的红细胞。注意到变化。


骨髓

等离子体

等离子体

血浆是血细胞流动的河流。它不仅携带血细胞,还携带营养物质(糖、氨基酸、脂肪、盐、矿物质等)、废物(二氧化碳、乳酸、尿素等)、抗体、凝血蛋白(称为凝血因子)、化学信使,如激素,以及帮助维持身体液体平衡的蛋白质。

当你在离心机中旋转血液时,红细胞会到容器的底部,白细胞和血小板会到中间,而黄色的血浆则留在顶部。

与血浆有关的疾病

与血浆有关的最著名的疾病可能是血友病。其中一种凝血蛋白(称为凝血因子VIII)的遗传变化使其失去功能。这一单一的变化打乱了凝血所需的整个化学反应序列。因此,血友病患者可能会因为日常的简单事件而遭受严重的肿胀、挫伤和出血,而其他人则认为这是理所当然的。

血友病

上图所示的孩子由于头部的肿块在额头上有严重的肿胀。这是由于他的凝血系统无法阻止瘀伤出血造成的。血友病可以通过输注从捐献的血液或血浆中收集的因子VIII来控制。yabo国际

红细胞

血液中的大部分细胞是红细胞。这些是高度分化的细胞,被“剥夺”了一切,包括细胞核,这可能会妨碍它们完成主要工作——输送氧气。

图片来源:丹尼斯·昆克尔,夏威夷大学

血红蛋白

红细胞充满了一种叫做血红蛋白的特殊红色分子。它在氧气丰富的区域吸收氧气,在氧气浓度最低的组织中释放氧气。

3D图片:版权归Bristol Productions所有

红细胞疾病

红细胞疾病包括细胞发育问题、感染、循环破坏和遗传问题。许多干细胞开始于骨髓,在那里红细胞在进入血液循环之前从干细胞分化和发育。

正常红细胞发育

正常情况下,骨髓会源源不断地提供红细胞。这些细胞成熟,进入循环,完成它们的工作约120天,死亡,并被回收。如果需要更多的细胞(例如,有出血和红细胞的损失,或如果捐献了一个单位的血液),身体很容易补偿。yabo国际

然而,在某些情况下,身体是跟不上的。过多的出血,缺乏铁等营养物质,减缓生产的疾病,细胞破坏加剧,以及影响生产或生存的遗传疾病,都是贫血的一些原因。

细胞制造过少:发育性疾病
红细胞

低的生产
有时由于干细胞本身的破坏,骨髓无法满足对红细胞的需求。当干细胞缺失时,骨髓是一个空的地方。所有的细胞制造活动都消失了。这是一种极其危险的情况,如果不加以纠正,将是致命的。


再生障碍性“空”骨髓

正常骨髓

血红蛋白过少:营养疾病
红细胞

铁是制造血红蛋白所必需的

红细胞的营养疾病常引起细胞发育的问题。在缺铁的情况下,没有足够的铁来完成血红蛋白中的血红素部分。

3D图像:版权归Bristol Productions所有

缺铁

右边的细胞取自一个缺铁的病人。这些细胞进入血液循环时,没有足够的血红蛋白将足够的氧气输送到身体的各个部位。


正常的

低铁

缺陷血红蛋白:红细胞的遗传疾病


点击图片查看更多关于镰状细胞病的信息。

血红蛋白是红细胞中的主要分子,可以显示出许多遗传差异。有些会造成严重的问题,有些则不会造成任何问题。

镰状细胞性贫血

一种最常见的基因改变会导致血红蛋白在细胞缺氧时聚合或形成长链。这些长链将细胞拉伸成镰状细胞性贫血的长“镰状”形状。

地中海贫血

另一种被称为地中海贫血的遗传性疾病会导致组成血红蛋白的分子部分(球蛋白)的供应失衡。


β地中海贫血

β地中海贫血

当地中海贫血阻止血红蛋白正常形成时,血细胞可能会变得畸形和脆弱。注意,这些颜色都很浅。这种情况被称为低色素血症,是因为它们的血红蛋白太少,无法为细胞提供正常的颜色。

脆弱的红细胞

有些疾病会使红细胞脆弱、僵硬、不灵活。容易破裂的细胞和过于僵硬的细胞无法弯曲和挤过毛细血管和脾脏中细小的滤孔就会被破坏。如果这样的细胞太多,骨髓就跟不上,留在血液循环中的红细胞就太少了。

地中海贫血


β地中海贫血

α地中海贫血

当地中海贫血阻止血红蛋白正常形成时,血细胞可能会变形和脆弱。

红细胞的过早破坏:寄生虫

疟疾

红细胞可以被各种细菌或寄生虫感染。在温暖、蚊虫肆虐的地区,疟疾寄生虫可能通过蚊子的叮咬传播给人类。这种寄生虫的生长周期会导致大量危及生命的红细胞流失,并伴有发热和贫血。

肝脏疾病

当肾脏或肝脏等器官出现问题时,红细胞会受到损害和破坏。

红细胞的灵活性

毛细血管中的红细胞:红细胞特殊的形状和灵活性使它能够穿过最狭窄的血管——毛细血管,将氧气输送到身体的所有细胞。

图片来源:丹尼斯·昆克尔,夏威夷大学

白细胞

白细胞有五种截然不同的类型:中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。有些人有能力随着身体的需要和情况而改变。例如,在不同的组织中有不同的单核细胞,不同类型的淋巴细胞在对抗感染中有不同的作用。这些细胞可以离开血液,通过血管壁滑出,攻击感染部位的入侵者。


嗜中性粒细胞

单核细胞

淋巴细胞

嗜伊红的

嗜碱细胞

白细胞疾病

从白细胞(也称为白细胞)的种类和功能的数量上,你可能会怀疑,许多疾病都与这些细胞有关。白血病这个术语指的是大量这类疾病,通常描述的是血液中白细胞过多的癌变情况。

有很多白血病。在所有这些细胞中,一个细胞系(有时是淋巴细胞,有时是单核细胞,有时是另一个细胞系)开始不受控制地生长。细胞开始充满骨髓(如图所示)挤掉其他细胞系,涌入血液。

其他非癌性事件可能引发高于正常数量的白细胞。它们可能是对感染的反应,如左边所示。将右侧的中性粒细胞浓度与正常涂片进行比较。

对抗感染

淋巴细胞

每一种白细胞都有帮助身体抵抗感染的任务。淋巴细胞帮助产生抗体,攻击入侵者,并标记它们被中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞破坏。

巨噬细胞

巨噬细胞(单核细胞的一种)吞噬入侵者,并用强大的酶摧毁它们。这里显示的巨噬细胞正在攻击引起肺炎的链球菌。

血小板

血小板是一种更大的细胞,巨核细胞的碎片,在与干细胞分化成熟后留在骨髓中。

血小板离开骨髓,在全身循环。当受到来自受损组织的物质的刺激时,血小板释放出有助于血凝块的必要物质。这有助于启动凝血序列,保护血管系统的完整性。

血小板疾病

当血小板太少时,也就是血小板减少症,血液不能正常凝结。通常可以在皮肤下看到许多微小的出血区域。

第三节:血库

血液银行

我们早就知道,血液可以被输血给需要的人。血液必须从健康的献血者那里采集,并小心储存。对其进行传染性疾病的检测,并对其进行分类,以确定其免疫特性,以便与接受者进行适当的匹配。一旦需要某种特定类型的血液,它就会迅速运到使用地点。

现代技术使我们能够将一些血液分离成不同的部分,如红细胞、血小板、血浆和凝血因子。我们可以只运送病人可能需要的零件。通过这种方式,一个捐献者可以帮助多个接受者。最近,我们已经学会了通过一种叫做“无血采”的过程,只从特殊的献血者那里收集特定部分的血液,如血浆、白细胞或血小板。最后,我们已经学会了通过骨髓移植或干细胞移植来取代骨髓内的整个造血机制,以治疗那些特别有生命危险的疾病。

血型检定

1901年,卡尔·兰德斯坦纳报告说血液有类型。通过匹配这些血型,人们可以成功输血。

这些类型的基础是在红细胞表面发现的被称为抗原的特定蛋白质和在血浆中发现的抗体。

有四种基本类型:

1.输入一个红细胞上有A抗原,血浆中有抗B抗体

2.B型红细胞上有B抗原,血浆中有抗A抗体

3.AB型红细胞上有A和B抗原,血浆中没有类型抗体

4.O型红细胞上没有类型抗原,血浆中有抗A和抗B抗体

如果我们从a型血人的血浆中提取抗体(抗B抗体),并将其与B型血人的血液(记住……主要是红细胞)混合,抗体就会附着在红细胞上,导致红细胞凝结在一起。

这些血型(以及其他不那么明显的血型)必须正确匹配,输血才能起作用。

血型

在美国的平均人口中,各种ABO血型的比例如图所示。45%的人口是O型血,42%是A型血,10%是B型血,3%是AB型血。此外,还有另一种类型的抗原需要考虑。Rh抗原。

你知道自己的血型吗?

红细胞上有Rh抗原的人是Rh阳性,而没有Rh抗原的人是Rh阴性。因此,在匹配血型时,我们必须同时考虑ABO血型和Rh血型。例如,如果你的红细胞上同时有A抗原和Rh抗原,你就是A+。

Apheresis

我们必须汇集六个全血献血者的血小板,以供一个输血病人使用。亚博苹果登录

然而,有一种更有效的技术叫做体外采血小板,它可以让我们从一个捐献者身上收集足够多的血小板,然后把捐献者所有的血浆和红细胞都还给他。即便如此,这在捐献者的血小板中所占的比例也非常小,因此不存在出血问题的风险。

当血液在离心机中旋转时,它会分离成各种成分:血浆在上面,白细胞和血小板在薄薄的中间层,红细胞在下面。

血液从供体进入离心机。血浆和红细胞归还供体 血小板收集

采用特殊的前置离心分离机,血液可以连续不断地进入系统。当它旋转时,各组分分离,血小板被抽出。然后血浆、白细胞和红细胞被重组并返回给捐赠者。

在收集救命血小板时,捐献者可以坐着看书、听音乐或看电视。人体将在72小时内替换捐献的血小板。yabo国际

骨髓移植

骨髓移植这个词可能会让人联想到切出一块块骨头的景象。然而,这实际上是干细胞从供体转移到受体的过程。与器官移植相比,这种技术在机械上与输血更相似。

骨髓移植最常见的原因之一是患者患有白血病,化疗无效。在这些患者中,任何从骨髓中移除所有肿瘤细胞的治疗也会杀死干细胞,从而使患者失去制造新血细胞的能力


寻找骨髓移植的捐赠者是非常困难的。供体不仅要与输血时的ABO血型相匹配,而且要与病人的数百种血型特征相匹配。记住,当我们替换干细胞时,我们正在提供一个全新的血液系统,其中包括白细胞,它会试图对抗任何外来的东西。

一旦找到捐献者,病人的骨髓和所有的肿瘤细胞都会被杀死,只留下一个空骨髓。

当供体处于麻醉状态时,骨髓从骨盆的髂骨(髋骨)中抽出。这只是捐献者骨髓的一小部分,很快就会被替换掉。

这些骨髓经过过滤和处理,去除骨头碎片和其他不需要的细胞和碎片,然后被转移到血袋中,像输血一样注入到患者的血液中。


正常骨髓

捐赠者的干细胞进入病人的空骨髓,开始产生所有类型的血细胞。

另一种技术,干细胞移植,为一些患者提供了另一种选择。新技术现在可以通过apheresis,而不是骨髓收集的外科手术。

在成功的骨髓或干细胞移植结束后,患者的骨髓被不断添加到患者血液中的生长细胞重新填充....细胞发育、分化、衰老和替换的正常健康周期。

你的鲜血,时间和金钱可以拯救生命。

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