血液,生命的礼物

2017-08-18 20:10八由草
科学大众·小诺贝尔 2017年6期
关键词:O型人造血型

八由草

血液就像奔腾的河水,在人体中所有器官和组织内流动着。每年的6月14日是世界献血者日,我国法律规定,只有18~55周岁的健康公民才能献血,所以虽然同学们都很有爱心,但现在还没有机会踏上献血车。不过,我们可以一起进入人体的血管中,先来一次血液探秘之旅吧!

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为什么要献血?

输血大多是在万分危急的情况下用来救命的,如果没有合适的血液,有时候就只能看着本来可以救活的病人无助地死去。而我们当前的人造血液尚不能完全代替血液,只能靠人类相互献血来救人。因此,献血在一定意义上说是救死扶伤的伟大壮举。

一个人一次献血200~400毫升,只占总血量的5%~10%。献血后,储存的血液会立刻补充上来,不会减少循环血总量。献血后失去的水分和无机物1~2小时就会补上。血浆蛋白质由肝脏合成,一两天内就能得到补充;血小板、白细胞和红细胞也会很快恢复到原来水平。所以,一个健康的人按规定献血,对身体没有不良影响,反而会有利于身体健康。

神秘的世界

人体的血液循环系统是一个由心脏、血管组成,遍及全身的封闭管道系统,血液在其中循环流动着,担负着一项繁重的运输任务。

血液运载着大约200种物质,就像一支纪律严明、组织完善的队伍,一天24小时不停歇地把氧气和养分送到全身各个组织和器官。同时,又帮忙把各个组织和器官产生的废物如二氧化碳等排出体外。这个过程,就是人体中的新陈代谢。一旦血液无法发挥正常功能,人体就会生病。

血液什么样?

血液由液态的血浆和有形的血细胞两部分组成。血浆占血液的55%,由水、蛋白质、无机盐和其他有机物质组成;血细胞占血液的45%,由红细胞、白细胞和血小板组成。

一般来说,血液总量占体重的7%~8%。比如一个成年人的体重是60千克,那么他体内的血液就大约有4.8升。瘦的人比肥胖的人血量稍多一点,男人比女人的血量要多一些。你大概知道了自己身体里流动着多少血液了吧!

考考你

1.为什么我们的血液是温热的?

2.一滴血液里有多少个血细胞?它们的寿命又有多长?

3.为什么我们的血液是红色的?

答案

1.人体内的器官从血液中吸收了营养物质和氧,它们把营养物质转化成了能量,这个过程会产生热量。血液将器官产生的热量带到身体的各个部位,所以我们的体温会保持在37℃左右。

2.通常来说,一滴血液里含有5 000万个红细胞、5000个白细胞、30万个血小板。白细胞的寿命为9~13天,血小板的寿命是7~9天,而红细胞的寿命则有120天。

3.红细胞、白细胞以及血小板都悬浮在透明的血浆中,大量的红细胞使得血液变成了红色。

有趣的造血工厂

每个人的血液都是自己的身体产生的,不是由母体血液流入胎儿血管先天带来的。说起血液的生成,可谓十分有趣,就像田径场上的接力跑一样,参与者有胚胎的卵黄囊、肝、脾、骨髓等。

造血开始于胚胎发育的第3周,这时还没有什么器官形成,一个叫卵黄囊的胚胎组织就担起造血的第一责任;在第6周的时候,器官开始形成,肝脏就接过造血的任务;到了第3个月,脾是主要的造血器官;第4个月后,骨髓开始造血,这也是人体最重要的造血组织。到第5个月以后,肝、脾造血功能逐步减退,骨髓造血功能迅速增加,成为红细胞、粒细胞和巨核细胞的主要生成器官,同时也产生淋巴细胞和单核细胞。胎儿出生以后,肝脏造血功能很快停止,但脾脏仍是终身造淋巴细胞的器官,而骨髓则是人体最重要的造血器官。在正常情况下,它不仅生成红细胞、粒细胞和血小板,同时也生成淋巴细胞和单核细胞。骨髓每秒钟可造出1 700万个血细胞。人体血液中所有不同的血细胞,都是来自于肝脏、骨髓和胸腺里的始祖细胞——多能干细胞及由此移行的定向干细胞。这就是人体血液产生的基本原理。

骨髓位于人体的骨骼中,其中的红骨髓具有造血机能,人的血就是红骨髓中的造血干细胞造出来的。当然,并不是所有的造血干细胞都在时时刻刻制造血液,只有5%的造血干细胞参与造血活动,其他的95%则处于休眠状态。

血一定是红的吗?

在动物世界中,除了脊椎动物中的鱼类、两栖类、爬行类、鸟类以及哺乳类的血液和人类一樣都是红色的,其他动物的血液的颜色可谓五彩缤纷。

蚯蚓的血液是玫瑰红色的;蜘蛛的血是青绿色的;乌贼的血液是绿色的;对虾、海蟹、毛蟹的血液是淡青色的;鲎(hou)的血液是蓝色的;河蚌、蜗牛的血液是淡蓝色的;田螺的血液是白色的,有点像牛奶。更奇特的是,生活在海底岩石上的扇螅虫,它的血液可以变色,一会儿变绿,一会儿变红。

为什么会有这么多不同颜色的血液呢?任何动物的血液都是由血浆和血细胞组成的,而血液的颜色则是由血浆或血细胞中的血色蛋白决定的。不同的血色蛋白的颜色不一样。比如,含铁元素的血色蛋白叫血红蛋白,使血液呈红色;含铜元素的血色蛋白叫血蓝蛋白,使血液呈蓝色或青色;含钒元素的血色蛋白叫血绿蛋白,使血液呈绿色。

错综复杂的血型

医学上把血液中的红细胞分成各种类型,这就是血型。我们常见的血型主要有A型、B型、AB型和O型。无论哪种血型,都有H抗原。它与另外两种分别为A抗原和B抗原的不同组合,形成了不同的血型。简单来说,H抗原与A抗原结合形成A型血,与B抗原结合形成B型血,同时与A、B两种抗原结合,就形成AB型血,O型血则只有H抗原。

每个人的免疫系统都认得自己的血型,如果输入了不恰当的血型的血液,红细胞和血清相混就会产生凝集,导致输血反应。不过,O型血可以给任何血型输血,是“万能血”;而AB型血则可以接受任何血型,是“万能受血者”。

血型还是人类的一种遗传标记,每个人的血型都是由父母的遗传基因所决定的。可能有同学要郁闷了:爸妈明明都是A型血,为什么自己会是O型血呢?一起来看看血型遗传的规律吧,你的疑问会得到解答的。

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ABO血型最早的发现者是奥地利医学家卡尔·兰德斯坦纳。1900年,兰德斯坦纳通过实验,发

现人类的血液有三种不同的类型:A型、B型和。型。这一发现为兰德斯坦纳摘得了1930年的诺贝尔生理学或医学奖。后来,为了纪念这位伟大的医学先驱,人们尊称他为“血型之父”,并将他的生日——每年的6月14日定为“世界献血者日”。

1902年,兰德斯坦纳的同事在一次更大规模的实验中发现了AB型血。至此,A、B、O和AB四种血型全部被发现。

“熊猫血”非熊猫的血

Rh血型系统在临床中的重要性仅次于ABO血型系统,会引起严重的输血反应和新生儿溶血病。在该系统多达50余个抗原中,以D抗原最重要,其次是C、c、E、e抗原。不同的民族,D抗原在人群的频率不一样。如在欧洲白人中,RhD阴性的频率约为15%,黑人中约为5%,而我国汉族人群中仅为0.3%~0.4%。由于大熊猫是我国的珍稀动物,有人就戏称RhD阴性血液是“熊猫血”,但此“熊猫血”并非真的动物熊猫的血。

稀有血型就稀有血型库

非常罕见的血型被称为稀有血型。其实,像RhD这样0.3%~0.4%频率的血型在血型工作者眼中不算真正的稀有血型。我国规定,在人群中低于千分之一以下频率的血型才被称为稀有血型。有的稀有血型在人群中只有几千分之一,甚至万分之一、百万分之一。如果一个有着稀有血型的病人需要输血,而事前又没有准备的话,那是非常危险的事。有人形容在人群中寻找一个稀有血型者就如同在一堆柴火中寻找一根针一样难。

为了解决稀有血型病人的临床输血,一个办法是在大量的献血者中筛查稀有血型者,并将他们的血液冻存在-65℃以下。一旦有需要时,或者通知稀有血型者献血,或者立即复苏冻存的血液给病人输注。另一个办法是稀有血型者的同胞或家庭成员积极献血,他们之间出现稀有血型的频率是很高的。当然,稀有血型建库是一个需要持之以恒的工作。

你知道?

植物也有“血型”

植物没有血液,怎么会有血型呢?原来,植物体内相应存在一类带有糖基的蛋白质或多糖链,有些植物的糖基恰好和人类体内的血型糖基相似,也会跟人体抗血清发生反应。通过实验,科学家发现:桃叶等19种植物的“血型”为A型,枝状水藻等54种植物为B型,苹果、草莓、西瓜、海带等77种植物为。型,李子、桃子等400种植物则为AB型。有趣的是,同一种植物还可能有不同的“血型”。比如,枫叶为黄色时,它的“血型”是AB型,但是秋天枫叶红了后,它的“血型”又变成了O型。

植物“血型”很复杂,科学家至今还未完全了解。说不定有一天,繁茂的植物会帮上人类的大忙呢!

血型能决定人的性格吗?

O型血的人具有领导天赋;B型血的人特别有奉献精神;A型血的人……同学们是否也曾做过类似的测试——根据血型来判断自己的性格?血型真的能决定性格吗?

首先,ABO血型是由红细胞膜上糖链的差异决定的。实际上,这样的糖链存在于大部分人的唾液、毛发的细胞中,但在掌管人类情感、思考问题的器官——大脑的细胞中并没有发现此类糖链。此外,同卵双胞胎的遗传基因完全一样,血型自然也是一样的,但性格并不完全一样。但即便是这样,在五个不同的人格特质方面的测试中,他们也只有约50%的相似性。另外,在有些疾病中,如白血病等患者的血型有时会发生变化,如A型抗原会减弱,有时甚至检不出A抗原来,变成了O型血。但随着疾病的缓解,通常可以恢复为原来的血型,目前仍未发现有因为血型转变而性格改变的患者。

由于人们对血型知识的不了解,加之一些观点与文章的误导,所以“血型决定性格”的说法就扩散开来。在寻找到可靠的科学依据之前,应该说“血型决定性格”不是科学。

人造血液能代替真正的血液吗?

人造血液,其实是一种具有载氧能力的液体制剂,因为它含有氟化碳化合物,这种化合物溶解氧气和二氧化碳的能力是普通水的20倍和3倍,能暂时替代血液携带氧气和二氧化碳。那么,为什么还不能完全代替人类的血液呢?

首先是因为人造血液的成分太单薄,只有携氧功能,没有其他功能、营养成分,无法供应人体的生理需求。如人造血液没有血浆,缺少具有免疫能力的血浆,会使人类的免疫能力下降,容易受到病毒的侵蚀;没有凝血因子、血小板等,不能起到止血作用。人造血液含有氟物质,氟物质进入人体后很难被排出,会沉积在肝、脾等器官中,损伤器官的功能。人造血液还具有局限性,有降血压作用,不适合在抗休克抢救中大量使用,而且生产成本高,不可能短期内批量生产,也不是所有人都用得起。

不过,英国一个研究团队已经找到了一种可以无限量稳定生产人造血红细胞的技术。简单来说,这技术可以让红细胞不会发展成老化的阶段,并以此为基础产生无数鲜活的红细胞。英国还计划近期内启动该人造血液的早期临床试验。

相信隨着医学技术的发展和进步,人造血液也会越来越完美。

责任编辑:陆艳 责任校对:夏越

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