一、血液概觀 Overview of Blood
1️⃣ 血液的定義
血液（Blood）是一種特殊的液體結締組織（fluid connective tissue），由細胞與細胞外基質所構成。其基質為液態的血漿（plasma），內含各類懸浮的細胞成分，統稱為血液的成形元素（formed elements）。
2️⃣ 血液的功能 Functions of Blood
血液的功能可歸納為三大類：
- 運輸（Transport）：
- 攜帶氧氣（O₂）從肺至組織；輸送二氧化碳（CO₂）至肺排出。
- 將消化道吸收的養分（nutrients）分配到全身細胞。
- 運送荷爾蒙（hormones）至目標器官。
- 排出代謝廢物（metabolic wastes）如尿素（urea）、尿酸（uric acid）至腎臟排泄。
- 調節（Regulation）：
- 維持體溫恆定（體溫恆定作用 thermoregulation）。
- 維持酸鹼平衡（acid–base balance），血液的正常 pH 值約為 7.35–7.45。
- 維持體液滲透壓（osmotic balance），確保細胞不會過度脹或縮。
- 防禦與保護（Protection）：
- 含有凝血因子（clotting factors）與血小板（platelets），防止出血。
- 白血球（leukocytes）與抗體（antibodies）可抵抗病原體。
3️⃣ 血液的物理性質 Physical Characteristics
- 顏色：取決於氧合程度，氧合血呈鮮紅色，缺氧血呈暗紅色。
- pH 值：略偏鹼性，介於 7.35～7.45。
- 溫度：約 38°C，比體溫高約 1°C。
- 黏稠度（Viscosity）：為水的約五倍。
- 體積（Volume）：成人男性約 5–6 公升，女性約 4–5 公升。
二、血液的組成 Composition of Blood
血液可藉離心分離出三層：
1️⃣ 血漿（Plasma）：上層透明液體，約佔血液體積 55%。
2️⃣ 白膜層（Buffy coat）：中間薄層，含白血球（leukocytes）與血小板（platelets），僅佔 <1%。
3️⃣ 紅血球層（Erythrocytes）：底層深紅色部分，約佔 45%，此比例稱為血比容（hematocrit）。
- 男性平均血比容約 47% ±5，女性約 42% ±5。
- 血液屬懸浮系統：血球在血漿中不斷流動，確保氣體與養分交換。
三、血漿 Plasma
1️⃣ 定義與組成
血漿（Plasma）為血液的液體成分，約含 90% 水與 10% 溶質。它是運輸營養物、激素、代謝產物與氣體的媒介。
2️⃣ 血漿蛋白（Plasma Proteins）
血漿中約 8% 為蛋白質，由肝臟（liver）合成，主要包括：
- 白蛋白（Albumin）：最豐富的血漿蛋白，維持膠體滲透壓（colloid osmotic pressure），防止血液水分外滲；並運輸脂溶性物質如荷爾蒙與藥物。
- 球蛋白（Globulins）：分為 α、β、γ 三類。α與β 球蛋白負責運送脂質與金屬離子，γ 球蛋白即免疫球蛋白（immunoglobulins），為抗體（antibodies），由 B 淋巴球分泌。
- 纖維蛋白原（Fibrinogen）：在凝血反應中轉化為纖維蛋白（fibrin），形成血塊。
3️⃣ 其他血漿成分
- 電解質（Electrolytes）：Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Cl⁻、HCO₃⁻，維持滲透壓與神經肌肉興奮。
- 養分（Nutrients）：葡萄糖（glucose）、胺基酸、脂肪酸。
- 氣體（Gases）：氧（O₂）、二氧化碳（CO₂）。
- 代謝廢物（Metabolic wastes）：尿素（urea）、尿酸（uric acid）、肌酐（creatinine）。
四、血液的成形元素 Formed Elements
（一）紅血球 Erythrocytes
1️⃣ 形態與結構
紅血球呈雙凹圓盤狀（biconcave disc），無細胞核（anucleate），直徑約 7.5 μm。此形態可增加表面積以利氣體交換。內部充滿血紅蛋白（Hemoglobin, Hb），不含線粒體，依賴無氧代謝（anaerobic metabolism）。
2️⃣ 血紅蛋白（Hemoglobin）
- 每個血紅蛋白分子由四條多肽鏈（globin）與四個血基質（heme）組成。
- 每個 heme 含一個鐵離子（Fe²⁺），可結合一分子氧氣。
- 一個紅血球約含 2.5 億個血紅蛋白分子。
- 氧結合時形成 氧合血紅蛋白（oxyhemoglobin）；釋放氧後為 去氧血紅蛋白（deoxyhemoglobin）；與 CO₂ 結合時為 碳氨血紅蛋白（carbaminohemoglobin）。
3️⃣ 紅血球生成（Erythropoiesis）
- 於紅骨髓（red bone marrow）進行。
- 由造血幹細胞（hematopoietic stem cells, HSCs）分化為原紅細胞（proerythroblast），經數次分裂發展為網狀紅血球（reticulocyte），再成熟為紅血球。
- 此過程受腎臟分泌的紅血球生成素（Erythropoietin, EPO）調控。
- 促進因素：低氧（hypoxia）、高海拔、運動、失血。
4️⃣ 壽命與清除
紅血球壽命約 120 天。老化後由脾臟（spleen）與肝臟的巨噬細胞吞噬分解。
- 血紅素分解後，鐵回收再利用；血基質（heme）轉為膽紅素（bilirubin），送往肝臟形成膽汁（bile）。
（二）白血球 Leukocytes
1️⃣ 總覽
白血球為具核細胞（nucleated cells），負責免疫防禦。正常血液中含量約每微升 4800–10800 個。
可分為：
- 顆粒性白血球（Granulocytes）：具可染顆粒。
- 非顆粒性白血球（Agranulocytes）：無明顯顆粒。
2️⃣ 顆粒性白血球 Granulocytes
- 中性球（Neutrophils）：最常見（約佔 60–70%），細胞核多葉（multilobed nucleus），胞質含中性顆粒。主要功能為吞噬（phagocytosis）細菌，是急性發炎（acute inflammation）第一防線。
- 嗜酸球（Eosinophils）：核為雙葉（bilobed nucleus），嗜酸性顆粒呈橙紅色。參與抗寄生蟲感染，並可降低過敏反應。
- 嗜鹼球（Basophils）：最少見（<1%），胞質顆粒含組織胺（histamine）與肝素（heparin），促進發炎與防止凝血。
3️⃣ 非顆粒性白血球 Agranulocytes
- 淋巴球（Lymphocytes）：第二多（約 25–30%），核大且圓。分為：
- T 淋巴球（T cells）：細胞免疫（cell-mediated immunity），攻擊受感染或癌變細胞。
- B 淋巴球（B cells）：體液免疫（humoral immunity），分化為漿細胞（plasma cells）產生抗體。
- 自然殺手細胞（NK cells）：破壞病毒感染或腫瘤細胞
- 單核球（Monocytes）：體積最大（直徑約 18 μm），核呈腎形（kidney-shaped nucleus）。進入組織後轉化為巨噬細胞（macrophages），吞噬病原與死亡細胞。
（三）血小板 Platelets
1️⃣ 結構
血小板（platelets 或 thrombocytes）為巨核細胞（megakaryocytes）細胞質碎片，直徑約 2–4 μm，無核，具多種含酶與顆粒的囊泡。
2️⃣ 功能
- 在止血過程中釋放血小板因子（platelet factors）促進凝血。
- 與膠原纖維接觸後會活化、聚集形成暫時性血小板栓（platelet plug）。
- 幫助血管修復（repair of blood vessels）並促進新內皮生成。
五、止血作用 Hemostasis
止血（hemostasis）是身體在血管受損時防止血液流失的過程，包括三階段：
1️⃣ 血管痙攣（Vascular spasm）：血管平滑肌收縮以縮小血管直徑，減少血流。
2️⃣ 血小板栓形成（Platelet plug formation）：血小板黏附受損部位的膠原纖維，並釋放腺苷二磷酸（ADP）、血清素（serotonin）等促聚集物質。
3️⃣ 凝血（Coagulation）：
- 由一連串酵素級聯反應（cascade reactions）構成。
- 內源性途徑（intrinsic pathway）由血管內皮受損引發；外源性途徑（extrinsic pathway）由外傷釋放組織因子（tissue factor, TF）引發。
- 兩途徑最終形成凝血酶（thrombin），將纖維蛋白原（fibrinogen）轉化為纖維蛋白（fibrin）。
- 纖維蛋白交織成網，捕捉血球形成血塊（clot），封閉損口。
六、血型與輸血 Blood Typing and Transfusions
1️⃣ ABO 血型系統
依紅血球表面抗原（antigen）區分為 A、B、AB、O 四型：
- A 型：表面有 A 抗原，血漿中有抗 B 抗體。
- B 型：表面有 B 抗原，血漿中有抗 A 抗體。
- AB 型：同時具 A、B 抗原，血漿中無抗體，為萬能受血者（universal recipient）。
- O 型：無抗原，血漿中含抗 A 與抗 B 抗體，為萬能供血者（universal donor）。
2️⃣ Rh 系統（Rh blood group）
- 由 Rh 抗原（又稱 D 抗原）決定。
- 有者為 Rh⁺，無者為 Rh⁻。
- Rh⁻ 個體若接受 Rh⁺ 血，會產生抗 Rh 抗體（anti-D antibodies），造成第二次輸血時溶血反應（hemolytic reaction）。
- 臨床上常見新生兒溶血症（hemolytic disease of the newborn, HDN）即因母嬰 Rh 不合所致。
七、血液疾病 Disorders of the Blood
- 貧血（Anemia）：紅血球數量或血紅蛋白不足。
- 缺鐵性貧血（iron-deficiency anemia）：鐵攝取不足或吸收不良。
- 惡性貧血（pernicious anemia）：維生素 B₁₂ 缺乏或內因子（intrinsic factor）缺陷。
- 溶血性貧血（hemolytic anemia）：紅血球過度破壞。
- 白血病（Leukemia）：白血球惡性增生，分為急性（acute）與慢性（chronic）型。
- 血小板減少症（Thrombocytopenia）：血小板過少導致出血傾向。
- 血友病（Hemophilia）：遺傳性凝血因子缺乏，最常見為第 VIII 因子缺陷。
八、血液的生命期變化 Blood Throughout Life
1️⃣ 胚胎時期（Embryonic stage）：最初由卵黃囊（yolk sac）產生血細胞。
2️⃣ 胎兒期（Fetal stage）：造血功能轉移至肝（liver）與脾（spleen）。
3️⃣ 出生後（Postnatal stage）：由紅骨髓（red bone marrow）負責造血。
4️⃣ 老化（Aging）：紅骨髓逐漸轉為黃骨髓（yellow marrow），造血能力下降，貧血與凝血障礙風險增加。
九、臨床應用 Clinical Correlations
- 造血幹細胞移植（Hematopoietic stem cell transplantation）：治療白血病與再生不良性貧血。
- 輸血反應（Transfusion reactions）：血型不符引起抗原—抗體反應，造成紅血球破壞與腎衰竭。
- 骨髓穿刺（Bone marrow biopsy）：檢查造血功能與惡性疾病。
- 新生兒溶血症（Hemolytic disease of the newborn）：母體 Rh⁻、胎兒 Rh⁺ 不相容導致。
