上海市医学会健康科普


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这是一个献血科普基本知识,也是医学生理学的基本问题。
  但这个问题并不那么简单。
  我们先谈另外一个问题:
  人体内到底有多少水?

一、生命存在于水中

生命最基本的单位是细胞,细胞也是所有生命活动的执行者。

回想一下,35亿年前生命诞生之初,就是海洋中的一些有机大分子的化学反应;然后大自然演化出了一层膜,把这些反应分子包裹了起来,形成了最早的生命——原始细胞。

所以,细胞内外都是水。

细胞需要不断从外界输入氧和其他营养物质——比如提供能量的葡萄糖;同时,利用后产生的二氧化碳和其他代谢产物也要不断运走,这些活动都必须在水溶液中进行,以维持生命存在。

对于单细胞生物,这一物质交换直接发生于它和所处环境之间。虽然我们的机体远比单细胞生物复杂,但细胞外依然是水,当然不是外界的水,而是组织间液。

细胞的代谢产物一直蓄积在组织间液肯定是不行的,必须不断运走:二氧化碳运到肺,与肺泡中的氧相交换;其他绝大部分代谢废物最终通过肾脏以尿液的形式排出。

承担这一运输功能的是血液,其中的水溶液部分是血浆。

二、人体的水有三部分

由上所述我们知道,人体内的水分布在三个区间(腔室):细胞内(intracellular)、组织间隙(interstitial)和血浆(plasma)中。

一个普通成年人体内水分约占体重的60%,其中约2/3分布在细胞内;剩下的1/3中,约4/5分布于组织间隙,1/5分布于血浆。

假设一个人体重70kg,则其体内总的水分约为42L,其中细胞内液28L,组织液11L,血浆3L。

前面说了,一个70kg的成年人的血浆容量约为3L。血液里不仅有血浆,还有血细胞,如红细胞、白细胞和血小板。因此,我们要计算血液总量,除了血浆,还要考虑血细胞的容量。

在血液总量中,相较于红细胞,白细胞和血小板的比例很低,因此,我们可以只考虑红细胞的含量。有一个重要的指标叫做红细胞压积(HCT),就是红细胞容量占血液总量的比例。

每个人的HCT是不同的。一般来说,男性约为40%,女性约为36%。

我们可以计算出,一个70kg的男性,血容量约为5L,约为体重的7%;女性的血容量稍低于男性

三、每个人的血容量是不同的

我们之前说了,一个健康成年人的血容量约为其体重的7%

但这只是一般平均情况,实际上,每个人的体型不同,血容量也不同。

原则上,一个人越胖,其体内血容量比例越低;而一个人越壮,其体内血容量比例越高。

原因是脂肪组织内血液少,而肌肉组织内血液多。

这与我们的日常认知一致,如果你的身体某个部位划破了,皮下脂肪多的臀部的出血会远少于皮下脂肪少的手部或前臂。

女性身体内脂肪含量高于男性,因此,女性血容量也略低于男性,约为体重的6.5%。

与脂肪组织相反,肌肉组织因含有大量毛细血管,含有更多水分,即:一个人体内肌肉越多(健壮),血容量越高。

科学家对此也做过研究,对于一定体积的脂肪组织,其内的血液含量仅为相同体积的肌肉组织的2/35。

1960年代的一项研究显示,在体重超过135kg的个体中,血容量与体重之比可以低至46ml/kg,也就是4.6%;而随着体重降低,血容量与体重之比可以高达101ml/kg,也就是10.1%。

对于一般体型的健康人而言,我们可以采用简单的Gilcher法估算,如下图所示:

性别之间血容量占比的差异也是因为身体脂肪组织和肌肉组织含量的不同。

还有更细致的血容量估算方法,比如国际上较为通行的Nadler公式与Holme公式,看起来都有些让人头大。以Nadler公式为例:

男性:血容量(L)=0.3669×身高3+ 0.03219×体重+ 0.6041

女性:血容量(L)=0.3561×身高3+ 0.03308×体重+ 0.1833

大家有兴趣可以算一算自己的血容量,看看与前面提到的Gilcher 5分法是否吻合。

四、血容量是怎么算出来的

这里有一个问题:

这些估算方法如果准确,必然要基于研究证据,也就是对不同个体实际血容量的测量。那么,我们怎么测量一个人的血容量呢?

人体血液可以看作是装在一个密闭且形状不规则的容器内的液体,我们可以用浓度稀释法来测量其容量。

如上图所示,要测量液体B的体积,我们可以将已知含量的溶质标志物A注入到液体B中;经过一定时间,待A均匀扩散后,我们再从液体B中抽取样本,测量样本中A的浓度,就可以计算出液体B的总容量。例如,假设注射前A的浓度为10mg/ml,量为1ml;从液体B中抽取的样本中A的浓度为0.01mg/ml,则液体B的容量 =(10mg/ml×1ml)/0.01mg/ml= 1000ml同理也可以计算人体血容量。如下图所示:

血容量的估算对于无偿献血工作很重要。对于较低体重的献血者,尤其是年轻女性献血者,我们需要对血容量进行较准确的估算,以保证献血者的健康安全。Gilcher五分法简明易用, 值得推荐。


供稿:上海市医学会输血专科分会

执笔:谢东甫上海市血液中心

审核:邹峥嵘 上海市血液中心 上海市医学会输血专科分会主任委员

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