血液與運動運動生理學(xué)

關(guān)于血液與運動運動生理學(xué)第一節(jié)血液的組成

水和電解質(zhì)血漿蛋白

血漿其他血液（50～60％）白細胞血細胞紅細胞（40～50％）血小板

第2頁,共39頁，2024年2月25日，星期天水和電解質(zhì)水份：①是血漿中各種物質(zhì)的溶劑；②促進血液內(nèi)化學(xué)反應(yīng)；③實現(xiàn)血液與組織液之間的物質(zhì)交換；④調(diào)節(jié)體溫和運輸營養(yǎng)與代謝產(chǎn)物；電解質(zhì)：

Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl－、HCO3-、HPO42-等維持血漿滲透壓、酸堿度、神經(jīng)肌肉興奮性；

第3頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血漿蛋白血漿蛋白是血漿中多種蛋白質(zhì)的總稱。內(nèi)含清蛋白、球蛋白等作用：①參與形成血漿膠體滲透壓，調(diào)節(jié)血管內(nèi)外水平衡；②構(gòu)成緩沖對，維持內(nèi)環(huán)境酸堿平衡③是多種物質(zhì)的載體如激素④參與免疫反應(yīng)：血漿中的免疫球蛋白和補體是參與機體免疫的主要蛋白質(zhì)⑤參與血液凝固過程：血漿中含有凝血因子，可促進血液凝固。第4頁,共39頁，2024年2月25日，星期天其他

—非蛋白含氮化合物和其他有機物①非蛋白含氮物：尿素、尿酸、肌酸、肌酐、氨基酸、多肽、氨、膽紅素等②多種酯類（膽固醇、甘油三酯、磷脂）③葡萄糖、乳酸、脂類、氣體、激素、維生素

人體在劇烈運動后，由于血漿水分轉(zhuǎn)移和大量排汗，血漿中的水分及無機鹽會明顯減少，血液濃縮，使血漿中化學(xué)成分產(chǎn)生明顯的變化。運動時間越長，強度越大，變化越明顯第5頁,共39頁，2024年2月25日，星期天白細胞1、白細胞生理特性①形狀：無色有核，球型，體積比紅細胞大②數(shù)量：4000～10000個/mm3。一天內(nèi)，下午較早晨多；新生兒最高,出生后3天～3月達10000/mm3；進食、疼痛、運動、情緒激動、月經(jīng)期、妊娠、分娩時白細胞增多。③功能：參與機體的保護和防御反應(yīng)2、分類：嗜酸性白細胞（0－7％）顆粒白細胞嗜中性白細胞白細胞（50－70％）嗜堿性白細胞（0－1％）無顆粒白細胞淋巴細胞（20-30％）單核細胞（2-8％）第6頁,共39頁，2024年2月25日，星期天運動對白細胞的影響

白細胞總數(shù)和淋巴細胞增加的最大幅度出現(xiàn)在最大負荷運動停止后即刻。其增加的幅度隨最大負荷運動的持續(xù)時間延長而增加。運動后白細胞恢復(fù)：運動后白細胞的恢復(fù)與運動強度和持續(xù)時間關(guān)。運動強度越大，持續(xù)時間越長，白細胞恢復(fù)速度慢。運動后所發(fā)生的白細胞數(shù)量變化能否影響機體免疫功能，取決于白細胞變化的幅度和持續(xù)時間。第7頁,共39頁，2024年2月25日，星期天紅細胞1、紅細胞生理特性

(1)形狀：無核、紅色、雙面凹圓盤狀，邊緣較厚(約2μm)，中央薄(約1μm)，直徑約6-9μm。

(2)數(shù)量：男450-550萬/mm3，平均500萬；女380-460萬/mm3，平均420萬。營養(yǎng)良好體格健壯者、經(jīng)常運動者、長期高原居住者、登山運動員高于常人。(4)作用：運輸O2和CO2；緩沖血液酸堿度。紅細胞具有可塑性變形能力。第8頁,共39頁，2024年2月25日，星期天紅細胞的調(diào)節(jié)與破壞調(diào)節(jié)：人體缺O(jiān)2或耗O2增加，如激烈運動、高原缺O(jiān)2、失血等，EPO生成增多，刺激骨髓造血，紅細胞生成增加，改善缺氧；當(dāng)促紅細胞生成素增到一定濃度反過來抑制紅細胞生成。破壞：紅細胞平均壽命120天，代謝減退和碰撞損傷致衰老。破壞途徑：①在血管內(nèi)運行1000公里左右時，長時間機械力作用使紅細胞破碎；②在血管外被脾、肝、骨髓網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬細胞所吞噬；③運動時溶解紅細胞的物質(zhì)增加，破壞增多。第9頁,共39頁，2024年2月25日，星期天紅細胞紅細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)主要是血紅蛋白。血紅蛋白數(shù)量：成年男性為120～160g/L;成年女性為110～150g/L.貧血：血液中紅細胞數(shù)量、血紅蛋白濃度低于正常紅細胞比容：全血中紅細胞所占的容積百分比。第10頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血紅蛋白1、血紅蛋白生理特性血紅蛋白（Hb）是紅細胞主要成分，是一種結(jié)合蛋白。一分子血紅蛋白由一分子珠蛋白和四分子亞鐵血紅素組成。功能：運輸O2、CO2；緩沖血液酸堿度。作用：評定運動員機能狀態(tài)、訓(xùn)練水平、預(yù)測運動能力和運動選材。第11頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血紅蛋白含量：普通人：男12-15g％，平均14g％；女11-l4g％，平均約13g％；運動員：男不超17g％，女不超過16g％，不得低于本人全年平均值80％。測定時間：每周或每隔一周測一次，1-2月即可，運動訓(xùn)練結(jié)束后的第二天清晨。Hb個體差異：偏高型（波動大者>1g%、波動小者<1g%）、正常型（同上）、偏低型（同上）。其中偏高波動小者最佳，能耐受大負荷運動訓(xùn)練，從事耐力項目較好；偏低波動小者最差。第12頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血紅蛋白2、運動訓(xùn)練與血紅蛋白

應(yīng)用Hb指標(biāo)應(yīng)注意的問題：①冬訓(xùn)期間評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)略低，女運動員月經(jīng)期間亦稍低，這是正常的生理波動。②運動員Hb含量存在個體差異。每名運動員存在季節(jié)、生物周期等周期性差異。③一般男運動員Hb值不應(yīng)超過17克(170g/L)，女運動員不應(yīng)超過16克(160g/L)。最低不得低于本人全年平均的80%。第13頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血紅蛋白2、運動訓(xùn)練與血紅蛋白④運動員大運動量后的調(diào)整期，Hb由低向高恢復(fù)時，運動員自我感覺與運動成績最好，這時期可能是運動員身體機能狀態(tài)的“最佳期”。但“最佳期”并不出現(xiàn)在“超量恢復(fù)期”。⑤Hb指標(biāo)主要用于評定某個訓(xùn)練周期或階段，不能用于評定每次訓(xùn)練課的情況。觀察分析Hb指標(biāo)變化時，應(yīng)結(jié)合其他指標(biāo)(無氧閾、尿蛋白、心率等)，及運動員自我感覺和運動能力綜合分析。⑥Hb指標(biāo)應(yīng)用主要針對耐力項目。其他項目只能以此作參考。第14頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血紅蛋白用Hb指標(biāo)進行運動員選材：

實際工作中經(jīng)常遇到Hb值的四個類型：偏高波動小者、正常波動大者、正常波動小者和偏低波動小者。運動訓(xùn)練實踐證明，以血紅蛋白值高、波動小者為最佳。這種類型運動員能耐受大負荷運動訓(xùn)練，從事耐力性項目運動較好。以血紅蛋白值偏低波動小者為較差。第15頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血型血型——血細胞膜上特異性抗原的類型。一般所說的血型是指紅細胞上特異性抗原的類型而言。1．ABO血型系統(tǒng)

1）ABO血型的分型

ABO血型是依據(jù)紅細胞膜上是否含有A抗原和B抗原而將血液分為四型：

A型：紅細胞膜上只含有A抗原，但血清中只含有抗B抗體。B型：紅細胞膜上只含有B抗原，但血清中只含有抗A抗體。AB型：紅細胞膜上含有A、B兩種抗原，血清中兩種抗體都沒有O型：紅細胞膜上兩種抗原都沒有，血清中兩種抗體都有

表ABO血型系統(tǒng)中的凝集原和凝集素血型紅細胞上的凝集原血清中的凝集素A

A抗B

BB抗AABA和B無

O

無抗A和抗B第16頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血型1、相對抗的紅細胞抗原與血漿抗體相遇，會發(fā)生紅細胞凝集反應(yīng)。2、輸血時，必須首先檢查供血者與受血者雙方血型，同時，還應(yīng)進行交叉配血實驗，觀察有無紅細胞凝集反應(yīng)。第17頁,共39頁，2024年2月25日，星期天運動對紅細胞的影響

（1）短時間大強度運動比長時間耐力運動紅細胞增加明顯。同樣運動時間越長，運動量越大，紅細胞增加越多；運動后即刻紅細胞數(shù)量增多：血液會重新分配；（2）長時間運動排汗和不感蒸發(fā)引起血液濃縮；（3）短時間靜力性或動力性運動，肌肉持續(xù)收縮使靜脈受壓迫，血液流向毛細血管增多，毛細血管壓升高，血漿水分滲出，血液濃縮。一次運動對紅細胞數(shù)量的影響第18頁,共39頁，2024年2月25日，星期天運動對紅細胞的影響

長時間系統(tǒng)運動訓(xùn)練，尤其耐力性運動員，安靜時紅細胞數(shù)量并不比一般人高，有的甚至低于正常值，常被診斷為運動性貧血。血容量增加與紅細胞量增加相比，以血漿量增加為主，所以，單位體積紅細胞數(shù)和血紅蛋白量不高，但紅細胞總數(shù)和血紅蛋白總量較高。

長期運動訓(xùn)練對紅細胞數(shù)量的影響第19頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血小板1、血小板（血栓細胞）的生理特性呈雙凸圓盤狀，易受機械、化學(xué)刺激而變形，伸出突起。是血液中最小的細胞，無核，不具備完整的細胞結(jié)構(gòu)，但確是能進行代謝的活細胞。2、數(shù)值:10～30萬/mm3，平均15.6萬/mm3,有6-10%的變化；通常午后較清晨高；冬季較春季高；靜脈血較毛細血管高；劇烈運動及妊娠中、晚期高，大量失血及傳染病后恢復(fù)期增加，月經(jīng)開始時減少。3、功能：促進止血和加速凝血及保護血管內(nèi)皮細胞的完整性。第20頁,共39頁，2024年2月25日，星期天運動對血小板的影響

一次劇烈運動后即刻血小板數(shù)量、血小板平均容積增加，血小板活性增強，循環(huán)血中血小板聚集趨勢也增加。研究表明，血小板數(shù)增加只在大強度運動下發(fā)生，其增加的幅度與負荷強度呈高度正相關(guān)(r=0.94)，增加幅度最大達18%第21頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血液的理化特性（一）顏色和比重血液的顏色決定于紅細胞中的血紅蛋白的含量。動脈血含氧多，呈鮮紅色；靜脈血含氧少，呈暗紅色。血漿和血清因含膽紅質(zhì)，呈淡黃色。紅細胞比重為1.090～1.09，血漿比重為1.025～1.030，主要決定于血漿蛋白，血漿蛋白減少時，比重下降。全血比重為1.050～1.060,主要取決于紅細胞數(shù)量和血漿蛋白的含量。第22頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血液的理化特性

血液在血管內(nèi)運行時，由于液體內(nèi)部各種物質(zhì)的分子或顆粒之間的磨擦而產(chǎn)生阻力，使血液具有一定的粘滯性。全血的粘度主要決定于所含的紅細胞數(shù)和血漿中血漿蛋白的含量，血漿的粘度主要決定于血漿蛋白質(zhì)的含量。通常在體外測定血液或血漿與水相比的相對濃度，血液為4～5倍，血漿為1.6～2.4倍。液體的粘滯性由液體分子的內(nèi)摩擦形成的。主要與液體內(nèi)分子的多少和溫度等有關(guān)。此外，紅細胞在血流中的分布特點、表明結(jié)構(gòu)和內(nèi)部狀態(tài)、易變形性以及它們之間的相互作用等。如登山運動由于空氣稀薄，氧分壓低，使紅細胞增多，血液的粘滯性升高；長跑運動由于大量出汗，紅細胞比例相對增大，血流阻力加大，導(dǎo)致血壓升高。血液流動性與其粘滯性呈反比關(guān)系。血壓也受血液粘滯性的影響，呈正比。第23頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血液的理化特性(三)血漿滲透壓1、滲透壓概念:水分子通過半透膜向溶液擴散的現(xiàn)象稱為滲透現(xiàn)象。（溶液促使膜外水分子向內(nèi)滲透的力量稱為滲透壓或滲透吸水力。（而溶液具有的吸引水分子透過半透膜的力量稱為滲透壓。）它是一切溶液所固有的一種特性，是有溶液中溶質(zhì)分子運動所造成的。2、影響因素：滲透壓的大小與溶質(zhì)顆粒數(shù)目的多少呈正變，而與溶質(zhì)的種類和顆粒的大小無關(guān)。血液的滲透壓一般指血漿滲透壓。血漿滲透壓有兩部分組成：晶體滲透壓與膠體滲透壓3、血漿滲透壓分類晶體滲透壓膠體滲透壓組成無機鹽、糖等晶體物質(zhì)(主要為NaCl)

血漿蛋白等膠體物質(zhì)(主要為白蛋白)壓力大(300mmol/L或770KPa)小(1.5mmol/L或3.3KPa)

意義維持細胞內(nèi)外水分交換和平衡保持RBC正常形態(tài)和功能維持血管內(nèi)外水的平衡

調(diào)節(jié)毛細血管內(nèi)外水分的交換和維持血漿容量第24頁,共39頁，2024年2月25日，星期天血液的理化特性（四）酸堿度（血漿的pH值）

正常值:pH為7.35～7.45，平均為7.4；pH如為7.35=酸中毒；pH如為7.45=堿中毒；人體生命活動所能耐受的最大PH值變化范圍為6.9-7.8；若pH低于6.9或高于7.8，將危及生命。第25頁,共39頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)血液的功能1、運輸作用2、調(diào)節(jié)功能（維持內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定作用）3、防御和保護作用第26頁,共39頁，2024年2月25日，星期天一、運輸功能血液可將氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)和激素運輸?shù)浇M織細胞供其利用，同時又可將細胞產(chǎn)生的二氧化碳和各種代謝產(chǎn)物運輸?shù)脚判蛊鞴倥懦鲶w外。包括：（一）氧的運輸（二）二氧化碳的運輸（三）其他物質(zhì)的運輸?shù)?7頁,共39頁，2024年2月25日，星期天（一）氧的運輸血液對氣體的運輸有物理溶解和化學(xué)結(jié)合兩種形式。物理溶解氣體量很少，2.36/100ml(1.5%)。但它是氣體進出紅細胞的橋梁。氣體運輸主要是以化學(xué)結(jié)合的形式進行（98.5%）。主要是以HbO2形式運載的。氧合：Hb與氧結(jié)合。氧合后的血紅蛋白，稱為氧合血紅蛋白，呈鮮紅色。氧離：氧合血紅蛋白解離氧的過程。氧和血紅蛋白是氧合還是氧離取決于氧分壓的高低。血液運輸氧的過程：①當(dāng)靜脈血流經(jīng)肺泡毛細血管時，氧氣經(jīng)呼吸膜進入血液，與紅細胞中的血紅蛋白迅速與氧結(jié)合形成HbO2

。這時，靜脈血變成富含氧氣的動脈血。②當(dāng)動脈血流經(jīng)流經(jīng)組織毛細血管時，由于組織的Po2更低，這時，血液中的HbO2即氧離釋放O2供組織細胞利用，同時，組織中的CO2擴散進入血液，動脈血變成了Pco2高的靜脈血。血紅蛋白就是這樣不斷的在Po2高的肺部通過氧合結(jié)合氧，在Po2低的組織通過氧離釋放氧，以實現(xiàn)其運載O2的功能。第28頁,共39頁，2024年2月25日，星期天（一）氧的運輸（一）血紅蛋白氧飽和度、氧容量和氧含量1、血紅蛋白氧飽和度：血液中Hb與O2結(jié)合的程度，即：血紅蛋白氧含量與氧容量的百分比。它由氧分壓決定，在高氧情況下，所有的Hb都與氧結(jié)合，此時的血氧飽和度是100％2.氧容量:血液中Hb氧飽和度100%時,每100ml血液中所結(jié)合的氧量.3.氧含量:100ml血液中實際存在的氧量.第29頁,共39頁，2024年2月25日，星期天（一）氧的運輸（二）氧解離曲線1、概念：血氧飽和度的大小取決于血液中Po2的高低，反應(yīng)血氧飽和度與氧分壓之間關(guān)系的曲線。2、氧解離曲線可分為三段：（1）氧解離曲線的上段：曲線比較平坦，表明Po2在這個范圍內(nèi)變化對血氧飽和度的影響不大，即使劇烈運動，血液仍可攜帶一定量的氧，為機體攝取更多的O2提供了保障。（2）氧解離曲線中段：此段曲線較陡，表明在此范圍內(nèi)Po2稍有下降，便可引起血氧飽和度降低，HbO2解離釋放出更多的氧。（3）氧解離曲線的下段：曲線坡度更陡，表明Po2稍有降低，血氧飽和度就顯著下降，大量的HbO2解離出氧。它代表了氧的儲備使機體能夠適應(yīng)組織活動增強時對氧的需求。第30頁,共39頁，2024年2月25日，星期天（一）氧的運輸影響氧解離曲線的因素PCO2和pH值：PCO2和血液中氫離子濃度增加，均可使氧解離曲線右移，Hb與O2的親和力減少，反之，左移。溫度上升：氧解離曲線右移，Hb與O2的親和力減少，反之，左移。

2,3-二磷酸甘油酸上升,氧離加強。一氧化碳：CO與Hb的親和力是O2的250倍。即在極低的PCO分壓下，CO與Hb結(jié)合生成HbCO，它既降低甚至剝奪了Hb與O2的親和，而且也妨礙 O2的解離。一但空氣中CO含量達到0.1％，則會引起煤氣中毒。第31頁,共39頁，2024年2月25日，星期天（二）二氧化碳的運輸機體在代謝過程中產(chǎn)生的CO2，一部分結(jié)合成碳酸氫鹽作為緩沖物質(zhì)存在于體內(nèi)，其余絕大部分CO2通過血液被運輸?shù)椒尾颗懦鲶w外。第32頁,共39頁，2024年2月25日，星期天二氧化碳運輸?shù)男问?、碳酸氫鹽形式的運輸組織細胞在代謝過程中產(chǎn)生的CO2通過組織液進入血漿，其中一少部分在碳酸酐酶（CA）的催化作用下與水結(jié)合形成碳酸，H2CO3又迅速分解為氫離子和HCO3－

碳酸氫根離子一部分與紅細胞中的（K＋）鉀離子結(jié)合生成KHCO3；另一部分是以HCO3－順濃度梯度進入血漿，與血漿中的鈉離子結(jié)合生成NaHCO3；紅細胞中的氫離子是不能透過紅細胞膜的，因此，氫離子與解離出O2的Hb結(jié)合成還原血紅蛋白（HHb）第33頁,共39頁，2024年2月25日，星期天二氧化碳運輸?shù)男问?/p>

當(dāng)血液流經(jīng)組織時，進入紅細胞的CO2除大部分形成HCO3－外，同時還有一部分CO2直接與血紅蛋白的自由氨基結(jié)合，形成氨基甲酸血紅蛋白（Hb

NHCOOH），又稱碳酸血紅蛋白（HbCO2）。它約占CO2運輸總量的7％。Hb．CO2形成后隨靜脈血流經(jīng)肺部時，又解離釋放出CO2，故HbCO3的形成和解離也是可逆的，不需酶參與。此反應(yīng)進行很快，主要取決于血液中二氧化碳分壓。2、氨基甲酸血紅蛋白形式的運輸?shù)?4頁,共39頁，2024年2月25日，星期天（三）其他物質(zhì)的運輸

血液在運載氣體的同時還運載其他物質(zhì)，一方面將消化吸收的營養(yǎng)物質(zhì)如：葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油和水、無機鹽、維生素等物質(zhì)運輸?shù)饺砀鹘M織，供各組織細胞進行代謝或暫時儲存；同時，又將組織細胞產(chǎn)生的代謝尾產(chǎn)物，如尿酸、尿素、肌酐等運送排泄器官（肝、腎、腸管、皮膚）排出體外。第35頁,共39頁，2024年2月25日，星期天二、血液的調(diào)節(jié)功能（一）內(nèi)環(huán)境

體液：人體內(nèi)含有大量的液體，其中存在于細胞內(nèi)的液體稱為細胞內(nèi)液。存在于細胞外的液體，稱為細胞外液。細胞外液包括存在于血漿中的血漿和存在于細胞間隙中的組織液。細胞外液是細胞生活的直接環(huán)境，亦稱為內(nèi)環(huán)境。內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定是機體正常生命活動的