运动生理学_05血液

1、第五章第五章 血液血液第一节第一节 血液的组成与特性血液的组成与特性第二节第二节 血液的功能血液的功能目的要求目的要求: : 掌握血液各组成成分的功能掌握血液各组成成分的功能 第三节第三节 运动对血液成分的影响运动对血液成分的影响第一节第一节 血液的组成与特性血液的组成与特性一、血液的组成一、血液的组成血液是一种粘滞的液体，由血细血液是一种粘滞的液体，由血细胞和血浆组成。胞和血浆组成。 红细胞：红细胞：占全血占全血40%-50%40%-50% 血细胞血细胞 白细胞白细胞血液血液 血小板。血小板。 血浆血浆 占全血占全血50%-60%50%-60%血量：占体重的血量：占体重的7 78%8%或或

2、707080ml/Kg80ml/Kg体重体重上层上层: :血浆血浆( (淡黄色淡黄色) )，约占全血中，约占全血中 的的50%-60%50%-60%，下层下层: :红细胞红细胞( (暗红色暗红色) )。中层：血小板和白细胞（一薄层中层：血小板和白细胞（一薄层的的 白色物质）。白色物质）。 （一）血浆（一）血浆 水水 血浆组成血浆组成 血浆蛋白血浆蛋白 少量溶质少量溶质 无机盐无机盐 非蛋白有机物非蛋白有机物1 1 水和电解质水和电解质 水水 占血浆的占血浆的909092%92% 溶剂（可实现物质交换）溶剂（可实现物质交换） 作用作用 维持体温维持体温 运输等运输等 电解质大多以离子形式存在主要

3、电解质大多以离子形式存在主要 维持晶体渗透压维持晶体渗透压 作用作用 维持酸碱度维持酸碱度 维持组织的兴奋性维持组织的兴奋性阳离子是阳离子是 NaNa+ + 阴离子是阴离子是 ClCl- - 2 2 血浆蛋白血浆蛋白 是指血浆中蛋白质的总称。是指血浆中蛋白质的总称。 白蛋白白蛋白 （A A）血浆蛋白组成血浆蛋白组成 球蛋白球蛋白 （G G） 正常正常A/G = 1.5A/G = 1.52.52.5 纤维蛋白原纤维蛋白原 由于白蛋白、纤维蛋白原和部分球蛋白是由肝脏由于白蛋白、纤维蛋白原和部分球蛋白是由肝脏合成，如果肝脏有病变可见合成，如果肝脏有病变可见A/GA/G下降。下降。 纤维胶体渗透压纤维

4、胶体渗透压 缓冲内环境缓冲内环境PHPH 作用作用 载体功能载体功能 免疫功能免疫功能 凝血和纤溶作用凝血和纤溶作用3 3 非蛋白有机物和其他有机物非蛋白有机物和其他有机物 尿素尿素 非蛋白氮非蛋白氮 血浆中除蛋白质以外的含氮物质血浆中除蛋白质以外的含氮物质 尿酸尿酸 肌酐等肌酐等 其他有机物其他有机物 血糖血糖 血液中的葡萄糖血液中的葡萄糖 乳酸及脂类等乳酸及脂类等 血脂血脂 血浆中的脂类物质，通常与血浆蛋白结合形血浆中的脂类物质，通常与血浆蛋白结合形成脂蛋白。成脂蛋白。 HDLHDL能促进胆固醇分解，抑制细胞对能促进胆固醇分解，抑制细胞对LDLLDL摄取；摄取； LDLLDL能侵犯蚀血管内

5、膜而沉积形成脂斑能侵犯蚀血管内膜而沉积形成脂斑-动脉硬化。动脉硬化。4 4 运动后血浆的变化运动后血浆的变化 血浆水分减少血浆水分减少 由于出汗等使血细胞等相对浓由于出汗等使血细胞等相对浓度度 粘度粘度 HDL HDL 而而LDLLDL ，预防冠心病等作用，预防冠心病等作用乳糜微粒乳糜微粒 CM CM 极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白 VLDLVLDL低密度脂蛋白低密度脂蛋白 LDL LDL 高密度脂蛋白高密度脂蛋白 HDLHDL（二）（二） 血血 细细 胞胞1 1、红细胞、红细胞红细胞的形态红细胞的形态 正常成熟的红细胞没有细胞核，形状圆而扁，边缘正常成熟的红细胞没有细胞核，形状圆而扁，边缘较厚

6、较厚( (约约2 2微米微米) )，中央薄，中央薄( (约约1 1微米微米) )，直径约，直径约6-96-9微米。微米。数量：成年男子数量：成年男子450-550450-550万个万个/ /立方毫米立方毫米 平均为平均为500500万个万个 成年女子成年女子380-460380-460万个万个/ /立方毫米立方毫米 平均为平均为420420万个。万个。 寿命：平均为寿命：平均为120120天。天。作用：作用：运输氧和二氧化碳、缓冲血液的酸碱运输氧和二氧化碳、缓冲血液的酸碱度度红细胞比容：指红细胞在全血中所占的容积百红细胞比容：指红细胞在全血中所占的容积百分比，健康成年男子分比，健康成年男子40

7、%40%50%50%，女子，女子37%37%48%48%。血红蛋白血红蛋白 血红蛋白是红细胞内的主血红蛋白是红细胞内的主要成分，其缩写为要成分，其缩写为HbHb，是一种，是一种结合蛋白质。结合蛋白质。 每一血红蛋白分子由一分每一血红蛋白分子由一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成，珠蛋白约占素组成，珠蛋白约占96%96%，血，血红素占红素占4%4%，血红蛋白功能血红蛋白功能 运输运输O O2 2和和COCO2 2的作用的作用 缓冲血液酸碱度的作用缓冲血液酸碱度的作用 我国健康成年男子血红蛋白含量，每我国健康成年男子血红蛋白含量，每100100毫升血毫升血液中为液中为12

8、-1612-16克，平均克，平均1414克；成年女子血红蛋白含量克；成年女子血红蛋白含量为为11-l511-l5克，平均约克，平均约1313克。克。 对对 象象例数例数血红蛋白数值（克血红蛋白数值（克%）研究者及时间研究者及时间男男女女中国人中国人288914.3512.75易见龙等综合（易见龙等综合（1959）日本人日本人93514.112Sell(1956)加拿大加拿大奥运会队奥运会队 员员18714.712.9Glement等等荷兰奥运会荷兰奥运会队队 员员17915.514.4Dewijn等等我国运动员我国运动员（11项）项）58013.8314.44北京运动医学研究所（北京运动医学研

9、究所（1974）我国成年运动我国成年运动员（员（42项）项）113014.4512.91秦孝梅等秦孝梅等(1984)我国青少年运我国青少年运动员（动员（42项）项）38314.0113.11秦孝梅等秦孝梅等(1984)北京体院学生北京体院学生11114.7613.01宋成忠等宋成忠等(1978) 血型血型 指红细胞膜上特异性抗原物质的类型指红细胞膜上特异性抗原物质的类型 2 2、白细胞、白细胞 白细胞的形态白细胞的形态 白细胞无色，有核，体积比红细胞大。根据形态白细胞无色，有核，体积比红细胞大。根据形态差异可分为颗粒和无颗粒两大类。差异可分为颗粒和无颗粒两大类。 颗粒白细胞的细胞浆含有颗粒，根

10、据颗粒染色的不颗粒白细胞的细胞浆含有颗粒，根据颗粒染色的不同分为嗜中性、嗜酸性和嗜碱性粒细胞；同分为嗜中性、嗜酸性和嗜碱性粒细胞； 无颗粒白细胞分为淋巴细胞和单核细胞。无颗粒白细胞分为淋巴细胞和单核细胞。 白细胞的总数和分类计数白细胞的总数和分类计数 总数总数:4.0:4.010.010.010109 9/L(4000/L(400010000/mm10000/mm3 3) ) 中性粒细胞占中性粒细胞占50507070 淋巴细胞占淋巴细胞占20203030 分类分类: : 单核细胞占单核细胞占2 28 8 嗜酸性粒细胞占嗜酸性粒细胞占0 07 7 嗜碱性粒细胞占嗜碱性粒细胞占0 01 1 变异变

11、异: :在不同生理情况下波动范围较大，如：一天在不同生理情况下波动范围较大，如：一天之内，下午较早晨多；之内，下午较早晨多； 新生儿最高新生儿最高, ,出生后出生后3 3天天3 3月月101010109 9/L/L； 进食、疼痛、运动、情绪激动、月经期、妊娠、进食、疼痛、运动、情绪激动、月经期、妊娠、分娩分娩WBCWBC数数。 功能功能 参与机体的保护及防御反应。参与机体的保护及防御反应。3 3、血小板、血小板 血小板形态血小板形态 无核、不规则、最小无核、不规则、最小数值数值: :正常成人为正常成人为10010030030010109 9/L(10/L(103030万万/mm/mm3 3)

12、)。 变异变异: :可有可有6%6%10%10%的变化：的变化： 通常午后较清晨高；冬季较春季高；通常午后较清晨高；冬季较春季高； 静脉血较毛细血管高；静脉血较毛细血管高； 剧烈运动及妊娠中、晚期高。剧烈运动及妊娠中、晚期高。 促进止血促进止血功能功能 加速凝血加速凝血 维持血管完整维持血管完整 功能由其生理特性完成功能由其生理特性完成 粘着粘着: :血管内皮损伤血管内皮损伤暴露出胶原纤维暴露出胶原纤维血小血小板粘着在胶原纤维上板粘着在胶原纤维上吸附凝血因子吸附凝血因子促凝血酶原促凝血酶原激活物的形成激活物的形成松软血栓。松软血栓。 聚集聚集: :血小板彼此粘连聚集成聚合体。血小板彼此粘连聚集

13、成聚合体。 释放释放: :释放血小板因子释放血小板因子促纤维蛋白形成促纤维蛋白形成网网络血细胞络血细胞扩大血栓。扩大血栓。 收缩收缩: :在在CaCa2+2+作用下其内含蛋白收缩作用下其内含蛋白收缩,使血凝使血凝块回缩块回缩坚实血栓。坚实血栓。 吸附吸附 二、血液的理化特性二、血液的理化特性 ( (一一) )颜色和比重颜色和比重 动脉血含氧多，呈鲜红色；静脉血含氧少，呈暗动脉血含氧多，呈鲜红色；静脉血含氧少，呈暗红色；皮肤毛细血管的血液近似鲜红色。血浆和血清红色；皮肤毛细血管的血液近似鲜红色。血浆和血清因含胆红质，故呈淡黄色。因含胆红质，故呈淡黄色。 正常人全血的比重约为正常人全血的比重约为1

14、.050-1.0601.050-1.060之间，主要取之间，主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量。决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量。( (二二) )粘滞性粘滞性 约为蒸馏水的约为蒸馏水的4-54-5倍，血浆约为蒸馏水的倍，血浆约为蒸馏水的1.6-2.41.6-2.4倍。主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量倍。主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量3 3分类：分类： 晶体渗透压晶体渗透压 胶体渗透压胶体渗透压组成无机盐、糖等晶体物质组成无机盐、糖等晶体物质 血浆蛋白等胶体物质血浆蛋白等胶体物质 ( (主要为主要为NaClNaCl) () (主要为白蛋白主要为白蛋白) )压力大压力大(300m

15、mol/L(300mmol/L或或770KPa770KPa) ) 小小(1.3mmol/L(1.3mmol/L或或3.3KPa3.3KPa) ) 意义意义 维持细胞内外水分交换维持细胞内外水分交换 调节毛细血管内外水调节毛细血管内外水 保持保持RBCRBC正常形态和功正常形态和功 分的交换和维持血浆分的交换和维持血浆 能能 容量容量 ( (三三) )血浆渗透压血浆渗透压1 1 渗透压渗透压: :指溶液具有的吸引水分子透过半透膜的力量。指溶液具有的吸引水分子透过半透膜的力量。2 2 影响因素：渗透压的大小与溶质颗粒数目的多少呈影响因素：渗透压的大小与溶质颗粒数目的多少呈正变，而与溶质的种类和颗粒

16、的大小无关。正变，而与溶质的种类和颗粒的大小无关。( (四四) )血浆血浆pHpH 正常人血浆的正常人血浆的pHpH值约为值约为7.357.357.457.45，平均值为，平均值为7.47.4。 人体生命活动所能耐受的最大人体生命活动所能耐受的最大pHpH值变化范围为值变化范围为6.96.97.87.8。 血浆中主要缓冲对有：血浆中主要缓冲对有： NaHCONaHCO3 3/H/H2 2COCO3 3；（保持；（保持2020：1 1） 蛋白质钠盐蛋白质钠盐/ /蛋白质；蛋白质；NaNa2 2HPOHPO4 4/NaH/NaH2 2POPO4 4 。红细胞中的主要缓冲对有：红细胞中的主要缓冲对有

17、： KHCOKHCO3 3/H/H2 2COCO3 3；血红蛋白钾盐；血红蛋白钾盐/ /血红蛋白；血红蛋白； 氧合血红蛋白钾盐氧合血红蛋白钾盐/ /氧合血红蛋白；氧合血红蛋白； K K2 2HPOHPO4 4/KH/KH2 2POPO4 4。 第二节血液的功能第二节血液的功能一一 血液的运输作用血液的运输作用 运输是血液的基本功能，可运输气体、激素、代运输是血液的基本功能，可运输气体、激素、代谢产物、热量等。谢产物、热量等。运输形式运输形式: : 物理溶解物理溶解: :气体直接溶解于血浆中气体直接溶解于血浆中 特征特征: : 量小量小,起桥梁作用起桥梁作用 溶解量与分压呈正比溶解量与分压呈正比

18、 化学结合化学结合: :气体与某些物质进行化学结合。气体与某些物质进行化学结合。 特征特征: : 量大量大,主要运输形式。主要运输形式。（一）（一）2 2的运输的运输1 1、氧在血液中的存在形式、氧在血液中的存在形式 物理溶解：物理溶解：(1.5%)(1.5%) 化学结合化学结合: (98.5%): (98.5%) 氧合与氧离氧合与氧离 HbHb能与能与CO(CO(一氧化碳一氧化碳) )结合成结合成HbCOHbCO，剥夺摄氧能，剥夺摄氧能力。当空气中力。当空气中COCO达达0.1%0.1%时，就会与时，就会与O O2 2竞争竞争HbHb，造成低，造成低O O2 2血症。血症。 2 2、血红蛋白

19、氧饱和度、氧容量和氧含量、血红蛋白氧饱和度、氧容量和氧含量1 1）HbHb的氧容量：血氧饱和度达的氧容量：血氧饱和度达100%100%时，每升血液中时，每升血液中HbHb与与O O2 2结合的最大量结合的最大量( (约约1920m1) 1920m1) 3 3、氧解离曲线氧解离曲线1 1）概念）概念：反映反映POPO2 2与与HbHb结合结合O O2 2量关系或量关系或POPO2 2与氧饱和度关系与氧饱和度关系的曲线。的曲线。 氧离曲线反映了氧离曲线反映了HbHb与与O O2 2的结合量是随的结合量是随POPO2 2的高低而变化，这条的高低而变化，这条曲线呈曲线呈“S S”。 2 2）HbHb的

20、氧含量：每升血液中的氧含量：每升血液中HbHb实际与实际与O2O2结合的量结合的量3 3）HbHb的氧饱和度：的氧饱和度：HbHb的氧含量所占的氧含量所占HbHb的氧容量的百分比的氧容量的百分比2 2）氧离曲线的特点）氧离曲线的特点上段：上段：POPO2 2在在60-lOOmmHg60-lOOmmHg时，时，曲线形式平坦，即使曲线形式平坦，即使POPO2 2从从1OOmmHg1OOmmHg降至降至8OmmHg8OmmHg时，时，血氧饱和度仅从血氧饱和度仅从98%98%降至降至96%96%。 高 原高 原 ( 2 . 0 K M( 2 . 0 K M 的 低 气的 低 气 压压),PO),PO2

21、 2明显明显, ,而而HbHb结合结合O O2 2量变化不大；量变化不大； 轻度呼衰病人肺泡气轻度呼衰病人肺泡气POPO2 2明显明显, ,而而HbHb结合结合O O2 2量量变化不大。变化不大。 对高原适应或有轻度呼吸对高原适应或有轻度呼吸机能不全的人均有好处机能不全的人均有好处。 有利人体的肺换气。有利人体的肺换气。中段：中段：POPO2 2在在6O6O40mmHg40mmHg时，曲线逐时，曲线逐渐变陡，意味着渐变陡，意味着POPO2 2下降，使血下降，使血氧饱和度明显下降，释放氧饱和度明显下降，释放O O2 2给组给组织利用。织利用。氧利用率：每升血液经组织时，释氧利用率：每升血液经组织

22、时，释放量占动脉血氧含量的百分比放量占动脉血氧含量的百分比安静时：氧利用率为安静时：氧利用率为 (20-15)/20(20-15)/20100%=25%100%=25%剧烈活动时：肌肉的氧利用率可达剧烈活动时：肌肉的氧利用率可达(13/20)(13/20)100%=65%100%=65%下段：下段：POPO2 24040l5mmHgl5mmHg时，曲线更陡时，曲线更陡直，此时直，此时POPO2 2稍有下降，血氧饱稍有下降，血氧饱和度就大幅度下降。释放出大量和度就大幅度下降。释放出大量的的O O2 2保证组织换气。保证组织换气。 对人体的组织换气大为有利。对人体的组织换气大为有利。4 4、影响氧

23、解离曲线的因素、影响氧解离曲线的因素1 1）PCOPCO2 2、pHpH、体温、体温、红细胞中糖酵解产物红细胞中糖酵解产物2,3-2,3-DPG(2,3-DPG(2,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸)，氧离曲线右移，从而使血液氧离曲线右移，从而使血液释放出更多释放出更多的的O O2 2。2 2）COCO2 2、pHpH值值、体温、体温和和2,3-DPG2,3-DPG的的，使，使HbHb对对O O2 2的的亲和力提高，氧离曲线左移，亲和力提高，氧离曲线左移，从而使血液结合更多的从而使血液结合更多的O O2 2。 （二）（二） COCO2 2 的运输的运输 物理溶解物理溶解 （5%5%） 化学溶解化学

24、溶解 （95%95%） 碳酸氢盐形式碳酸氢盐形式 （占（占88%88%） 氨基甲酸血红蛋白形式氨基甲酸血红蛋白形式 （占（占7%7%） ( (一一) )体液体液体液体液: : 人体内含有大量的液体，即人体内的水分和溶人体内含有大量的液体，即人体内的水分和溶解于水中的各种物质，约占体重的解于水中的各种物质，约占体重的60%-70%60%-70%细胞内液：存在于细胞内部，是构成细胞质的基本部细胞内液：存在于细胞内部，是构成细胞质的基本部分，约占体重分，约占体重30%-40%30%-40%。细胞外液：存在于细胞外部的液体，约占体重细胞外液：存在于细胞外部的液体，约占体重15%15%20%20%。二、

25、血液的调节作用二、血液的调节作用( (二二) )内环境内环境内环境内环境: :细胞外液构成细胞生活的环境，是体内细胞细胞外液构成细胞生活的环境，是体内细胞 与外界进行物质交换的桥梁。与外界进行物质交换的桥梁。（三）血液在维持内环境稳态中的作用（三）血液在维持内环境稳态中的作用1 1、当酸进入血液：、当酸进入血液：2 2、当碱性物质、当碱性物质( (主要来自食物主要来自食物) )进入血浆与弱酸发生作进入血浆与弱酸发生作用，形成弱酸盐，降低碱度。用，形成弱酸盐，降低碱度。 碱贮备：血液中缓冲酸性物质的主要成分是碳酸氢钠，碱贮备：血液中缓冲酸性物质的主要成分是碳酸氢钠， 每每100100毫升血浆的碳

26、酸氢钠含量来表示碱贮备量。毫升血浆的碳酸氢钠含量来表示碱贮备量。 意义：碱贮备是一个很重要的生理生化指标，它能意义：碱贮备是一个很重要的生理生化指标，它能反映身体在运动时的缓冲能力，从而了解体内的代谢情反映身体在运动时的缓冲能力，从而了解体内的代谢情况。有人测定运动员的碱贮备量比未受过训练的人高况。有人测定运动员的碱贮备量比未受过训练的人高10%10%。经常锻炼的人可使血液的缓冲能力提高，碳酸酐。经常锻炼的人可使血液的缓冲能力提高，碳酸酐酶的活性增强。酶的活性增强。 三、血液的防御与保护作用三、血液的防御与保护作用 1 1 吞噬作用吞噬作用 血液有防御和净化作用，白细胞对于侵入人体的血液有防御

27、和净化作用，白细胞对于侵入人体的微生物和体内的坏死组织都有吞噬分解作用，称为细微生物和体内的坏死组织都有吞噬分解作用，称为细胞防御。胞防御。2 2 免疫功能免疫功能 血浆中含多种免疫物质，如抗毒素、溶菌素等，血浆中含多种免疫物质，如抗毒素、溶菌素等，总称为抗体。能对抗或消灭外来的细菌和毒素总称为抗体。能对抗或消灭外来的细菌和毒素( (总称总称为抗原为抗原) )，从而免于传染性疾病的发生。血液中含有，从而免于传染性疾病的发生。血液中含有多种免疫细胞，如多种免疫细胞，如T T淋巴细胞、淋巴细胞、B B淋巴细胞、淋巴细胞、K K细胞等细胞等3 3 止血、凝血功能止血、凝血功能 血小板有加速凝血和止血作用，机体损伤出血血小板有加速凝血和止血作用，机体损伤出血时，血液能够在伤口发生凝固，防止继续出血，对人时，血液能够