血液与运动运动生理学

关于血液与运动运动生理学第一节血液的组成

水和电解质血浆蛋白

血浆其他血液（50～60％）白细胞血细胞红细胞（40～50％）血小板

第2页,共39页，2024年2月25日，星期天水和电解质水份：①是血浆中各种物质的溶剂；②促进血液内化学反应；③实现血液与组织液之间的物质交换；④调节体温和运输营养与代谢产物；电解质：

Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl－、HCO3-、HPO42-等维持血浆渗透压、酸碱度、神经肌肉兴奋性；

第3页,共39页，2024年2月25日，星期天血浆蛋白血浆蛋白是血浆中多种蛋白质的总称。内含清蛋白、球蛋白等作用：①参与形成血浆胶体渗透压，调节血管内外水平衡；②构成缓冲对，维持内环境酸碱平衡③是多种物质的载体如激素④参与免疫反应：血浆中的免疫球蛋白和补体是参与机体免疫的主要蛋白质⑤参与血液凝固过程：血浆中含有凝血因子，可促进血液凝固。第4页,共39页，2024年2月25日，星期天其他

—非蛋白含氮化合物和其他有机物①非蛋白含氮物：尿素、尿酸、肌酸、肌酐、氨基酸、多肽、氨、胆红素等②多种酯类（胆固醇、甘油三酯、磷脂）③葡萄糖、乳酸、脂类、气体、激素、维生素

人体在剧烈运动后，由于血浆水分转移和大量排汗，血浆中的水分及无机盐会明显减少，血液浓缩，使血浆中化学成分产生明显的变化。运动时间越长，强度越大，变化越明显第5页,共39页，2024年2月25日，星期天白细胞1、白细胞生理特性①形状：无色有核，球型，体积比红细胞大②数量：4000～10000个/mm3。一天内，下午较早晨多；新生儿最高,出生后3天～3月达10000/mm3；进食、疼痛、运动、情绪激动、月经期、妊娠、分娩时白细胞增多。③功能：参与机体的保护和防御反应2、分类：嗜酸性白细胞（0－7％）颗粒白细胞嗜中性白细胞白细胞（50－70％）嗜碱性白细胞（0－1％）无颗粒白细胞淋巴细胞（20-30％）单核细胞（2-8％）第6页,共39页，2024年2月25日，星期天运动对白细胞的影响

白细胞总数和淋巴细胞增加的最大幅度出现在最大负荷运动停止后即刻。其增加的幅度随最大负荷运动的持续时间延长而增加。运动后白细胞恢复：运动后白细胞的恢复与运动强度和持续时间关。运动强度越大，持续时间越长，白细胞恢复速度慢。运动后所发生的白细胞数量变化能否影响机体免疫功能，取决于白细胞变化的幅度和持续时间。第7页,共39页，2024年2月25日，星期天红细胞1、红细胞生理特性

(1)形状：无核、红色、双面凹圆盘状，边缘较厚(约2µm)，中央薄(约1µm)，直径约6-9µm。

(2)数量：男450-550万/mm3，平均500万；女380-460万/mm3，平均420万。营养良好体格健壮者、经常运动者、长期高原居住者、登山运动员高于常人。(4)作用：运输O2和CO2；缓冲血液酸碱度。红细胞具有可塑性变形能力。第8页,共39页，2024年2月25日，星期天红细胞的调节与破坏调节：人体缺O2或耗O2增加，如激烈运动、高原缺O2、失血等，EPO生成增多，刺激骨髓造血，红细胞生成增加，改善缺氧；当促红细胞生成素增到一定浓度反过来抑制红细胞生成。破坏：红细胞平均寿命120天，代谢减退和碰撞损伤致衰老。破坏途径：①在血管内运行1000公里左右时，长时间机械力作用使红细胞破碎；②在血管外被脾、肝、骨髓网状内皮系统吞噬细胞所吞噬；③运动时溶解红细胞的物质增加，破坏增多。第9页,共39页，2024年2月25日，星期天红细胞红细胞内的蛋白质主要是血红蛋白。血红蛋白数量：成年男性为120～160g/L;成年女性为110～150g/L.贫血：血液中红细胞数量、血红蛋白浓度低于正常红细胞比容：全血中红细胞所占的容积百分比。第10页,共39页，2024年2月25日，星期天血红蛋白1、血红蛋白生理特性血红蛋白（Hb）是红细胞主要成分，是一种结合蛋白。一分子血红蛋白由一分子珠蛋白和四分子亚铁血红素组成。功能：运输O2、CO2；缓冲血液酸碱度。作用：评定运动员机能状态、训练水平、预测运动能力和运动选材。第11页,共39页，2024年2月25日，星期天血红蛋白含量：普通人：男12-15g％，平均14g％；女11-l4g％，平均约13g％；运动员：男不超17g％，女不超过16g％，不得低于本人全年平均值80％。测定时间：每周或每隔一周测一次，1-2月即可，运动训练结束后的第二天清晨。Hb个体差异：偏高型（波动大者>1g%、波动小者<1g%）、正常型（同上）、偏低型（同上）。其中偏高波动小者最佳，能耐受大负荷运动训练，从事耐力项目较好；偏低波动小者最差。第12页,共39页，2024年2月25日，星期天血红蛋白2、运动训练与血红蛋白

应用Hb指标应注意的问题：①冬训期间评价标准应略低，女运动员月经期间亦稍低，这是正常的生理波动。②运动员Hb含量存在个体差异。每名运动员存在季节、生物周期等周期性差异。③一般男运动员Hb值不应超过17克(170g/L)，女运动员不应超过16克(160g/L)。最低不得低于本人全年平均的80%。第13页,共39页，2024年2月25日，星期天血红蛋白2、运动训练与血红蛋白④运动员大运动量后的调整期，Hb由低向高恢复时，运动员自我感觉与运动成绩最好，这时期可能是运动员身体机能状态的“最佳期”。但“最佳期”并不出现在“超量恢复期”。⑤Hb指标主要用于评定某个训练周期或阶段，不能用于评定每次训练课的情况。观察分析Hb指标变化时，应结合其他指标(无氧阈、尿蛋白、心率等)，及运动员自我感觉和运动能力综合分析。⑥Hb指标应用主要针对耐力项目。其他项目只能以此作参考。第14页,共39页，2024年2月25日，星期天血红蛋白用Hb指标进行运动员选材：

实际工作中经常遇到Hb值的四个类型：偏高波动小者、正常波动大者、正常波动小者和偏低波动小者。运动训练实践证明，以血红蛋白值高、波动小者为最佳。这种类型运动员能耐受大负荷运动训练，从事耐力性项目运动较好。以血红蛋白值偏低波动小者为较差。第15页,共39页，2024年2月25日，星期天血型血型——血细胞膜上特异性抗原的类型。一般所说的血型是指红细胞上特异性抗原的类型而言。1．ABO血型系统

1）ABO血型的分型

ABO血型是依据红细胞膜上是否含有A抗原和B抗原而将血液分为四型：

A型：红细胞膜上只含有A抗原，但血清中只含有抗B抗体。B型：红细胞膜上只含有B抗原，但血清中只含有抗A抗体。AB型：红细胞膜上含有A、B两种抗原，血清中两种抗体都没有O型：红细胞膜上两种抗原都没有，血清中两种抗体都有

表ABO血型系统中的凝集原和凝集素血型红细胞上的凝集原血清中的凝集素A

A抗B

BB抗AABA和B无

O

无抗A和抗B第16页,共39页，2024年2月25日，星期天血型1、相对抗的红细胞抗原与血浆抗体相遇，会发生红细胞凝集反应。2、输血时，必须首先检查供血者与受血者双方血型，同时，还应进行交叉配血实验，观察有无红细胞凝集反应。第17页,共39页，2024年2月25日，星期天运动对红细胞的影响

（1）短时间大强度运动比长时间耐力运动红细胞增加明显。同样运动时间越长，运动量越大，红细胞增加越多；运动后即刻红细胞数量增多：血液会重新分配；（2）长时间运动排汗和不感蒸发引起血液浓缩；（3）短时间静力性或动力性运动，肌肉持续收缩使静脉受压迫，血液流向毛细血管增多，毛细血管压升高，血浆水分渗出，血液浓缩。一次运动对红细胞数量的影响第18页,共39页，2024年2月25日，星期天运动对红细胞的影响

长时间系统运动训练，尤其耐力性运动员，安静时红细胞数量并不比一般人高，有的甚至低于正常值，常被诊断为运动性贫血。血容量增加与红细胞量增加相比，以血浆量增加为主，所以，单位体积红细胞数和血红蛋白量不高，但红细胞总数和血红蛋白总量较高。

长期运动训练对红细胞数量的影响第19页,共39页，2024年2月25日，星期天血小板1、血小板（血栓细胞）的生理特性呈双凸圆盘状，易受机械、化学刺激而变形，伸出突起。是血液中最小的细胞，无核，不具备完整的细胞结构，但确是能进行代谢的活细胞。2、数值:10～30万/mm3，平均15.6万/mm3,有6-10%的变化；通常午后较清晨高；冬季较春季高；静脉血较毛细血管高；剧烈运动及妊娠中、晚期高，大量失血及传染病后恢复期增加，月经开始时减少。3、功能：促进止血和加速凝血及保护血管内皮细胞的完整性。第20页,共39页，2024年2月25日，星期天运动对血小板的影响

一次剧烈运动后即刻血小板数量、血小板平均容积增加，血小板活性增强，循环血中血小板聚集趋势也增加。研究表明，血小板数增加只在大强度运动下发生，其增加的幅度与负荷强度呈高度正相关(r=0.94)，增加幅度最大达18%第21页,共39页，2024年2月25日，星期天血液的理化特性（一）颜色和比重血液的颜色决定于红细胞中的血红蛋白的含量。动脉血含氧多，呈鲜红色；静脉血含氧少，呈暗红色。血浆和血清因含胆红质，呈淡黄色。红细胞比重为1.090～1.09，血浆比重为1.025～1.030，主要决定于血浆蛋白，血浆蛋白减少时，比重下降。全血比重为1.050～1.060,主要取决于红细胞数量和血浆蛋白的含量。第22页,共39页，2024年2月25日，星期天血液的理化特性

血液在血管内运行时，由于液体内部各种物质的分子或颗粒之间的磨擦而产生阻力，使血液具有一定的粘滞性。全血的粘度主要决定于所含的红细胞数和血浆中血浆蛋白的含量，血浆的粘度主要决定于血浆蛋白质的含量。通常在体外测定血液或血浆与水相比的相对浓度，血液为4～5倍，血浆为1.6～2.4倍。液体的粘滞性由液体分子的内摩擦形成的。主要与液体内分子的多少和温度等有关。此外，红细胞在血流中的分布特点、表明结构和内部状态、易变形性以及它们之间的相互作用等。如登山运动由于空气稀薄，氧分压低，使红细胞增多，血液的粘滞性升高；长跑运动由于大量出汗，红细胞比例相对增大，血流阻力加大，导致血压升高。血液流动性与其粘滞性呈反比关系。血压也受血液粘滞性的影响，呈正比。第23页,共39页，2024年2月25日，星期天血液的理化特性(三)血浆渗透压1、渗透压概念:水分子通过半透膜向溶液扩散的现象称为渗透现象。（溶液促使膜外水分子向内渗透的力量称为渗透压或渗透吸水力。（而溶液具有的吸引水分子透过半透膜的力量称为渗透压。）它是一切溶液所固有的一种特性，是有溶液中溶质分子运动所造成的。2、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的大小无关。血液的渗透压一般指血浆渗透压。血浆渗透压有两部分组成：晶体渗透压与胶体渗透压3、血浆渗透压分类晶体渗透压胶体渗透压组成无机盐、糖等晶体物质(主要为NaCl)

血浆蛋白等胶体物质(主要为白蛋白)压力大(300mmol/L或770KPa)小(1.5mmol/L或3.3KPa)

意义维持细胞内外水分交换和平衡保持RBC正常形态和功能维持血管内外水的平衡

调节毛细血管内外水分的交换和维持血浆容量第24页,共39页，2024年2月25日，星期天血液的理化特性（四）酸碱度（血浆的pH值）

正常值:pH为7.35～7.45，平均为7.4；pH如为7.35=酸中毒；pH如为7.45=碱中毒；人体生命活动所能耐受的最大PH值变化范围为6.9-7.8；若pH低于6.9或高于7.8，将危及生命。第25页,共39页，2024年2月25日，星期天第二节血液的功能1、运输作用2、调节功能（维持内环境相对稳定作用）3、防御和保护作用第26页,共39页，2024年2月25日，星期天一、运输功能血液可将氧气、营养物质和激素运输到组织细胞供其利用，同时又可将细胞产生的二氧化碳和各种代谢产物运输到排泄器官排出体外。包括：（一）氧的运输（二）二氧化碳的运输（三）其他物质的运输第27页,共39页，2024年2月25日，星期天（一）氧的运输血液对气体的运输有物理溶解和化学结合两种形式。物理溶解气体量很少，2.36/100ml(1.5%)。但它是气体进出红细胞的桥梁。气体运输主要是以化学结合的形式进行（98.5%）。主要是以HbO2形式运载的。氧合：Hb与氧结合。氧合后的血红蛋白，称为氧合血红蛋白，呈鲜红色。氧离：氧合血红蛋白解离氧的过程。氧和血红蛋白是氧合还是氧离取决于氧分压的高低。血液运输氧的过程：①当静脉血流经肺泡毛细血管时，氧气经呼吸膜进入血液，与红细胞中的血红蛋白迅速与氧结合形成HbO2

。这时，静脉血变成富含氧气的动脉血。②当动脉血流经流经组织毛细血管时，由于组织的Po2更低，这时，血液中的HbO2即氧离释放O2供组织细胞利用，同时，组织中的CO2扩散进入血液，动脉血变成了Pco2高的静脉血。血红蛋白就是这样不断的在Po2高的肺部通过氧合结合氧，在Po2低的组织通过氧离释放氧，以实现其运载O2的功能。第28页,共39页，2024年2月25日，星期天（一）氧的运输（一）血红蛋白氧饱和度、氧容量和氧含量1、血红蛋白氧饱和度：血液中Hb与O2结合的程度，即：血红蛋白氧含量与氧容量的百分比。它由氧分压决定，在高氧情况下，所有的Hb都与氧结合，此时的血氧饱和度是100％2.氧容量:血液中Hb氧饱和度100%时,每100ml血液中所结合的氧量.3.氧含量:100ml血液中实际存在的氧量.第29页,共39页，2024年2月25日，星期天（一）氧的运输（二）氧解离曲线1、概念：血氧饱和度的大小取决于血液中Po2的高低，反应血氧饱和度与氧分压之间关系的曲线。2、氧解离曲线可分为三段：（1）氧解离曲线的上段：曲线比较平坦，表明Po2在这个范围内变化对血氧饱和度的影响不大，即使剧烈运动，血液仍可携带一定量的氧，为机体摄取更多的O2提供了保障。（2）氧解离曲线中段：此段曲线较陡，表明在此范围内Po2稍有下降，便可引起血氧饱和度降低，HbO2解离释放出更多的氧。（3）氧解离曲线的下段：曲线坡度更陡，表明Po2稍有降低，血氧饱和度就显著下降，大量的HbO2解离出氧。它代表了氧的储备使机体能够适应组织活动增强时对氧的需求。第30页,共39页，2024年2月25日，星期天（一）氧的运输影响氧解离曲线的因素PCO2和pH值：PCO2和血液中氢离子浓度增加，均可使氧解离曲线右移，Hb与O2的亲和力减少，反之，左移。温度上升：氧解离曲线右移，Hb与O2的亲和力减少，反之，左移。

2,3-二磷酸甘油酸上升,氧离加强。一氧化碳：CO与Hb的亲和力是O2的250倍。即在极低的PCO分压下，CO与Hb结合生成HbCO，它既降低甚至剥夺了Hb与O2的亲和，而且也妨碍 O2的解离。一但空气中CO含量达到0.1％，则会引起煤气中毒。第31页,共39页，2024年2月25日，星期天（二）二氧化碳的运输机体在代谢过程中产生的CO2，一部分结合成碳酸氢盐作为缓冲物质存在于体内，其余绝大部分CO2通过血液被运输到肺部排出体外。第32页,共39页，2024年2月25日，星期天二氧化碳运输的形式1、碳酸氢盐形式的运输组织细胞在代谢过程中产生的CO2通过组织液进入血浆，其中一少部分在碳酸酐酶（CA）的催化作用下与水结合形成碳酸，H2CO3又迅速分解为氢离子和HCO3－

碳酸氢根离子一部分与红细胞中的（K＋）钾离子结合生成KHCO3；另一部分是以HCO3－顺浓度梯度进入血浆，与血浆中的钠离子结合生成NaHCO3；红细胞中的氢离子是不能透过红细胞膜的，因此，氢离子与解离出O2的Hb结合成还原血红蛋白（HHb）第33页,共39页，2024年2月25日，星期天二氧化碳运输的形式

当血液流经组织时，进入红细胞的CO2除大部分形成HCO3－外，同时还有一部分CO2直接与血红蛋白的自由氨基结合，形成氨基甲酸血红蛋白（Hb

NHCOOH），又称碳酸血红蛋白（HbCO2）。它约占CO2运输总量的7％。Hb．CO2形成后随静脉血流经肺部时，又解离释放出CO2，故HbCO3的形成和解离也是可逆的，不需酶参与。此反应进行很快，主要取决于血液中二氧化碳分压。2、氨基甲酸血红蛋白形式的运输第34页,共39页，2024年2月25日，星期天（三）其他物质的运输

血液在运载气体的同时还运载其他物质，一方面将消化吸收的营养物质如：葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油和水、无机盐、维生素等物质运输到全身各组织，供各组织细胞进行代谢或暂时储存；同时，又将组织细胞产生的代谢尾产物，如尿酸、尿素、肌酐等运送排泄器官（肝、肾、肠管、皮肤）排出体外。第35页,共39页，2024年2月25日，星期天二、血液的调节功能（一）内环境

体液：人体内含有大量的液体，其中存在于细胞内的液体称为细胞内液。存在于细胞外的液体，称为细胞外液。细胞外液包括存在于血浆中的血浆和存在于细胞间隙中的组织液。细胞外液是细胞生活的直接环境，亦称为内环境。内环境的相对稳定是机体正常生命活动的