运动生理学第四章 血液

第三节 运动对血液成分的影响
• 一、运动对血浆的影响 • 运动时，由于储存的血液被动员，使循环血
量增加。运动员特别是耐力性项目运动员增 加比无训练者大得多，可增加25%以上。 • 进行长时间耐力运动时，体液流失较多，使 血浆容量减少，同时代谢产物增加，血液浓 缩。 • 运动训练还可以使血浆容量呈现增加的适应 性改变。
第二节 血液的功能
• 血液在心血管系统内周而复始的流动，起着
沟通内、外环境，联系机体各部分的作用， 主要功能表现在运输、维持内环境相对稳定、 调节、保护和防御等方面。
一、血液的运输功能
• 血液不断地将从呼吸器官吸入的氧和消
化系统吸收的营养物质运送到身体各处， 供给组织细胞进行代谢；同时，又将全 身各组织细胞的代谢产物运输到肺、肾 和皮肤等器官排出体外。
•
血型
•
血型（ blood group ）通常是指红细胞 膜上特异抗原的类型。 目前已发现的25个 血型系统中，与临床关系最密切的是 ABO 血型系统，它是根据不同个体红细胞表面的 血型抗原 ( 凝集原 ) 不同 , 把人类血液 分为 A 型、 B 型、 AB 型、 O 型四种类 型 。 • 在同一个体的血浆中,不会含有与它自身红 细胞的血型抗原相对抗的血型抗体 ( 凝集 素 ) 。在 A 型血的血浆中只有抗 B 抗体； B 型血的血浆中只有抗 A 抗体； AB 型血 的血浆中两种抗体都没有；而在 O 型血的 血浆中则两种抗体都有。
• 当酸进入血液：
• 当碱性物质(主要来自食物)进入血浆后与弱
酸发生作用，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，通常以每 100 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 10% 。经常锻炼的人可使血液的缓 冲能力提高，碳酸肝酶的活性增强。
• 形态：无色，有核，体积比红细胞大。 • 分类：
粒细胞 中性粒细胞 嗜酸性粒细胞 嗜碱性粒细胞
2.白细胞（WBC）
淋巴细胞 单核细胞 • 数目： 4-10×109/L • 特性：渗出性、变形运动、 化学趋向性和吞噬活动
• •
血液中白细胞的主要功能是通过吞噬及免 疫作用，实现对机体的保护防御功能，抵抗 外来微生物对机体的损害。 从免疫的功能看，可将白细胞分为吞噬细 胞和免疫细胞两大类。吞噬细胞包括粒细胞 和单核细胞，其功能主要是吞噬异物，参与 炎症反应，由于这些功能活动不具有针对特 定异物的特征，属非特异性免疫。免疫细胞 是指淋巴细胞，又可分为T细胞、B细胞和NK 细胞三种，淋巴细胞能产生抗体，每一种抗 体都是针对某异类特异性抗原的，故称为特 异性免疫。
血液如何维持体温？
通过皮肤的血管舒缩活动，血液在调节体 温过程中发挥重要作用。温度升高时，皮 肤的血管舒张，血液将体内深部产热器官 产生的热运送到体表散发；温度降低时， 皮肤血管则收缩，减少皮肤的血流量，以 维持体温。
三、血液的防御和保护作用
•通过白细胞吞噬及免疫作用，实现对机体的
保护防御功能，抵抗外来微生物对机体的损害。 • 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，修复破损血管，对人体具有保护作用。
上段
中段:
• PO2在6OmmHg以下时，
曲线逐渐变陡，意味 着PO2下降，使血氧饱 和度明显下降。 • 氧利用系数：血液流 经组织时释放出的O2 占动脉血O2含量百分 比。安静时，氧利用 系数为25%左右。
中段
下段:
• PO2为40-lOmmHg时，
• 激烈运动时，氧利
气大为有利。
曲线更陡，此时PO2稍 有下降，血氧饱和度 就大幅度下降。释放 出大量的O2保证组织 换气。
血液如何维持内环境酸碱度？
• 血液在维持正常人体内环境PH的相对恒定中具
有重要作用。机体在代谢过程中不断产生各种 酸性和碱性物质，这些物质首先进入血液，血 液中存在的缓冲对体系是调节酸碱平衡的第一 道防线，缓冲体系中每一个缓冲对是由一种弱 酸与该种弱酸盐组成的，血浆和红细胞中都含 有缓冲物质。 血浆中的缓冲对物质：血液中有数对具有抗酸 和抗碱作用的物质，称为缓冲对。其中最重要 的缓冲对为NaHCO3/H2CO3，另外还有蛋白质钠 盐／蛋白质，Na2HPO4/NaH2PO4等； 红细胞内有KHCO3/H2CO3; 血红蛋白钾盐／血红 蛋白；氧合血红蛋白钾盐／氧合血红蛋白； K2HPO4/KH2PO4等。
• 血浆渗透压的意义： • 血浆渗透压的相对稳定是维持血容量、
维持细胞正常形态和功能的必须条件。
血浆渗透压的维持 在进行剧烈肌肉运动时，由于大量排汗和代谢产 物进入血液，渗透压暂时升高。大量饮水后，可 以降低渗透压。这些变化可以很快通过肾脏排泄 和皮肤泌汗进行调节，恢复稳态。
（四）血浆PH值：正常血浆PH值介于 7.35-7.45。 人体生命活动所能耐受的最大PH 值变化范围为6.9-7.8，超过这个范围 将危及生命。 血浆PH的相对恒定有赖于血液中 的缓冲物质以及肺和肾的功能。
血红蛋白（Hb）
•血红蛋白（Hb）是红细胞内的主要成分，由一分
子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成。 正常数量：男子：120-160g/ L 女子：110-150g /L 贫 血： 成年人单位容积血 液中血红蛋白或红细胞水平低于 下限，可以诊断为贫血。
红细胞的生成和破坏
• •
红细胞的平均寿命是 120 天，在这 120 天里， 在全身血液中每天约有 1/120 的红细胞破坏，同时 有大致相等数量的红细胞成熟、释放，这就保持了 血液中红细胞总数的相对稳定。 红细胞在骨髓中分化发育、增殖成熟和释放，因 此骨髓造血功能正常是红细胞生成的前提。 促红细胞生长素（EPO） 主要由肾组织产生，是调 控红细胞生长的重要因子。缺氧时，血浆中 EPO 的 浓度增加，大量的研究证明了在高原适应后血浆中 EPO 明显升高，因此，一些耐力运动员常通过高原 训练诱导 EPO 产生的增加，以提高运动成绩。
下段
用系数可达78%以 上，对人体的组织换
（二）CO2的运输
• CO2主要以碳酸氢盐（HCO3
¯ ）（占88%） 和氨基甲酸血红蛋白（占7%）形式的运 输。其合成或解离取决于血液中CO2分压 （Pco2）的大小。
（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、 水、无机盐、维生素等物质运输到全 身各组织，供代谢或暂时储存；同时， 又将组织细胞的代谢产物运送到排泄 器官排出体外，保证新陈代谢的进行。
血液的组成
血浆 50—60%
血小板和白细胞 红细胞比容 （HCT）： 指红细胞在 全血中所占 的容积百分 比，男40— 50%，女性 37—48%
1% 红细胞 40—50%
（一）血浆的成分
含多种溶质的水溶液，溶质主要为血浆蛋白，还 包括其它小分子有机物和无机盐。 血浆蛋白 白蛋白：维持血浆胶体渗透压，参与水平衡 球蛋白：α1、α 2、β1、γ（Ig）载体、防御 纤维蛋白原：促进血液凝固 小分子有机物
血小板又称血栓细胞，体积小，无核，是骨髓成熟的
3.血小板（PLT）
巨核细胞裂解的小块胞质。全身三分之一血小板储存 于脾脏。正常成人血小板含量为100-300×109/L， 血小板只存在于哺乳动物血液中，具有促进止血、 加速凝血和保持毛细血管完整性等功能。在伤口 愈合、炎症反应、血栓形成及器官移植排斥等生理和 病理过程中有重要作用。
• 血小板含有多种与凝血因子有关的因子，促 进血液凝固。 • 当小血管受损时，血小板释放 5- 羟色胺和 儿茶酚胺等使小血管收缩； • 其次是血小板被激活后粘附、聚集于血管受
损处，形成一个松软的止血栓堵塞伤口，从 而起到止血的作用。 • 与此同时，血浆中的凝血系统被激活，在局 部迅速出现血浆凝固，以纤维蛋白网加固血 栓达到二期有效止血。 • 最后纤维组织增生，长入血凝块达到永久性 止血。
渗透压指高浓度溶液所具有的吸引和保留水分子的 能力。是一切溶液固有的特性，由溶质分子运动产 生，大小决定于溶质分子或颗粒的数量。
血浆渗透压来自于溶解于 其中的电解质，称为晶体 渗透压。还有一部分来源 于血浆蛋白，称为胶体渗 透压。
血浆渗透压与溶液的关系
•等渗溶液：正常人在
体温37º C时，血浆渗透 压约为5800mmHg，以血 浆的正常渗透压为标准， 与血浆正常渗透压近似 的溶液称为等渗溶液， 如0.9%NaCl(称为生理盐 水)、5%葡萄糖溶液等 。
二、血液的理化特性
（一）颜色和比重：鲜红色或暗红色， 1.05-1.06 （二）粘滞性：指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 之间的摩擦阻力。全血:4-5;血 浆:1.6-2.4。粘滞性大小主要取决于 红细胞数目和血浆蛋白含量。血液粘 滞性对血流速度和血压有一定的影响。
（三）渗透压
氧离曲线
• 表 示 PO2 与 Hb百度文库结 合
O2 量 关 系 或 PO2 与 氧饱和度关系的 曲线。
• 氧离曲线反映了
Hb与O2的结合量是 随 PO2 的 高 低 而 变 化，这条曲线呈 “ S ”。
• 上段：PO2在60-lOOmmHg
时，曲线坡度不大，形 式 平 坦 ， 即 使 PO2 从 1OOmmHg降至8OmmHg时， 血氧饱和度仅从98%降至 96%。 ① 高 原 ,PO2↓ 明 显 而 Hb 结合O2量变化不大； ②轻度呼衰病人肺泡气 PO2↓明显而 Hb 结合 O2 量 变化不大。 • 对高原适应或有轻度呼 吸机能不全的人均有好 处。
二、运动对红细胞的影响
• 运动中红细胞暂时性增加，相同时间运动中，
运动量越大，红细胞增加越多。运动停止后 1-2小时，红细胞数量可恢复正常。 • 运动中红细胞的增加可能与储存血量释放和 血浆浓缩有关。 • 经系统训练的耐力项目运动员，安静红细胞 水平甚至低于正常值，但红细胞总数高于常 人，这是由于其血浆量增加更多所致。与此 同时，运动员红细胞变形能力增加，这些变 化既降低了安静时的血粘度，减少血循环的 阻力，减轻了心脏负荷，又保证了在肌肉运 动时血红蛋白含量的相应提高。
第四章
血液
血液在机体物质运输、机能调节、免疫和体温 维持等方面发挥着重要作用。本章介绍血液的 组成、性质和一般功能。
血液的组成与特性
血液的功能
第一节 血液的组成与特性
一、血液的组成 血 浆：占血液总量的50%-55%，由水 和溶质构成。 血细胞：占血液总量的45%-50% ，包括 红细胞、白细胞、血小板。 • 血量 占体重的7%-8%，或70-80ml/Kg
二、血液维持内环境相对稳定作用
• 什么是内环境？ • 相对于人体生存的外界环境，细胞外液是细胞生存的直 接环境，称为内环境。 • 细胞外液包括血浆（约占体重的5%）、淋巴和组织液。
人 体 内 环 境 示 意 图
• 内环境稳定是机体正常生命活动的必需条件。
由于人体内有多种调节机制，使内环境中理 化因素的变动不超出正常生理范围，以保持 动态平衡。 • 血液能维持水、氧和营养物质的含量;维持 渗透压、酸碱度、体温和血液有形成分等的 相对稳定。这些因素的相对稳定会使人体的 内环境相对稳定。
包括：尿素、尿酸、肌酐、多肽、葡萄糖、乳 酸、脂糜微粒等。
（二）血细胞
1.红细胞（RBC）
• 形态：中间凹的圆盘形 • 寿命：平均为120天。 • 数量：成年男子4.5-
5.5×1012个/L，平均为 5×1012个/L ；成年女子 3.8-4.6×1012个/L，平均为 4.2×1012个。 • 作用：运输氧和二氧化碳、 缓冲血液的酸碱度。
（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方 式，物理溶解的气体量很少。 • 绝大多数氧通过与血红蛋白（Hb）结合的形式进 行运载。 • Hb与氧结合生成氧合血红蛋白(Hb02)的过程称为
氧合。Hb与氧分离，把氧释放出来供细胞代谢之 需要的过程称为氧离。氧合或氧离取决于氧分压 （Po2）的高低。
肺部
Hb + O2
组织
HbO2
肺部毛 细血管 肌肉毛 细血管
肺部毛 细血管 O2 Hb 肌肉 HbO2
血红蛋白氧饱和度、氧容量和氧含量
• 血红蛋白氧饱和度：血液中Hb与氧结
合的程度，即血红蛋白氧含量与血红 蛋白氧容量的百分比。 • 氧饱和度主要决定于血液中的氧分压 （Po2） 。平原地区健康人安静状态 时，动脉血的氧饱和度为96~98%。