运动生理学讲稿(第五章 血液与运动)
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运动员可达：600-650万个/mm3（优长、游泳）
3.红细胞比容：全血中红细胞所占的容积百分比。（又称红细胞压积）
成男40-50%，成女37-48%。新生儿55%。是一个反映血液中红细胞相对浓度的重要指标，如出汗，腹泻，贫血……。
4.机能：运输机能（CO2和O2）和缓冲机能。
5.血红蛋白（红C的主要成分）Hb
三血液的重新分配人体在运动劳动情绪激动和体温升高等情况下体内需要大量循环血液时贮存血量便释放出来加入到循环血液当中去同时消化排泄器官的血液也会转移到肌肉中以利于肌肉运动的需要运动结束后又有一部分血液贮存起来或转移到相应器官这种现象称为血液的重新分配
第五章血液与运动
教学目标：
一、使学生了解血液的基本组成、理化特性及运动对血液的影响。
二、掌握血液的运输机能；了解血液的防御与保护作用。
三、掌握血液在维持内环境稳态中的作用。
教学重点wk.baidu.com
一、血液的运输机能。
二、内环境、稳态的概念及其生理意义。
教学难点
血氧饱和度和氧离曲线。
第一节血液概述
一、血液的总量与组成
（一）血液的总量：存在于人体循环系统中的全部血液，称为血液的总量，简称血量。
1.正常成年人血量约占体重的7-8%，或60-80ml/kg体重。
②中段：曲线较陡。PO2相当于60～40mmHg。（是HbO2释O2部分）。表明PO2的下降对HbO2的离解有明显影响，有利于血液与组织间的气体交换。
③下段：曲线最陡，PO2相当于40～15 mmHg。表明PO2稍有下降，HbO2即放出大量的氧，有利于人体运动时供氧。
（2）运动对氧离曲线的影响：
①人体运动时，H ↑，PCO2↑，温度↑均使曲线右移。
△水的作用：各种物质的溶剂，维持渗透压和体温，实现物质交换，参与物质运输等。
二、血细胞
（一）红细胞：
1.形态：红色、无核、双凹圆形、边缘厚、中间薄。直径6-9um体积72-88um3（生存期平均平均120天）
2.数量：成男：450--550万个/mm3，平均500万个/mm3
成女：380--460万个/mm3，平均420万个/mm3
多见于长跑。原因：红C的机械性破损和化学溶解。（脚底部血管受强烈振荡冲击，肾小管不能回收Hb）。
第二节血液的功能
一、血液的运输机能：
（一）氧的运输：
1.氧在血液中的存在形式（物理溶解和化学结合）
（1）物理溶解：
约占血液中氧的1.5%，与该气体的分压和溶解度成正比，与温度成反比。
38℃，1标准大气压下，100ml血液中溶解的氧量为2.36ml．
1.依靠血液中的各种缓冲对缓冲酸性或碱性物质，使血浆的PH值不致发生明显改变。
2.依靠肺通气功能的改变而呼出增多的CO2，从而调整了缓冲对中的碳酸含量。
3.依靠肾脏排出过多的酸或碱来调节血浆中碳酸氢纳的含量，从而使NaHCO3与H2CO3比例维持或接近20：1水平。
三、血液的保护和防御功能：
（一）维持内环境的相对稳定（水、温度、酸碱度）
2.男性高于女性，幼儿相对值高于成人。
3.一次失血不超过10%，不妨碍正常生理机能。
（二）循环血量和贮存血量。
1.人体在安静时，大部分血液在血管内流动，称为循环血量。
2.还有一部分血液潴留于肺、脾、肝、肾和一些静脉深外，流动缓慢，血浆少，红细胞多，（浓度高于循环血量2-3倍），这部分血量称为贮存血量。
1.形态：无核的细胞质小块（由骨髓成熟的巨核细胞胞浆裂解脱落下来的具有生物活性的小块胞质），内含一些特殊化学物质。体积很小，直径2～3um。
2.数量：10～30万个/mm3血液，平均16万个/mm3。
3.机能；促进止血，加速凝血，保护血管内皮细胞的完整性。
△止血：指血管因破损而出血时得到制止。
△凝血；指血液凝固成块。过程是：粘附与聚集（血管破损处）→释放反应（ADP，儿茶酚胺使血小板进一步聚集，形成血栓塞于血管破口，同时使小动脉收缩有助于止血）→收缩（血小板内有收缩蛋白）→吸附（血小板将血浆中某些凝血因子吸附于表面，使局部凝血因子浓度升高，促进血凝）。
2.代谢产物：尿酸、尿素、肌酐等。
3.激素（运到全身或靶细胞、靶器官）。
4.将热量运输至全身和体表。
二、血液的调节机能--维持血浆的酸碱度（绪论已讲）
△血浆的缓冲机理：
HL（乳酸）+ NaHCO3→NaL + H2CO3
↘→CO2↑H2O
NaOH + H2CO3→NaHCO3+ H2O
△血浆的缓冲途径（使NaHCO3与H2CO3的比例维持20︰1）
4.血浆维持酸碱平衡的缓冲机理是什么？缓冲途径有哪些？
5.O2和CO2的基本运输方式有哪两种？
6.怎样理解血红蛋白的氧容量、氧含量和氧饱和度？
7.什么是氧离曲线？有什么生理意义？运动对氧离曲线有什么影响？
8.简述血液的保护和防御功能。
Na++ HCO3-→NaHCO3(血浆中)
K + HCO3-→KHCO3（红C中）
H2CO3→H2O + CO2↑
△红细胞内的碳酸酐酶既能催化H2CO3的生成，又能催化H2CO3的解离。
2.形成氨基甲酸血红蛋白的形式（7%）
HbNH2+ CO2→HbNHCOOH
（三）其它物质的运输
1.营养物质的运输：葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、水、盐、维生素。
成男：12-16g/100ml血液，成女：11-15g/100ml血液。
男子低于12/100ml，女子低于11g/100ml视为贫血。
△Hb只有存在于完整的红C内时，才具有运输机能。
Hb与CO的结合能力较之与O2的结合能力高210倍，且不可逆。
（二）白细胞：
1.形态：无色、有核、球形、体积较红C大。形态差异较大。
（二）血浆中抗体和免疫球蛋白是有免疫功能。
（三）白细胞具有吞噬异物和免疫功能（白细胞可分为吞噬细胞和免疫细胞，免疫细胞即淋巴细胞，能产生抗体）
（四）血小板具有促进止血和加速凝血功能，维持血管的完整性。
本章复习思考题
1.什么是血液的重新分配？
2.正常成年男女红C和Hb含量为多少?
3.什么是红细胞比容，正常值为多少？
③Hb与O2亲和力的评定—P50
P50：指Hb氧饱和度达到50%时的PO2。正常值为26.5 mmHg.
△P50增大时，Hb与O2亲和力下降，意味着欲使Hb氧饱和度达到50%，需要更大的PO2。反过来理解，如果氧分压不变，Hb氧饱和度却下降，即HbO2的解离率增加。
△运动时（H ↑，PCO2↑，温度↑，2，3-OPG增加），使P50增大，氧离曲线右移，HbO2的释O2量增加。（P50增加，意味着同样PO2条件下有更多的O2从HbO2中释放，供肌肉利用）
（一）安静状态下，运动员的红细胞和Hb的含量高于一般人。
（二）运动过程中和运动结束后，红C和Hb相对减少。
原因：脾脏分泌卵磷脂，导致红C脆性增加，易破损。
血流加快，摩擦力加大，使红C破碎。
代谢产物，化学物质引起红C破损。
（三）运动中和运动后白细胞和血小板含量升高。
（四）运动后的血红蛋白尿--红褐色尿液。
（2）化学结合：
与Hb结合，占血液中氧的98.5%,每克Hb可结合1.34mlO2
△氧合不是氧化(不发生电子转移,原子价不变),氧合作用不需酶的催化。
HbO2（氧分压高的肺部）→Hb＋O2（氧分压低的组织）
△物理溶解与化学结合的关系：
物理溶解是Hb结合与释放氧必须经过一个环节。肺泡气中O2扩散入血浆溶
一般安静时动脉血氧饱和度为19/20×100% = 95%
静脉血氧饱和度为15/20×100% = 75%
3.氧离曲线（氧合血红蛋白解离曲线，反映了Hb与O2的结合量随氧分压的变化而变化的情况。曲线形状为S型（或倒S型）（参见P150图5-1）
（1）氧离曲线的生理意义：
①上段：曲线较平坦。是Hb与O2结合的部分，PO2相当于60～100mmHg（PO2处于较高水平）表明PO2的变化对血红蛋白氧饱和度的影响较小，对肺换气有利，有利于人体摄氧，有利于人体适应高原空气。
（3）血红蛋白氧饱和度：血液中Hb与氧结合的程度。
=氧含量/氧容量×100%（氧含量占氧容量的百分比）
△血红蛋白氧饱和度受氧分压的影响，氧分压越高，Hb与氧结合的量越大（PO2=150mmHg时，所有Hb都与O2结合，此时Hb的氧饱和度为100%）。
平原地区PO2=100mmHg，血红蛋白氧饱和度为96-98%。
三、血液的理化特性：
（一）颜色和比重：
红色：（红细胞--Hb），全血比重1.050～1.060；红细胞比重1.090～1.092；
血浆比重1.025～1.034。
（二）粘滞性：液体内部物质分子或颗粒间的摩擦而使流动产生阻力的特性。约为水的4～5倍。
（三）渗透压和酸碱度（见绪论部分）
四、运动对血液有形成分的影响
分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。
2.数量：6000-7000个/mm3血液（变动范围4000-1万个/mm3）
3.特性与机能：
①变型运动（变长时进行移动）②化学趋向性（趋向或避高）
③渗出性（可由毛细血管内皮细胞逸出管外）。④吞噬作用。
机能主要是防御和保护机能。
（三）血小板（血栓细胞）
（3）氧利用率（氧利用系数）：被组织利用的氧占动脉血氧含量的百分比。
=（动脉血氧含量-静脉血氧含量）/动脉血氧含量。
△安静时氧利用率为25%，运动时氧利用率为65%。
（二）CO2的运输：
物理溶解占5-6%，化学结合占94-95%。
1.形成碳盐的形式（占88%）
CO2+ H2O→H2CO3→H++ HCO3-（血浆和红C中）
曲线右移的结果是同等PO2的情况下，Hb氧饱和度下降，即Hb与O2的亲和力下降，HbO2的释O2量增加，有利于运动的供氧。
②2，3，一二磷酸甘油酸的影响（2，3-DPG）
2，3-DPF存在于红C中，是红C中糖无氧酵解的产物。剧烈运动后2，3-DPG增多，人从平原进到高原时，2，3-DPG亦增加。
△2，3-DPG的增加，使氧离曲线右移，降低Hb与O2的亲和力，有利于O2的释放，这是一种良好的运动适应。
2.血浆：淡黄色透明液体。
91-92%水
其中8-9%血浆蛋白（白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原等）
少于1%的无机盐和非蛋白质有机物（葡萄糖、脂肪酸、尿素、肌酐、氨基酸等）。
△血浆蛋白的主要功能：
①多种代谢物质和激素的载体。②缓冲作用(PH值和体温)。③参与机体免疫功能(免疫球蛋白)。④参与血液凝固和纤溶过程。⑤维持血浆胶体渗透压。
（三）血液的重新分配：
人体在运动、劳动、情绪激动和体温升高等情况下，体内需要大量循环血液时，贮存血量便释放出来，加入到循环血液当中去，同时消化，排泄器官的血液也会转移到肌肉中，以利于肌肉运动的需要，运动结束后，又有一部分血液贮存起来或转移到相应器官，这种现象称为血液的重新分配。
（四）血液的组成：
1.血细胞：红细胞、白细胞、血小板。
解于血浆并扩散进入红C与Hb化学结合。在氧分压低的组织，HbO2→扩散入血浆→溶解于血浆→O2供组织细胞利用。
2.血红蛋白氧饱和度：（血氧饱和度）
（1）（血红蛋白）氧容量：每100 ml血液中Hb与氧结合的最大量。（20ml）
（2）（血红蛋白）氧含量：每100 ml血液中Hb实际结合的氧量。（19ml）
3.红细胞比容：全血中红细胞所占的容积百分比。（又称红细胞压积）
成男40-50%，成女37-48%。新生儿55%。是一个反映血液中红细胞相对浓度的重要指标，如出汗，腹泻，贫血……。
4.机能：运输机能（CO2和O2）和缓冲机能。
5.血红蛋白（红C的主要成分）Hb
三血液的重新分配人体在运动劳动情绪激动和体温升高等情况下体内需要大量循环血液时贮存血量便释放出来加入到循环血液当中去同时消化排泄器官的血液也会转移到肌肉中以利于肌肉运动的需要运动结束后又有一部分血液贮存起来或转移到相应器官这种现象称为血液的重新分配
第五章血液与运动
教学目标：
一、使学生了解血液的基本组成、理化特性及运动对血液的影响。
二、掌握血液的运输机能；了解血液的防御与保护作用。
三、掌握血液在维持内环境稳态中的作用。
教学重点wk.baidu.com
一、血液的运输机能。
二、内环境、稳态的概念及其生理意义。
教学难点
血氧饱和度和氧离曲线。
第一节血液概述
一、血液的总量与组成
（一）血液的总量：存在于人体循环系统中的全部血液，称为血液的总量，简称血量。
1.正常成年人血量约占体重的7-8%，或60-80ml/kg体重。
②中段：曲线较陡。PO2相当于60～40mmHg。（是HbO2释O2部分）。表明PO2的下降对HbO2的离解有明显影响，有利于血液与组织间的气体交换。
③下段：曲线最陡，PO2相当于40～15 mmHg。表明PO2稍有下降，HbO2即放出大量的氧，有利于人体运动时供氧。
（2）运动对氧离曲线的影响：
①人体运动时，H ↑，PCO2↑，温度↑均使曲线右移。
△水的作用：各种物质的溶剂，维持渗透压和体温，实现物质交换，参与物质运输等。
二、血细胞
（一）红细胞：
1.形态：红色、无核、双凹圆形、边缘厚、中间薄。直径6-9um体积72-88um3（生存期平均平均120天）
2.数量：成男：450--550万个/mm3，平均500万个/mm3
成女：380--460万个/mm3，平均420万个/mm3
多见于长跑。原因：红C的机械性破损和化学溶解。（脚底部血管受强烈振荡冲击，肾小管不能回收Hb）。
第二节血液的功能
一、血液的运输机能：
（一）氧的运输：
1.氧在血液中的存在形式（物理溶解和化学结合）
（1）物理溶解：
约占血液中氧的1.5%，与该气体的分压和溶解度成正比，与温度成反比。
38℃，1标准大气压下，100ml血液中溶解的氧量为2.36ml．
1.依靠血液中的各种缓冲对缓冲酸性或碱性物质，使血浆的PH值不致发生明显改变。
2.依靠肺通气功能的改变而呼出增多的CO2，从而调整了缓冲对中的碳酸含量。
3.依靠肾脏排出过多的酸或碱来调节血浆中碳酸氢纳的含量，从而使NaHCO3与H2CO3比例维持或接近20：1水平。
三、血液的保护和防御功能：
（一）维持内环境的相对稳定（水、温度、酸碱度）
2.男性高于女性，幼儿相对值高于成人。
3.一次失血不超过10%，不妨碍正常生理机能。
（二）循环血量和贮存血量。
1.人体在安静时，大部分血液在血管内流动，称为循环血量。
2.还有一部分血液潴留于肺、脾、肝、肾和一些静脉深外，流动缓慢，血浆少，红细胞多，（浓度高于循环血量2-3倍），这部分血量称为贮存血量。
1.形态：无核的细胞质小块（由骨髓成熟的巨核细胞胞浆裂解脱落下来的具有生物活性的小块胞质），内含一些特殊化学物质。体积很小，直径2～3um。
2.数量：10～30万个/mm3血液，平均16万个/mm3。
3.机能；促进止血，加速凝血，保护血管内皮细胞的完整性。
△止血：指血管因破损而出血时得到制止。
△凝血；指血液凝固成块。过程是：粘附与聚集（血管破损处）→释放反应（ADP，儿茶酚胺使血小板进一步聚集，形成血栓塞于血管破口，同时使小动脉收缩有助于止血）→收缩（血小板内有收缩蛋白）→吸附（血小板将血浆中某些凝血因子吸附于表面，使局部凝血因子浓度升高，促进血凝）。
2.代谢产物：尿酸、尿素、肌酐等。
3.激素（运到全身或靶细胞、靶器官）。
4.将热量运输至全身和体表。
二、血液的调节机能--维持血浆的酸碱度（绪论已讲）
△血浆的缓冲机理：
HL（乳酸）+ NaHCO3→NaL + H2CO3
↘→CO2↑H2O
NaOH + H2CO3→NaHCO3+ H2O
△血浆的缓冲途径（使NaHCO3与H2CO3的比例维持20︰1）
4.血浆维持酸碱平衡的缓冲机理是什么？缓冲途径有哪些？
5.O2和CO2的基本运输方式有哪两种？
6.怎样理解血红蛋白的氧容量、氧含量和氧饱和度？
7.什么是氧离曲线？有什么生理意义？运动对氧离曲线有什么影响？
8.简述血液的保护和防御功能。
Na++ HCO3-→NaHCO3(血浆中)
K + HCO3-→KHCO3（红C中）
H2CO3→H2O + CO2↑
△红细胞内的碳酸酐酶既能催化H2CO3的生成，又能催化H2CO3的解离。
2.形成氨基甲酸血红蛋白的形式（7%）
HbNH2+ CO2→HbNHCOOH
（三）其它物质的运输
1.营养物质的运输：葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、水、盐、维生素。
成男：12-16g/100ml血液，成女：11-15g/100ml血液。
男子低于12/100ml，女子低于11g/100ml视为贫血。
△Hb只有存在于完整的红C内时，才具有运输机能。
Hb与CO的结合能力较之与O2的结合能力高210倍，且不可逆。
（二）白细胞：
1.形态：无色、有核、球形、体积较红C大。形态差异较大。
（二）血浆中抗体和免疫球蛋白是有免疫功能。
（三）白细胞具有吞噬异物和免疫功能（白细胞可分为吞噬细胞和免疫细胞，免疫细胞即淋巴细胞，能产生抗体）
（四）血小板具有促进止血和加速凝血功能，维持血管的完整性。
本章复习思考题
1.什么是血液的重新分配？
2.正常成年男女红C和Hb含量为多少?
3.什么是红细胞比容，正常值为多少？
③Hb与O2亲和力的评定—P50
P50：指Hb氧饱和度达到50%时的PO2。正常值为26.5 mmHg.
△P50增大时，Hb与O2亲和力下降，意味着欲使Hb氧饱和度达到50%，需要更大的PO2。反过来理解，如果氧分压不变，Hb氧饱和度却下降，即HbO2的解离率增加。
△运动时（H ↑，PCO2↑，温度↑，2，3-OPG增加），使P50增大，氧离曲线右移，HbO2的释O2量增加。（P50增加，意味着同样PO2条件下有更多的O2从HbO2中释放，供肌肉利用）
（一）安静状态下，运动员的红细胞和Hb的含量高于一般人。
（二）运动过程中和运动结束后，红C和Hb相对减少。
原因：脾脏分泌卵磷脂，导致红C脆性增加，易破损。
血流加快，摩擦力加大，使红C破碎。
代谢产物，化学物质引起红C破损。
（三）运动中和运动后白细胞和血小板含量升高。
（四）运动后的血红蛋白尿--红褐色尿液。
（2）化学结合：
与Hb结合，占血液中氧的98.5%,每克Hb可结合1.34mlO2
△氧合不是氧化(不发生电子转移,原子价不变),氧合作用不需酶的催化。
HbO2（氧分压高的肺部）→Hb＋O2（氧分压低的组织）
△物理溶解与化学结合的关系：
物理溶解是Hb结合与释放氧必须经过一个环节。肺泡气中O2扩散入血浆溶
一般安静时动脉血氧饱和度为19/20×100% = 95%
静脉血氧饱和度为15/20×100% = 75%
3.氧离曲线（氧合血红蛋白解离曲线，反映了Hb与O2的结合量随氧分压的变化而变化的情况。曲线形状为S型（或倒S型）（参见P150图5-1）
（1）氧离曲线的生理意义：
①上段：曲线较平坦。是Hb与O2结合的部分，PO2相当于60～100mmHg（PO2处于较高水平）表明PO2的变化对血红蛋白氧饱和度的影响较小，对肺换气有利，有利于人体摄氧，有利于人体适应高原空气。
（3）血红蛋白氧饱和度：血液中Hb与氧结合的程度。
=氧含量/氧容量×100%（氧含量占氧容量的百分比）
△血红蛋白氧饱和度受氧分压的影响，氧分压越高，Hb与氧结合的量越大（PO2=150mmHg时，所有Hb都与O2结合，此时Hb的氧饱和度为100%）。
平原地区PO2=100mmHg，血红蛋白氧饱和度为96-98%。
三、血液的理化特性：
（一）颜色和比重：
红色：（红细胞--Hb），全血比重1.050～1.060；红细胞比重1.090～1.092；
血浆比重1.025～1.034。
（二）粘滞性：液体内部物质分子或颗粒间的摩擦而使流动产生阻力的特性。约为水的4～5倍。
（三）渗透压和酸碱度（见绪论部分）
四、运动对血液有形成分的影响
分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。
2.数量：6000-7000个/mm3血液（变动范围4000-1万个/mm3）
3.特性与机能：
①变型运动（变长时进行移动）②化学趋向性（趋向或避高）
③渗出性（可由毛细血管内皮细胞逸出管外）。④吞噬作用。
机能主要是防御和保护机能。
（三）血小板（血栓细胞）
（3）氧利用率（氧利用系数）：被组织利用的氧占动脉血氧含量的百分比。
=（动脉血氧含量-静脉血氧含量）/动脉血氧含量。
△安静时氧利用率为25%，运动时氧利用率为65%。
（二）CO2的运输：
物理溶解占5-6%，化学结合占94-95%。
1.形成碳盐的形式（占88%）
CO2+ H2O→H2CO3→H++ HCO3-（血浆和红C中）
曲线右移的结果是同等PO2的情况下，Hb氧饱和度下降，即Hb与O2的亲和力下降，HbO2的释O2量增加，有利于运动的供氧。
②2，3，一二磷酸甘油酸的影响（2，3-DPG）
2，3-DPF存在于红C中，是红C中糖无氧酵解的产物。剧烈运动后2，3-DPG增多，人从平原进到高原时，2，3-DPG亦增加。
△2，3-DPG的增加，使氧离曲线右移，降低Hb与O2的亲和力，有利于O2的释放，这是一种良好的运动适应。
2.血浆：淡黄色透明液体。
91-92%水
其中8-9%血浆蛋白（白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原等）
少于1%的无机盐和非蛋白质有机物（葡萄糖、脂肪酸、尿素、肌酐、氨基酸等）。
△血浆蛋白的主要功能：
①多种代谢物质和激素的载体。②缓冲作用(PH值和体温)。③参与机体免疫功能(免疫球蛋白)。④参与血液凝固和纤溶过程。⑤维持血浆胶体渗透压。
（三）血液的重新分配：
人体在运动、劳动、情绪激动和体温升高等情况下，体内需要大量循环血液时，贮存血量便释放出来，加入到循环血液当中去，同时消化，排泄器官的血液也会转移到肌肉中，以利于肌肉运动的需要，运动结束后，又有一部分血液贮存起来或转移到相应器官，这种现象称为血液的重新分配。
（四）血液的组成：
1.血细胞：红细胞、白细胞、血小板。
解于血浆并扩散进入红C与Hb化学结合。在氧分压低的组织，HbO2→扩散入血浆→溶解于血浆→O2供组织细胞利用。
2.血红蛋白氧饱和度：（血氧饱和度）
（1）（血红蛋白）氧容量：每100 ml血液中Hb与氧结合的最大量。（20ml）
（2）（血红蛋白）氧含量：每100 ml血液中Hb实际结合的氧量。（19ml）