运动生理学第五章 血液

2、血红蛋白氧饱和度、氧容量和氧含量 血红蛋白氧饱和度是指血液中 Hb与氧结合(被氧饱和) 的程度，血红蛋白氧饱和度主要受氧分压所决定。在高氧 的条件下(氧分压达150mmHg时)，所有Hb都与氧结合，这 种情况可表达为Hb的氧饱合度达100%。当PO2下降时，氧 饱和度下降.在海平面地区生活的人，安静时动脉血中的 PO2为100mmHg，血红蛋白的氧饱和度约为96—98%。
A、氧离曲线上段
氧离曲线上段指图中 PO2相当于60-100mmHg的段
落，即 PO2处于相对较高的水平，可以认为是Hb与 O2结合的部分，这段曲线较平坦，表明P02的变化对 Hb氧饱和度影响不大。例如PO2为100mmHg(相当于动
脉血的PO2)时，Hb氧饱和度为97.4%，氧含量约为
19.4ml% ,如将吸入气中PO2 提高为150mmHg ,Hb氧 饱和度为100%，血红蛋白氧饱和度只增加2.6%;这就 解释了，为何肺泡通气增加而肺灌血量并不与之匹 配,肺泡通气量的增加无助于氧的摄取;反之，如PO2 下降—到70mmHg时， Hb氧饱和度为94%，也不过下 降了3.4%。因此，即使吸人气或肺泡气 P02有所下 降，但只要 PO2不低于60mmHg(这在平原地区健康人 即使在剧烈运动时也不至出现)， Hb氧饱和度仍能
海拔高度 大气压 氧分压
海平面
500米 1000米
760mmHg （101.3kPa）
719．6mmHg 676．9mmHg
159mmHg(21.15kPa)
144mmHg 135.4mmHg
1500米
639．6mmHg
128mmHg
氧容量是指血液中的 Hb的氧饱和度达到100%时，每100ml血液中 所结合的氧量称为氧容量。
二、血 细 胞
血液由血浆和血细 胞(红细胞、自细胞 和血小板)两部分组 成。 血细胞中，红细胞 约占血细胞总数的 99%。
红细胞比容：指红细胞占全血容积的百 分比。它反映红细胞和血浆的比例。将已 加少量抗凝剂混匀的血液，装入特制的、 具刻度的比容管，以每分钟3000转的速度 离心半小时，可见血液各成分按重力不同 而分层，上层淡黄色液体是血浆，下层不 透明的暗红色血栓为红细胞，红细胞与血 浆之间的一薄层白膜是白细胞和血小板， 约占1%，此时，红细胞占全血容积百分比 即为红细胞比容。因此时红细胞被压缩无 隙，又称红细胞压积。
血细胞膜上有多种抗原物质， 根据不同的抗原物质，可把人 的血液分为许多类别的血型。
1901年，奥地利医师兰德斯 坦纳终于搞清了ABO血型的秘密。 1930年，他因此获诺贝尔生理 学或医学奖。
通常根据是指红细胞膜上A 和B凝集原而鉴别的 ABO血型系 统。
血清凝集素
抗A凝集素
抗B凝集素
含有A型凝集原的红细胞与抗A凝集素相遇或者含有B型凝 集原的红细胞与抗B凝集素相遇时，就会凝集成团，阻碍血液 循环。
其值受Hb浓度影响，如正常男子的Hb浓度为14g· 100ml-1，其氧容量 为14×1.34=18.76m1。
实际上，正常人血液中Hb所结合的氧量并未达到100%的氧饱和度， 此外，血浆中还含有溶解的氧，因此，把每100m1血液中实际存在的 氧量(包括物理溶解和化学结合)称为氧含量。 人体除了红细胞中的Hb可以载氧外，肌肉中的肌红蛋白也是一种 含铁蛋白质，其性质与 Hb相似，也可以结合氧和解离氧。
保持在90%以上，血液仍可携带足够的氧，不至发生
明显的低血氧症。
B、氧离曲线的中段 此段曲线较陡，相当干 PO260—40mmHg的段落，是 Hb02释放O2的部分，机体组织 中的 PO2相当于PO240mmHg， 40mmHg，此时Hb氧饱和度为 75%左右，即有22.4%的HbO2把 氧解离出来，使血氧含量下降 到14.4ml%，也就是每100m1血 液流过组织时释放了5mlO2。 血液流经组织时释放出的 O2容积所占动脉血02含量百分 数称为氧利用系数
ABO血型是先天遗传的，如父母双方都是 O型，其子女 必定是O型;如父母中有一人是 A型，另一为 B型，则其子 女中可能四型都有。早年的心理学研究认为，ABO血型系 统中各型的人，有其性格的特征;体育科学的一些研究也 表明， AB0血型系统中各型的人，其运动素质和运动能力 也有其特征。但这些观点还有待于更精密的实验予以进一 步证实。
放血液中、绝大部分氧不是以物理溶解状态载运的。
B、化学结合 如上所述，血液中物理溶解形式的氧极少，仅占血液氧 含量的1.5%，其余98.5%的氧则是与血红蛋白化学结合成 氧合血红蛋白的形式(HbO2)运载的。 每克血红蛋白可结合1.34mlO2 ，Hb与氧结合并不是氧 化，因为它并不引起血红蛋白中的亚铁血红素上 Fe++电 子的转移，也就是说， Hb结合氧以后，亚铁血红素上 Fe2+的原子价仍是两价的，故把这种结合称为氧合。氧合 作用不需酶的催化。氧合后的血红蛋白称为氧合血红蛋白 (HbO2)，呈鲜红色。血红蛋白不仅能结合运载大量的 O2， 而且，HbO2在PO2低的场合又能迅速把氧释放出来，成为 氧离血红蛋白。
我国健康成人的红细胞比容，男40～50%， 女37～38%
红细胞比容在生理生化 中是一个很重要的指标，因 为剧烈运动中，由于排汗增 多，导致血浆失水，因而使 红细胞比容增高，与此同时， 血浆中的其它物质的相对浓 度也将相应增高。因此，如 欲测定运动后血浆成分的变 动时，必须同时测定红细胞 比容，以辨别所测数值变化 的意义。
第五章 血液
血液：是一种流体，充满于心血管系统中，在心脏的 推动下不断循环流动。 人体内血液的总量称为血量，它是血浆量和血细胞量 之和。正常成人的血液总量约为体重的8%或60—80ml/kg， 血浆量为40—50m1/kg。一般说来，男性高于女性，幼儿 高于成人，新生儿可达190m1/kg，体格强壮、肌肉发达者 血量高于瘦弱者。 一次性失血占血液总量的：10%不影响健康；20%影响 健康；30%危急生命
不同的是，人体肌肉中肌红蛋白要在更低的PO2时，才解离与释放 O2，人体肌肉中的肌红蛋白大约可以结合储存0.5LO2。动物实验发现， 耐力训练可使肌肉中肌红蛋白含量增加。
3、氧离曲线 氧离曲线或称氧合血红蛋 白解离曲线是表示 PO2与 Hb结合氧或HbO2解离O2 的 曲线既表明不同PO2时，氧 与Hb 的结合情况,同样也反 映不同 P02时氧与Hb的离解 情况。氧离曲线呈S形，氧 离曲线的S形有重要的生理 意义。下面将结合运动分析 氧离曲线的特点和意义。
2、其他溶质 1)非蛋白氮(NPN) 非蛋白氮是指血浆中除蛋白质以.外 的含氮物质，它们是蛋白质和核酸的代谢原料和产物，包 括尿素、肌酚、氨基酸，多肽和胆红素等。 2)不含氮的小分子有机化合物 不合氮的小分子有机化合物和葡萄糖，脂肪酸等也都是 参与代谢的物质。 3)无机盐 绝大多数无机盐是以离子形式存在于血浆中，其中主要 有 Na+、 K+、 Ca++、 Mg++等正离子以及 CI-、HCO3--、 SO4--等负离子，这些离子的主要功能是： ①维持晶体渗透压; ②维持体液的酸碱乎衡; ③维持组织细胞的兴奋性; ④某些离子是体内酶活性的激动剂等。
•
由血浆蛋白形成的渗透压称为胶体渗透压，血浆蛋白的分子量大， 颗粒数目少，故形成的胶体渗透压甚小，不超过1.5m0sm· L-l，约相 当于3.3kPa(25mmHg)。
血浆胶体渗透压虽小，但由于血浆蛋白不易透过毛细血管壁，所 以血浆液体渗透压对维持血管内外水的分布起重要作用。
•
血浆渗透压：指溶液具有的吸引水分子透过半透膜 的力量
红细胞
红细胞凝集成团
凡人血红细胞膜上有 A 凝集原，血清中含有抗 B凝 集素的人，其血液称为 A型 血;红细胞膜上有 B凝集原， 血清中有抗 A凝集素的人， 其血液称为 B型血;凡红细 胞膜上既无 A凝集原，又无 B凝集原，而血清中既有抗 A凝集素，又有抗 B凝集素 的血液体为O型血;若红细胞 膜上既有 A凝集原，又有 B 凝集原，而血清中两种凝集 索均无的血液称为AB型。
• 当 A型的红细胞与 B型的血清相遇时， A型红细胞就起凝 集反应;反之， B型红细胞与 A型血清相遇时则 B型红细 胞凝集; AB型红细胞与 A型血清和 B型血清都将起凝集; 而 O型红细胞则对 A型血清和 B型血清都不起凝集(见下 表)。故为病人输血时，必须预先审慎检查献血者与受血 者双方血型。
第一节 血液的组成与特征
一、血液的组成
血液的主要成分
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
血 细 胞 血浆55％
45％
血浆
血细胞
第一节 血液的组成与特征
(一)血 浆 血浆主要由水和溶 质组成，其中水占 91—92%;溶质中血 浆蛋白占绝大部分， 其余为小分子的有 机物和无机盐。
1、血浆蛋白 血浆蛋白是血浆中多种蛋白质的总称，包括分子大小和结 构、功能不同的蛋白质， 其中以白蛋白最多，球蛋白次之，纤维蛋白原最少。 血浆蛋白的主要功能是： ①运输功能、作为多种代谢物质和激素的载体，参与免疫 反应; ②缓冲功能、可缓冲内环境的PH值;因血浆中含有大量水， 水的比热大，因而还可以缓冲体温的变化; ③参与机体的免疫功能、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; ④参与生理止血功能血液凝固和纤溶过程; ⑤维持血浆胶体渗透压，以调节血管内外水的分布。
2.白细胞 形态：白色、有核的球形细胞，体积大。
总数:4.0～10.0×109/L 中性粒细胞占50～70％ 淋巴细胞占20～30％ 分类: 单核细胞占2～8％ 嗜酸性粒细胞占0～7％ 嗜碱性粒细胞占0～1％ 变异:在不同生理情况下波动范围较大，如：运动时、女 子月经， 一天之内，下午较早晨多。
3、血小板 数值:正常成人为100～ 300×109/L(10～30万/mm3)。 变异:可有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。 功能:促进止血，加速凝血， 保护血管内皮细胞的完整性。
正常人体成熟的红细胞没有细胞核，呈双凹圆盘形， 在血管中(尤其是在毛细血管中)循环流动的红细胞，可因 血流速度和血管粗细不同而改变形状。例如，当红细胞通 过狭窄的毛细血管时，红细胞的直径就能变小，当再进入 较粗的血管时，又可以恢复正常状态。
循环血中的红细胞生存期短者为40天，长者可达290 天，平均约为120天。也就是说，全身血液中每天约有 l/120的红细胞衰亡，同时也有数量大致相等的红细胞新 生成熟进入循环血液，从而保持循环血中红细胞数目的相 对稳定的更新率。
1、氧在血液中的存在形式 A、物理溶解
气体在血液中溶解的量与该气体的分压和溶解度成正比， 与温度成反比。在温度38°C时，1个大气压(760mmHg)的 氧在100ml血液中溶解的氧量为2.36ml，按此计算，动脉 血氧分压(P02)为100mmHg，每100ml血液中溶解的氧只有 (2.36×100)/760=0.31ml约占血液中实际含氧量的1.5%，
(四)血浆PH 正常人血浆的 PH值约为7.35—7.45。耐受范 围为6.9—7.8 血液中存在有多个缓冲对， 但血浆的PH值主要取决于NaHCO3/H2CO3缓冲对 的比值(正常情况下此值为20/l)。
第二节
一、运输功能 (一)氧的运输
血液的功能
氧在血液中的存在形式从肺泡气扩散人血液的氧以物理 溶解与化学结合两种形式存在于血液。
二、血液的理化特性
(一)比重 全血的比重在1.050一1.060之间，血浆比重为1.025～ 1.034 ，血液的比重主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白 的含量。 （二）粘滞性 血液在血管中流动时，由于液体内部各种物质分子或 摩擦，产生阻力。
• (三)血浆渗透压
• • • 血浆渗透压约为313mOsm· L-1，相当于7个大气压或 708.9kPa(5330mmHg)， 血浆渗透压是由晶体渗透压和胶体渗透压组成。 血浆中的晶体物质(主要是 NaCl)所形成的渗透压，称为晶体渗 透压。晶体物质分子量小，颗粒数多，放形成的渗透压高，为 299.6mOsmL-l，相当于6.7个大气压。