生理学：血液.ppt

第二章 血 液,第一节 概 述,第二节 运动对血量的影响,第三节 运动对血细胞的影响,第四节 运动对血红蛋白的影响,第五节 运动对血液凝固和纤溶能力的影响,第一节 概 述,一、血液的组成,二、内环境,三、血液的功能,四、血液的理化特性,一、血液的组成,从血管中取出的血液，一般称全血。如将全血中加入适量抗凝剂，血液不凝固，保持液态。经离心沉淀后，血液可分为两层，上层呈淡黄色的透明液体称为血浆，约占全血中的50%-60%，下层呈暗红色的不透明固体部分称红细胞。在红细胞的上方，有一薄层的白色物质，是血小板和白细胞。血细胞约占全血的40%-50%。在血细胞中主要是红细胞，它在全血中所占的容积百分比称为红细胞比容或压积。健康成人的红细胞比容，男子约为40%-50%，女子约为37%-48%。血小板和白细胞约占全血的1%。,分血计试管中的血液分层示意图,血 细 胞,(一)血细胞与血浆,血液是一种粘滞的液体，由血细胞和血浆组成。 红细胞：占全血40%-50% 血细胞 白细胞 血液 血小板。 血浆：占全血50%-60%,血细胞比容: 概 念：血细胞在全血中所占的百分比。 正常值: 男性为4050，女性为3748。,血浆与血清的区别,在流出体外的血液中如不加抗凝剂和进行其他处理，几分钟后就会凝固成胶冻血块。在室温内搁置1小时以上，血块缩小，并在血块周围出现少量黄色澄清液，称为血清。 血清与血浆虽是血液的液体成分，但内容不完全相同。主要区别在于血浆含有纤维蛋白原，而血清不含有纤维蛋白原。这是因为血液凝固时，血浆中的液体纤维蛋白原转化为固体的纤维蛋白，网罗血细胞成为血块。,(二)血液与体液,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，统称为体液，约占体重的60%-70%。体液的大部分存在于细胞内部，称为细胞内液，是构成细胞质的基本部分，约占体重30%-40%。小部分存在于细胞外部的液体，称为细胞外液，约占体重的15%-20%。 细胞外液主要包括存在于血液中的血浆和存在于各种组织细胞间隙的液体(也称组织间液)，以及各种腔室中的液体脑脊液等。血浆约占体重的5%；组织间液约占体重的15%。,二、内环境,(一)内环境的概念 细胞外液是细胞直接生活的环境。血浆和组织液都是细胞外液。它们的化学成分和理化特性，如酸碱度、渗透压以及温度等的变化，都将不同程度地影响细胞的生命活动，因此，为了区别人体生存的外界环境，把细胞生活的环境细胞外液称为机体的内环境。,人体内环境示意图,(二)内环境相对稳定的生理意义,内环境的相对稳定性：人体的外界环境经常变化，而内环境变化甚小。这是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，这一生理现象称内环境的相对稳定性。 意义：内环境相对稳定，细胞新陈代谢才能正常进行，才有可能保持细胞的正常兴奋性和各器官的正常机能活动。所以，内环境的相对稳定是机体正常生命活动的必需条件。,三、血液的功能,(一)维持内环境的相对稳定作用 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。只有在内环境相对稳定时，人体组织细胞才有正常的兴奋性和生理活动。 (二)运输作用 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二氧化碳、水和尿素等运输到肺、肾和皮肤等器官排出体外。,(三)调节作用,血液将内分泌的激素运输到周身，作用于相应的器官(称靶器官)改变其活动，起着体液调节作用。所以，血液是神经-体液调节的媒介。 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。,(四)防御和保护作用,血液有防御和净化作用，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，称为细胞防御。血浆中含有多种免疫物质，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(总称为抗原)，从而免于传染性疾病的发生。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，对人体具有保护作用。,四、血液的理化特性,(一)颜色和比重 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。血浆和血清因含胆红质，故呈淡黄色。 正常人全血的比重约为1.050-1.060之间，主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量。 (二)粘滞性 约为蒸馏水的4-5倍，血浆约为蒸馏水的1.6-2.4倍。 主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量,分类： 晶体渗透压 胶体渗透压 组成 无机盐、糖等晶体物质 血浆蛋白等胶体物质 (主要为NaCl) (主要为白蛋白) 压力 大(300mmol/L或770KPa) 小(1.3mmol/L或3.3KPa) 意义 维持细胞内外水分交换 调节毛细血管内外水分 保持RBC正常形态和功能 的交换和维持血浆容量,(三)血浆渗透压 概念:指溶液具有的吸引水分子透过半透膜的力量。 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。,血浆渗透压与溶液的关系,等渗溶液：正常人在体温37C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 。 红细胞在高渗NaCl溶液中，由于高渗溶液吸水力强，红细胞失水发生皱缩，丧失功能。在低渗NaCl溶液中，由于水分进入红细胞内过多，引起膨胀，最终破裂，红细胞解体，血红蛋白被释放，这一现象总称为红细胞溶解，简称溶血。,(四)酸碱度,正常人血浆的pH值约为7.35-7.45，平均值为7.4。人体生命活动所能耐受的最大pH值变化范围为6.9-7.8。 血浆中主要缓冲对有： NaHCO3/H2CO3；蛋白质钠盐/蛋白质； Na2HPO4/NaH2PO4 。 红细胞中的主要缓冲对有： 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。,血液是如何维持酸碱平衡的？,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。常采用HL和NaHCO3结合生成H2CO3，H2CO3再解离出CO2，通过CO2含量来推算出NaHCO3的含量。碱贮备正常约为50%-70%。 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。,第二节 运动对血量的影响,循环血量：正常成年人的血量与体重的7%-8%。人体在安静状态下，大部分的血量都在心血管中迅速流动，这部分血量。 贮存血量：一部分血量潴留在肝、肺、腹腔静脉以及到下静脉丛等处，流动缓慢，血浆较少，红细胞较多，这部分血量。,一次性运动对血容量的影响,血容量即人体循环血量的总量。包括血浆容量和血细胞容量。 从事短时间大强度运动时，血浆容量和血细胞容量都明显增加，而血细胞容量增加较明显。 短时间运动时总血容量增加，主要是由于储血库里的血被动员入循环，使循环血量增加；而短时间运动出现的血液相对浓缩，其原因可能由于储血库的血中血浆量相对较少，血细胞容量较大，进入循环血中使血细胞浓度相对增高。,长时间耐力性运动时，虽然由于种种原因引起红细胞的溶血，肾脏和消化道也常常排出少量红细胞，但一般数量极少，对循环血中红细胞总数影响不大，红细胞不会发生显著变化。 血容量的改变主要是由血浆水分转移情况决定，如果血浆中的水分从毛细血管中渗出到组织间液或排出体外，将引起血浆容量减少，产生血液浓缩现象。反之，如果组织间液的水分渗入到毛细血管，血浆容量增加，则血液稀释。,第三节 运动对血细胞的影响,一、运动对红细胞的影响,二、运动对白细胞的影响,三、运动对血小板的影响,一、运动对红细胞的影响,(一)红细胞的生理特性 正常成熟的红细胞没有细胞核，形状圆而扁，边缘较厚(约2微米)，中央薄(约1微米)，直径约6-9微米。红细胞在血管中流动时可因血流速度和血管口径不同而暂时改变形态，这种变形能力是影响血液的流变性的重要因素。 寿命：平均为120天。 数量：成年男子450-550万个/立方毫米 平均为500万个 成年女子380-460万个/立方毫米 平均为420万个。 作用：运输氧和二氧化碳、缓冲血液的酸碱度。,1.一次性运动对红细胞数量的影响,进行短时间大强度快速运动比进行长时间耐力运动红细胞增加得更明显。在同样时间的运动中，运动量越大，红细胞增加越多。 运动后即刻观察到的红细胞数增多，主要是由于血液重新分布的变化所引起。 长时间运动时，排汗和不感蒸发的亢进引起血液浓缩。 短时间的静力性或动力性运动中，肌肉持续紧张收缩使静脉受到压迫，血液流向毛细血管增多，并贮留在那儿使毛细血管内压升高，血浆中的水分渗出，也使血液出现浓缩。,2.长期运动训练对红细胞数量的影响,经过长时间的系统的运动训练，尤其是耐力性训练的运动员在安静时，其红细胞数并不比一般人高，有的甚至低于正常值，被诊断为运动性贫血。 由于运动员血容量增加与红细胞量增加相比在很大程度上是以增加血浆量为前提，所以血细胞容量的相应指标如红细胞数、红细胞压积、血红蛋白含量等比一般人有降低的趋势。虽然单位体积的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。,(三)运动对红细胞压积的影响,红细胞压积（红细胞比容）：指红细胞在全血中所占的容积百分比，健康成年人为全血标本中0.37-0.5、即37%-50%，女子低于男子。 运动时红细胞数量的变化直接影响到红细胞压积的变化。其红细胞压积值的变化基本与红细胞数的变化相一致。,(四)运动对红细胞流变性的影响,1.红细胞流变性 正常情况下红细胞各自呈分散状态存在于流动的血液中，并在切应力作用下很容易变形，即被动地适应于血流状况而发生相应的改变，以减少血流的阻力。红细胞的这一特性称为细胞的流变性。红细胞流变性主要表现为红细胞的变形能力、红细胞的轴向集中以及红细胞内的胞浆流动等。,2.运动时红细胞流变性的变化,运动时红细胞流变性依运动强度不同、运动持续时间不同和训练水平不同而有所差别。 影响红细胞变形能力的因素主要有三种： 红细胞表面积与容积的比值； 红细胞内部粘度； 红细胞膜的弹性。,二、运动对白细胞的影响,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。 颗粒白细胞的细胞浆含有颗粒，根据颗粒染色的不同分为中性、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。,(一)白细胞的生理特性,白细胞的总数和分类计数,总数:4.010.0109/L(400010000/mm3) 中性粒细胞占5070 淋巴细胞占2030 分类: 单核细胞占28 嗜酸性粒细胞占07 嗜碱性粒细胞占01 变异: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； 新生儿最高,出生后3天3月10109/L； 进食、疼痛、运动、情绪激动、月经期、妊娠、分娩WBC数。,肌动白细胞增多,概念：把运动引起的白细胞增多称为肌动白细胞增多。,(三)运动时白细胞的变化,研究表明，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。以较低的强度运动时，无论是短时间(5分钟)还是持续长时间(30分钟)，运动停止后即刻白细胞总数和淋巴细胞数的增加幅度都显著低于最大负荷运动后即刻。随着运动时间的延长，白细胞总数和淋巴细胞数的增加幅度反而减少。 (四)运动后白细胞的恢复 运动后白细胞的恢复与运动强度和持续时间有关。运动强度越大，持续时间越长，白细胞的恢复速度越慢。,三、运动对血小板的影响,(一)血小板生理特点及功能 数值:正常成人为100300109/L(1030万/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。 功能特性: 粘着:血管内皮损伤暴露出胶原纤维血小板 粘着在胶原纤维上吸附凝血因子促凝血酶原激活物的形成松软血栓。 聚集:血小板彼此粘连聚集成聚合体。 释放:释放血小板因子促纤维蛋白形成网络血细胞扩大血栓。 收缩:在Ca2+作用下其内含蛋白收缩,使血凝块回缩坚实血栓。 吸附,(二)运动对血小板数量和功能的影响,一次性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，血小板数的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%。这些血小板多是以脾脏中贮存的那部分“中老年”血小板。,第四节 运动对血红蛋白的影响,一、血红蛋白的功能 血红蛋白是红细胞内的主要成分，其缩写为Hb，是一种结合蛋白质。 每一血红蛋白分子由一分子的珠蛋白和四分子亚铁血红素组成，珠蛋白约占96%，血红素占4%，红细胞携带02(氧)和CO2(二氧化碳)这一机能是靠红细胞内的Hb来完成的。,我国健康成年男子血红蛋白含量，每100毫升血液中为12-16克，平均14克；成年女子血红蛋白含量为11-l5克，平均约13克。,血红蛋白功能：,运输O2的作用 运输CO2和缓冲血液酸碱度的作用。 由于Hb指标相对稳定，又能较敏感的反映身体机能状态，所以，在运动训练中经常利用这一指标评定运动员机能状态、训练水平，预测运动能力。 运动员经过系统的运动训练，血液的有形成分会发生一些变化。正常情况下Hb的变化与红细胞的变化是一致的，运动中凡能影响红细胞的因素都能影响Hb。,二、血红蛋白与运动训练,(一)对运动员血红蛋白正常值评定 血红蛋白过低或过高都会影响运动员的运动能力。低于正常值，即出现贫血，氧和营养物质供给不足，必然导致工作能力下降。Hb值过高时，血液中红细胞数量和压积也必然增多。,在应用Hb指标时应注意以下几个问题：,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、生物周期等的周期性差异。 3.虽然Hb含量存在个体差异，但一般男运动员Hb值不应超过17克(170g/L)，女运动员不应超过16克(160g/L)。最低值不得低于本人全年平均的80%。同一次检测中，如果个别运动员Hb值与同队平均值相差过人时，应引起注意。 4.运动员在大运动量后的调整期，Hb由低向高恢复时，运动员的自我感觉与运动成绩也最好，可能这一时期是运动员身体机能状态“最佳期”。这个“最佳期”并不是出现在人们想象的“超量恢复期”。,5.Hb指标主要用于评定某个训练周期或阶段，如根据1-2周时间内运动员对运动量和运动强度的反应来评定运动员的机能状态等，而不能用于评定每次训练课的情况。在观察分析Hb指标变化时，应结合其他指标(如无氧阈、尿蛋白、心率等)，以及运动员的自我感觉和运动能力进行综合分析。 6.Hb指标的应用主要针对有氧工作为主的项目。其他项日只能以此作为参考指标。,(二)用Hb指标进行运动员选材,实践证明，按每名运动员的Hb平均值，可将Hb值的个体差异分为三个类型，即偏高型、正常型和偏低型。每一个基本类型中又可分为两个亚型，即：按标准差(SD)