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【主要掌握内容】
血液的组成与功能
内环境，血液对维持内环境相对稳定的作用及意义
渗透压的作用和应用
血液在维持酸碱平衡中的作用
试一次性运动对红细胞的影响
第一节 概述
一、血液的组成
（一）血细胞与血浆
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。再经离心沉淀后，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%。
（二）血液与体液
在流出体外的血液中如不加抗凝剂和进行其它处理，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。这是因为血清凝固时，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、内环境
（一）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）内环境的概念
血浆和组织液都是细胞外液。细胞外液是细胞直接生活的环境，它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又把细胞外液称为机体的内环境。
（三）人体内环境的稳态与非稳态
人体绝大部分细胞与外界隔绝而生活在细胞外液中，只有通过细胞外液，人体的细胞才能与外界环境之间进行物质交换。人体摄入的各种营养物质、水分等，必须先通过细胞外液才能进入细胞内，而细胞的代谢产物也是先进入细胞外液，最后才排除体外，这样才能维持人体正常机能。
在正常人体中，内环境的化学成份和理化特性是经常在一定范围内变动的。这种稳态是处于动态平衡之中。
（四）内环境相对稳定的生理意义
人体细胞生活在内环境之中，内环境中占有重要地位的是血液，血液周流全身，形成全身的体液联系，人体细胞所需要的营养物质的摄入和代谢产物的排出，都是由血液运输来完成的。因此。血液是人体细胞与外界环境的媒介，血液理化因素变化时，必然影响内环境的改变。
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，称内环境的相对稳定性或称自稳态。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须条件。
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、尿素等运输到肺、肾、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。
血液能维持体温，还能将体内深部产热器官产生的热运送到体表散发，有调节人体温度的作用。正常的体温对于维持人体组织的兴奋性和酶的活性具有重要作用，
（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
血浆和血细胞含有大量的水和化学物质。因此，使血液表现出下列理化特性：
（一）颜色和比重
血液的颜色决定于红细胞内的血红蛋白的含量，以致血液呈红色。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，比蒸馏水重50%~60%。全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，产生阻力，使血液具有一定的粘滞性。流体的流动性一般是通过粘度来反映和度量的，因此反映血液流动性和粘滞性的最重要标志就是血液的粘度。液体的粘滞性和流动性互成反比关系，即粘性越大流动性越小。正常人血液的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。
血液粘滞性主要取决于红细胞的数量和血浆蛋白的含量，还有血细胞形状，其在血流中的分布特点，表面结构和内部状态，易变形性以及它们之间的相互作用等。
（三）渗透压
渗透压是一切溶液所固有的一种特性，它是由溶液中溶质分子运动所造成的。水分子通过半透膜向溶液扩散的现象称为渗透现象，简称渗透。
溶液促使膜外水分子向内渗透的力量即为渗透压或渗透吸水力，也就是溶液增大的压强，其数值相当于阻止水向膜内扩散的压强。血液的渗透压一般指血浆渗透压。
血浆渗透压由两部分组成，绝大部分来自血浆中的晶体物质，包括各种电解质的离子，其中，最主要的是氯化钠，其次是碳酸氢钠和非电解质的小分子化合物，如葡萄糖、尿素等。由晶体物质所产生的渗透压称为晶体渗透压。因为晶体物质属于低分子物质，分子小，数量多，电离后离子数更多。所以，形成的渗透压很大，血浆渗透压几乎为晶体渗透压。另一部分来自血浆中的胶体物质，包括各种蛋白，其中，最主要的是白蛋白，其次为球蛋白。由胶体物质所产生的渗透压称为胶体渗透压。因为胶体物质属于高分子物质，分子大，又易于聚合成大颗粒的胶体。所以，数量小，产生的胶体渗透压较小，大约为25—30毫米汞柱。胶体渗透压虽小，但可防止过多水分渗透出毛细血管外，对水分出入毛细血管起着调节作用。所以，胶体渗透压对水在体内各部体液中的分布具有重要作用。
血浆渗透压相对恒定的意义：正常人在体温37℃时，血浆渗透压约为7.6个大气压等于5776毫米汞柱（760×7.6）。
以血浆的正常渗透压为标准，与血浆正常渗透压很相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。高于血浆正常渗透压的溶液称为高渗溶液，而低于血浆正常渗透压的溶液则称为低渗溶液。
血浆渗透压相对稳定，这是维持细胞正常机能活动所必需的条件。通常血细胞和组织细胞的渗透压都与血浆渗透压相等，从而使细胞保持正常形态和功能。
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。红细胞对低渗溶液具有不同的抵抗力，表示红细胞具有不同的脆性，对低渗溶液抵抗力小，则表示脆性大；反之，则表示脆性小。
血浆渗透压在正常生理情况下有一定的变动。在进行剧烈肌肉运动时，由于大量排汗和代谢产物（乳酸、硫酸等）进入血液，渗透压暂时升高，大量饮水后，可以降低渗透压。但是这些变化可以很快通过肾脏排泄和皮肤泌汗进行调节，从而维持相对恒定的状态。
（四）酸碱度
血液的酸性和碱性的程度称为酸碱度，以氢离子浓度的负对数（以10为底）作为指标，用pH值等于7时表示溶液的酸碱度为中性；pH值小于7时（自0—6.99）时表示酸性，其数值越小酸性越大；pH值大于7时（最大不超过14）时表示碱性，其数量越大，则碱性越强。
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变化范围为6.9—7.8。血浆pH值经常维持相对恒定，之所以能维持恒定，是由于血浆是个缓冲溶液，血液中还有数对具有抗酸和抗碱作用的物质，称为缓冲对，统称为缓冲体系。缓冲体系中每一个缓冲对是由于一种弱酸与该种弱酸的盐组成的。血液中的缓冲对如下：
血浆中主要缓冲对有：碳酸氢钠（NaHCO3）/碳酸（H2CO3）；Na—蛋白质（Na—Pr）/H—蛋白质（H—Pr）；磷酸氢钠（Na2HPO4）/磷酸二氢钠（NaH2PO4）
红细胞中的主要缓冲对有：碳酸氢钾（KHCO3）/碳酸（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；磷酸氢二钾（K2HPO4）/磷酸二氢钾（KH2PO4）。
血液中的缓冲对以血浆H2CO3与NaHCO3这一对缓冲对最为重要。在正常情况下NaHCO3/ H2CO3比值为20：1。保持比值在20：1的范围，需要通过呼吸功能调节血浆中H2CO3浓度和通过肾脏调节血浆中的NaHCO3浓度，以及代谢等方面的配合作用，这样就可保持血浆pH的正常值。
血液酸碱度的相对恒定，对生命活动有重要意义。如果血液PH值的变动超过正常范围，就会影响各种酶的活性，从而引起组织细胞的新陈代谢、兴奋性及各种生理机能的紊乱，甚至会出现酸或碱中毒现象。
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。碱贮备的单位是以每100毫升血浆中H2CO3能解离出的CO2的毫升数来间接表示，正常约为50—70%。
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%，但也有人测定结果没有明显差别。经常锻炼的人可使血液的缓冲能力提高，碳酸酐酶的活性增强。
第二节 运动时血流的变化
正常成年人的血量占体重的7~8%，即每公斤体重约有70~80%毫升血液。人体在安静状态下，大部分的血量都在心血管中迅速流动，这部分血量称为循环血量。
还有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，这部分血量称为贮存血量。由于这些器官和部位起到贮存血液的作用，故有人称之为血库或储藏所。
一、运动时血流的变化
由于血库或储蓄所的血被动员入循环，使循环血量增加，运动员循环血量增加比无训练者大得多，而且尤以耐力性项目运动员增加更显著。一般人约增加10%左右，运动员可增加25~30%以上。
二、运动时血容量的变化
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。
一次性运动对血容量的影响，取决于运动的强度、持续时间、项目特点、环境温度、湿度、热适应和训练水平等。进行各种动力性和静力性运动都可引起血容量的变化，尤其以长时间的耐力性项目较为显著。
三、运动对红细胞数量的影响
有人报道，在100%VO2max强度运动后即刻，红细胞数目比运动前增加10%左右，运动后30分钟也还有5%的增加。王锦雯等观察到，田径运动员运动后和少年儿童运动员万米跑后，红细胞与血红蛋白含量有上升、不变、下降三种变化情况，其变化与运动成绩没有明显关系。
1、一次性运动对红细胞数量的影响
2、长期运动训练对红细胞数量的影响
3、运动对红细胞压积（Ht）的影响
四、运动对Hb的影响
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。血红蛋白在指导科学训练中应注意以下因素：
1、冬训期间评价标准应略低，女运动员例假期间亦稍低，这是正常的生理波动。
2、运动员Hb 含量存在个体差异，每一个体有存在季节、生物周期等的周期性差异。但有一个相对稳定值。应经过一段较长时间多次测试指标，才能得出更精确的数据。在分析指标时也应考虑这些因素。
3、虽然Hb 含量存在个体差异，但一般男运动员Hb 值不得超过17克（170g/l），女运动员不得超过16克（160 g/l）。最低值不得低于本人全年平均的80%。同一次检测中，如果个别运动员血红蛋白值与同队平均值相差过大时，应引起注意，找出原因。
4、运动员在大运动量后的调整期，血红蛋白由低向高恢复时，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、血红蛋白指标主要用于评定某个训练周期或阶段内，如1~2周时间内运动员对运动量和运动强度的反应，评定运动员的机能状态等。而对于每次训练课的评定较难掌握。在观察分析Hb指标变化时，应结合其它指标（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综合分析较好。
6、Hb指标的应用主要针对有氧工作为主的项目。其它项目只能以此作为参考指标。
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