實驗分析血紅蛋白與肺功能的關系
——武漢體育學院研究生院2016級7班女生實驗測量結果分析

□ 陳盼盼 徐曉彬（通訊作者）（武漢體育學院 湖北 武漢 430070）

1、前言

根據課堂實驗與測量，課后查閱了資料，閱讀得知由于Hb指標相對穩定，又能較敏感的反應身體機能狀態，所以，在運動訓練中經常利用這一指標評定運動員機能狀態、訓練水平，預測運動能力。正常情況下Hb的變化與紅細胞的變化是一致的，運動中凡是能影響紅細胞的因素都能影響Hb。呼吸功能是保證機體在新陳代謝過程中實現氣體交換。肺的主要機能是進行氣體交換。血紅蛋白是運輸氧氣的主要工具，所以血紅蛋白的濃度是影響氣體在血液中運輸的因素之一，也是影響肺功能的生理學因素之一。

2、研究對象與方法

2.1、對象

武漢體育學院研究生院2016級7班女生。

2.2、方法

實驗法、文獻研究法、數理統計法。

3、測試結果與分析

通過對實驗結果進行數學計算求得每種數據的平均值，將肺功能的每一項平均值進行歸一化（在同一項中，用每一個數除以最大數得出）處理。得出血紅蛋白的均值和歸一化后肺功能的均值，做出函數圖。然后，分析得出結論。

3.1、不同專項運動員血紅蛋白值得對比

根據收集的不同專項學生的血紅蛋白含量的值，將每一個專項女學生所含血紅蛋白的量的平均數計算出，得出下表及圖。

表1 不同專項女學生每個人血紅蛋白含量的平均值

根據上表顯示體操專項的女學生血紅蛋白的含量相對較高。根據實際情況考慮，這個項目的運動員通常是從小開始練習體操，進行高強度、長時間無間歇的訓練。所以血紅蛋白含量會明顯多于其他專項。

高強度、長時間無間歇的訓練。加快了紅細胞的更新，紅細胞是機體重要的免疫活性細胞之一，運動時紅細胞流變性受運動強度、持續時間和訓練水平等因素影響，正常情況下Hb的變化與紅細胞的變化是一致的，運動中凡是能影響紅細胞的因素都能影響Hb。高強度、長時間的運動訓練可抑制紅細胞免疫功能。在運動中紅細胞超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性明顯增高，能快速消除自由基對紅細胞的損傷，改善紅細胞的運氧功能，延緩運動性疲勞的發生。跆拳道、游泳、健美操、武術血紅蛋白值相對較低，而藝術體操的女學生血紅蛋白含量最少。

3.2、不同專項肺功能相關指標均值的對比

肺功能相關的指標有用力肺活量、第一秒用力肺活量、慢肺活量和最大自由肺活量。分別對不同專項的學生的肺功能相關指標計算出平均值，比較分析不同專項的不同肺活量相關指標。

（1）不同專項用力肺活量的均值對比。

圖1 不同專項女學生第一秒用力活量的平均值

根據上圖顯示武術專項的女學生第一秒用力肺活量值最高，藝術體操的第一秒用力肺活量值最低。用力肺活量是一個評價肺通氣功能較好的動態指標他不僅反應肺活量的大小，而且還能反映肺的彈性是否降低、氣道是否狹窄、呼氣阻力是否增加等情況，那么根據上圖可見，武術專項女生的肺通氣功能最好。這可能跟武術中練習套路時的注意呼吸有關。

（2）不同專項女學生第一秒呼出量占總呼出量的百分比。

圖2 不同專項女學生第一秒呼出量占總呼出量的百分比

根據上圖顯示游泳專項的女生第一秒呼出量占總呼出量的百分比最高，根據實際情況分析，游泳項目通常進行呼吸練習，這也是影響第一秒呼出量占總呼出量的百分比的因素。藝術體操的第一秒呼出量占總呼出量的百分比最低。

（3）不同專項女學生慢肺活量的均值對比。

圖3 不同專項女學生第一秒呼出量占總呼出量的百分比

根據上圖顯示游泳專項的女學生慢肺活量最高，根據實際情況分析，游泳項目通常進行呼吸練習，這也是影響慢肺活量的因素。藝術體操的慢肺活量最低。常說的肺活量跟身材、性別、年齡、體位、呼吸肌強弱有關，體操的女生身高相對較小，所以肺活量的值不高。

（4）不同專項女生最大肺活量的均值對比。

圖4 不同專項女生最大肺自由活量的均值對比

根據上圖顯示武術專項的女生最大自由肺活量的均值對比最高，跆拳道的女生最大肺自由肺活量的均值最低。最大自由肺活量主要反映通氣儲備功能、胸廓肺組織彈性等，游泳、武術都是強調呼吸的項目，很明顯這兩項的女生同期儲備能力相對較高、胸廓肺組織彈性較強。

3.3、不同專項肺功能相關指標均值的對比

根據記錄經過專業訓練的不同專項女生的血紅蛋白的值以及用力肺活量（FVC）、第一秒呼出量占總呼出量的百分比（FEV1/FVC%)、慢肺活量（SVC）和最大自由肺活量(MVV)的值。

第二步，分別計算出每個專項所含血紅蛋白的值以及用力肺活量（FVC）、第一秒呼出量占總呼出量的百分比（FEV1/FVC%)、慢肺活量（SVC）和最大自由肺活量的值的均值。

第三步，由于肺功能的值中第一秒呼出量占總呼出量的百分比（FEV1/FVC%)的計數方式跟其他的相關項的值不一樣，我對肺功能的每一項平均值進行歸一化（在同一項中，用每一個數除以最大數得出）處理，然后再求出平均值，就是歸一化后每一專項的肺功能均值，具體如下。

表2 各專項HbFVCFEV1/FVC%SVCMVV以及各項的歸一均值

歸一化數值舉例

FEV1實際平均值這一項中武術專項女生的值最高，那么，我就用武術專項FEV1實際平均值作為被除數，其他專項的FEV1實際平均值作為除數，具體如下：

游泳專項FEV1實際平均值歸一化：

2.21÷2.826666667=0.781839623

那么得出的值就是游泳專項FEV1實際平均值歸一化后的值，表中數字如加粗部分。

根據上表得出的各專項女生的血紅蛋白的均值和表二得出的各專項女生的肺功能歸一化均值做出下圖，橫坐標為各專項女生血紅蛋白均值，縱坐標為各專項女生的肺功能歸一化均值。而圖中的線性就是擬合出來的直線。擬合出來的直線隨著橫坐標變大而逐漸向斜上方傾斜，說明血紅蛋白的數據對肺功能有影響，具體看下圖。

圖5 不同專項女生血紅蛋白的值對肺功能的影響

假設血紅蛋白均值為x，歸一化肺功能均值為y。設y=ax＋b，則得：

根據上圖血紅蛋白的值對肺功能的影響擬合出來的直線斜向上，在血紅蛋白正常范圍內，說明血紅蛋白越多肺功能越好。

4、結果與分析

（1）不同專項女生的每一個影響肺功能的指標平均值都不同；（2）不同專項女生的血紅蛋白均值的含量有差異；

（3）通過式樣結果分析，在血紅蛋白正常范圍內，說明血紅蛋白越多肺功能越好；

（4）正常情況下Hb的變化與紅細胞的變化是一致的，運動中凡是能影響紅細胞的因素都能影響Hb。血紅蛋白是運輸氧氣的主要工具，所以血紅蛋白的濃度是影響氣體在血液中運輸的因素之一，也是影響肺功能的生理學因素之一。

參考文獻；

[1]王瑞元,蘇全生.運動生理學[M].人民教育出版社,2012.

[2]曾溢滔.人類血紅蛋白[M].科學出版社,2002,01.

[3]盛蕾.運動性血紅蛋白降低與造血機制的研究[M].北京體育大學出版社,2011,06.

[4]楊錫讓,傅浩堅.人體運動科學經典研究方法的發展與應用[M].人民體育出版社,2007.

[5]程龍,曾李萍,李小兵.對游泳呼吸動作原理及結構的研究[J].湖北體育科技,2009.