大學生不同強度運動對血液及尿液常規指標的影響

劉伊可 王曉云 陳丹 張婷

（1.湖州學院理工學院 浙江 湖州 313000；2.湖州師范學院醫學院 浙江 湖州 313000）

運動與大學生的日常生活息息相關，而不恰當的運動方式或過量運動對身體健康有不利的影響，除了會造成常見的皮膚擦傷、關節扭傷等損傷外，對血液及尿液常規指標也有一定的影響，但該影響尚未引起足夠關注。因此，探究不同運動強度對大學生血液、尿液常規指標的影響，對指導大學生合理科學運動具有重要意義。本研究將大學生進行不同強度運動前后的血液及尿液常規指標進行檢測，分析大學生運動量與血液及尿液常規指標的相關性，評估大學生的適宜運動量，指導大學生正確評估自身運動量，采取適宜的運動強度以避免或減少運動過量導致的損傷，為大學生在安全范圍內進行體育運動提供實驗依據。

1、實驗對象和方法

1.1、實驗對象與分組

在大學生群體中招募志愿者。入組條件為無先天性疾病、無急慢性重大疾病、心肺功能正常、既往體檢健康狀況良好。采用隨機抽樣法，選取18名（9男9女）大學生入組。測量志愿者的體質指標（年齡、性別、體重、身高、BMI、腰圍、臀圍、腰臀比）及體能指標（肺活量、仰臥起坐次數/分、立定跳遠厘米數、坐位體前屈厘米數、平板支撐秒數），以指標將志愿者分為高強度運動組（3男3女）、中強度運動組（3男3女）、低強度運動組（3男3女）。

表1 受試者基本情況

1.2、不同運動強度的測試方法

在確保志愿者安全情況下，以心率高低為劃分標準，高強度運動組心率＞150次/分，中等強度運動組心率120-150次/分，低強度運動組心率＜120次/分。高強度組受試者進行400m沖刺，組間休息2min。中強度組受試者進行800m中速跑，組間休息5min。低強度組受試者進行慢走的持續運動。低強度運動組和中強度運動組的總運動時間為20min，高強度的總運動時間為15min，各組組數由總運動時間決定。

1.3、實驗過程

將受試者分為兩組分別進行測驗，每組包含高、中、低強度運動。受試者于測試前1天夜間禁食，次日按照BMI攝入我校食堂標準工作餐，測試當日選擇在晴天進行，室外溫度18℃-22℃之間，相對濕度40%-50%之間，受試者于下午3:30到學校門診部檢驗科檢測血尿指標。受試者在安靜時采左手無名指末梢血，測量血常規，留取尿液測量尿常規。然后進行不同強度的運動，運動完成后立即再次檢測血液及尿液相同指標。對運動前后及組間的相關指標均采用小樣本t檢驗進行差異性分析，數據統計采用SPSS 22.0軟件分析，以P＜0.05為結果具有顯著性差異。

2、實驗結果

2.1、不同運動強度對血液的影響

表2 不同運動強度對血液各指標的影響（各組n=6）

2.2、不同運動程度對尿液的影響

表3 不同運動強度對尿液各指標的影響（各組n=6）

本研究受試者18名學生，其中高強度運動后出現蛋白尿的共4例（微量2例，PRO+1例，PRO+++1例，發生蛋白尿比例 22.22%）；中等強度出現蛋白尿共5例（發生蛋白尿比例27.78%），含量均為微量；低強度運動后出現蛋白尿共1例（5.56%），含量為微量。組間無顯著性差異(P≥0.05)。高強度運動后出現尿液PH值下降的情況共4例（22.2%），中等強度運動后出現尿液PH值下降的情況共3例（11.1%），低強度運動后無出現尿液PH值下降情況。高、中、低強度組運動后各出現一例透明管型。

3、討論

3.1、不同運動強度對血液的影響

本研究發現，各組受試者運動后紅細胞數量、血紅蛋白與紅細胞壓積值較運動前均有顯著差異，其中高強度組和中強度組有升高趨勢，低強度組呈現下降趨勢。有研究表明，大強度短時間運動時，體內乳酸濃度的升高可能引起血液的血紅蛋白量增加，進而增加對氧的運輸，并緩沖血液中的揮發性酸。人體將在運動強度達到最大需氧量的75%左右時開始動員無氧代謝途徑供能，血乳酸濃度會明顯升高。進行時間短、強度大的無氧運動時血乳酸的值上升尤為顯著。為了維持血液酸堿平衡，血乳酸濃度的升高將刺激頸動脈竇和主動脈的化學感受器，從而引起血液系統的反射性調節，使血紅蛋白明顯升高。

高強度運動后紅細胞增加還與血液濃縮有關。長時間運動時，排汗和不感蒸發的亢進引起血液濃縮。血液濃縮是一種適應于機體劇烈運動的生理代償，由于運動時血液重新分配，儲血庫的血中血漿量相對較少，血細胞容量較大，進入循環血中，從而使循環血量增加，導致血細胞濃度相對增高，血紅蛋白總量增多。

運動過程中人體由于缺氧而促使血紅蛋白增加，這可能與體內促紅細胞生成素的濃度有關。另有文獻表明，運動時血紅蛋白含量的增加還與交感—腎上腺系統的活動加強有關。短時間運動后，產生運動應激反應，交感神經興奮使容量血管收縮，儲備血液進入循環，使循環血量增加。由于儲備血液的血漿量相對較少，而血細胞容量較大，這使紅細胞壓積和數量相對增高。另外，交感神經興奮刺激兒茶酚胺增多，脾臟內α-受體激動導致紅細胞排出增多，血液中紅細胞數量增多。

本研究發現中高強度運動后導致白細胞顯著增加。原因可能是運動使交感神經興奮，導致血庫中貯存血液被動員，循環血量從而增加，白細胞數也相對增加。肌乳酸和CO生成增多擴散入血而改變血液PH值也可能刺激機體引起白細胞增多反應 。運動對垂體— 腎上脈皮質的影響，使脾、肝等臟器中儲存的白細胞釋放入血，而汗液也不斷分泌從而引起血液濃縮 ，這也是導致單位體積內白細胞量增加的原因之一。

我們的研究發現，低強度組受試者進行30min運動后，紅細胞數量、血紅蛋白與紅細胞壓積呈下降趨勢，可能與多種因素有關。雖然運動強度較低，但由于運動時間相對較長，在氧的充分供給下，人體長時間運動供能的主要方式主要來自有氧氧化系統，有氧氧化系統功能所釋放的能量大于磷酸原系統和乳酸能系統，是人體長時間運動供能的主要方式，因而消耗更多的血紅蛋白參與供氧，故血紅蛋白下降。

有資料報道，血紅蛋白的合成需要足夠量的蛋白質、鐵等原料，在進行大運動量時，人體對蛋白質和鐵的需求增加，如果蛋白質和鐵的攝入量不足，就會導致血紅蛋白合成減少。對于參加有氧耐力訓練如長跑、競走、足球等項目的運動員，每天隨汗液丟失的鐵可達14mg，鐵缺乏是導致運動性貧血的重要因素之一。據調查結果顯示，在校大學生的飲食行為現狀不容樂觀，一些大學生飲食單一，存在偏食、挑食的現象，每天用餐以主食和蔬菜為主，排斥大多數肉類；而部分大學生用餐時只根據個人喜好選擇食物，并未考慮合理膳食搭配，在膳食營養方面欠佳，部分女大學生為了保持身材而盲目控制飲食，導致鐵攝入量缺乏及蛋白質合成減少。

此外，本研究還發現男性在運動前及運動后的紅細胞計數、血紅蛋白濃度平均值都明顯高于女性，這說明這些參數本身有性別差異性。這與付燕等實驗結果一致。

3.2、不同運動強度對尿液的影響

機體大強度運動后易出現蛋白尿。本文研究受試者18名學生，其中高強度運動后出現蛋白尿的4例，中等強度出現蛋白尿5例，低強度運動后出現蛋白尿1例，含量均為微量。高強度組和中強度組組間、中強度組和低強度組組間無顯著性差異(P≥0.05)。尿中出現蛋白質定性陽性，這主要是由于血流動力學改變，腎血管痙攣或充血，同時在運動過程中，腎上腺素、去甲腎上腺素、腎素—血管緊張素系統和激肽釋放酶分泌增加，使腎血管收縮，腎血流量減少，腎小球毛細血管壓增高，濾過分數增加，使腎小球濾過較大分子量的蛋白質較多。在運動后腎臟的正常血液供應恢復，大量血液回到腎臟，誘發自由基產生引起膜脂質過氧化、腎小球毛細血管壁負電荷丟失和腎小管內線粒體Ca2+內流腫脹，使腎臟微細結構發生損傷，形成缺血再灌注損傷，腎小球濾過增加，腎小管重吸收減少，導致蛋白質和紅細胞的溢出。

運動強度和時間并不是引起運動性蛋白尿的全部因素，這提示運動性蛋白尿受多方面的影響并存在明顯的個體差異。有研究表明 ，蛋白尿還受情緒狀態、個體運動素質等影響，需綜合考慮大學生個體身體素質等多方面的因素，具體問題具體分析，制定符合自身情況的運動計劃，避免盲目進行高強度運動而帶來的損傷。

在本研究中，高中低強度三組的學生在進行劇烈運動后尿液標本中各檢測出一例透明管型，這可能與機體劇烈運動后汗液流失較多，導致尿液濃縮有關，這不僅提高了鹽類含量還使蛋白的濃度增加。且酸化的尿液會使蛋白質沉淀，促進了管型的形成。同時又有交替使用的腎單位，尿液中電解質、蛋白質等的增加可刺激Tamm-Horsfall糖蛋白凝集，容易形成管型。

相較于中低強度，在進行高強度運動后，男性尿液鏡檢中的紅細胞和白細胞較運動前顯著升高，而女性則沒有顯著性差異。本研究發現男生在運動后尿液標本中WBC出現顯著性增多(P＜0.01)，可能是運動后輸精管、前列腺、尿道球部開口的血流量相對增加，血管通透性增加，白細胞混入尿液所致。

本研究發現在中高強度組中出現多個尿液標本的pH值下降，其中高強度組出現4例，中強度組出現3例。可能是由于在高強度運動中的組織耗氧量增加,促使無氧酵解乳酸的釋放，血液中乳酸堆積增多，高強度運動使肌肉新陳代謝加快產生更多肌酐，一部分乳酸和肌酐等酸性代謝產物可通過尿液排出體外，使尿液標本pH值呈現下降趨勢。

本研究結果表明，大學生高強度運動對血液、尿液指標均造成一定影響，大學生應根據自身體質選擇適當強度和時長的運動以減少運動帶來的損傷。體質較好者可進行稍大強度的運動，若運動強度較大則持續時間應適當縮短，而體質較弱的大學生可進行強度較小、持續時間相對較長的運動。遵守訓練的科學原則，負荷量和訓練強度要循序漸進，避免驟然加大負荷量和訓練強度。對平時缺乏運動，長期保持坐姿的同學來說，切忌突然間的劇烈運動。運動鍛煉應循序漸進，從小運動量開始，然后按自身身體情況，逐漸增加強度和難度。在進行大運動量活動前，應調整好身體狀態，并事先進行有規劃的適應性訓練。當人體長時間不運動而突然劇烈運動時，肌肉會發生溶解現象。溶解的肌肉會產生大量的肌酸激酶，并釋放到血液中，經過血液循環，引起腎臟腎小管堵塞，造成急性腎功能損傷。如果運動后肌肉出現嚴重酸痛的情況，建議先暫停鍛煉，同時要補充大量水分，飲食清淡，少食多餐。如果休息數天后仍不見好轉，應當馬上到醫院做相關檢查，避免加重病情，延誤治療。

同時在校體育教師應該合理設計上課內容與運動強度，積極采取科學的方法指導學生進行體育運動，既保證運動強度和運動時間達標，促進大學生體質健康，又要避免超大運動負荷對機體的損害。體育教師應當指導并監督學生合理安排運動量，遵守科學訓練、循序漸進和個別對待的原則。同學們在高強度訓練階段，要注意加強抗氧化、補充能量等保護紅細胞的營養學措施。多吃蔬菜水果不僅能增強體內堿儲備，也可以增強機體對酸堿平衡的調節能力，有助于紅細胞膜的穩定。