概念
Berry等（1949）首先報導了經過良好訓練的耐力運動員血紅蛋白濃度及紅細胞壓積低於一般人，它與過去傳統認為的運動員血液指標的概念完全相反．過去的很多報導包括教課書上都認為，運動員經過訓練後血液的紅細胞數增多，血紅蛋白含量增高，紅細胞壓積也增高。並認為這些變化將有利於運動中攜帶更多的氧。之後，有很多資料也報導了與Berry相似的結果，但這種結果卻被解釋為是由於運動引起的“貧血”。隨著對運動員血液研究的逐步廣泛深入和越來越多的資料證實，運動員的血液具有與一般人不同的特徵，包括紅細胞壓積較低，血紅蛋白濃度較低等，而且這種特徵在有良好訓練的耐力運動員血液中較為普遍。1979年日本Yoshimura等首先提出了“運動員血液”的概念。直到1988年，E-ichner等對運動員的血液特點進行了研究分析，才明確提出了“運動員血液”的概念，並認為運動員血液的改變是對運動良好適應的反映。
特徵
運動員血液應具備以下幾方面的特徵：
（一）纖維蛋白溶解作用增加
大約40年前已經知道運動或以刺激組織釋放纖維蛋白溶酶，能激活纖維性蛋白的溶解作用。近年來更進一步研究認為運動具有抗血栓形成作用，適度地參加運動訓練能中等程度地增加纖維蛋白溶解作用。無論是休息狀態或靜脈血栓形成閉塞性的刺激後，進行5分鐘的功率腳踏車運動到參加馬拉松跑，都可以增加纖維蛋白溶解作用。5分鐘激烈運動後的纖維蛋白溶解作用的增強可以保持90分鐘。關於運動對纖溶能力的影響已在前面作了介紹（具體見本章3.2）。“運動員血液”的纖溶能力增加與一般人進行一次運動所出現的纖溶作用暫時性增加是不同的。首先，“運動員血液”纖溶能力增加是由於長時間系統的運動訓練所引起的適應性改變，纖溶能力與訓練年限成正比。其次，“運動員血液”纖溶能力增加不是一時性的，只要保持有規律的經常性運動，就可使纖溶能力的增加持續性的存在。另外，“運動員血液”的纖溶能力增加並不完全表現為“亢進”，而是具有雙向性調整作用，即對纖溶能力不足的通過運動訓練可調整變為增加，而對於過分“亢進”的，通過運動作用又可調整變為正常。雖然也有文獻指出馬拉松運動員偶有深部靜脈血栓形成，但發病率極少，可能是運動時損傷所造成。大量研究證明，經常性運動訓練有助於抗血栓形成。運動員血液的纖溶能力增加是訓練的良好反映。
（二）血容量增加，血液稀釋
運動員血液的第二個特徵表現為血容量增加，這種血容量增加包括血漿容量和紅細胞容量都增加，但是由於血漿容量增加相對於紅細胞容量增加更顯著，所以形成紅細胞壓積減少和單位容積中的紅細胞數和血紅蛋白含量減少，血液相對稀釋變薄。Sanny等認為，運動訓練使人體血漿容量相對增加更多的機制是因為血漿蛋白總量增多，尤其是白蛋白總量增多，使膠體滲透壓升高，促使更多的水分貯留在血液循環之中。白蛋白分子量小於球蛋白，占蛋白質膠體滲透壓65%。耐力訓練的運動員血漿總蛋白量比一般人增加28克，其中86%為白蛋白。l克血漿蛋白可以貯留水分14～15毫升，28克蛋白質共可增加血漿量約390～420毫升。由於血漿蛋白增加也伴隨著水分的相應增加，所以雖然總血漿容量增加，但單位容積中的血漿蛋白濃度仍與一般人相似。至於紅細胞增多的機制至今仍不太明了，有人認為是緊張訓練和比賽時紅細胞的工作性溶解作用增加，紅細胞減少而刺激加強了紅細胞的生成機制有關的。還有人認為因運動時腎血流量降低，使腎小管近旁細胞促使紅細胞生成素分泌增多。所以如果對運動訓練所引起的血容量、血漿容量、紅細胞容量變化的絕對及相對關係不能正確地了解，就會對運動員血液的特點作出錯誤的判斷和結論。
（三）血粘度降低，血液流變性改善
耐力訓練引起血粘度下降的最主要原因是血液相對稀釋，除了紅細胞壓積增加較少之外，更重要的是大多數血漿不對稱蛋白質，例如纖維蛋白原也得到了稀釋。因為對血粘度影響最大的是血液中不對稱蛋白質的濃度，在這些蛋白質得到了稀釋後血粘度較容易出現下降，紅細胞變形能力增加是促使血粘度下降的第三個原因。此外血漿本身粘度下降也起一定的作用。運動員血粘度下降的生理意義在於改善了血液的流變特性，使靜脈血栓的發生率明顯減少，有利於血液對各器官及工作肌灌注，改善微循環，增強血液的攜氧能力和運輸營養物質的能力，也加快對代謝廢物的排出率。
（四）紅細胞變形能力增加
紅細胞變形能力增加是運動員血液的又一特點。有關運動對紅細胞變形能力的影響，在前面章節已有介紹，此處略。
生理意義
運動員血液的適應性表現對人體的生理意義在於：
（一）血容量增加更有利於增大運動時的心輸出量，對於提高總體的運動能力尤其是有氧耐力意義重大。在運動競賽中，有人採用自身血液回輸的辦法來改善心輸出量，最大有氧能力，提高血液的運氧能力，並取得較好的效果即說明增加血容量的意義。所以血液回輸法已被作為“血液興奮劑”禁用。
（二）運動員血液由於粘滯性下降，血容量增多，這些因素有利於減少血流阻力，加快血流速度、使營養物質、激素等運輸以及代謝物排除更迅速；也有利於體溫調節和大強度運動時散熱，使有足夠多的血量流到皮膚。
（三）減低因運動時血漿水分轉移、丟失而造成的血液過分濃縮的程度。從血液流變學的角度來認識是有利於維持正常的血粘度和血流速度，滿足機體運動中代謝、運輸的需要從而維持運動能力。運動時間較長的情況下，大量的流汗易使血漿水分喪失過多而出現高滲狀態，這將危及紅細胞的變形能力，產生血液流變學的異常，影響血液對組織灌注，也降低運動能力。近年對馬拉松跑等超長距離項目的運動員血液流變學進行研究的結果發現，男性和女性馬拉松運動員跑後紅血球濾過能力明顯降低（—20%），血漿滲透壓明顯升高，兩種變數之間呈高度負相關，血漿纖維蛋白原粘度無明顯變化。馬拉松跑後紅細胞濾過能力下降的機制目前還不太清楚。一般認為影響紅細胞變形能力的因素主要有三種：①紅細胞表面積與容積的比值；②紅細胞內部粘度；③紅細胞膜的彈性。
高滲血漿可以影響上述所有三種因素，因此可以認為是運動時影響紅細胞濾過能力的最常見原因。此外，血漿中乙醇、葡萄糖和尿素濃度增高也能降低紅細胞的濾過能力，據推測在運動時可能沒有血漿滲透壓影響大。實際上，觀察紅細胞形態學的變化也表明，血漿滲透壓升高是使紅細胞濾過能力降低的主要的原因。馬拉松運動員跑後血液中呈皺縮、粘附狀態的紅細胞增多，表明由於血漿滲透壓升高使紅細胞內部水分丟失。還有資料報導，引起血漿滲透壓升高原因是血漿容量降低及血漿中電解質濃度升高。運動訓練的作用在於增加了血漿容量，血液相對稀釋，這可以解釋為是機體對運動時血漿水分喪失過多、血液相對濃縮的一種代償性適應，運動時血漿滲透壓升高，在運動後的恢復期不僅使血漿滲透壓能降低恢復到正常水平，還能降低到超過正常水平，使血液相對稀釋（當然此處所指的滲透壓降低到超過正常水平並非指出現低滲狀態）。這樣在一定程度上能減輕機體下一次運動時血液濃縮，經常從事運動的人血液的機能適應便出現血容量增多並且血漿容量相對增加更多。這種變化反過來又有利於運動時機體的機能需要，促進了運動能力所以說運動員血液的粘度下降，血液相對稀釋是對運動的一種適應性反應。訓練水平高的人安靜狀態血漿粘度及纖維蛋白原的濃度在正常的低限範圍，定量運動時血漿濃度和纖維蛋白原雖然也升高，但其幅度低於一般人。
另外，也有資料報導，高水平運動員運動時血漿容量沒有明顯減少。原因是由於運動時淋巴液的回流加速，高水平運動員淋巴回流速度比一般人快。淋巴液中含有較高濃度的蛋白質，進入血液後有利於貯留血漿水分，減輕血漿滲透壓的升高。
（四）血漿清蛋白濃度升高，有利於運載脂肪酸供能。根據Coyle（1985）報導，耐力訓練引起血容量的適應性變化是可逆的，停訓一個月左右運動員血容量減少9%。
運動性貧血
一、運動性貧血的發生
在連日進行激烈運動幾天后，可觀察到血紅蛋白值降低。通常把由運動訓練本身及營養上的原因所引起的貧血稱作運動性貧血。國外將男性血紅蛋白（Hb）濃度低於14克%，女性低於12克%；國內將男性低於12克%，女性低於10克%，且與運動訓練有關的貧血稱為運動性貧血。但是不少對耐力男運動員橫向和縱向的研究發現，Hb低於14克%，並未發現任何對運動能力有損害的現象，只發現耐力運動員有亞理想Hb濃度或紅細胞壓積。而無每公斤體重紅細胞降低。這往往是血漿容量增加使紅細胞機能性稀釋的反映，是一種適應及健康的表現，耐力運動員低Hb值的臨床意義和對運動能力的影響尚有不一致的認識，因為大強度耐力訓練常與體內鐵貯備減少甚至缺鐵性貧血有一定的聯繫，在判別是“運動員血液”而表現的“假性貧血”還是真性“運動性貧血”上較難明確地區分，往往易產生混淆。另外，運動性貧血與病理性貧血也應加以區別。
在運動性貧血與運動項目的關係中，一般來說，運動性貧血在全身性激烈運動中較多。日本體育協會體育診療所從13年來不同項目的運動員貧血就診者的調查統計來看，男，女都是以田徑項目最多，其次是男子橄欖球，女子在排球和籃球項目中較多，中國運動醫學研究所對14個項目的304名成人運動員和390名兒童少年的調查中，成人運動員運動性貧血的發生率為4.9%，兒童少年的為15.9%。女運動員比男運動員發生率高。在各項目的比較中未見有顯著差別，只是田徑項目運動員Hb平均值較其他項目略低。
二、運動性貧血的特徵
貧血類型：從國內初步報導的結果來看，運動性貧血的病例多數符合低色素性小細胞性貧血即缺鐵性貧血，少數為溶血性貧血，個別為混合性貧血。
症狀：除一般貧血症狀（無力、頭暈、氣喘、體力下降等）外，往往在運動時這些症狀才表現得明顯。女運動員的血紅蛋白在10～10.5克時，一般僅在運動量較大時才出現症狀，若血紅蛋白在9克以下時，中等運動量就會出現症狀。症狀出現的輕重與Hb值的多少，運動量的大小有密切關係。
運動性貧血可有以下特徵，運動期間Hb開始持續下降，但下降至一定數值（男子10～11克，女子8～9克左右）出現平坦化，觀察不到更大程度的下降。運動中斷一個月後或調整運動量到最小程度一段時間後，開始能觀察到其紅細胞數、Hb值和紅細胞壓積等的恢復。此外，可見到網織紅血球的增加，造血機能亢進等。運動性貧血消除後體力和自我感覺幾乎沒有差異。
此外，當病理性貧血的潛在危險因素存在時，如果由於運動成為發病的誘因而將其誤診為運動性貧血，這時運動員的治療是極為不利的，也是危險的。所以在診斷運動性貧血時，一定要排除病理性貧血的可能性。
運動性貧血的原因
運動性貧血主要有以下幾方面的原因。
（一）紅細胞和Hb的產生不足
進行激烈運動時，紅細胞被破壞增加，肌纖維在運動中的損傷破壞需要修復，肌纖維增粗肥大對蛋白質的需要量增加，因此肌肉蛋白質的合成亢進。若攝入蛋白質不足（每公斤體重每天攝入蛋白低於1.5克），這樣就會造成本來套用於合成Hb的蛋白質被用於肌蛋白合成，而用於產生紅細胞的蛋白質減少，導致紅細胞的產生下降，引起運動性貧血。因此運動性貧血與低蛋白血症有關。
（二）物理性溶血
運動引起物理性溶血的原因包括摩擦、衝擊、滲透壓等。
很早以前就知道，行軍後或長時間步行後引起血色素尿症，稱為行軍性血色素尿症。一般認為，這是由於腳底的血管和鞋摩擦以及血液循環的增加引起對毛細血管壁的摩擦增大，紅細胞受到損傷而發生溶血。但游泳與地面無摩擦碰擊，也可引起血管內溶血。
在進行激烈的對抗性運動時（例如摔跤、拳擊、日本空手道等）如果徒手不加防護帶等則引起溶血，如果在身體接觸部位加上彈性橡膠帶進行練習則不易引起溶血。這表明衝擊力的大小與溶血有關。
近年來隨著對自由基研究的深入對運動時紅細胞的物理性溶解、化學性溶解有了更多的認識。運動時自由基濃度增高，對紅細胞膜的破壞作用也增加。自由基濃度增高、血漿滲透壓升高、血粘度增大、兒茶酚胺濃度升高、酸中毒等都易引起紅細胞老化，機械脆性增大，抗滲透壓能力減弱，變形能力減退等，使紅細胞在受到劇烈肌肉收縮的壓迫、變形、扭曲時易受到機械性損傷而產生溶血。
（三）化學性溶血
激烈運動時，引起疲勞和緊張，使腎上腺素分泌增多，脾臟收縮，脾臟產生並釋放出溶血卵磷脂（溶血性物質）。實驗證明，如果把狗的脾臟摘除後，動物再運動就不再出現溶血現象，同時紅細胞脆性也不增加。因此提出運動所致的貧血是由於運動時脾臟釋入的某些溶血物質，使紅細胞膜的強度變弱而易於溶血。
（四）運動性失鐵
缺鐵性貧血是運動員中主要類型，而這種缺鐵主要是由於運動原因引起的失鐵過多，補充不足，而與其他病理性缺鐵有區別。
運動員失鐵過多尤其在耐力性項目中較明顯，其失鐵原因有：
1．食用和吸收鐵比一般人少。食物中鐵吸收率低，只10%左右，來源是瘦肉中血紅素鐵和非血紅素鐵。血紅素的生物學可利用率比非血紅素鐵大，還能促進後者的生物學價值。運動員大運動量訓練後常食慾減退，消化道供血減少，食肉較少，植物性食物中含鐵量少，熱平衡處在平衡水平下限，鐵吸收率也銳減。
2．汗中失鐵量較大。在熱環境中，1小時出汗量約1000—1800毫升，汗鐵量每升0.4毫克。每天訓練2.5小時失鐵量可達l毫克。但目前對汗鐵量有新爭議，有人認為沒有這樣多。
3．血尿、血紅蛋白尿和肌紅蛋白尿。運動時腎供血量減少，腎血管收縮腎小球壓力增加及缺氧又使其通透性增加，這是產生血尿的重要機制。運動時各種因素引起的紅細胞物理性溶解和化學性溶解增加，使鐵的喪失量增加。
4．胃腸道出血。這是在大強度長跑後較常見的現象。1984年有報導用敏感的糞便血紅素試驗法測定一萬米跑及馬拉松跑運動員發現腸道出血發病率達83%，並在運動終止後延續了幾天之久，其中29%的運動員在跑後幾天內每天至少失鐵2毫克以上，這使每天從食物中吸收的2毫克鐵幾乎喪失殆盡。運動引起胃腸道出血的機制可能與缺鐵缺氧使其黏膜細胞變性有關，運動時胃腸道供血只有平時的20%，不足以維持其細胞正常代謝需要。雖然運動後胃腸道供血迅速恢復正常，組織迅速修復，但變性細胞中的鐵必然丟失。
5．女運動員月經失鐵是更易形成運動性貧血的原因。
運動性貧血的預防
預防運動性貧血的重要環節是合理安排運動量，遵循正常的原則進行訓練。注意飲食的補充，加強運動員的醫務監督。應注意以下幾點：
①多吃瘦肉及生物價較高的含鐵食物。②儘可能在軟土、草地上跑，穿合腳的訓練鞋，對抗性身體接觸的運動要儘可能帶彈性橡膠帶等緩衝性護品。③儘量不服用阿斯匹林。有報導認為服用1克阿斯匹林引起胃腸道出血，相當於換鐵0.5～1.5毫克。④避免連續的大運動量訓練，注意訓練節奏。⑤必要時鐵製劑補充。
