运动生理学实验指导

实验一    血红蛋白测定及血型测定

A..血红蛋白的定量测定

【目的】掌握用比色法来测定血红蛋白量。（3分）

【原理】血红蛋白量测定方法有光电比色法、分光光度法和沙里氏比色计比色法。本实验采用沙里氏比色法。血液中血红蛋白的颜色随其结合的氧量多少而有一定的变化。为提高测定的标准，可向血液中加稀盐酸，使亚铁血红蛋白酸化成高铁血红蛋白而显稳定的棕黄色，加蒸馏水稀释并与标准色比较，既可求出100mL血液中所含的血红蛋白的克数。血红蛋白的含量受年龄、性别、营养状况、体育锻炼以及居住条件的影响。（5分）

我国正常成年男子约含12～15g·dL^-1；女子约为11～14 g·dL^-1。

【器材】沙里氏比色计（含比色管、比色架、吸血管）、采血针、75℅酒精、棉球、95℅酒精、0.1mol盐酸、乙醚、蒸馏水、小玻棒、小滴管。（6分）

【步骤】

1.向比色管内加入0.1mol盐酸10滴（约达到比色管的10℅的刻度线）。（3分）

2. 采血。以75℅的酒精消毒无名指及采血针（2分）；

3．用采血针刺破无名指指腹一侧皮肤，让血液自然流出，用消毒干棉球擦去一滴后，用右手平持吸血管使管口接触自然流出的一滴血管，准备吸取20μl的血液（血柱液面平20μl刻度线）。（6分）

4．用干棉球拭檫管外的血液，然后迅速将吸血管移入比色管，徐徐将血液吹入盐酸深层，并用上层清夜多次洗涤吸血管，轻轻振荡，置室温中10～15min,充分到使亚铁血红蛋白变成高铁血红蛋白。（6分）

5.比色。将比色管放入血红蛋白比色架中，向比色管逐滴加入蒸馏水并且边滴边搅拌边竖起对光观察，将比色管的颜色与比色计上的标准颜色做比较，直至比色管溶液颜色与标准颜色一致为止。正确读出并记录比色管内溶液弯月面下缘最底点对应的比色管刻度数值，此数值即为每100mL血液中所含血红蛋白的克数。（9分）

【注意事项】

1.要准确配制0.1mol的盐酸。血液被酸化的时间不得少于10min。

2.吸取的血量应准确，并将吸血管外的血液抹去。

3.吹入血液和洗净吸血管时，切勿将空气吹入盐酸中，以免形成气泡影响比色。

4.稀释时要耐心地逐滴加蒸馏水，并应边滴边搅边竖起比色，当颜色接近时，只能半滴半滴地稀释。

实验二  ABO血型的鉴定

【目的】学习ABO血型鉴定的方法，了解鉴定ABO血型的原理。（3分）

【原理】红细胞膜上有多种抗原物质，根据不同的抗原物质可把人的血液分为许多类型的血液。通常所说的血型是指根据红细胞膜上A凝集原和B凝集原而鉴别的ABO血型系统的血型。ABO血型系统的各血液的分类依据列于表1。A凝集原只能与抗A凝集索结合，B凝集原只能与抗B凝集素结合，使红细胞形成一簇簇不规则的细胞团，此现象称为红细胞凝集反应。据此可以用以知标准A型血血清和标准B型血血清鉴定受检查的红细胞膜上有无A凝集原、B凝集原，从而判断受检查者的血型（图1）。（5分）

[实验方法]ABO血型的玻片检查法

【器材】显微镜、载波片、牙签、小试管、滴管、采血针、生理盐水、标准A型血血清、标准B型血血清、75℅酒精棉球。（5分）

【步骤】

（1） 取双凹玻片一块，用干净纱布轻拭使之洁净，在玻片两端用腊笔标明A及B，并分别各滴入A及B标准血清一滴。（4分）

（2） 细胞悬液制备 从指尖取血一滴，加入含1ml生理盐水的小试管内，混匀，即得约5％红细胞悬液。采血时应注意先用75％酒精消毒指尖或耳垂。（5分）

（3） 用滴管吸取红细胞悬液，分别各滴一滴于玻片两端的血清上，注意勿使滴管与血清相接触。（4分）

（4） 竹签两头分别混合，搅匀。（3分）

（5） 10～30min后观察结果。如有凝集反应可见到呈红色点状或小片状凝集块浮起。先用肉眼看有无凝集现象，肉眼不易分辨时，则在低倍显微镜下观察，如有凝集反应，可见红细胞聚集成团。（4分）

（6） 判断血型 根据被试者红细胞是否被A，B型标准血清所凝集，判断其血型。（见图）（5分）

（7）收拾，清洗仪器。（2分）

实验三  安静时时人体心率与动脉血压的测定

【目的】通过实验，学会用间接法测定人体动脉血压和用听诊法测定心率的方法（3分）

【原理】血压的测定常用间接法。它是用血压计的袖带在动脉加压，根据血压管音的变化测定血压。通常血液在血管内流动时并没有声音。如果对血管施加压力，，使血管腔变窄而形成血液涡流时可发生血管音。通过袖带给动脉加压，当外加压力超过动脉血压的收缩压时，受压部位的血流完全被阻断，此时在受压部位的远侧听不到声音。如果将压力逐渐减低，当外加压力低于收缩压而高于舒张压时，血液则可断断续续地通过受压部位时血流形成涡流而发出声音，此时，在受压部位的远侧可以听到声音。当继续降低压力时，且外加压力等于舒张压时，受压部位的血流由断续流动恢复到持续流动，受压部位远侧的声音则由强变弱或突然消失。由此可以间接地测出：恰好能够完全阻断血流（即听到第一个音响时）所需的最大外加压力相当于收缩压。而血流由断续流动恢复持续流动时（即声音突然变弱或突然消失时）的外加压力为舒张压。正常人安静时心率约在60～100次min–1之间。心率常受年龄、性别、生理状况、训练水平、体力劳动及体育运动的影响。在实践中通过测定血压、心率可了解受检查者循环系统的功能；了解运动量、运动强度、运动训练对人的影响、运动后的恢复情况、运动的密度。心率的测定方法有直接听诊及心率遥测等。本实验以听诊器直接在心前区听取心音计算心率。（6分）

【实验仪器】血压计，听诊器，秒表

【步骤】

1． 测安静时血压

（1）熟悉血压计的构造：座式水银血压计是由气球、袖带和检压计三部分组成的。检压计是一玻璃管，上端与我界相通，下端与水银槽相通，管左侧面附有0～300㎜刻度；管右侧槽面附有0～4kPa的刻度。袖带是由布套包裹着的长方形橡皮囊，借橡皮管分别与水银槽及气球相通。气球是一个前端有螺丝帽，后端有一个气孔的橡皮球；表式血压计是由气球、袖带和检压表三部分组成，其结构原理与水银检压计相同。（3分）

（2）受试者在测试前休息5min以上.(1 分)

（3）松开橡皮球上的螺丝帽，将袖带内的空气全部驱出，然后扭紧螺丝帽。（2分）

（4）受试者脱去衣袖，前臂平放于桌上，掌心向上并与心脏、水银槽（或血压表）同一水平。将袖带缠缚在上臂中部（其下缘应高于肘关节上2㎝处）检紧适宜。（3分）

（5）在肘窝内侧触到动脉搏动的位置，将听诊器的胸件置于其上面（图3），将听诊器的耳件置于外耳道（弯曲向前）。（3分）

（6）右手持气球打气向袖带内加压，使水银柱面液面升到24kPa随即稍松开螺丝帽，徐徐放气降低压力，与此同时仔细听诊，当听到第一声音时，水银柱面所处的刻度或表式血压计指针指向的刻度为收缩压。（4分）

（7）继续徐徐放气，声音会由低变高，然后由高到低或突然消失时，水银柱液面所处的刻度或表式血压计指针指向的刻度为舒张压。重测1～2次，各次相差小于4㎜刻度为准确，取其平均值，记录结果，其格式为：收缩压/舒张压（kPa）。（5分）

（8）将血压计向右侧倾斜45度，关闭血压计，将血压计及听诊器收拾好。（3分）

2.测安静时的心率。

测量方法：

（1）听诊法：将听诊器的耳件置于外耳道，将胸件置于心前区（左锁骨中线与第五肋间交点附近），仔细听取心脏的每个心动同时期所产生的心音，并数3个10s的次数相加再乘以2为安静心率，重复1～2次，各次相差小于2次·min–1即为准确，记录实验结果。（4分）

（2）扪诊法：腕部桡动脉——多用于安静时脉搏的测量，找到腕部桡动脉后直接测数心跳测数。以15秒为单位，将15秒的脉搏乘以4即为1分钟的脉搏频率。（3分）

【注意事项】

1.为高血压患者测血压时，应在加压力加至听不到血管音后，再加3kPa压力才放气降压。

2.重复测血压时，水银柱面或指针应回到“0”刻度线，否则，应减去高于“0”刻度数值或调整指针“0”位，才能加压使用。

实验四  肺通气功量的测定

〖实验目的〗

 掌握肺活量及呼吸肌耐力的测量方法。（5分）

〖实验原理〗

为了维持内环境中二氧化碳分压和氧分压的相对恒定，以适应新陈代谢的需要，有机体必须不断进行呼吸活动。常以测定肺活量，时间肺活量，最大通气量了解外呼吸的功能。肺活量越大，每次可吸入肺内的气量就越大，氧气也越多，同时使肺泡膜变薄，非常有利于气体交换。应用肺活量计可测量出肺呼出的气量，因而可测量出肺活量的大小。一般正常男子肺活量正常值为3500～4000毫升；女子正常值为2500～3500毫升。运动员要比一般人高，特别是耐力项目运动员和游泳运动员。

连续测定肺活量，可反映出呼吸肌的机能。呼吸肌的耐力好，则测出的肺活量值可保持基本不变，呼吸肌的耐力差，则测出的肺活量值越来越小。（15分）

〖实验器材〗

肺活量计，75％酒精，消毒棉球（3分）

〖实验步骤〗

（一）肺活量的测定

1．连接好电源。（2分）

2．调整好肺活量计，用酒精棉球消毒好口嘴。（4分）

3．按下工作键，使肺活量计荧屏显示0刻度。（4分）

4．令受试者准备好，先尽全力吸入一口气，然后立即向肺活量计口嘴呼出全部的气量。 （4分）    

5．记录下测试结果。一共测试三次，选肺活量值最大的一次代表本人的肺活量。（3分）

实验五 人体体温的测定

【目的】掌握测定体温的方法（3分）

[ 原理]体温是指机体的平均温度而言，是机体进行新陈代谢和正常生命活动的必要条件，同时也是反映机体机能状态的客观指标之一。一般测定体温的部位有口腔、腋窝、直肠和皮肤，常用口腔温和腋窝温测定法。（10分）

【器材】水银体温计（或电子数字式体温计）、酒精（6分）

【步骤】

1．  体温计简介  水银体温计是一根有刻度的真空玻璃毛细管构成。其一端为盛有水银的储液槽，当水银受热后，水银沿着毛细管上升，其高度与受热程度呈正比。体温计的毛细管下端和水银槽之间有一狭窄处，防止水银柱遇冷下降，以便检视温度。体温计刻度由35℃～42℃，37℃处染成红色以醒目。（10分）

2．  腋窝温测量法：将被试者的腋窝内汗液擦干，将体温计水银端置于腋窝深处，紧贴皮肤，屈臂于胸部加紧。10分钟后取出。（5分）

3．  读数。（6分）

【注意事项】

1．测量腋窝时，时间要足够，且不能有汗，否则将会造成误差；

2．持体温计读数时，轻微转动体温计方可看清；

3．每次测试钱均需将水银柱甩下去，甩水银柱时要小心，以免碰坏温度计。

实验六无氧功率的测定

【目的】掌握无氧功率的间接测定方法（3分）

【原理】磷酸原系统又称非乳酸能系统，它供能时间短，但能量输出功率最高，常以几秒钟运动时的最大功率来间接测定。（8分）

【器材】黑板、直尺、体重计、滑石粉（5分）

【测试方法】纵跳法

【步骤】

1． 受试者先称体重，然后手指粘些滑石粉，侧向墙壁站立，足应贴近墙根，远侧足置于离墙20厘米的白线外缘处，身体轻贴墙壁，尽量上举手臂，用中指指尖在黑板上点一指印。（7分）

2． 受试者在距离墙20厘米处用力原地向上跳起，达腾空最高点时用中指点一指印。上下两个指印间的垂直距离即纵跳高度。（7分）

3． 根据下列公式计算功率(10分)

P=W√0.5 g H  ×9.8

P:功率（J.s^-1）

W:体重（kg）

G:重力加速度（m.s^-2）

H:纵跳高度（m）

实验七  视力的测定

【目的要求】

1．学习测定视力的方法。（3分）

2．掌握视敏度的概念。

【基本原理】视力又称视敏度，是指眼分辨物体细微结构的能力，以能分辨空间二点的最小距离为衡量标准。对人来说，是用来检查视网膜中央凹精细视觉的分辨能力。临床规定，当能分辨二点间的最小视角为一分时（指这二点与相距5m远的眼所形成的视角），视力为1.0，这二点间的距离约为1.5mm，相当于视力表第10行字的每一笔划所间隔的距离。因此，在距视力表5m处能分辨第10行字，为正常视力。亦可按下列公式计算：（10分）

【实验器材】

视力表（5m运用的）、指示棍、遮眼板、米尺（5分）

【方法与步骤】

1．将视力表挂在光线充足而均匀的地方，让受试者在距离5m远处测试。视力表上第10行字应与受试者眼同高。（7分）

2．受试者用遮眼板遮住一眼，另一眼看视力表，按实验者的指点从上而下进行识别，直到能辨认最小的字行为止，以确定该眼视力。同法确定另一眼视力。（8分）

3．若受试者对最上一行字也不能辨认，则须令受试者向前移动，直至能辨认最上一行字为止，并按上述公式推算视力。（7分）

实验八 视野的测定

【目的】了解测定视野的方法（3分）

【原理】视野的大小受整个视觉分析器的结构、功能状况以及刺激性质、刺激强度的影响。此外，视野还受额骨、颧骨、鼻骨形状的影响，所以每个人每 只眼的视野各有差异。通过视野计可测定视野。（6分）

【器材】视野计、各色视标、视野图纸、铅笔、遮眼板。（5分）

【步骤】

1.了解视野计的构造及使用方法。（5分）

2.受检查者背光而坐，手持视野计，并使下颌靠在托架上，调高度使眼恰好与弧架中心的小镜子位于同一水平。以遮眼板遮住左眼，右眼固定注视正前方的小镜子。（6分）

3.主试者将弧架旋至90°的位置，手持白色视标置于弧架内侧面并从周边向中央慢慢移动，随时间推移，问受试者是否看见了白色视标，直到刚好看到为止。再将视标从周边向中央移动，重复几次，得出一致结果后，就将刚能看见视标所在位置的刻度以小圆圈点记在视野图纸相对应的经纬线刻度上。（6分）

4.将弧架分别旋至135°，180，225°，315°，360°，0°经纬上；用同样方法测出刚能看到视标的刻度，并用小圆点记在视野图纸相应的位置上，然后用线条将各点连接，所得的曲线即为右眼白色视野。（9分）

5.依同法测红、黄、绿、蓝色视野。

6.依同法测左眼的各色视野。

【注意事项】

1.测定过程中，受试者应严肃认真，如实反映。当受试者觉得眼睛疲劳时，要休息片刻。

2.测试者被测的一侧眼一定要固定注视正前方的小镜子，用余光观察视标。测各色视野时一定要使受试者看清楚是什么颜色的视标，这样测试才有效。

实验九 色盲的测定

【目的】掌握检查色盲的测定方法。（3分）

【原理】视分析器能分辨颜色，对颜色区别能力降低或异常，称为色盲。常见的有红色色盲，绿色色盲及紫色色盲，完全色盲的是少见的。鉴定色盲可以用色盲检查图，也可以用比色法，后者为受试者在各种颜色的绒线条中检出遇标准色相类似的绒线来，以检查辨认颜色的能力。 目前我国较多使用俞自萍和汪芒润的色盲检查图。（10分）

【器材】色盲检查图（5分）

【步骤】明亮而均匀的自然光下，检测者逐页翻开色盲检查图，令受试者在双眼距图面 50 ~ 100cm处尽可能立即回答所见到的数字、线条或图形，注意受试者回答是否正确，时间是否超过检查图所规定的时间（一般为10s或30s）。根据检查图说明可知，错认某种图形即属于何种色盲。（22分）

实验十    前庭功能稳定性的测定

【目的】  掌握前庭器官功能稳定性的测定方法及稳定性高低的评定方法。（4分）

【原理】  前庭器官能接受身体或头在空间做直线或旋转运动的刺激产生位觉。当过度刺激前庭器官（转速过快、转动时间过长）会诱发许多反射性反应，如位觉运动性反应、位觉感觉性反应、位觉植物性反应。其反应程度与刺激强度、前庭器官功能稳定性有关。本实验用转动方法观察旋转对人体的影响，并根据反应的程度评定前庭器官功能的稳定性。（6分）

【器材】  人体前庭功能转椅、米尺、节拍器。（5分）

1.观察位觉运动性反射

（1）用粉笔在转椅正前方的平地上画一条6m长的直线。（3分）

（2）受试者坐上转椅，扣上扶手，头前倾30度，闭上眼睛，测试者按每周2秒的速度转动10周（主试者应观察受试者在被动旋转时姿势的改变，如下肢伸等）。（6分）

（3）让受试者旋转停止后，立即抬头、睁眼，离开转椅沿直线行走。（3分）

（4）测量行走的脚印与直线之音质垂直距离，并记录实验结果。（5分）

（5）前庭功能稳定性高低的评定：①偏离直线不超过0。25m，为稳定性高，得5分；②偏离直线0。25～0。5m，为稳定，得4分；③偏离直线0。5～1m，为尚属稳定，得3分；④偏离直线1m以上或停止旋转后2s内未能站立起来，为稳定性差，属不及格。（5分）

2.观察听觉感觉性反应

（1）让受试者先熟悉闹钟（或节拍器）的声音发出的方向。

（2）按上述方法旋转10周，停止旋转后，立即让受试者用手指出声音发出的方向。（3分）                      

【注意事项】

1.测定过程中旋转速度应按规定进行，并且不能忽快忽慢，座椅应牢固，受试者手应扶手上。若在平地上做旋转运动时，应选择无障碍物的地方进行。实验全过程要安排2～3人负责保护。

2.受试者应如实反映自己的感觉。

实验十一  力量素质测定--直接肌肉力量效果测定

实验十二PWC₁₇₀的测定

[目的]掌握W₁₇₀功能测定的方法。（2分）

【原理】W₁₇₀是一种定量运动的功能实验方法。它表示当心率达到每分钟170次时，身体在单位时间内所能完成的功率。它的理论基础是心率和功率在一定符合范围内（相当心率120～180次.min^－1之间）成线性相关。这一实验是利用心率和功率之间的关系来评价个体心肺功能状况及体育锻炼和训练水平。（6分）

【器材】体重计，秒表，节拍器，台阶，米尺（4分）

【步骤】

（1）  实验由4人一组，一人测试，一人计时，一人测心率，一人记录。（3分）

（2）  称体重，用米尺测量台阶高度（大约为25～45cm之间）。（2分）

（3）  将节拍器的频率调到100次／分钟，受试者站在台阶前准备，测试者拿好秒表准备计时。（2分）

（4）  测试者提示“准备－开始”，受试者按照节拍器的节奏上下台阶，动作要按照要求进行，持续上下台阶5min，在4′45″时，另一测试员迅速找到受试者的脉搏，第五分钟时，测试者喊“停”的同时，第二测试员马上计算10″内的心率，第一测试员当秒表走到5′10″时，喊“停”，第二测试员报告10秒钟的心率值，第三测试员用这心率值乘以6，即得到在第一负荷运动后的即刻心率。（10分）

（5）  受试者休息3分钟，将进行第二负荷测试，测试员将节拍器调到120次∕分钟，以同样的方法进行第二负荷的测试。（10分）

（6）  收拾仪器。（1分）

[注意事项]

1． 心率与功率在一定的负荷范围内（相当于心率120～180次／分钟之间）才为线性相关，因此第1次负荷心率每分钟必须超过110次，而第2次心率不能超过180次；

2． 受试者的年龄、性别及训练水平不同，可将心率标准降低至W₁₃₀或W₁₅₀,同样台阶高度也可降低。

将测试结果带入以下公式计算W₁₇₀

第一步计算登台阶的负荷功率

P=1.3×m×h×n

M—实验者的体重（kg）

H—台阶的高度（cm）

n—每分钟上下台阶的次数

第二步按卡尔普曼的公式计算

W₁₇₀=P₁+(P₂-P₁)·(170-f₁／f₂-f₁)

P₁:为第1次负荷的功率（W）

P₂: 为第2次负荷的功率（W）

f₁:为第1次负荷时的心率（次／min^-1）

f₂: 为第2次负荷时的心率（次／min^-1）