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运动生物化学实验教案

西安体育学院授课教案

课次

第1次

班级

体育系20XX级

人数

任课教师

课题

绪论、机能实验的内容、方法和实验报告的撰写

课的

任务

1.了解运动人体机能实验学的基本内容。

2.掌握运动人体机能实验的基本研究方法。

3.了解实验室相关规章制度、实验课程安排及考试要求

重点难点

重点掌握运动人体机能实验学的基本研究方法和研究内容,难点是学生做研究时相关运动模型选择不易掌握。

 

 

绪论(25分钟)

一、运动生物学科的性质:

实验学科

二、运动生物学科研究的内容:

(一)运动对人体机能的影响(应激与适应)

1、形态;2、机能(生理、生化);3、身体素质。

(二)运动过程中人体机能变化特征

1、特征;2、影响因素;3、改善措施。

(三)运动选材:

不同项目的特点

(四)运动处方:

(五)运动效果的评价:

1、指标体系;2、测试方案;3、评价标准。

三、介绍实验室相关规章制度、实验课程安排及考试要求

第一章机能实验的内容与方法(60分钟)

第一节机能实验的基本内容(20分钟)

一、按学科:

生理、生化、力学、测量评价。

二、按人体结构系统:

循环系统、呼吸系统、内分泌系统。

三、按人体机能系统:

运动系统、代谢系统、调节系统。

四、按人体机能状态:

定量负荷状态、疲劳状态、恢复状态。

五、按身体素质:

力量素质、速度素质。

六、按研究领域:

群体、竞体。

第二节机能实验的基本方法(30分钟)

一、实验的分类

(一)研究对象:

人体实验;动物实验。

 

(二)研究方法:

急性实验;慢性实验。

(三)研究水平:

整体、器官—系统、细胞、分子。

(四)实验场所:

现场、实验室。

二、运动人体机能实验的特点

(一)运动负荷(大小、模式),包括:

一次性定量负荷运动(定时、力竭);间歇性负荷运动;递增负荷运动(连续性、间断性);一次性最大负荷运动等。

(二)实验对象:

项目、运动年限、年龄等

三、机能实验与训练周期结合

不同训练周期训练任务不同,因此,测试指标及其的认识应有所不同。

四、机能实验与研究目的结合

(一)理论探讨:

一组实验对象。

(二)适应性变化:

设立对照组。

(三)训练方法探讨;可分为同一方法和不同方法。

设立多个实验组(包括年龄差异、性别差异)。

(四)其它

第三节实验报告的撰写(15分钟)

一、实验报告的书写格式

1、实验序数和题目

2、实验目的、原理

3、实验器材和药品

4、实验方法或步骤

5、实验结果

6、分析讨论

二、实验报告的书写要求

(5分钟)让学生充分了解运动人体机能实验学的学科特点、性质以及学习方法。

重点强调这门课程的主要内容。

西安体育学院授课教案

课次

第6次

班级

人数

任课教师

课题

血尿素氮的测定

课的

任务

1、学习和掌握血尿素氮的测定方法。

2.了解血尿素氮在机能评定中的作用与意义。

重点难点

重点掌握血尿素氮的测定方法。

 

 

血尿素氮的测定

一、实验目的与原理(10分钟)

(一)实验目的

1、学习和掌握血尿素氮的测定方法;

2、了解血尿素氮在机能评定中的作用与意义。

(二)实验原理

尿素在强酸条件下与二乙酰一月亏反应生成红色复合物,其显色程度与尿素含量成正比。

与经同样处理之尿素标准液比色,即可求出血尿素含量。

二、实验材料(10分钟)

(一)实验仪器:

722型分光光度仪、恒温水浴箱、离心机、电磁炉。

(二)试剂:

1、10%三氯乙酸。

2、二乙酰一月亏。

称取二乙酰一月亏600mg,硫氨脲30mg,加蒸馏水溶解,定溶至100ml,储入棕色瓶中。

3、酸混合液。

浓H3PO4(85%~87%)35ml,浓H2SO4(95%~98%)80ml慢慢滴加于800ml蒸馏水中,冷却以后以蒸馏水定溶至1000ml。

4、0.01NH2SO4液。

准确吸取0.417ml浓H2SO4(36N)置于预先放入

 

 

 

约1000ml蒸馏水的1500ml量筒中,蒸馏水定溶至刻度。

5、尿素氮标准储存液(1mg/ml)。

将尿素(A.R)置硫酸干燥器内48小时。

称取经干燥后的的尿素2.143g,加0.01N硫酸溶解至1000ml。

冰箱保存。

6、尿素氮标准应用液。

吸取尿素氮标准储存液1ml,置于预先加有少量0.01N硫酸液的100ml容量瓶内,并用0.01N硫酸液定溶至刻度。

7、1%NaF。

三、实验步骤(50分钟)

为观察运动负荷对血尿素氮含量的影响,可选择进行大运动量训练受试者为测试对象(运动内容可为男5000m,女3000m全速跑或长于30min的大运动量教学,训练课)。

分别于运动前安静时,运动后第5~10min以及次日晨安静时分三次由受试者耳垂取血0.02ml。

操作程序如下表1所示进行:

表1实验试剂添加表

试管号

试剂与操作

1

运动前

2

运动后

3

次日晨

1%NaF(ml)

0.48

0.48

0.48

耳垂血液(ml)

0.02

0.02

0.02

10%三氯乙酸(ml)

1.5

1.5

1.5

将上述三个管各自混匀,离心(3000r/m)5min分别取上清夜备用。

(在吸量管操作技术不熟练的情况下,可将三个试管内上清夜分装另外三个编好号的小试管内)。

再取试管5支,按表2所示添加试剂:

 

表2实验试剂添加表

试管号

试剂(ml)

1

运动前

2

运动后

3

次日晨

4

标准

5

空白

上清液

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

尿素氮标准应用液0.01mg/ml

0.5

1%NaF

0.5

二乙酰一月亏

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

立即摇匀

酸混合液

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

混合各管,沸水浴10min冷却至室温

(四)计算

=

血尿素浓度(mmol/L)=血尿素氮浓度(mg%)

0.357

四、结果评定(20分钟)

血尿素氮正常含量为3.2-7.0mmol/L。

剧烈运动时,体内蛋白质分解代谢加强,血尿素含量会增加。

血尿素氮含量如超过40mg%,应将血液标本稀释后测定,所得结果乘以稀释倍数。

本次课主要使学生学习和掌握血尿素氮的测定方法,了解血尿素氮在机能评定中的作用与意义。

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课次

第7次

班级

体育系07级

人数

任课教师

课题

血红蛋白的测定

课的

任务

掌握血红蛋白测试的几种不同方法,掌握血红蛋白在运动实践中的应用

重点难点

重点掌握半自动生化分析仪和722分光光度计测试血红蛋白的方法,难点是末稍血的采集和比色分析法原理的理解和掌握。

 

 

 

 

复习回顾(20分钟)

1.血红蛋白基础知识的回顾

血红蛋白(Hb)是一种结合色蛋白,色素部分是亚铁血红素,蛋白质部分是珠蛋白。

1分子的Hb是由4分子的亚铁血红素和1分子的珠蛋白结合而成的。

Hb的主要生理功能是:

1、运输氧气(O2)和二氧化碳(CO2),2、缓冲作用。

每分子的Hb可结合4分子的氧气,在标准的情况下(0℃,1个大气压),每克Hb能结合1.39毫升氧气。

HbO2比Hb具有较强的酸性,例如,在红细胞中,1毫摩尔的HbO2能产生1.88毫克当量的氢离子(H+),而1毫摩尔的Hb只能产生1.28毫克当量的H+。

因此,在组织中,每放出1毫摩尔O2(体积22.4毫升),就能多结合0.60毫克当量的。

因而Hb在调解体内酸碱平衡也有一定的作用。

所以,在运动训练和比赛中,Hb不仅能为组织提供氧气,促进物质的有氧代谢和带走CO2,而且也能起中和酸性的作用。

Hb的含量对运动员的运动能力影响很大,对耐力运动员的专项素质尤为重要,因此,定期测定Hb的含量有助于了解运动员的营养、对负荷的适应及身体机能水平等情况。

2.分光光度法的测定原理

有色溶液对光线有选择性的吸收作用,不同物质由于其分子结构不同,对不同波长的光线的吸收能力也不同,因此,每种物质都具有其特异的吸收光谱。

有些无色溶液,虽对可见光无吸收作用,但所含物质可以吸收特定波长的紫外线或红外线。

分光光度法鉴定物质性质及含量的技术,其理论依据是主要是指利用Lambert和Beer定律。

朗伯-比尔定律:

当一束平行单色光垂直通过某溶液时,溶液的吸光度A与吸光物质的浓度c及液层厚度b成正比:

A=εcb

ε——摩尔吸光系数。

它表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时,溶液的吸光度。

其单位为L/mol·cm

b——液层光程(cm),常使用1.0cm 的比色皿,b=1cm。

C——样品浓度(mol/L)

血红蛋白的测定

一、实验目的(5分钟)

1.熟悉末梢采血的方法;

2.学习722分光光度计的使用;

3.理解分光光度法的测定原理;

4.掌握半自动生化分析仪测定血红蛋白含量的具体操作方法

5.掌握血红蛋白指标测定的意义及在体育运动中的应用。

二、实验材料(5分钟)

1.器材:

722分光光度计、10毫升试管、5ml移液管、一次性采血针、毛细吸血管、酒精棉签、洗耳球等。

2.试剂:

氰化高铁血红蛋白稀释剂:

称取高铁氰化钾[K3Fe(CN)6]200mg,氰化钾50mg、碳酸氢钠(NaHCO3AR)140mg(或磷酸二氢钾—KH2PO4)20mg,用蒸馏水溶解并稀释到1000ml。

此试剂呈现透明、蛋黄色,pH7.0—7.4之间。

配好后储存于棕色瓶内,紧塞瓶口后保存于冷暗处或冰箱(4℃)保存,可保存数月。

3.对象:

体育系学生

三、实验步骤(50分钟)

(一)半自动生化分析仪测定血红蛋白含量步骤

1.在试管中准确加入HiCN稀释试剂5.0ml,做测定管。

2.用血红蛋白吸管准确吸取全血20µl,擦去管端血迹,放进装有HiCN试剂的试管底部,徐徐放出血样,并用上清液吸洗3次,摇匀。

3.放置至少10分钟后,用半自动生化分析仪以540nm波长进行比色,以蒸馏水或HiCN稀释试剂为空白管,校正光密度到0点,读取测定管光密度乘以36.8,即为血红蛋白的含量(g%)。

计算公式:

血红蛋白浓度(g/100ml)=

=

(二)722分光光度计测定血红蛋白含量步骤

1.打开电源,预热10min

2.依次将待测样品放入暗合,盖好暗合盖。

3.选定波长:

调节波长选择钮至所需数值。

4.调0:

调节暗电流旋钮,使电流计指针至透光率0。

5.调100%:

将空白液置于被测位置,调节光量调节旋钮,使电流计指针至透光率100,此时的光密度为0。

6.移动定位拉杆,分别测量样品,记录光密度值。

7.旋钮移至原位,关闭电源,清洗比色杯,倒置于比色杯架上晾干。

四、实验结果评定(5分钟)

根据测试值判定机体机能状态,联系Hb在运动实践中的应用进行分析。

(5分钟)通过本节课的学习,每位同学要熟悉末梢采血的方法;要学会半自动生化分析仪和722分光光度计的使用;要理解分光光度法的测定原理;要掌握血红蛋白指标测定的意义及在体育运动中的应用。

西安体育学院授课教案

课次

第8次

专业班级

体育系07级

任课教师

课题

尿液的测定

课的

任务

1.学习尿液十项指标的测定

2.掌握尿液十项指标对机能评定意义。

重点难点

重点掌握尿液十项指标的测定方法及原理。

难点是尿液各项指标在运动实践中的应用和意义,为体育教学和运动训练提供合理的指导。

 

 

 

尿液的测定

尿液的形成过程:

血液流经肾小球时,除了血细胞、大分子蛋白质外,血浆中部分水分、葡萄糖、无机盐、氨基酸、尿酸、尿素都可以通过肾小球过滤到肾小囊腔内形成原尿。

原尿流经肾小管时,全部的葡萄糖、氨基酸,大部分的水,部分的无机盐可以通过肾小管重吸收回血液,而剩下部分水分、无机盐、尿酸、尿素经肾小管、集合管流出,形成尿液.尿液中含有多种人体代谢产物。

尿蛋白、尿胆原是运动机能评定当中经常采用的指标。

尿蛋白是蛋白质代谢的产物,可以用来评定运动负荷、机能状态和状态恢复;尿胆原是血红蛋白分解的产物,通常结合血红蛋白评定机能状态和运动负荷。

1、尿糖(U—Glu)

正常参考值:

阴性

  临床意义:

阳性,见于糖尿病、甲状腺机能亢进、垂体前叶机能亢进、嗜细胞瘤、胰腺炎、胰腺癌、严重肾功能不全等。

此外,颅脑外伤、脑血管意外、急性心肌梗塞等,也可出现应激性糖尿;过多食入高糖物后,也可产生一过性血糖升高,使尿糖阳性。

2、尿酮体(U-Ket)

在肝脏中,脂肪酸的氧化很不完全,因而经常出现一些脂肪酸氧化分解的中间产物,这些中间产物是乙酰乙酸、β-羟基丁酸及丙酮,三者统称为酮体。

在饥饿期间酮体是包括脑在内的许多组织的燃料,酮体过多会导致中毒。

正常参考值:

阴性

  临床意义:

阳性,见于糖尿病酮症、妊娠呕吐、子痫、腹泻、中毒、伤寒、麻疹、猩红热、肺炎、败血症、急性风湿热、急性粟粒性肺结、惊厥等。

此外,饥饿、分娩后摄入过多的脂肪和蛋白质等也可出现阳性。

3、尿胆原(URO或UBG)

正常参考值:

弱阳性。

  临床意义:

阳性,见于溶血性黄疽、肝病等。

阴性,见于梗阻性黄疽。

4、尿比重(SG)

正常参考值:

1-5岁‘1.010-1.014;5-8岁,1.010-1.019;8-14岁,1.010-1.025;14岁以上至成人,1.002-1.030

  临床意义:

增高,见于急性肾炎、糖尿病、高热、呕吐、腹泻及心力衰竭等。

降低,见于慢性肾炎、慢性肾盂肾炎、急慢性肾功衰竭及尿崩症等。

5、尿蛋白(R-PRO)

正常参考值:

阴性。

  临床意义:

阳性,见于各种急慢性肾小球肾炎、急性肾盂肾炎、多发性骨髓瘤、肾移植术后等。

此外,药物,汞、铺等中毒引起肾小管上皮细胞损伤也可见阳性。

6、红细胞(U—BLO)

正常参考值:

显微镜法阴性或<2个/HP。

仪器法‘阴性。

  临床意义:

阳性或增多见于泌尿系统结石、感染、肿瘤、急慢性肾炎、血小板减少性紫癌、血友病等。

7、尿白细胞(U—LEU)

正常参考值:

<5个/HP。

  临床意义:

增高:

见于急性肾炎、肾盂肾炎、膀肮炎、尿道炎、尿道结核等。

8、尿酸碱度(U—pH)

正常参考值:

4.5—8.0,均值为6.5。

  临床意义:

降低,见于酸中毒、痛风、糖尿病、发烧、白血病等。

此外,—田氯化铵等药物时也可降低。

增高,见于碱中毒、输血后、严重呕吐、膀肮炎等。

9、尿胆红素(U-BIL)

人的红细胞的寿命一般为120天。

红细胞死亡后变成间接胆红素(I-Bil),经肝脏转化为直接胆红素(D-Bil),组成胆汁,排入胆道,最后经大便排出。

间接胆红素与直接胆红素之和就是总胆红素(T-Bil)。

  

正常参考值:

阴性。

上述的任何一个环节出现障碍,均可使人发生黄疸。

如果红细胞破坏过多,产生的间接胆红素过多,肝脏不能完全把它转化为直接胆红素,可以发生溶血性黄疸;当肝细胞发生病变时,或者因胆红素不能正常地转化成胆汁,或者因肝细胞肿胀,使肝内的胆管受压,排泄胆汁受阻,使血中的胆红素升高,这时就发生了肝细胞性黄疸;一旦肝外的胆道系统发生肿瘤或出现结石,将胆道阻塞,胆汁不能顺利排泄,而发生阻塞性黄疸。

肝炎患者的黄疸一般为肝细胞性黄疸,也就是说直接胆红素与间接胆红素均升高,而淤胆型肝炎的患者以直接胆红素升高为主。

  临床意义:

阳性,见于胆石症、胆道肿瘤、胆道蛔虫、胰头癌等引起的梗阻性黄疸和肝癌、肝硬化、急慢性肝炎、肝细胞坏死等导致的肝细胞性黄疽。

10、尿亚硝酸盐(NIT)

大多当数尿路感染由大肠埃希菌引起的,正常人尿液中含有来自食物或蛋白质代谢产生的硝酸盐,尿液中有大肠埃希菌感染增殖时,将硝酸盐还原为亚硝酸盐。

 正常参考值:

阴性。

 临床意义:

阳性,见于膀肮炎、肾盂肾炎等

11.白细胞:

正常人的尿液中可见少量白细胞,一般沉淀尿镜检白细胞数不大于1个/高倍视野。

当清洁中段尿沉渣镜检白细胞数大于5个/高倍视野时,即可诊断为白细胞尿。

脓尿即脓细胞尿,所谓脓细胞是指变性或死亡的白细胞。

一般认为,区别脓细胞尿与白细胞尿并无实际价值,有价值的是白细胞的数量。

有多种疾病可以出现白细胞尿或脓尿,如肾盂肾炎、膀胱炎、尿道炎、肾结核、精囊炎以及某些肾小球疾病等。

(一)实验目的原理:

尿液十项指标是运动机能评定中重要的指标,通常采集运动后15分钟的中段尿液10~15ml,以检测机体对运动负荷强度的反应程度。

取晨尿(安静时)中段尿液10~15ml,检测机体的恢复状况。

让学生了解尿液十项指标的测定,了解其对机能评定意义。

(二)实验试剂:

使用全自动尿十项自动分析仪专用试剂条

(三)操作步骤:

1.在连接仪器的电源之前,确保试剂条支架和热敏纸放置到位。

2.连接电源,仪器启动,机器进行自检,当试剂条支架回复到原位时,仪器的自检结束。

3.将试剂条完全浸没在新鲜尿液中,浸没时间2秒钟以上。

4.用吸水纸将试剂条背面多余的尿液吸走,将试剂条放在支架上(正面朝上),对齐顶端,按启动键后。

指示灯逐个亮起。

指示灯全部亮起检测正式开始。

5.检测结束,试剂条支架回复到原位,检测结果自动打印。

6.检测结束,用软纸清洁试剂条支架,关闭电源。

(四)实验结果

1、尿蛋白

(1)尿蛋白的数量可用来评定运动量,尤其是评定运动强度。

(2)尿蛋白与对运动负荷的适应情况。

(3)尿蛋白和机能状态。

(4)恢复状态的监控。

尿蛋白存在明显的个体差异。

因此,尿蛋白的测试宜进行系统跟踪观察。

2、尿胆原

(1)尿胆原是体内Hb分解的产物

(2)尿胆原的评定意义

尿胆原与运动负荷关系密切。

当运动负荷量增大、机体有疲劳感觉时,尿胆原排除量增加,如尿胆原连续2~3天在安静状态下高于2mg%,则应注意运动负荷量的调整。

3、尿潜血

在显微镜下可见红细胞或仪器可检测出尿中血红蛋白,称为尿潜血。

运动负荷后出现尿潜血,表明运动负荷量过大,机体对训练量不能适应,或机体承受负荷量的能力下降。

 

通过本实验使学生了解尿液十项指标的测定,了解其对机能评定意义。

使学生掌握分析与运动负荷强度的关系。

西安体育学院授课教案

课次

第10次

专业班级

体育系07级

任课教师

课题

血常规的测试

课的

任务

1.通过实验使学生掌握测试血细胞相关指标的原理、方法及在运动实践中的应用和意义。

2.熟练和掌握BC-3000全自动血细胞分析仪的操作方法。

3.掌握血液常规的参考值和临床意义。

重点难点

重点掌握测试血细胞相关指标的原理、仪器操作方法。

难点是血细胞相关指标在运动实践中的应用和意义。

 

 

 

血常规的测试

 血液一般检查(血常规)

临床意义

(一)RBC及Hb减:

生理性贫血;妊娠中、后期;婴幼儿、青少年;老年人。

病理性贫血:

造血原料不足:

造血功能障碍;RBC破坏增多;RBC丢失过多。

(二)RBC及Hb增多

相对性增多:

严重呕吐;频繁腹泻;大量出汗;大面积烧;尿崩症

绝对性增多:

生理性:

高原居民、运动

病理性:

肺气肿;肺心病;紫绀型先心

白细胞分类及功能

⏹分类名称主要功能

⏹中性粒细胞防御和抵抗病原菌侵袭

⏹嗜酸性粒细胞细胞吞噬作用(消除过敏原)

⏹嗜碱性粒细胞参与过敏反应

⏹淋巴细胞T淋巴细胞参与细胞免疫功能

B淋巴细胞参与体液免疫功能

⏹单核细胞吞噬清除功能、参与免疫反应

白细胞生成调节、抗肿瘤活性

白细胞计数和白细胞分类计数

WBC计数成人4.0~10.0×109/L

新生儿15.0~20.0×109/L

WBC分类计数NSt1~5%

Sg50~70%

E0.5~5%

B0~1%

L20~40%

M3~8%

一.实验目的

1.通过实验使学生掌握测试血细胞相关指标的原理、方法及在运动实践中的应用和意义,为体育教学和运动训练提供指导。

2.熟练和掌握BC-3000全自动血细胞分析仪的操作方法。

二.BC-3000三分类血细胞仪测试血细胞指标的原理

把用等渗电解质溶液(被称为稀释液)稀释的细胞悬液倒入一个不导电的容器中,将小孔管插到细胞悬液中。

小孔管是电阻抗法细胞计数的一个重要的组成部分,其内侧充满了稀释液,并有一个内电极,外侧细胞悬液中有一个外电极。

检测期间,当电流以接通通后,位于小孔两侧的电极产生稳定的电流。

稀释液通过小孔孔管壁上固有的小孔(直径一般<100μm.厚度为75μm左右)向小孔内部流动。

因为小孔这壁充满了具有专导性的液体,其电子脉冲是稳定的。

如果供给电流I和阻抗Z是稳定的,根据欧姆定期律通过小孔的电压E也是不变的(这时E=IZ)。

当有一个细胞通过小孔时,由于细胞的导电性质比稀释液要低,在电路中小孔感应区内的电阻的增加,于瞬间能上能下起了电压变化而出现一个脉冲信号,自然数为通过脉冲。

电压增加的变化的程度取决于非传导的细胞占据小孔感应区的体积,即细胞体积越大,引起的脉冲越,产生的脉冲振幅越高,脉冲信号经过下列步骤,得出细胞计数结果。

利用BC-3000全自动三分类血细胞仪测定血细胞参数:

红细胞数(RBC)、血红蛋白(HGB)和红细胞压积(HCT)、平均血红蛋白含量(MCH)、平均血球体积(MCV)、平均血球血红蛋白含量(MCHC)、白细胞数(WBC)、淋巴细胞数(Lymph)、中间细胞数(Mid)、中性粒细胞(Gran)、血小板数(FLT)、血小板分布宽度(PDW)和平均血小板体积MPV(fl)。

三.实验器材与试剂

血细胞相关指标的测试:

BC-3000全自动血细胞分析仪、1.5ml离心管、采血针、吸液球、吸血管、移液枪;血液细胞分析仪用溶血剂(V-28CFL无氰溶血剂)、肝素抗凝剂、生理盐水。

四.实验方法与步骤

1.开机前的准备:

检查试剂是否足量,有无浑浊变质,试剂管道有无扭结,倒空废液瓶。

2.开机:

按下机器后部的开关键,约一分钟后出现计数界面。

3.本底检查:

按“开始”键,机器计数本底。

本底结果要求WBC≤0.3RBC≤0.03HGB≤1PLT≤10

4.测量

(1)全血测量:

按“菜单”选择“模式”项,将模式设置为“全血”。

用EDTA二钾作抗凝剂取凝血标本(EDTA二钾用量为1.5-2.2mg/ml血)。

混匀抗凝血

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