Найбільша кількість досліджень про вплив фізичного навантаження на периферичну кров було присвячено вивченню лейкоцитів. W. Winternitz (1893), Е. Willebrand (1903) встановили поява лейкоцитозу після м'язової діяльності. Для пояснення цього було висловлено кілька припущень. Відповідно до одного з них, збільшення кількості лейкоцитів обумовлено згущенням крові, що відбувається почасти внаслідок посиленого потовиділення, але в основному за рахунок переходу рідкої частини плазми в працюючі м'язи. Вважають також, що це є наслідком посилення серцевої діяльності і прискорення циркуляції крові, що призводить до надходження в кров пристінкових лейкоцитів, а також вимивання лейкоцитів з внутрішніх органів в потік крові.
Є. Grawitz (1910) вперше назвав лейкоцитоз, наступаючий після м'язової роботи, міогенна лейкоцитозом. Він вважав, що лейкоцитоз настає внаслідок інтоксикації організму продуктами обміну речовин, зокрема білкового, а збільшення кількості лейкоцитів сприяє знешкодженню цих продуктів. Одним з підтверджень цього положення було те, що ступінь збільшення кількості лейкоцитів залежить від потужності роботи.
Першим дослідником, що встановив закономірності зміни кількості лейкоцитів під безпосереднім впливом фізичного навантаження, був А. П. Єгоров (1926). Він вперше дав якісну і кількісну характеристику змінам лейкоцитів і виділив 3 фази миогенного лейкоцитозу. 1-а фаза (лимфоцитарная) виникає після відносно невеликої роботи. Вона характеризується незначним лейкоцитозом - (10 ... 12) х109 / л, зниженням відносної кількості нейтрофілоцітов, абсолютним і відносним збільшенням кількості лімфоцитів і відносним зменшенням кількості еозінофілоцітов. 2-я фаза (нейтрофильная) з'являється після порівняно великої роботи. Вона характеризується великим збільшенням кількості лейкоцитів - (16 ... 18) x109 / л - у порівнянні з 1-й фазою, різким збільшенням кількості нейтрофілоцітов із зсувом вліво, зменшенням кількості лімфоцитів і еозінофілоцітов. 3-тя фаза (інтоксикаційна) протікає по 2 типами: регенеративній і дегенеративного. При регенеративної типі відбувається значне збільшення кількості лейкоцитів - до (20 ... 50) X 109 / л, збільшення кількості нейтрофілоцітов із зсувом вліво, зменшення кількості лімфоцитів (1%), повне зникнення еозінофілоцітов. Дегенеративний тип характеризується такими ж змінами морфологічного складу, як і регенеративний, але з менш вираженим лейкоцитозом (10 ... 15) X 109 / л, більш різким зрушенням нейтрофілів вліво, абсолютної лімфо- і еозинопенією і появою дегенеративних форм. Інтоксикаційна фаза миогенного лейкоцитозу свідчить про надмірність навантаження.
Сутність виникнення 1-ї фази полягає в перерозподілі лейкоцитів у кровоносній руслі і їх вимивання з селезінки. Причиною ж 2-й і 3-й фаз є вихід лейкоцитів з кісткового мозку, що доводиться появою юних форм лейкоцитів і появою дегенеративних форм лейкоцитів. Однак не завжди лимфоцитарная фаза переходить в нейтрофільних. Так, у добре тренованих спортсменів навіть після значного навантаження такого переходу не спостерігається. Це свідчить про досить високу пристосованості спортсмена до виконання навантаження. Посилення кровотворної функції кісткового мозку як наслідок фізичного навантаження було підтверджено В. А. Івановим і співавт. (1950), що встановили посилення лейкопоезу у лижників після пробігу.
Таким чином, поява в периферійній крові лимфоцитарной фази миогенного лейкоцитозу у відповідь на значне навантаження є позитивним прогностичним ознакою високого функціонального стану спортсмена, і навпаки, поява нейтрофільною або інтоксикаційної фази після відносно невеликого навантаження свідчить про його недостатню підготовленість до виконання роботи. У той же час відсутність змін у відповідь на фізичне навантаження відносної кількості формених елементів в лейкоцитарній формулі слід вважати або ознакою поганої пристосовності організму до фізичних навантажень, або надмірністю фізичної напруги для даного індивідуума.