第 1 頁(yè):氧的運(yùn)輸 |
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第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸
O2和CO2都以物理溶解和化學(xué)結(jié)合兩種形式存在于血液中。物理溶解和化學(xué)結(jié)合兩者之間處于動(dòng)態(tài)平衡。
一、氧的運(yùn)輸
血液中物理溶解的O2量?jī)H約占血液總O2含量的1.5%,化學(xué)結(jié)合的占98.5%左右,以氧合血紅蛋白(HbO2)的形式存在。血紅蛋白(Hb)是紅細(xì)胞內(nèi)的色蛋白,它同時(shí)還參與CO2的運(yùn)輸。
1.Hb的分子結(jié)構(gòu):每一Hb分子由1個(gè)珠蛋白和4個(gè)血紅素組成。
2.Hb與O2結(jié)合的特征:①快速性和可逆性,不需酶的催化,受PO2的影響;②是氧合而非是氧化,Hb中的Fe2+仍然是亞鐵狀態(tài);③1分子Hb可以結(jié)合4分子O2;④Hb與O2結(jié)合或解離曲線呈S型。
3.幾個(gè)概念:100ml血液中Hb所能結(jié)合的最大O2量稱為Hb氧容量,而Hb實(shí)際結(jié)合的O2量稱為Hb氧含量。Hb氧含量與氧容量的百分比為Hb氧飽和度。因?yàn)檠獫{中物理溶解的O2極少,可忽略不計(jì),因此,Hb氧容量、Hb氧含量和Hb氧飽和度可分別視為血氧容量、血氧含量和血氧飽和度。HbO2呈鮮紅色,去氧Hb呈紫藍(lán)色。
4.氧解離曲線:表示血液PO2與Hb氧飽和度關(guān)系的曲線。該曲線表示在不同的PO2下O2與Hb結(jié)合或解離情況的曲線。氧解離曲線呈“S”形,曲線各段的特點(diǎn)和生理意義如下:
(1)氧解離曲線的上段:相當(dāng)于PO2 在60~100mmHg之間時(shí)的Hb氧飽和度,是反映Hb與O2結(jié)合的部分。曲線的特點(diǎn)是比較平坦,表明PO2 的變化對(duì)Hb氧飽和度或血氧含量影響不大
(2)氧解離曲線的中段:相當(dāng)于PO2 在40~60mmHg之間時(shí)的Hb氧飽和度,是反映HbO2釋放O2的部分。曲線的特點(diǎn)是較陡。相當(dāng)于人處于安靜時(shí),當(dāng)血液流經(jīng)組織時(shí)HbO2釋放O2,使動(dòng)脈血變成靜脈血。
(3)氧解離曲線的下段:相當(dāng)于PO2 在15~40mmHg之間時(shí)的Hb氧飽和度,是反映HbO2與O2解離的部分。曲線最陡,PO2稍下降,HbO2便可釋放出更多的O2。該曲線也可反映血液中O2的儲(chǔ)備。
5.影響氧解離曲線的因素:通常用P50表示Hb對(duì)O2的親和力。P50是使Hb的氧飽和度達(dá)到50%時(shí)的PO2。P50增大,表明Hb對(duì)O2親合力降低,曲線右移;P50降低,表明Hb對(duì)O2親合力增加,曲線左移。影響P50的因素有血液的pH、PCO2、溫度和有機(jī)磷化合物。
(1)pH和PCO2的影響:pH降低或PCO2升高,Hb對(duì)O2的親合力降低,P50增大,曲線右移。反之,曲線左移。酸度對(duì)Hb氧親和力的這種影響稱為波爾效應(yīng)(Bohr effect),其機(jī)制主要與pH改變時(shí)Hb的構(gòu)象發(fā)生變化有關(guān)。波爾效應(yīng)有重要的生理意義,它即可促進(jìn)肺毛細(xì)血管血液的氧合,有又利于組織毛細(xì)血管血液釋放O2。
(2)溫度的影響:溫度升高時(shí),氧解離曲線右移,促進(jìn)O2的釋放;溫度降低時(shí),曲線左移,不利于O2的釋放。
(3)2,3-二磷酸甘油酸(2,3‐DPG):是紅細(xì)胞無(wú)氧糖酵解的產(chǎn)物。2,3‐DPG濃度升高時(shí),Hb對(duì)O2的親合力降低,P50增大,氧解離曲線右移。反之,曲線左移。
(4)其他因素:
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