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氧的运输
一、血液内氧的运输
有两种形式:
(一)物理溶解氧从肺泡进入到肺泡毛细血管的氧气,首先溶解在血浆(水)内。氧在血浆的溶解量,受氧在水中的溶解系数、氧分压、温度的影响正常人(常压下、呼吸空气、体温37℃)100ml液可溶解氧气0.3ml(0.3ml%)。溶解氧量虽少,但很重要。
(二)结合氧 血浆内溶解的氧,透过红细胞的膜,弥散并溶解到红细胞胞浆内,与血红蛋白以化学形式结合,形成氧合血红蛋白(HbO2)。每克血红蛋白可结合1.36ml氧气。人血红蛋白以14g%计算每100ml血液的血红蛋白可结合氧气(1.36ml/g×14g%)19ml左右。由于:①人的血红蛋白并非都是14g%;②在动脉血氧分压为100mmHg的条件下月有97%左右的血红蛋白与氧结合。因此正常人的结合氧约为18.2ml%(18.2Vol%)(表3-4)。
表3-4不同压力下动脉血液内氧气各项指标变化
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压力
(ATA)
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呼吸气体
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肺泡氧分压
(mmHg)
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动脉血
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氧分压
(PaO2)mmHg
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氧饱和度
(%)
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氧含量(ml%)
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结合氧(ml%)
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溶解氧
(ml%)
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1
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空气
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100
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100
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97
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18.5
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18.2
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0.3
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1
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纯氧
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670
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650
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100
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20.8
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18.8
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2.0
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2
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纯氧
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1400
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1400
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100
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23.0
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18.8
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4.2
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2.5
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纯氧
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1810
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1740
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100
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24.1
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18.8
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5.3
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3
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纯氧
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2200
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2160
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100
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25.2
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18.8
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6.4
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二、血液的氧含量、容量、饱和度
(-)血氧含量(血液总含氧量)
是指100ml血液中结合氧和溶解氧的总合。正常人约(l.2+0.3) 18.5ml%。
(二)血氧容量 是指100ml血液的血红蛋白全部与氧结合后的血氧含量。血氧容量比血氧含量略多些。
(三)血氧饱和度(SO2) 是指红细胞的血红蛋白结合氧的量与血红蛋白全部与氧结合后所结合的氧量之间的百分比,可由下列公式算出:氧饱和度(SO2)=血氧含量/血氧容量 ×100%。
三、血红蛋白运输氧的生理特性——氧离曲线
(一)氧离曲线 以氧分压为横坐标,以血红蛋白的血氧饱和度为纵坐标,画出在不同氧分压下,血氧饱和度变化曲线图(图3-1)称氧离曲线。

氧离曲线呈“S”形,上段较平坦,当氧分压从100mmHg降至80mmHg,血氧饱和度仅下降2%左右。这就使得人在缺氧环境下(如高原地区等)即使空气中氧气减少1/3,血红蛋白仍能结合较多的氧气,可满足组织的需要。曲线中段坡度较大,氧分压从40mmHg降至20mmHg,血氧饱和度可从60%降至30%。这就保证了血液流经组织时,氧分压有较少的下降,氧合血红蛋白也能释放出较多的氧气。
图3—1人血液氧离(解)曲线
(二)影响氧离曲线的因素当血红蛋白受某些因素的影响,其氧离曲线可发生变化。曲线向右下方移位称右移,有利于氧合血红蛋白在组织中释氧。曲线向左上方移位称在移,不利于氧合血红蛋白在组织中释氧。
血红蛋白与氧的亲和力(结合力)除受氧分压影响以外,还受pH、二氧化碳、温度以及2,3-DPG(二磷酸甘油酸)浓度的影响。
1.pH与二氧化碳的影响(图3—2) pH下降(酸中毒)曲线右移,pH增高(碱中毒)曲线左移。氢离子[H+]可以改变血红蛋白构型,使血红蛋白与氧结合力下降,尤其对曲线中段影响更显著,这种现象称布尔(Bohr)效应。

二氧化碳分压增高对曲线的影响与pH降低相一致。这是因为:①二氧化碳增多,二氧化碳与水结合生成碳酸,碳酸解离产生(H2CO3=H++HCO-3)H+、HCO-3,H+增多pH下降,②二氧化碳与血红蛋白结合形成氨基甲酸血红蛋白,后者也可解离出H+。故而二氧化碳增高也是通过H+增多,影响血红蛋白与氧的亲和力。
布尔(Bohr)效应的生理意义:血液流经组织时,组织的pH偏低,二氧化碳含量偏高、H+多,使血红蛋白与氧的亲合力降低,氧合血红蛋白容易解离,释出氧。

2.温度的影响(图3-3)温度升高,使曲线右移。机体运动后,炎症等都使组织温度增高,有利于氧合血红蛋白释氧。
3.红细胞中2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)的影响2,3-DPG是红细胞中糖酵解支路的产物,是调节血红蛋白氧饱和度最重要而且持久的因素。它可以:
图3-3氧高(解)曲线左移和右移;
①与脱氧血红蛋白结合,稳定脱氧血红蛋白的结构,降低血红蛋白与氧的亲和力;②2,3-DPG是不能渗透红细胞膜的有机酸,可以降低红细胞内pH,增加布尔效应,使曲线右移,加强氧合血红蛋白释氧。临床上发生缺氧时(高原地区、贫血、各种心脏病,呼吸系统疾病、中毒)可促使2,3-DPG增高,使曲线右移有利于氧合血红蛋白释放氧。
  
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