一、氧的运输

更新于 2026年11月02日 版权声明
一、氧的运输

(一)物理溶解

血液中以物理溶解形式存在的O2含量很少,仅占血液总O2含量的1.5%。

(二)化学结合

血液中O2主要是与红细胞内的血红蛋白(Hb)结合,以氧合血红蛋白(oxyhemo⁃globin,HbO2)的形式运输,此种形式约占血液总O2含量的98.5%。

每个Hb由1个珠蛋白和4个血红素组成,每个珠蛋白包含4条多肽链,每个多肽链与1个血红素构成1个Hb的亚单位,能结合1分子的O2,所以,每个Hb能结合4分子的O2。

当血液流经肺部毛细血管时,O2顺分压差从肺泡扩散入血液,血液中的PO2升高。O2进入红细胞与Hb结合,形成HbO2,然后就以HbO2形式进行运输。O2和Hb结合是氧合而不是氧化,二者既可以迅速结合,也能迅速解离,结合或解离主要取决于血液中PO2的高低。当血液流经组织时,由于组织中PO2低,溶解状态的O2扩散入组织,使血液中PO2降低,HbO2快速解离,释放出O2,与氧解离后的血红蛋白称为去氧血红蛋白。以上过程可用下式表示:

图示

氧合血红蛋白呈鲜红色,去氧血红蛋白呈暗蓝色,当血液中去氧血红蛋白含量达50g/L以上时,在口唇、甲床等处皮肤和黏膜可呈现紫青色,称为发绀(cyanosis)。发绀一般表示机体缺氧,但有时发绀并不一定缺氧,缺氧也不一定出现发绀,如红细胞增多的人,机体并不缺O2,但由于血液中去氧血红蛋白超过50g/L,也可出现发绀。而在一氧化碳中毒时,CO和Hb的结合能力是O2的250倍,CO和Hb结合形成大量的HbCO,此时机体严重缺O2,但患者并不出现发绀,而是表现出HbCO特有的樱桃红色。

1.血氧饱和度1gHb实际可以结合的O2量约为1.34mL。1L血液中血红蛋白所能结合的最大O2量称为血氧容量(oxygencapacity)。1L血液中血红蛋白实际结合的O2量称为血氧含量(oxygencontent)。血氧饱和度(oxygensaturation)是指血氧含量占血氧容量的百分比。(https://www.daowen.com)

2.氧解离曲线血氧饱和度取决于血液中的氧分压,氧解离曲线(oxygendissocia⁃curve)就是描述氧分压与血氧饱和度关系的曲线(图5-8)。氧解离曲线反映了不tion同氧分压下O2与Hb的解离和结合情况。氧解离曲线呈S形,按照曲线的走形和意义,可分为上、中、下三段。

(1)氧解离曲线上段:PO2在60~100mmHg的曲线部分称为氧解离曲线的上段。上段的特点是曲线较平坦,表明在该段中PO2的变化对血氧饱和度影响不大。例如,PO2在100mmHg时,血氧饱和度为97.4%,当PO2降至70mmHg时,血氧饱和度为94%,仅下降了3.4%。只要血液中PO2不低于60mmHg,血氧饱和度就可保持在90%以上。氧解离曲线上段的生理意义是保证在高原或高空等低氧环境下,血液仍可携带足够的O2,而不出现明显的低氧血症。

(2)氧解离曲线中段:PO2在40~60mmHg的曲线部分称为氧解离曲线中段。中段的特点为曲线较陡,表明在该段中血氧饱和度较为明显地受到PO2变化的影响。PO2为40mmHg时,相当于静脉血的PO2,此时血氧饱和度已降至75%,血氧含量为14.4mL/100mL(血液),而动脉血氧饱和度为98%,血氧含量为19.4mL/100mL(血液),即每100mL血液流经组织时可释放5mLO2,即每升血液约提供50mLO2给组织。所以,氧解离曲线中段生理意义是当血液流经组织时可释放适量的O2,保证安静状态下组织对O2的需求。

(3)氧解离曲线下段:PO2在15~40mmHg的曲线部分称为氧解离曲线下段。下段是氧解离曲线中最陡直的部分,表明该段中PO2稍有下降,血氧饱和度就大幅度降低。剧烈运动时,组织代谢加强,PO2可降至15mmHg,当血液流经这样的组织时,血氧饱和度迅速下降至22%左右,血氧含量仅为4.4mL/100mL(血液),而动脉血氧饱和度为98%,血氧含量为19.4mL/100mL(血液),所以此时每100mL血液可释放15mLO2给组织,即每升血液能供给组织约150mLO2,为安静时的3倍。氧解离曲线下段的生理意义是当血液流经代谢加强的组织时,能释放出更多的O2。

3.影响氧解离曲线的因素Hb和O2的结合与解离主要受血液中PCO2、pH、温度及红细胞中的2,3–二磷酸(2,3-DPG)甘油酸等因素的影响(图5-8)。这些因素变化时会改变Hb和O2的亲和力,引起氧解离曲线发生偏移。Hb和O2的亲和力常用P50来衡量,P50是指血氧饱和度为50%时的PO2。P50增大,氧解离曲线右移,表示Hb和O2的亲和力降低;P50降低,氧解离曲线左移,表示Hb和O2的亲和力升高。

图示

(1)pH值和PCO2:血液中pH值降低或PCO2升高时,P50增大,氧离曲线右移,Hb和O2的亲和力降低,从而促进O2的解离和释放。血液中pH值升高或PCO2降低时,P50降低,氧解离曲线左移,Hb和O2的亲和力增高,O2的释放减少。pH值对Hb和O2的亲和力的影响称为波尔效应(Bohreffect)。

(2)温度:当组织代谢加强时,局部温度升高,P50增大,氧解离曲线右移,从而促进O2的释放,适应组织代谢的需要;而温度减低时,P50降低,氧解离曲线左移,O2的释放量减少。

(3)2,3-二磷酸甘油酸:2,3-DPG是红细胞内无氧酵解的产物,在缺氧或贫血等情况下,细胞无氧酵解增强,2,3-DPG增多,促使氧离曲线右移,O2的释放量增多,使缺氧现象得到改善;而当2,3-DPG减少时,氧解离曲线左移,O2的释放量减少。

综上所述,当组织代谢加强,血液pH值降低、PCO2升高、温度升高、2,3-DPG增多时,氧解离曲线右移,促进O2的释放;反之,则O2释放减少。可见,上述因素对氧解离曲线影响的生理意义是调节供O2量,使之与组织代谢水平相适应。

✍AI写作