二氧化碳的运输

更新于 2026年11月02日 版权声明
二、二氧化碳的运输

二氧化碳在血液中的运输形式包括物理溶解和化学结合,化学结合又有碳酸氢盐和氨基甲酸血红蛋白两种形式(图5-9)。

图示

(一)物理溶解

以物理溶解形式进行运输的CO2只占总运输量的5%。

(二)化学结合

1.碳酸氢盐形式以碳酸氢盐形式运输的CO2约占总运输量的88%。当血液流经组织毛细血管时,CO2由组织扩散入血液,其中大部分进入红细胞,与细胞内的H2O结合生成H2CO3,这一反应需要碳酸酐酶的参与。红细胞内富含碳酸酐酶,在红细胞内生成H2CO3的速度比血浆快13000倍。H2CO3迅速解离为H+和HCO-3,除少部分HCO-3留在红细胞内与K+结合外,大部分HCO-3顺浓度差扩散入血浆与Na+结合形成NaHCO3,以NaHCO3的形式在血液中运输。在HCO-3进入血浆的同时,血浆中的Cl-扩散进入红细胞,这种现象称为氯转移(chlorideshift)。氯转移的生理意义是使HCO-3可以大量地扩散出红细胞,从而提高CO2的运输量。(https://www.daowen.com)

上述反应过程是可逆的,当血液流经肺部毛细血管时,由于PCO2降低,反应向相反方向进行,以碳酸氢盐形式运输的CO2解离出来,顺分压差扩散入肺泡。

2.氨基甲酰血红蛋白形式一部分进入红细胞中的CO2可与Hb的自由氨基结合,形成氨基甲酰血红蛋白(carbaminohemoglobin,HHbNHCOOH)。此种运输形式占CO2总运输量的7%。这一反应无需酶的参与,反应迅速、可逆。当血液流经肺部时,氨基甲酰血红蛋白解离,释放出的CO2进入肺泡。以氨基甲酰血红蛋白形式运输的CO2量虽然较少,但反应速度快,是一种较高效的运输方式,在肺部排出的CO2总量中,约有17.5%是由此种形式释放的。

(三)CO2的解离曲线

由上可见,CO2的结合和解离主要取决于血液中的PCO2,表示血液中CO2含量与PCO2关系的曲线称为CO2解离曲线(carbondioxidedissociationcurve)(图5-10)。血液中CO2含量随PCO2上升而增加,没有饱和点,两者之间接近线性关系。因此,CO2解离曲线的纵坐标不用饱和度而用浓度表示。

图示

从CO2解离曲线图上也可以看出,在相同的PCO2下,动脉血携带的CO2比静脉血少,这是因为O2与Hb结合可促使CO2释放,这一现象称为何尔登效应(Haldaneeffect)。该效应是由Hb的理化性质所决定的。O2与Hb解离,可促进CO2与Hb结合;而O2与Hb结合,则促使CO2与Hb解离。

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