第五章 呼吸
第三节 气体的运输
【目的要求】
1．掌握 氧和二氧化碳的运输形式。
2．熟悉 氧和二氧化碳在血液中存在的形式，二氧化碳解离曲线 。
3．了解 氧与血红蛋白的结合对二氧化碳运输的影响。
【教学重点】
1. 血红蛋白与氧结合的特征。
2. 氧解离曲线。
3. 二氧化碳的运输形式。
【教学难点】
氧解离曲线
【教学过程】
一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式
O2和CO2都以物理溶解和化学结合两种形式存在于血液中。
气体在溶液中溶解的量与分压和溶解度成正比，与温度成反比。
二、氧的运输
血液中以物理溶解形式存在的O2量，仅约占血液总O2含量的1.5％，化学结合的占98.5％左右。O2的结合形式是氧合血红蛋白（oxyhemoglobin，HbO2）。
（一）Hb的分子结构
（二）Hb与O2结合的特征
血液中的O2主要以HbO2形式运输。
O2与Hb的结合有以下一些重要特征
1. 反应快，可逆，不需酶的催化，受PO2的影响.
2. Fe2+与O2结合后仍是二价铁，所以该反应是氧和，而不是氧化。
3. 1分子Hb可以结合4分子O2。100ml血液中，Hb所能结合的最大O2量称为Hb的氧容量（oxygen capacity），而实际Hb实际结合的O2量称为Hb的氧含量（oxygen content）。Hb氧含量与氧容量的百分比为Hb的氧饱和度（oxygen saturation）。
当血液中去氧Hb含量达5g/100ml以上时，皮肤、粘膜呈浅蓝色，这种现象称为紫绀（cyanosis）。
4. Hb与O2的结合或解离曲线呈S形，与Hb的变构效应有关。
（三）氧解离曲线
氧解离曲线（oxygen dissociation cure）或氧和血红蛋白解离曲线，是表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线。
1.氧解离曲线的上段氧解离曲线的上段相当于PO2在8～13.3kPa（60～100mmHg）之间是Hb的氧饱和度。这段曲线的特点是比较平坦，表明在这个范围内PO2的变化对Hb氧饱和度影响不大。
2. 氧解离曲线的中段氧解离曲线的中段较陡，相当于PO2在5.3～8kPa(40～60mmHg )之间的Hb氧饱和度，是反映HbO2释放O2的部分。血液流经组织时释放出的O2容量占动脉血O2含量的百分数称为O2的利用系数（utilization coefficient of oxygen）
3. 氧解离曲线的下段氧解离曲线的下段相当于PO2在2～5.3kPa（15～40mmHg）之间的Hb氧饱和度，也是反映HbO2与O2解离的部分。
（四）影响氧解离曲线的因素
通常用P50表示对O2的亲和力。P50是使Hb氧饱和度达到50％时的PO2，正常为3.53kPa（26.5mmHg）。
1.pH和PCO2的影响pH降低或PCO2升高时，Hb对O2的亲和力降低，P50增大，曲线右移；pH升高或PCO2降低时，Hb对O2的亲和力增加，P50降低，曲线左移。酸度对Hb氧亲和力的影响称为波尔效应（Bvohr effect）。
2.温度的影响温度升高时，氧解离曲线右移，促进O2的释放;温度降低时，曲线左移，不利于O2的释放。
3.2，3-二磷酸甘油酸红细胞中含有很多有机磷化物，特别是2，3-二磷酸甘油酸在调节Hb与O2的亲和力中起着重要的作用。
4.其他因素Hb与O2的结合还要受其自身性质的影响。
三、二氧化碳的运输
（一）、CO2的运输形式
血液中物理溶解的CO2约占CO2总运输量的5％，化学结合的占95％。化学结合的形式主要是碳酸氢盐和氨基甲酰血红蛋白，碳酸氢盐形式占CO2总运输量的88％，氨基甲酰血红蛋白形式占7％。
1. 碳酸氢盐从组织扩散进入血液的CO2，大部分进入红细胞内与水反应生成H2CO3,H2CO3解离成HCO3-和H+，反应极为迅速且可逆。
2. 氨基甲酰血红蛋白一部分CO2与Hb的氨基结合，生成氨基甲酰血红蛋白，这一反应无需酶的催化，而且迅速、可逆。
（二）、CO2解离曲线
CO2解离曲线（carbon dioxide dissociation）是表示血液中CO2含量与PCO2关系的曲线。血液中CO2的含量随PCO2的升高增加。
（三）、O2与Hb的结合对CO2运输的影响
O2与Hb结合可促进CO2的释放，而去氧Hb则容易与CO2结合，这一现象称为何尔登效应（Haldane effect）。
O2和CO2的运输不是孤立进行的，而是相互影响的。CO2通过波尔效应影响O2与Hb的结合和释放，O2又通过何尔登效应影响CO2与Hb的结合和释放。
【课后小结】
影响氧解离曲线的因素有： pH和PCO2的影响 ，温度的影响和2，3-二磷酸甘油酸等。
CO2的运输形式有： 碳酸氢盐和氨基甲酰血红蛋白 。
【课后练习】
什么是氧解离曲线？试述影响氧解离曲线的因素。