气体在血液中的运输
气体在血液中的运输
空 气
呼 吸 道
(肺通气) (肺泡内的 ) （ 气体在血液中运输） （ 组织内的 ） 气体交换 气体交换
6
1
气体在血液中的运输 氧气:由红细胞血红蛋白携带。
载 体
二氧化碳：部分由红细胞携带， 大部分溶于血浆。
2
物理溶解: 1.5%
1.运输形式
化学结合: 98.5%
PO2高
O2+Hb
PO2低
HbO2
（暗蓝 ）
（鲜红）
3
氧的运输
1分子Hb可结合4分子O2
血红蛋白与与一氧化碳的结合力比与
氧的结合力大200多倍，而且血红蛋白与 一氧化碳结合后分离的速度极慢。因此， 大量的血红蛋白与一氧化碳结合后，氧便 失去了与血红蛋白结合的机会，使身体各 部分组织缺乏氧的供应而发生呼吸障碍， 这就是煤气中毒（也叫一氧化碳中毒）。
4
二氧化碳的运输
物理溶解——5%，化学结合的占95%。 化学结合形式:碳酸氢盐（88%）和氨基甲酸血 红蛋白（7%）。
组织细胞
红细胞
CA:运动 肺 循 （ O2 ） 环 肺 毛 泡（CO2） 细 血 管 肺 静 脉 肺 动 脉 左 心 右 心 体 动 脉 体 静 脉 （ 扩散）作用 体 循 组 环 （ O2 ） 织 毛 细（ CO2） 细 胞 血 管
生理学第三节 气体在血液中的运输
第三节 气体在血液中的运输从肺泡扩散入血液的O 2必须通过血液循环运送到各组织，从组织散入血液的CO 2的也必须由血液循环运送到肺泡。
下述O 2和CO 2在血液中运输的机制。
一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式O 2和CO 2在血液中的运输形式包括物理溶解和化学结合。
气体在溶液中溶解的量与分压和溶解度成正比，和温度成反比。
血液O 2和CO 2的含量（ml/100ml 血液）虽然溶解形式的O 2、CO 2很少，但也很重要。
因为必须先有溶解才能发生化学结合。
溶解的和化学结合的两者之间处于动态平衡。
二、氧的运输（一）Hb 分子结构简介每1Hb 分子由1个珠蛋白和4个血红素（又称亚铁原卟啉）。
每个血红素又由4个吡咯基组成一个环，中心为一铁原子。
每个珠蛋白有4条多肽链，每条多肽链与1个血红至少连接构成Hb 的单体或亚单位。
Hb 是由4个单体构成的四聚体。
不同Hb 分子的珠蛋白的多肽链的组成不同。
成年人Hb （HbA ）的多肽链是2条α链和2条β链，为α2β2结构。
胎儿Hb （HbF ）是2条α链和2条γ链，为α2γ2结构。
出生后不久HbF 即为HbFA 所取代。
多肽链中氨基酸的排列顺序已经清楚。
每条α链含141个氨基酸残基，每条β链含146个氨在酸残基。
血红素的Fe2+均连接在多肽链的组氨基酸残基上，这个组氨酸残基若被其它氨基酸取代，或其邻近的氨基酸有所改变，都会影响Hb 的功能。
可见蛋白质结构和功能密切相关。
Hb 的4个单位之间和亚单位内部由盐键连接。
Hb 与O 2的结合或解离将影响盐键的形成或断裂，使Hb 四级结构的构型发生改变，Hb 与O 2的亲和力也随之而变，这是Hb 氧离曲线呈S 形和波尔效应的基础（见下文）。
（二）物理溶解量取决于该气体的溶解度和分压大小。
（三）化学结合的形式是氧合血红蛋白，这是氧运输的主要形式，占98.5%，正常人每100ml 动脉血中Hb 结合的O 2约为19.5ml 。
（四）血红蛋白（hemoglobin,Hb ）是红细胞内的色蛋白，它的分子结构特征使之成为极好的运O 2工具。
解释生理学名词解释呼吸
解释生理学名词解释呼吸
呼吸是生理学中一个重要的概念，它是指机体与外界环境之间气体交换的过程。
这个过程包括三个相互联系的环节：
1. 外呼吸：包括肺通气和肺换气。
肺通气是指肺与外界环境之间的气体交换过程，而肺换气则是指肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程。
2. 气体在血液中的运输：吸入的氧气和呼出的二氧化碳在血液中主要通过红细胞进行运输。
3. 内呼吸：指组织细胞与血液间的气体交换，也称为细胞呼吸。
细胞呼吸是细胞利用氧气来氧化糖类，释放能量的过程。
此外，呼吸运动是呼吸的组成部分，它使胸廓有节律地扩大和缩小，从而完成吸气与呼气，为身体提供氧气并排出二氧化碳。
正常成人安静时呼吸一次为6.4秒为最佳，每次吸入和呼出的气体量大约为500毫升，称为潮气量。
当人用力吸气直到不能再吸的时候为止，然后再用力呼气直到不能再呼的时候为止，这时呼出的气体量称为肺活量。
总的来说，呼吸是一个复杂而精细的生理过程，它需要多个器官和系统的协同作用才能实现。
气体在血液中的运输资料讲解
• •
D，CO2的主要是以碳酸氢盐形式来运输的
E,CO2和Hb的结合无需酶的催化
C
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PO2高
• Hb + O2
HbO2(鲜红色)
PO2低
衡量血红蛋白结合氧的能力指标
• HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈紫蓝色 • 当血液中去氧Hb含量超过50g/L时，则皮肤，黏膜
呈青紫色，称为发绀（人体缺氧的标志） • Hb还可与CO结合，生成一氧化碳血红蛋白（HbCO）
，呈樱桃红色。由于Hb与CO的结合能力是O2的210 倍，故CO中毒时，O2很难与Hb结合，引甲酸血红蛋白
• C.碳酸氢盐 D.与水结合成碳酸
1，E
2，C
习题
• 3，关于气体在血液中的运输的叙述，下列哪项 是错误的（ ）
• A，O2和CO2都以物理溶解和化学结合两种形式 存在于血液
• B，O2的结合形式是氧合血红蛋白
• C，Hb与O2结合反应迅速，可逆，需要酶参与
总结
• 1，哪两种运输形式，主要的运输形式是什么？ • 2，氧气运输的特点，血红蛋白与氧结合的特点 • 3，二氧化碳结合成碳酸氢盐进行运输的过程及反应式
• P62页重点
习题
• 1，下列部位中，O2分压最高的部位是（ ）
• A、动脉血 B、静脉血 C、组织细胞
• D、毛细血管 E、肺泡气
• 2，在血液中CO2运输的主要形式是 （ ）
气体在血液中的运输
By 闫老师
气体在血液中的运输
O2的运输
ABC
气体在血液中的运输 形式
CO2的运输
运输形式
（一）物理溶解:气体直接溶解于血浆中。
气体在血液运输,呼吸运动调节
14
CO2的运输
物理溶解5％
CO2运输形式 化学结合95％ 氨基甲酰血红蛋白7％
碳酸氢盐88％
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氨基甲酰Hb
氨基甲酰Hb：CO2与Hb的氨基结合
HbNH2O2 + H+ + CO2 在组织 在肺 特点： 1、不需酶催化 2、反应迅速、可逆 3、氧合反应 4、HbO2与CO2的结合能力比去氧Hb小 生理意义：虽然仅占运输量的7%，肺排出的CO2有17.5％ 是由氨基甲酰血红蛋白释放的 HHbNHCOOH + O2
人工 脑脊液
H+不变 +
脑脊液中
分 析
H+浓度
中枢化学感受器
脑脊液中 PCO2
动脉血中PCO2升高
血脑屏障 中枢 化学 感受器
CO2
＋ H2 O
碳酸酐酶
+ H
H2CO3 HCO3
－
小结：
CO 2 PP CO 2
中枢化学 中枢化学 中枢化学 感受器 感受器 感受器
P O 2 PO 2
H+浓度 H+浓度
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氧解离曲线
表示PO2与血氧饱和度之间关系的曲线，不 同PO2下Hb和O2结合情况或HbO2的解离情况
理论基础： Hb的变构—紧密型&疏松型
表示随PO2不同，O2与Hb的分离或结合情况
表示PO2与Hb氧结合量（ Hb 氧饱和度）的关系
7
氧离曲线特点及意义
上段：PO2（60-100mmHg） 比较平坦，Hb和O2结合部分 中段：PO2（60-40mmHg） PO2变化对Hb氧饱和度影响不大 比较陡， HbO2释放O2部分（1L血 动脉血 PO2不低于 释放50mlO2 ） 60mmHg可结 合足够 O 2供机体需要。不发生明 下段： PO 2（40-15mmHg） 组织利用氧（氧利用系数）25% 显的低氧血症 O，恰好满足机体安静 2储备部分 最陡部分， 释放250mlO 2 状态下每分钟耗氧量 PO2稍下降，HbO2明显下降
生理生化关于呼吸的相关问题
压 2 力 ( mmHg ) 0
吸气
呼气
-2
吸气
呼气
3. 胸膜腔内压(胸内压）
胸内压 < 大气压 胸内负压
胸膜腔
⑴ 形成
胸内压＝肺内压
肺回缩力
吸气末、呼气末
肺内压＝大气压 大气压＝０
胸内压＝ －肺回缩力
平静呼气末：- 5～-3 平静吸气末：-10～-5
前提条件:
①有少量浆液的密闭腔； ②肺和胸廓是弹性组织； ③胸廓自然容积>肺容积； ④壁层胸膜紧贴于胸廓内壁, 大气压对其影响极小。 形成因素:
第五章
呼
吸
呼吸:
机体与外界环境之间的气体交换过程
外呼吸
气体在血液 中的运输
内呼吸
呼吸过程的三个环节：
⒈外呼吸
肺通气
肺换气
肺与外界环境之间
肺泡与肺泡壁cap之间
肺泡与外界环境之间
⒉气体在血液中的运输
由循环血液将氧从肺运输到组织以及将二氧化碳运输到肺
⒊内呼吸 （组织换气）
组织cap血液与组织细胞之间
缩 小
胸
扩 张 肺 扩 张
脏 缩 小
原动力:呼吸运动 肺内压＜大气压 肺内压＞大气压 是肺通气的原动力。 直接动力:肺内压 吸 气 呼 气 与外界大气压间的压 力差。
1. 呼吸运动
呼吸肌收缩舒张引起的胸廓 节律性扩大和缩小。
吸气运动 呼气运动
⑴ 呼吸肌
斜角肌
胸锁乳突肌
肋间外肌
肋间内肌
膈肌
呼气肌 腹部
2. 非弹性阻力
⑴ 惯性阻力： ⑵ 粘滞阻力:
⑶ 气道阻力：80% ～ 90%
影响气道阻力的因素：
⑴ 气流速度 流速快→阻力大 ⑵ 气流的形式： 层流阻力小 湍流阻力大 ⑶ 气道的口径 R∝1/r4
生理学呼吸(三)(四)
第三节气体在血液中的运输O2和CO2均以物理溶解和化学结合两种形式进行运输，主要以化学结合形式存在，而物理溶解形式所占比例极小，但很重要，起着“桥梁”作用。
因为进入血液中的O2和CO2都是先溶解在血浆中，提高其分压，在发生化学结合。
（气体在血液中的分压取决于物理溶解的压力）一、氧的运输（一）Hb与O2结合的特征（二）氧解离曲线（三）影响氧解离曲线的因素通常用P50来表示Hb对O2的亲和力，P50是使Hb氧饱和度达50%时的PO2，正常约为26.5mmHg。
●P50增大→解离曲线右移→HB对O2的亲和力降低→需要更高的O2才能达到P5O（PCO2↑、PH↓、2,3-DPG↑、温度↑）●P50降低→解离曲线左移→HB对O2的亲和力增加→需要更少的O2就能达到P5O（PCO2↓、PH↑、2,3-DPG↓、温度↓）1.血液PH和PCO2的影响血液PH降低或PCO2升高，HB对O2的亲和力降低，P50增大，曲线右移；血液PH升高或PCO2降低，HB对O2的亲和力增加，P50减小，曲线左移；波尔效应：液酸度和PCO2对HB与O2的亲和力的这种影响称为波尔效应CO2可直接与HB结合而降低亲和力，不过作用很小。
波尔效应的生理意义：它既可以促进肺毛细血管血液摄取O2，又有利于组织毛细血管血液释放O2.2.温度的影响温度升高→亲和力降低→P50增大→曲线右移→促进O2的释放温度降低→亲和力增加→P50减小→曲线左移→利于O2的结合临床上进行低温麻醉手术是因为低温有利于降低组织的耗氧量。
但应注意温度下降可增加HB对O2的亲和力，容易疏忽组织缺氧的情况。
3.红细胞内2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）2,3-DPG是糖酵解的产物，在缺氧的情况下，糖酵解增强，2,3-DPG升高→亲和力降低→P50增大→曲线右移（慢性缺氧、贫血、高山低氧），反之左移。
血库中用抗凝剂枸橼酸－葡萄糖溶液保存3周以上的血液，因糖酵解停止，2,3-DPG降低，使得亲和力增加，02不利于解离而影响对组织的供氧。
生理作业气体在血液中的运输ppt课件
（2）病理性增多：由于促红细胞生成素代偿性增多所致，见于严重的先天性及后天性
心肺疾病和血管畸形，如法洛四联症、紫绀型先天性心脏病、阻塞性肺气肿、肺源性心脏病、
肺动-静脉瘘以及携氧能力低的异常血红蛋白病等。
在另一些情况下，病人并无组织缺氧，促红细胞生成素的增多并非机体需要，红细胞和
血红蛋白增多亦无代偿意义，见于某些肿瘤或肾脏疾病，如肾癌、肝细胞癌、肾胚胎瘤以及
不足，红细胞和血红蛋白可较正常人低10%～20%。妊娠中、后期由于
孕妇血容量增加使血液稀释，老年人由于骨髓造血功能逐渐减低，均可
导致红细胞和血红蛋白含量减少。
2．病理性减少：
（1）红细胞生成减少所致的贫血：
1）骨髓造血功能衰竭：再生障碍性贫血、骨髓纤维化等伴发的贫血。
2）因造血物质缺乏或利用障碍引起的贫血：如缺铁性贫血、铁粒幼
可见O2的运输和CO2的运输不是孤立进行的，而是相 互影响的。CO2通过Bohr 效应影响O2的结合和释放， O2又通过Haldane 效应影响CO2的结合和释放。两个 效应都是与Hb的理化特性有关
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课外连接
红细胞和血红蛋白增多
1．相对性增多：
由于某些原因使血浆中水分丢失，血液浓缩，使红细胞和血红蛋白含量相对增多。如连
2
第三节 气体在血液中的运输
3
二、氧的运输
O2的结合形式是氧合血红蛋白（HbO2） 血液中以物理溶解形式存在的O2量，约占
血液总O2含量的1.5%，化学结合是O2的主 要的运输形式，绝大部分（98.5%）O2进入 红细胞，通过与血红蛋白结合，以氧合血 红蛋白的形式运输。
4
氧与血红蛋白的结合
低，P50增大，曲线右移；pH升高或PCO2 降低，Hb对O2的亲和力增加，P50减小， 曲线左移。酸度对Hb氧亲和力的这种影响 称为波尔效应。
气体在血液中的运输.
气体在血液中的运输肺泡扩散入血液的O2必须通过血液循环运送到各组织，从组织扩散入血液的CO2也必须由血液循环送到肺泡。
因此，气体在血液中的运输是实现肺换气和组织换气的重要环节。
O2和CO2在血液中的运输形式有两种，即物理溶解和化学结合。
其中物理溶解的量较少，化学结合为主要运输形式。
由于进入血液的气体必须先溶解，才能进行化学结合，同样结合状态的气体也要先溶解于血液，才能从血液中逸出。
所以虽然物理溶解的量少，但却是气体实现化学结合的必要环节。
一、氧的运输血液中以物理溶解形式存在的O2量仅占血液总O2含量的1.5%左右，化学结合的约占98.5%。
扩散入血液的O2进入红细胞后，与红细胞内的血红蛋白〔Hb〕结合，以氧合血红蛋白〔HbO2〕的形式运输。
〔一〕Hb和O2结合的特征1．快速性和可逆性血红蛋白与O2的结合反应快，可逆，主要受PO2的影响。
当血液流经PO2高的肺部时，血液中的O2扩散入红细胞后，与红细胞内的血红蛋白〔Hb〕结合，形成氧合血红蛋白〔oxyhemoglobin，HbO2〕；当血液流经PO2低的组织，氧合血红蛋白迅速解离，释放出O2，成为去氧血红蛋白〔deoxyhemoglobin，Hb〕，可用下式表示：2222PO PO Hb O HbO −−−→+←−−−高低2．是氧合而非氧化 Fe 2+与O 2结合仍是二价铁，所以，该反应是氧合反应，而不是氧化反应。
3．血红蛋白与O 2结合的量 血液含氧的程度通常用血氧饱和度表示。
在足够PO 2下，1g Hb 可以结合1.34～1.39ml O 2。
如果按正常成年人血液中的血红蛋白浓度为150g/L 计算，100ml 血液中，Hb 所能结合的最大O 2量应为201ml/L 。
Hb 所能结合的最大O 2量称为Hb 的氧容量，简称为血氧容量；而实际结合的O 2量称为Hb 的氧含量，简称血氧含量；血氧含量占血氧容量的百分比称为血氧饱和度。
〔二〕氧解离曲线与影响因素氧解离曲线是表示血液PO 2与血氧饱和度关系的曲线。
气体在血液中的运输
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
CO2的运输
CO2的运输
物理溶解 （5％）
化合结合 （95％）
碳酸氢盐形式 （88％） 氨基甲酸血红蛋白
（7％ ）
总结
结合成碳酸氢盐进行运输（约占88％）
当血液流经组织时反应正方向进行， 在肺部，反方向进行。
（了解）在此反应过程中红细胞内 碳酸氢根浓度不断增加，碳酸氢根 便顺浓度梯度红细胞膜扩散进入血 浆。红细胞负离子的减少应伴有同 等数量的正离子的向外扩散，才能 维持电平衡。可是红细胞膜不允许 正离子自由通过，小的负离子可以 通过，于是，氯离子便由血浆扩散 进入红细胞，这一现象称为氯离子 转移。在红细胞膜上有特异的 HCO3—CI-载体，运载这两类离子跨 膜交换。这样，碳酸氢根便不会在 红细胞内堆积，有利于反应向右进 行和CO2的运输。
总结
• 1，哪两种运输形式，主要的运输形式是什么？ • 2，氧气运输的特点，血红蛋白与氧结合的特点 • 3，二氧化碳结合成碳酸氢盐进行运输的过程及反应式
• P62页重点
习题
• 1，下列部位中，O2分压最高的部位是（ ）
• A、动脉血 B、静脉血 C、组织细胞
• D、毛细血管 E、肺泡气
• 2，在血液中CO2运输的主要形式是 （ ）
动态平衡
物理溶解
化学结合
O2的运输
• 物理溶解形式运输O2量约为1.5％，98.5％的O2与 Hb（血红蛋白）化学结合形成氧合血红蛋白（HbO2） 运输。
• Hb与O2结合的特征 • 衡量血红蛋白结合氧的能力指标
Hb与O2结合的特征
• 反应迅速，可逆，不需要酶参与
• 该反应是氧合而不是氧化：因为Hb中的亚铁离子与氧气结 合后仍是亚铁离子（FHb + O2
气体在血液中的运输
(四)影响氧解离曲线原因
1.P50是使Hb氧饱和度达50%Po2。用来表示 Hb对O2亲和力。正常为26.5mmHg。 P50 示Hb对O2亲和力 曲线右移 ; P50 示Hb对O2亲和力 曲线左移 ;
2.(1)PCO2 ;(2)pH (H+ ); 曲线右移 (3)T ; (4)[2.3-DPG] ; 反之左移
3. 去氧Hb( 紫蓝色 )与发绀(Cyanosis) 100ml血液中去氧Hb超出5g时，皮肤、黏膜 呈浅蓝色现象称为发绀。示机体缺氧。
4.CO中毒:与Hb结协力亲和力是O2250倍, 占据位点，造成缺氧；HbCO呈樱桃红色。
气体在血液中的运输
第4页
(三)氧离曲线:表示血液PO2与Hb氧饱和度关系 上段
3.酸度对Hb氧亲和力这种影响称为波尔效应
Bohr effect。
意义:在肺PCO2，有利于结合O2；在组织PCO2，有利于释放O2 4. 右移原因:各原因促进Hb亚单位内部或各亚
单位之间盐键形成，Hb向T型转变，对O2
亲和力
气体在血液中的运输
第6页
(26.5mmHg)
气体在血液中的运输
第7页
三、二氧化碳运输
PO2改变对饱和 度影响不大
中段
HbO2释放O2个别, 利于为组织供氧
下段
HbO2与O2解离部 分,利于活动强时 为组织供氧
上 97%=19.4mlO2 中 下 75%=14.4mlO2
4.4mlO2 15~40
O2利用系数：血液
流经组织释放出O2
mmHg
气体容在血液积中的占运输动脉血O2含量百分数。平静时为25%(5ml÷20ml) 第5页
气体在血液中的运输
气体在血液中的运输
气体在血液中原理
一、O₂的运输1. 运输形式血液中所含的O2仅约1.5%以物理溶解的形式运输，其余98.5%则以化学结合的形式运输。
红细胞内血红蛋白的分子结构特征使之成为有效的运输O2的载体。
Hb 与O2结合的特征：（1）结合反应迅速而可逆：不需酶的催化。
（2）结合反应是氧合而非氧化（3）Hb结合O2的量：1分子Hb可结合4分子O2。
Hb氧容量：是指在100ml血液中，Hb所能结合的最大O2量。
Hb氧饱和度：是指Hb氧含量与Hb氧容量的百分比。
（4）氧解离曲线呈S形：无论在结合O2还是释放O2的过程中，Hb的4个亚单位彼此之间有协同效应。
因此，氧解离曲线呈S形。
2. 氧解离曲线是表示血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线，呈S形。
（1）上段：相当于血液PO2在60~100mmHg之间时的Hb氧饱和度，其特点是曲线较平坦，表明在此范围内PO2对Hb饱和度或血氧含量影响不大。
当PO2从100mmHg下降到60mmHg时，Hb氧饱和度为90%，血氧含量下降并不多。
（2）中段：相当于血液PO2在40~60mmHg之间时的Hb氧饱和度，其特点是曲线较陡。
可以反映安静状态下血液对组织的供O2情况。
（3）下段：相当于血液PO2在15~40mmHg 之间时的Hb氧饱和度，其特点是曲线最为陡直，表明血液PO2发生较小变化即可导致Hb氧饱和度的明显改变。
可以反映血液供O2的储备能力。
3. 影响氧解离曲线的因素（1）血液pH和PCO2：血液pH降低或PCO2升高时，Hb对O2的亲和力降低，P50增大，曲线右移；而pH升高或PCO2降低时，则Hb对O2的亲和力增加，P50降低，曲线左移。
血液酸度和PCO2对Hb与O2的亲和力的这种影响称为波尔效应。
（2）温度：温度升高时，Hb对O2的亲和力降低，P50增大，氧解离曲线右移，促进O2的释放；而温度降低时，曲线左移，不利于O2的释放而有利于结合。
（3）红细胞内2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）：2，3-DPG浓度升高时，Hb对O2的亲和力降低，P50增大，氧解离曲线右移；反之，曲线左移。
气体在血液中的运输.
气体在血液中的运输肺泡扩散入血液的O2必须通过血液循环运送到各组织，从组织扩散入血液的CO2也必须由血液循环送到肺泡。
因此，气体在血液中的运输是实现肺换气和组织换气的重要环节。
O2和CO2在血液中的运输形式有两种，即物理溶解和化学结合。
其中物理溶解的量较少，化学结合为主要运输形式。
由于进入血液的气体必须先溶解，才能进行化学结合，同样结合状态的气体也要先溶解于血液，才能从血液中逸出。
所以虽然物理溶解的量少，但却是气体实现化学结合的必要环节。
一、氧的运输血液中以物理溶解形式存在的O2量仅占血液总O2含量的1.5%左右，化学结合的约占98.5%。
扩散入血液的O2进入红细胞后，与红细胞内的血红蛋白（Hb）结合，以氧合血红蛋白（HbO2）的形式运输。
（一）Hb和O2结合的特征1．快速性和可逆性血红蛋白与O2的结合反应快，可逆，主要受PO2的影响。
当血液流经PO2高的肺部时，血液中的O2扩散入红细胞后，与红细胞内的血红蛋白（Hb）结合，形成氧合血红蛋白（oxyhemoglobin，HbO2）；当血液流经PO2低的组织，氧合血红蛋白迅速解离，释放出O2，成为去氧血红蛋白（deoxyhemoglobin，Hb），可用下式表示：2222PO PO Hb O HbO −−−→+←−−−高低2．是氧合而非氧化 Fe 2+与O 2结合仍是二价铁，所以，该反应是氧合反应，而不是氧化反应。
3．血红蛋白与O 2结合的量 血液含氧的程度通常用血氧饱和度表示。
在足够PO 2下，1g Hb 可以结合1.34～1.39ml O 2。
如果按正常成年人血液中的血红蛋白浓度为150g/L 计算，100ml 血液中，Hb 所能结合的最大O 2量应为201ml/L 。
Hb 所能结合的最大O 2量称为Hb 的氧容量，简称为血氧容量；而实际结合的O 2量称为Hb 的氧含量，简称血氧含量；血氧含量占血氧容量的百分比称为血氧饱和度。
（二）氧解离曲线及影响因素氧解离曲线是表示血液PO 2与血氧饱和度关系的曲线。
生理学：气体在血液中的运输
H+ 外周化学感受器
吸
加
中枢化学感受器
强
PO2 外周化学感受器
呼吸中枢（-）
1．CO2的影响
CO2刺激呼吸是通过两条途径实现的，一是通过刺激中枢化学感受器再兴奋呼吸 中枢：二是刺激外周化学感受器，冲动窦神经和迷走神经传入延髓呼吸有关疑团， 反射性地使呼吸加深、加快，增加肺通气。但两条途径中前者是主要的。
(三)氧与 Hb的结合对CO2运输的影响
图 中 的 A 点 是 静 脉 血 PO2 5.32kPa(40mmHg) ，
PCO2 6kPa(45mmHg) 时 的 CO2含量， 约为 52ml% ； B 点 是 动 脉 血 PO2 13.3kPa(100mmHg) ，
PCO2 5.32kPa(40mmHg) 时 的 CO2 含 量 ， 约 为 48ml%， 血 液 流 经 肺 时 通
第三节 气体在血液中的运输
一、 O2和CO2血液中存在的形式
O2和CO2都以两种形式存在于血液： 物理溶解的和化学结合的。
氧和二氧化碳在血液中存在的形式
氧气
物理溶解 1.5%-------形成氧分压 化学结合 98.5%------形式：氧合血红蛋白
二氧化碳
物理溶解 5%-------- 形成CO2分压 化学结合 95%---------形式 HCO3-（为主）
（二）二氧化碳解离曲线
二氧化碳解离曲线
（carbon dioxide dissociation curve）是表示血液中CO2含量
与 PCO2 关 系 的 曲 线 。 与 氧 离 曲 线 不 同 ， 血 液 CO2 含 量 随 PCO2 上 升 而 增 加 ， 几 乎 成 线 性关系而不是S形，而且没有 饱和点。
气体在血液中的运输
第三节气体在血液中的运输经肺换气摄取的02通过血液循环被运输到机体各器官组织供细胞利用；由细胞代产生的C02经组织换气进入血液后，也经血液循环被运输到肺部排出体外。
因此，02和C02的运输是以血液为媒介的。
，02和C02都是以物理溶解和化学结合两种形式存在于血液中。
根据Henry定律，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。
温度为380C时，1个大气压下，02和C02在100ml血液中溶解的量分别为2.36ml和48ml。
按此计算，动脉血P02为100mmHg，每100ml血液含溶解的02 0.31ml；静脉血P C02为46mmHg，每100ml血液含溶解的C02 2.9ml。
安静状态下，正常成年人心输出量约5L/min，因此，物理溶解于动脉血液中的02流量仅约15ml/min，物理溶解于静脉血液中的C02流量约为145ml/min。
然而，安静时机体耗氧量约250ml/min，C02生成量约200ml/min。
显然，单靠物理溶解形式来运输02和C02是不能适应机体代需要的。
实际上，机体在进化过程中形成了非常有效的02和C02的化学结合运输形式。
如表5-4所示，血液中的02和C02，主要以化学结合的形式存在，而物理溶解的02和C02所占比例极小；化学结合可使血液对02的运输量增加约65至140倍，对C02的运输量增加近20倍。
.. .专虽然血液中以物理溶解形式存在的02和C02很少，但很重要，因为必须先有溶解才能发生化学结合。
在肺换气或组织换气时，进入血液的02和C02都是先溶解在血浆中，提高各自的分压，再出现化学结合；02和C02。
从血液释放时，也是溶解的先逸出，使各自的分压下降，然后化学结合的02和C02，再分离出来，溶解到血浆中。
物理溶解和化学结合两者之间处于动态平衡。
下面主要讨论02和C02的化学结合形式的运输。
一、氧的运输血液中以物理溶解形式存在的02量仅占血液总02含量的1.5%左右，化学结合的约占98.5%。
气体在血液中的运输
CO2透过血-脑屏障 CO2透过血透过血
3. CO2、H+和低O2对呼吸运动的调节 (1)CO (1)CO2：
↑1％时→呼吸开始加深； 呼吸开始加深； ↑4％ 呼吸加深加快,肺通气量↑ ＰCO2 ↑4％时→呼吸加深加快,肺通气量↑1倍 ↑6％ ↑6％时→肺通气量可增大6-7倍; 肺通气量可增大6 ↑7％以上→呼吸减弱=CO 麻醉。 ↑7％以上→呼吸减弱=CO2麻醉。 ↓→呼吸减慢 呼吸减慢（ ＰCO2↓→呼吸减慢（过度通气后可发生呼吸暂 停）。
运输形式: 运输形式: 物理溶解:气体直接溶解于血浆中。 （一）物理溶解:气体直接溶解于血浆中。 特征:①量小； 特征: 量小； 溶解量与分压呈正比： ②溶解量与分压呈正比： （二）化学结合:气体与某些物质进行化学结 化学结合: 合。 特征:量大,是主要运输形式。 特征:量大,是主要运输形式。
动态平衡 物理溶解 化学结合
机制: 机制:
ＰCO2↑
透过血脑屏障进入脑脊液: CO2透过血脑屏障进入脑脊液:
CO2＋H2O→H2CO3→H+＋HCO3-
中枢化学感受器+ 延髓呼吸中枢+ 呼吸加深加快
外周化学感受器+
(2)[H (2)[H+]: ]↑→呼吸加强 [H+]↑→呼吸加强 ]↓→呼吸抑制 [H+]↓→呼吸抑制 ]↑→呼吸抑制 [H+]↑→呼吸抑制 机制:类似CO 机制:类似CO2。 特点: 特点: ①主要通过刺激外 周化学感受器而引起的； ]↑对呼吸的 ②[H+]↑对呼吸的 调节作用＜ 调节作用＜PCO2↑； ]↑↑→呼吸↑→CO 排出过多→ 呼吸↑→ ③∵[H+]↑↑→呼吸↑→CO2排出过多→PCO2↓
→限制了对呼吸的加强作用→呼吸抑制甚至停止。 限制了对呼吸的加强作用→呼吸抑制甚至停止。
气体在血液中的运输
.气体在血液中的运输．气体在血液中的运输肺泡扩散入血液的O必须通过血液循环运送到各组织，从组织2扩散入血液的CO也必须由血液循环送到肺泡。
因此，气体在血液2中的运输是实现肺换气和组织换气的重要环节。
O和CO在血液中22的运输形式有两种，即物理溶解和化学结合。
其中物理溶解的量较少，化学结合为主要运输形式。
由于进入血液的气体必须先溶解，才能进行化学结合，同样结合状态的气体也要先溶解于血液，才能从血液中逸出。
所以虽然物理溶解的量少，但却是气体实现化学结合的必要环节。
一、氧的运输血液中以物理溶解形式存在的O量仅占血液总O含量的1.5%22左右，化学结合的约占98.5%。
扩散入血液的O进入红细胞后，与2红细胞内的血红蛋白（Hb）结合，以氧合血红蛋白（HbO）的形式2运输。
（一）Hb和O结合的特征2 1．快速性和可逆性血红蛋白与O 的结合反应快，可逆，主要2受PO的影响。
当血液流经PO高的肺部时，血液中的O扩散入红222细胞后，与红细胞内的血红蛋白（Hb）结合，形成氧合血红蛋白（oxyhemoglobin，HbO）；当血液流经PO低的组织，氧合血红蛋22白迅速解离，释放出O，成为去氧血红蛋白（deoxyhemoglobin，2，可用下式表示：）HbPO高????2HbOHb?O????22PO低22+与O结合仍是二价铁，所以，该反．是氧合而非氧化 Fe22应是氧合反应，而不是氧化反应。
3．血红蛋白与O结合的量血液含氧的程度通常用血氧饱和2度表示。
在足够PO下，1g Hb可以结合1.34～1.39ml O。
如果按22正常成年人血液中的血红蛋白浓度为150g/L计算，100ml血液中，Hb所能结合的最大O量应为201ml/L。
Hb所能结合的最大O量称22为Hb的氧容量，简称为血氧容量；而实际结合的O量称为Hb的2氧含量，简称血氧含量；血氧含量占血氧容量的百分比称为血氧饱和度。
（二）氧解离曲线及影响因素氧解离曲线是表示血液PO与血氧饱和度关系的曲线。
气体在血液中的运输
CO2的运输
物理溶解 （5％） CO2的运输 化合结合 （95％） 碳酸氢盐形式 （88％） 氨基甲酸血红蛋白 （7％ ）
总结
结合成碳酸氢盐进行运输（约占8Байду номын сангаас％）
当血液流经组织时反应正方向进行， 在肺部，反方向进行。 （了解）在此反应过程中红细胞内 碳酸氢根浓度不断增加，碳酸氢根 便顺浓度梯度红细胞膜扩散进入血 浆。红细胞负离子的减少应伴有同 等数量的正离子的向外扩散，才能 维持电平衡。可是红细胞膜不允许 正离子自由通过，小的负离子可以 通过，于是，氯离子便由血浆扩散 进入红细胞，这一现象称为氯离子 转移。在红细胞膜上有特异的 HCO3—CI-载体，运载这两类离子跨 膜交换。这样，碳酸氢根便不会在 红细胞内堆积，有利于反应向右进 行和CO2的运输。
PO2高
PO2低
HbO2(鲜红色)
衡量血红蛋白结合氧的能力指标
• HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈紫蓝色 • 当血液中去氧Hb含量超过50g/L时，则皮肤，黏膜 呈青紫色，称为发绀（人体缺氧的标志） • Hb还可与CO结合，生成一氧化碳血红蛋白（HbCO）， 呈樱桃红色。由于Hb与CO的结合能力是O2的210倍， 故CO中毒时，O2很难与Hb结合，引起机体缺O2。
1， E 2， C
习题 • 3，关于气体在血液中的运输的叙述，下列哪项是 错误的（ ） • A，O2和CO2都以物理溶解和化学结合两种形式存在 于血液 • B，O2的结合形式是氧合血红蛋白 • C，Hb与O2结合反应迅速，可逆，需要酶参与 • D，CO2的主要是以碳酸氢盐形式来运输的 • E,CO2和Hb的结合无需酶的催化
总结
• 1，哪两种运输形式，主要的运输形式是什么？ • 2，氧气运输的特点，血红蛋白与氧结合的特点 • 3，二氧化碳结合成碳酸氢盐进行运输的过程及反应式
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物理溶解
（5％）
CO2的运输
碳酸氢盐形式
化合结合 （88％）
（95％） 氨基甲酸血红蛋白
总
（7％ ）
结
结合成碳酸氢盐进行运输（约占88％）
当血液流经组织时反应正 方向进行，在肺部，反方 向进行。 （了解）在此反应过程中 红细胞内碳酸氢根浓度不 断增加，碳酸氢根便顺浓 度梯度红细胞膜扩散进入 血浆。红细胞负离子的减 少应伴有同等数量的正离 子的向外扩散，才能维持 电平衡。可是红细胞膜不 允许正离子自由通过，小 的负离子可以通过，于是， 氯离子便由血浆扩散进入 红细胞，这一现象称为氯 离子转移。在红细胞膜上 有特异的HCO3—CI-载体， 运载这两类离子跨膜交换。
O2的运输
物理溶解形式运输O2量约为1.5％， 98.5％的O2与Hb（血红蛋白）化学结 合形成氧合血红蛋白（HbO2）运输。
Hb与O2结合的特征 衡量血红蛋白结合氧的能力指标
Hb与O2结合的特征
反应迅速，可逆，不需要酶参与
该反应是氧合而不是氧化：因为Hb中的亚铁 离子与氧气结合后仍是亚铁离子（Fe2+化合
氨基甲酸血红蛋白的形式运输（7％）
在组织中 HbNH2+CO2
肺
HbNHCOOH
HbNHCOO－ ＋H＋
发绀
发绀，或称紫绀，是因在接近皮肤表面的血管出现脱氧后的 血红蛋白，令皮肤带青色的征状。发绀可以是在手指，包 括指甲，及其他四肢部位（称为“末梢性发绀”），或是 在嘴唇及面部（称为“中心性发绀”）。
习题
3，关于气体在血液中的运输的叙述， 下列哪项是错误的（ ）
A，O2和CO2都以物理溶解和化学结合
两种形式存在于血液
B，O2的结合形式是氧合血红蛋白
C，Hb与O2结合反应迅速，可逆，需
要酶参与
C
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气体在血液中的运输
By 闫老师
气体在血液中的运输
O2的运输
ABC
气体在血液中 的运输形式
CO2的运 输
运输形式
（一）物理溶解:气体直接溶解于血浆中。
特征:①量小； ②溶解量与分压呈正比：
（二）化学结合:气体与某些物质进行化学结合。
特征:量大,是主要运输形式。
物理溶解较少，但它是化学结合的前提（进入血液的气体必须先 溶解，然后才能结合；气体释放时也必须从化学结合状态解离成 溶解状态，然后才能离开血液）
PO2
价未变）高
PO2 低
Hb + O2
HbO2(鲜红色)
衡量血红蛋白结合氧的能力指标
HbO2呈鲜红色，去氧Hb呈紫蓝色 当血液中去氧Hb含量超过50g/L时，则
皮肤，黏膜呈青紫色，称为发绀（人 体缺氧的标志） Hb还可与CO结合，生成一氧化碳血红 蛋白（HbCO），呈樱桃红色。由于
CO2的运输
总结
1，哪两种运输形式，主要的运输形式是什么 ？
2，氧气运输的特点，血红蛋白与氧结合的特 点
3，二氧化碳结合成碳酸氢盐进行运输的过程 及反应式
习题
1，下列部位中，O2分压最高的部位是 （）
A、动脉血 B、静脉血 C、组织细胞
D、毛细血管 E、肺泡气
2，在血液中CO2运输的主要形式是 （1E，
）
2， C