影响氧离曲线的因素

影响氧离曲线的因素
表示氧分压与血氧饱和度关系的曲线以氧分压PO2值为横坐标相应的血氧饱和度为纵坐标称为氧解离曲线oxygen dissociation curve或简称氧离曲线。

1氧离曲线的上段相当于PO27.98-13.3kPa60-100mmHg即PO2较高的水平可以认为是Hb与O2结合的部分。

这段曲线较平坦表明PO2的变化对Hb氧饱和度影响不大。

例如PO2为13.3kPa100mmHg时相当于动脉血PO2Hb氧饱和度为97.4血O2含量约为19.4ml如将吸入气PO2提高到19.95kPa150mmHgHb氧饱和度为100只增加了2.6 这就解释了为何VA/Q不匹配时肺泡通气量的增加几乎无助于O2的摄取反之如使PO2下降到9.31kPa70mmHgHb氧饱和度为94也不过只降低了3.4。

因此即使吸入气或肺泡气PO2有所下降如在高原、高空或某些呼吸系统疾病时但只要PO2不低于7.98kPa60mmHgHb氧饱和度仍能保持在90以上血液仍可携带足够量的O2不致发生明显的低血氧症。

2氧离曲线的中段该段曲线较陡相当于PO25.32-7.98kPa40-60mmHg是HbO2释放O2的部分。

PO25.32kPa40mmHg 相当于混合静脉血的PO2此时Hb氧饱和度约为75血O2含量约14.4ml也即是每100ml血液流过组织时释放了5mlO2。

血液流经组织液时释放出的O2容积所占动脉血O2含量的百分数称为O2的利用系数安静时为25左右。

以心输出量5L计算安静状态下人体每分耗O2量约为250ml。

3氧离曲线的下段相当于PO22-532kPa15-40mmHg也是H bO2与O2解离的部分是曲线坡度最陡的一段意即PO2稍降HbO2就可大大下降。

在组织活动加强时PO2可降至2kPa15mmHgHbO2进一步解离Hb氧饱和度降至更低的水平血氧含量仅约4.4ml这样每100ml血液能供给组织15mlO2O2的利用系数提高到75是安静时的3倍。

可见该段曲线代表O2贮备。

Hb与O2的结合和解离可受多种因素影响使氧离曲线的位置偏移亦即使Hb对O2的亲和力发生变化。

通常用P50表示Hb对O2的亲和力。

P50是使Hb氧饱和度达50时的PO2正常为3.52kPa26.5mmHg。

P50增大表明Hb 对O2的亲和力降低需更高的PO2才能达到50的Hb氧饱和度曲线右移P50降低指示Hb对O2的亲和力增加达50Hb氧饱和度所需的PO2降低曲线左移。

影响Hb与O2亲和力或P50的因素有血液的Ph、PCO2、温度和有机磷化物。

1.Hb与PCO2的影响pH降低或升PCO2升高Hb对O2的亲和力降低P50增大曲线右移pH升高或PCO2降低Hb对O2的亲和力增加P50降低曲线左移。

酸度对Hb氧亲和力的这种影响称为波尔效应Bohreffect 网。

波尔效应的机制与pH改变时hb构型变化有关。

酸度增加时H与Hb多肽链某些氨基酸残基的基团结合促进盐键形成促使Hb分子构型变为T型从而降低了对O2的亲和力曲线右移酸度降低时则促使盐键断裂放出HHb变为R型对O2的亲和力增加曲线左移。

PCO2的影响一方面是通过PCO2改变时pH 也改变间接效应一方面也通过CO2与Hb结合而直接影响Hb与O2的亲和力不过后一效应极小。

波尔效应有重要的生理意义它既可促进肺毛细血管的氧合又有利于组织毛细血管血液释放O2.当血液流经肺时CO2从血液向肺泡扩散血液PCO2下降【H+】也降低均使Hb对O2的亲和力增加曲线左移在任一PO2下Hb氧饱和度均增加血液运O2量增加。

当血液流经组织时CO2从组织扩散进入血液血液PCO2和【H+】升高Hb对O2的亲和力降低曲线右移促使HbO2解离向组织释放更多的O2 。

2.温度的影响温度升高氧离曲线右移促使O2释放温度降低曲线左移不利于O2的释放。

临床低温麻醉手术时应考虑到这一点。

温度对氧离曲线的影响可能与温度影响了H活度有关。

温度升高H活度增加降低了Hb 对O2的亲和力。

当组织代谢活跃是局部组织温度升高CO2和酸性代谢产物增加都有利于Hb02解离活动组织可获得更多的O2以适应其代谢的需要。

3.23-二磷酸甘油酸红细胞中含有很多有机磷化物特别是23-二磷酸甘油酸2.3-diphospoglycericacid23-DPG在调节Hb和O2的亲和力中起重要作用。

23-DPG浓度升高Hb对O2亲和力降低氧离曲线右移23-DPG浓度升降低Hb对O2的亲和力增加曲线左移。

其机制可能是23-DPG与Hbβ链形成盐键促使Hb变成T型的缘故。

此外23-DPG可以提高【H+】由波尔效应来影响Hb对O2的亲和力。

23-DPG是红细胞无氧糖酵解的产物。

高山缺O2糖酵解加强红细胞23-DPG增加氧离曲线右移有利于O2的释放曾认为这可能是能低O2适应的重要机制。

可是这时肺泡PO2也降低红细胞内过多的23-DPG也妨碍了Hb与O2的结合。

所以缺O2时23-DPG使氧离曲线右移是否有利是值得怀疑的。

4.Hb自身性质的影响除上述因素外Hb与O2的结合还为其自身性
质所影响。

Hb的Fe2氧化成Fe3失去运O2能力。

胎儿Hb和O2的亲和力大有助于胎儿血液流经胎盘时从母体摄取O2.异常Hb也降低运O2功能。

CO与Hb结合占据了O2的结合位点HbO2下降。

CO与Hb的亲和力是O2的250倍这意味着极低的PCOCO就可以从HbO2中取代O2阻断其结合位点。

此外CO还有一极为有害的效应即当CO与Hb分子中某个血红素结合后将增加其余3个血红素对O2的亲和力使氧离曲线左移妨碍O2的解离。

所以CO中毒既妨碍Hb与O2的结合又妨碍O2的解离危害极大。

总之血液Hb的运O2量可受多种因素影响包括PO2、Hb本身的性质和含量、pH、PCO2、温度、23-DPG和CO等pH降低PCO2升高温度升高23-DPG 增高氧离曲线右移pH升高PCO2、温度、23-DPG降低和CO中毒曲线左移。