导图社区 考研生理 O2&CO2的运输
考研生理学--O2&CO2的运输 ,O2主要通过化学结合运输;CO2也是!动脉血PCO2是维持人体呼吸兴奋最重要的生理因素。
编辑于2023-06-06 19:54:17 四川省O2&CO2的运输
O2的运输
物理溶解--极少(1.5%--量不大,但功能大!先溶解,才有结合、释放)--取决于气体分压差
PO2高→溶解多--CO中毒→高压氧舱(使血液中溶解的O2↑)
组织需O2时,Hb先将O2释放入血浆中溶解!--氧分压的来源!
化学结合--98.5%
血红蛋白+氧→氧合血红蛋白
反应快速可逆,不需要酶催化,PO2↑→结合得多
氧合≠氧化,若是Fe3+→丧失结合O2的能力(高铁血红蛋白症)
1分子Hb--4分子O2(“全或无”式结合)
Hb结合1分子O2后,构象由T(紧密)型→R(疏松)型--促进另外3个位点结合O2
所以氧离曲线呈“S”型(而不是直线)--Hb的变构效应(“全或无”--一结合则全都结合)
血氧容量≈Hb氧含量--血氧饱和度≈Hb饱和度(血浆中溶解的氧极少,可忽略不计)
100ml血液含15gHb,1gHb最多可结合1.39mlO2(实际Hb氧饱和度<100% → 则最终1.34ml,∴100ml血液氧容量=1.34*15=20.1ml
血氧含量
血氧饱和度
紫绀
HbO2:鲜红色,Hb:紫蓝色。当血液中Hb>5g/100ml--发绀(5g--当100ml血液中Hb1/3未携带O2时→发绀)
缺氧一般会发绀(例外:严重贫血--总数不够;CO中毒—CO使Hb结合O2而不释放)
类比:等张溶液一定等渗,但等渗不一定等张
发绀往往是缺氧的表现,而缺氧太重--不发绀
发绀不一定由于缺氧(eg.高原--RBC(Hb)增多、严重低温—Hb结合O2而不释放)
分类
真性发绀(血液中还原Hb↑)
中央性~
周围性~
混合性~
血液中存在异常血红蛋白衍生物(亚硝酸盐中毒)
氧离曲线
上段(60~100)
PaO2<60mmHg:定义为呼衰;只要PO2 ≥60mmHg,血氧饱和度就能维持在90%以上
*COPD家庭氧疗目的:维持PaO2 ≥60mmHg
*呼衰临界值:PaO2=60mmHg
PaO2=60mmHg时,Hb结合O2已经饱和,后面继续增加不是“结合”而是“溶解”--PO2↑→溶解↑
中段(40~60)
安静生理状态:人体不同组织(的微循环)对单位容积血液中O2摄取的比例(O2的利用系数)不同
股静脉(PO2=40mmHg)和股动脉(PO2=100mmHg)的PO2相差60,然而血氧饱和度只相差约25%--微循环对氧气的摄取比例(氧气利用系数/摄氧率)小
静脉(混合)血血氧饱和度75%--少了25%--未携带氧的Hb约占1/4--尚未达到发绀(1/3)的水平!--正常人不发绀
而冠脉循环(70%)和脑循环(占全身氧耗20%)不同,摄氧率高于其他(eg.骨骼肌)--“有心肌梗死而无骨骼肌梗死”
下段(15~40)
运动状态
代表血液在组织释放O2储备(组织耗O2↑→O2释放↑)
O2释放的动力--组织细胞膜内外的PO2分压差!
跑步→骨骼肌耗氧→组织细胞内PO2↓→分压差↑→O2释放↑(O2进入组织取决于组织细胞内PO2,而不是毛细血管内PO2!)
跑步→组织细胞PO2↓(跑步所致嘴唇发绀)
“储备”:伴随代谢水平↑(组织细胞PO2↓)→中段变长、下段变短(曲线更陡!)
中下段的“陡”:严重缺氧→轻微改善肺通气(PO2↑)→显著↑↑血O2饱和度
*上段--结合;中段--交换;下段--储备
影响因素
*P50增大—曲线右移(需要更高的氧分压才能达到同样的氧饱和度)
PCO2/PH
PCO2/H+↑抑制Hb和O2结合--波尔效应
组织细胞内(代谢微产物堆积--PCO2↑&[H+]↑,需用O2)则曲线右移--释放O2↑
*宁酸勿碱
呼吸系统疾病:pH <7.2才补碱
DKA:pH <7.1 / HCO3- <5才补碱
PO2↑抑制Hb和CO2/H+结合--何尔登效应
肺内(血液入肺是为了速速结合O2后出肺)则曲线左移--亲和力升高:HbCO2 + O2 → HbO2 + CO2(氨基甲酰血红蛋白运输CO2的高效性!)
温度
组织代谢↑→温度↑→曲线右移--释放O2↑
低温麻醉(缺氧而不发绀)→Hb对O2亲和力↑--释放O2↓
2,3-二磷酸甘油酸(双刃剑)
一般情况:2,3-DPG↑(说明机体缺氧)→曲线右移--释放O2↑
*慢性缺氧→2,3-DPG↑→右移(亲和力↓)→①释放O2↑;②同时在肺内降低了Hb对O2亲和力→结合O2↓(“没有结合,何谈释放”)
CO(双重危害)
①妨碍结合--竞争结合位点;②妨碍解离--使曲线左移(亲和力↑,阻碍O2释放)
CO中毒时动脉PO2(物理溶解的O2)可能正常(肺换气过程正常)→虽然缺氧但不会刺激呼吸运动 → 无法兴奋化学感受器(∴吸氧治疗时需加入5%CO2)
动脉血O2(氧合Hb)含量↓(妨碍结合!)→静脉PO2(来自HbO2)↓(妨碍解离!)
CO2的运输
O2主要通过化学结合运输;CO2也是!
运输形式
物理溶解--5%
PCO2由高到低:细胞内液 > 组织液 > 组织毛细血管血液 > 静脉血液 > 肺A内的混合静脉血 > 肺泡气 > 呼出气 > 大气
*乙酰唑胺→ 组织PCO2 ↑(阻止CO2 → HCO3-(从组织细胞运出CO2)
化学结合
①血浆/RBC内:碳酸氢盐--88%
红细胞内(含较高浓度碳酸酐酶)
RBC内Hb要么结合O2(--HbO2酸度大--Hb疏松型),要么结合H+(--Hb致密型)
*和碳酸酐酶有关
HCO3-在小管、小肠的吸收
CO2在血液最主要的运输方式—NaHCO3
CO2刺激呼吸的化学感受器(CO2进入细胞 / 脑脊液产生H+)
PaCO2 ↑ → 颈A体、主A体(快)
PaCO2 ↑ → 延髓中枢感受器(慢、强/敏感/主要)(碳酸酐酶含量低)
餐后碱潮
RBC内生成的H+和Hb结合,则HCO3-堆积→顺浓度差外流→CI-内流以平衡电场力--HCO3-—Cl-交换体蛋白--氯转移
餐后碱潮也和碳酸酐酶有关
Hb有氧时(HbO2)酸度大,Hb不结合H+(/CO2);反之则Hb(酸度小)能结合H+(P.167)--Hb与O2结合会影响Hb能不能结合CO2(何尔登~)
H+被Hb结合,而HCO3-留在RBC内,则浓度↑→HCO3-顺浓度差出细胞→HCO3--Cl-转运体将Cl-运入细胞(Cl-转移)
②RBC内:氨基甲酰血红蛋白--7%(占微循环结合CO2的7%)--占肺CO2释放量的17.5%--CO2释放的总比结合的多!
氨基甲酰血红蛋白
反应快速可逆,不需要酶催化
反应向左:去氧Hb结合1个O2,释放2个CO2!(H+=CO2)--组织微循环结合7%→肺释放14%+
3.4%(快)
右心室静脉血入肺,并不能100%氧合;动脉血中存在一定量(<5g/dL)去氧Hb
静脉血入肺,碳酸氢盐/氨基甲酰血红蛋白都是成比例释放CO2、结合O2→氧合Hb
氨基甲酰血红蛋白在肺释放CO2后结合O2的速度比碳酸氢盐快--高效性
CO2解离曲线
动静脉血PO2差60mmHg,而PCO2只差4ml/100ml
动脉血PCO2是维持人体呼吸兴奋最重要的生理因素