气体在血液中的运输

血液是运输O₂和CO₂的媒介。经肺换气摄取的O₂通过血液循环运输到机体各器官和组织,供细胞利用;细胞代谢产生的CO₂经组织换气进入血液循环,运输到肺排出体外。

O₂和CO₂均以物理溶解和化学结合两种形式进行运输。根据Henry定律,气体在溶液中溶解的量与其分压和溶解度成正比，与温度成反比。温度为38°C时,1个大气压下,O₂和CO₂在100ml血液中溶解的量分别为2.36ml和48ml。按此计算,动脉血PO2为100mmHg,每100ml血液含溶解的O₂ 0. 31ml;静脉血PCO₂为46mmHg,每100ml 血液含溶解的CO₂ 2. 91ml。安静时,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O2流量仅约15ml/ min ,物理溶解于静脉血液中的CO₂流量约为145ml /min。然而,即使在安静状态下,机体耗O₂量约250m/min, C₂O,生成量约200m/ min;运动时机体的耗O₂量和CO₂生成量将成倍增加。显然,单靠物理溶解的形式来运输O₂和CO₂远不能适应机体的代谢需要。实际上,机体在进化过程中形成了非常有效的O₂和CO₂的化学结合运输形式。由表5.3可见,血液中的O₂和CO₂主要以化学结合形式存在,而物理溶解形式所占比例极小;化学结合可使血液对O₂的运输量增加65~140倍,对CO₂的运输量增加近20倍。

虽然血液中以物理溶解形式存在的O₂和CO₂很少,但很重要,起着'桥梁”作用。在肺换气或组织换气时,进入血液的O₂或CO₂都是先溶解在血浆中,提高其分压,再发生化学结合;O₂或CO₂从血液释放时,也是溶解的先逸出,降低各自的分压,然后化学结合的O₂或CO₂再解离出来,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O₂和CO₂的化学结合形式的运输。

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