大学精品课件：气体运输.ppt

1、第三节 气体在血液中的运输 Transport of O2 and CO2 in the Blood,一、 O2和CO2在血液中存在的形式 形式： 物理溶解 化学结合 （ 分压） （张力） 血液 肺泡O2 溶解状 化学结合状 组织O2 组织CO2 溶解状 化学结合状 肺泡CO2,实际上： 动脉血O2 含量约为 20 ml / 100 ml而不是0.31 故O2 总运输量中 物理溶解形式占 1.5 %， 化学结合形式占 98.5 % About 98.5 percent of O2 is transported in the form of chemical combination with H

2、b in the red blood cells, About 1.5% of O2 is transported in the dissolved state in the water of the plasma and the cells,静脉血CO2含量约为 53 ml / 100 ml而不是2.91 故CO2 总运输量中 物理溶解形式占 5.8% 化学结合形式占 94.2% only 5.8 percent of all CO2 is transported in dissolved state . About 94.2 percent of CO2 is transported in

3、 the form of chemical combination 血液中的气体绝大多数是以化学结合的形式存在和运输的,虽然溶解形式的O2 、 CO2很少，对气体运输意义不大，但对气体交换至关重要，因为: 肺和组织进行气体交换时，进入血液的O2 、 CO2都是先溶解提高分压形成化学结合的方式 ; O2 、 CO2从血液释放时，也是溶解的先溢出（或扩散）分压下降化学结合形式的气体再解离为溶解形式的气体,二、 氧的运输,物理溶解方式 1.5 % 化学结合方式 98.5 % O2 肺血液溶解O2 组织 HbO2,(一) Hb (hemoglobin)分子结构 由一个珠蛋白和四个血红素组成 每个珠蛋白

4、由两条和两条肽链组成 每条肽链结合一个血红素 每个血红素含一个Fe + 每个Fe +可与一分子O2结合 Each Fe2+ carrying one molecule of O2 所以，一分子Hb可与四分子O2结合成为氧合血红蛋白 One molecule of hemoglobin can bind with 4O2,Hb 的4个亚单位之间和亚单位内部由盐键连接 Hb 与 O2的结合或解离将影响盐键的形成（解离时）或断裂（结合时），使Hb的构型发生改变， Hb与O2的亲和力也发生改变 氧离血红蛋白：紧密型（T型 ，盐键形成） 氧合血红蛋白：疏松型（R型，盐键断裂） 原因：氧与T型 Hb的Fe

5、 +结合后， Fe +的电子自旋状态改变，则盐键断裂， T型 Hb变为R型，而R型Hb对O2的亲和力逐步增加， R型Hb对O2的亲和力为T型的数百倍， 反之，氧与R型Hb解离时， R型 Hb变为T型，Hb对O2的亲和力逐步减弱,（二）Hb与O2结合的特征 1. 反应快，可逆，不需酶催化，受PO2影响 Hb（去氧血红蛋白） HbO2 （氧合血红蛋白） PO2高（肺） Hb + O2 HbO2 (暗红） PO2低（组织） （鲜红） 2 . Fe2+与O2结合为氧合（oxygenation），不是氧化 反应（oxidation），因结合后铁仍为二价铁,3. 1分子Hb结合4分子O2， Hb 的分子量

6、为64000 67000道尔顿 所以1g Hb可携带1.34 1.39 ml 氧 a. Hb氧容量 Oxygen capacity 或血氧容量： 100ml血液中， Hb所能结合的最大O2量 Oxygen capacity : It is the maximum volume of oxygen that can be carried by per 100 milliliter of blood 1.34 15g = 20.1 （ml / 100ml血液） b. Hb氧含量 Oxygen content或血氧含量： 100ml血液中， Hb实际结合的O2量 Oxygen content : I

7、t is the actual volume of oxygen that is carried by 100 ml of blood,c. Hb氧饱和度 Oxygen saturation或血氧饱和度： 氧含量/氧容量 Oxygen saturation := 100% d. Cyanosis（紫绀，发绀）,oxygen content,oxygen capacity,一氧化碳中毒： CO和血红蛋白上氧的结合位点相结合， CO和血红蛋白的亲和力是O2的250倍 Combination of Hemoglobin with Carbon Monoxide - Displacement of O

8、xygen CO competes for the same binding sites in the Hb with O2 (competitive inhibition ) The affinity of Hb for CO is about 250 times as great as for O2.,三、 二氧化碳的运输 Transport of Carbon Dioxide in The Blood,（一） CO2的 运输形式 物理溶解占 5.5 %. Only 5.5 percent of all CO2 is transport in dissolved state . 化学结合占

9、 94.5 % 1.碳酸氢盐形式 占总运输量的 87 % 左右 CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+ 红细胞内CA催化，反应加快5000倍（双向催化）,CA PCO2 时，在组织 CA PCO2 时，在肺,2 . 形成氨基甲酸Hb（ CO2与Hb上的氨基结合） 占总运输量的 7 %左右，可逆，快，无酶催化 HbNH2O2 + H+ + CO2 HHbNHCOOH + O2 在组织，HbO2 (酸性强）解离出 O2 ，变为Hb（酸性弱，易于结合H+使反应向右进行） 在肺HbO2多(酸性强），易于促使H+ 和 CO2 释放和解离，使反应向左进行,在组织,在肺,（二） CO2解离曲线

10、 carbon dioxide dissociation curve a. 概念： 是表明PCO2 与CO2含量关系曲线 血中CO2含量随 PO2的升高而增加 Concept: The curve showing the dependence of total blood CO2 in all forms on PCO2. b. 呈线性关系，无饱和现象 c. 不同 PO2 时的CO2解离曲线位置不同， PO2升高时右移 PO2降低时左移,(三) O2与Hb结合对CO2运输的影响 何尔登效应 Haldane effect : O2与Hb结合促使 CO2释放的效应称为何尔登效应 机制： PO2高时

11、（在肺）HbO2多，其酸性强，不易与H+ 和 CO2结合形成氨基甲酸Hb PO2低时（在组织）Hb多，其酸性弱，易与H+ 和 CO2结合形成氨基甲酸Hb,意义： a. 在组织细胞HbO2Hb+O2，有利于将细胞代谢产生的CO2和H+结合和运输到排泄器官 b. 在肺部，Hb+O2HbO2，有利于Hb释放CO2和H+，有利于CO2排出体外,组织 血浆 红细胞,CO2,CO2,CO2,CO2,碳酸酐酶,H2CO3,HCO3- H+,KHCO3 Cl -,H2O,HHb,HHb CO2,CO2,K+ Hb,KHbO2,O2,O2,O2,Cl -,HCO3-,Na+,NaHCO3,肺泡 血浆 红细胞,CO2,CO2,CO2,CO2,碳酸酐酶,H2CO3,HCO3- H+,KHCO3 Cl -,H2O,HHb,HHb CO2,CO2,K+ Hb,KHbO2,O2,O2,O2,Cl -,HCO3-,Na+,NaHCO3,O2,O2,O2,