氣體在血液中的運輸
從肺泡擴散入血液的O2必須通過血液迴圈運送到各組織,從組織散入血液的CO2的也必須由血液迴圈運送到肺泡。下述O2和CO2在血液中運輸的機制。
一、氧和二氧化碳在血液中存在的形式
O2和CO2的都以兩種形式存在於血液:物理溶解的和化學結合的。
氣體在溶液中溶解的量與分壓和溶解度成正比,和溫度成反比。溫度38℃時,1個大氣壓(760Hg,101.08kPa)的 O2和 CO2和在100ml血液中溶解的量分別是2.36ml和48ml。按此計算,靜脈血 PCO2和為6.12kPa(46mmHg),則每100ml血液含溶解的CO2為(48×6.12)/101.08=2.9ml;動脈血PO2為13.3kPa(100mmHg),每100ml血液含溶解的O2為(2.36×13.3)/101.08=0.31ml。可是,血液中實際的O2和O2為CO2含量比這數字大得多(表5-4),以溶解形式存在的O2、CO2比例極少,顯然單靠溶解形式來運輸O2、CO2不能適應機體代謝的需要。例如,安靜狀態下人體耗O2量約為250ml/min,如只靠物理溶解的O2來提供,則需大大提高心輸出量或提高肺泡內的PO2,這對機體極其不利,所幸在進化過程中形成了O2、CO2為極為有效地化學結合的運輸形式,大大減輕了對心臟和呼吸器官的苛求。
表5-4血液O2和CO2的含量(ml/100ml 血液)
| 物理溶解的 | 動脈血 | 合計 | 物理溶解的 | 混合靜脈血 | 合計 |
O2 | 0.31 | 20.0 | 20.31 | 0.11 | 15.2 | 15.31 |
CO2 | 2.53 | 46.4 | 48.93 | 2.91 | 50.0 | 52.91 |
雖然溶解形式的O2、CO2很少,但也很重要。因為在肺或組織進行氣體交換時,進入血液的O2、CO2都是先溶解,提高分壓,再出現化學結合;O2、CO2從血液釋放時,也是溶解的先逸出,分壓下降,結合的再分離出現補充所失去的溶解的氣體。溶解的和化學結合的兩者之間處於動態平衡。
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