氧气的运输

血浆中O2的溶解度极小，以物理溶解形式存在的O2约占血液总氧量的1.5％ ，而以化学结合形式存在的O2约占98.5％ 。

（一）氧与血红蛋白的结合

血红蛋白（Hb）是血液运输O2的载体，O2能与血红蛋白（Hb）结合形成氧合血红蛋白（Hb O2）。O2和Hb的结合有以下几个重要特征：

1．快速性和可逆性 O2和Hb结合能力很强，既能迅速结合，也能迅速解离。是结合还是解离，取决于血液中PO2的高低。当血液流经肺时，肺泡PO2高，O2从肺泡扩散入血液，血中PO2升高，O2与Hb结合，形成Hb O2；当血液流经组织时，组织处PO2低，O2从血液扩散入组织，血液中PO2降低，Hb O2解离，释放出O2而成为去氧血红蛋白（Hb）。以上过程可用下式表示：

2．是氧合非氧化 O2和Hb结合时血红蛋白中的Fe2＋没有发生电荷的转移，故不是氧化反应，而称为氧合。

3．具有饱和性 1分子Hb可以结合4分子O2，1g Hb可结合1.34ml的O2。通常将每升血液中Hb所能结合的最大O2量称为Hb的氧容量（oxygen capacity），而Hb实际结合的O2量称为Hb的氧含量（oxygen content）。Hb氧含量与氧容量的百分比称为Hb的氧饱和度。通常情况下，血浆中溶解O2极少，可忽略不计，因此Hb氧容量、Hb氧含量、Hb氧饱和度可分别视为血氧容量、血氧含量、血氧饱和度。氧容量受Hb浓度的影响，如血红蛋白的浓度为150g／L时，氧容量应为150g／L×1.34ml／g＝201ml／L血液。但实际上，氧含量并非都能达到最大值，其主要受PO2的影响。正常情况下动脉血氧分压较高，氧含量约为194ml／L血液；静脉血氧分压较低，氧含量只有144ml／L血液。以此式计算，动脉血氧饱和度约为98％ ，静脉血氧饱和度约为75％ 。

氧合血红蛋白呈鲜红色，去氧血红蛋白呈紫蓝色。当每升血液中去氧血红蛋白含量达到50g以上时，在毛细血管丰富的表浅部位，如口唇、甲床可出现青紫色，称为发绀（cyanopathy）。出现发绀常表示机体缺氧，但是也有例外，如某些严重贫血患者，因其血液中血红蛋白含量大幅减少，人体虽缺O2，但由于去氧血红蛋白达不到50g／L血液，所以也不出现发绀；反之，红细胞增多的人（如高原性红细胞增多症），血液中血红蛋白含量大大增多，人体即使不缺O2，由于去氧血红蛋白可超过50g／L血液，也可出现发绀。

此外，由于一氧化碳与血红蛋白的亲和力是O2的210倍，因此当一氧化碳中毒时，大量形成一氧化碳血红蛋白（HbCO），使血红蛋白失去与O2结合的能力，也可造成人体缺O2，但此时去氧血红蛋白并不增多，患者可不出现发绀，而是出现一氧化碳血红蛋白特有的樱桃红色。

（二）氧解离曲线及影响因素

1．氧解离曲线 表示PO2与血氧饱和度关系的曲线称为氧解离曲线（oxygen dissociation curve），简称氧离曲线（图5-10），即表示在不同的PO2下Hb和O2结合成Hb O2的解离情况。在一定PO2范围内，血氧饱和度与PO2呈正相关，但并非完全的线性关系，而是呈特殊的“S”形。

（1）曲线上段：相当于PO2在60～100mmHg之间时，此段曲线较为平坦，表示PO2的变化对血氧饱和度影响不大，可认为它是反映Hb与O2结合的部分。PO2等于100mmHg时，血氧饱和度约为98％ ；当PO2降至80mmHg时，血氧饱和度下降很少，为96％ ；PO2降至60mmHg时，血氧饱和度仍可保持在90％ 。氧解离曲线的这一特性使生活在高原地区的人或当呼吸系统疾病时，只要PO2不低于60mmHg，血氧饱和度就可维持在90％以上，从而保证了人体对O2的需要，不致发生明显低氧血症。

图5-10 氧解离曲线及主要影响因素

（2）曲线中段：相当于PO2在40～60mmHg之间时，此段曲线较陡，是反映Hb O2释放O2的部分。PO2在40mmHg时相当于静脉血的PO2，此时氧饱和度为75％ ，氧含量为144ml／L。血液流经组织时，每1L血液释放50ml O2，以心排血量5L计算，能释放250ml O2，可满足机体安静时的耗氧量。

（3）曲线下段：相当于PO2在15～40mmHg之间时，此段曲线陡直，也是反应Hb O2与O2解离的部分。表示在这个范围内，PO2稍有下降氧饱和度就明显下降，说明有较多的氧从氧合血红蛋白中解离出来。氧离曲线的这一特点有利于对低O2环境下的组织细胞供O2。当活动增强时，组织O2耗量增多，PO2可降至15mmHg，当血液流经这样的组织后，血氧饱和度降至20％左右，血氧含量只有44ml／L血液，说明每升血液能供给组织约150ml O2，为安静时的3倍。同时，氧离曲线的这一特点还提示，当动脉血O2分压较低时，只要吸少量的O2，就可以明显提高血氧饱和度和血氧含量。这为慢性阻塞性呼吸系统疾病的低氧血症进行低流量持续吸氧治疗提供了理论依据。

2．影响氧解离曲线的因素 氧解离曲线受许多因素的影响，主要影响因素有血液中PCO2、pH值和温度。PCO2升高、pH值降低、体温升高使氧离曲线右移，即血红蛋白与氧的亲和力降低，有利于氧的释放；反之，曲线左移，血红蛋白与氧的亲和力增加，氧合血红蛋白形成增多。