4第二节 气体交换与运输

为了给组织供给O2带走CO2，须经过2次气体交换和血液运输：一是肺与血液间的气体交换，称肺交换。另一个是组织与血液间的气体交换，称组织交换。经气体交换后，由血液循环分别运送到组织和肺。一、气体的交换（一）气体交换的动力——分压差

气体分子无论在液体还是气体中，总是从分压高处向分压低处扩散。肺换气是通过肺泡壁和肺毛细血管进行的，组织换气是通过毛细血管壁和细胞膜进行的。之所以能换气是因为血液与肺泡、血液与组织细胞间存在O2和CO2分压差。第二节气体交换与运输（二）肺换气

1、肺泡中的O2进入肺毛细血管的血液中。肺泡中PO2＝102mmHg，而肺毛细血管中由V来的血液中PO2＝40mmHg，因分压差，O2通过呼吸膜扩散入血。PO2=102mmHgO2PO2=40mmHg

肺泡

肺泡壁毛细血管PCO2=40mmHgCO2

PCO2=46mmHg2、血液中CO2进入肺泡。因为肺毛细血管V血中带来的PCO2为46mmHg，而肺泡中PCO2为40mmHg，所以在分压差作用下，血中CO2扩散进入肺泡。经肺换气，血液中PO2提高并排出代谢产物CO2。（三）组织换气：经肺换气后的血液进入左心，再经过A进入全身各组织毛细血管。1、毛细血管中的O2进入组织液。2、组织液中的CO2进入血液。PO2=100mmHgO2PO2=35mmHg

组织毛细血管组织液PCO2=40mmHgCO2

PCO2=45～55mmHg（四）影响气体交换的因素1、分压差：分压差越大，换气速度越快2、呼吸膜面积与厚度：单位时间内气体的扩散量与呼吸膜面积成正比，与厚度成反比。肺和组织内的交换面积都很大，呼吸膜与毛细血管壁的通透性也很大，所以O2、CO2很容易扩散。但是当肺炎、肺泡内有渗出物或间质水肿时，则影响交换面积和通透性。3、通气/血流比值：指每分肺泡通气量与每分肺血流量间的比值（VA/Q）。良好的肺换气需要VA与Q配合比例恰当。正常人安静时为0.84。增大或减小都表明二者匹配不佳，气体交换率低。气体交换后，经血液运走，所以血液循环好，气体交换则正常。二、气体的运输经气体交换后进入血液中的O2、CO2须经血液运输，将O2运到全身，供组织代谢使用，CO2运到肺经呼吸道排出体外。（一）氧的运输1、物理溶解性运输：量少1.5%，常可忽略，但意义重大。O2进入血液后，首先溶解于血液中，然后以极快的速度进入红细胞内与Hb结合；解离时，也是先溶解再逸出。2、化学结合运输：O2与红细胞中的Hb结合运输，约占O2

运输量的98.5%。Hb是一种结合Pr，1分子Hb由1个珠Pr和4个血红素（heme）组成。每个珠Pr有4条链，每条链与1个血红素（由4个吡咯基组成1个环，中心1个Fe2+，与O2结合部位）相连接构成Hb的亚单位。血红蛋白与O2结合有以下特征：（1）反应快、不需E催化，快速疏松结合，是可逆反应，形成氧合血红蛋白（HbO2）。PO2高时(肺)易结合,PO2低时(组织)易解离，即结合程度取决于血中PO2。（2）1个Hb最多与4个O2分子结合；其结合或解离曲线呈S形。1gHb可结合O2的最大量1.39ml（3）Hb减少或失去带O2机能时，都会影响运输O2甚至引起缺O2。当Hb中血红素的Fe2+

→Fe3+时，Hb成为高铁Hb，失去运O2机能，造成组织缺氧。（4）HbO2呈鲜红色，所以A血鲜红色，V血暗红色。若通气↓或肺换气困难，则血中HbO2量↓，Hb量↑，达一定程度时，黏膜出现蓝紫色——发绀。

3、氧离曲线（1）Hb氧含量、Hb氧容量、Hb氧饱和度

Hb氧含量：100ml血液中Hb实际结合O2的量。

Hb氧容量：100ml血液中Hb能结合O2的最大量。

Hb氧饱和度=（Hb氧含量/Hb氧容量）×100%

因血浆中溶解的O2很少，可忽略不计。因此，上述也表示：血液当中含O2程度。

（2）氧分压与氧离曲线

氧离曲线：不同PO2下O2与Hb的结合或解离情况（氧饱和度）。氧离曲线呈“S”型，与Hb的变构效应有关。也就是说，Hb的4个亚单位无论在结合O2或释放O2时，彼此间有协同效应，即1个亚单位与O2结合后，盐键逐步断裂，分子构象逐渐由紧密型T型转化为疏松型R型，其他亚单位更易与O2结合；反之，当HbO2的1个亚单位释放出O2后，其他亚单位更易释放O2。由图可知:①PO2在60～100mmHg范围内,是Hb与O2结合部位.曲线较平坦，表明只要PO2不低于60mmHgHb氧饱和度就维持90%以上，血液能携带足够O2。意义:保障轻微呼吸系统疾病和高原地区动物生命安全。②PO2在40～60mmHg范围内，曲线较陡。PO2=100mmHg时氧饱和度97.4%，氧含量19.4ml/100ml；混合V血PO2=40mmHg时氧饱和度75%，氧含量14.4。即每100ml血