氧和二氧化碳在血液中存在的形式
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O 2 和CO 2 的都以两种形式存在于血液:物理溶解的和化学结合的。
气体在溶液中溶解的量与分压和溶解度成正比,和温度成反比。温度38℃时,1个大气压(760Hg,101.08kPa)的 O 2 和 CO 2 和在100ml血液中溶解的量分别是2.36ml和48ml。按此计算,静脉血 PCO 2 和为6.12kPa(46mmHg),则每100ml血液含溶解的CO 2 为(48×6.12)/101.08=2.9ml;动脉血PO 2 为13.3kPa(100mmHg),每100ml血液含溶解的O 2 为(2.36×13.3)/101.08=0.31ml。可是,血液中实际的O 2 和O 2 为CO 2 含量比这数字大得多(表5-4),以溶解形式存在的O 2 、CO 2 比例极少,显然单靠溶解形式来运输O 2 、CO 2 不能适应机体代谢的需要。例如,安静状态下人体耗O 2 量约为250ml/min,如只靠物理溶解的O 2 来提供,则需大大提高心输出量或提高肺泡内的PO 2 ,这对机体极其不利,所幸在进化过程中形成了O 2 、CO 2 为极为有效地化学结合的运输形式,大大减轻了对心脏和呼吸器官的苛求。
表5-4血液O 2 和CO 2 的含量(ml/100ml 血液)
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动脉血
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动脉血
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合计 |
动脉血
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混合静脉血
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合计 |
O 2 |
0.31 |
20.0 |
20.31 |
0.11 |
15.2 |
15.31 |
CO 2 |
2.53 |
46.4 |
48.93 |
2.91 |
50.0 |
52.91 |
虽然溶解形式的O 2 、CO 2 很少,但也很重要。因为在肺或组织进行气体交换时,进入血液的O 2 、CO 2 都是先溶解,提高分压,再出现化学结合;O 2 、CO 2 从血液释放时,也是溶解的先逸出,分压下降,结合的再分离出现补充所失去的溶解的气体。溶解的和化学结合的两者之间处于动态平衡。