CO2的运输
出处:按学科分类—医药、卫生 中山大学出版社《临床人体解剖生理学》第320页(1183字)
血液中的CO2也以物理溶解和化学结合两种形式运输。
1.物理溶解 同O2一样,CO2也能直接溶解在血浆中被运输,运输量也很少。100ml血液中仅溶解2.5ml,只占总运输量的5%。但是CO2也只有先溶解在血浆中才能转成化学结合的形式,所以它也是重要的运输形式。
2.化学结合 化学结合是CO2运输的主要形式。这种形式的运输量很大,占总运输量的95%。化学结合的CO2以氨基甲酸血红蛋白和碳酸氢盐两种形式存在。
(1)氨基甲酸血红蛋白(carbaminohemoglobin):CO2进入红细胞后,可与Hb的氨基结合生成氨基甲酸血红蛋白,这种反应不需要酶的催化,而且迅速、可逆。反应式如下:
此反应主要受Hb氧合作用的调节。在组织部位PO2低,HbO2解离为Hb和O2,Hb的氨基易与CO2结合,因此,在组织的毛细血管中CO2与Hb结合,形成氨基甲酸血红蛋白。血液流到肺部,Hb与O2结合,CO2被释放出来,排出体外。这种运输方式的效率很高,平静呼吸时,氨基甲酸血红蛋白形式运输的CO2仅占静脉血CO2总量的7%左右,但是从肺部排出的CO2有17.5%是由氨基甲酸血红蛋白释放的。
(2)碳酸氢盐:在组织部位,CO2从组织扩散入血浆,再进入红细胞,CO2和H2O在碳酸酐酶的催化下很快生成碳酸(H2CO3),H2CO3解离为H+和HCO3-。由于红细胞内的HCO3-浓度升高,HCO3-顺浓度差向血浆中扩散,进而引起血浆中电位降低,红细胞中电位升高,形成电位差,由于电位差的作用使血浆中的Cl-向红细胞内转移,此过程称为氯离子转移(chloride shift)。在血浆HCO3-与Na+结生成NaHCO3。在红细胞中Hb的酸性较弱,H+大部分和Hb结合,所以Hb是强有力的缓冲剂(图7-35)。
图7-35 CO2在血液中的运输
在肺部,反应向相反方向进行。肺泡气PCO2比静脉血低,血浆中溶解的CO2先扩散入肺泡,红细胞内的HCO3-和H+生成H2CO3,H2CO3又在碳酸酐酶的催化下分解为CO2和H2O,CO2又从红细胞扩散入血浆,血浆中的HCO3-又进入红细胞,Cl-又从红细胞中进入血浆。
血液中以碳酸氢盐形式存在的CO2约占总量的88%,是血液运输CO2的主要形式。