呼吸换气与运输1ppt课件

1、第三节气第三节气 体体 运运 输输知识架构知识架构气体运输气体运输氧的运输氧的运输CO2 的运输的运输运输途径、特点运输途径、特点解离曲线解离曲线影响运输的因素影响运输的因素运输方式运输方式解离曲线解离曲线影响运输的因素影响运输的因素一、运输形式一、运输形式: :（一物理溶解（一物理溶解: :气体直接溶解于血浆中。气体直接溶解于血浆中。 特征特征: :量小量小,起桥梁作用；起桥梁作用； 溶解量与分压呈正比：溶解量与分压呈正比： （二化学结合（二化学结合: :气体与某些物质进行化气体与某些物质进行化学结合。学结合。 特征特征: :量大量大,主要运输形式。主要运输形式。 物理溶解物理溶解化学结合化

2、学结合动态平衡动态平衡1atm1atm：O2O2物理溶解量物理溶解量=0.3ml=0.3ml3atm3atm：O2O2物理溶解量物理溶解量=6.3ml=6.3ml（即（即2020倍，是高压氧治疗的理论倍，是高压氧治疗的理论基础基础) )二、氧的运输二、氧的运输( (一一) )物理溶解：物理溶解：(1.5%)(1.5%)( (二二) )化学结合化学结合:(98.5%):(98.5%) O2 O2与与HbHb的可逆性结合的可逆性结合:Hb + O2:Hb + O2 PO2(PO2(氧合氧合) )PO2(PO2(氧离氧离) )HbO2HbO2鲜红色鲜红色暗红色暗红色PO2 (PO2 (氧合氧合) )

3、PO2 (PO2 (氧离氧离) )O2O2与与HbHb结结合合的的特特征征反应快、可逆、受反应快、可逆、受PO2PO2的影响、不需酶的影响、不需酶的催化；的催化；是氧合，非氧化是氧合，非氧化:Hb-Fe2+ + O2 :Hb-Fe2+ + O2 Fe2+-HbO2Fe2+-HbO21 1分子分子HbHb可与可与4 4分子分子O2O2可逆结合可逆结合4 4个亚个亚基各结合基各结合1 1个个O2O2） Hb+O2 Hb+O2的结合或解离曲线呈的结合或解离曲线呈S S形形相关概念相关概念氧容量氧容量100mL100mL血血Hb+O2Hb+O2结合的最大量结合的最大量氧含量氧含量100mL100mL血

4、血Hb+O2Hb+O2结合的结合的实际量实际量氧饱和度氧饱和度氧含量氧含量氧容量的氧容量的% Hb+O2 Hb+O2的结合或解的结合或解离曲线呈离曲线呈S S形形机制：与机制：与Hb Hb 的变构有关：的变构有关： 氧合氧合Hb Hb 为疏松型为疏松型RelaxRelax型）型） 去氧去氧Hb Hb 为紧密型为紧密型TenseTense型）型）R R型的亲型的亲O2O2力为力为T T型的数百倍型的数百倍 即当即当HbHb某亚基与某亚基与O2 O2 结合结合oror解离后解离后HbHb变构变构其他亚基的亲其他亚基的亲O2O2力力 or Hb4 or Hb4个亚基的协同效应个亚基的协同效应 便呈现

5、便呈现S S形的氧离曲线特征。形的氧离曲线特征。二、肺换气与组织换气二、肺换气与组织换气 换气动力：分压差换气动力：分压差换气方向：换气方向： 分压高分压高分压低分压低换气结果：换气结果： 肺血肺血 组织血组织血 血血 血血O2量的变化：量的变化：含氧量：含氧量：14.4ml/L-19.4ml/L分压变化：分压变化：100mmHg-40mmHg（三氧离曲线特征（三氧离曲线特征 及生理意义及生理意义1.1.上段上段:PO28.0:PO28.013.3kPa13.3kPa （6060100mmHg100mmHg） 坡度较平坦。坡度较平坦。 阐明：阐明：PO2PO2变化大时，变化大时，血氧饱和度变化

6、小。血氧饱和度变化小。 意义意义: :保证低氧分压时的高载氧能力。保证低氧分压时的高载氧能力。 高原高原(2.0KM(2.0KM的低气压的低气压),PO2),PO2明显而明显而HbHb结合结合O2O2量变化不大；量变化不大； 轻度呼衰病人肺泡气轻度呼衰病人肺泡气PO2PO2明显而明显而HbHb结合结合O2O2量量变化不大。变化不大。如如: :2.2.中段中段40-60mmHg : 40-60mmHg : 坡度坡度较陡。较陡。阐明：阐明：PO2PO2降低能促进大降低能促进大量氧离量氧离. .意义意义: :维持正常时组织氧维持正常时组织氧供。供。 3.3.下段下段15-40mmHg : 15-40

7、mmHg : 坡度坡度更陡。更陡。阐明：阐明： PO2 PO2稍有下降稍有下降, ,血血氧饱和度就氧饱和度就急剧下降。急剧下降。意义意义: :维持活动时组织氧维持活动时组织氧供。代表了氧贮备供。代表了氧贮备上上中中下下 1. CO2分压和分压和pH的影响的影响 2. 温度的影响温度的影响 3. 2,3-DPG的影响的影响 4. CO的影响的影响 5. Hb本身性质本身性质 （四）：（四）：影响氧离曲线的因素影响氧离曲线的因素 1. Pco2 PH 1. Pco2 PHPco2PHPco2PH氧离曲线右移氧离曲线右移Pco2PHPco2PH氧离曲线左移氧离曲线左移 CO2+ H2OHCO3-+H

8、+H+ CO2+ H2OHCO3-+H+H+当当H+H+与与HbHb的某些的某些A-A-的残基基团结合，的残基基团结合，促进促进HbHb盐键形成盐键形成HbHb构型变构型变氧离氧离曲线位移。如：曲线位移。如： (1) (1)组织：组织：H+H+促进促进HbHb盐键形成盐键形成HbHb构型变为构型变为TT型型 HbHb与与o2o2亲和力亲和力氧离曲氧离曲线右移线右移氧离易。氧离易。 这种酸度对这种酸度对HbHb与与o2o2亲和力的影响，称为波尔效应亲和力的影响，称为波尔效应(Bohr (Bohr effect)effect)，其意义：在肺脏促进氧合在组织促进氧离。，其意义：在肺脏促进氧合在组织促

9、进氧离。(2)(2)肺脏：肺脏：H+ H+ 促进促进HbHb盐键断裂盐键断裂HbHb构型变为构型变为RR型型 HbHb与与o2o2亲和力亲和力氧离曲线氧离曲线左移左移氧合易。氧合易。 2. 2.温度温度 T T氧离曲线右移氧离曲线右移 T T氧离曲线左移氧离曲线左移 T T变化变化H+H+的活度变化的活度变化HbHb与与o2o2亲和力变化亲和力变化HbHb构型改变构型改变氧氧离曲线位移。如：离曲线位移。如： (1) T (1) TH+H+的活度的活度 Hb Hb与与o2o2亲亲和力和力HbHb释放释放o2 o2 HbHb构型变为构型变为RR型型氧氧离曲线右移离曲线右移氧离易氧离易 如：组织代谢

10、如：组织代谢部分部分 TT+CO2+CO2H+H+曲线右移曲线右移氧离易氧离易 (2)T (2)TH+H+的活度的活度HbHb与与o2o2亲和力亲和力HbHb结合结合o2 o2 HbHb构型变为构型变为TT型型氧离曲氧离曲线左移线左移氧离难氧离难 3. 2,3-DpG 3. 2,3-DpG DpG DpG 氧离曲线氧离曲线右移右移 DpG DpG 氧离曲线氧离曲线左移左移 DpG DpG 能与能与HbHb结合形结合形成盐键成盐键HbHb构型变为构型变为T T型；型； DpG H+DpG H+波尔效应。波尔效应。(1)(1)高原缺氧高原缺氧 RBC RBC无氧代谢无氧代谢 DpG DpG氧离曲线

11、右氧离曲线右移移氧离易。氧离易。注：这一效应是机体对低注：这一效应是机体对低o2o2适应的重要机制；适应的重要机制； 但此时肺泡但此时肺泡Po2Po2，RBCRBC无氧代谢产生过多的无氧代谢产生过多的DpGDpG， 也防碍了在肺部的氧合，故是否对机体有利尚也防碍了在肺部的氧合，故是否对机体有利尚无定论。无定论。 (2)(2)大量输入冷冻血大量输入冷冻血DpGDpG氧离曲线左移氧离曲线左移氧离难。氧离难。 （冷冻血冷冻血3 3周后，周后，RBCRBC无氧代谢停止无氧代谢停止DpGDpG） 故：应注意缺氧。故：应注意缺氧。 Pco Pco曲线左移曲线左移氧离难氧离难 coco与与HbHb亲和力亲和

12、力 o2 o2与与HbHb亲亲和力和力 250 250 倍；倍； coco与与HbHb的结合位点与的结合位点与o2o2相同；相同； coco与与HbHb的某亚基结合后，将增的某亚基结合后，将增加其余三个亚基对加其余三个亚基对o2o2的亲和力。的亲和力。 Hb Hb的的Fe2+ Fe2+ Fe3+ : HbFe3+ : Hb失去结合失去结合o2o2的能力的能力 异常异常HbHb：HbHb的运的运o2o2能力能力（如地中海贫血）（如地中海贫血） 5. Hb5. Hb本身的性质本身的性质4. Pco4. Pco三、三、CO2CO2的运输的运输( (一一) )物理溶解：物理溶解： 7 7( (二二)

13、)化学结合：化学结合：9393 HCO3-HCO3-的形式：的形式：9090 (1) (1)反应过程：反应过程： CO2 CO2H2OH2O (2) (2)反应特征反应特征: :碳酸酐酶碳酸酐酶H2CO3H2CO3HCO3-HCO3-H+H+在在RBCRBC内反应内反应, , 在血浆内运输。在血浆内运输。反应速极快且可逆，反应方向取决反应速极快且可逆，反应方向取决PCO2PCO2差；差；需酶催化需酶催化: :碳酸酐酶加速反应碳酸酐酶加速反应0.50.5万倍万倍, ,双向作用；双向作用； RBCRBC膜上有膜上有Cl-Cl-和和HCO3-HCO3-特异转运载体，特异转运载体， Cl- Cl-转移

14、维持电平衡转移维持电平衡, ,促进促进CO2CO2化学结合的运输；化学结合的运输； 氨基甲酸血红蛋白的形式：氨基甲酸血红蛋白的形式：7 7 (1)(1)反应过程：反应过程： HbNH2O2+H+CO2 HbNH2O2+H+CO2 (2)(2)反应特征反应特征: : 在组织在组织在肺脏在肺脏HHbNHCOOHHHbNHCOOHO2O2 反应迅速且可逆，无需酶催化；反应迅速且可逆，无需酶催化； CO2CO2与与HbHb的结合较为松散；的结合较为松散； 虽不是主要运输形式虽不是主要运输形式, ,却是高效率运输形式，却是高效率运输形式， 因肺部排出的因肺部排出的CO2CO2有有17.517.5是此释放

15、的。是此释放的。 ( (三三)CO2)CO2解离曲解离曲线线1.1.成线性成线性关系，无关系，无饱和点。饱和点。 2.2.当血当血PO2PO2时，时，CO2CO2解离曲解离曲线下移线下移A A：静脉血：静脉血 B B：动脉血：动脉血 ( (四四) ) 影响影响CO2CO2运输的因素运输的因素 1.O2 1.O2与与HbHb结合的氧合作用对结合的氧合作用对CO2CO2运输的影响运输的影响 HbNH2O2+H+CO2 HbNH2O2+H+CO2其机制：何尔登效应其机制：何尔登效应HbHb与与O2O2结合后酸性增强，结合后酸性增强，与与CO2CO2的亲和力下降，使结合于的亲和力下降，使结合于HbHb的的O2O2释放出来；释放出来； 酸性的酸性的HbO2HbO2释放出释放出H+H+，H+H+与与HCO3-HCO3-结合成结合成