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生理学系-第五章呼吸ppt
发表日期:2019-04-05 21:00| 来源 :本站原创 | 点击数:
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  肺通气、肺换气、气体血液运输的功能。 肺通气妨碍、肺换气妨碍、气体血液运输妨碍导致的非常成果(别离对PO2、PCO2和血氧饱和度的影响)。 支气管哮喘、肺水肿、贫血、CO中毒对PO2、PCO2和血氧饱和度的影响。 肺通气、肺换气、气体血液运输的彼此关系。 第五章 呼 吸 Respiration 心理学系 第三节 气体在血液中的运输 O2和CO2都以物理消融和化学连系两种形式具有于血液中。 气体在溶液中消融的量与分压和消融度成反比, 与温度成反比。 温度为38℃时,1个大气压下,O2和CO2在100 ml血液中消融的量别离为2.36ml和48ml。 动脉血PO2为100mmHg,每100ml血液含消融 的O20.31ml 动脉血 夹杂静脉血 物理消融 化学连系 合计 物理 消融 化学 连系 合计 O2 0.31 20.0 20.31 0.11 15.2 15.31 CO2 2.53 46.4 48.93 2.91 50.0 52.91 血液中O2和CO2的含量(ml/100ml血液) 静脉血PCO2为46mmHg,每100ml血液含消融 的CO2 2.9ml 物理消融于动脉血液中的O2流量仅约15ml/min, 物理消融于静脉血液中的CO2流量约为145ml/min。 然而,恬静机会体耗氧量约250ml/min,CO2生成 量约200ml/min。 血液中以物理消融形式运输的O2量仅占血液总O2量的极小部门,但物理消融是化学连系、运输、释放的根本。CO2同样的模式 。 一、氧的运输 血液中氧气的运输以化学连系为主 血液中以物理消融形式具有的O2量仅占血液总 O2含量的1.5%摆布,化学连系的约占98.5%。 (一) 血红卵白(Hb)分子布局 Hb分子由1个珠卵白(珠卵白有四条肽链,两条α链两条β链 )和4个血红素构成。 血红卵白(Hb)是运输氧的东西 每个血红素又由4个吡咯基构成一个环,核心为一个Fe2+。每个珠卵白有4条多肽链,每条多肽链与1个血红素相毗连,形成Hb的单体或亚单元。Hb是由4个单体形成的四聚体。 Hb的4个亚单元之间和亚单元内部由盐键毗连。 Hb与O2的连系或解离将影响盐键的构成或断裂,使Hb四级布局的构型发生改变,Hb与O2的亲和力也随之而发生变化,这是Hb氧解离曲线呈S形和波尔效应的根本 。 (二)氧与血红卵白连系的特征 1、敏捷、可逆、不需要酶 反映快,可逆, 不需酶催化, 反映标的目的取决PO2的凹凸。 高PO2 (肺) 低PO2 (组织) Hb + O2 HbO2 2、是氧合而非氧化 Fe2+与O2连系后仍是二价,所以该反映是氧合(oxygenation),而不是氧化(oxidation)。 Hb与O2连系,构成氧合血红卵白,而不是氧化 Hb;HbO2解离后释出O2,成为去氧血红卵白。 3、一分子血红卵白可连系4分子氧 每一Hb分子含有4个血红素, 每个血红素又含有 一个能与O2连系的Fe2+ 。在100%O2饱和形态下, 1g Hb可连系的最大O2量为1.39ml,凡是按1.34mL 计较 。 按血液中Hb浓度15g/100ml 计较,氧饱和的环境 下,Hb所能连系的氧量是20.1mL。 Hb氧容量:100ml血液HB能连系的氧的最大量 Hb氧含量: 100ml血液HB现实连系的氧量 Hb氧饱和度:氧含量占氧容量的百分比 血氧容量、血氧含量、血氧饱和度(97%) 4、 氧与血红卵白的连系或解离影响两者的亲和力 Hb有两种构型:去氧Hb为慎密型(T型),氧合Hb为松散型(R型)。 当O2与Hb的Fe2+连系后,盐键逐渐断裂,Hb分 子逐步由T型变为R型,对O2的亲和力逐步添加,R 型Hb对O2的亲和力为T型的500倍。释放时相反。 Hb的4个亚单元无论在连系O2或释放O2时,相互之间均有协同效应,即1个亚单元与O2连系后,因为变构效应,其他亚单元更易与O2连系;反之,当HbO2的1个亚单元释出O2后,其他亚单元更易释放O2。因而,Hb氧解离曲线非直线呈鲜红色,Hb呈紫蓝色。当血液中Hb含 量达5g/100ml(血液)以上时,皮肤、黏膜呈暗 紫色,这种现象称为紫绀。 氧合血红卵白与去氧血红卵白的颜色分歧 呈现紫绀常暗示机体缺氧,但也有破例。例如,红细胞增加(如高原性红细胞增加症)时,Hb含量可达5g/100ml(血液)以上而呈现紫绀,但机体并不必然缺氧。相反,严峻贫血或CO中毒时(HbCO),机体出缺氧但并不呈现紫绀。 (三)氧解离曲线 氧解离曲线反映血红卵白与氧的连系与解离 氧解离曲线与Hb氧饱和度关系的 曲线与Hb的连系, 同样也反映在分歧PO2时O2与Hb的解离。 氧解离曲线可分为三段 上段 下段 中段 上段(平展段) 中段(陡直段) 下段 A/ PO2为100mmHg时,相当于动脉血的PO2,Hb 氧饱和度为97.4%,血液的氧含量约为19.4ml/100ml。若是将吸入气的PO2提高到150mmHg,Hb氧饱和度为100%,只添加2.6%;血液氧含量约为20.0ml/100ml(血液),添加 1、氧解离曲线的上段 氧解离曲线的上段(右段)相当于PO2在60~100mmHg之间的Hb氧饱和度。特点是比力平展,表白在这个范畴PO2的变化对Hb氧饱和度(血液氧含量)影响不大。可认为它是反映肺部Hb与O2连系的部门。 不到1ml。反之,当PO2从100mmHg下降到70mmHg时,Hb氧饱和度为94%,也仅降低3.4%。 因而,即便在高原、高空或某些呼吸系统疾病时,吸入气或肺泡气PO2有所下降,但只需不低于60mmHg,Hb氧饱和度仍能维持在90%以上,血液仍可照顾足够量的O2, 不致惹起较着的低氧血症。包管 肺部有足够强的连系氧的能力。 上段 下段 中段 PO2为40mmHg,相当于夹杂静脉血的PO2, Hb氧饱和度约75%,血氧含量约14.4ml/100ml ,即每100ml血液流经组织时释放5mlO2。血液 流经组织时释放出的O2容积占动脉血氧含量的 百分数称为氧操纵系数(25%) 。 恬静时,心输出量约5L,计较 出每分钟耗氧量约为250ml。 2、氧解离曲线的中段 氧解离曲线的中段较陡, 相当于PO2在40~60mmHg之间的Hb氧饱和度, 是反映在组织HbO2释放O2的部门。 上段 下段 中段 在组织勾当加强时,组织中的PO2可降至15 mmHg,HbO2进一步解离,Hb氧饱和度降至更 低程度,血氧含量仅约4.4ml/100ml(血液)。 如许,每100ml血液能供给组织15ml O2,O2的 操纵系数可提高到75%,是恬静时 的3倍。该段曲线、氧解离曲线的下段(左段) 相当于PO2在15~ 40mmHg之间的Hb氧饱和度,也是反映HbO2与O2解离的部门。 上段 下段 中段 P50降低,暗示Hb对O2的亲和力添加,达50%Hb氧饱和度所需PO2降低,曲线发生左移。 (四)影响氧运输的要素 P50是使Hb氧饱和度达50%时的PO2 一般是26.5mmHg,用P50来暗示Hb对O2的亲和力。 P50增大,暗示Hb对O2亲和力降低,需更高的PO2才能使Hb氧饱和度达50%,曲线可反映血红卵白与氧的亲和力 影响Hb运氧功能的要素有血液的PCO2、pH、 温度和无机磷化合物、CO等。 1、 pH 和PCO2和的影响 PCO2或pH对Hb氧亲和力的影响称波尔效应。 PCO2升高或pH降低时,Hb对O2的亲和力降低, P50增大,曲线 降低或pH升高时, 则Hb对O2的亲和力添加,P50降低,曲线左移。 波尔效应的发生次要与pH改变时Hb的构象发生变化相关。酸度添加时,H+与Hb多肽链某些氨基酸残基连系,推进盐键构成,使Hb分子向T型改变,从而降低Hb对O2的亲和力;而酸度降低时,则促使盐键断裂使Hb向R型改变,对O2的亲和力添加。 波尔效应的心理意义,既可推进肺毛细血管血液的氧合,又有益于组织毛细血管血液释放O2。 肺部,PCO2下降,H+浓度降低,Hb对O2的亲和力增大,推进O2与Hb的连系,血液氧含量添加。 组织,PCO2和H+浓度升高,Hb对O2的亲和力降低,推进HbO2解离,为组织供给O2。 2、温度的影响 温度升高,氧解离曲线释放;温度降低,曲线的释放削减。 温度对氧解离曲线的影响,可能与温度变化影响H+的活度相关。温度升高时,H+的活度添加, 可降低Hb对O2的亲和力;反之,可添加其亲和力。 组织代谢勾当加强时,局部组织温度升高, CO2和酸性代谢产品添加,有益于HbO2解离,因而组织可获得更多O2,以顺应代谢添加的需要。 3、 2,3-二磷酸甘油酸 2,3-DPG是红细胞无氧糖酵解的产品,对换节Hb与O2的亲和力具有主要感化。浓度升高时,Hb对O2的亲和力降低,氧解离曲线右移;反之,曲线左移。其机制可能是因为2,3-DPG与Hb的?链构成盐键,促使Hb向T型改变的来由。 在慢性缺氧、贫血、高山低氧等环境下,糖酵解加强,红细胞内2,3-DPG添加,氧解离曲线右移,有益于释放较多的O2,改善组织的缺氧形态。在血库顶用抗凝剂枸橼酸-葡萄糖液保留三周后的血液,糖酵解遏制,红细胞内2,3-DPG含量 下降,导致Hb与O2的亲和力添加,O2不容易解离出来。若是用枸橼酸盐-磷酸盐-葡萄糖液作抗凝剂,该影响要小些。 CO与Hb的亲和力是O2的250倍,这意味着在极低的PCO下,CO即可从HbO2中代替O2。此外,当CO与Hb分子中一个血红素连系后,将添加其余3个血红素对O2的亲和力,使氧解离曲线的解离。吸入气CO浓度0.1%(PCO约0.6mmHg),即可致人灭亡。 4、CO的影响 5、其他要素 Hb与O2的连系还受其本身性质的影响。若是Hb分子中的Fe2+氧化成Fe3+,Hb便得到运O2能力。 二、二氧化碳的运输 (一)CO2的运输形式 机体代谢发生200mL/min,CO2运输也是两种 体例。血液中物理消融的CO2约占CO2总运输量 的5%,化学连系的约占95%。化学连系的形式主 如果碳酸氢盐和氨基甲酰血红卵白,前者约占CO2 总运输量的88%,尔后者约占7%。 动脉血 静脉血 动、静脉血 释出量 (%) 含量 (%) 含量 (%) 含量差值 CO2总量 48.5 100.00 52.5 100.00 4.0 100.00 消融的CO2 2.5 5.15 2.8 5.33 0.3 7.50 HCO?3形式的CO2 43.0 88.66 46.0 87.62 3.0 88.00 HHbNHCOOH形式的CO2 3.0 6.19 3.7 7.05 0.7 17.50 血液中各类形式的CO2的含量(ml/100ml) 1、碳酸氢盐 血浆中CO2的次要运输形式是构成碳酸氢盐 从组织扩散入血的CO2起首消融于血浆,之后进入红细胞。CO2与水连系生成H2CO3,H2CO3又解离成HCO3?和H+。HCO3?与K+或Na+连系生成KHCO3,H+被缓冲系统缓冲。 HCO3?在细胞表里扩散并伴跟着Cl -进入,称作Cl -转移。 在肺部,反映向相反标的目的进行,CO2被释放出来并通过肺换气和肺通气排出体外。由于血浆中缺乏碳酸酐酶,所以这一反映过程较为迟缓。 红细胞中CO2发生碳酸氢盐的过程 45 50 55 35 40 45 50 PCO2 CO2 in blood (volumes per cent) PO2 = 40 mm Hg PO2 = 100 mm Hg B A CO2连系解离曲线 (二)二氧化碳解离曲线关系的曲线、 氨基甲酰血红卵白 +O2 HbNH2O2+H+ +CO2 HHbNHCOOH 组织 肺部 (三)影响CO2运输的要素 由于Hb容易与CO2连系生成HHbNHCOOH,并且Hb酸性较弱,也容易与H+连系,使H2CO3解离过程中发生的H+可被及时中和,有益于反映向右进行,提高血液运输CO2的量。 何尔登效应:O2与Hb的连系与解离能够推进Hb与CO2的释放与连系。 在组织中,HbO2释出O2而成为Hb,可通过何尔登 效应促使血液摄取并连系CO2。 反之,在肺部,则因Hb与O2连系,何尔登效应表示为推进CO2释放。 O2和CO2的运输不是孤立进行的,而是彼此影响的。CO2通过波尔效应影响O2与Hb的连系和释放,O2又通过何尔登效应影响CO2与Hb的连系和释放。

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