血漿中O2的溶解度極小，以物理溶解形式存在的O2約占血液總氧量的1.5％ ，而以化學(xué)結(jié)合形式存在的O2約占98.5％ 。

（一）氧與血紅蛋白的結(jié)合

血紅蛋白（Hb）是血液運輸O2的載體，O2能與血紅蛋白（Hb）結(jié)合形成氧合血紅蛋白（Hb O2）。O2和Hb的結(jié)合有以下幾個重要特征：

1．快速性和可逆性 O2和Hb結(jié)合能力很強，既能迅速結(jié)合，也能迅速解離。是結(jié)合還是解離，取決于血液中PO2的高低。當(dāng)血液流經(jīng)肺時，肺泡PO2高，O2從肺泡擴散入血液，血中PO2升高，O2與Hb結(jié)合，形成Hb O2；當(dāng)血液流經(jīng)組織時，組織處PO2低，O2從血液擴散入組織，血液中PO2降低，Hb O2解離，釋放出O2而成為去氧血紅蛋白（Hb）。以上過程可用下式表示：

2．是氧合非氧化 O2和Hb結(jié)合時血紅蛋白中的Fe2＋沒有發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移，故不是氧化反應(yīng)，而稱為氧合。

3．具有飽和性 1分子Hb可以結(jié)合4分子O2，1g Hb可結(jié)合1.34ml的O2。通常將每升血液中Hb所能結(jié)合的最大O2量稱為Hb的氧容量（oxygen capacity），而Hb實際結(jié)合的O2量稱為Hb的氧含量（oxygen content）。Hb氧含量與氧容量的百分比稱為Hb的氧飽和度。通常情況下，血漿中溶解O2極少，可忽略不計，因此Hb氧容量、Hb氧含量、Hb氧飽和度可分別視為血氧容量、血氧含量、血氧飽和度。氧容量受Hb濃度的影響，如血紅蛋白的濃度為150g／L時，氧容量應(yīng)為150g／L×1.34ml／g＝201ml／L血液。但實際上，氧含量并非都能達到最大值，其主要受PO2的影響。正常情況下動脈血氧分壓較高，氧含量約為194ml／L血液；靜脈血氧分壓較低，氧含量只有144ml／L血液。以此式計算，動脈血氧飽和度約為98％ ，靜脈血氧飽和度約為75％ 。

氧合血紅蛋白呈鮮紅色，去氧血紅蛋白呈紫藍色。當(dāng)每升血液中去氧血紅蛋白含量達到50g以上時，在毛細血管豐富的表淺部位，如口唇、甲床可出現(xiàn)青紫色，稱為發(fā)紺（cyanopathy）。出現(xiàn)發(fā)紺常表示機體缺氧，但是也有例外，如某些嚴重貧血患者，因其血液中血紅蛋白含量大幅減少，人體雖缺O(jiān)2，但由于去氧血紅蛋白達不到50g／L血液，所以也不出現(xiàn)發(fā)紺；反之，紅細胞增多的人（如高原性紅細胞增多癥），血液中血紅蛋白含量大大增多，人體即使不缺O(jiān)2，由于去氧血紅蛋白可超過50g／L血液，也可出現(xiàn)發(fā)紺。

此外，由于一氧化碳與血紅蛋白的親和力是O2的210倍，因此當(dāng)一氧化碳中毒時，大量形成一氧化碳血紅蛋白（HbCO），使血紅蛋白失去與O2結(jié)合的能力，也可造成人體缺O(jiān)2，但此時去氧血紅蛋白并不增多，患者可不出現(xiàn)發(fā)紺，而是出現(xiàn)一氧化碳血紅蛋白特有的櫻桃紅色。

（二）氧解離曲線及影響因素

1．氧解離曲線 表示PO2與血氧飽和度關(guān)系的曲線稱為氧解離曲線（oxygen dissociation curve），簡稱氧離曲線（圖5-10），即表示在不同的PO2下Hb和O2結(jié)合成Hb O2的解離情況。在一定PO2范圍內(nèi)，血氧飽和度與PO2呈正相關(guān)，但并非完全的線性關(guān)系，而是呈特殊的“S”形。

（1）曲線上段：相當(dāng)于PO2在60～100mmHg之間時，此段曲線較為平坦，表示PO2的變化對血氧飽和度影響不大，可認為它是反映Hb與O2結(jié)合的部分。PO2等于100mmHg時，血氧飽和度約為98％ ；當(dāng)PO2降至80mmHg時，血氧飽和度下降很少，為96％ ；PO2降至60mmHg時，血氧飽和度仍可保持在90％ 。氧解離曲線的這一特性使生活在高原地區(qū)的人或當(dāng)呼吸系統(tǒng)疾病時，只要PO2不低于60mmHg，血氧飽和度就可維持在90％以上，從而保證了人體對O2的需要，不致發(fā)生明顯低氧血癥。

圖5-10 氧解離曲線及主要影響因素

（2）曲線中段：相當(dāng)于PO2在40～60mmHg之間時，此段曲線較陡，是反映Hb O2釋放O2的部分。PO2在40mmHg時相當(dāng)于靜脈血的PO2，此時氧飽和度為75％ ，氧含量為144ml／L。血液流經(jīng)組織時，每1L血液釋放50ml O2，以心排血量5L計算，能釋放250ml O2，可滿足機體安靜時的耗氧量。

（3）曲線下段：相當(dāng)于PO2在15～40mmHg之間時，此段曲線陡直，也是反應(yīng)Hb O2與O2解離的部分。表示在這個范圍內(nèi)，PO2稍有下降氧飽和度就明顯下降，說明有較多的氧從氧合血紅蛋白中解離出來。氧離曲線的這一特點有利于對低O2環(huán)境下的組織細胞供O2。當(dāng)活動增強時，組織O2耗量增多，PO2可降至15mmHg，當(dāng)血液流經(jīng)這樣的組織后，血氧飽和度降至20％左右，血氧含量只有44ml／L血液，說明每升血液能供給組織約150ml O2，為安靜時的3倍。同時，氧離曲線的這一特點還提示，當(dāng)動脈血O2分壓較低時，只要吸少量的O2，就可以明顯提高血氧飽和度和血氧含量。這為慢性阻塞性呼吸系統(tǒng)疾病的低氧血癥進行低流量持續(xù)吸氧治療提供了理論依據(jù)。

2．影響氧解離曲線的因素 氧解離曲線受許多因素的影響，主要影響因素有血液中PCO2、pH值和溫度。PCO2升高、pH值降低、體溫升高使氧離曲線右移，即血紅蛋白與氧的親和力降低，有利于氧的釋放；反之，曲線左移，血紅蛋白與氧的親和力增加，氧合血紅蛋白形成增多。