第2章氧和二氧化碳的转运
血液中O2和CO2的运输
血红蛋白（Hb）结构: 由一个珠蛋白和四个血红素组成。 一个血红素由4个吡咯环组成，中心为一个Fe2+。 珠蛋白由四条多肽链组成，每条多肽链与1个血 红素相连。
Hb与氧结合的特征: 1.反应快，可逆，不需酶催化，受PO2影响。 Hb+O2 PO2高的肺部 PO2低的组织 2.是氧合(oxygenation)反应,不是氧化(oxidation)反应。 Fe2+与 O2 结合后仍为二价铁。 HbO2
2.氧离曲线的中段:
40 – 60 mmHg段 特点:曲线较陡,是Hb释放氧
部分。 Hb氧饱和度为
75％，血氧含量14.4 ml， 向组织释放 5 ml的氧。
生理意义：可以向组织释放
较多的氧。 氧利用系数：血液流经组织 时释放的氧容积占动脉 氧含量的百分数。安静 状态为25％。
3.氧离曲线的下段: 15 – 40 mmHg 段 特点: 曲线最陡的部分,是 HbO2与O2解离的部位。 生理意义：代表了氧储来自。当组织代谢活动加强时，
PO2 可降至15 mmHg， Hb氧饱和度小于20％， 可供组织15 ml氧。氧利 用系数 75%，为安静时的 三倍。
（四）影响氧离曲线的因素
用来 P50 表示 Hb对 O2 的亲和力。 P50: 指 Hb氧饱和度达到 50% 时的 PO2。正常为26.5 mmHg。
若 P50↑，Hb 对 O2 的亲和力 ↓； 曲线右移。 若 P50↓，Hb 对 O2 的亲和力 ↑； 曲线左移。 插图3-7
疏松型(R型)，即氧和Hb.
O2 与Hb的Fe2+结合
盐键断裂
T型转为R型
Hb亚单位变构效应
插图(3-4,5)
Hb对O2的亲和力增加
Hb的一个亚单位与O2 结合后，由于变构效应，其 他亚单位更易与O2 结合；HbO2 的一个亚单位释放出 O2 后，其他亚单位更易释放 O2 。 因此，Hb氧离曲线呈 S 型。
人体内氧气和二氧化碳跨膜转运的方式
人体内氧气和二氧化碳的跨膜转运是生命活动中不可或缺的过程，主要依赖于呼吸系统和血液循环系统来共同完成。
首先，氧气主要通过呼吸作用进入人体。
在呼吸过程中，人体通过口鼻吸入空气，空气中的氧气分子随之进入呼吸道。
在这里，氧气分子通过扩散作用跨过肺泡上皮细胞膜，进入血液循环系统。
这个过程主要依赖于氧气分子在浓度梯度驱动下的自由扩散，不需要消耗能量。
一旦进入血液，氧气分子会与红细胞中的血红蛋白结合，形成氧合血红蛋白。
这种结合是高度特异性的，能够保证氧气分子在血液中的稳定传输。
随后，氧合血红蛋白通过血液循环系统被输送到全身各处的组织细胞。
在组织细胞处，氧气分子再次通过扩散作用跨过细胞膜，进入细胞内部，供细胞进行新陈代谢使用。
同样，这个过程也是自由扩散，不需要消耗能量。
与此同时，细胞在代谢过程中产生的二氧化碳也需要被转运出体外。
二氧化碳的转运方向与氧气相反，它是从细胞内部产生，然后通过血液循环系统被输送到肺部，最后通过呼吸作用排出体外。
二氧化碳的跨膜转运主要依赖于碳酸酐酶的作用。
在细胞内，二氧化碳与水结合形成碳酸，碳酸在碳酸酐酶的催化下迅速分解为碳酸氢根离子和氢离子。
碳酸氢根离子在浓度梯度驱动下扩散出细胞，进入血液循环系统。
在肺部，碳酸氢根离子再次与水结合形成碳酸，碳酸分解为二氧化碳和水，二氧化碳随后通过呼吸作用排出体外。
氧和二氧化碳的跨膜转运方式
氧和二氧化碳的跨膜转运方式氧和二氧化碳是生命活动中不可或缺的分子。
它们在生物体内的跨膜转运过程对于维持生物体内环境的稳定性和正常的代谢活动至关重要。
在细胞膜上存在多种跨膜转运机制，其中包括被广泛研究的扩散、载体介导转运、通道介导转运和泵介导转运等。
本文将着重探讨氧和二氧化碳在生物体内的跨膜转运方式及其相关膜蛋白。
氧的跨膜转运氧是生命活动中必需的分子，它通过呼吸作用进入生物体内，并在细胞内参与能量代谢。
在跨膜转运过程中，氧可以通过扩散、载体介导转运和通道介导转运等机制进入细胞内。
扩散是一种无需能量消耗的自发性过程，氧可以通过生物膜的疏水层进入细胞内。
但是，细胞膜的疏水层对于氧分子的穿透性不高，因此扩散速率较慢。
此外，氧在水中的溶解度较低，也会限制其扩散速率。
因此，在细胞内，载体介导转运和通道介导转运是更为常见的氧跨膜转运方式。
载体介导转运是一种需要能量消耗的过程，氧分子通过与载体蛋白结合，由载体蛋白将其跨越细胞膜。
在哺乳动物细胞中，血红蛋白是一种重要的氧载体蛋白。
血红蛋白分布在红细胞内，可以将氧分子从肺部输送到组织中，并将二氧化碳从组织输送到肺部。
此外，哺乳动物细胞膜上的氧载体蛋白还包括肺泡上皮细胞中的氧合血红蛋白和线粒体内的细胞色素氧化酶等。
通道介导转运是一种无需能量消耗的过程，氧分子可以通过细胞膜上的通道蛋白进入细胞内。
哺乳动物细胞膜上的氧通道蛋白主要有两种类型：膜蛋白家族1（MIP）和膜蛋白家族2（MPB）。
其中，MIP 家族包括水通道蛋白（AQP）、氧通道蛋白（HbCO2）和气体通道蛋白（GDP）等，它们可以通过不同的通道结构和亲和力选择性地介导氧分子的转运。
MPB家族包括氧气感受器（OGS）和气体感受器（GAS）等，它们通过对氧分子的结合和解离来介导氧的转运。
二氧化碳的跨膜转运二氧化碳是细胞内产生的废物，需要及时转运出细胞并由呼吸系统排出体外。
在跨膜转运过程中，二氧化碳可以通过扩散、通道介导转运和泵介导转运等机制离开细胞。
生物体内氧气传输与转运机制的研究
生物体内氧气传输与转运机制的研究氧气是生命活动的重要物质，对于人体健康和生命的维持至关重要。
然而，氧气在人体内的传输与转运机制却一直是生物学研究的一个重要课题。
本文将对生物体内氧气传输与转运机制的研究进行探讨。
一、氧气在体内的传输1. 呼吸系统人体的氧气主要是通过呼吸系统来获取的。
当人类呼吸时，吸入的氧气与肺泡中的二氧化碳发生气体交换，将氧气吸入人体，同时将二氧化碳呼出体外。
因此，肺部是人体主要的氧气获取和二氧化碳排放器官。
2. 血液在人体内，氧气是通过血液来传输的。
血液中含有红细胞，红细胞内有血红蛋白。
血红蛋白可以与氧气结合，在氧气压力高的地方将氧气吸入，然后在氧气压力低的地方将氧气释放。
在肺部，血红蛋白与肺泡中氧气结合，在组织中，血红蛋白向周围的细胞释放氧气。
因此，血红蛋白是氧气在人体内的主要承载者。
二、氧气的转运除了呼吸系统和血液，还有其他机制负责氧气转运。
以下分别探讨。
1. 粘液粘液是人体内常见的一种物质，存在于多种器官和组织中。
粘液可以在组织和细胞之间传递氧气。
当氧气需要经过它时，粘液会向周围散发氧气，使氧气能够进入细胞中实现呼吸和代谢。
2. 细胞膜通道细胞膜通道可以使氧气通过细胞膜，进入细胞内部，从而实现氧气在身体内的转运。
细胞膜通道可以在肉体内、植物细胞内和其他生物体内发挥作用。
3. 血管血管中的氧气转运机制类似于血液。
当组织内氧气不足时，血管可以向周围释放氧气，同时使血液中的氧气含量充足，从而保证身体的正常代谢和运作。
三、氧气的利用从氧气吸入人体，到氧气被发挥作用，需要经过一系列复杂的生物学过程。
在组织和细胞中，氧气通过氧化酶的作用产生H2O 和ATP，将ATP作为源燃料，通过机械能或化学能向身体提供能量。
在此基础上，研究人员还发现很多疾病，如糖尿病、神经功能障碍等，都与氧气利用不足有关。
因此，对于氧气传输与转运机制的研究有着重要的意义。
结论通过对生物体内氧气传输与转运机制的探讨，可以看出氧气对生命健康和疾病预防有着极为重要的作用，对于人类健康和医学研究也有着重要意义。
(整理)第2章氧和二氧化碳的转运
第二章氧和二氧化碳的转运呼吸是一个燃烧过程，速度非常慢，否则完全跟木炭一样。
--Antoine Lavoisier有氧代谢过程是燃烧营养物质燃料来释放能量。
这个过程消耗氧气并释放二氧化碳。
循环系统的作用是输送氧气和营养物质燃料到身体组织，然后清除产生的二氧化碳。
循环系统运输氧气和二氧化碳的双重作用被称为血液的呼吸功能。
本章描述这种呼吸功能是如何进行的。
氧气的运输将肺部的氧气运输到代谢组织，可以使用四个临床参数描述：（a）血液中的氧气浓度，（b）动脉血氧气的传递速率，（c）从毛细血管血液进入组织的氧摄取率，（d）从毛细血管血液进入组织的氧分数。
这四个氧气输送参数以及派生每个参数的方程见表2.1。
彻底了解这些参数是管理危重患者必不可少的。
血液中的氧（O2）含量氧气不容易溶解在水中（1），且由于血浆是93%的水，因此需要一个专门结合氧（气）的分子（血红蛋白）来促进血液的氧合。
血液中的氧（O2）也被称为O2含量，O2含量是O2的总供量，它与血红蛋白结合并且溶解在血浆中。
血红蛋白的氧饱和度（含氧血红蛋白占总血红蛋白的比例）；Q=心脏输出；CaCO2=动脉血中CO2含量；CvCO2=混合静脉血中CO2含量。
与O2结合的血红蛋白（氧合血红蛋白）与O2结合的血红蛋白（HbO2）浓度由公式2.1（2）中的变量决定。
HbO2=1.34×Hb×SO2 （2.1）Hb是血液中的血红蛋白浓度（通常以g/dL表示，即g/100 mL）；1.34是血红蛋白的氧结合能力（以每g血红蛋白多少mL O2表示）；SO2是血液中氧合血红蛋白占总血红蛋白的比例（SO2=HbO2/总Hb），也称作血红蛋白的氧饱和度。
HbO2与Hb浓度的单位（g/dL）相同。
公式2.1表示：当血红蛋白与O2完全饱和时（即当SO2=1时），每g 血红蛋白通常结合1.34mL的氧气。
通常1g血红蛋白能结合1.39mL的氧气，但一小部分循环血红蛋白（3%到5%）以高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的形式存在，因为这些形式的Hb结合O2的能力降低，因此1.34 mL/g这一较低值被认为更能代表总血红蛋白池的O2结合能力（3）。
人体呼吸过程氧和二氧化碳的运行路线
人体呼吸过程氧和二氧化碳的运行路线
（原创版）
目录
1.人体呼吸系统的构成
2.氧气在人体内的运行路线
3.二氧化碳在人体内的运行路线
4.呼吸过程中氧气和二氧化碳的交换
5.结论
正文
人体呼吸系统主要由鼻腔、喉咙、气管、支气管和肺组成。
氧气和二氧化碳在人体内的运行路线如下：
1.氧气在人体内的运行路线：
当我们吸入空气时，氧气通过鼻腔、喉咙、气管和支气管进入肺部。
在肺部，氧气会进入肺泡，并通过肺泡壁进入肺泡周围的毛细血管。
在这里，氧气会从肺泡壁进入血液，与血红蛋白结合，然后通过血液输送到全身各个组织和器官。
在组织和器官中，氧气会从血液中释放，进入细胞内进行新陈代谢。
2.二氧化碳在人体内的运行路线：
在细胞内，氧气会参与新陈代谢过程，产生二氧化碳。
二氧化碳会从细胞内进入组织液，然后通过血液输送到肺部。
在肺部，二氧化碳会从血液中进入肺泡，并通过呼气排出体外。
3.呼吸过程中氧气和二氧化碳的交换：
在肺部，氧气和二氧化碳的交换主要发生在肺泡和毛细血管之间。
当血液流经肺泡周围的毛细血管时，氧气从肺泡进入血液，而二氧化碳则从
血液进入肺泡。
这个过程使得富含氧气的血液流回心脏，然后将氧气输送到全身各个组织和器官。
总之，人体呼吸过程中，氧气从外界进入体内，通过血液输送到各个组织和器官，参与新陈代谢过程。
同时，二氧化碳在细胞内产生，通过血液输送到肺部，并最终排出体外。
第二章细胞膜的物质转运功能
递质和其它生物活性物质结合，并能引起特定生物学效 应的特殊结构。
指细胞拥有的能够识别和选择性结合某种配体（化 学物质）的蛋白质大分子，它与配体结合后，启动一系 列过程，最终引发细胞的生物学效应。
受体按照存在的部位不同可分为细胞膜受体、胞浆 受体和核受体。
1、静息电位的概念 1）概念：细胞静息时存在于细胞膜两侧的电位差 2）极化状态：细胞膜保持外正内负的电生理状态。 3）静息电位的范围：-10mv~ -100mv 极化状态：（如图）
2、产生静息电位的机理：
1）正常细胞所具有的特点 （1）细胞内钾离子的浓度是细胞外的30倍
细胞内蛋白质的浓度是细胞外的10倍 （2）细胞外钠、氯离子的浓度是细胞内的20倍 （3）蛋白质带负电且不能通过细胞膜 （4）带正、负电荷的水合离子有极小的通透性。被、易
变化的能力或特性。 （二）刺激与反应 1 适宜刺激与不适宜刺激
凡能被某种细胞接受的刺激就称为这种细胞的适宜 刺激；反之，称为不适宜刺激。 2 刺激引起兴奋的条件 （1）刺激的强度
阈值（threshold intensity）：能引起Na通道大量开 放而爆发AP的临界膜电位水平。
阈刺激：在一定时间内，引起组织细胞产生兴奋的最 低刺激强度。 阈下刺激；阈上刺激 （2）刺激的作用时间
强 度
0.8 A
0.4
B
0.4
0.8
时间
内膜 K+ ProK+ ProK+
外膜 Na+ ClNa+
ClNa+
内膜 -
-
-
外膜 +
+内膜
生理学┃氧的运输
生理学┃氧的运输生理学· 呼吸第三节气体在血液中的运输血液是运输O2和CO2的媒介。
经肺换气摄取的O2通过血液循环运输到机体各器官和组织，供细胞利用；细胞代谢产生的CO2经组织换气进入血液循环，运输到肺排出体外。
O2和CO2均以物理溶解和化学结合两种形式进行运输。
根据Henry定律，气体在溶液中溶解的量与其分压和溶解度成正比，与温度成反比。
温度为38℃时，1个大气压下，O2和CO2在100ml血液中溶解的量分别为2.36ml和48ml。
按此计算，动脉血PO2为100mmHg，每100ml血液含溶解的O20.31ml；静脉血PCO2为46mmHg，每100ml血液含溶解的CO2 2.9ml。
安静时，正常成年人心输出量约5L/min，因此，物理溶解于动脉血液中的O2流量仅约15ml/min，物理溶解于静脉血液中的CO2流量约为145ml/min。
然而，即使在安静状态下，机体耗氧量约250ml/min，CO2生成量约200ml/min；运动时机体的耗氧量和CO2生成量将成倍增加。
显然，单靠物理溶解的形式来运输O2和CO2是远不能适应机体的代谢需要。
实际上，机体在进化过程中形成了非常有效的O2和CO2的化学结合运输形式。
由表5-3可见，血液中的O2和CO2主要以化学结合的形式存在，而物理溶解形式所占比例极小；化学结合可使血液对O2的运输量增加65～140倍，对CO2的运输量增加近20倍。
虽然血液中以物理溶解形式存在的O2和CO2很少，但很重要，起着“桥梁”作用。
在肺换气或组织换气时，进入血液的O2和CO2都是先溶解在血浆中，提高其分压，再发生化学结合；O2和CO2从血液释放时，也是溶解的先逸出，降低各自的分压，化学结合的O2或CO2再解离出来，溶解到血浆中。
物理溶解和化学结合两者之间处于动态平衡。
下面主要讨论O2和CO2的化学结合形式的运输。
一、氧的运输血液中所含的O2仅约1.5％以物理溶解的形式运输，其余98.5％则以化学结合的形式运输。
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第二章氧和二氧化碳的转运呼吸是一个燃烧过程，速度非常慢，否则完全跟木炭一样。
--Antoine Lavoisier有氧代谢过程是燃烧营养物质燃料来释放能量。
这个过程消耗氧气并释放二氧化碳。
循环系统的作用是输送氧气和营养物质燃料到身体组织，然后清除产生的二氧化碳。
循环系统运输氧气和二氧化碳的双重作用被称为血液的呼吸功能。
本章描述这种呼吸功能是如何进行的。
氧气的运输将肺部的氧气运输到代谢组织，可以使用四个临床参数描述：（a）血液中的氧气浓度，（b）动脉血氧气的传递速率，（c）从毛细血管血液进入组织的氧摄取率，（d）从毛细血管血液进入组织的氧分数。
这四个氧气输送参数以及派生每个参数的方程见表2.1。
彻底了解这些参数是管理危重患者必不可少的。
血液中的氧（O2）含量氧气不容易溶解在水中（1），且由于血浆是93%的水，因此需要一个专门结合氧（气）的分子（血红蛋白）来促进血液的氧合。
血液中的氧（O2）也被称为O2含量，O2含量是O2的总供量，它与血红蛋白结合并且溶解在血浆中。
血红蛋白的氧饱和度（含氧血红蛋白占总血红蛋白的比例）；Q=心脏输出；CaCO2=动脉血中CO2含量；CvCO2=混合静脉血中CO2含量。
与O2结合的血红蛋白（氧合血红蛋白）与O2结合的血红蛋白（HbO2）浓度由公式2.1（2）中的变量决定。
HbO2=1.34×Hb×SO2 （2.1）Hb是血液中的血红蛋白浓度（通常以g/dL表示，即g/100 mL）；1.34是血红蛋白的氧结合能力（以每g血红蛋白多少mL O2表示）；SO2是血液中氧合血红蛋白占总血红蛋白的比例（SO2=HbO2/总Hb），也称作血红蛋白的氧饱和度。
HbO2与Hb浓度的单位（g/dL）相同。
公式2.1表示：当血红蛋白与O2完全饱和时（即当SO2=1时），每g 血红蛋白通常结合1.34mL的氧气。
通常1g血红蛋白能结合1.39mL的氧气，但一小部分循环血红蛋白（3%到5%）以高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的形式存在，因为这些形式的Hb结合O2的能力降低，因此1.34 mL/g这一较低值被认为更能1代表总血红蛋白池的O2结合能力（3）。
笔记：O2=氧（气）；Hb=血红蛋白溶解的O2血浆中溶解的O2浓度取决于氧在水（血浆）中的溶解度和血液中的氧分压（PO2）。
O2在水中的溶解度是随温度变化的（溶解度随温度的降低略有增加）。
在正常体温（37℃）和PO2为1mmHg时，0.03 mL的O2能溶解在1升的水中（4）。
表现为溶解系数为0.03mL/L/mmHg（或0.003 mL/100mL/mmHg）。
溶解O2的浓度（单位mL/dL）（体温正常）可由公式2.2描述。
溶解的O2=0.003×PO2 (2.2)这个公式显示血浆中氧的溶解度有限。
例如，如果PO2是100 mmHg，1 L的血液将只包含3 mL溶解的O2。
※量（=L）的基础上估计的，动脉血容量=0.25×总血容量，静脉血容量=0.75×总血容量。
缩写：Hb：血红蛋白；PO2：O2分压。
动脉O2含量/动脉含O2量（CaO2）动脉血的O2浓度（CaO2）可通过公式2.1和2.2的结合，使用动脉血的SO2和PO2来定义（SaO2和PaO2）。
CaO2=（1.34×Hb×SaO2）+（0.003×PaO2）（2.3）结合的O2、溶解的O2和总O2在动脉血中的正常浓度见表2.2。
每L动脉血中大约有200 mL的氧，只有1.5%（3 mL）溶解在血浆中。
一个平均体型的成人在休息时的耗氧量为250 mL/min，这意味着，如果我们被迫单靠血浆中溶解的O2，那必须要有89 L/min的心脏输出来维持有氧代谢。
这强调了血红蛋白在运输氧气中的重要性。
静脉O2含量/静脉含O2量（CvO2）静脉血中的O2浓度（CvO2）可以与CaO2一样以相同的方式计算，使用静脉血的血氧饱和度（O2饱和度）和氧分压计算（SvO2和PvO2）。
CvO2=（1.34×Hb×SvO2）+（0.003×PvO2）（2.4）SvO2和PvO2的最佳测量方法是通过取自肺动脉的集合或“混合静脉”的血样本来测量（使用肺动脉导管，见第9章）。
如表2.2所示，SvO2的正常值是73%（0.73），PvO2的正常值是40 mmHg ，CvO2的正常值约为15 mL/dL （150 mL/L ）简化的O2含量公式血浆中溶解的O2浓度是如此小，它通常会从O2含量公式中被消除。
因此可认为血液的O2含量与相当于与Hb 结合的O2（见方程2.1）。
O2含量≈1.34×Hb×SO2 （2.5）贫血与低氧血症医生经常使用动脉氧分压（PaO2）作为血液中含有多少氧的指征。
然而，如公式2.5所示，血红蛋白浓度是血液中氧含量的主要决定因素。
图2.1显示了血红蛋白和PaO2对血液中氧水平影响的比较。
此图显示血红蛋白浓度和PaO2对动脉血氧含量比例变化的影响。
血红蛋白减少50%（从15到7.5g/dL ）相当于CaO2减少50%（从200到101 mL/L ），而PaO2降低50%（从90到45mmHg ）仅引起CaO2降低18%（从200到163 mL/L ）。
此图表明，贫血对血液氧合作用的影响比低氧血症要大的多。
它也应作为一个提醒，以避免使用PaO2来评估动脉的氧合作用。
PaO2应该被用来评估肺部的气体交换效率（见第19章）。
血液中O2的缺乏循环血液中总的O2容量可通过血液中血容量的产物和O2的浓度来计算。
定卖血和静脉血中O2量的估计见表2.2。
动脉和静脉血中结合的O2容量为微薄的805mL 。
这一容量是多么的有限，试想一个平均体型的成人在休息时全身的O2含量是250 mL/min 。
这意味着，血液中的O2容量只能维持机体3到4 min 的有氧代谢。
因此，如果一个患者停止呼吸，你只有宝贵的几分钟时间在其血液中氧储存完全耗尽前开始给他行辅助呼吸操作。
血液中数量有限的O2也可通过葡萄糖的氧化代谢来表示，葡萄糖的有氧代谢公式为：C 6H 12O 6 + 6O 2 = 6CO 2 + 6H 2O 。
这个公式表明，完整的1 mol 葡萄糖氧化利用6 mol 的氧气。
为了确定血液中的O2是否足够维持血液中葡萄糖的代谢，有必要将血液中的葡萄糖和氧气的量用mmol 这一单位来表示。
（这里显示的值基于90mg/dL 或90/180=0.5 mmol/dL 的血糖水平，5L 的血容量，805 mL 或805/22.2=36.3 mmol 的总血液O2 ）：血液中总的葡萄糖…………………….25 mmol血液中总的O2…………………………36.3 mmol葡萄糖代谢需要的O2…………………150 mmol这表明血液中的O2只有总量的20%到25%为血液中葡萄糖的完全氧化代谢所需。
图2.1 图表显示血红蛋白浓度（Hb ）和动脉氧分压（PaO2）的等量降低（50%）对动脉血中氧浓度的影响。
为什么O2这么少？众所周知，氧气通过产生有毒的代谢产物能造成致命的细胞损伤（超氧化物自由基，过氧化氢和羟自由基），因此，在细胞附近限制氧气浓度，可能是保护细胞避免氧诱导细胞损伤的机制。
氧诱导的损伤（氧化性损伤）在临床疾病中的作用是非常激动人心和活跃的研究领域，本章结尾的参考书目包括一本教科书（生物学和医学领域中的自由基），这是关于这一学科的最好的单一信息资源。
丰富的血红蛋白与血液中氧容量小相反，循环血红蛋白的总量似乎过多。
如果正常血清Hb 是15g/dL（150g/L）且正常血容量是5 L(70 mL/kg)，那么循环的血红蛋白的总量时750 g（0.75 kg）或1.65磅。
为了证明血液中血红蛋白池的规模庞大，图2.2中的插图比较了血红蛋白与正常体重的心脏的重量。
心脏的重量只有300g，因此，循环的血红蛋白池的重量是心脏的2.5倍！这意味着，每60秒，心脏必须在循环系统中推动超过自身两倍以上重量的移动。
所有的血红蛋白都是必要的吗？稍后所示，当从全身毛细血管的氧提取达到最大时，静脉血中40%到50%的血红蛋白仍与氧饱和。
这意味着，几乎有一半的循环血红蛋白不是用来支持有氧代谢。
那这多余的血红蛋白用来做什么呢?运送二氧化碳，见本章节后面所述。
图2.2 平衡标尺显示循环血红蛋白与正常体重的心脏相比时多余的重量。
氧输送/氧递送（DO2）进入肺部血流的氧气通过心输出量进入重要的器官。
这种情况发生的速度被称为氧输送（DO2）。
DO2描述了每分钟到达全身毛细血管的氧气量（mL）。
它相当于动脉血氧含量（CaO2，单位mL/L）和心输出量（Q，单位L/min）的产物（2,5,6,7）。
DO2=Q×CaO2×10 (2.6)（乘以10是用来转换CaO2的单位，从mL/dL到mL/L，因此，DO2的单位为mL/min。
）如果将CaO2分解成其组成部分（1.34×Hb×SaO2），公式2.6可以改写为：DO2=Q×1.34×Hb×SaO2×10 (2.7)当用肺动脉导管来测量心输出量（见第9章），DO2可用公式2.7计算。
成人休息时的正常DO2为900-1100 mL/min，或500-600 mL/min/m2，校正身材时（见表2.3）。
氧摄取/摄氧量（VO2）当血液达到全身毛细血管，氧从血红蛋白中分离出来，并进入组织。
这一现象发生的速度称为氧摄取（VO2）。
氧摄取描述没分钟离开毛细血管，进入组织的氧气的体积（单位mL）。
由于氧气不能在组织中储存，因此，VO2也是衡量组织耗氧量的一个指标。
VO2（mL/min）可通过心输出量（Q）和动静脉血氧含量差（CaO2-CvO2）来计算。
VO2= Q×（CaO2 - CvO2）×10 (2.8)（乘以10与解释DO2时的原因一样。
）这种派生VO2的方法被称为烦Fick 氏法，因为公式2.8是Fick方程的一个变化（心输出量是派生的变量：Q= VO2/ CaO2-CvO2）（8）。
因为CaO2和CvO2的公式相同（1.34×Hb×10），公式2.8可重新描述为：VO2= Q×1.34×Hb×（SaO2 - SvO2）(2.9)这个公式表示VO2使用的是在临床实践中可以测量的变量。
在这个公式中决定VO2的因素见图2.3所示。
健康成人在休息时VO2的正常范围是200-300 mL/min，或110-160 mL/min/m2，当校正身材时（见表2.3）。
图2.3 决定氧从微循环中摄取（VO2）的因素的示意图。