Vì sao hồng cầu có chức năng vận chuyển O2 và CO2

Ảnh minh họa

Cả khí O2 và CO2 đều được vận chuyển trong máu bằng hai hình thức: Hoà tan vật lý và liên kết hoá học.

(1) Vận chuyển O2: Lượng khí ôxy trực tiếp hoà tan trong máu để tiến hành vận chuyển là rất ít, lượng hoà tan đó được quyết định bởi độ cao thấp của phân áp của khí ôxy. Khi áp suất khí ôxy trong túi phổi là 13300Pa, trong mỗi lít máu ở động mạch được trao đổi khí thông qua màng hô hấp chỉ hoà tan 0,3ml khí ôxy, không thể đáp ứng được nhu cầu về khí ôxy của các mô và tế bào. Nhưng khí ôxy bao giờ cũng hoà tan trong huyết tương trước, rồi mới có thể phân đến các tế bào và huyết sắc tố để tiến hành liên kết hoá học.

Khoảng 98% khí ôxy được vận chuyển đến các mô bằng hình thức liên kết với huyết sắc tố trong hồng cầu. Huyết sắc tố có thể liên kết được với ôxy hay không cũng có quan hệ với áp suất khí ôxy. Khi áp suất khí ôxy cao, huyết sắc tố dễ liên kết mềm với ôxy; khi áp suất khí ôxy thấp thì huyết sắc tố dễ phân ly khỏi ôxy.

Khi máu từ tĩnh mạch chảy qua mao mạch phổi, do áp suất khí ôxy trong túi phổi cao đến 13300Pa, nên huyết sắc tố liên kết nhanh chóng với ôxy, hầu như bão hoà hoàn toàn trong máu động mạch. Khi máu trong động mạch chảy ra các mô có áp suất khí ôxy tương đối thấp, thì khoảng 25% khí ôxy phân ly khỏi huyết sắc tố để cung cấp cho tế bào. Với mỗi gam huyết sắc tố đã hoàn toàn bão hoà thì nhiều nhất chỉ liên kết được với 1,34ml ôxy. Trong mỗi lít máu của người lớn bình thường chứa khoảng 14g huyết sắc tố, nên nhiều nhất chỉ có thể liên kết với 18,7ml ôxy. Ở những người thiếu máu, hàm lượng huyết sắc tố tương đối thấp nên lượng khí ôxy vận chuyển trong máu cũng giảm đi.

(2) Vận chuyển của CO2: Độ hoà tan trong nước của CO2 lớn hơn so với ôxy. Lượng CO2 hoà tan trong máu chiếm 7% toàn bộ lượng CO2 vận chuyển. CO2 chủ yếu vận chuyển trong huyết tương, thấm qua màng tế bào vào hồng cầu, dưới tác dụng xúc giác của men anhydrit axit, CO2 hoà vào nước thành axit cacbonnic, rồi liên tiếp phân giải thành ion hydro và ion cacbonnic, rồi liên tiếp phân giải thành ion hydro và ion hydrocacbonat để tiến hành vận chuyển. Ngoài ra, còn có một số lượng nhỏ CO2 liên kết với amoni A rồi vận chuyển đi. Khi máu trong tĩnh mạch chảy qua mao mạch túi phổi thì CO2 ở các hình thức khác nhau lại hoà tan trong huyết tương, thông qua sự phân tán vào túi phổi, sau đó được thở ra ngoài cơ thể.