氧气以物理溶解和化学结合两种形式随血液循环。正常人安静时的耗氧量约为每分钟250ml,显然,物理溶解在血液中的氧不足以满足安静状态下人体代谢需要。相当于肺部,PO2保持在100mmHg左右,流经肺泡的混合静脉血中的氧气很快与肺泡中的氧气平衡,直到PO2相等。2,3‐二磷酸甘油酸在红细胞中的浓度比其他细胞要高得多,在调节血红蛋白与氧的亲和力中具有重要的作用。第三,有证据表明激素,如甲状腺素、睾酮、生长激素、儿茶酚胺,对血红蛋白氧亲和力产生影响是通过对2,3‐二磷酸甘油酸代谢产生作用实现的。珠蛋白肽链中的氨基酸变异也会影响血红蛋白对氧的亲和力。
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