红细胞

（redcell，erythrocyte）是血液中最多的一种血细胞，红细胞总数， 我国正常成人，男约 450～550 万个/毫米 ³，女约 380～460 万个/毫米 ³。人和哺乳动物的成熟红细胞无细胞核，含血红蛋白。直径约 8 微米（μm），呈

双凹圆碟形，中央部分较薄，边缘部分较厚，平均厚度约 2 微米，表面积约

120 微米 ²。此细胞形状的表面积与体积之比值增大（与球形相比），有利于气体扩散出入红细胞，也有利于可塑性变形，当红细胞挤过口径比它小的毛细血管和血窦孔隙时，发生卷曲变形，通过后又恢复原状。红细胞保持双凹圆碟形需要消耗能量。红细胞的主要机能是运输氧和二氧化碳，并参与缓冲血浆中发生的酸碱变化，这些机能主要由血红蛋白完成。红细胞在体内的寿命约 100～120 日，更新极快，一个人每公斤体重每天生成和破坏的红细胞各约 2.5×10⁹ 个，在机体调节下保持动态平衡。血红蛋白（hemoglobinHb）是红细胞的主要组成分（约占 35％），由一个珠蛋白（约 96％）和 4 个亚铁血红素（约 4％）结合而成。每个亚铁血红素又由 4 个吡咯基组成一个环，中心为一亚铁离子（Fe⁺）。血红蛋白分子量 64458 道尔顿。我国成年人血红蛋白含量，男 12～15 克％，女 11～14 克％。

图 1 红细胞的形状

血红蛋白主要机能一是结合和运输氧和二氧化碳。血红素中的 Fe⁺¹ 能和氧可逆结合，铁离子仍为 2 价，称氧化作用，氧分压高与氧结合，成为氧合血红蛋白（HbO2），氧分压低与氧解离成为脱氧血红蛋白（Hb），从而完成氧运输。其氨基可结合二氧化碳成为

图 2 血红蛋白组成示意图

1. 示血红蛋白由一个珠蛋白和 4 个血红素（仅绘出一个，余略）组成

2. 示成人珠蛋白，由 2 条α链和 2 条β链组成，黑色圆盘为血红素

氨基甲酸血红蛋白，它在总的二氧化碳运输中占 20％。血红蛋白的铁离子也能与一氧化碳结合，结合

的位置是在与氧结合的同一键上。而血红蛋白与一氧化碳的亲和力比氧强210 倍。肺泡气的一氧化碳分压仅 0.5mmHg（毫米汞柱，1 毫米汞柱=1.33 千帕）时，血红蛋白结合的一氧化碳量与结合的氧量相等，若肺泡气一氧化碳分压达 0.7mmHg（约 0.1％浓度），就会危及生命。

血红蛋白的另一主要机能是组成红细胞内的缓冲系统。在缓冲挥发酸方面起重要作用。在体循环毛细血管中，组织中大量的二氧化碳进入血液，它主要在红细胞内形成 H2CO3；同时一部分二氧化碳与血红蛋白结合生成氨基甲酸血红蛋白（Hb·NH·COOH）。H2CO3 与 Hb·NH·COOH 迅速解离出 H^+：

CO2+H2O H2CO3 H⁺+HCO3-

Hb·NH2+CO2 Hb·NH·COOH Hb·NH·COO^-+H⁺

此时，由于组织氧分压低，KHbO2 释放氧而成脱氧血红蛋白（KHb），碱性增强，可接受所生成的 H^{+成为 HHb，而缓冲 pH 值的变化，并促进 H2CO3 和Hb·NH·COOH 的生成过程：}

H+⁺KHbO2 HHb+O2+K⁺

在肺泡毛细血管中，由于肺泡气二氧化碳分压低，氧分压高，血浆二氧化碳逸出至肺泡中，二氧化碳的排出导致上述反应向相反方向进行，血液 pH 趋于升高；同时，肺泡氧进入血液，脱氧血红蛋白与氧结合为氧合血红蛋白， 放出 H^{+，起缓冲作用，也加速 H2CO3 和 Hb·NH·COOH 生成的逆向反应过程。密封于红细胞内的血红蛋白才具有生理功能，一旦红细胞破坏，血红蛋白逸出，即丧失其生理功能。}