二氧化碳的运输方式主要有物理溶解和化学结合两种。
物理溶解是二氧化碳运输的一种方式,但所占比例较小。二氧化碳能直接溶解于血浆中,不过其溶解度相对有限。在正常生理情况下,以物理溶解形式运输的二氧化碳仅约占二氧化碳总运输量的5%。虽然这部分量少,但它是二氧化碳进行化学结合运输的前提,因为只有先溶解在血浆中,才有可能进一步发生化学结合。
化学结合是二氧化碳运输的主要方式,它又分为碳酸氢盐和氨基甲酰血红蛋白两种形式。以碳酸氢盐形式运输时,二氧化碳从组织进入红细胞后,在碳酸酐酶的作用下,与水结合形成碳酸,碳酸迅速解离成氢离子和碳酸氢根离子。碳酸氢根离子会顺浓度梯度扩散进入血浆,同时血浆中的氯离子扩散进入红细胞以维持电中性,这一过程称为氯转移。在肺部,反应则逆向进行,碳酸氢根离子与氢离子结合生成碳酸,再分解成二氧化碳和水,二氧化碳排出体外。这种方式运输的二氧化碳约占总运输量的88%。
以氨基甲酰血红蛋白形式运输时,二氧化碳能直接与血红蛋白的氨基结合,形成氨基甲酰血红蛋白。这一反应无需酶的催化,而且迅速、可逆。在组织处,二氧化碳分压高,反应向生成氨基甲酰血红蛋白的方向进行;在肺部,二氧化碳分压低,氨基甲酰血红蛋白解离释放出二氧化碳。以这种方式运输的二氧化碳约占总运输量的7%。
综上所述,二氧化碳通过物理溶解和化学结合(碳酸氢盐和氨基甲酰血红蛋白)等方式,实现了从组织到肺部的运输,保证了机体气体交换的正常进行。