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03 · 心血管与血氧

血液怎么把氧气送到全身

上一章讲了氧气怎么进入肺泡。这一章接力:血液怎么把氧气从肺泡送到大脑和肌肉。 理解氧解离曲线的 S 形,你就会明白为什么黑视是「突然的」—— 不是渐渐变暗,而是断崖式坠落。

01两套循环

肺循环充氧,体循环送氧

心脏驱动两套独立的循环系统:

肺循环

充氧回路

右心 → 肺动脉 → 肺泡毛细血管(O₂ 进、CO₂ 出)→ 肺静脉 → 左心。血液在这里从暗红变鲜红

体循环

送氧回路

左心 → 主动脉 → 全身毛细血管(O₂ 卸、CO₂ 装)→ 腔静脉 → 右心。血液在这里从鲜红变暗红

双循环系统

两条回路,一个目的:让每个细胞都有氧气

右心 → 肺动脉 → 肺泡毛细血管 → 肺静脉 → 左心

1

右心室收缩,把缺氧血(暗红)泵入肺动脉

2

血液流经肺泡毛细血管,O₂ 扩散进入、CO₂ 扩散排出

3

血液变成含氧血(鲜红),经肺静脉回到左心房

4

完成「充氧」任务,准备被送往全身

缺氧血(暗红)
含氧血(鲜红)

闭气时肺循环仍在工作—— 血液仍然流经肺泡,但因为没有新鲜空气进入, 肺泡里的 O₂ 越来越少、CO₂ 越来越多。 充氧效率持续下降。

02血红蛋白

你的氧气快递员

每个红细胞含有约 2.7 亿个血红蛋白分子, 每个血红蛋白能携带 4 个 O₂ 分子。 血红蛋白就像一辆有 4 个座位的出租车—— 在肺泡「上客」,到组织「下客」。脾脏效应(01 章)释放更多红细胞 = 路上多了更多出租车

03血氧饱和度

SpO₂ 这个数字意味着什么

SpO₂ 表示血红蛋白被氧气「坐满」的比例:

95–100%:正常范围,所有座位几乎坐满。

低于 90%:危险区,组织开始缺氧。

低于 60%:意识丧失区,大脑供氧不足导致黑视。

04氧解离曲线

为什么黑视是突然的

氧解离曲线是一条 S 形曲线: 当氧分压(PPO₂)较高时,曲线平坦——SpO₂ 变化很小,你感觉一切正常。 但当 PPO₂ 跌破约 0.10 atm 时,曲线进入陡峭段——SpO₂ 断崖式下降,从「还好」到「黑视」可能只有几秒。 这就是为什么黑视不是渐进的:你不会「慢慢变暗」,而是「突然关机」。

上浮最后 5 米是最危险的

上浮时压力下降 → PPO₂ 下降 → 如果此时 O₂ 已经很低, 最后 5 米的压力变化(从 1.5 atm 到 1 atm)足以把你推过断崖边缘。 这就是浅水黑视(shallow water blackout)的物理机制。

氧解离曲线 · S 形

拖动氧分压,看血氧怎么断崖下跌

黑视区安全区氧分压 PPO₂ (atm)0.050.100.150.210.250.30SpO₂ (%)2040608010090%60%临界 0.10

PPO₂

0.21 atm

SpO₂

99%

状态

✓ 安全

黑视区水面 0.21深水高压

曲线平坦区—— PPO₂ 在 0.12 以上时,SpO₂ 变化很小。 这就是为什么深水时你「感觉良好」——血氧确实还很高。

曲线基于 Hill 方程简化模型(P50=26.6 mmHg, n=2.7)。 实际氧解离曲线受温度、pH、2,3-DPG 等因素影响会左右移动, 但 S 形特征和「断崖效应」始终存在。

05MDR 血液重分配

四肢被牺牲,大脑被保护

当 MDR 启动、心率降低时,身体做了一个残酷但聪明的选择:血液优先供给大脑和心脏,四肢供血减少。 这就是为什么深潜后手脚会发麻发冷—— 不是出了问题,是身体在保护最重要的器官。 大脑只占体重 2%,却消耗 20% 的氧气——它必须被优先保护。

这一章带走的事

黑视不是渐进的
断崖式的

  • 两套循环:肺循环充氧,体循环送氧。
  • 每个红细胞 2.7 亿个血红蛋白,每个携带 4 个 O₂。
  • SpO₂ 正常 95–100%,低于 90% 危险,低于 60% 黑视。
  • S 形曲线:PPO₂ 跌破 0.10 时断崖下降——黑视是突然的。
  • MDR 牺牲四肢保护大脑——手脚发冷是正常的保护机制。

下一章

心血管在送氧,谁在控制心率?

下一章看神经系统:交感 vs 副交感,迷走神经, 以及为什么「延长呼气」能让心率降下来。

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