Το αίμα είναι ένας υγρός ιστός πουεκτελεί τις πιο σημαντικές λειτουργίες. Ωστόσο, σε διαφορετικούς οργανισμούς, τα στοιχεία του διαφέρουν στη δομή, η οποία αντικατοπτρίζεται στη φυσιολογία τους. Στο άρθρο μας, θα εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά των ερυθρών αιμοσφαιρίων και θα συγκρίνουμε τα ερυθροκύτταρα των ανθρώπων και των βατράχων.
Ποικιλία αιμοσφαιρίων
Το αίμα σχηματίζεται από υγρή διακυτταρική ουσία,που ονομάζεται πλάσμα, και διαμορφωμένα στοιχεία. Αυτά περιλαμβάνουν λευκά αιμοσφαίρια, ερυθρά αιμοσφαίρια και αιμοπετάλια. Τα πρώτα είναι άχρωμα κύτταρα που δεν έχουν μόνιμο σχήμα και κινούνται ανεξάρτητα στην κυκλοφορία του αίματος. Είναι σε θέση να αναγνωρίσουν και να αφομοιώσουν σωματίδια ξένα προς το σώμα από φαγοκυττάρωση, επομένως σχηματίζουν ανοσία. Αυτή είναι η ικανότητα του σώματος να αντιστέκεται σε διάφορες ασθένειες. Τα λευκοκύτταρα είναι πολύ διαφορετικά, διαθέτουν ανοσολογική μνήμη και προστατεύουν τους ζωντανούς οργανισμούς από τη στιγμή που γεννιούνται.
Τα αιμοπετάλια έχουν επίσης προστατευτική λειτουργία.Παρέχουν πήξη του αίματος. Αυτή η διαδικασία βασίζεται στην ενζυματική αντίδραση του μετασχηματισμού πρωτεϊνών με το σχηματισμό της αδιάλυτης μορφής τους. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται θρόμβος αίματος, ο οποίος ονομάζεται θρόμβος.
Χαρακτηριστικά και λειτουργίες των ερυθρών αιμοσφαιρίων
Ερυθρά αιμοσφαίρια ή ερυθρά αιμοσφαίριαείναι δομές που περιέχουν αναπνευστικά ένζυμα. Το σχήμα και το εσωτερικό τους περιεχόμενο μπορεί να διαφέρουν από ζώο σε ζώο. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες ομοιότητες. Κατά μέσο όρο, τα ερυθρά αιμοσφαίρια ζουν έως και 4 μήνες, μετά τον οποίο καταστρέφονται στον σπλήνα και στο ήπαρ. Ο τόπος σχηματισμού τους είναι ο κόκκινος μυελός των οστών. Τα ερυθροκύτταρα σχηματίζονται από γενικά βλαστικά κύτταρα. Επιπλέον, στα νεογέννητα, όλοι οι τύποι οστών έχουν αιμοποιητικό ιστό και σε ενήλικες - μόνο σε επίπεδα.
Στο σώμα των ζώων, αυτά τα κύτταρα αποδίδουνμια σειρά από σημαντικές λειτουργίες. Το κύριο είναι αναπνευστικό. Η εφαρμογή του είναι δυνατή λόγω της παρουσίας ειδικών χρωστικών στο κυτταρόπλασμα των ερυθροκυττάρων. Αυτές οι ουσίες καθορίζουν επίσης το χρώμα του αίματος των ζώων. Για παράδειγμα, στα μαλάκια, μπορεί να είναι λιλά, και σε σκουλήκια πολυχαιτών, μπορεί να είναι πράσινο. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια του βατράχου παρέχουν το ροζ χρώμα του, ενώ στους ανθρώπους είναι έντονο κόκκινο. Συνδυάζοντας με οξυγόνο στους πνεύμονες, το μεταφέρουν σε κάθε κύτταρο του σώματος, όπου το απελευθερώνουν και προσδίδουν διοξείδιο του άνθρακα. Το τελευταίο πηγαίνει στην αντίθετη κατεύθυνση και εκπνέεται.
Τα ερυθρά αιμοσφαίρια μεταφέρουν επίσης αμινοξέα,ασκεί τη διατροφική λειτουργία. Αυτά τα κύτταρα είναι φορείς διαφόρων ενζύμων που μπορούν να επηρεάσουν το ρυθμό των χημικών αντιδράσεων. Τα αντισώματα βρίσκονται στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Χάρη σε αυτές τις ουσίες πρωτεϊνικής φύσης, τα ερυθρά αιμοσφαίρια δεσμεύουν και εξουδετερώνουν τις τοξίνες, προστατεύοντας τον οργανισμό από τις ασθένειες που προκαλούν.
Εξέλιξη των ερυθρών αιμοσφαιρίων
Τα ερυθρά αιμοσφαίρια βατράχου είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμαενδιάμεσο αποτέλεσμα εξελικτικών μετασχηματισμών. Για πρώτη φορά, τέτοια κύτταρα εμφανίζονται σε πρωτόγονα ζώα, τα οποία περιλαμβάνουν νευρικές ταινίες, εχινόδερμα και μαλάκια. Στους πιο αρχαίους εκπροσώπους τους, η αιμοσφαιρίνη εντοπίστηκε απευθείας στο πλάσμα του αίματος. Με την ανάπτυξη των ζώων, η ανάγκη για οξυγόνο αυξήθηκε. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα της αιμοσφαιρίνης στο αίμα αυξήθηκε, γεγονός που έκανε το αίμα πιο ιξώδες και έκανε την αναπνοή δύσκολη. Η διέξοδος από αυτό ήταν η εμφάνιση ερυθρών αιμοσφαιρίων. Τα πρώτα ερυθρά αιμοσφαίρια ήταν αρκετά μεγάλες δομές, οι περισσότερες από τις οποίες καταλαμβάνονται από τον πυρήνα. Φυσικά, το περιεχόμενο της αναπνευστικής χρωστικής με τέτοια δομή είναι ασήμαντο, επειδή απλά δεν υπάρχει αρκετός χώρος για αυτό.
Αργότερα αναπτύχθηκαν εξελικτικές μεταμορφώσειςπρος την κατεύθυνση της μείωσης του μεγέθους των ερυθροκυττάρων, της αύξησης της συγκέντρωσης και της εξαφάνισης του πυρήνα σε αυτά. Προς το παρόν, το αμφίκυρτο σχήμα των ερυθρών αιμοσφαιρίων είναι το πιο αποτελεσματικό. Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι η αιμοσφαιρίνη είναι μια από τις αρχαιότερες χρωστικές ουσίες. Βρίσκεται ακόμη και στα κύτταρα των πρωτόγονων ciliates. Στον σύγχρονο οργανικό κόσμο, η αιμοσφαιρίνη έχει διατηρήσει κυρίαρχη θέση μαζί με την ύπαρξη άλλων αναπνευστικών χρωστικών, καθώς μεταφέρει τη μεγαλύτερη ποσότητα οξυγόνου.
Ικανότητα οξυγόνου στο αίμα
Στο αρτηριακό αίμα ταυτόχρονα σε ένα δεσμόΜόνο μια συγκεκριμένη ποσότητα αερίων μπορεί να είναι στην κατάσταση. Αυτός ο δείκτης ονομάζεται ικανότητα οξυγόνου. Εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Πρώτα απ 'όλα, αυτή είναι η ποσότητα της αιμοσφαιρίνης. Από την άποψη αυτή, τα ερυθροκύτταρα βατράχου είναι σημαντικά κατώτερα από τα ανθρώπινα ερυθρά αιμοσφαίρια. Περιέχουν μικρή ποσότητα αναπνευστικής χρωστικής και η συγκέντρωσή τους είναι χαμηλή. Για σύγκριση: η αιμοσφαιρίνη των αμφιβίων που περιέχεται σε 100 ml του αίματος τους δεσμεύει όγκο οξυγόνου ίσο με 11 ml, ενώ στους ανθρώπους αυτό το ποσοστό φτάνει τα 25.
Παράγοντες που αυξάνουν την ικανότητα της αιμοσφαιρίνης να δεσμεύει οξυγόνο περιλαμβάνουν αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος, το ρΗ του εσωτερικού περιβάλλοντος και τη συγκέντρωση του ενδοκυτταρικού οργανικού φωσφορικού.
Η δομή των ερυθροκυττάρων βατράχου
Εξέταση των ερυθρών αιμοσφαιρίων ενός βατράχου με μικροσκόπιο,είναι εύκολο να δούμε ότι αυτά τα κύτταρα είναι ευκαρυωτικά. Όλοι τους έχουν ένα μεγάλο σχήμα πυρήνα στο κέντρο. Καταλαμβάνει αρκετά μεγάλο χώρο σε σύγκριση με τις αναπνευστικές χρωστικές ουσίες. Ως αποτέλεσμα, ο όγκος του οξυγόνου που μπορούν να μεταφέρουν μειώνεται σημαντικά.
Σύγκριση ερυθρών αιμοσφαιρίων ανθρώπου και βατράχου
Τα ερυθρά αιμοσφαίρια ανθρώπων και αμφιβίων έχουνμια σειρά σημαντικών διαφορών. Επίσης επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση των λειτουργιών. Έτσι, τα ανθρώπινα ερυθροκύτταρα δεν έχουν πυρήνα, ο οποίος αυξάνει σημαντικά τη συγκέντρωση των αναπνευστικών χρωστικών και την ποσότητα του οξυγόνου που μεταφέρεται. Μέσα τους υπάρχει μια ειδική ουσία - η αιμοσφαιρίνη. Αποτελείται από πρωτεΐνη και ένα μέρος που περιέχει σίδηρο - αίμη. Τα ερυθροκύτταρα του βατράχου περιέχουν επίσης αυτήν την αναπνευστική χρωστική, αλλά σε πολύ μικρότερη ποσότητα. Η αποτελεσματικότητα της ανταλλαγής αερίων αυξάνεται επίσης λόγω του διπλού σχήματος των ανθρώπινων ερυθροκυττάρων. Είναι αρκετά μικρού μεγέθους, επομένως, η συγκέντρωσή τους είναι μεγαλύτερη. Η κύρια ομοιότητα των ερυθροκυττάρων του ανθρώπου και του βατράχου έγκειται στην εφαρμογή μιας μόνο λειτουργίας - της αναπνευστικής.
Μέγεθος ερυθρών αιμοσφαιρίων
Η δομή των ερυθροκυττάρων βατράχου χαρακτηρίζεται από αρκετά μεγάλα μεγέθη, τα οποία φτάνουν σε διάμετρο 23 μικρά. Στους ανθρώπους, αυτός ο δείκτης είναι πολύ λιγότερο. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια του έχουν μέγεθος 7-8 μικρά.
Συγκέντρωση
Λόγω του μεγάλου μεγέθους των ερυθρών αιμοσφαιρίωνΟι βάτραχοι χαρακτηρίζονται επίσης από χαμηλή συγκέντρωση. Έτσι, σε 1 κυβικό χιλιοστόβιο αμφιβίων υπάρχουν 0,38 εκατομμύρια. Για σύγκριση, στον άνθρωπο, αυτός ο αριθμός φτάνει τα 5 εκατομμύρια, γεγονός που αυξάνει την αναπνευστική ικανότητα του αίματός του.
Σχήμα ερυθροκυττάρων
Εξέταση των ερυθρών αιμοσφαιρίων ενός βατράχου με μικροσκόπιο,το στρογγυλεμένο σχήμα τους μπορεί να προσδιοριστεί με σαφήνεια. Είναι λιγότερο ευεργετικό από τους δίσκους αμφίκυρτων ανθρώπινων ερυθρών αιμοσφαιρίων, καθώς δεν αυξάνει την αναπνευστική επιφάνεια και καταλαμβάνει μεγάλο όγκο στην κυκλοφορία του αίματος. Το σωστό ωοειδές σχήμα του ερυθροκυττάρου βατράχου επαναλαμβάνει πλήρως αυτό του πυρήνα. Περιέχει νήματα χρωματίνης που περιέχουν γενετικές πληροφορίες.
Ψυχρόαιμα ζώα
Το σχήμα του ερυθροκυττάρου βατράχου, όπως το εσωτερικό τουδομή, σας επιτρέπει να μεταφέρετε μόνο μια περιορισμένη ποσότητα οξυγόνου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα αμφίβια δεν χρειάζονται τόσο μεγάλο μέρος αυτού του αερίου όσο τα θηλαστικά. Αυτό είναι πολύ εύκολο να εξηγηθεί. Στα αμφίβια, η αναπνοή πραγματοποιείται όχι μόνο μέσω των πνευμόνων, αλλά και μέσω του δέρματος.
Αυτή η ομάδα ζώων είναι ψυχρόαιμα.Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία του σώματός τους εξαρτάται από αλλαγές σε αυτόν τον δείκτη στο περιβάλλον. Αυτό το σύμβολο εξαρτάται άμεσα από τη δομή του κυκλοφορικού τους συστήματος. Έτσι, δεν υπάρχει διαχωρισμός μεταξύ των θαλάμων της καρδιάς των αμφιβίων. Επομένως, στον δεξιό κόλπο, τα φλεβικά και αρτηριακά αίματα αναμιγνύονται και σε αυτήν τη μορφή πηγαίνει στους ιστούς και τα όργανα. Μαζί με τα δομικά χαρακτηριστικά των ερυθροκυττάρων, αυτό καθιστά το σύστημα ανταλλαγής αερίων τους όχι τόσο τέλειο όσο στα θερμόαιμα ζώα.
Ζεστά αιματηρά ζώα
Σε θερμόαιμους οργανισμούς, θερμοκρασία σώματοςσυνεχής. Αυτά περιλαμβάνουν τα πουλιά και τα θηλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Δεν υπάρχει ανάμιξη φλεβικού και αρτηριακού αίματος στο σώμα τους. Αυτό είναι το αποτέλεσμα ενός πλήρους διαφράγματος μεταξύ των θαλάμων της καρδιάς τους. Ως αποτέλεσμα, καθαρό αρτηριακό αίμα κορεσμένο με οξυγόνο παρέχεται σε όλους τους ιστούς και τα όργανα, εκτός από τους πνεύμονες. Μαζί με την πιο τέλεια θερμορύθμιση, αυτό συμβάλλει στην αύξηση της έντασης της ανταλλαγής αερίων.
Έτσι, στο άρθρο μας εξετάσαμε ποιαΕρυθροκύτταρα ανθρώπων και βατράχων έχουν ειδικά χαρακτηριστικά. Οι κύριες διαφορές τους σχετίζονται με το μέγεθος, την παρουσία ενός πυρήνα και το επίπεδο συγκέντρωσης στο αίμα. Τα ερυθροκύτταρα βατράχου είναι ευκαρυωτικά κύτταρα, έχουν μεγαλύτερο μέγεθος και η συγκέντρωσή τους είναι χαμηλή. Λόγω αυτής της δομής, περιέχουν μικρότερη ποσότητα αναπνευστικής χρωστικής, επομένως, η ανταλλαγή πνευμονικών αερίων σε αμφίβια είναι λιγότερο αποτελεσματική. Αυτό αντισταθμίζεται με τη βοήθεια ενός επιπρόσθετου συστήματος δερματικής αναπνοής.
Τα δομικά χαρακτηριστικά αυτών των κυττάρων στον άνθρωπο είναι περισσότεροπροοδευτικός. Το σχήμα αμφίκυρτου, μικρού μεγέθους και απουσίας πυρήνα αυξάνει σημαντικά την ποσότητα του οξυγόνου που μεταφέρεται και τον ρυθμό ανταλλαγής αερίων. Τα ανθρώπινα ερυθροκύτταρα εκτελούν αποτελεσματικότερα την αναπνευστική λειτουργία, κορεσμό γρήγορα όλα τα κύτταρα του σώματος με οξυγόνο και απελευθερώνοντάς τα από διοξείδιο του άνθρακα.
