Kraujas yra skystas audinys, atliekantis esmines funkcijas. Tačiau skirtinguose organizmuose jo elementai skiriasi struktūra, o tai atsispindi jų fiziologijoje. Straipsnyje aptarsime raudonųjų kraujo kūnelių ypatybes ir palyginsime žmogaus ir varlės eritrocitus.
Kraujo kūnelių įvairovė
Kraują sudaro skysta tarpląstelinė medžiaga, vadinama plazma, ir suformuoti elementai. Tai leukocitai, eritrocitai ir trombocitai. Pirmosios yra bespalvės ląstelės, kurios neturi nuolatinės formos ir savarankiškai juda kraujyje. Jie fagocitozės būdu geba atpažinti ir virškinti svetimas organizmui daleles, todėl formuoja imunitetą. Tai organizmo gebėjimas atsispirti įvairioms ligoms. Leukocitai yra labai įvairūs, turi imunologinę atmintį ir apsaugo gyvus organizmus nuo pat jų gimimo.
Trombocitai atlieka ir apsauginę funkciją. Jie užtikrina kraujo krešėjimą. Šis procesas pagrįstas fermentine b altymų transformacijos reakcija, kai susidaro netirpi jų forma. Kaip rezultatassusidaro kraujo krešulys, kuris vadinamas trombu.
Raudonųjų kraujo kūnelių savybės ir funkcijos
Eritrocitai arba raudonieji kraujo kūneliai yra struktūros, kuriose yra kvėpavimo fermentų. Skirtingiems gyvūnams jų forma ir vidinis turinys gali skirtis. Tačiau yra keletas bendrų bruožų. Vidutiniškai raudonieji kraujo kūneliai gyvena iki 4 mėnesių, po to jie sunaikinami blužnyje ir kepenyse. Jų susidarymo vieta – raudonieji kaulų čiulpai. Raudonieji kraujo kūneliai susidaro iš universalių kamieninių ląstelių. Be to, naujagimių visų tipų kaulai turi kraujodaros audinio, o suaugusiųjų – tik plokščių.
Gyvūno organizme šios ląstelės atlieka daugybę svarbių funkcijų. Pagrindinis yra kvėpavimo takai. Jo įgyvendinimas įmanomas dėl specialių pigmentų buvimo eritrocitų citoplazmoje. Šios medžiagos lemia ir gyvūnų kraujo spalvą. Pavyzdžiui, moliuskuose jis gali būti alyvinis, o daugiašakių kirmėlių – žalias. Raudonieji kraujo kūneliai varlei suteikia rausvą spalvą, o žmonėms ji yra ryškiai raudona. Susijungę su deguonimi plaučiuose, jie perneša jį į kiekvieną kūno ląstelę, kur atiduoda ir prideda anglies dioksido. Pastarasis ateina priešinga kryptimi ir iškvepiamas.
RBC taip pat transportuoja aminorūgštis, atlikdami mitybos funkciją. Šios ląstelės yra įvairių fermentų, galinčių turėti įtakos cheminių reakcijų greičiui, nešiotojai. Antikūnai yra raudonųjų kraujo kūnelių paviršiuje. Šių b altyminio pobūdžio medžiagų dėka raudonieji kraujo kūneliai jungiasi irneutralizuoja toksinus, apsaugodamas organizmą nuo žalingo jų poveikio.
Raudonųjų kraujo kūnelių evoliucija
Varlių kraujo eritrocitai yra ryškus tarpinio evoliucinių virsmų rezultato pavyzdys. Pirmą kartą tokios ląstelės atsiranda protostomuose, tarp kurių yra nemertino kaspinuočiai, dygiaodžiai ir moliuskai. Seniausiuose jų atstovuose hemoglobinas buvo tiesiogiai kraujo plazmoje. Vystantis, gyvūnų poreikis deguoniui padidėjo. Dėl to kraujyje padaugėjo hemoglobino, todėl kraujas tapo klampesnis ir tapo sunku kvėpuoti. Išeitis iš to buvo raudonųjų kraujo kūnelių atsiradimas. Pirmieji raudonieji kraujo kūneliai buvo gana didelės struktūros, kurių daugumą užėmė branduolys. Natūralu, kad tokios struktūros kvėpavimo pigmento kiekis yra nereikšmingas, nes jam tiesiog neužtenka vietos.
Toliau evoliucinės metamorfozės vystėsi link eritrocitų dydžio mažėjimo, koncentracijos padidėjimo ir branduolio juose išnykimo. Šiuo metu veiksmingiausia yra abipus įgaubta raudonųjų kraujo kūnelių forma. Mokslininkai įrodė, kad hemoglobinas yra vienas seniausių pigmentų. Jis randamas net primityvių blakstienų ląstelėse. Šiuolaikiniame organiniame pasaulyje hemoglobinas išlaikė savo dominuojančią padėtį kartu su kitais kvėpavimo pigmentais, nes perneša didžiausią deguonies kiekį.
Deguonies talpakraujas
Arteriniame kraujyje tuo pačiu metu surištoje būsenoje gali būti tik tam tikras kiekis dujų. Šis indikatorius vadinamas deguonies talpa. Tai priklauso nuo daugelio veiksnių. Visų pirma, tai yra hemoglobino kiekis. Varlių eritrocitai šiuo atžvilgiu yra žymiai prastesni už žmogaus raudonuosius kraujo kūnelius. Juose yra nedidelis kiekis kvėpavimo pigmento, o jų koncentracija nedidelė. Palyginimui: varliagyvių hemoglobinas, esantis 100 ml jų kraujo, suriša deguonies kiekį, lygų 11 ml, o žmonėms šis skaičius siekia 25.
Veiksniai, didinantys hemoglobino gebėjimą prijungti deguonį, yra kūno temperatūros padidėjimas, vidinės aplinkos pH, tarpląstelinio organinio fosfato koncentracija.
Varlės eritrocitų struktūra
Tiriant varlių eritrocitus mikroskopu, nesunku pastebėti, kad šios ląstelės yra eukariotinės. Visų jų centre yra didelė dekoruota šerdis. Jis užima gana didelę erdvę, palyginti su kvėpavimo pigmentais. Dėl to deguonies kiekis, kurį jie gali pernešti, labai sumažėja.
Žmogaus ir varlės eritrocitų palyginimas
Žmonių ir varliagyvių raudonieji kraujo kūneliai turi daug reikšmingų skirtumų. Jie daro didelę įtaką funkcijų vykdymui. Taigi žmogaus eritrocitai neturi branduolio, dėl kurio žymiai padidėja kvėpavimo pigmentų koncentracija ir pernešamo deguonies kiekis. Jų viduje yraspeciali medžiaga – hemoglobinas. Jis susideda iš b altymo ir geležies turinčios dalies – hemo. Šio kvėpavimo pigmento yra ir varlių eritrocituose, tačiau daug mažesniais kiekiais. Dujų mainų efektyvumas didėja ir dėl abipus įgaubtos žmogaus eritrocitų formos. Jie yra gana mažo dydžio, todėl jų koncentracija yra didesnė. Pagrindinis žmogaus ir varlės eritrocitų panašumas yra vienos funkcijos – kvėpavimo – įgyvendinimas.
RBC dydis
Varlių eritrocitų struktūrai būdingi gana dideli dydžiai, kurių skersmuo siekia iki 23 mikronų. Žmonėms šis skaičius yra daug mažesnis. Jo raudonieji kraujo kūneliai yra 7–8 mikronų dydžio.
Koncentracija
Dėl didelio dydžio varlės kraujo eritrocitams taip pat būdinga maža koncentracija. Taigi 1 kubiniame mm varliagyvių kraujo jų yra 0,38 mln.. Palyginimui, žmonėms šis skaičius siekia 5 mln., o tai padidina jo kraujo kvėpavimo pajėgumą.
RBC forma
Tiriant varlių eritrocitus mikroskopu, galima aiškiai nustatyti jų apvalią formą. Jis yra mažiau naudingas nei abipus įgaubti žmogaus raudonųjų kraujo kūnelių diskai, nes nepadidina kvėpavimo paviršiaus ir užima didelį kiekį kraujyje. Teisinga varlės eritrocito ovalo forma visiškai pakartoja branduolio formą. Jame yra chromatino gijų, kuriose yra genetinės informacijos.
Š altakraujai gyvūnai
Varlės eritrocito forma ir vidinė struktūra leidžia jai pernešti tik ribotą deguonies kiekį. Taip yra dėl to, kad varliagyviams šių dujų nereikia tiek daug, kiek žinduoliams. Tai labai lengva paaiškinti. Varliagyviai kvėpuoja ne tik per plaučius, bet ir per odą.
Ši gyvūnų grupė yra š altakraujiška. Tai reiškia, kad jų kūno temperatūra priklauso nuo šio rodiklio pokyčių aplinkoje. Šis ženklas tiesiogiai priklauso nuo jų kraujotakos sistemos sandaros. Taigi, tarp varliagyvių širdies kamerų nėra pertvaros. Todėl jų dešiniajame prieširdyje veninis ir arterinis kraujas susimaišo ir tokia forma patenka į audinius bei organus. Be struktūrinių eritrocitų savybių, dėl to jų dujų mainų sistema nėra tokia tobula kaip šiltakraujų gyvūnų.
Šiltakraujai gyvūnai
Šiltakraujų organizmų kūno temperatūra yra pastovi. Tai yra paukščiai ir žinduoliai, įskaitant žmones. Jų kūne nėra veninio ir arterinio kraujo maišymosi. Taip yra dėl to, kad tarp jų širdies kamerų yra pilna pertvara. Dėl to visi audiniai ir organai, išskyrus plaučius, gauna gryną arterinį kraują, prisotintą deguonimi. Kartu su geresne termoreguliacija tai prisideda prie dujų mainų intensyvumo padidėjimo.
Taigi, mūsų straipsnyje išnagrinėjome, kokias savybes turi žmogaus ir varlės eritrocitai. Pagrindiniai jų skirtumai yra susiję su dydžiu, branduolio buvimu ir koncentracijos lygiu kraujyje. Varlių eritrocitai yra eukariotinės ląstelės, yra didesnio dydžio, jų koncentracija maža. Dėl tokios struktūros juose yra mažesnis kvėpavimo pigmento kiekis, todėl varliagyvių plaučių dujų mainai yra ne tokie efektyvūs. Tai kompensuojama papildomos odos kvėpavimo sistemos pagalba. Eritrocitų struktūriniai ypatumai, kraujotakos sistema ir termoreguliacijos mechanizmai lemia varliagyvių š altakraujiškumą.
Šių žmogaus ląstelių struktūrinės savybės yra progresyvesnės. Abipus įgaubta forma, mažas dydis ir šerdies trūkumas žymiai padidina pernešamo deguonies kiekį ir dujų mainų greitį. Žmogaus eritrocitai efektyviau atlieka kvėpavimo funkciją, greitai prisotindami visas kūno ląsteles deguonimi ir išskirdami anglies dioksidą.
