Кръвта е течна тъкан, която изпълнява основни функции. При различните организми обаче неговите елементи се различават по структура, което се отразява във физиологията им. В нашата статия ще се спрем на характеристиките на червените кръвни клетки и ще сравним човешки и жабешки еритроцити.
Разнообразие от кръвни клетки
Кръвта се образува от течно междуклетъчно вещество, наречено плазма и формирани елементи. Те включват левкоцити, еритроцити и тромбоцити. Първите са безцветни клетки, които нямат постоянна форма и се движат самостоятелно в кръвния поток. Те са в състояние да разпознават и усвояват чужди за тялото частици чрез фагоцитоза, поради което формират имунитет. Това е способността на тялото да се противопоставя на различни заболявания. Левкоцитите са много разнообразни, имат имунологична памет и защитават живите организми от момента на тяхното раждане.
Тромбоцитите изпълняват и защитна функция. Те осигуряват съсирване на кръвта. Този процес се основава на ензимната реакция на трансформация на протеини с образуването на тяхната неразтворима форма. Като резултатобразува се кръвен съсирек, който се нарича тромб.
Характеристики и функции на червените кръвни клетки
Еритроцитите или червените кръвни клетки са структури, съдържащи респираторни ензими. Тяхната форма и вътрешно съдържание могат да варират при различните животни. Въпреки това, има редица общи черти. Средно червените кръвни клетки живеят до 4 месеца, след което се разрушават в далака и черния дроб. Мястото на тяхното образуване е червеният костен мозък. Червените кръвни клетки се образуват от универсални стволови клетки. Освен това при новородените всички видове кости имат хемопоетична тъкан, докато при възрастните - само при плоски.
В животинското тяло тези клетки изпълняват редица важни функции. Основният е дихателен. Неговото изпълнение е възможно поради наличието на специални пигменти в цитоплазмата на еритроцитите. Тези вещества определят и цвета на кръвта на животните. Например, при мекотелите може да бъде люляк, а при полихетните червеи може да бъде зелен. Червените кръвни клетки на жабата осигуряват розовия й цвят, докато при хората той е яркочервен. Комбинирайки се с кислорода в белите дробове, те го пренасят до всяка клетка на тялото, където го отдават и добавят въглероден диоксид. Последният идва в обратна посока и се издишва.
еритроцитите също транспортират аминокиселини, изпълнявайки хранителна функция. Тези клетки са носители на различни ензими, които могат да повлияят на скоростта на химичните реакции. Антителата се намират на повърхността на червените кръвни клетки. Благодарение на тези вещества от протеинова природа, червените кръвни клетки се свързват инеутрализира токсините, предпазвайки тялото от вредното им въздействие.
Еволюция на червените кръвни клетки
Еритроцитите от жабешка кръв са ярък пример за междинен резултат от еволюционни трансформации. За първи път такива клетки се появяват в протостоми, които включват немертинови тении, бодлокожи и мекотели. При най-древните им представители хемоглобинът се е намирал директно в кръвната плазма. С развитието нуждата на животните от кислород се увеличава. В резултат на това количеството хемоглобин в кръвта се увеличава, което прави кръвта по-вискозна и затруднява дишането. Изходът от това беше появата на червени кръвни клетки. Първите червени кръвни клетки са доста големи структури, повечето от които са заети от ядрото. Естествено, съдържанието на дихателния пигмент с такава структура е незначително, защото просто няма достатъчно място за него.
По-нататък еволюционните метаморфози се развиват към намаляване на размера на еритроцитите, повишаване на концентрацията и изчезване на ядрото в тях. В момента двойно вдлъбнатата форма на червените кръвни клетки е най-ефективна. Учените са доказали, че хемоглобинът е един от най-древните пигменти. Среща се дори в клетките на примитивните реснички. В съвременния органичен свят хемоглобинът е запазил доминиращата си позиция заедно със съществуването на други дихателни пигменти, тъй като носи най-голямо количество кислород.
Капацитет на кислородкръв
В артериалната кръв само определено количество газове могат да бъдат едновременно в свързано състояние. Този индикатор се нарича кислороден капацитет. Зависи от редица фактори. На първо място, това е количеството хемоглобин. Жабешките еритроцити в това отношение са значително по-ниски от човешките червени кръвни клетки. Те съдържат малко количество дихателен пигмент и концентрацията им е ниска. За сравнение: хемоглобинът на земноводни, съдържащ се в 100 ml от кръвта им, свързва количество кислород, равно на 11 ml, докато при хората тази цифра достига 25.
Факторите, които повишават способността на хемоглобина да свързва кислород включват повишаване на телесната температура, pH на вътрешната среда, концентрацията на вътреклетъчния органичен фосфат.
Структура на жабешки еритроцити
При изследване на жабешки еритроцити под микроскоп е лесно да се види, че тези клетки са еукариотни. Всички те имат голямо украсено ядро в центъра. Той заема доста голямо пространство в сравнение с дихателните пигменти. В резултат на това количеството кислород, което могат да пренасят, е значително намалено.
Сравнение на човешки и жабешки еритроцити
Червените кръвни клетки на хора и земноводни имат редица значителни разлики. Те значително влияят върху изпълнението на функциите. По този начин човешките еритроцити нямат ядро, което значително увеличава концентрацията на дихателните пигменти и количеството пренесен кислород. Вътре в тях еспециално вещество - хемоглобин. Състои се от протеин и желязосъдържаща част – хем. Жабешките еритроцити също съдържат този дихателен пигмент, но в много по-малки количества. Ефективността на газообмена също се повишава поради двойновдлъбната форма на човешките еритроцити. Те са доста малки по размер, така че концентрацията им е по-голяма. Основната прилика между човешки и жабешки еритроцити се крие в изпълнението на една единствена функция - дихателна.
RBC размер
Структурата на жабешките еритроцити се характеризира с доста големи размери, които достигат диаметър до 23 микрона. При хората тази цифра е много по-малка. Червените му кръвни клетки са с размер 7-8 микрона.
Концентрация
Поради големия си размер еритроцитите от жабешка кръв също се характеризират с ниска концентрация. И така, в 1 куб. мм кръв на земноводни има 0,38 млн. За сравнение при хората този брой достига 5 милиона, което увеличава дихателния капацитет на кръвта му.
RBC форма
При изследване на жабешките еритроцити под микроскоп може ясно да се определи тяхната заоблена форма. Той е по-малко полезен от двойно вдлъбнати дискове с червени кръвни клетки, тъй като не увеличава дихателната повърхност и заема голям обем в кръвния поток. Правилната овална форма на жабешкия еритроцит напълно повтаря тази на ядрото. Съдържа нишки от хроматин, съдържащи генетична информация.
Хладнокръвни животни
Формата на жабешкия еритроцит, както и вътрешната му структура, му позволяват да пренася само ограничено количество кислород. Това се дължи на факта, че земноводните не се нуждаят от толкова много от този газ, колкото бозайниците. Много е лесно да се обясни това. При земноводните дишането се осъществява не само през белите дробове, но и през кожата.
Тази група животни са хладнокръвни. Това означава, че телесната им температура зависи от промените в този показател в околната среда. Този знак директно зависи от структурата на кръвоносната им система. Така че между камерите на сърцето на земноводните няма преграда. Следователно в дясното им предсърдие венозната и артериалната кръв се смесва и в тази форма навлиза в тъканите и органите. Наред със структурните особености на еритроцитите, това прави тяхната газообменна система не толкова перфектна, колкото при топлокръвните животни.
Топлокръвни животни
Топлокръвните организми имат постоянна телесна температура. Те включват птици и бозайници, включително хора. В тялото им няма смесване на венозна и артериална кръв. Това е резултат от наличието на пълна преграда между камерите на сърцето им. В резултат на това всички тъкани и органи, с изключение на белите дробове, получават чиста артериална кръв, наситена с кислород. Наред с по-добрата терморегулация, това допринася за увеличаване на интензивността на газообмена.
И така, в нашата статия разгледахме какви характеристики имат човешките и жабешките еритроцити. Основните им разлики се отнасят до размера, наличието на ядро и нивото на концентрация в кръвта. Жабешките еритроцити са еукариотни клетки, те са по-големи по размер и концентрацията им е ниска. Поради тази структура те съдържат по-малко количество дихателен пигмент, така че белодробният газообмен при земноводни е по-малко ефективен. Това се компенсира с помощта на допълнителна система за кожно дишане. Структурните особености на еритроцитите, кръвоносната система и механизмите на терморегулация определят хладнокръвността на земноводните.
Структурните характеристики на тези клетки при хората са по-прогресивни. Двувдлъбната форма, малкият размер и липсата на ядро значително увеличават количеството пренасян кислород и скоростта на газообмен. Човешките еритроцити изпълняват дихателната функция по-ефективно, като насищат бързо всички клетки на тялото с кислород и отделят въглероден диоксид.
