за счет чего кровь красная
Кровь: почему красного цвета, из чего она состоит
Каждый раз, когда бьется человеческое сердце, кровь выливается из мышечного насоса и проходит через 96 000 км кровеносных сосудов. Cеть трубок соединяет каждую клетку тела, зависящую от крови. Жизненно важная жидкость доставляет необходимые питательные вещества, выводит «отходы», борется с инфекциями и лечит раны.
Почему кровь красного цвета
Кровь — это удивительная смесь трех различных типов клеток, взвешенных в жидкости, которая называется плазмой. Если человек весит 36 кг, его тело, вероятно, содержит как минимум 2 литра крови — объем большой бутылки с газировкой.
«Хотя ученые понимают основные задачи крови, они узнают, что различные клетки работают вместе сложным образом», — говорит Донна ДиМишеле.
Кровяные клетки и даже кровеносные сосуды реагируют на ситуации в организме, выделяя ряд химических веществ. Эти химические вещества служат сигналами, которые вызывают реакции от различных типов клеток в кровотоке.
Когда вы царапаете свое колено, вы кровоточите красной кровью из-за красных кровяных клеток. Одна капля крови содержит миллионы этих клеток. В форме крошечного пончика с углублением вместо отверстия в центре каждая клетка проникает через самые широкие кровеносные сосуды и протискивается через самые тонкие сосуды, известные как капилляры.
Красный цвет происходит от гема, химического вещества на основе железа. Гем является частью белкового гемоглобина, химического вещества, которое транспортирует кислород. По мере того как эритроциты циркулируют по всему телу, гемоглобин захватывает кислород, поступающий из легких.
Эритроциты доставляют кислород к тканям и органам, таким как:
Кровь также содержит тромбоциты, специализированные клетки, способствующие свертыванию. Тромбоциты движутся вдоль стен кровеносных сосудов. Если тромбоциты достигают повреждения в кровеносном сосуде, например, когда вы получаете порез, они будут перекрывать утечку. Свертывающие белки, которые циркулируют в плазме, затем попадают на тромбоциты, образуя сгусток.
Отказ от ответственности: этот контент, включая советы, предоставляет только общую информацию. Это никоим образом не заменяет квалифицированное медицинское заключение. Для получения дополнительной информации всегда консультируйтесь со специалистом или вашим лечащим врачом.
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Почему кровь красного цвета
Наверняка каждый человек задавался вопросом: «Почему кровь красная?» Чтобы получить ответ, нужно рассмотреть, из чего она состоит.
Состав
Кровь – это быстро обновляющаяся соединительная ткань, которая циркулирует по всему организму и переносит газы и вещества, необходимые для обмена веществ. Она состоит из жидкой части, которая называется плазмой, и форменных элементов – кровяных клеток. В норме плазма составляет около 55% от общего объема, клетки – около 45%.
Плазма
Эта бледно-желтая жидкость выполняет очень важные функции. Благодаря плазме, клетки, находящиеся в ней во взвешенном состоянии, могут перемещаться. На 90% она состоит из воды, остальные 10% – это органические и неорганические компоненты. В плазме содержатся микроэлементы, витамины, промежуточные элементы обмена веществ.
Клети
Существует три вида форменных элементов:
Эритроциты
Эти клетки, которые называются красными кровяными тельцами, составляют большую часть форменных элементов – более 90%. Основная их функция – перенос кислорода из легких к периферическим тканям и углекислого газа от тканей в легкие для дальнейшего выведения его из организма. Эритроциты непрерывно производятся в костном мозге. Срок их жизни составляет около четырех месяцев, после чего они разрушаются в селезенке и печени.
Цвет крови бывает разным в зависимости от того, течет она от сердца или к сердцу. Кровь, поступившая из легких и затем по артериям направляющаяся к органам, насыщена кислородом и имеет ярко-алый цвет. Дело в том, что гемоглобин в легких связывает молекулы кислорода и превращается в оксигемоглобин, который имеет светло-красную окраску. Поступая в органы, оксигемоглобин высвобождает O₂, превращается вновь в гемоглобин. В периферических тканях он связывает углекислый газ, принимает форму карбогемоглобина и темнеет. Поэтому кровь, текущая по венам от тканей к сердцу и легким, темная, с синеватым оттенком.
Незрелый эритроцит содержит мало гемоглобина, поэтому сначала он синий, затем становится серым, и лишь созрев, приобретает красный цвет.
Гемоглобин
Это сложный белок, в состав которого входит пигментная группа. Эритроцит на одну треть состоит из гемоглобина, который и делает клетку красной.
Гемоглобин состоит из белка – глобина, и небелкового пигмента – гема, содержащего ион двухвалентного железа. Каждая молекула гемоглобина включает четыре гема, которые составляют 4% от всей массы молекулы, в то время как на долю глобина приходится 96% массы. Главная роль в активности гемоглобина принадлежит иону железа. Чтобы осуществить транспортировку кислорода, гем обратимо связывается с молекулой O₂. Двухвалентное окисное железо и придает крови красный цвет.
Вместо заключения
Кровь – внутренняя среда организма
Кровь – внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью.
Состоит из плазмы и клеток (лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов). Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела. В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5-7 %.
Плазма крови – жидкая часть крови, которая содержит воду и взвешенные в ней вещества (белки и другие соединения). Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген. Около 85 % плазмы составляет вода. Неорганические вещества составляют около 2-3 %; это катионы (Na+, K+, Mg2+, Ca2+) и анионы (HCO3-, Cl-, PO43-, SO42-). Органические вещества (около 9 %) в составе крови подразделяются на азотсодержащие (белки, аминокислоты, мочевина, креатинин, аммиак, продукты обмена пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов) и безазотистые (глюкоза, жирные кислоты, пируват, лактат, фосфолипиды, триацилглицеролы, холестерин). Также в плазме крови содержатся газы (кислород, углекислый газ) и биологически активные вещества (гормоны, витамины, ферменты, медиаторы).
Эритроциты (красные кровяные тельца) – самые многочисленные из форменных элементов. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. Циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке. В эритроцитах содержится железосодержащий белок – гемоглобин. Он обеспечивает главную функцию эритроцитов – транспорт газов, в первую очередь – кислорода. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает кислород, превращаясь в оксигемоглобин, который имеет светло-красный цвет. В тканях оксигемоглобин высвобождает кислород, снова образуя гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие углекислый газ.
Тромбоциты (кровяные пластинки) представляют собой ограниченные клеточной мембраной фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга (мегакариоцитов). Совместно с белками плазмы крови (например, фибриногеном) они обеспечивают свёртывание крови, вытекающей из повреждённого сосуда, приводя к остановке кровотечения и тем самым защищая организм от кровопотери.
Лейкоциты (белые клетки крови) являются частью иммунной системы организма. Они способны к выходу за пределы кровяного русла в ткани. Главная функция лейкоцитов — защита от чужеродных тел и соединений. Они участвуют в иммунных реакциях, выделяя при этом Т-клетки, распознающие вирусы и всевозможные вредные вещества; В-клетки, вырабатывающие антитела, макрофаги, которые уничтожают эти вещества. В норме лейкоцитов в крови намного меньше, чем других форменных элементов.
Кровь относится к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток и образования новых органами кроветворения. Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях.
Функции крови в организме
Кровь непрерывно циркулирует в замкнутой системе кровеносных сосудов и выполняет в организме различные функции, такие как:
По общности некоторых антигенных свойств эритроцитов все люди подразделяются по принадлежности к определённой группе крови. У каждого человека группа крови индивидуальная. Принадлежность к определённой группе крови является врождённой и не изменяется на протяжении всей жизни. Наибольшее значение имеет разделение крови на четыре группы по системе «AB0» и на две группы по системе «резус фактор».
Соблюдение совместимости крови именно по этим группам имеет особое значение для безопасного переливания крови. Существуют и другие, менее значимые группы крови. Можно определить вероятность появления у ребёнка той или иной группы крови, зная группу крови его родителей.
Кровавая история
Кровь нужна не всем. Великое множество животных – таких как морские звезды, губки, полипы и медузы – достаточно проницаемы для того, чтобы их ткани насыщались кислородом за счет простой диффузии из воды. Но чем сложнее становится тело и чем активнее животное движется, тем актуальнее для него вопрос об «искусственной вентиляции» всего организма. Поэтому кровь – или некий ее аналог – имеется у всех прочих животных.
Их (наши) последние общие предки жили еще в Докембрии, более 600 млн лет назад, – возможно, что к этому периоду относится и появление «протокрови», разносившей кислород по телу. Древнейшие палеонтологические следы крови несколько моложе. их возраст оценивается в 500 млн лет. Обнаруживаются они в знаменитых сланцах Бёрджес на юго-западе Канады. Это – одно из самых крупных захоронений кембрийской эпохи.
У останков Marella, галлюциногений и некоторых других представителей удивительной фауны сланцев Бёрджес встречается характерное «темное пятно», похожее на следы жидкости, которая вытекала из тела вскоре после гибели. Предполагается, что такие пятна – это и есть остатки «крови» (а скорее, гемолимфы, аналогичной жидкости членистоногих). На это указывает повышенное содержание в пятне меди – металла, который членистоногие используют для той же цели, для которой люди и другие млекопитающие – железо: переносить кислород.
До первой крови
Все началось с фотосинтеза. Первыми его освоили цианобактерии, причем менее миллиарда спустя после появления жизни. Сперва они научились использовать энергию солнечных фотонов, чтобы отнимать электроны у молекул сероводорода (окислять их) и в конечном итоге производить органику, а в качестве отходов создавали отложения серы. Однако сероводород доступен далеко не везде, тем более там где достаточно света. Поэтому новая революция была связана с заменой сероводорода на аналогичное соединение кислорода – воду, которой на Земле предостаточно.
Этот шаг изменил все и позволил фотосинтезирующим микробам процветать. Но он же привел к тому, что в окружающую среду стали поступать все большие количества свободного кислорода. Его появление оказалось серьезной проблемой для организмов, неприспособленных к присутствию этого мощного и опасного окислителя. Простейший способ обезвредить его – позволить кислороду атаковать не важные для жизни молекулы, а что-нибудь ненужное, например, ион металла.
Живые организмы уже неплохо освоились в использовании металлов для проведения различных окислительно-восстановительных реакций. Они уже имели молекулы порфиринов – сложные органические комплексы, похожие на бублики и великолепно приспособленные для удержания различных металлов в своей центральной «дырке». Такие порфирины содержатся в активных центрах фотосинтетических пигментов, у растений они несут марганец. А в составе других белков порфирины могли участвовать в нейтрализации кислорода у древних организмов.
Хранители и переносчики
Однако кислород оказался не только угрозой, но и новой потенциальной возможностью: благодаря ему органику, полученную при фотосинтезе, можно использовать намного эффективнее. При обычном бескислородном брожении «сжигание» одной молекулы глюкозы дает две молекулы АТФ (главного носителя энергии в живых организмах), а при кислородном окислении (дыхании) – до 32 молекул! Разница весьма ощутима. Использовать кислород для получения энергии позволяет процесс клеточного дыхания, для которого были приспособлены белки-цитохромы. Они также содержат порфириновое кольцо, но уже определенного типа – гем.
Так большинство живых организмов «подсело» на кислород окончательно. Со временем это привело к проблеме его хранения и доставки ко всем уголкам сложного многоклеточного тела. Разные группы животных, уже возникшие к тому моменту, решали эти задачи по-разному, хотя все полагались на древнюю и великолепно отработанную схему: кислород связывается атомом металла, «подвешенным» в порфириновом кольце, которое, в свою очередь, помещено в белковую оболочку, чтобы лучше управлять его работой.
Самыми распространенными из таких молекул стали гемоглобины и гемоцианины – пигменты крови, которые встречаются у большинства позвоночных, членистоногих и моллюсков. В отличие от гемоглобинов, несущих атомы железа, гемоцианины связывают медь, что придает крови не красный, а сине-зеленый цвет, словно у покрытых патиной древних статуй. Считается, что гемоцианины не так эффективны для переноски кислорода, как гемоглобины, но, возможно, они лучше работают при низких температурах. При этом гемоцианины моллюсков и членистоногих так непохожи, что, по-видимому, имеют совершенно разное и независимое происхождение.
За счет чего кровь красная
Потому что в крови есть гемоглобин – специальный белок, который переносит кислород и углекислый газ. Хотя на самом деле, кровь не совсем, точнее не всегда красная. Кровь, богатая кислородом (артериальная), которая идет от легких, отличается от крови, богатой углекислым газом (венозной), которая идет к легким. Артериальная кровь ярко-алая, даже вишневая, она течет обычно глубоко под кожей. И когда после пореза или царапины у нас начинает течь темно-красная, почти бордовая кровь, это кровь венозная. Они отличаются друг от друга цветом, потому что гемоглобин немножко изменяет свою структуру, в зависимости от того, что он переносит: кислород или углекислый газ. А в результате изменения структуры он начинают поглощать и отражать немного разные солнечные лучи, и оттенки крови получаются разными.
На самом деле далеко не у всех животных кровь красная. У насекомых, например, она прозрачная, потому что гемоглобина в их крови нет. Он им не нужен, так как кислород к клеткам переносит у них не кровь, а микроскопические трубочки – трахеи. А вот у моллюсков кровь голубая, потому что у них вместо гемоглобина работает другой белок, гемоцианин. Так что моллюски – это настоящие аристократы.
Почему у пожилых людей седеют волосы?
Никто точно не знает. Причем ученые пока не могут однозначно ответить ни на вопрос, зачем это нужно, ни как это происходит. Но некоторые идеи на этот счет есть. Начнем с того, как.Есть две основных версии того, как люди седеют. Обе они сходятся в том, что это происходит, когда в клетках, из которых вырастают волосы, перестают производиться белки-пигменты, которые придают волосам цвет. Согласно первой версии это происходит просто из-за старения этих клеток. Со временем в ДНК любых клеток могут накапливаются ошибки, и они перестают работать нормально. В случае клетками, которые отвечают за рост волос, это приводит к тому, что они теряют возможность нормально производить пигменты.