Тело человека №36, страница 17

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ МЕДИЦИНЫ

ФИЗИОЛОГИЯ

Как кровь переносит кислород

ЛИСТ 19

Кислород необходим для функционирования всех клеток. Гемоглобин, железосодержащий белок эритроцитов, используется, чтобы связывать кислород, доставлять его в ткани и затем высвобождать по потребности.

Роль гемоглобина

Главная составляющая эритроцита, отвечающая за транспорт кислорода, - гемоглобин, сложный белок, разделенный на четыре субъединицы (глобины). Каждая из них состоит из большой полипептидной белковой молекулы и порфириновой группы, содержащей атом железа, -гема. Таким образом, каждая молекула гемоглобина способна

обратимо связать четыре молекулы кислорода. Примерно 98% кислорода в крови находится в связанном состоянии. Остальные 2% растворены в плазме.

Т Гемоглобин состоит из четырех полипептидных цепей, к каждой из которых прикреплен гем. Кислород связывается с гемоглобином, но может быть легко высвобожден.

Каждая клетка человеческого организма для нормальной жизнедеятельности нуждается в постоянном снабжении энергией. В подавляющем большинстве клеток эта энергия получается в процессе окисления Сахаров, прежде всего глюкозы. Фактически можно сказать, что организм сжигает сахара, так же как автомобиль сжигает горючее; этот процесс называется клеточным дыханием.

Глюкоза и кислород доставляются в ткани кровью. Когда два этих вещества вступают в химическую реакцию, они преобразуются в двуокись углерода (углекислый газ) и воду, которые переносятся кровью к специализированным органам (прежде всего легким и почкам) для выведения.

ЭРИТРОЦИТЫ

В каждом кубическом миллиметре крови взрослого человека содержится около 5 млн эритроцитов

(красных кровяных клеток). Эти клетки имеют только одну функцию: транспортируют по организму дыхательные газы (кислород и углекислый газ).

Эритроциты производятся в костном мозге. В процессе развития они утрачивают ядро (часть клетки, которая содержит ДНК) и другие системы, отвечающие за синтез белка. Эритроциты человека имеют форму двояковогнутой линзы, которая обеспечивает одновременно достаточно большой объем клетки, чтобы переносить необходимое количество кислорода, и достаточно большую поверхность, чтобы обеспечить высокую скорость газообмена.

► На этой цветной электронной микрофотографии показаны красные кровяные клетки, проходящие через артериолу. Эритроциты доставляют клеткам необходимый для жизнедеятельности кислород.

Анемия и ее причины

У здорового человека около 40-45% объема крови составляют красные кровяные клетки (это соотношение известно как гема-токрит). Если гематокрит падает ниже нормального уровня, развивается анемия. Поскольку средняя продолжительность жизни эритроцита составляет около 120 дней, причинами анемии могут стать, например, слишком быстрое разрушение или, наоборот, слишком медленное производство красных кровяных клеток. Так, при сильном кровотечении кишечник больного может оказаться не в состоянии усвоить достаточное количество железа, чтобы компенсировать потерю гемоглобина.

Еще одна причина снижения транспортной функции гемоглобина - генетические заболевания. Например, при серповидноклеточ-ной анемии нарушается структура гемоглобина части эритроцитов. Патологические клетки хуже, чем нормальные, переносят кислород, легче разрушаются, а характерная серповидная форма затрудняет их прохождение через капилляры. Все эти факторы вместе приводят к развитию анемии.

▼ На микрофотографии видны патологические эритроциты рядом с нормальными клетками. Серповидные эритроциты легко разрушаются.

Альфа-полипептидная цепь _

Бета-полипептидная цепь

Гем

Содержит

атом железа,

который

связывает

кислород,

либо

двуокись

углерода.

Альфа-полипеп-тидная цепь

Бета-полипептидная цепь

Одна из четырех

субъединиц

гемоглобина.