Борис Сергеев - Я познаю мир. Тайны человека

Все, что содержится в крови, все, что несет она по сосудам, предназначено для клеток нашего тела. Они отбирают из нее все необходимое им и используют на собственные нужды. Только гемоглобин, с помощью которого переносится кислород, должен быть неприкосновенным. Гемоглобин –это белок, а потребность в’ белках у клеток тела огромна, но им ведь не объяснишь, каким белком пользоваться можно, а какой трогать нельзя. Если гемоглобин будет оседать в тканях тела, разрушаться там и использоваться на их нужды, придется постоянно создавать все новые и новые его порции, иначе транспортировка кислорода станет невозможной.

Чтобы этого не происходило, природа поначалу пошла на создание очень крупных молекул гемоглобина. Такие белки не способны проникать сквозь оболочки клеток, вот почему они подогу сохранялись в крови и могли многократно использоваться. Для высших животных и человека был найден более надежный способ предотвращать расхищение молекул гемоглобина. В их крови гемоглобин не плывет сам по себе, влекомый потоком крови, а помещен в "контейнеры" – в красные кровяные тельца – эритроциты.В таком виде гемоглобин и путешествует по организму. Вот почему молекулы этого вещества у человека невелики. Иметь мелкие молекулы гемоглобина выгодно для организма.

Давайте с цифрами в руках проверим, насколько выгоднее иметь мелкие эритроциты. Предположим, в "контейнер" – эритроцит человека – помещается 100 миллионов крупных молекул гемоглобина. Если каждая из них унесет с собою, как ей и положено, 4 молекулы кислорода, то в "контейнере" должно оказаться 400 миллионов молекул кислорода. На самом деле молекулы гемоглобина у человека не очень крупные. В эритроците их помещается 400 миллионов штук и кислорода они уносят в четыре раза больше – 1600 миллионов молекул. Выгода несомненная.

Размер "контейнеров"–эритроцитов тоже не случаей. Конечно, удобнее иметь большие контейнеры – с ними меньше возни. Правда, проталкивать их сквозь узкие капилляры трудно, а главное, на проникновение в них молекул кислорода и поиски в их глубине еще не занятых молекул гемоглобина требуется значительно больше времени, чем на поиски свободных молекул в маленьком контейнере. Возникает опасность, что часть молекул гемоглобина окажется незагруженной, ведь кровь очень недолго находится в легких. Вот почему у животных с не очень интенсивным обменом веществ, не испытывающих потребности в получении большого количества кислорода, у протеев, огненных саламандр, гребенчатых тритонов "контейнеры"–эритроциты огромны. Чуть меньше они у жаб, лягушек, ужей и многих ящериц. Зато у животных, живущих высоко в горах, где давление воздуха низко и значит в нем мало кислорода, у коз, козерогов, у кабарги "контейнеры"–эритроциты крохотные. Человек по размерам своих эритроцитов находится где–то посередине, причем ближе к козам, чем к саламандрам и жабам, вот почему люди способны становиться альпинистами и покорять горные вершины. Животные с крупными эритроцитами жить высоко в горах не могут.

Сколько нужно иметь "контейнеров", чтобы обеспечить доставку необходимого количества кислорода? Человеку полагается в каждом кубическом миллиметре крови иметь 5 миллионов эритроцитов. Это значит, что у человека, имеющего в своем распоряжении 5 литров крови, их должно быть 25.000.000.000.000. Сравните человека с другими существами.

У протея в 1 кубическом миллиметре крови находится всего 36 тысяч эритроцитов, а у миноги 130 тысяч, зато у ламы их 13, а у коз даже 18 миллионов!

В погоне за уменьшением объема эритроциты позвоночных животных, которые первоначально имели шарообразную форму, превратились в плоские диски. Так максимально сократился путь молекул кислорода в глубь "контейнера"–эритроцита. У человека, кроме того, в центре диска с обеих сторон есть вдавления, что позволило еще больше сократить путь молекул кислорода, разыскивающих в глубине эритроцита еще свободные молекулы гемоглобина, и увеличить размер его поверхности, через которую они проникают в эритроцит.

Транспортировать гемоглобин в специальной таре очень удобно, но добра без худа не бывает. Эритроцит – живая клетка и сам должен потреблять для своего дыхания немало кислорода. Природа не терпит расточительства и сумела сократить ненужные расходы.

Самая важная часть любой клетки – ядро. Если его осторожно удалить, а такие ультрамикроскопические операции ученые умеют делать, то безъядерная клетка, хотя и не гибнет, все же становится нежизнеспособной, утрачивает свои функции и поэтому резко сокращает потребление кислорода. Этот принцип и был использован в процессе совершенствования эритроцитов млекопитающих: они лишились своих ядер. Основная функция эритроцитов –быть "контейнерами" для гемоглобина, и она при этом не пострадала, а сокращение обмена веществ обеспечило резкое уменьшение расхода кислорода.

Кровь –транспортное средство. Только ее бесперебойная и ничем не осложненная работа гарантирует организму жизнь. Поэтому ее приходится тщательно охранять от проникновения вооруженных "бандитов" и других нежелательных элементов. Передвигаясь по сосудам, кровь в легких и кишечнике почти что непосредственно соприкасается с внешней средой. И легкие, и особенно кишечник, бесспорно, – самые грязные места в организме. Вирусам и микробам .здесь очень легко проникать в кровь. Да и почему бы им к этому не стремиться. Кровь – чудесная питательная среда. Если не поставить тут же, при входе, бдительных и неумолимых стражей, дорога жизни организма стала бы дорогой его смерти.

Стражи тела нашлись без труда. Ими стали лейкоциты –белые клетки крови. Это подвижные клетки, похожие на обычных амеб, способные не только плавать, но и ползать по поверхности любых тел и проникать в любые микроскопические отверстия или щели. Лейкоциты – самые крупные клетки человеческой крови. Многие из них в 2–3 раза крупнее красных кровяных телец – эритроцитов.

Чтобы успешно бороться с патогенными микробами, необходимо очень много лейкоцитов. Организм производит их в огромных количествах, так как продолжительность их жизни вряд ли велика. Ведь лейкоциты – "солдаты" и, видимо, никогда не доживают до старости, а гибнут на войне, в схватках за наше здоровье. Вероятно, поэтому точно установить продолжительность жизни белых кровяных клеток не удается. Одни ученые утверждают, что век лейкоцита всего 23 минуты, другие считают, что они способны прожить 15 дней. Более точно удалось установить лишь век лимфоцитов –одной из разновидности крохотных "санитаров". Он равняется 10–12 часам, то есть за сутки организм человека не менее двух раз полностью обновляет состав лимфоцитов.