الدم هو نسيج سائل يؤدي وظائف أساسية. ومع ذلك ، في الكائنات الحية المختلفة ، تختلف عناصرها في التركيب ، وهو ما ينعكس في علم وظائف الأعضاء. في مقالتنا ، سوف نتحدث عن ميزات خلايا الدم الحمراء ونقارن بين كريات الدم الحمراء البشرية والضفادع.
تنوع خلايا الدم
الدم يتكون من مادة سائلة بين الخلايا تسمى البلازما والعناصر المكونة. وتشمل هذه الكريات البيض وكريات الدم الحمراء والصفائح الدموية. الأولى هي خلايا عديمة اللون ليس لها شكل دائم وتتحرك بشكل مستقل في مجرى الدم. إنهم قادرون على التعرف على الجزيئات الغريبة عن الجسم وهضمها عن طريق البلعمة ، وبالتالي فهم يشكلون مناعة. هذه هي قدرة الجسم على مقاومة الأمراض المختلفة. الكريات البيض متنوعة للغاية ، ولها ذاكرة مناعية وتحمي الكائنات الحية من لحظة ولادتها.
تؤدي الصفائح الدموية أيضًا وظيفة وقائية. أنها توفر تخثر الدم. تعتمد هذه العملية على التفاعل الإنزيمي لتحول البروتينات بتكوين شكلها غير القابل للذوبان. نتيجة لتتشكل جلطة دموية تسمى خثرة.
ميزات ووظائف خلايا الدم الحمراء
كرات الدم الحمراء ، أو خلايا الدم الحمراء ، هي هياكل تحتوي على إنزيمات الجهاز التنفسي. قد يختلف شكلها ومحتوياتها الداخلية باختلاف الحيوانات. ومع ذلك ، هناك عدد من السمات المشتركة. في المتوسط ، تعيش خلايا الدم الحمراء لمدة تصل إلى 4 أشهر ، وبعد ذلك يتم تدميرها في الطحال والكبد. مكان تكوينها هو نخاع العظم الأحمر. تتكون خلايا الدم الحمراء من خلايا جذعية عالمية. علاوة على ذلك ، عند الأطفال حديثي الولادة ، تحتوي جميع أنواع العظام على أنسجة مكونة للدم ، بينما في البالغين - فقط في العظام المسطحة.
في جسم الحيوان ، تؤدي هذه الخلايا عددًا من الوظائف المهمة. العامل الرئيسي هو الجهاز التنفسي. يمكن تنفيذه بسبب وجود أصباغ خاصة في سيتوبلازم كريات الدم الحمراء. تحدد هذه المواد أيضًا لون دم الحيوانات. على سبيل المثال ، في الرخويات يمكن أن يكون أرجواني ، وفي الديدان متعددة الأشواك يمكن أن يكون أخضر. توفر خلايا الدم الحمراء للضفدع لونها الوردي ، بينما في البشر يكون لونها أحمر فاتح. بالاشتراك مع الأكسجين في الرئتين ، يحملونه إلى كل خلية من خلايا الجسم ، حيث يتخلصون منه ويضيفون ثاني أكسيد الكربون. هذا الأخير يأتي في الاتجاه المعاكس ويتم الزفير.
كرات الدم الحمراء تنقل أيضًا الأحماض الأمينية ، وتؤدي وظيفة غذائية. هذه الخلايا حاملة للأنزيمات المختلفة التي يمكن أن تؤثر على معدل التفاعلات الكيميائية. توجد الأجسام المضادة على سطح خلايا الدم الحمراء. بفضل هذه المواد ذات الطبيعة البروتينية ، ترتبط خلايا الدم الحمراء وتحييد السموم وحماية الجسم من آثارها الضارة
تطور خلايا الدم الحمراء
كريات الدم الحمراء في دم الضفدع هي مثال حي على نتيجة وسيطة للتحولات التطورية. لأول مرة ، تظهر هذه الخلايا في البروتستومات ، والتي تشمل الديدان الشريطية النيمرتينية ، وشوكيات الجلد ، والرخويات. في أقدم ممثليهم ، كان الهيموجلوبين موجودًا مباشرة في بلازما الدم. مع التطور ، زادت حاجة الحيوانات للأكسجين. ونتيجة لذلك ، زادت كمية الهيموجلوبين في الدم ، مما جعل الدم أكثر لزوجة وصعوبة التنفس. كان المخرج من ذلك ظهور خلايا الدم الحمراء. كانت خلايا الدم الحمراء الأولى عبارة عن هياكل كبيرة إلى حد ما ، معظمها كانت تحتلها النواة. بطبيعة الحال ، محتوى صبغة الجهاز التنفسي بمثل هذا الهيكل غير مهم ، لأنه ببساطة لا توجد مساحة كافية لها.
علاوة على ذلك ، تطورت التحولات التطورية نحو تقليل حجم كريات الدم الحمراء وزيادة التركيز واختفاء النواة فيها. في الوقت الحالي ، يكون شكل خلايا الدم الحمراء ذو التجويفين هو الأكثر فاعلية. لقد أثبت العلماء أن الهيموجلوبين من أقدم الصبغات. حتى أنها وجدت في خلايا الشركات العملاقة البدائية. في العالم العضوي الحديث ، احتفظ الهيموغلوبين بمكانته المهيمنة إلى جانب وجود أصباغ تنفسية أخرى ، لأنه يحمل أكبر كمية من الأكسجين.
سعة الأكسجينالدم
في الدم الشرياني ، فقط كمية معينة من الغازات يمكن أن تكون في حالة مرتبطة في نفس الوقت. هذا المؤشر يسمى سعة الأكسجين. ذلك يعتمد على عدد من العوامل. بادئ ذي بدء ، هذه هي كمية الهيموجلوبين. تعتبر كريات الدم الحمراء في الضفدع في هذا الصدد أدنى بكثير من خلايا الدم الحمراء البشرية. تحتوي على كمية صغيرة من صبغة الجهاز التنفسي وتركيزها منخفض. للمقارنة: الهيموجلوبين البرمائي الموجود في 100 مل من دمهم يربط كمية من الأكسجين تساوي 11 مل ، بينما يصل هذا الرقم في البشر إلى 25.
العوامل التي تزيد من قدرة الهيموجلوبين على ربط الأكسجين تشمل زيادة درجة حرارة الجسم ، ودرجة الحموضة في البيئة الداخلية ، وتركيز الفوسفات العضوي داخل الخلايا.
هيكل كريات الدم الحمراء في الضفدع
عند فحص كريات الدم الحمراء في الضفادع تحت المجهر ، من السهل رؤية أن هذه الخلايا حقيقية النواة. تحتوي جميعها على قلب كبير مزين في الوسط. تحتل مساحة كبيرة إلى حد ما مقارنة بأصباغ الجهاز التنفسي. نتيجة لذلك ، تقل كمية الأكسجين التي يمكنهم حملها بشكل كبير.
مقارنة بين كريات الدم الحمراء البشرية والضفادع
خلايا الدم الحمراء للإنسان والبرمائيات لها عدد من الاختلافات المهمة. أنها تؤثر بشكل كبير على أداء الوظائف. وبالتالي ، لا تحتوي كريات الدم الحمراء البشرية على نواة ، مما يزيد بشكل كبير من تركيز أصباغ الجهاز التنفسي وكمية الأكسجين المنقولة. بداخلهممادة خاصة - الهيموجلوبين. يتكون من بروتين وجزء يحتوي على الحديد - الهيم. تحتوي كريات الدم الحمراء في الضفادع أيضًا على هذا الصباغ التنفسي ، ولكن بكميات أقل بكثير. يتم أيضًا زيادة كفاءة تبادل الغازات بسبب الشكل ثنائي التقعر من كريات الدم الحمراء البشرية. إنها صغيرة الحجم ، لذا فإن تركيزها أكبر. يكمن التشابه الرئيسي بين كريات الدم الحمراء للإنسان والضفدع في تنفيذ وظيفة واحدة - الجهاز التنفسي.
حجم RBC
تتميز بنية كريات الدم الحمراء في الضفادع بأحجام كبيرة إلى حد ما تصل إلى قطر يصل إلى 23 ميكرون. في البشر ، هذا الرقم أقل من ذلك بكثير. حجم كريات الدم الحمراء لديه 7-8 ميكرون
تركيز
نظرًا لحجمها الكبير ، تتميز كريات الدم الحمراء في دم الضفادع أيضًا بتركيز منخفض. لذلك ، في 1 مم مكعب من الدم من البرمائيات هناك 0.38 مليون منهم ، وللمقارنة ، يصل هذا العدد في البشر إلى 5 ملايين ، مما يزيد من القدرة التنفسية لدمه.
شكل RBC
عند فحص كريات الدم الحمراء في الضفادع تحت المجهر ، يمكن للمرء تحديد شكلها المستدير بوضوح. إنه أقل فائدة من أقراص خلايا الدم الحمراء البشرية ثنائية الكاف لأنه لا يزيد من سطح الجهاز التنفسي ويحتل حجمًا كبيرًا في مجرى الدم. الشكل البيضاوي الصحيح لكريات الدم الحمراء في الضفدع يكرر تمامًا شكل النواة. يحتوي على خيوط من الكروماتين تحتوي على معلومات وراثية.
حيوانات بدم بارد
شكل كريات الدم الحمراء في الضفدع ، وكذلك هيكلها الداخلي ، يسمحان لها بحمل كمية محدودة من الأكسجين. هذا يرجع إلى حقيقة أن البرمائيات لا تحتاج إلى الكثير من هذا الغاز مثل الثدييات. من السهل جدا شرح هذا. في البرمائيات ، يتم التنفس ليس فقط من خلال الرئتين ، ولكن أيضًا من خلال الجلد.
هذه المجموعة من الحيوانات بدم بارد. هذا يعني أن درجة حرارة أجسامهم تعتمد على التغيرات في هذا المؤشر في البيئة. تعتمد هذه العلامة بشكل مباشر على بنية نظام الدورة الدموية. لذلك ، لا يوجد فاصل بين غرف قلب البرمائيات. لذلك ، في الأذين الأيمن ، يختلط الدم الوريدي والشرياني وفي هذا الشكل يدخل الأنسجة والأعضاء. إلى جانب السمات الهيكلية لخلايا الدم الحمراء ، فإن هذا يجعل نظام تبادل الغازات لديهم ليس مثالياً كما هو الحال في الحيوانات ذوات الدم الحار.
حيوانات ذوات الدم الحار
الكائنات ذوات الدم الحار لها درجة حرارة ثابتة للجسم. وتشمل هذه الطيور والثدييات ، بما في ذلك البشر. في أجسامهم ، لا يوجد اختلاط بين الدم الوريدي والشرياني. هذا هو نتيجة وجود حاجز كامل بين غرف القلب. نتيجة لذلك ، تتلقى جميع الأنسجة والأعضاء ، باستثناء الرئتين ، دمًا شريانيًا نقيًا مشبعًا بالأكسجين. إلى جانب التنظيم الحراري الأفضل ، يساهم هذا في زيادة كثافة تبادل الغازات.
إذن ، في مقالتنا ، قمنا بفحص الميزات التي تتمتع بها كريات الدم الحمراء للإنسان والضفادع. تتعلق اختلافاتهم الرئيسية بالحجم ووجود النواة ومستوى التركيز في الدم.كريات الدم الحمراء في الضفادع هي خلايا حقيقية النواة ، وهي أكبر حجماً ، وتركيزها منخفض. بسبب هذا الهيكل ، فإنها تحتوي على كمية أقل من صبغة الجهاز التنفسي ، لذا فإن تبادل الغازات الرئوية في البرمائيات يكون أقل كفاءة. يتم تعويض ذلك بمساعدة نظام إضافي للتنفس الجلدي. تحدد السمات الهيكلية لخلايا الدم الحمراء والدورة الدموية وآليات التنظيم الحراري نزعة الدم البارد للبرمائيات.
السمات الهيكلية لهذه الخلايا في البشر أكثر تقدمًا. إن شكل الكهف المزدوج ، والحجم الصغير ، وعدم وجود قلب يزيد بشكل كبير من كمية الأكسجين المنقولة ومعدل تبادل الغازات. تؤدي كريات الدم الحمراء البشرية وظيفة الجهاز التنفسي بشكل أكثر كفاءة ، حيث تشبع جميع خلايا الجسم بالأكسجين بسرعة وتطلق ثاني أكسيد الكربون.
