Разнообразие цветов крови: как природа решает задачу переноса кислорода

Источник фото: ВестМедГрупп ©

Цвет крови у животных обусловлен не только характеристиками их дыхательной системы, но и экологическими условиями, в которых они обитают. Многообразие в структуре и функционировании кровеносной системы иллюстрирует адаптацию различных видов к окружающей среде.

У большинства млекопитающих, включая человека, кровь красного цвета. Это связано с наличием гемоглобина, содержащего железо, который связывает кислород и придает крови красный оттенок.

У морских беспозвоночных - осьминогов и некоторых морских крабов, паукообразных - кровь голубого цвета, благодаря наличию медьсодержащего гемоцианина. Мечехвосты и вовсе лишены белых кровяных телец, что теоретически делает их восприимчивыми к бактериям и вирусам, обитающим в океане. Однако эволюция наделила мечехвостов уникальной защитной системой: в их крови содержатся подвижные клетки, известные как амебоциты. При обнаружении бактерий в организме амебоциты выделяют быстро свертывающийся гель, который окружает микроорганизм, тем самым предотвращая его распространение. Кроме того, в составе их крови присутствует гемоцианин, который придает ей голубой цвет.

У насекомых жидкость, циркулирующая в сосудах и межклеточных полостях – гемолимфа – обычно бесцветная или слегка желтоватая, так как в ней отсутствует гемоглобин, а кислород транспортируется через трахеи, а не через кровь.

У некоторых моллюсков кровь может быть зеленовато-черной из-за пигмента хлорокруорина, который также связывает кислород. Уникальным способом транспортировки кислорода отличаются плеченогие моллюски, используя гемеритрин — пигментированный белок, который, как и гемоглобин, включает атомы железа, но в меньшем количестве. Гемеритрин придает крови слегка желтый оттенок. Однако после насыщения кислородом кровь приобретает фиолетово-розовый цвет, что делает ее довольно характерной среди других морских существ. Железосодержащая кровь переносит кислород у некоторых кольчатых червей.

Кровь с гемованадинами (ванадийсодержащая) у морских беспозвоночных асцидий имеет зеленоватый или желтоватый цвет и переносит кислород в условиях его низкого содержания.

Ящерицы-сцинки из Новой Гвинеи имеют зелёную кровь. Причиной этого является высокий уровень зелёного пигмента биливердина, который образуется при разрушении красных клеток крови. Обычно организм избавляется от этого пигмента, но у этих ящериц он накапливается, придавая крови зелёный цвет. Ледяные рыбы отлично приспособлены к жизни к жизни в холодной воде. Отсутствие эритроцитов помогает рыбе избегать слишком густой крови, что очень важно для нормального кровообращения в таких суровых условиях. Вместо этого ледяные рыбы используют белок миоглобин, который эффективнее связывает кислород. Но основной способ получения кислорода для них — это его непосредственное всасывание из окружающей воды через кожу и стенки сосудов. Интересно также, что у ледяных рыб имеется антисиерозный белок, который предотвращает образование кристалликов льда в их организме, защищая их ткани от замерзания.

Вне зависимости от вида, все белки – ключевые игроки в процессах дыхания на клеточном уровне и на уровне всего организма, даже когда дыхание осуществляется через аппарат ИВЛ. Несмотря на то, что дыхание производится искусственно, основные процессы переноса кислорода в организме остаются неизменными. Кислород, поступающий под давлением через аппарат ИВЛ, эффективно связывается с эритроцитами, обеспечивая транспортировку кислорода к тканям и органам. Современные мобильные аппараты ИВЛ, такие как CADUCEUS AIRMOB, предоставляют медицинским специалистам широкие возможности оказания экстренной помощи не только в условиях стационара, но и в автомобилях скорой медицинской помощи, на борту воздушных санитарных судов, а также в полевых госпиталях и в местах возникновения чрезвычайных ситуаций, способствуя улучшению исходов лечения и повышению качества ухода за пациентами.