Кислородная ёмкость крови
Кислородная ёмкость крови — это максимальное количество кислорода, которое может быть обратимо связано дыхательными пигментами крови. Основным таким пигментом у большинства животных является гемоглобин (Hb). Кроме него, эту функцию выполняют гемоцианин (у некоторых моллюсков и членистоногих), гемэритрин (у некоторых кольчатых червей и сипункулид) и хлорокруорин (у отдельных многощетинковых червей).
Величина кислородной ёмкости крови у разных животных напрямую зависит от условий их обитания и образа жизни. В ходе эволюции, с усложнением организмов, переходом из водной среды на сушу и появлением терморегуляции, интенсивность окислительного обмена возрастала. Это потребовало и повышения кислородной ёмкости крови.
- У пойкилотермных животных (беспозвоночных, рыб, земноводных) часто синтезируются различные молекулы гемоглобина, способные эффективно извлекать кислород даже из среды с его низкой концентрацией.
- У гомойотермных животных (птиц и млекопитающих) основной путь увеличения кислородной ёмкости — рост концентрации гемоглобина в самой крови.
Способность гемоглобина изменять своё сродство к кислороду (что отражается на форме кривой диссоциации оксигемоглобина) особенно важна для водных животных (рыб, земноводных, ныряющих млекопитающих) и некоторых наземных, например, обитателей высокогорий.
Современный контекст
Современные исследования уточняют, что кислородная ёмкость крови — не статичный параметр. Она может меняться в зависимости от физиологического состояния, тренированности, наличия заболеваний (например, анемии) или пребывания в условиях гипоксии. У человека, помимо концентрации гемоглобина, на неё влияет его способность к кооперативному связыванию кислорода и такие факторы, как температура, pH крови и концентрация 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ) в эритроцитах. У ныряющих млекопитающих (китов, тюленей) обнаружены уникальные адаптации, включающие не только особые свойства гемоглобина, но и увеличенный объём крови и концентрацию миоглобина в мышцах, что в совокупности создаёт огромный кислородный резерв.
