Zašto je hemoglobin kod sisavaca ograničen crvenim krvnim stanicama umjesto otopljenom plazmom?

Hemoglobin je ograničen unutar crvenih krvnih stanica kod sisavaca iz nekoliko važnih razloga:

Visoka koncentracija kisika: Crvena krvna zrnca omogućuju veću koncentraciju hemoglobina u usporedbi s plazmom. Hemoglobin može vezati i transportirati veliku količinu kisika, povećavajući ukupni kapacitet krvi za prijenos kisika. Ograničavanjem hemoglobina unutar crvenih krvnih stanica, sisavci mogu postići učinkovitiji sustav prijenosa kisika.

Zaštita: Crvena krvna zrnca osiguravaju zaštitnu okolinu za hemoglobin. Plazma je izložena različitim fizičkim i kemijskim promjenama, uključujući fluktuacije pH vrijednosti, temperaturne varijacije i enzimske aktivnosti. Hemoglobin je pod tim uvjetima osjetljiviji na denaturaciju i gubitak funkcije. Inkapsulacijom hemoglobina unutar crvenih krvnih stanica, on je zaštićen od ovih vanjskih čimbenika, osiguravajući njegovu stabilnost i funkcionalnost.

Viskoznost plazme: Prisutnost visoke koncentracije otopljenog hemoglobina u plazmi povećala bi njenu viskoznost. To bi otežalo protok krvi kroz uske krvne žile, posebice u mikrocirkulaciji. Ograničavanje hemoglobina unutar crvenih krvnih zrnaca omogućuje nižu viskoznost plazme, održavajući fluidnost krvi i olakšavajući učinkovitu cirkulaciju kroz tijelo.

Stanično disanje: Ograničenje hemoglobina unutar crvenih krvnih stanica olakšava stanično disanje. Crvenim krvnim stanicama nedostaju mitohondrije i stoga se za proizvodnju energije oslanjaju na anaerobnu glikolizu. Ograničavanjem hemoglobina na crvene krvne stanice, kisik koji prenosi hemoglobin primarno se isporučuje tkivima za stanično disanje, umjesto da ga konzumiraju same crvene krvne stanice.

Filtracija: U bubrezima proces glomerularne filtracije uključuje odvajanje otpadnih tvari iz krvi. Kad bi hemoglobin bio slobodno otopljen u plazmi, bubrezi bi ga filtrirali, što bi dovelo do njegovog gubitka. Inkapsulacijom hemoglobina unutar crvenih krvnih zrnaca, sprječava se njegovo filtriranje, čime se osigurava njegovo zadržavanje u krvotoku.

Ukratko, zadržavanje hemoglobina unutar crvenih krvnih stanica omogućuje sisavcima postizanje učinkovitog transporta kisika, zaštitu hemoglobina, održavanje viskoznosti plazme, olakšavanje stanične respiracije i sprječavanje gubitka hemoglobina filtracijom u bubrezima.