Έχετε παρατηρήσει ποτέ ότι το αίμα μας είναι κόκκινο, αλλά οι φλέβες κάτω από το δέρμα φαίνονται συχνά μπλε; Αν το σκεφτείτε, μοιάζει παράξενο. Ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι ότι ορισμένα ζώα έχουν πραγματικά μπλε αίμα.
Το χρώμα του αίματος δεν είναι τυχαίο. Συνδέεται με μια πρωτεΐνη που μεταφέρει το οξυγόνο στους ιστούς μας και με τον τρόπο που αυτή αλληλεπιδρά με το φως. Και παρότι το ανθρώπινο αίμα είναι πάντα κάποια απόχρωση του κόκκινου υπό φυσιολογικές συνθήκες, η επιστήμη εξηγεί γιατί άλλοτε φαίνεται φωτεινό και άλλοτε πολύ πιο σκούρο.
Η αιμοσφαιρίνη είναι ο λόγος που το αίμα μας είναι κόκκινο
Το ανθρώπινο αίμα αποτελείται από πλάσμα, ερυθρά αιμοσφαίρια, λευκά αιμοσφαίρια και αιμοπετάλια. Τα ερυθρά αιμοσφαίρια είναι εκείνα που του δίνουν το χαρακτηριστικό κόκκινο χρώμα, επειδή περιέχουν μεγάλες ποσότητες μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται αιμοσφαιρίνη. Η βασική της αποστολή είναι να μεταφέρει οξυγόνο από τους πνεύμονες προς τους ιστούς του σώματος.
Κάθε μόριο αιμοσφαιρίνης περιέχει τέσσερις ομάδες αίμης, καθεμία από τις οποίες έχει ένα άτομο σιδήρου. Αυτές οι ομάδες απορροφούν διαφορετικά μήκη κύματος του ορατού φωτός, με αποτέλεσμα η αιμοσφαιρίνη να εμφανίζεται κόκκινη. Όταν δεσμεύει οξυγόνο, αλλάζει ο τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με το φως και έτσι μεταβάλλεται και η απόχρωση του αίματος.
Γιατί άλλοτε το αίμα είναι φωτεινό και άλλοτε σκούρο κόκκινο;
Το αίμα που μεταφέρει περισσότερο οξυγόνο έχει συνήθως φωτεινό κόκκινο χρώμα. Αντίθετα, όταν η αιμοσφαιρίνη έχει αποδώσει μέρος του οξυγόνου στους ιστούς, το αίμα αποκτά πιο σκούρα, βαθιά κόκκινη απόχρωση. Αυτή η διαφορά οφείλεται στις αλλαγές που προκαλεί η σύνδεση του οξυγόνου στις οπτικές ιδιότητες της αιμοσφαιρίνης.
Στη συστηματική κυκλοφορία, το αίμα που φεύγει από την αριστερή πλευρά της καρδιάς μέσω των αρτηριών είναι συνήθως πλούσιο σε οξυγόνο, ενώ εκείνο που επιστρέφει μέσω των φλεβών έχει αποδώσει ένα μέρος του. Υπάρχουν όμως εξαιρέσεις, όπως η πνευμονική αρτηρία, που μεταφέρει αίμα με λιγότερο οξυγόνο προς τους πνεύμονες. Επομένως, η διαφορά στο χρώμα σχετίζεται κυρίως με την οξυγόνωση και όχι απλώς με το αν το αίμα βρίσκεται σε αρτηρία ή φλέβα.
Γιατί βλέπουμε τις φλέβες μας μπλε ενώ το αίμα είναι κόκκινο;
Αυτό είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα ερωτήματα για το ανθρώπινο σώμα. Αν κοιτάξετε τον καρπό ή το εσωτερικό του χεριού σας, μπορεί να διακρίνετε φλέβες με γαλάζιο, πράσινο ή μοβ χρώμα. Παρότι μοιάζουν να περιέχουν μπλε υγρό, το αίμα μέσα τους παραμένει σκούρο κόκκινο.
Η εξήγηση βρίσκεται στον τρόπο με τον οποίο το φως περνά μέσα από το δέρμα, απορροφάται και σκεδάζεται στους ιστούς. Το πόσο βαθιά βρίσκεται η φλέβα, η διάμετρός της, η οξυγόνωση του αίματος και οι οπτικές ιδιότητες του δέρματος επηρεάζουν την τελική εικόνα που βλέπουμε. Έτσι δημιουργείται η εντύπωση ότι ορισμένες φλέβες είναι μπλε, χωρίς να αλλάζει πραγματικά το χρώμα του αίματος.
Η διαφορά αυτή εξηγεί και γιατί στα ανατομικά σχέδια οι αρτηρίες παρουσιάζονται συχνά με κόκκινο και οι φλέβες με μπλε. Τα χρώματα χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίζουμε ευκολότερα τα αγγεία και δεν αποτελούν πιστή απεικόνιση του πραγματικού χρώματος του αίματος.
Γιατί ορισμένα ζώα έχουν πραγματικά μπλε αίμα;
Στον ζωικό κόσμο το αίμα δεν είναι πάντοτε κόκκινο. Τα χταπόδια, τα καλαμάρια και ορισμένα άλλα ασπόνδυλα διαθέτουν διαφορετικό σύστημα μεταφοράς οξυγόνου από το ανθρώπινο. Αντί για αιμοσφαιρίνη, χρησιμοποιούν μια πρωτεΐνη που ονομάζεται αιμοκυανίνη και περιέχει χαλκό.
Όταν η αιμοκυανίνη δεσμεύει οξυγόνο, αποκτά χαρακτηριστική μπλε απόχρωση. Γι’ αυτό το οξυγονωμένο κυκλοφορικό υγρό αυτών των οργανισμών μπορεί να φαίνεται γαλάζιο. Παρόμοιο σύστημα χρησιμοποιούν και τα πεταλοειδή καβούρια, τα οποία αποτελούν ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα ζώων με μπλε αίμα.
Η διαφορετική απόχρωση δεν σημαίνει ότι το ένα σύστημα είναι γενικά καλύτερο από το άλλο. Πρόκειται για διαφορετικές βιολογικές λύσεις που έχουν εξελιχθεί σε διαφορετικές ομάδες ζώων. Μάλιστα, υπάρχουν και οργανισμοί με άλλες αποχρώσεις κυκλοφορικών υγρών, ανάλογα με τις πρωτεΐνες και τις χρωστικές που διαθέτουν.
Πόσο αίμα έχουμε μέσα στο σώμα μας;
Ένας ενήλικος άνθρωπος έχει συνήθως περίπου πέντε λίτρα αίματος, αλλά η ακριβής ποσότητα διαφέρει ανάλογα με το σωματικό μέγεθος, τη σύσταση του σώματος και άλλους παράγοντες. Το αίμα αποτελεί σημαντικό μέρος του συνολικού μας βάρους και κυκλοφορεί συνεχώς μέσα από ένα εκτεταμένο δίκτυο αιμοφόρων αγγείων.
Τα ερυθρά αιμοσφαίρια έχουν περιορισμένη διάρκεια ζωής, κατά μέσο όρο περίπου 120 ημέρες. Ο οργανισμός παράγει συνεχώς νέα ερυθρά αιμοσφαίρια στον μυελό των οστών για να αντικαταστήσει εκείνα που απομακρύνονται από την κυκλοφορία. Έτσι διατηρείται η δυνατότητα του αίματος να μεταφέρει οξυγόνο στους ιστούς.
Τι συμβαίνει όταν κάποιος χάνει μεγάλη ποσότητα αίματος;
Όταν υπάρχει σημαντική αιμορραγία, ο οργανισμός προσπαθεί να διατηρήσει την κυκλοφορία του αίματος προς τα ζωτικά όργανα. Η καρδιά μπορεί να χτυπά πιο γρήγορα και τα μικρά αιμοφόρα αγγεία του δέρματος να συστέλλονται. Γι’ αυτό το άτομο ενδέχεται να εμφανίσει χλωμό, ψυχρό ή ιδρωμένο δέρμα, ζάλη και αδυναμία.
Η αλλαγή στην εμφάνιση του δέρματος δεν σημαίνει ότι το ίδιο το αίμα έχει αλλάξει χρώμα. Μπορεί να σχετίζεται με τη μειωμένη αιμάτωση των επιφανειακών ιστών. Η σοβαρή αιμορραγία αποτελεί επείγουσα κατάσταση και χρειάζεται άμεση ιατρική βοήθεια, χωρίς να περιμένουμε να εμφανιστούν όλα αυτά τα συμπτώματα.
Γιατί η αιμοσφαιρίνη είναι τόσο σημαντική για την υγεία μας;
Η αιμοσφαιρίνη δεν καθορίζει μόνο το χρώμα του αίματος. Είναι απαραίτητη για τη μεταφορά του οξυγόνου, το οποίο χρησιμοποιούν τα κύτταρα για να παράγουν την ενέργεια που χρειάζονται. Αν η συγκέντρωση της αιμοσφαιρίνης είναι χαμηλή, μπορεί να μειωθεί η ικανότητα του αίματος να μεταφέρει επαρκείς ποσότητες οξυγόνου.
Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, σε διάφορες μορφές αναιμίας. Ορισμένοι άνθρωποι μπορεί να εμφανίσουν κόπωση, δύσπνοια στην προσπάθεια, ζάλη ή ωχρότητα, αν και τα συμπτώματα διαφέρουν ανάλογα με την αιτία και τη βαρύτητα. Η αξιολόγηση γίνεται με εξετάσεις αίματος και, όταν χρειάζεται, με περαιτέρω διερεύνηση από γιατρό.
Τι μας αποκαλύπτει τελικά το κόκκινο χρώμα του αίματος;
Το χρώμα του αίματος είναι αποτέλεσμα της ιδιαίτερης χημικής δομής της αιμοσφαιρίνης και των αλλαγών που συμβαίνουν όταν δεσμεύει ή απελευθερώνει οξυγόνο. Δεν πρόκειται για ένα τυχαίο χαρακτηριστικό, αλλά για μια ορατή ιδιότητα μιας πρωτεΐνης που έχει ζωτικό ρόλο στη λειτουργία του οργανισμού.
Και ίσως το πιο ενδιαφέρον είναι ότι κάτι που θεωρούμε τόσο αυτονόητο δεν ισχύει για όλα τα ζώα. Ενώ το δικό μας αίμα είναι κόκκινο, άλλα είδη διαθέτουν διαφορετικές πρωτεΐνες μεταφοράς οξυγόνου και διαφορετικά χρώματα. Μια μικρή λεπτομέρεια που δείχνει πόσο διαφορετικούς τρόπους έχει αναπτύξει η ζωή για να επιτελεί την ίδια βασική λειτουργία.
Επιστημονικές πηγές:
