红细胞

在上一段关于肺 身体内气体交换和肺部系统的视频中 我们讲到肺泡囊的时候就结束了 让我在这画一个 这些就是我们讨论过的肺泡囊 它们就像这样在这些小团块里 我画它们中的几个 这样你就能够明白 如果你还记得上一段视频 这是一种- 空气通过我们的气管 然后它们分裂成支气管 再然后这些支气管又分裂成细支气管 细支气管在肺泡处终止 这就是肺泡 这些就是我们在上一集的视频 肺部系统中讨论过的超小的囊 如果你对它们都不熟悉的话 或许你应该看看上一集的视频 当然会有细支气管注入这里 然后这里或许会有另外的分枝 到达另外一些肺泡囊 但是我不想过多地关注这个 我已经在上一集的视频中讲过了 细支气管 这些是肺泡 在上一集的视频中 我们看到空气 当我们吸气的时候 我们的横膈膜收缩从而使我们的肺扩张 然后充满整个空间 空气就可以进来了 空气进入 接着就要- 我们吸入的空气中氧气的含量是21% 氮气的含量是78% 实际上在大气中 二氧化碳是一种微量气体 它的含量不超过1% 所以任何时候你在地球上呼吸时 这就是你吸入的气体 上一集视频中说过我们有许多毛细血管 这些肺部的毛细血管 围绕在肺泡的外面 让我画出这些肺部的毛细血管 它们是脱氧的 所以它们来到这里想被氧合 当它们是脱氧的时候 可能看上去带点紫色 然后它们沿着这边的这些肺泡 然后它们从肺泡里获得氧气 或者氧气穿过肺泡膜扩散 到这些毛细血管里 到这些小的血管里 一旦它们结合 就会使血液变红 我以后会讲一下为什么血液会变红 然后它变红 既然它变红了 它就含有氧气了 这里的重点是获得氧气 它就准备回到心脏 所以这只是它的一小部分 我们在上一集视频中学过一些东西 要离开心脏- 所以这就是离开心脏- 这是动脉 然后那些要回到心脏的 所以这就是静脉 现在有一个问题 这个问题实际上在上一集视频中就出现了 有人问- 我觉得这是一个很好的问题 当我们吸气的时候 气体中的主要成分是氮气 氧气只有21% 那些氮气发生了什么？ 氮气为什么没有进入我们的血液？ 这其实是一个很棒的问题 所以为了回答这个问题 我想这同样帮助解释了 这里将会发生什么 让我画的大一点 让我来画一个肺泡 像这样大一些 这是一个肺泡的内部 这是它的膜 非常的薄 差不多是一个细胞的厚度 在它的旁边围绕着一条毛细血管 让我用一种中性的颜色来画 所以它的表面上或许围绕着一条毛细血管 它是可渗透气体的 像氧气 氮气和二氧化碳 这儿有的是- 假设这是- 心脏在这里 所以这是来自心脏的血液 然后这个要回到心脏 那么 在两侧都有心脏 让我这样写 来自心脏和回到心脏 这儿有- 来自心脏的是脱氧的血液 它实际上含有高浓度的二氧化碳 我已经用绿色表示了氮气 让我用橘色表示二氧化碳 这里有大量的二氧化碳 实际上二氧化碳会扩散到血液里 它实际上由血液中血浆携带 它不是由我们马上就要讲到的 红细胞携带 所以这里有大量的二氧化碳 脱氧血液中二氧化碳的浓度 高于肺泡中二氧化碳的浓度 所以如果二氧化碳可以透过薄膜 实际上它可以 这些二氧化碳分子就可以扩散到 肺泡里 另一方面 这儿有氧气 我们吸气 空气中含有21%的氧气 实际上你获得的氧气远远多于二氧化碳 这是脱氧的血液 我们用掉了身体里所有的氧气 关于如何使用氧气和氧气或者它们都到了什么地方去 我们将在这一集视频的最后或以后的视频中讨论更多 但是这里没有氧气 所以氧气将会被带到这里 氧气将会扩散过这层膜 因为这里的氧气浓度低 现在问题是- 你可以马上看到 随着氧气扩散过这层膜 突然间 这些氧合的血液就准备回到心脏 所以这里动脉和静脉的转变是一件非常微妙的事情 这儿非常清楚 你说 好 这是来自心脏的 这是静脉 这是要回到心脏的- 对不起 我总是搞混 这是离开心脏的- 我在找一个A 但是我已经写了“来自” 这是离开心脏的所以这是动脉 这是要到心脏去的所以这是静脉 这样你就可以区分了 你可以说 好 一旦它被氧合 或许就要回到心脏 但是这是- 对不起 我把动脉拼写错了 这是我的缺点 拼写永远不是我的强项 所以很难说动脉是在什么地方终止而静脉又是在什么地方开始 一个很好的划分是这样的 当二氧化碳浓度降低 和氧浓度升高的时候 这是一个很好的契机 从肺动脉开始 或许在下一集的视频中 我将会制作一个非常- 你将会明白为什么肺动脉是特殊的 因为肺动脉发自心脏却不含氧气 或者是含少量的氧气而它们却含有大量的二氧化碳 所以肺静脉 它是- 动脉变为静脉是很随机的 一旦它被氧合 它就会回到心脏 它是肺静脉并且被氧合了 所以它是氧合的- 我们可以写上脱氧的 现在我说它特殊的原因 除了肺动脉和肺静脉分别是回到肺和离开肺的事实外 它们是相反的 因为在我们身体的其它部分当它离开心脏 或者我们谈到动脉的时候 你会说 它是氧合了的血液 而当它离开心脏 到肺的时候 它是脱氧的血液 同样地在我们身体的其它部分 当它去到心脏 你会说它是脱氧的的血液 但是在肺静脉里 当它去到心脏 它是氧合的 因为肺是带走二氧化碳 并且给我们提供氧气的 现在我仍然没有回答那个在上一集的视频 中就已经提到的有意思的问题 在这里的78%的氮气发生了什么？ 这儿有大量的氮气远超过了氧气 更是远远超过了二氧化碳 所有的这些氮气分子到底发生了什么？ 答案就是 氮气可以扩散而且可以扩散到血液里 但是血液吸收氮气的能力并不高 你可能会说 那么氧气为什么特殊？ 为什么血液吸收氧气比吸收氮气容易得多？ 这就是红细胞起作用的地方 让我写下来 我会用红色来写 红细胞在一整个系列的层面上都非常迷人 红细胞是什么- 它们就是这些细胞 它们流经我们的循环系统 它们看上去像含片 如果我画一个 它们呈两面凹的圆盘状 很像是含片 所以如果我从一面画它 它或许就会像- 好 从一面 它就像这样 如果你可以透视它 它的每一面都会有一点凹 如果我以一定的角度来画 它就会看上去像这样 这一面会有一点凹并且在另一面 会有相似的凹洞 红细胞- 关于红细胞我可以做一系列的视频 它们含有血红蛋白 或许关于血红蛋白我们将会做一集视频 血红蛋白是包含四分子的亚铁血红素的小蛋白质 所以在红细胞中含有成千上万的血红蛋白 血红蛋白- 我将把它们画成这样 它们含有四分子的血红素 血红素的主要成分是铁 这就是铁很重要的原因 如果你缺铁 在你血液中的氧气处理 就会陷入麻烦 并且你的血红蛋白不会 充分的发挥作用 但是它含有铁 它有这样的四分子的亚铁血红素 每一个这样的血红素分子都可以和氧分子结合 它们是很好的氧气粘结剂 我们将会看到这一点- 或许是下一集的视频 血红蛋白是如何释放氧的 它含有大量的- 它含有数以万计的血红素分子 氧气透过红细胞膜 在血红蛋白中与血红素分子结合 因为在红细胞里含有血红蛋白 而血红蛋白擅于吸收氧气 所以红细胞就像是吸收氧气的海绵 所以红细胞就能从血浆中吸收 所有的氧气 我们可以将血浆看做只是一般血液中的液体 并不包含红细胞 所以这儿的红细胞不是很红 原因- 这里是重点 为什么它们不那么红- 或许这里有一个红细胞 让我画的清楚一点 大部分的二氧化碳是通过血浆运输 它实际上被血液中的液体吸收 在以后的视频中我将会讲到这个 实际上它以稍微不同的形式 它就像碳酸 并且这对于血浆怎么知道在哪里释放氧气 是一个关键点 在以后的视频中我会讲到 但是在这儿 红细胞里含有大量的血红蛋白 但是这些血红蛋白已经释放了氧气 所以它就变回原来的血红蛋白 所以携氧的时候 血红蛋白看上去是红色的 它会反射红光 当它不携带氧气的时候 血红蛋白看上去不红 它看上去带点紫色 蓝色和黑色 这就是为什么在我们身体的大部分 静脉中的脱氧的血细胞看上去带点蓝色 它变颜色的原因就是 当氧气与血红蛋白中的血红素分子结合的时候 实际上它改变了蛋白质的构造 蛋白质整个结构 我们已经多次看到过了 整个蛋白质在瞬间会以这样的方式盘绕折叠 原来反射紫黑和色光 而现在反射红光 这就是为什么红细胞会变红的原因 一旦他们获得氧气 我回到主题上来 现在说的整个重点是 空气中的氧气少于氮气 而为什么我们吸收的氧气远远多于氮气 关键就是这些红细胞 这些红细胞里含有成千上万的血红蛋白 这些血红蛋白吸收氧气 它们从血浆中吸收所有的氧气 实际上它们吸收差不多98.5%的氧气 所以这些红细胞仅仅就是移动 然后回到心脏 它们使得我们的血液变红 你们都有这种东西 血红蛋白 存在于红细胞中 它们吸收所有的氧气 它保证了氧气的浓度并且使得血浆处于低氧状态 而对于氮气你却没有这种东西 没有细胞可以吸收氮气 氮气不能与血红蛋白结合 这就是为什么氧气能够吸收的比氮气好 这是一个很有意思的问题 因为如果你仅仅考虑 氮气的含量有多少 这是一种很自然的想法 现在我想稍微关注一下红细胞本身 因为它很吸引人 在关于细胞结构的那一集视频中 我讲过 所有的细胞都有细胞膜和DNA 现在关于红细胞迷人之处- 我已经说过红细胞里含有成千上万的血红蛋白分子 或是蛋白质 红细胞迷人之处是 它没有细胞核 也没有DNA 当我第一次发现我觉得这是超乎想象的 我就想 为什么它是一个细胞？它真的是一种有生命的东西吗？ 事实证明当它开始生长的时候 它有细胞核 所有的细胞都需要带DNA的细胞核从而可以产生 构造细胞的蛋白质 进而细胞就可以存活 在结构上按它需要的方式构造自己 但是重点是一个红细胞需要含有 尽可能多的血红蛋白 所以你可以想象 这其实是一个有利的进化特征 当红细胞准备开始工作 它已经建好了整个结构 这时候它们就会消除细胞核了 它们会将细胞核推出细胞 而这样的好处就是 可以给血红蛋白更多的空间 因为有越多的血红蛋白就可以吸收越多的氧气 关于血红蛋白和所有的这些我可以制作很多视频 而实际上 我将讲更多关于循环系统的内容 不用担心这个 关于血红蛋白我想讲 另一件有趣的事情 我们已经讲过红细胞了 我想它们的迷人之处在于成熟的红细胞 不含有细胞核 其实它们的生命也很短 它们或许可以活80-120天 所以它们不是可以长久生存的细胞- 所以这差不多是一个哲学的问题 一旦红细胞失去了细胞核它们仍然是活的呢 还是因为它们不能再生或者产生自己的DNA 而只是装氧气的容器所以它们实际上是死的呢？ 所以在这一集视频中我就讲到这儿 而不是现在就开始血红蛋白的讨论 我知道我已经做了20分钟的视频 但是我的目标是一次只做10分钟 所以我就讲到这儿 在下一集的视频中 我们将会讨论血红蛋白和循环系统