Одним из факторов, с помощью которых поддерживается содержание воды на столь низком уровне, является то, что определенные относительно неактивные ткани могут позволить себе быть до известной степени сухими. Жировые запасы организма, например, всего на 20 процентов состоят из воды, в то время как кость, в которой отсутствует костный мозг, — только на 25 процентов. Если рассматривать исключительно мягкие ткани тела — те самые, в которых активно происходят химические процессы организма, — содержание воды в них доходит до 70–80 процентов. Печень, к примеру, на 70 процентов состоит из воды, а мышцы — на 75 процентов.
Кровь на 80 процентов состоит из воды, но эта сравнительно большая цифра не является причиной ее жидкого состояния, так, например, почка — твердый орган, но тоже на 80 процентов состоит из воды. Самая богатая водой ткань нашего организма — это серое вещество головного мозга, которое, хотя и не является жидкостью, на 85 процентов состоит из воды. Вопрос заключается в следующем: если кровь — это жидкость, то почему содержание воды в ней ниже, чем в сером веществе головного мозга, и почти столь же низкое, как в мышцах? Ответ состоит в том, что, хотя кровь, возможно, и возникла целую вечность тому назад в качестве ограниченной части океана, ее современный состав в результате множества комплексных эволюционных изменении стал гораздо более сложным, чем сегодняшний состав океана или тот, каким он когда-либо был.
Но наверняка осталось важное сходство между кровью и океаном. Кровь содержит те же ионы, что и океан, и приблизительно в тех же количествах. Как и в океане, самыми важными ионами крови являются ионы натрия и хлора. Это придает крови (и морской воде тоже) ее соленый вкус.
Однако кроме неорганических ионов кровь содержит органические составляющие, сложные углеродсодержащие молекулы, образуемые организмом, такие, как глюкоза (разновидность сахара), и большое разнообразие углеводов. Более того, в крови содержатся объекты размером с клетку. Некоторые из них действительно настоящие клетки. Другие — нет, они меньше средней клетки по размеру, и у них нет ядер.
Тем не менее эти последние объекты по размеру гораздо больше, чем любая молекула, и отделены от действительно жидкой части крови оболочками (мембранами). Эти клетки и субклетки вместе составляют форменные элементы крови.
Именно эти самые форменные элементы и придают крови вязкость. Если бы форменные элементы несколько набухали и прилипали бы друг к другу, подобно тому как это делают клетки других тканей, кровь была бы полутвердым веществом, таким, как мозг, почки и мышцы. Именно потому, что форменные элементы не прилипают друг к другу, а плавают по отдельности в крови, кровь и остается жидкой. Форменные элементы достаточно велики, чтобы легко осаждаться под действием центробежной силы. Специальные градуированные пробирки заполняют кровью (куда добавляют небольшое количество химического вещества, чтобы предотвратить свертывание) и подвергают вращению в центрифуге со скоростью 50 оборотов в секунду. При этом форменные элементы осаждаются на дно пробирки и там концентрируются.
Таким образом, кровь разделяется на две части: водянистую часть, называемую плазмой крови, и форменные элементы. Кровь саму по себе, состоящую как из плазмы, так и из форменных элементов, иногда называют цельной кровью, чтобы подчеркнуть тот факт, что имеют в виду все ее компоненты, вместе взятые. Кровяная плазма — желтоватая жидкость, на 92 процента состоящая из воды. В этой жидкости плавают форменные элементы. При нормальных условиях плазма составляет приблизительно 55 процентов от объема цельной крови. Форменные элементы составляют остальные 45 процентов, такое процентное соотношение — это гематокритное число («гематокрит» по-гречески означает «разделять кровь»).
Кровь выполняет множество функций, и наиболее важная из них — транспортировка кислорода. Когда простые организмы впервые воспользовались внутренней жидкостью для омывания внутренних клеток организма растворенным кислородом и другими веществами, оставалась серьезная проблема. Вода растворяет не так уж много кислорода. Литр ледяной воды способен растворить всего 14 миллиграммов кислорода воздуха, и растворяющая способность воды снижается по мере возрастания температуры. При температуре человеческой крови литр воды будет растворять всего 7 миллиграммов кислорода из воздуха. Для простых организмов, состоящих из одной клетки или из небольшой группы клеток, такая низкая способность воды растворять кислород, тем не менее, достаточна из-за огромного объема океана. Подача кислорода фактически неограниченна, когда подумаешь о том, что кубическая миля океанской воды содержит до 60 000 тонн растворенного кислорода и что в океане таких кубических милей воды миллионы.