Krvožilni sustav obavlja transportnu funkciju u tijelu svih toplokrvnih životinja, dostavljajući hranjive tvari i kisik u tkiva. Prijevoz kisika i ugljičnog dioksida odvija se zahvaljujući crvenim krvnim stanicama, koje uključuju važnu tvar - hemoglobin. U ovom članku ćemo pogledati vrste i spojeve hemoglobina.
Što je hemoglobin
Hemoglobin je komponenta crvenih krvnih stanica koja pripada skupini proteina. Sastoji se od 96% proteinske tvari globina i 4% tvari s atomom 2-valentnog željeza - hema. U 1 stanici eritrocita sadrži oko 280 milijuna molekula, koje tvore crvenu boju krvi.
Glavno svojstvo hemoglobina je sposobnost željeza da veže i oslobađa plinove, tvoreći kretanje kisika iz pluća u tkiva i ugljičnog dioksida iz tkiva u pluća. Stoga je njegova uloga u procesu izmjene plinova u tijelu nezamjenjiva.
Struktura i vrste hemoglobina u ljudskoj krvi
U različitim fazama ljudskog razvojasastav hemoglobina razlikuje se u strukturi polipeptidnih lanaca. Ovisno o tome koje polipeptidne lance sadrži struktura hemoglobina, tipovi hemoglobina u ljudi su sljedeći:
- Hemoglobin odraslih (HbA) javlja se u dominantnim količinama (oko 98-99% ukupne krvi) kod odraslih. HbA se sastoji od 2 i 2 polipeptidna lanca. Svaka od spirala aminokiselina sadrži hem komponentu s atomom odgovornim za afinitet prema molekuli kisika. HbA ima manji afinitet za kisik od ostalih vrsta hemoglobina, ali je istovremeno otporniji na pH i t fluktuacije.
- Fetal (HbF) sintetizira se u fetusu u maternici počevši od 6-7 tjedna trudnoće, nakon čega slijedi njegova zamjena s HbA. Već od 1. mjeseca života usporava se sinteza HbF, povećava se ukupni volumen krvi, a povećava se i sinteza HbA, koji do treće godine života djeteta dostiže postotak krvnog sastava odrasle osobe. Fetalni hemoglobin razlikuje se od odraslog u sastavu globinskih lanaca; umjesto lanca, ovdje postoji vrsta heliksa. HbF je, u usporedbi s HbA, manje otporan na promjene pH krvi i fluktuacije tjelesne temperature.
- embrionalni (HbE). Primarni oblik respiratornog proteina nastaje u embriju još prije formiranja posteljice (već u prvom tjednu trudnoće) i traje do 6-7 tjedana. Struktura se razlikuje po prisutnosti lanaca i ζ-tipova.
Patološke vrste hemoglobina
U nekim slučajevima pod utjecajemgenetski defekti javlja se abnormalna sinteza hemoglobinskih stanica. Patološki tipovi hemoglobina razlikuju se od fizioloških po sastavu polipeptidnih veza, odnosno po njihovoj mutaciji.
Kao rezultat mutacije DNK, sinteza komponenti eritrocita se ne odvija s glutaminom, već s aminokiselinom valina. Ova zamjena "okvira" dovodi do stvaranja strukture proteina tipa 2 s "ljepljivim" mjestom na površini koje je sposobno prisvojiti strukture svoje vrste. Tako dolazi do polimerizacije molekula HbS i, kao rezultat, do taloženja teških i loše transportiranih eritrocita u krvnim žilama. Ovo odstupanje se naziva "srpasta anemija".
Norme sadržaja hemoglobina u ljudi
Sadržaj proteinskih respiratornih struktura u krvi ljudi može se razlikovati ovisno o spolu, dobnoj kategoriji, načinu života i nekim drugim značajkama, kao što je trudnoća.
Normalne vrijednosti sadržaja hemoglobina u krvi, koje se ne smatraju patološkom abnormalnošću:
- Muškarci - 130-150 g/L.
- Žene - 120-140 g/l.
- U djece do godine 100-140 g/l, au prvom mjesecu ove vrijednosti mogu doseći i do 220 g/l zbog povećane koncentracije fetalnog hemoglobina. U djece od jedne godine do 6 godina - 110-145 g / l, a od 6 godina - 115-150 g / l, bez obzira na spol djeteta.
- Tijekom trudnoće dolazi do smanjenja koncentracije HbA na 110 g/l, što se, međutim, ne smatra anemijom.
- Kod starijih ljudi, trend se smatra normomsmanjenje za 5 jedinica od deklarirane norme, ovisno o spolu pacijenta.
Prema dobnoj granici razlikuje se i sastav krvi, koji istovremeno sadrži različite vrste hemoglobina. Tako je, na primjer, kod odrasle osobe prirodni omjer 99% HbA i do 1% HbF. U djece mlađe od godinu dana postotak HbF-a značajno je veći nego u odraslih, što se objašnjava postupnim razgradnjom prvobitno postojećeg oblika fetalnog hemoglobina.
Fiziološki oblici
Budući da je respiratorni crveni pigment kontinuirano uključen u procese izmjene plinova u tijelu, njegovo glavno svojstvo je sposobnost stvaranja spojeva s molekulama raznih plinova. Kao rezultat takvih reakcija stvaraju se fiziološki tipovi hemoglobina koji se smatraju normalnim.
- Oksihemoglobin (Hb) je spoj s molekulom kisika. Proces se događa u dišnim organima, u alveolama pluća. Oksigenirane crvene krvne stanice boje krv u grimiznu boju, koja se zove arterijska i kreće se iz pluća u tkiva, obogaćujući ih kisikom potrebnim za oksidativne procese.
- Deoksihemoglobin (HbH) - smanjeni hemoglobin nastaje u trenutku kada crvene stanice daju kisik tkivima, ali još nisu imale vremena uzeti ugljični dioksid iz njih.
- Karboksihemoglobin (Hb) nastaje kada se ugljični dioksid ukloni iz tkiva i prenese u pluća, dovršavajući proces ljudskog disanja. Karboksihemoglobin daje venskoj krvi tamnu boju - bordo.
Patološke veze
Eritrociti mogu vezati ne samo plinove uključene u respiratorni proces, već i druge, tvoreći patološke vrste hemoglobina koji predstavljaju opasnost za ljudsko zdravlje, pa čak i život. Ovi spojevi imaju nizak stupanj razgradnje, stoga dovode do gladovanja tkiva kisikom i ozbiljnih poremećaja respiratornog procesa.
- Carbhemoglobin (HbCO) je izuzetno opasan spoj u krvi osobe koja je udahnula ugljični monoksid. Blokira sposobnost crvenih stanica da prenose kisik u tkiva. Čak i mala koncentracija ugljičnog monoksida u zraku od 0,07% može biti smrtonosna.
- Methemoglobin (HbMet) nastaje trovanjem spojevima nitrobenzena, čiji su primjeri alifatska otapala smole, eteri, celuloza, koji se široko koriste u tekstilnoj industriji. Nitrati, u interakciji s hemoglobinom, pretvaraju 2-valentno željezo sadržano u hemu u 3-valentno željezo, što također dovodi do hipoksije.
Dijagnoza hemoglobina
Za detekciju koncentracije globinskih respiratornih struktura u ljudskoj krvi provode se kvalitativne i kvantitativne vrste analiza. Hemoglobin se također ispituje na količinu željeznih iona koji sadrži.
Glavna kvantitativna metoda za određivanje koncentracije hemoglobina danas je kolorimetrijska analiza. To je studija zasićenosti boja biološkog materijala kada mu se doda posebna boja.reagens.
Kvalitativne metode uključuju proučavanje krvi na sadržaj omjera HbA i HbF tipova u njoj. Kvalitativna analiza također uključuje određivanje količine glikoziliranih molekula hemoglobina (spojeva s ugljikom) u krvi - metoda se koristi za dijagnosticiranje dijabetes melitusa.
Odstupanje koncentracije hemoglobina od norme
HbA balans može varirati ispod i iznad normale. U svakom slučaju, to dovodi do negativnih posljedica. Kada HbA padne ispod utvrđene norme, javlja se patološki sindrom koji se naziva „anemija nedostatka željeza“. Izražava se letargijom, gubitkom snage, nepažnjom. Negativno utječe na živčani sustav, a posebno je opasan u djetinjstvu, jer često uzrokuje zaostajanje u psihomotoričkom razvoju.
Povišeni hemoglobin nije zasebna bolest, već sindrom koji ukazuje na razne patologije, poput dijabetesa, plućne insuficijencije, bolesti srca, bolesti bubrega, viška folne kiseline ili vitamina B, onkologije, itd.
