Структура, съединения и основни типове хемоглобин

В системата на кръвообращението изпълнява функцията транспорт в организма на топлокръвни животни, доставени на тъкани с хранителни вещества и кислород. Транспортирането на кислород и въглероден диоксид се осъществява благодарение на червените кръвни клетки, които съдържат важна субстанция - хемоглобин. В тази статия ще разгледаме видовете и съединенията на хемоглобина.

Какво представлява хемоглобинът?

Хемоглобинът е компонент на еритроцитите, принадлежащи към група протеини. Състои се от 96% от глобиновото протеиново вещество и 4% от веществото с 2-валентния железен атом - хеме. В 1 клетка от еритроцитите тя съдържа около 280 милиона молекули, които формират червения цвят на кръвта.

Основното свойство на хемоглобин - желязо е способността за свързване газове и разцепва, образувайки движи кислород от белите дробове на тъкани и въглероден диоксид от тъканите на белите дробове. По този начин неговата роля в процеса на обмен на газ в тялото е незаменима.

Структура и видове човешки хемоглобин

При различни етапи на развитие на човешкото тяло, съставът на хемоглобина се различава в структурата на полипептидните вериги. В зависимост от това коя полипептидна верига съдържа структурата на хемоглобина, видовете хемоглобин при хората са както следва:

1. Възрастен хемоглобин (HbA) се намира в доминираща размер (около 98-99% от общото количество в кръвта) при възрастни. HbA се състои от 2 и 2 полипептидни вериги. Всеки от спиралите на аминокиселината съдържа хемов компонент с атом, отговорен за афинитета към кислородната молекула. HbA има по-нисък афинитет към кислорода, отколкото други видове хемоглобин, но в същото време е по-устойчив на колебания в рН и t.
2. Феталът (HbF) се синтезира в плода дори в утробата 6-7 седмици от бременността с последващата му замяна с HbA. Още на 1 месец от живота забавя синтеза на HbF, общо увеличава обема на кръвта, повишена и HbA синтез, че до три години от живота на детето идва до процента от състава на кръвта на възрастен. Феталният хемоглобин от възрастен човек се различава в състава на глобулинови вериги, вместо верига, тук има спирален тип. HbF, в сравнение с HbA, има по-малка степен на резистентност към промените РН на кръвта и колебания в телесната температура.
3. Ембрионални (HbE). Основно дихателните форма на протеин се произвежда в ембриона преди образуването на плацентата (вече през първата седмица на бременността) и продължава 6-7 седмици. Структурата се характеризира с наличието на вериги и зета - типове.

Патологични видове хемоглобин

В някои случаи възниква абнормен синтез на хемоглобиновите клетки под влияние на генетични дефекти. Патологичните видове хемоглобин от физиологична гледна точка се различават в състава на полипептидните връзки или по-скоро в тяхната мутация.

В резултат на ДНК мутацията, синтезата на компонентите на еритроцитите се извършва не с глутамична, а с валин аминокиселина. Това заместване "HR" води до образуването на протеин-структура 2 с "лепкави" повърхностна част способна възлагане самите тези структури. По този начин се получава полимеризацията на HbS молекули и вследствие на това седиментира тежки и слабо транспортирани червени кръвни клетки в кръвоносните съдове. Това отклонение се нарича "сърповидна анемия".

Норми за съдържание на хемоглобин при хора

Съдържанието на протеинови дихателни структури в кръвта при хората може да се различава в зависимост от пола, възрастовата категория, начина на живот и някои други характеристики, като например бременност.

Нормални стойности на хемоглобина в кръвта, които не се считат за патологично отклонение:

• За мъжете тя е 130-150 г / л.
• При жените е 120-140 g / l.
• Децата на възраст между 100 и 140 г / л, а през първия месец тези стойности могат да достигнат до 220 г / л поради повишените концентрации на фетален хемоглобин. Деца от 1 до 6 години - 110-145 г / л, а от 6-годишна възраст - 115-150 г / л, независимо от пола на детето.
• При бременност концентрацията на HbA се понижава до 110 g / l, което обаче не се счита за анемия.
• При възрастните хора тенденцията е низходяща тенденция от 5 единици от посочената скорост в зависимост от пола на пациента.

за възраст се различава и съставът на кръвта, който едновременно съдържа различни видове хемоглобин. Например, при възрастен човек естественото съотношение е 99% HbA и до 1% HbF. При деца до една година процентът на HbF е значително по-висок, отколкото при възрастни, което се обяснява с постепенното разпадане на първоначално наличната форма на фетален хемоглобин.

Физиологични форми

Тъй като червеният респираторен пигмент непрекъснато участва в процесите на обмен на газ в тялото, основната му характеристика е способността да се образуват съединения с молекули от различни газове. В резултат на такива реакции се създават физиологични типове хемоглобин, които се считат за нормални.

• Оксихемоглобинът (Hb) е съединение с кислородна молекула. Процесът протича в дихателните органи, в алвеолите на белите дробове. Окислените червени тела оцветяват кръвта червен цвят, която се нарича артериална и се движи от белите дробове до тъканите, обогатявайки ги с кислород, необходима за окислителни процеси.
• Deoxyhemoglobin (HBH) - намален хемоглобин се образува, когато червените кръвни телца дават кислород тъканите, но все пак не успя да отнеме от тях въглероден диоксид.
• Карбоксихемоглобинът (Hb) се образува чрез отстраняване на въглеродния диоксид от тъканите и привеждането му в белите дробове, като завършва процеса на дишане. Карбоксихемоглобинът дава венозна кръв в тъмен цвят - бордо.

Патологични връзки

Еритроцитите могат да придават не само газове, участващи в дихателния процес, но и други, образуващи патологични видове хемоглобин, които са опасни за човешкото здраве и дори за живота. Тези съединения имат ниска степен на разлагане, което води до кислородно гладуване на тъканите и сериозни нарушения на дихателния процес.

• Карбимоглобин (HbCO) - изключително опасно съединение в кръвта на човек, вдишван въглероден моноксид. Блокира способността на червените тела да пренасят кислород в тъканите. Дори и незначителната концентрация на въглероден оксид във въздуха от 0,07% може да доведе до смъртоносен изход.
• Метемоглобин (HbMet), образуван от отравяне нитробензен съединения, примери за които са алифатни смоли, разтворители, етери, целулоза, широко приложими в текстилната промишленост. Нитратите във взаимодействието с хемоглобина, съдържащ се в хема се превръща 2-валентна желязо в 3-валентни, което също води до хипоксия.

Диагностика на хемоглобина

За да се открие концентрацията на глоинови дихателни структури в човешката кръв, се извършват качествени и количествени анализи. Хемоглобинът също се изследва за количеството железни йони в него.

Основният количествен метод за определяне концентрацията на хемоглобина днес е колориметричният анализ. Това е изследване на цветното насищане на биологичен материал, когато към него се добави специален реагент.

Качествените методи включват изследване на кръвта за съдържанието в него на съотношението на видовете HbA и HbF. Също така качествен анализ е определянето на количеството кръв в кръвта на молекули на гликозилиран хемоглобин (съединения с въглерод) - методът се използва за диагностициране на диабет мелитус.

Анормална концентрация на хемоглобина

Балансът на HbA може да варира под и над нормалното. Във всеки случай това води до отрицателни последици. С намаление на HbA под установената норма възниква патологичен синдром, който се нарича "желязо-дефицитна анемия". Изразява се от летаргия, загуба на сила, невнимание. Отрицателно засяга нервната система, особено опасна в детството, защото често е причина за изоставането в психомоторното развитие.

Повишена хемоглобин не е отделна болест, по-скоро, това е показателно синдром на различни патологии, като например диабет, белодробна недостатъчност, сърдечно-съдови заболявания, бъбречни заболявания, фолиева киселина или изобилие от витамини, рак и други.