Structura, compușii și principalele tipuri de hemoglobină

Sistemul circulator exercită o funcție de transport în corpul tuturor animalelor cu sânge cald, furnizând substanțe nutritive și oxigen țesuturilor. Transportul de oxigen și dioxid de carbon se realizează datorită celulelor roșii din sânge, care conțin o substanță importantă - hemoglobină. În acest articol vom examina tipurile și compușii hemoglobinei.

Ce este hemoglobina?

Hemoglobina este o componentă a eritrocitelor, aparținând unui grup de proteine. Se compune din 96% din substanța proteină globină și 4% din substanță cu atomul de fier 2-valent - heme. În 1 celulă din eritrocite conține aproximativ 280 de milioane de molecule, care formează culoarea roșie a sângelui.

Proprietatea principală a hemoglobinei - fier este abilitatea de a atașa și gaze scindat, formând un oxigen se deplasează de la plamani la tesuturi si dioxidul de carbon din tesuturi la plamani. Astfel, rolul său în procesul de schimb de gaze în organism este de neînlocuit.

Structura și tipurile de hemoglobină umană

În diferite stadii de dezvoltare a corpului uman, compoziția hemoglobinei diferă în structura lanțurilor polipeptidice. În funcție de ce lanț polipeptidic conține structura hemoglobinei, specia hemoglobinei la om este după cum urmează:

1. Hemoglobina adultă (HbA) apare într-o cantitate dominantă (aproximativ 98-99% din total în sânge) la adulți. HbA este alcătuit din lanțurile polipeptidice 2 și 2. Fiecare din spiralele de aminoacizi conține o componentă hemică cu un atom responsabil pentru afinitatea cu molecula de oxigen. HbA are o afinitate mai scăzută față de oxigen decât alte tipuri de hemoglobină, dar în același timp este mai rezistent la fluctuațiile pH-ului și t.
2. Fetal (HbF) este sintetizat în făt chiar și în uter 6-7 săptămâni de sarcină cu înlocuirea ulterioară cu HbA. Deja de 1 lună de viață încetinește sinteza HbF, totalul crește volumul de sânge, îmbunătățită și HbA de sinteză, care la trei ani de viață a unui copil vine la procentul compoziției sângelui unui adult. Hemoglobina fetală de la un adult diferă în compoziția lanțurilor de globină, în loc de un lanț, aici există un tip spiralat. HbF, comparativ cu HbA, are un grad mai mic de rezistență la schimbări Valoarea pH-ului sanguin și fluctuații ale temperaturii corporale.
3. Embryonic (HbE). Forma primară a proteinei respiratorii este produsă în embrion chiar înainte de formarea placentei (deja în prima săptămână de sarcină) și durează până la 6-7 săptămâni. Structura se caracterizează prin prezența lanțurilor și a zeta - tipuri.

Tipuri patologice de hemoglobină

Într-o serie de cazuri, sinteza anormală a celulelor hemoglobinei apare sub influența defectelor genetice. Tipurile hematologice hemoglobinei de la fiziologi diferă în compoziția legăturilor polipeptidice sau, mai degrabă, în mutația lor.

Ca urmare a mutației ADN, sinteza componentelor eritrocitelor nu se efectuează cu glutamic, ci cu aminoacizi valină. Această înlocuire a "personalului" conduce la formarea unei structuri de proteine ​​de tip 2 cu un plasture "lipicios" pe suprafață, capabil să preia structuri ca ele însele. Astfel, are loc polimerizarea moleculelor HbS și, ca o consecință, sedimentarea celulelor roșii sanguine greu și prost transportate în vasele de sânge. Această abatere este numită "anemie în formă de seceră".

Normele privind conținutul de hemoglobină la om

Conținutul de structuri respiratorii proteice din sânge la oameni poate diferi în funcție de sex, categoria de vârstă, stilul de viață și alte caracteristici, cum ar fi sarcina.

Valori normale ale hemoglobinei în sânge, care nu sunt considerate deviații patologice:

• Pentru bărbați este de 130-150 g / l.
• La femei este de 120-140 g / l.
• Copii sub vârsta de 100-140 g / l, iar în prima lună aceste valori pot ajunge până la 220 g / l datorită concentrațiilor crescute de hemoglobină fetală. Copii cu vârsta cuprinsă între 1 și 6 ani - 110-145 g / l, și de la vârsta de 6 ani - 115-150 g / l, indiferent de sexul copilului.
• În timpul sarcinii, concentrația de HbA este redusă la 110 g / l, care, cu toate acestea, nu este considerată o anemie.
• La vârstnici, tendința este o tendință descendentă de 5 unități față de rata indicată, în funcție de sexul pacientului.

pe vârstă diferă și compoziția sângelui, care conține simultan diferite tipuri de hemoglobină. De exemplu, la un om adult, raportul natural este de 99% HbA și până la 1% HbF. La copiii de până la un an, procentul de HbF este semnificativ mai mare decât la adulți, ceea ce se explică prin dezintegrarea treptată a formei inițiale de hemoglobină fetală.

Forme fiziologice

Deoarece pigmentul roșu respirator participă în mod continuu la procesele de schimb de gaze în organism, proprietatea sa principală este capacitatea de a forma compuși cu molecule de gaze diferite. Ca urmare a unor astfel de reacții, se creează tipuri fiziologice de hemoglobină, care sunt considerate normale.

• Oxigenoglobina (Hb) este un compus cu o moleculă de oxigen. Procesul are loc în organele respiratorii, în alveolele plămânilor. Corpurile roșii oxigenate pătrund sângele în stacojiu de culoare, care se numește arterială și se mișcă din plămâni în țesuturi, îmbogățindu-le cu oxigen, necesar pentru procesele oxidative.
• Deoxyhemoglobin (HBH) - hemoglobină redusă se formează atunci când corpusculii dau țesuturi de oxigen, dar încă nu a reușit să ia de la ei de dioxid de carbon.
• Carboxihemoglobina (Hb) se formează prin îndepărtarea dioxidului de carbon din țesuturi și aducerea acestuia în plămâni, finalizarea procesului de respirație umană. Carboxihemoglobina conferă sângelui venos o culoare neagră - visiniu.

Legături patologice

Eritrocitele pot atașa nu numai gazele implicate în procesul respirator, ci și altele, formând specii patogene de hemoglobină, care sunt periculoase pentru sănătatea umană și chiar pentru viață. Acești compuși au un grad scăzut de descompunere, ducând la foametea oxigenată a țesuturilor și la încălcări grave ale procesului respirator.

• Carbhemoglobina (HbCO) - un compus extrem de periculos în sângele unei persoane inhalate monoxid de carbon. Blochează capacitatea corpurilor roșii de a transporta oxigen în țesuturi. Chiar și o concentrație nesemnificativă de monoxid de carbon în aer de 0,07% poate duce la un rezultat letal.
• Methemoglobinei (HbMet) format prin otrăvirea compușilor nitrobenzen, dintre care unele exemple sunt rășini alifatice, solvenți, eteri, celuloză, care se aplică pe scară largă în industria textilă. Nitrații în interacțiunea cu hemoglobina conținută în hemul este convertit fier 2-valent în 3-valent, ceea ce duce de asemenea la hipoxie.

Diagnosticul hemoglobinei

Pentru a detecta concentrația structurilor respiratorii ale globinei în sângele uman, se efectuează teste calitative și cantitative. Hemoglobina este de asemenea examinată pentru cantitatea de ioni de fier din ea.

Principala metodă cantitativă pentru determinarea concentrației de hemoglobină este analiza colorimetrică. Este o investigare a saturației culorii unui material biologic când se adaugă un reactiv special.

Metodele calitative includ studiul sângelui pentru conținutul în el al raportului dintre tipurile HbA și HbF. De asemenea, pentru analiza calitativă este determinarea cantității de sânge din sânge a moleculelor de hemoglobină glicozilată (compuși cu carbon) - metoda este utilizată pentru a diagnostica diabetul zaharat.

Concentrație anormală a hemoglobinei

Soldul HbA poate varia atat sub si peste normal. În orice caz, aceasta are consecințe negative. Cu o scădere a nivelului de HbA sub nivelul stabilit, apare un sindrom patologic, numit "anemie cu deficit de fier". Este exprimată prin letargie, pierderea puterii, lipsa de atenție. Afectează negativ sistemul nervos, mai ales periculos în copilărie, deoarece este adesea motivul decalajului în dezvoltarea psiho-motorie.

Crescută a hemoglobinei nu este o boala separat, ci mai degrabă este un sindrom indicativ al diferitelor patologii, cum ar fi diabetul zaharat, insuficienta pulmonara, boli de inima, boli de rinichi, acid folic sau o supraabundență de vitamine B, cancer si altele.