Hemogram

Hemogram(grčki haima krv + gramma notacija) – klinički test krvi. Uključuje podatke o broju svih krvnih stanica, njihovim morfološkim karakteristikama, ESR, sadržaju hemoglobina, indeksu boje, hematokritnom broju, omjeru razne vrste leukociti itd.

Krv za istraživanje uzima se 1 sat nakon uboda u pluća iz prsta (ušna školjka ili peta kod novorođenčadi i male djece). Mjesto uboda se tretira pamučnim štapićem navlaženim u 70% etil alkoholu. Koža je probušena standardnim škarifikatorom za jednokratnu upotrebu. Krv treba da teče slobodno. Možete koristiti krv uzetu iz vene.

Sa zgušnjavanjem krvi, koncentracija hemoglobina može se povećati s povećanjem volumena krvne plazme, može doći do smanjenja.

Određivanje broja krvnih zrnaca vrši se u komori za brojanje Gorjajeva. Visina komore, površina rešetke i njenih podjela, te razrjeđenje krvi uzete za ispitivanje omogućavaju određivanje broja formiranih elemenata u određenom volumenu krvi. Gorjajevljevu kameru mogu zamijeniti automatski brojači. Princip njihovog rada zasniva se na različitoj električnoj provodljivosti suspendovanih čestica u tečnosti.

Normalan broj crvenih krvnih zrnaca u 1 litri krvi

	4,0–5,0×10 12
	3,7–4,7×10 12

Smanjenje broja crvenih krvnih stanica (eritrocitopenija) karakteristično je za anemiju: povećanje se opaža kod hipoksije, urođenih srčanih mana, kardiovaskularnog zatajenja, eritremije itd.

Broj trombocita se broji različitim metodama (u razmazu krvi, u Gorjajevskoj komori, pomoću automatskih brojača). Kod odraslih, broj trombocita je 180,0–320,0×10 9 /l. Uočeno je povećanje broja trombocita kod malignih neoplazmi, kronične mijeloične leukemije, osteomijelofibroze itd. Smanjeni sadržaj Broj trombocita može biti simptom raznih bolesti, kao što je trombocitopenična purpura. Imunska trombocitopenija se najčešće javlja u kliničkoj praksi. Broj retikulocita se broji u brisevima krvi ili u Gorjajevskoj komori. Kod odraslih je njihov sadržaj 2–10 ‰.

Normalan broj bijelih krvnih zrnaca kod odraslih varira od 4,0 to 9,0×10 9 /l. Kod djece je nešto veća. Broj leukocita je manji 4,0×10 9 /l označava se terminom "leukopenija", više 10,0×10 9 /l– izraz “leukocitoza”. Broj leukocita kod zdrave osobe nije konstantan i može značajno da varira tokom dana (cirkadijalni bioritmovi). Amplituda fluktuacija zavisi od starosti, pola, konstitucijskih karakteristika, uslova života, fizičke aktivnosti itd. Nastanak leukopenije izaziva nekoliko mehanizama, na primer smanjenje proizvodnje leukocita u koštanoj srži, što se javlja kod hipoplastike. i anemiju usled nedostatka gvožđa. Leukocitoza je obično povezana s povećanjem broja neutrofila, češće zbog povećanja proizvodnje leukocita ili njihove preraspodjele u vaskularni krevet; opaženo u mnogim stanjima organizma, na primjer, kod emocionalnog ili fizičkog stresa, kod brojnih zaraznih bolesti, intoksikacija itd. Normalno, leukociti u krvi odrasle osobe su predstavljeni kao razne forme, koji su raspoređeni u obojenim preparatima u sljedećim omjerima:

Određivanje kvantitativnog odnosa između pojedinih oblika leukocita (leukocitna formula) je od kliničkog značaja. Najčešće se opaža takozvani pomak formule leukocita ulijevo. Karakterizira ga pojava nezrelih oblika leukocita (band ćelije, metamijelociti, mijelociti, blasti, itd.). Posmatrano kada upalnih procesa različite etiologije, leukemije.

Morfološka slika formiranih elemenata ispituje se u obojenim razmazima krvi pod mikroskopom. Postoji nekoliko načina za bojenje krvnih razmaza, na osnovu hemijskog afiniteta ćelijskih elemenata prema određenim anilinskim bojama. Dakle, citoplazmatske inkluzije su metahromatski obojene organskom bojom azur u svijetlo ljubičastu boju (azurofilija). U obojenim krvnim razmazima, veličina leukocita, limfocita, eritrocita (mikrociti, makrociti i megalociti), njihov oblik, boja, na primjer, zasićenost eritrocita hemoglobinom (indikator boje), boja citoplazme leukocita, limfociti , utvrđeni su. Nizak indeks boje ukazuje na hipohromiju, javlja se kod anemije uzrokovane nedostatkom gvožđa u eritrocitima ili njegovom neupotrebom za sintezu hemoglobina. Visok indeks boja ukazuje na hiperhromiju kod anemije uzrokovanu nedostatkom vitamina IN 12 i (ili) folna kiselina, hemoliza.

Brzina sedimentacije eritrocita (ESR) određuje se metodom Panchenkov, koja se zasniva na svojstvu crvenih krvnih zrnaca da se talože kada se nekoagulirana krv stavi u vertikalnu pipetu. ESR ovisi o broju crvenih krvnih stanica i njihovoj veličini. Volumen i sposobnost stvaranja aglomerata, na temperaturi okoline, količini proteina krvne plazme i omjeru njihovih frakcija. Povećana ESR može nastati tokom infektivnih, imunopatoloških, upalnih, nekrotičnih i tumorskih procesa. Najveći porast ESR uočava se prilikom sinteze patološkog proteina, što je tipično za mijelom, Waldenstromovu makroglobulinemiju, bolest lakog i teškog lanca, kao i hiperfibrinogenemiju. Treba imati na umu da smanjenje sadržaja fibrinogena u krvi može nadoknaditi promjenu omjera albumina i globulina, zbog čega ESR ostaje normalan ili se usporava. Kod akutnih zaraznih bolesti (na primjer, gripa, grlobolja) najveći ESR je moguć u periodu snižene tjelesne temperature, uz obrnuti razvoj procesa. Usporeni ESR je mnogo rjeđi, na primjer kod eritremije, sekundarne eritrocitoze, povećane koncentracije žučnih kiselina i žučnih pigmenata u krvi, hemolize, krvarenja itd.

Hematokritni broj, volumni odnos formiranih elemenata krvi i plazme, daje ideju o ukupnom volumenu crvenih krvnih zrnaca.

Normalan hematokrit broj

Određuje se pomoću hematokrita, koji predstavlja dvije kratke staklene graduirane kapilare u posebnoj mlaznici. Broj hematokrita ovisi o volumenu crvenih krvnih stanica u krvotoku, viskoznosti krvi, brzini krvotoka i drugim faktorima. Povećava se kod dehidracije, tireotoksikoze, dijabetes melitusa, crijevne opstrukcije, trudnoće itd. Nizak broj hematokrita se opaža kod krvarenja, zatajenja srca i bubrega, gladovanja i sepse.

Indikatori hemograma obično omogućuju navigaciju u posebnostima patološkog procesa. Tako je moguća blaga neutrofilna leukocitoza uz blagi tok zaraznih bolesti i gnojnih procesa; pogoršanje je indicirano neutrofilnom hiperleukocitozom. Ovi hemogrami se koriste za praćenje učinka određenih lijekova. Stoga je redovno određivanje sadržaja hemoglobina u eritrocitima neophodno za uspostavljanje režima uzimanja preparata gvožđa kod pacijenata sa anemijom deficijencije gvožđa, broja leukocita i trombocita – u lečenju leukemije citostaticima.

Struktura i funkcije hemoglobina

Hemoglobin– glavna komponenta eritrocit i glavni respiratorni pigment, osigurava prijenos kisika ( O 2 ) iz pluća u tkivo i ugljični dioksid ( CO 2 ) od tkiva do pluća. Osim toga, igra značajnu ulogu u održavanju acido-bazne ravnoteže krvi. Procjenjuje se da jedno crveno krvno zrnce sadrži ~340.000.000 molekula hemoglobina, od kojih se svaki sastoji od približno 103 atoma. U prosjeku ljudska krv sadrži ~750 g hemoglobina.

Hemoglobin je složeni protein koji pripada grupi hemoproteina, čiju proteinsku komponentu predstavlja globin, a neproteinsku komponentu četiri identična jedinjenja gvožđa porfirina koja se nazivaju hemovi. Atom gvožđa (II) koji se nalazi u centru hema daje krvi karakterističnu crvenu boju ( vidi sl. 1). Najkarakterističnije svojstvo hemoglobina je reverzibilno dodavanje gasova O 2 , CO 2 itd.

Rice. 1. Struktura hemoglobina

Utvrđeno je da hem stječe sposobnost transporta O 2 samo pod uslovom da je okružen i zaštićen specifičnim proteinom - globinom (sama hem ne veže kiseonik). Obično prilikom povezivanja O 2 sa gvožđem ( Fe) jedan ili više elektrona se nepovratno prenose sa atoma Fe na atome O 2 . Drugim riječima, dolazi do hemijske reakcije. Eksperimentalno je dokazano da mioglobin i hemoglobin imaju jedinstvenu sposobnost reverzibilnog vezanja O 2 bez oksidacije hema Fe 2+ u Fe 3+ .

Dakle, proces disanja, koji se na prvi pogled čini tako jednostavan, zapravo se odvija kroz interakciju mnogih vrsta atoma u divovskim molekulima ekstremne složenosti.

U krvi hemoglobin postoji u najmanje četiri oblika: oksihemoglobin, deoksihemoglobin, karboksihemoglobin i methemoglobin. U eritrocitima, molekularni oblici hemoglobina su sposobni za međusobnu konverziju, njihov odnos je određen individualnim karakteristikama organizma.

Kao i svaki drugi protein, hemoglobin ima određeni skup karakteristika po kojima se može razlikovati od ostalih proteinskih i neproteinskih supstanci u otopini. Takve karakteristike uključuju molekularnu težinu, sastav aminokiselina, električni naboj i hemijska svojstva.

U praksi se najčešće koriste elektrolitska svojstva hemoglobina (na tome se zasnivaju provodne metode njegovog proučavanja) i sposobnost hema da veže različite hemijske grupe što dovodi do promjene valencije. Fe i bojenje rastvora (kalorimetrijske metode). Međutim, brojne studije su pokazale da rezultat provodnih metoda za određivanje hemoglobina ovisi o sastavu elektrolita krvi, što otežava korištenje takve studije u hitnoj medicini.

Struktura i funkcije koštane srži

Koštana srž(medulla ossium) je centralni organ hematopoeze, smješten u spužvastoj tvari kostiju i šupljinama koštane srži. Također obavlja funkcije biološke zaštite tijela i formiranja kostiju.

Kod ljudi se koštana srž (BM) prvi put pojavljuje u 2. mjesecu embriogeneze u ključnoj kosti, u 3. mjesecu - u lopaticama, rebrima, prsnoj kosti, pršljenima itd. U 5. mjesecu embriogeneze koštana srž funkcionira kao glavni hematopoetski organ, koji obezbjeđuje diferenciranu hematopoezu koštane srži sa elementima serije granulocita, eritrocita i megakarciocita.

U tijelu odraslog čovjeka razlikuje se crveni BM, predstavljen aktivnim hematopoetskim tkivom, i žuti, koji se sastoji od masnih ćelija. Crveni CM ispunjava prostore između koštanih trabekula spužvaste supstance ravnih kostiju i epifiza dugih kostiju. Tamnocrvene je boje i polutečne konzistencije, sastoji se od strome i ćelija hematopoetskog tkiva. Stroma je formirana od retikularnog tkiva, predstavljena je fibroblastima i endotelnim stanicama; sadrži veliki broj krvnih sudova, uglavnom širokih tankih sinusnih kapilara. Stroma sudjeluje u razvoju i funkcioniranju kosti. U prostorima između struktura strome nalaze se ćelije uključene u procese hematopoeze: matične ćelije, progenitorne ćelije, eritroblasti, mijeloblasti, monoblasti, megakarioblasti, promijelociti, mijelociti, metamijelociti, megakariociti, makrofagi i zrele krvne ćelije.

Formirajuća krvna zrnca u crvenoj BM su raspoređena u obliku ostrva. U ovom slučaju eritroblasti okružuju makrofag koji sadrži željezo, koje je neophodno za izgradnju hemin dijela hemoglobina. Tokom procesa sazrijevanja, u crvenom BM se talože zrnasti leukociti (granulociti), pa je njihov sadržaj 3 puta veći od eritrokariocita. Megakariociti su usko povezani sa sinusoidnim kapilarima; dio njihove citoplazme prodire u lumen krvnog suda. Odvojeni fragmenti citoplazme u obliku trombocita prelaze u krvotok. Limfociti koji se formiraju čvrsto okružuju krvne sudove. Prekursori limfocita i B limfociti se razvijaju u crvenoj koštanoj srži. Normalno, samo zrele krvne stanice prodiru u zid krvnih žila u koštanoj srži, pa pojava nezrelih oblika u krvotoku ukazuje na promjenu funkcije ili oštećenje barijere koštane srži. CM zauzima jedno od prvih mjesta u tijelu po svojim reproduktivnim svojstvima. U prosjeku, osoba proizvodi:

U djetinjstvu (nakon 4 godine) crveni BM se postepeno zamjenjuje masnim stanicama. Do 25. godine, dijafize cjevastih kostiju su potpuno ispunjene žutom srži, u ravnim kostima zauzima oko 50% volumena BM. Žuti CM normalno ne obavlja hematopoetsku funkciju, ali s velikim gubicima krvi u njemu se pojavljuju žarišta hematopoeze. Sa godinama, volumen i masa BM se mijenjaju. Ako kod novorođenčadi čini oko 1,4% tjelesne težine, onda kod odrasle osobe iznosi 4,6%.

Koštana srž je također uključena u uništavanje crvenih krvnih stanica, recikliranje željeza, sintezu hemoglobina i služi kao mjesto za nakupljanje rezervnih lipida. Budući da sadrži limfocite i mononuklearne fagocite, učestvuje u imunološkom odgovoru.

Aktivnost CM-a kao samoregulirajućeg sistema kontroliše se principom povratne sprege (broj zrele ćelije krv utiče na intenzitet njihovog stvaranja). Ova regulacija je obezbeđena složenim skupom međućelijskih i humoralnih (poetini, limfokini i monokini) uticaja. Pretpostavlja se da je glavni faktor koji reguliše ćelijsku homeostazu broj krvnih zrnaca. Normalno, kako ćelije stare, one se uklanjaju i druge zauzimaju njihovo mjesto. U ekstremnim uslovima (na primjer, krvarenje, hemoliza), koncentracija stanica se mijenja i pokreće se povratna informacija; u budućnosti proces zavisi od dinamičke stabilnosti sistema i jačine uticaja štetnih faktora.

Pod uticajem endogenih i egzogenih faktora, hematopoetska funkcija BM je poremećena. Često, patološke promjene koje se javljaju u BM, posebno na početku bolesti, ne utječu na pokazatelje koji karakteriziraju stanje krvi. Moguće je smanjenje broja ćelijskih elemenata BM (hipoplazija) ili povećanje (hiperplazija). Kod hipoplazije BM, broj mijelokariocita se smanjuje, bilježi se citopenija, a često masno tkivo prevladava nad mijeloidnim tkivom. Hipoplazija hematopoeze može biti nezavisna bolest (na primjer, aplastična anemija). U rijetkim slučajevima prati bolesti kao što su kronični hepatitis, maligne novotvorine, a javlja se i kod nekih oblika mijelofibroze, mramorne bolesti i autoimunih bolesti. Kod nekih bolesti smanjuje se broj ćelija jedne serije, na primer crvenih (parcijalna aplazija crvenih krvnih zrnaca) ili ćelija granulocitnog niza (agranulocitoza). U nizu patoloških stanja, osim hipoplazije hematopoeze, moguća je i neefikasna hematopoeza, koju karakterizira poremećeno sazrijevanje i oslobađanje hematopoetskih stanica u krv i njihova intramedularna smrt.

CM hiperplazija se javlja kod različitih leukemija. Tako se kod akutne leukemije pojavljuju nezrele (blastne) ćelije; kod kronične leukemije povećava se broj morfološki zrelih stanica, na primjer, limfocita kod limfocitne leukemije, eritrocita kod eritremije, granulocita kod kronične mijeloične leukemije. Karakteristična je i hiperplazija ćelija eritrocita hemolitičke anemije,IN 12 -deficitarna anemija.

Hemoglobin- molekul koji se sastoji od globin proteina (2a- i 2β-lanci) i 4 pigmentne grupe (hem), koje su sposobne da reverzibilno vežu molekularni kiseonik. Jedno crveno krvno zrnce sadrži u prosjeku 400 miliona molekula hemoglobina. Hemoglobin vezan za kiseonik se naziva oksiheluglobin(daje krvi svijetlo grimiznu boju). Proces njegovog vezivanja sa kiseonikom naziva se oksigenacija, i njegov povratak na oke i hemoglobin - deoksigenacija. Hemoglobin koji nije vezan za kiseonik se naziva deoksiheluglobin. Hemoglobin se može vezati sa ugljičnim dioksidom (karbaminghemoglobin) i ugljičnim monoksidom (karboksihemoglobin). Osim toga, NO, u interakciji s ovim proteinom, formira različite oblike NO: methemoglobin, nitrozilhemoglobin(HbFe 2+ NO) i S-nitrozohemoglobin(SNO-Hb), koji igraju ulogu svojevrsnog alosteričkog regulatora funkcionalne aktivnosti hemoglobina.

Norma i funkcije hemoglobina

Količina hemoglobina kod muškaraca je 130-160 g/l, kod žena - 120-140 g/l. Prijenos kisika i ugljičnog dioksida je funkcija hemoglobina. Hemoglobin je složen hemijsko jedinjenje, koji se sastoji od globinskog proteina i četiri molekula hema.

Rice. Normalan nivo hemoglobina kod muškaraca i žena

Glavne funkcije su zbog prisutnosti u njihovom sastavu posebnog hromoproteinskog proteina - hemoglobina. Molekularna težina ljudskog hemoglobina je 68.800 Hemoglobin je respiratorni enzim koji se nalazi u crvenim krvnim zrncima, a ne u plazmi jer:

• obezbjeđuje smanjenje viskoznosti krvi (otapanje iste količine hemoglobina u plazmi bi povećalo viskoznost krvi nekoliko puta i otežalo rad srca i cirkulaciju krvi);
• smanjuje onkotski pritisak plazme, sprečavajući dehidraciju tkiva;
• sprječava gubitak hemoglobina u tijelu zbog njegove filtracije u glomerulima bubrega i izlučivanja mokraćom.

Glavna svrha hemoglobina- transport kisika i ugljičnog dioksida. Osim toga, hemoglobin ima puferska svojstva, kao i sposobnost vezivanja toksičnih tvari.

Rice. Interakcija hemoglobina sa kiseonikom. k je konstanta brzine reakcije

Hemoglobin se sastoji od proteinskog dijela (globina) i neproteinskog dijela željeza (hem). Postoje četiri molekula hema po molekulu globina. Gvožđe, koje je deo hema, može da veže i oslobađa kiseonik. U ovom slučaju se valencija gvožđa ne menja, tj. ostaje dvovalentan. Gvožđe je deo svih respiratornih enzima.

U krvi zdrave osobe sadržaj hemoglobina je 120-165 g/l (120-150 g/l za žene, 130-160 g/l za muškarce).

Normalno, hemoglobin se nalazi u obliku tri fiziološka jedinjenja: redukovanog, oksihemoglobina i karboksihemoglobina. Hemoglobin, koji ima dodat kiseonik, se pretvara u oksihemoglobin - NbO2,. Ovo je svijetlo grimizno jedinjenje koje određuje boju arterijske krvi. Jedan gram hemoglobina može vezati 1,34 ml kiseonika.

Oksihemoglobin koji je napustio kisik naziva se reduciran hemoglobin (Hb). Nalazi se u venskoj krvi koja ima tamnu boju trešnje. Osim toga, venska krv sadrži spoj hemoglobina s ugljičnim dioksidom - karbohemoglobin(HbCO 2), koji prenosi ugljični dioksid iz tkiva u pluća.

Hemoglobin ima sposobnost stvaranja patoloških spojeva. Jedan od njih je karboksihemoglobin - povezanost hemoglobina sa ugljični monoksid(HbCO). Afinitet željeznog hemoglobina prema ugljičnom monoksidu je veći od afiniteta prema kisiku, pa čak 0,1% ugljičnog monoksida u zraku dovodi do pretvaranja 80% hemoglobina u karboksihemoglobin, koji nije u stanju vezati kisik, što je opasno po život. Blago trovanje ugljičnim monoksidom je reverzibilan proces. Kada udišete svjež zrak, oslobađa se ugljični monoksid. Udisanje čisti kiseonik povećava stopu razgradnje HbCO za 20 puta.

Table. Karakteristike hemoglobina

Methemoglobin(MetHb) je također patološko jedinjenje, to je oksidirani hemoglobin, u kojem se pod utjecajem jakih oksidansa (feracijanida, kalijum permanganata, vodonik peroksida, anilina itd.) hem željezo pretvara iz dvovalentnog u trovalentno. Kada se velika količina methemoglobina akumulira u krvi, transport kisika u tkivima je poremećen i može doći do smrti.

Miokard sadrži mišićni hemoglobin, tzv mioglobin. Njegov neproteinski dio je sličan krvnom hemoglobinu, a proteinski dio - globin - ima nižu molekularnu težinu. Ljudski mioglobin vezuje 14% ukupan broj kiseonika u telu. Ovo svojstvo igra važnu ulogu u opskrbi mišića koji rade. Kada se mišići kontrahiraju, njihove krvne kapilare se stisnu i protok krvi se smanjuje ili zaustavlja. Međutim, zbog prisutnosti kisika vezanog za mioglobin, opskrba kisikom mišićnih vlakana se održava neko vrijeme.

HEMOGLOBIN, Hb (hemoglobinum; grčki haima krv + lat. globus ball), je hemoprotein, kompleksni protein povezan s hromoproteinima koji sadrže hem; vrši prijenos kisika iz pluća u tkiva i uključen je u prijenos ugljičnog dioksida iz tkiva u dišne ​​organe. Hemoglobin se nalazi u crvenim krvnim zrncima svih kralježnjaka i nekih beskičmenjaka (crvi, mekušci, člankonošci, bodljikožaši), kao i u čvorićima korijena nekih mahunarki. Mol. težina (masa) hemoglobina ljudskih eritrocita je 64,458; Jedan eritrocit sadrži cca. 400 miliona molekula hemoglobina. Hemoglobin je visoko rastvorljiv u vodi, nerastvorljiv u alkoholu, hloroformu, eteru i dobro kristališe (oblik kristala hemoglobina varira od životinje do životinje).

Sastav hemoglobina uključuje jednostavan protein - globin i protetičku (neproteinsku) grupu koja sadrži željezo - hem (96 i 4% mase molekula, respektivno). Pri pH ispod 2,0, molekul hemoglobina se dijeli na hem i globin.

Heme

Hem (C 34 H 32 O 4 N 4) je protoporfirin gvožđa - kompleksno jedinjenje protoporfirina IX sa dvovalentnim gvožđem. Gvožđe se nalazi u centru protoporfirinskog jezgra i povezano je sa četiri atoma azota pirolnih jezgara (slika 1): dve koordinacione veze i dve veze za supstituciju vodonika.

Pošto je koordinacijski broj gvožđa 6, dve valencije ostaju neiskorišćene, jedna od njih se ostvaruje kada se hem veže za globin, a druga se pridružuje kiseonikom ili drugim ligandima - CO, F+, azidi, voda (Sl. 2), itd.

Kompleks protoporfina IX sa Fe 3+ naziva se hematin. Sol hematina (hlorhemin, hemin) se lako izlučuje. kristalni oblik (tzv. Teichmannovi kristali). Hem ima sposobnost da formira složena jedinjenja sa azotnim jedinjenjima (amonijak, piridin, hidrazin, amini, aminokiseline, proteini, itd.), čime se pretvara u hemohromogene (vidi). Budući da je hem isti kod svih životinjskih vrsta, razlike u svojstvima hemoglobina su posljedica strukturnih karakteristika proteinskog dijela molekula hemoglobina – globina.

Globin

Globin je protein tipa albumina koji u svojoj molekuli sadrži četiri polipeptidna lanca: dva alfa lanca (svaki sadrži 141 aminokiselinski ostatak) i dva beta lanca koji sadrže 146 aminokiselinskih ostataka. Dakle, proteinska komponenta G. molekula je izgrađena od 574 ostatka različitih aminokiselina. Primarna struktura, odnosno genetski određena sekvenca aminokiselina u polipeptidnim lancima globina kod ljudi i određenog broja životinja, u potpunosti je proučavana. Posebnost ljudskog globina je odsustvo aminokiselina izoleucin i cistin u njegovom sastavu. N-terminalni ostaci u alfa i beta lancima su valinski ostaci. C-terminalni ostaci alfa lanaca predstavljeni su ostacima arginina, a beta lanci su predstavljeni ostacima histidina. Pretposljednju poziciju u svakom lancu zauzimaju ostaci tirozina.

Analiza rendgenske strukture kristala omogućila je da se identifikuju glavne karakteristike prostorne strukture njegove molekule [M. Pokazalo se da alfa i beta lanci sadrže spiralne segmente različite dužine, koji su građeni po principu alfa spirala (sekundarne strukture); Alfa lanac ima 7, a beta lanac ima 8 spiralnih segmenata povezanih ne-helikalnim sekcijama. Helikalni segmenti koji počinju od N-kraja označeni su slovima latinica(A, B, C, D, E, F, G, H), a nespiralni presjeci ili uglovi rotacije spirala se označavaju u skladu s tim (AB, BC, CD, DE, itd.). Ne-helikalni regioni na aminskom (N) ili karboksilnom (C) kraju globinskog lanca označeni su NA ili HC, respektivno. Aminokiselinski ostaci su numerisani u svakom segmentu, a pored toga, numeracija ovog ostatka sa N-kraja lanca je data u zagradama.

Helikalni i nehelikalni odsjeci su raspoređeni na određeni način u prostoru, što određuje tercijarnu strukturu globinskih lanaca. Potonji je gotovo identičan u alfa i beta lancima G., uprkos značajnim razlikama u njihovoj primarnoj strukturi. To je zbog specifičnog rasporeda polarnih i hidrofobnih grupa aminokiselina, što dovodi do akumulacije nepolarnih grupa u unutrašnjem dijelu globule s formiranjem hidrofobnog jezgra. Polarne grupe proteina okrenute su prema vodenoj sredini, u kontaktu s njom. Unutar svakog globinskog lanca, blizu površine, nalazi se hidrofobna šupljina („hem džep“), u kojoj se nalazi hem, orijentisan tako da se njegovi nepolarni supstituenti usmjeravaju u unutrašnjost molekule, postajući dio hidrofobnog jezgra. Rezultat je cca. 60 nepolarnih kontakata između hema i globina i jedan ili dva polarna (jonska) kontakta hema sa alfa i beta lancima, koji uključuju ostatke propionske kiseline hema, koji izlaze iz hidrofobnog „džepa“. Položaj hema u hidrofobnoj šupljini globina pruža mogućnost reverzibilnog dodavanja kiseonika na Fe 2+ hema bez oksidacije ovog u Fe 3+ i karakterističan je za hemoglobine različitih životinjskih vrsta. Ovo potvrđuje G.-ova ekstremna osjetljivost na bilo kakve promjene u nepolarnim kontaktima u blizini hema. Dakle, zamjena hema u hematopofirinu s hematoporfirinom dovodi do oštrog kršenja svojstava hema.

Neki ostaci aminokiselina koji okružuju hem u hidrofobnoj šupljini spadaju među nepromjenjive aminokiseline, tj. aminokiseline koje su iste za različite životinjske vrste i bitne su za funkciju G. Među invarijantnim aminokiselinama velika vrijednost raspoređeni na tri: ostaci histidina, tzv. proksimalni histidini (87. pozicija na a- i 92. pozicija u P-lancima), distalni histidini (58. pozicija na a- i 63. pozicija u (5 lanaca), kao i valinski ostatak E-11 (62. pozicija u alfa) lanac i 67. mjesto u beta lancu).

Veza između tzv proksimalni histidin i hem gvožđe je jedina hemikalija. vezu između njih (ostvaruje se peta koordinaciona veza Fe 2+ atoma hema) i direktno utiče na dodavanje kiseonika hemu. “Distalni” histidin nije direktno povezan sa hemom i ne učestvuje u fiksaciji kiseonika. Njegova važnost je da stabilizuje atom Fe 2+ protiv ireverzibilne oksidacije (očito zbog formiranja vodonične veze između kiseonika i dušika). Ostatak valina (E-11) je svojevrsni regulator brzine dodavanja kiseonika hemima: u beta lancima je sterički lociran tako da zauzima mesto gde treba da se spoji kiseonik, usled čega oksigenacija počinje fla lancima .

Proteinski dio i prostetička grupa molekula imaju snažan utjecaj jedni na druge. Globin mijenja mnoga svojstva hema, dajući mu sposobnost da veže kisik. Heme pruža globinsku otpornost na akcija, zagrijavanje, varenje enzimima i određuje karakteristike kristalizacijskih svojstava G.

Polipeptidni lanci sa vezanim za njih molekulama hema čine četiri glavna dijela - podjedinice molekule hema. P-lanci se nalaze na uglovima tetraedra oko ose simetrije, Štaviše, alfa lanci leže na vrhu p-lanaca i izgleda da su stisnuti između njih, a sva četiri hema su udaljena jedan od drugog (Sl. 3). Sve u svemu, formira se tetramerna sferoidna čestica dimenzija 6,4 X 5,5 X 5,0 nm. Kvaternarnu strukturu stabilizuju veze soli između α-α i β-β lanaca i dva tipa kontakata između α i β lanaca (α1-β1 i α2-β2). α1-β1 kontakti su najopsežniji, uključuju 34 aminokiselinska ostatka, a većina interakcija je nepolarna. α1-β2 kontakt se sastoji od 19 aminokiselinskih ostataka, većina veza je takođe nepolarna, sa izuzetkom nekoliko vodoničnih veza. Svi ostaci pronađeni u ovom kontaktu su isti kod svih proučavanih životinjskih vrsta, dok 1/3 ostataka u α1-β1 kontaktima varira.

Ljudska žlijezda je heterogena, što je zbog razlike u polipeptidnim lancima koji čine njen sastav. Dakle, glukoza u krvi odrasle osobe, koja čini 95-98% glukoze u krvi (HbA), sadrži dva α- i dva β-lanca; mala frakcija G. (HbA2), koja dostiže maksimalni sadržaj od 2,0-2,5%, sadrži dva α- i dva σ-lanca; Fetalni hemoglobin (HbF), ili fetalni hemoglobin, koji čini 0,1-2% u krvi odrasle osobe, sastoji se od dva α- i dva γ-lanca.

Fetalni G. se zamjenjuje HbA u prvim mjesecima nakon rođenja. Odlikuje se značajnom otpornošću na termičku denaturaciju, na čemu se zasnivaju metode za određivanje njegovog sadržaja u krvi.

U zavisnosti od sastava polipeptidnih lanaca, navedeni tipovi G. se označavaju na sledeći način: HbA - kao Hbα2β2, HbA2 - kao Hbα2σ2, i HbF - kao Hbα2γ. Kod kongenitalnih anomalija i bolesti hematopoetskog aparata javljaju se abnormalni tipovi hematopoeze, na primjer, kod anemije srpastih ćelija (vidi), talasemije (vidi), kongenitalne methemoglobinemije neenzimskog porijekla (vidi Methemoglobinemija) itd. Najčešća supstitucija. jedne aminokiseline u jednom paru polipeptidnih lanaca.

Ovisno o valentnosti atoma željeza hema i vrsti liganda u molekuli hema, ovaj posljednji može biti u nekoliko oblika. Redukovani vodonik (deoksi-Hb) ima Fe 2+ sa slobodnom šestom valentnošću kada mu se doda O 2, formira se oksigenirani oblik vodonika (HbO 2). Kada je HbO 2 izložen brojnim oksidirajućim agensima (kalij-fericijanid, nitriti, kinoni, itd.), Fe 2+ se oksidira u Fe 3+ sa stvaranjem methemoglobina, koji nije sposoban za prijenos O 2 . U zavisnosti od pH vrednosti medijuma, razlikuju se kiseli i alkalni oblici methemoglobina, koji sadrže H 2 O ili OH grupu kao šesti ligand. U krvi zdravih osoba koncentracija methemoglobina je 0,83+0,42%.

Methemoglobin ima sposobnost da čvrsto veže fluorovodonik, cijanovodičnu kiselinu i druge supstance. Ovo svojstvo se koristi u medu. praksa za spašavanje ljudi otrovanih cijanovodoničnom kiselinom. Različiti derivati ​​G. razlikuju se po spektru apsorpcije (tabela).

Neke karakteristike apsorpcionih spektra derivata hemoglobina (miliekvivalentne karakteristike su date po 1 hemu)

Derivat hemoglobina	Talasna dužina (pri maksimalnoj apsorpciji), nm	Miliekvivalentni koeficijent apsorpcije svjetlosti, E
Deoksihemoglobin
oksihemoglobin (HbO2)
karboksihemoglobin (HbCO)
Methemoglobin (met-Hb; pH 7,0-7,4)
cijan-methemoglobin (CN-meth-Hb)

Funkcionalna svojstva hemoglobina. Glavna biološka uloga G. je učešće u razmeni gasova između tela i spoljašnje okruženje. G. osigurava prijenos kisika krvlju iz pluća u tkiva i transport ugljičnog dioksida iz tkiva u pluća (vidi Razmjena plinova). Ništa manje važna su puferska svojstva hemoglobina, koji formira moćne hemoglobinske i oksihemoglobinske puferske sisteme u krvi, doprinoseći tako održavanju acidobazne ravnoteže u organizmu (vidi Puferski sistemi, Acid-bazna ravnoteža).

Kapacitet kiseonika HbO 2 je 1,39 ml O 2 na 1 g HbO 2. Sposobnost G. da veže i oslobađa kiseonik odražava se njegovom krivom disocijacije kiseonika (ODC), koja karakteriše procenat zasićenosti G. kiseonikom u zavisnosti od parcijalnog pritiska O 2 (pO 2).

Tetramerni molekuli kiseonika imaju CDK u obliku slova S, što ukazuje da kiseonik obezbeđuje optimalno vezivanje kiseonika pri relativno niskom parcijalnom pritisku u plućima i oslobađanje pri relativno visokom parcijalnom pritisku kiseonika u tkivima (slika 4). Maksimalna isporuka kiseonika u tkiva kombinovana je sa očuvanjem visokog parcijalnog pritiska u krvi, čime se obezbeđuje prodor kiseonika duboko u tkiva. Vrijednost parcijalnog tlaka kisika u mm Hg. Art., kada je 50% plina oksigenirano, mjera je afiniteta plina prema kisiku i označena je kao P50.

Dodavanje kiseonika u četiri hema G. dešava se uzastopno. Priroda G.-oblika CDK-a ukazuje na to da se prvi molekul kiseonika kombinuje sa G. veoma sporo, odnosno da je njegov afinitet za G. nizak, jer je neophodno prekinuti kontakte soli u molekulu deoksihemoglobina. Međutim, dodavanje prve molekule kisika povećava afinitet preostala tri hema za nju, a daljnja oksigenacija hema se događa mnogo brže (oksigenacija četvrtog hema se događa 500 puta brže od prvog). Posljedično, postoji kooperativna interakcija između centara koji vezuju kisik. Obrasci reakcije ugljičnog monoksida (CO) su isti kao i za kisik, ali je afinitet ugljičnog monoksida za CO gotovo 300 puta veći nego za O2, što ga čini vrlo toksičnim. Dakle, s koncentracijom CO u zraku od 0,1%, više od polovine plina u krvi nije povezano s kisikom, već s ugljičnim monoksidom. U tom slučaju nastaje karboksihemoglobin, koji nije u stanju transportirati kisik.

Regulatori procesa oksigenacije hemoglobina. Na procese oksigenacije i deoksigenacije u velikoj mjeri utječu vodikovi ioni, organski fosfati, anorganske soli, temperatura, ugljični dioksid i neke druge tvari koje kontroliraju količinu afiniteta vodika prema kisiku u skladu s fiziolokom. zahtjevi tijela. Zavisnost afiniteta kiseonika za kiseonik o pH vrednosti medijuma naziva se Borov efekat (vidi Verigo efekat). Postoje "kiseli" (pH<6) и «щелочной» эффект Бора (pH>6). Najveći fiziol. Ono što je bitno je „alkalni“ Bohrov efekat. Njegov molekularni mehanizam je zbog prisustva u molekuli određenog broja pozitivno nabijenih funkcionalne grupe, čije su konstante disocijacije značajno veće u deoksihemoglobinu zbog formiranja solnih mostova između negativno nabijenih grupa susjednih proteinskih lanaca unutar G molekula. pH negativno nabijenih grupa se mijenja i protoni se oslobađaju u otopinu. Posljedično, oksigenacija dovodi do odvajanja protona (H+) od molekule plina i obrnuto, promjena pH vrijednosti, odnosno indirektno koncentracija H+ jona, u mediju utiče na dodavanje kiseonika gasu. Dakle, H + postaje ligand koji se prvenstveno vezuje za deoksihemoglobin i time smanjuje njegov afinitet za kisik, tj. promjena pH na kiselu stranu uzrokuje pomak CDC-a udesno. Proces oksigenacije je endotermičan, a povećanje temperature pospješuje odvajanje kisika od G molekule. Posljedično, povećana aktivnost organa i povećanje temperature krvi će uzrokovati pomak CDC-a udesno i isporuku kisika. tkiva će se povećati.

Jedinstvenu regulaciju procesa oksigenacije provode organski fosfati lokalizirani u eritrocitima. Konkretno, 2,3-difosfoglicerat (DPG) značajno smanjuje afinitet G. za kiseonik, promovišući uklanjanje O2 iz oksihemoglobina. Uticaj DPG na G. raste sa smanjenjem pH vrednosti (unutar fiziola, regiona), pa se njegov uticaj na CDK G. manifestuje u većoj meri pri niskim pH vrednostima. DPG se pretežno veže za deoksihemoglobin u molarnom omjeru 1:1, ulazeći u unutrašnju šupljinu njegove molekule i formirajući 4 solna mosta sa dvije alfa-NH 2 grupe valinskih ostataka beta lanaca i, po svemu sudeći, s dvije imidazolne grupe histidina H- 21 (143) beta lanca. Utjecaj DPG-a opada s povećanjem temperature, odnosno proces vezivanja DPG-a za G molekul je egzoterman. To dovodi do činjenice da u prisustvu DPG-a ovisnost procesa oksigenacije o temperaturi u velikoj mjeri nestaje. Posljedično, normalno oslobađanje kisika u krvi omogućeno je u širokom temperaturnom rasponu. Sličan učinak, iako u manjoj mjeri, imaju ATP, piridoksal fosfat i drugi organski fosfati. Dakle, koncentracija organskih fosfata u eritrocitima značajno utječe na respiratornu funkciju G., brzo ga prilagođava različitim fizioloskim i patolnim, stanjima povezanim s poremećenom oksigenacijom* (promjene sadržaja kisika u atmosferi, gubitak krvi, regulacija transporta kiseonika od majke do fetusa kroz placentu itd.). Tako se kod anemije i hipoksije povećava sadržaj DPG-a u eritrocitima, što pomiče CDC udesno i uzrokuje veće oslobađanje kisika u tkiva. Mnoge neutralne soli (acetati, fosfati, kalijum i natrijum hloridi) takođe smanjuju afinitet G. prema kiseoniku. Ovaj učinak ovisi o prirodi tvari i sličan je učinku organskih fosfata. U prisustvu visoke koncentracije soli, G.-ov afinitet prema kisiku dostiže minimum - u istoj mjeri za različite soli i DPG, tj. i soli i DPG se međusobno natječu za iste centre vezivanja na G molekuli. Tako, na primjer, učinak DPG-a na afinitet G. prema kisiku nestaje u prisustvu 0,5 M natrijum hlorida.

Još 1904. godine, Ch. Bohr i dr. pokazao smanjenje G.-ovog afiniteta za kiseonik sa povećanjem parcijalnog pritiska ugljičnog dioksida u krvi.

Povećanje sadržaja ugljičnog dioksida dovodi prvenstveno do promjene pH okoliša, ali se vrijednost P50 smanjuje u većoj mjeri nego što bi se očekivalo s takvim smanjenjem vrijednosti

pH vrednosti. To je zbog specifičnog odnosa ugljičnog dioksida sa nenabijenim alfa-NH2 grupama alfa lanaca, a moguće i beta lanaca plina, uz stvaranje karbamata (karbhemoglobina) prema sljedećoj shemi:

HbNH 3+<->HbNH2+H+

HbNH 2 + CO 2<->HbNHCOO - + H +

Deoksihemoglobin veže više ugljičnog dioksida nego HbO 2 . U eritrocitima, prisustvo DPG-a kompetitivno inhibira stvaranje karbamata. Uz pomoć karbamatnog mehanizma iz tijela zdravih ljudi u mirovanju se uklanja do 15% ugljičnog dioksida. Više od 70% puferskog kapaciteta krvi osigurava plin koji se nalazi u njoj, što također dovodi do značajnog indirektnog učešća plina u prijenosu ugljičnog dioksida. Kako krv teče kroz tkiva, HbO 2 se pretvara u deoksihemoglobin, dok vezuje H+ ione i na taj način pretvara H 2 CO 3 u HCO 3 -. Dakle, uz direktno i indirektno učešće G., više od 90% ugljičnog dioksida koji dolazi iz tkiva u krv se vezuje i prenosi u pluća.

Važno je da su svi ovi regulatori CDC pomaka (H+, DPG, CO2) međusobno povezani, što je od velike važnosti u nizu novonastalih patoloških stanja. Dakle, povećanje koncentracije DPG-a u eritrocitima rezultat je složenih promjena u njihovom metabolizmu, pri čemu je povećanje pH vrijednosti glavni uvjet. Kod acidoze i alkaloze, također zbog odnosa između H+ i DPG, vrijednost P50 se izjednačava.

Metabolizam hemoglobina

Biosinteza G. se odvija u mladim oblicima eritrocita (eritroblasti, normoblasti, retikulociti), pri čemu atomi gvožđa uključeni u sastav G. prodiru u sintezu porfirinskog prstena sa stvaranjem δ-. aminolevulinska kiselina. Dva molekula potonjeg pretvaraju se u derivat pirola - prekursor porfirina. Globin nastaje iz aminokiselina, odnosno uobičajenim načinom sinteze proteina. Propadanje G. počinje u eritrocitima, završavajući njihov životni ciklus. Hem se oksidira kroz alfa-metinski most, razbijajući vezu između odgovarajućih pirolnih prstenova.

Nastali derivat G. naziva se verdoglobin (zeleni pigment). Veoma je nestabilan i lako se raspada na jone gvožđa (Fe 3+), denaturisani globin i biliverdin.

Od velikog značaja u G.-ovom katabolizmu je kompleks haptoglobin-hemoglobin (Hp-Hb). Po izlasku iz eritrocita u krvotok, G. se nepovratno vezuje za haptoglobin (vidi) u Hp-Hb kompleksu. Nakon iscrpljivanja cjelokupne količine Hp u plazmi, G. se apsorbira u proksimalnim tubulima bubrega. Najveći dio globina se razgrađuje u bubrezima u roku od 1 sata.

Katabolizam hema u kompleksu Hp-Hb provode retikuloendotelne ćelije jetre, koštane srži i slezene uz stvaranje žučnih pigmenata (vidi). Gvožđe koje se oslobađa u ovom procesu vrlo brzo ulazi u metabolički bazen i koristi se u sintezi novih molekula gvožđa.

Metode za određivanje koncentracije hemoglobina. U klinovima, praksi, G. se obično određuje kolorimetrijskom metodom koristeći Sali hemometar, na osnovu mjerenja količine hemina formiranog iz G. (vidi Hemoglobinometrija). Međutim, u zavisnosti od sadržaja bilirubina i methemoglobina u krvi, kao iu nekim patolnim uslovima, greška metode dostiže +30%. Spektrofotometrijske metode istraživanja su preciznije (vidi Spektrofotometrija).

Za određivanje ukupnog hemoglobina u krvi koristi se metoda cijanmethemoglobina koja se zasniva na konverziji svih derivata hemoglobina (deoksi-Hb, HbO 2, HbCO, met-Hb itd.) u cijan-met-Hb i mjerenju optičke gustoće rastvora na 540 nm. U istu svrhu koristi se piridin-hemohromogena metoda. Koncentracija HbO 2 se obično određuje apsorpcijom svjetlosti na 542 nm ili gazometrijskom metodom (količinom vezanog kisika).

Hemoglobin u kliničkoj praksi

Određivanje kvantitativnog sadržaja i kvalitativnog sastava G. koristi se u kombinaciji sa drugim hematolom. indikatori (hematokrit, broj crvenih krvnih zrnaca, njihova morfologija itd.) za dijagnozu niza patola, stanja crvenih krvnih zrnaca (anemija, eritremija i sekundarna eritrocitoza, procjena stepena gubitka krvi, zgušnjavanje krvi tokom dehidracije tijela i opekotina itd.), za procjenu efikasnosti hemotransfuzije tokom terapije itd.

Normalno, sadržaj G. u krvi u prosjeku iznosi 14,5 + 0,06 g% za muškarce (varijacije 13,0-16,0 g%), a za žene 12,9 + 0,07 g% (12,0-14,0 g%), prema L. E. Yarustovskaya et al. (1969); fluktuacije zavise od starosti i konstitucijskih karakteristika tijela, fizičke. aktivnost, ishrana, klima, parcijalni pritisak kiseonika u okolnom vazduhu. Koncentracija G. u krvi je relativna vrijednost, koja ne zavisi samo od apsolutne količine ukupnog G. u krvi, već i od volumena plazme. Povećanje volumena plazme uz konstantnu količinu G. u krvi može dati podcijenjene brojke pri određivanju G. i imitirati anemiju.

Za potpuniju procjenu sadržaja G. koriste se i indirektni indikatori: određivanje indeksa boje, prosječnog sadržaja G. u jednom eritrocitu, prosječne ćelijske koncentracije G. u odnosu na indeks hematokrita itd.

Javlja se kada teški oblici anemija, smanjenje koncentracije G. u krvi do određene kritične vrijednosti - 2-3 g% i niže (hemoglobinopenija, oligohromemija) - obično dovodi do smrti, međutim, kod nekih vrsta kronične anemije, pojedini pacijenti, zbog razvoju kompenzacijskih mehanizama, prilagoditi se takvoj koncentraciji.

U patolu se stanja, sadržaj G. i broj eritrocita ne mijenjaju uvijek paralelno, što se ogleda u klasifikaciji anemije (razlikuju se normalni, hipo- i hiperhromni oblici anemije); Eritremiju i sekundarnu eritrocitozu karakterizira povećana koncentracija G. (hiperhromemija) i istovremeno povećanje broja crvenih krvnih zrnaca.

Gotovo sva glukoza u krvi nalazi se unutar crvenih krvnih zrnaca; dio je u plazmi u obliku Hp-Hb kompleksa. Slobodna glukoza u plazmi je normalno 0,02-2,5 mg% (prema G.V. Dervizu i N.K. Byalko). Sadržaj slobodne hemolize u plazmi se povećava kod nekih hemolitičkih anemija, koje se javljaju pretežno kod intravaskularne hemolize (vidi Hemoglobinemija).

Zbog prisustva nekoliko normalnih tipova hemoglobina, kao i pojave u krvi nekih bolesti abnormalnih hemoglobina različitog porijekla (vidi Hemoglobinopatije) velika pažnja daje se određivanju kvalitativnog sastava hemoglobinskih eritrocita („hemoglobinska formula“). Dakle, detekcija povećane količine G. tipa HbF i HbA2 obično je karakteristična za neke oblike beta talasemije.

Povećanje sadržaja HbF zabilježeno je i kod drugih hematola. bolesti ( akutna leukemija, aplastična anemija, paroksizmalna noćna hemoglobinurija itd.), kao i kod infektivnog hepatitisa, sa asimptomatskom nasljednom perzistencijom fetalnog hemoglobina i trudnoćom. Koncentracija HbA2 frakcije u krvi raste u prisustvu određenih nestabilnih plinova i intoksikacija i smanjuje se kod anemije uzrokovane nedostatkom željeza.

Tokom ontogeneze kod ljudi dolazi do promjene različitih tipova normalnih hemoglobina u fetusu (do 18 sedmica), primarni, ili primitivni, hemoglobin P (primitivni); njegove sorte su označene isto kao Hb Gower1 i Hb Gower2.

Preovlađivanje primarne hematopoeze odgovara periodu vitelinske hematopoeze, au periodu hepatične hematopoeze koji slijedi pretežno se sintetiše HbF.

Sinteza "odraslog" HbA naglo se intenzivira u periodu hematopoeze koštane srži; sadržaj HbF kod novorođenčeta iznosi do 70-90% ukupne količine G. (preostalih 10-30% otpada na HbA frakciju). Do kraja prve godine života koncentracija HbF obično opada na 1-2%, a sadržaj HbA raste u skladu s tim.

Poznato je da je sv. 200 abnormalnih (patoloških ili neobičnih) varijanti G., čija je pojava uzrokovana raznim nasljednim defektima u formiranju globinskih polipeptidnih lanaca.

Otkriće L. Paulinga, Itano (N. A. Itano) et al. 1949. patol, hemoglobin S (engleski: sickle cell sickle cell) postavio je temelje za proučavanje molekularnih bolesti. Prisustvo abnormalnih krvnih zrnaca u crvenim krvnim zrncima obično (ali ne uvijek) dovodi do razvoja sindroma nasljedne hemolitičke anemije (vidi).

Većinu opisanih varijanti hemoglobina treba smatrati ne patološkim, već rijetkim neobičnim oblicima G.S meda. hemoglobini S, C, D, E, Bart, H, M i velika grupa(cca. 60) nestabilna G. Nestabilna G. nazivaju se abnormalne varijante G., u kojoj, kao rezultat zamjene jedne od aminokiselina, molekula postaje nestabilna na djelovanje oksidacijskih sredstava, zagrijavanje i niz drugih faktori. GM-grupe nastaju kao rezultat supstitucija aminokiselina u polipeptidnim lancima u području heme-globinskih kontakata, što dovodi ne samo do nestabilnosti molekule, već i do povećane sklonosti stvaranju methemoglobina. M-hemoglobinopatija je često uzrok nasljedne methemoglobinemije (vidi).

G.-ova klasifikacija se u početku zasnivala na prikazivanju po redosledu otvaranja slovima latinice; izuzetak je napravljen za normalnu „odraslu” G., označenu slovom A, i fetalnu G. (HbF). Slovo S označava abnormalnu srpastu ćeliju G. (sinonim za HbB). Tako su se slova latinice od A do S smatrala opšteprihvaćenim oznakama G. Prema onoj usvojenoj na X međunarodnom hematolu. Kongres (Stockholm, 1964) G. nomenklatura od sada se ne preporučuje korištenje preostalih slova abecede za označavanje novih varijanti.

Sada je uobičajeno da se novootkriveni oblici G. imenuju po mjestu otkrića koristeći naziv grada (regiona), bolnice ili laboratorije u kojoj je novi G. prvi put otkriven, i navodeći (u zagradi) njegovu biohemijsku formulu, mjesto i priroda zamjene aminokiselina u zahvaćenom krugu. Na primjer, Hb Koln (alpha 2 beta 2 98 val->met) znači da je u hemoglobinu Koln došlo do zamjene na 98. poziciji jednog od beta polipeptidnih lanaca aminokiseline valin sa metioninom.

Sve sorte G. razlikuju se jedna od druge po fizičkim i hemijskim karakteristikama. i fizički svojstva, a neke i po funkcionalnim svojstvima, na kojima se zasnivaju metode za otkrivanje različitih varijanti G. u klinici. Otkrivena je nova klasa abnormalnih gasova sa promenjenim afinitetom za kiseonik. G. tipizacija se vrši elektroforezom i nizom drugih laboratorijskih metoda (testovi alkalne otpornosti i termičke denaturacije, spektrofotometrija, itd.).

Na osnovu njihove elektroforetske pokretljivosti, G. se dijele na brzopokretne, spore i normalne (koji imaju istu pokretljivost kao HbA). Međutim, zamjena aminokiselinskih ostataka ne dovodi uvijek do promjene naboja molekule, pa se neke varijante ne mogu detektirati pomoću elektroforeze.

Hemoglobin u sudskoj medicini

G. i njegovi derivati ​​u sudskoj medicini utvrđuju se da se utvrdi prisustvo krvi na materijalnim dokazima ili u bilo kojoj tekućini prilikom dijagnosticiranja trovanja supstancama koje izazivaju promjene u G., da se razluči krv fetusa ili novorođenčeta od krvi odrasle osobe. . Postoje dokazi o korištenju nasljednih obilježja u ispitivanju osporenog očinstva, materinstva i zamjene djece, kao i u svrhu individualizacije krvi na materijalnim dokazima.

Imunizacijom životinja ljudskim hemoglobinom dobijeni su serumi koji precipitiraju hemoglobin. Uz pomoć ovih seruma može se utvrditi prisustvo ljudske krvi u mrlji koja se pregleda na G.

Za određivanje prisutnosti krvi u mrljama koriste se mikrospektralna analiza i mikrokristalne reakcije. U prvom slučaju, hemohromogen se pomoću alkalije i redukcionog sredstva pretvara u hemohromogen, koji ima karakterističan spektar apsorpcije (vidi Hemohromogen), ili na hemohromogen deluje koncentrirana sumporna kiselina, što dovodi do stvaranja hematoporfirina tipičan apsorpcijski spektar u vidljivom dijelu spektra.

Od mikrokristalnih reakcija za utvrđivanje prisustva krvi najčešće se koriste testovi bazirani na proizvodnji kristala hemohromogena i hemin hidrohlorida. Da biste dobili kristale hemina iz tkiva sa mrljom koja je ispitana na G., uzmite konac i stavite ga na staklo, dodajte nekoliko kristala natrijum hlorida i nekoliko kapi koncentrovane sirćetne kiseline (Teichmannov reagens). Kada se zagreju (u prisustvu krvi), od G. nastaju kristali hemin hidrohlorida (Teichmann kristali) - smeđi kosi paralelogrami, ponekad se koriste reakcije za dobijanje kristala joda-hemina iz G. - mali crni kristali u obliku rombične prizme.

Derivati ​​G. se detektuju spektroskopski u krvi prilikom određenih trovanja. Na primjer, u slučaju trovanja ugljičnim monoksidom, karboksihemoglobin se nalazi u krvi žrtava u slučaju trovanja tvarima koje stvaraju methemoglobin;

U slučajevima čedomorstva, može biti potrebno utvrditi prisustvo krvi novorođenčeta ili fetusa na različitim fizičkim dokazima. Budući da postoji visok sadržaj HbF u krvi fetusa i novorođenčeta, au krvi odrasle osobe - HbA, koji se razlikuju po svom fizičko-hemijskom. svojstva, G. novorođenčeta (fetusa) i odrasle osobe mogu se lako razlikovati.

U praksi se najčešće koristi alkalna denaturacija, jer je fetalna žlijezda otpornija na djelovanje lužina od odrasle žlijezde. Promjene G. određuju se spektroskopski, spektrofotometrijski ili fotometrijski.

Sinteza polipeptidnih lanaca odvija se pod kontrolom strukturnih i (eventualno) regulatornih gena. Strukturni geni određuju određenu sekvencu aminokiselina polipeptidnih lanaca, regulatorni geni određuju brzinu njihove sinteze (vidi Gen).

Postojećih 6 tipova normalnih g lanaca (Hbα, Hbβ, Hbγ, Hbδ, Hbε, Hbζ) kod ljudi je kodirano sa 6 genskih lokusa (α, β, γ, δ, ε, ζ). Vjeruje se da mogu postojati dva lokusa za α lance. Osim toga, otkriveno je 5 različitih γ-lanaca, koji su kodirani različitim lokusima. Dakle, ukupno, osoba može imati od 7 do 10 parova strukturnih gena koji kontroliraju sintezu G.

Proučavanje faza razvoja pokazalo je da kod ljudi postoji jasna i izbalansirana genetska regulacija sinteze različitih G. U prvoj polovini života materice kod ljudi, Gl. arr. lokusi α, γ, ζ, ε-lanci (ovi poslednji samo na kratko, u rani period embrionalni život). Nakon rođenja, istovremeno sa gašenjem lokusa gama lanca, aktiviraju se lokusi β i δ lanca. Kao rezultat ove promjene, fetalni hemoglobin (HbF) zamjenjuje se hemoglobinima odraslih - HbA s malim dijelom HbA2.

Ostaju nejasna pitanja: lokacija genskih lokusa koji određuju G. sintezu na hromozomima, njihovo povezivanje, ovisnost specifične aktivacije i represije G. strukturnih gena povezanih s periodima ontogeneze o djelovanju regulatornih gena, uticaj humoralnih faktora (npr. hormona) itd.

Sinteza globinskih lanaca je poseban primjer sinteze proteina u ćeliji.

Iako je još mnogo toga nejasno u regulaciji sinteze G., čini se da su ključni mehanizmi oni koji kontroliraju brzinu transkripcije mRNA (messenger RNA) iz DNK. Tačna karakterizacija DNK specifično odgovorne za sintezu globina nije dobijena. Međutim, 1972. godine nekoliko laboratorija je istovremeno uspjelo sintetizirati gen koji regulira sintezu G. To je učinjeno pomoću enzima reverzne transkriptaze (vidi Genetski inženjering).

Hem dio molekule hema sintetizira se odvojeno nizom enzimskih reakcija, počevši od aktivnog sukcinata (sukcinata) iz Krebsovog ciklusa i završavajući kompleksnim protoporfirinskim prstenom s atomom željeza u centru.

Tokom procesa sinteze proteina, globinski lanci poprimaju svoju karakterističnu konfiguraciju, a hem se „ubacuje“ u poseban džep. Zatim, dolazi do kombinacije završenih lanaca kako bi se formirao tetramer.

Sinteza specifične DNK odvija se u prekursorima eritrocita samo do ortohromnog normoblastnog stadijuma. U tom periodu se stvara konačni set polipeptidnih lanaca globina, kombinuje se sa hemom i formiraju se sve vrste RNK i potrebni enzimi.

Nasljedni poremećaji sinteze G. dijele se u dvije velike grupe:

1) tzv strukturne varijante ili anomalije primarne strukture hemoglobina - "kvalitativne" hemoglobinopatije kao što su Hb, S, C, D, E, M, kao i bolesti uzrokovane nestabilnim hemoglobinom i hemoglobinopatije sa povećanim afinitetom za O 2 (vidi Hemoglobinopatije),

2) stanja koja nastaju kao rezultat poremećene brzine sinteze jednog od polipeptidnih lanaca globina - "kvantitativne" hemoglobinopatije ili talasemije (vidi).

Sa strukturnim varijantama, stabilnost i funkcija G molekula mogu se promijeniti. Kod talasemije, struktura globina može biti normalna. Budući da su oba tipa genetskog defekta uobičajena u mnogim ljudskim populacijama, često se opažaju osobe koje su istovremeno heterozigotne za strukturnu varijantu G. i za talasemiju. Kombinacije različitih gena čine veoma složen spektar hemoglobinopatija. U nekim slučajevima, mutacije mogu uticati na mehanizme za prebacivanje G. sinteze, što dovodi, na primjer, do nastavka fetalne G. sinteze kod odraslih. Ova stanja se zajednički nazivaju nasljedna perzistencija fetalnog hemoglobina.

Fusion varijante uključuju Hb Lepore, anti-Lepore i kenijske mutante. Najvjerovatnije ove strukturne abnormalnosti G. je nastao kao rezultat nejednakog nehomolognog mejotskog ukrštanja između blisko povezanih G gena Kao rezultat, na primjer, u Hb Lepore su α-lanci normalni, a drugi polipeptidni lanci sadrže dio sekvence δ- i . dio niza β-polipeptidnih lanaca.

Budući da se mutacije mogu pojaviti u bilo kojem od gena koji određuju sintezu gena, može se pojaviti nekoliko situacija u kojima će pojedinci biti homozigoti, heterozigoti ili dvostruki heterozigoti za alele abnormalnih gena na jednom ili više lokusa.

Poznato je više od 200 strukturnih varijanti G., više od 120 njih je okarakterisano, a u mnogim slučajevima bilo je moguće povezati strukturnu promjenu G. s njegovom anomalnom funkcijom. Najjednostavniji mehanizam za nastanak nove varijante G. kao rezultat tačkaste mutacije (zamjena jedne baze u genetskom kodu) može se demonstrirati na primjeru HbS (šema).

Utjecaj supstitucije aminokiselina na fizičko-hemijsko. svojstva, stabilnost i funkcija molekule G. ovise o vrsti aminokiseline koja je zamijenila prethodnu i njenom položaju u molekuli. Brojne mutacije (ali ne sve) značajno mijenjaju funkciju i stabilnost molekula hemoglobina (HbM, nestabilni hemoglobini, hemoglobini sa promijenjenim afinitetom za O 2) ili njegovu konfiguraciju i niz fizičko-hemijskih. svojstva (HbS i HbC).

Hemoglobini su nestabilni

Nestabilni hemoglobini su grupa abnormalnih hemoglobina koji su posebno osjetljivi na djelovanje oksidacijskih sredstava, toplinu i niz drugih faktora, što se objašnjava genetski uvjetovanom zamjenom nekih aminokiselinskih ostataka u njihovim molekulima drugim; nošenje takvih hemoglobina često se manifestuje kao hemoglobinopatija (vidi).

U eritrocitima ljudi koji su nosioci nestabilne G., tzv. Heinzova tijela, koja su nakupine denaturiranih molekula nestabilnih krvnih stanica (kongenitalna hemolitička anemija s Heinzovim tijelima). Godine 1952. I. A. Cathie je sugerirao da je ova bolest nasljedna. Frick (P. Frick), Gitzig (W. H. Hitzig) i Vetke (K. Betke) su 1962. godine prvi put, na primjeru Hb Zuricha, dokazali da je hemolitička anemija kod Heinzovih tijela povezana s prisustvom nestabilnih hemoglobina. Carrell (R. W. Carrell) i G. Lehmann su 1969. godine predložili novi naziv za takve hemoglobinopatije - hemolitička anemija uzrokovana prijenosom nestabilnog G.

Nestabilnost molekula hema može biti uzrokovana zamjenom aminokiselinskih ostataka u kontaktu sa hemom; zamjena nepolarnog aminokiselinskog ostatka polarnim; kršenje sekundarne strukture molekule uzrokovano zamjenom bilo kojeg aminokiselinskog ostatka ostatkom prolina; zamjena aminokiselinskih ostataka u području α1β1- i α2β2-kontakta, što može dovesti do disocijacije molekule hemoglobina na monomere i dimere; brisanje (gubitak) nekih aminokiselinskih ostataka; elongacija podjedinica, na primjer, dva nestabilna hemoglobina - Hb Cranston i Hb Tak imaju izdužene beta lance u odnosu na normalan hemoglobin zbog hidrofobnog segmenta pričvršćenog za njihov C-terminus.

Klasifikacija nestabilnih gasova, koju je predložio J. V. Dacie i modifikovana od strane Yu N. Tokareva i V. M. Belostotskog, zasniva se na prirodi promena u molekulu koje čine gas nestabilnim.

Opisano cca. 90 nestabilna G., a varijante sa zamjenom aminokiselinskih ostataka u beta lancima G. molekula se javljaju otprilike 4 puta češće nego sa zamjenom takvih ostataka u alfa lancima.

Nositeljstvo nestabilne G. nasljeđuje se autosomno dominantno, a nosioci su heterozigoti. U nekim slučajevima, pojava nosivosti nestabilne G. je rezultat spontane mutacije. Smanjenje stabilnosti G. dovodi ne samo do njegovog lakog taloženja, već u nekim slučajevima i do gubitka hema. Zamjene aminokiselinskih ostataka na kontaktnim mjestima alfa i beta lanaca molekula hemoglobina mogu utjecati na afinitet molekula za kisik, interakciju hema i ravnotežu između tetramera, dimera i monomera hemoglobina. Kod ljudi koji su heterozigoti za nestabilni gen sintetiziraju se i normalni i abnormalni, nestabilni proteini, ali potonji brzo denaturira i postaje funkcionalno neaktivan.

Teška hemolitička anemija se obično opaža kod pacijenata koji su nosioci nestabilne G. sa visokim stepenom molekularne nestabilnosti.

Kod nošenja drugog nestabilnog klina G., manifestacije su obično umjerene težine ili potpuno beznačajne. U nekim slučajevima (Hb Riverdale-Bronx, Hb Zurich i dr.), nosivost nestabilne G. manifestuje se u obliku hemolitičke krize nakon uzimanja određenih lijekova (sulfonamidi, analgetici, itd.) ili izlaganja infekcijama. Neki pacijenti, na primjer, nosioci Hb Hammersmith, Hb Bristol, Hb Sydney, itd., doživljavaju cijanozu kože uzrokovanu povećanim stvaranjem met- i sulfhemoglobina. Hemoglobinopatije uzrokovane prijenosom nestabilne G. treba razlikovati od hemolitičkih i hipohromnih anemija druge etiologije i prije svega od nedostatka željeza i hemolitičkih anemija povezanih s genetski determiniranim nedostatkom enzima pentozo-fosfatnog ciklusa, glikolizom itd.

Većini ljudi koji su nosioci nestabilne G. nije potreban poseban tretman. Za hemolizu je korisna restorativna terapija. Svim nositeljima nestabilne G. preporučuje se uzdržavanje od oksidirajućih lijekova koji izazivaju hemolizu (sulfonamidi, sulfoni, analgetici, itd.). Transfuzije krvi su indicirane samo uz razvoj duboke anemije. U slučaju teške hemolize sa povećanom sekvestracijom crvenih krvnih zrnaca od strane slezene i hipersplenizmom, indicirana je splenektomija (vidi). Međutim, splenektomija se kod djece (mlađe od 6 godina) obično ne radi zbog rizika od razvoja septikemije.

Metode za identifikaciju nestabilnih hemoglobina

Proučavanje termolabilnosti hemoglobina je najvažniji test za identifikaciju njegove nestabilnosti. Predložili su ga A. G. Grimes i A. Meisler 1962. i Dacey 1964. i sastoji se od inkubacije hemolizata razrijeđenih sa 0,1 M fosfatnim ili Tris-HCl puferom, pH 7,4, na 50-60° tokom jednog sata. U tom slučaju nestabilni glikozidi se denaturiraju i talože, a količina termostabilnog hidroksida preostalog u otopini određuje se spektrofotometrijski na 541 nm i izračunava prema formuli:

/ * 100 = = termostabilni hemoglobin (posto),

gdje je E vrijednost ekstinkcije na talasnoj dužini od 541 nm.

Relativni sadržaj termolabilnog G. jednak je 100% - količini termostabilnog G. (u procentima).

Carrell i Kay (R. Kau) su 1972. godine predložili inkubiranje hemolizata u mješavini 17% otopine izopropanola-Tris pufera, pH 7,4 na 37° tokom 30 minuta.

Hemolizu eritrocita može uzrokovati voda, jer upotreba ugljičnog tetrahlorida ili hloroforma u tu svrhu dovodi do djelomične denaturacije nestabilnih krvnih stanica i izobličenja dobijenih podataka.

Najčešća metoda za određivanje nestabilne G. je histohemijska, metoda za identifikaciju Heinzovih tijela. U tom slučaju crvene krvne stanice se boje kristalno ljubičastom, metil ljubičastom ili se koristi reakcija s acetilfenilhidrazinom. Krv se prethodno čuva 24 sata na 37°. Treba imati na umu da se Heinzova tijela mogu naći i kod drugih hemolitičkih anemija, talasemije, trovanja agensima koji stvaraju methemoglobin i kod nekih enzimopatija.

Elektroforetsko odvajanje hemolizata na papiru ili acetatu celuloze često ne daje rezultate, jer u mnogim nestabilnim hemolizatima zamjena aminokiselinskih ostataka u molekuli ne mijenja elektroforetska svojstva molekule. Više informacija u ovom pogledu su elektroforeza u poliakrilamidnim i škrobnim gelovima (vidi Elektroforeza) ili izoelektrično fokusiranje.

Kod mnogih pacijenata koji su nosioci nestabilne G., urin stalno ili povremeno poprima tamnu boju zbog stvaranja dipirola, što služi kao prilično tačan znak prisustva nestabilnog G. u eritrocitima.

Bibliografija: Vladimirov G. E. i Panteleeva N. S. Funkcionalna biohemija, L., 1965;

Korzhuev P. A. Hemoglobin, M., 1964, bibliogr.; Kushakovsky M. S. Klinički oblici oštećenja hemoglobina, L., 1968; Perutz M. Molekul hemoglobina, u knjizi: Molekuli i ćelije, ur. G. M. Frank, trans. sa engleskog, str. 7, M., 1966; Tumanov A.K. Osnove sudsko-medicinskog pregleda materijalnih dokaza, M., 1975, bibliogr.; Uspenskaya V.D. O mjestu sinteze i katabolizma haptoglobina i njegovoj ulozi u metabolizmu hemoglobina, Vopr. med. hemija, vol. 16, br. 227, 1970, bibliogr.; Harris G. Osnove ljudske biohemijske genetike, trans. sa engleskog, str. 15, M., 1973; Sharonov Yu A. i Sharonova N. A. Struktura i funkcije hemoglobina, Molecular Biol., v. 1, str. 145, 1975, bibliogr.; Charache S. Hemoglobini sa promijenjenim afinitetom kisika, Clin. Haemat., v. 3, str. 357, 1974, bibliogr.; Giblett E. R. Genetski markeri u ljudskoj krvi, Philadelphia, 1969; Hemoglobin i struktura i funkcija crvenih krvnih zrnaca, ur. od G. J. Brewera, N. Y.-L., 1972; HuehnsE. R. Genetička kontrola sinteze alfa lanca hemoglobina, Haematologia, v. 8, str. 61, 1974, bibliogr.; Lehmann H. a. Huntsman R. G. Man's hemoglobins, Philadelphia, 1974; Perutz M. F. Krunovo predavanje, 1968, Molekul hemoglobina, Proc, roy, Soc. V., v. 173, str. 113, 1969; Perutz M. F. a. Lehmann H. Molekularna patologija ljudskog hemoglobina, Nature (Lond.), v. 219, str. 902, 1968; RoughtonF. J. Neki noviji radovi o interakcijama kiseonika, ugljen-dioksida i hemoglobina, Biochem. J., v. 117, str. 801, 1970. Stamatoyannoponlos G. a. NuteP. E. Genetska kontrola hemoglobina, Clin. Haemat., v. 3, str. 251, 1974, bibliogr.; Van Assendelft O. W. Spektrofotometrija derivata hemoglobina, Assen, 1970; Weatherall D. J. Molekularna osnova za neke poremećaje hemoglobina, Brit, med. J., v. 4, str. 451, 516, 1974; Weatherall D. J. a. Clegg J. B. Molekularna osnova talasemije, Brit. J. Haemat., v. 31, dodatak, str. 133, 1975; Wintro-b e M. M. Klinička hematologija, Philadelphia, 1974.

Hemoglobini su nestabilni- Didkovsky N.A. i saradnici Hemoglobin Volga 27 (B9) alanin->asparaginska kiselina (novi abnormalni hemoglobin sa teškom nestabilnošću), Problemi, hematol i prelijevanje, krv, br. 4, str. 30, 1977, bibliogr.; Idelson L. I., Didkovsky N. A. i Ermilchenko G. V. Hemolitička anemija, M., 1975, bibliogr.; VunnH. F., Zaboravi B. G. a. Ranney H. M. Human hemoglobins, Philadelphia, 1977, bibliogr.; Lehmann H. a. Kynoch P. A. Varijante ljudskog hemoglobina i njihove karakteristike, Amsterdam, 1976.

A.P. Andreeva; Yu N. Tokarev (gem. i gene.), A. K. Tumanov (sud.); Yu. N. Tokarev, V. M. Belostotsky.

Hemoglobini su proteini krvi koji sadrže željezo složene strukture koji su odgovorni za izmjenu plinova i održavanje stabilnog metabolizma. U cirkulacijskom sistemu hemoglobin djeluje kao svojevrsni posrednik između tkiva i pluća u procesu razmjene ugljičnog dioksida i kisika.

Dozvoljeni nivo hemoglobina se mijenja s godinama, ali su moguća mala odstupanja u normalnim vrijednostima. Neravnoteža vodi razvoju ozbiljne bolesti, a neki od njih su u prirodi ireverzibilnog patološkog procesa.

Odstupanje od norme ovog proteina u svakom slučaju će biti popraćeno odgovarajućim kliničku sliku Stoga, ako imate bilo koje druge simptome, trebate odmah potražiti liječničku pomoć umjesto da sami provodite liječenje. Učinkovito liječenje može se odrediti tek nakon što se izvrši analiza krvi na hemoglobin.

Funkcije

Funkcije hemoglobina su da osigura respiratorni proces u tijelu, koji se odvija u tri faze:

• ćelijsko disanje - stanice su zasićene kisikom;
• vanjsko disanje - kisik ulazi u pluća, a tijelo oslobađa ugljični dioksid;
• unutrašnje disanje - u plućima kiseonik zahvaća hemoglobin, oni se transformišu u oksihemoglobin i distribuiraju u sve ćelije.

Zato disbalans ovog proteina može dovesti do krajnje negativnih posljedica, au nekim slučajevima i smrti.

Vrste

Ljudska krv sadrži različite vrste hemoglobin:

• fetalni ili fetalni - ova vrsta proteina se nalazi u krvi novorođenčeta i smanjuje se na 1% ukupne količine hemoglobina u tijelu do petog mjeseca djetetovog života;
• oksihemoglobin - nalazi se u stanicama arterijske krvi i povezan je s molekulama kisika;
• karboksihemoglobin - nalazi se u venskoj krvi i povezan je s molekulama ugljičnog dioksida, s kojima se prenosi u pluća;
• glikirani - spoj proteina i glukoze koji cirkulira u krvi. Ova vrsta proteina se otkriva u testovima šećera;
• methemoglobin - povezan s kemikalijama, njegov rast u krvi može ukazivati ​​na trovanje tijela;
• sulfhemoglobin - ova molekula hemoglobina se pojavljuje u krvi samo prilikom uzimanja određenih lijekova. Dozvoljeni nivo hemoglobina ove vrste nije veći od 10%.

Vrste hemoglobina, kao i određivanje količine hemoglobina u krvi, otkrivaju se samo laboratorijskom dijagnostikom.

Norms

Formula hemoglobina podrazumijeva neraskidivu vezu s brojem crvenih krvnih zrnaca, na osnovu kojih se sastavljaju normalni pokazatelji. Prosjek optimalan indikator nivo ovog proteina za odraslu osobu:

• kod muškaraca – 125-145 g/l;
• hemoglobin kod žena je 115-135 g/l.

Osim toga, također se koristi indeks boja za određivanje norme ovog proteina u krvi. Optimalni stepen zasićenosti je 0,8-1,1. Osim toga, stepen zasićenosti svakog crvenog krvnog zrnca hemoglobinom je određen u prosjeku 28-32 piktograma.

Povrede u strukturi

Struktura hemoglobina je nestabilna, a svaki poremećaj koji se javlja u njoj dovodi do razvoja određenih patoloških procesa. Kao rezultat uticaja određenih etiološki faktori može se pojaviti:

• formiranje abnormalnih oblika proteina - na trenutno Klinički je ustanovljeno samo 300 oblika;
• stvaranje stabilnog jedinjenja nepropusnog za kiseonik, karbohemoglobina, tokom trovanja ugljen-dioksidom;
• zgušnjavanje krvi;
• smanjenje hemoglobina, što dovodi do razvoja određenog stepena anemije.

Povećanje proteina moguće je zbog sljedećih etioloških faktora:

• patološko povećanje broja crvenih krvnih zrnaca tijekom onkoloških procesa;
• povećan viskozitet krvi;
• srčane mane;
• opekotine;
• opstrukcija crijeva;
• zatajenje plućnog srca.

Istovremeno, treba napomenuti da je među stanovnicima planina hemoglobin u krvi stalno povišen, što je normalan fiziološki pokazatelj. Također, norme ovog proteina su precijenjene kod ljudi koji dugo provode na svježem zraku - pilota, penjača, radnika na velikim visinama.

Smanjenje hemoglobina u krvi može biti posljedica sledeći faktori uticaji:

• transfuzija velikih količina plazme;
• akutni gubitak krvi;
• kronična mikrokrvarenja: s hemoroidima, gingivalnim i materničnim krvarenjem;
• hemoliza, što dovodi do uništenja crvenih krvnih stanica;
• nedostatak gvožđa i vitamina B12;
• kod patoloških procesa u koštanoj srži.

Osim toga, smanjenje ili povećanje ovog proteina može biti posljedica nepravilne prehrane - ako tijelo ima nedovoljnu količinu ili, naprotiv, preveliku količinu određenih proizvoda s odgovarajućim kemijskim sastavom.

Moguća klinička slika

Kod niskog hemoglobina mogu biti prisutni sljedeći simptomi:

• umor;
• suha koža i sluzokože;
• slabost, opšta slabost;
• česte vrtoglavice;
• usporen mentalni i fizički razvoj djece;
• povećana osjetljivost na zarazne bolesti;
• poremećaj ciklusa spavanja;
• loš apetit ili nedostatak istog.

Treba napomenuti da smanjen nivo vjeverica je najopasnija za djecu, jer dovodi do zastoja u razvoju.

Povećan nivo ovog proteina u organizmu negativno utiče i na ljudsko zdravlje, što će se manifestovati u sledećoj kliničkoj slici:

• žutica kože i sluznice, jezik;
• blijeda koža;
• nedovoljna težina;
• povećanje jetre;
• sve veća slabost;
• pigmentacije na dlanovima i u predjelu starih ožiljaka.

I prvi i drugi mogu dovesti do krajnje negativnih posljedica.

Sprovođenje analize

Uzimanje krvi kako bi se utvrdilo koliko crvenih krvnih zrnaca je uključeno u hemoglobin, kao i drugi laboratorijski podaci, obavlja se prema preporuci ljekara. Test hemoglobina se radi ujutro, na prazan želudac. Takođe, dan prije davanja krvi potrebno je odustati od alkohola i lijekova koji utiču na hematopoetski sistem. Krv se vadi iz prsta. Lista metoda uključuje sljedeće:

• kolorimetrija;
• mjerenje plina;
• određivanje gvožđa.

Samo kvalificirani stručnjak može ispravno protumačiti ovu ili onu oznaku. Stoga, nakon što dobijete rezultate testova, trebate ih odnijeti svom ljekaru – on će vam odrediti nivo hemoglobina i propisati dalje terapijske mjere.

Globus - lopta) je složeni proteinski molekul unutar crvenih krvnih zrnaca - eritrocita (kod ljudi i kralježnjaka). Hemoglobin čini otprilike 98% mase svih proteina crvenih krvnih zrnaca. Zbog svoje strukture, hemoglobin je uključen u prijenos kisika iz pluća u tkiva, a ugljičnog monoksida natrag.

Struktura hemoglobina
Hemoglobin se sastoji od dva globinska lanca alfa tipa i dva lanca drugog tipa (beta, gama ili sigma), povezanih sa četiri molekula hema, koji sadrži gvožđe. Struktura hemoglobina ispisana je slovima grčkog alfabeta: α2γ2.

Razmjena hemoglobina
Hemoglobin formiraju crvena krvna zrnca u crvenoj koštanoj srži i cirkuliše sa ćelijama tokom njihovog života - 120 dana. Kada se slezena ukloni stare ćelije, komponente hemoglobina se uklanjaju iz tijela ili se vraćaju u krvotok kako bi se ugradile u nove stanice.

Vrste hemoglobina
TO normalni tipovi hemoglobin uključuje hemoglobin A ili HbA (od odrasla osoba - odrasla osoba), koji ima strukturu α2β2, HbA2 (mali hemoglobin odraslih, koji ima strukturu α2σ2 i fetalni hemoglobin (HbF, α2γ2. Hemoglobin F je fetalni hemoglobin. Zamjena hemoglobinom odrasle osobe hemoglobinom44 u potpunosti se događa -6 mjeseci (nivo fetalnog hemoglobina u ovoj dobi je manji od 1%) 2 sedmice nakon oplodnje, kasnije, nakon formiranja fetalne jetre, zamjenjuje se fetalnim hemoglobinom.

Postoji više od 300 abnormalnih hemoglobina, nazvani su po mjestu otkrića.

Funkcija hemoglobina

Glavna funkcija hemoglobina je isporuka kisika iz pluća u tkiva i natrag ugljični dioksid.

Oblici hemoglobina

• Oksihemoglobin- kombinacija hemoglobina sa kiseonikom. Oksihemoglobin dominira u arterijskoj krvi koja ide od pluća do tkiva. Zbog sadržaja oksihemoglobina, arterijska krv ima grimiznu boju.
• Smanjen hemoglobin ili deoksihemoglobin(HbH) - hemoglobin koji daje kiseonik tkivima
• karboksihemoglobin- kombinacija hemoglobina sa ugljičnim dioksidom. Nalazi se u venskoj krvi i daje joj tamnu boju trešnje.

Kako se to događa? Zašto hemoglobin preuzima kiseonik u plućima i odustaje od kiseonika u tkivima?

Borov efekat

Efekt je opisao danski fiziolog Christian Bohr http://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Bohr (otac poznatog fizičara Nielsa Bohra).
Christian Bohr je izjavio da s većom kiselošću (više niska vrijednost pH, na primjer, u tkivima) hemoglobin će se manje vezati s kisikom, što će omogućiti njegovo oslobađanje.

U plućima, u uslovima viška kiseonika, kombinuje se sa hemoglobinom crvenih krvnih zrnaca. Crvena krvna zrnca prenose kisik kroz krvotok do svih organa i tkiva. Reakcije oksidacije odvijaju se u tkivima tijela uz sudjelovanje nadolazećeg kisika. Kao rezultat ovih reakcija nastaju produkti raspadanja, uključujući ugljični dioksid. Ugljični dioksid iz tkiva se prenosi u crvena krvna zrnca, zbog čega se smanjuje afinitet za kisik, kisik se oslobađa u tkiva.

Borov efekat je od velikog značaja za funkcionisanje organizma. Na kraju krajeva, ako ćelije rade intenzivno i oslobađaju više CO2, crvena krvna zrnca ih mogu opskrbiti s više kisika, sprječavajući "gladovanje" kisikom. Stoga ove ćelije mogu nastaviti da rade velikom brzinom.

Koliki je normalan nivo hemoglobina?

Svaki mililitar krvi sadrži oko 150 mg hemoglobina! Nivo hemoglobina se mijenja s godinama i ovisi o spolu. Tako je hemoglobin kod novorođenčadi značajno viši nego kod odraslih, a kod muškaraca je viši nego kod žena.

Šta još utiče na nivo hemoglobina?

Neka druga stanja takođe utiču na nivo hemoglobina, kao što su izloženost nadmorskoj visini, pušenje i trudnoća.

Bolesti povezane s promjenama u količini ili strukturi hemoglobina

• Povećanje nivoa hemoglobina se opaža kod eritrocitoze i dehidracije.
• Smanjenje nivoa hemoglobina opaženo je kod različitih anemija.
• U slučaju trovanja ugljičnim monoksidom nastaje karbohemoglobin (ne brkati se sa karboksihemoglobinom!), koji ne može vezati kisik.
• Pod uticajem određenih supstanci nastaje methemoglobin.
• Promjena strukture hemoglobina naziva se hemoglobinopatija. Najpoznatije i najčešće bolesti ove grupe su anemija srpastih ćelija, beta talasemija i perzistentnost fetalnog hemoglobina. Pogledajte hemoglobinopatije na web stranici Svjetske zdravstvene organizacije http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs308/ru/index.html

Jeste li znali?

Ostali članci u ovom dijelu

Uobičajeni infektivni agens respiratornog trakta(faringitis, sinusitis, otitis, bronhitis i upala pluća). Testovi na antitela se koriste za dijagnosticiranje infekcije...

Mycoplasma pneumoniae je uzročnik pneumonije kod ljudi, akutnih respiratornih infekcija (ARI), bolesti gornjih disajnih puteva (faringitis, bronhitis), kao i nekih nerespiratornih bolesti.

Azoospermija - nedostatak sperme u ejakulatu

Jednoćelijski mikroorganizmi, od kojih neki mogu uzrokovati bolesti.

Mycoplasma pneumoniae (mycoplasma pneumoniae), Chlamydohpila pneumoniae (chlamydophila pneumoniae, ranije nazivana Chlamydia pneumoniae)

•