Hemogram

Hemogram(řecká haima krev + gramatická notace) – klinický krevní test. Zahrnuje údaje o počtu všech krvinek, jejich morfologické vlastnosti, ESR, obsah hemoglobinu, barevný index, číslo hematokritu, poměr různé typy leukocyty atd.

Krev pro výzkum se odebírá 1 hodinu po píchnutí do plic z prstu (ušního lalůčku nebo paty u novorozenců a malých dětí). Místo vpichu se ošetří vatovým tamponem navlhčeným 70% ethylalkoholem. Kůže je propíchnuta standardním jednorázovým vertikutačním kopím. Krev by měla volně proudit. Můžete použít krev odebranou ze žíly.

Při zahušťování krve se může zvýšit koncentrace hemoglobinu se zvýšením objemu krevní plazmy, může dojít k poklesu.

Stanovení počtu krvinek se provádí v Goryaevově počítací komoře. Výška komory, plocha mřížky a její dělení a ředění krve odebrané pro testování umožňují určit počet vytvořených prvků v určitém objemu krve. Gorjajevovu kameru lze nahradit automatickými počítadly. Princip jejich činnosti je založen na rozdílné elektrické vodivosti suspendovaných částic v kapalině.

Normální počet červených krvinek v 1 litru krve

	4,0–5,0×10 12
	3,7–4,7×10 12

Snížení počtu červených krvinek (erytrocytopenie) je charakteristické pro anémii: zvýšení je pozorováno u hypoxie, vrozených srdečních vad, kardiovaskulárního selhání, erytrémie atd.

Počet krevních destiček se počítá různými metodami (v krevních nátěrech, v Gorjajevově komoře, pomocí automatických počítadel). U dospělých je počet krevních destiček 180,0–320,0×10 9 /l. Zvýšení počtu krevních destiček je pozorováno u maligních novotvarů, chronické myeloidní leukémie, osteomyelofibrózy atd. Snížený obsah počet krevních destiček může být příznakem různých onemocnění, jako je trombocytopenická purpura. V klinické praxi se nejčastěji vyskytuje imunitní trombocytopenie. Počet retikulocytů se počítá v krevních nátěrech nebo v Gorjajevově komoře. U dospělých je jejich obsahem 2–10 ‰.

Normální počet bílých krvinek u dospělých se pohybuje od 4,0 před 9,0×10 9 /l. U dětí je o něco větší. Počet leukocytů je nižší 4,0×10 9 /l se označuje termínem „leukopenie“, více 10,0×10 9 /l– termín „leukocytóza“. Počet leukocytů u zdravého člověka není konstantní a může během dne výrazně kolísat (cirkadiánní biorytmy). Amplituda kolísání závisí na věku, pohlaví, konstitučních charakteristikách, životních podmínkách, fyzické aktivitě atd. Rozvoj leukopenie je způsoben několika mechanismy, například poklesem produkce leukocytů kostní dření, ke kterému dochází u hypoplastických a anémie z nedostatku železa. Leukocytóza je obvykle spojena se zvýšením počtu neutrofilů, častěji v důsledku zvýšení produkce leukocytů nebo jejich redistribuce do cévní řečiště; pozorované v mnoha stavech těla, například s emočním nebo fyzickým stresem, s řadou infekčních onemocnění, intoxikací atd. Normálně jsou zastoupeny leukocyty v krvi dospělého různé formy, které jsou distribuovány v barevných přípravcích v těchto poměrech:

Klinický význam má stanovení kvantitativního vztahu mezi jednotlivými formami leukocytů (leukocytový vzorec). Nejčastěji je pozorován tzv. posun ve vzorci leukocytů doleva. Je charakterizován výskytem nezralých forem leukocytů (pásové buňky, metamyelocyty, myelocyty, blasty atd.). Pozorováno kdy zánětlivé procesy různé etiologie, leukémie.

Morfologický obraz vytvořených prvků se zkoumá v obarvených krevních nátěrech pod mikroskopem. Existuje několik způsobů, jak obarvit krevní nátěry, na základě chemické afinity buněčných prvků k některým anilinovým barvivům. Cytoplazmatické inkluze se tedy metachromaticky barví organickým barvivem azur v jasně fialové barvě (azurofilie). V obarvených krevních nátěrech velikost leukocytů, lymfocytů, erytrocytů (mikrocytů, makrocytů a megalocytů), jejich tvar, barva, např. nasycení erytrocytu hemoglobinem (barevný indikátor), barva cytoplazmy leukocytů, lymfocytů , jsou určeny. Nízký barevný index ukazuje na hypochromii, je pozorována u anémie způsobené nedostatkem železa v erytrocytech nebo jeho nevyužití pro syntézu hemoglobinu. Vysoký barevný index indikuje hyperchromii při anémii způsobené nedostatkem vitamínů V 12 a (nebo) kyselina listová, hemolýza.

Rychlost sedimentace erytrocytů (ESR) se zjišťuje Pančenkovovou metodou, která je založena na schopnosti červených krvinek usazovat se, když je nesražená krev umístěna do vertikální pipety. ESR závisí na počtu červených krvinek a jejich velikosti. Objem a schopnost tvořit aglomeráty, při okolní teplotě, množství bílkovin krevní plazmy a poměru jejich frakcí. Ke zvýšení ESR může dojít při infekčních, imunopatologických, zánětlivých, nekrotických a nádorových procesech. Největší nárůst ESR je pozorován při syntéze patologického proteinu, který je typický pro myelom, Waldenströmovu makroglobulinémii, onemocnění lehkého a těžkého řetězce a také hyperfibrinogenémii. Je třeba mít na paměti, že snížení obsahu fibrinogenu v krvi může kompenzovat změnu poměru albuminu a globulinů, v důsledku čehož ESR zůstává normální nebo se zpomaluje. U akutních infekčních onemocnění (například chřipka, angína) je nejvyšší ESR možná v období snížené tělesné teploty s opačným vývojem procesu. Mnohem méně častá je pomalá ESR, například při erytrémii, sekundární erytrocytóze, zvýšené koncentraci žlučových kyselin a žlučových barviv v krvi, hemolýze, krvácení atd.

Hematokritové číslo - objemový poměr vytvořených prvků krve a plazmy - dává představu o celkovém objemu červených krvinek.

Normální číslo hematokritu

Stanovuje se pomocí hematokritu, což jsou dvě krátké skleněné odměrné kapiláry ve speciální trysce. Číslo hematokritu závisí na objemu červených krvinek v krevním řečišti, viskozitě krve, rychlosti průtoku krve a dalších faktorech. Zvyšuje se při dehydrataci, tyreotoxikóze, diabetes mellitus, střevní obstrukci, těhotenství atd. Nízký hematokrit je pozorován při krvácení, srdečním a ledvinovém selhání, hladovění a sepsi.

Indikátory hemogramu obvykle umožňují orientovat se ve zvláštnostech patologického procesu. Mírná neutrofilní leukocytóza je tedy možná s mírným průběhem infekčních onemocnění a hnisavých procesů; zhoršení je indikováno neutrofilní hyperleukocytózou. Tyto hemogramy se používají ke sledování účinku určitých léků. Pravidelné stanovení obsahu hemoglobinu v erytrocytech je tedy nezbytné pro stanovení režimu užívání doplňků železa u pacientů s anémií z nedostatku železa a počtu leukocytů a krevních destiček při léčbě leukémie cytostatiky.

Struktura a funkce hemoglobinu

Hemoglobin– hlavní složkou erytrocyt a hlavní dýchací pigment, zajišťuje přenos kyslíku ( O 2 ) z plic do tkání a oxidu uhličitého ( CO 2 ) z tkání do plic. Kromě toho se významně podílí na udržování acidobazické rovnováhy krve. Odhaduje se, že jedna červená krvinka obsahuje ~340 000 000 molekul hemoglobinu, z nichž každá se skládá z přibližně 103 atomů. V průměru lidská krev obsahuje ~750 g hemoglobinu.

Hemoglobin je komplexní protein patřící do skupiny hemoproteinů, jehož proteinová složka je reprezentována globinem a neproteinová složka čtyřmi identickými sloučeninami porfyrinu železa nazývanými hemy. Atom železa (II) umístěný ve středu hemu dává krvi její charakteristickou červenou barvu ( viz obr. 1). Nejcharakterističtější vlastností hemoglobinu je reverzibilní přidávání plynů O 2 , CO 2 atd.

Rýže. 1. Struktura hemoglobinu

Bylo zjištěno, že hem získává schopnost transportu O 2 pouze pokud je obklopena a chráněna specifickým proteinem – globinem (samotný hem neváže kyslík). Obvykle při připojení O 2 se železem ( Fe) jeden nebo více elektronů je nevratně přeneseno z atomů Fe k atomům O 2 . Jinými slovy, dochází k chemické reakci. Experimentálně bylo prokázáno, že myoglobin a hemoglobin mají jedinečnou schopnost reverzibilní vazby Ó 2 bez oxidace hemu Fe 2+ ve Fe 3+ .

Proces dýchání, který se na první pohled zdá tak jednoduchý, se tedy ve skutečnosti provádí interakcí mnoha typů atomů v obřích molekulách extrémní složitosti.

V krvi se hemoglobin vyskytuje nejméně ve čtyřech formách: oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin, karboxyhemoglobin a methemoglobin. V erytrocytech jsou molekulární formy hemoglobinu schopny vzájemné konverze, jejich poměr je dán individuálními charakteristikami organismu.

Jako každá jiná bílkovina má hemoglobin určitý soubor vlastností, kterými jej lze odlišit od jiných bílkovinných a nebílkovinných látek v roztoku. Mezi takové charakteristiky patří molekulová hmotnost, složení aminokyselin, elektrický náboj a chemické vlastnosti.

V praxi se nejčastěji využívají elektrolytové vlastnosti hemoglobinu (z toho jsou založeny vodivé metody jeho studia) a schopnost hemu vázat různé chemické skupiny vedoucí ke změně valence. Fe a barvení roztoku (kalorimetrické metody). Četné studie však ukázaly, že výsledek vodivých metod stanovení hemoglobinu závisí na elektrolytovém složení krve, což ztěžuje použití takové studie v urgentní medicíně.

Stavba a funkce kostní dřeně

Kostní dřeň(medulla ossium) je centrální orgán krvetvorby, který se nachází v houbovité látce kostí a dutin kostní dřeně. Plní také funkce biologické ochrany těla a tvorby kostí.

U člověka se kostní dřeň (KK) poprvé objevuje ve 2. měsíci embryogeneze v klíční kosti, ve 3. měsíci - v lopatkách, žebrech, hrudní kosti, obratlích atd. V 5. měsíci embryogeneze funguje kostní dřeň jako hlavní krvetvorný orgán, zajišťující diferencovanou hematopoézu kostní dřeně s prvky granulocytární, erytrocytární a megakarciocytární řady.

V těle dospělého člověka se rozlišuje červená BM, kterou představuje aktivní krvetvorná tkáň, a žlutá, kterou tvoří tukové buňky. Červená CM vyplňuje prostory mezi kostními trámci houbovité hmoty plochých kostí a epifýzami dlouhých kostí. Má tmavě červenou barvu a polotekutou konzistenci, skládá se ze stromatu a buněk krvetvorné tkáně. Stroma je tvořeno retikulární tkání, je reprezentováno fibroblasty a endoteliálními buňkami; obsahuje velké množství krevních cév, především širokých tenkostěnných sinusových kapilár. Stroma se podílí na vývoji a fungování kosti. V prostorech mezi strukturami stromatu jsou buňky zapojené do procesů krvetvorby: kmenové buňky, progenitorové buňky, erytroblasty, myeloblasty, monoblasty, megakaryoblasty, promyelocyty, myelocyty, metamyelocyty, megakaryocyty, makrofágy a zralé krvinky.

Tvořící se krvinky v červené BM jsou uspořádány ve formě ostrůvků. V tomto případě erytroblasty obklopují makrofág, který obsahuje železo, které je nezbytné pro stavbu heminové části hemoglobinu. Během procesu zrání se v červeném BM ukládají granulární leukocyty (granulocyty), jejich obsah je tedy 3x vyšší než u erythrokaryocytů. Megakaryocyty jsou úzce spojeny se sinusovými kapilárami; část jejich cytoplazmy proniká do lumen cévy. Oddělené fragmenty cytoplazmy ve formě krevních destiček přecházejí do krevního řečiště. Tvořící lymfocyty těsně obklopují krevní cévy. V červené kostní dřeni se vyvíjejí prekurzory lymfocytů a B lymfocyty. Normálně pronikají stěnou krevních cév kostní dřeně pouze zralé krvinky, takže výskyt nezralých forem v krevním řečišti ukazuje na změnu funkce nebo poškození bariéry kostní dřeně. CM zaujímá jedno z prvních míst v těle, pokud jde o jeho reprodukční vlastnosti. V průměru člověk produkuje:

V dětství (po 4 letech) je červená BM postupně nahrazována tukovými buňkami. Do 25 let jsou diafýzy tubulárních kostí zcela vyplněny žlutou dření v plochých kostech, zaujímá asi 50 % objemu kostní dřeně. Žlutá CM normálně hematopoetickou funkci neplní, ale při velkých krevních ztrátách se v ní objevují ložiska krvetvorby. S věkem se objem a hmotnost BM mění. Jestliže u novorozenců tvoří přibližně 1,4 % tělesné hmotnosti, pak u dospělého je to 4,6 %.

Kostní dřeň se také podílí na destrukci červených krvinek, reutilizaci železa, syntéze hemoglobinu a slouží jako místo pro akumulaci rezervních lipidů. Protože obsahuje lymfocyty a mononukleární fagocyty, účastní se imunitní odpovědi.

Činnost CM jako samoregulačního systému je řízena principem zpětné vazby (číslo zralé buňky krev ovlivňuje intenzitu jejich tvorby). Tuto regulaci zajišťuje komplexní soubor intercelulárních a humorálních (poetiny, lymfokiny a monokiny) vlivů. Předpokládá se, že hlavním faktorem regulujícím buněčnou homeostázu je počet krvinek. Normálně, jak buňky stárnou, jsou odstraněny a na jejich místo nastupují jiné. V extrémních podmínkách (například krvácení, hemolýza) se koncentrace buněk mění a spouští se zpětná vazba; v budoucnu je proces závislý na dynamické stabilitě systému a síle vlivu škodlivých faktorů.

Vlivem endogenních a exogenních faktorů dochází k narušení hematopoetické funkce BM. Často patologické změny vyskytující se v BM, zejména na počátku onemocnění, neovlivňují ukazatele charakterizující stav krve. Je možný pokles počtu buněčných elementů BM (hypoplazie) nebo zvýšení (hyperplazie). Při hypoplazii BM klesá počet myelokaryocytů, je zaznamenána cytopenie a často převažuje tuková tkáň nad myeloidní. Hypoplazie hematopoézy může být nezávislým onemocněním (například aplastická anémie). Ve vzácných případech doprovází onemocnění, jako je chronická hepatitida, zhoubné novotvary, vyskytuje se u některých forem myelofibrózy, onemocnění mramoru a autoimunitních onemocnění. U některých onemocnění se snižuje počet buněk jedné řady, například červených (parciální aplazie červených krvinek), nebo buněk granulocytární řady (agranulocytóza). U řady patologických stavů je kromě hypoplazie krvetvorby možná i neúčinná krvetvorba, která je charakterizována poruchou zrání a uvolňování krvetvorných buněk do krve a jejich intramedulárním odumřením.

Hyperplazie CM se vyskytuje u různých leukémií. Při akutní leukémii se tedy objevují nezralé (blastové) buňky; u chronické leukémie se zvyšuje počet morfologicky zralých buněk, např. lymfocyty u lymfocytární leukémie, erytrocyty u erytrémie, granulocyty u chronické myeloidní leukémie. Charakteristická je také hyperplazie erytrocytárních buněk hemolytické anémie,V 12 - anémie z nedostatku.

Hemoglobin- molekula sestávající z globinového proteinu (2a- a 2β-řetězce) a 4 pigmentových skupin (hem), které jsou schopny reverzibilně vázat molekulární kyslík. Jedna červená krvinka obsahuje v průměru 400 milionů molekul hemoglobinu. Hemoglobin vázaný na kyslík se nazývá oxyheluglobin(dává krvi jasně šarlatovou barvu). Proces jeho vazby s kyslíkem se nazývá okysličení a jeho návrat k oke a hemoglobinu - odkysličení. Hemoglobin nevázaný na kyslík se nazývá deoxyheluglobin. Hemoglobin je schopen vázat se s oxidem uhličitým (karbaminghemoglobin) a oxidem uhelnatým (karboxyhemoglobin). Navíc NO při interakci s tímto proteinem tvoří různé formy NO: methemoglobin, nitrosylhemoglobin(HbFe 2+ NO) a S-nitrosohemoglobin(SNO-Hb), které hrají roli jakéhosi alosterického regulátoru funkční aktivity hemoglobinu.

Norma a funkce hemoglobinu

Množství hemoglobinu u mužů je 130-160 g / l, u žen - 120-140 g / l. Transport kyslíku a oxidu uhličitého je funkcí hemoglobinu. Hemoglobin je komplexní chemická sloučenina skládající se z globinového proteinu a čtyř molekul hemu.

Rýže. Normální hladiny hemoglobinu u mužů a žen

Hlavní funkce jsou způsobeny přítomností speciálního chromoproteinového proteinu - hemoglobinu v jejich složení. Molekulová hmotnost lidského hemoglobinu je 68 800 Hemoglobin je respirační enzym, který se nachází v červených krvinkách a ne v plazmě, protože:

• zajišťuje snížení viskozity krve (rozpuštění stejného množství hemoglobinu v plazmě by několikrát zvýšilo viskozitu krve a bránilo práci srdce a krevnímu oběhu);
• snižuje plazmatický onkotický tlak, zabraňuje dehydrataci tkání;
• zabraňuje tělu ztrácet hemoglobin v důsledku jeho filtrace v glomerulech ledvin a vylučování močí.

Hlavním účelem hemoglobinu- transport kyslíku a oxidu uhličitého. Kromě toho má hemoglobin pufrační vlastnosti a také schopnost vázat toxické látky.

Rýže. Interakce hemoglobinu s kyslíkem. k je konstanta reakční rychlosti

Hemoglobin se skládá z bílkovinné části (globin) a nebílkovinové části železa (hem). Na jednu molekulu globinu připadají čtyři molekuly hemu. Železo, které je součástí hemu, je schopné vázat a uvolňovat kyslík. V tomto případě se mocenství železa nemění, tzn. zůstává divalentní. Železo je součástí všech respiračních enzymů.

V krvi zdravého člověka je obsah hemoglobinu 120-165 g/l (120-150 g/l pro ženy, 130-160 g/l pro muže).

Normálně je hemoglobin obsažen ve formě tří fyziologických sloučenin: redukovaný, oxyhemoglobin a karboxyhemoglobin. Hemoglobin, který přidal kyslík, se mění na oxyhemoglobin -НbО2,. Jedná se o jasně šarlatovou sloučeninu, která určuje barvu arteriální krve. Jeden gram hemoglobinu je schopen vázat 1,34 ml kyslíku.

Oxyhemoglobin, který se vzdal kyslíku, se nazývá redukovaný hemoglobin (Hb). Nachází se v žilní krvi, která má tmavě třešňovou barvu. Kromě toho žilní krev obsahuje sloučeninu hemoglobinu s oxidem uhličitým - karbohemoglobin(HbCO 2), který transportuje oxid uhličitý z tkání do plic.

Hemoglobin má schopnost tvořit patologické sloučeniny. Jedním z nich je karboxyhemoglobin - spojení hemoglobinu s kysličník uhelnatý(HbCO). Afinita hemoglobinu železa k oxidu uhelnatému převyšuje afinitu ke kyslíku, takže i 0,1 % oxidu uhelnatého ve vzduchu vede k přeměně 80 % hemoglobinu na karboxyhemoglobin, který není schopen vázat kyslík, což je životu nebezpečné. Mírná otrava oxidem uhelnatým je vratný proces. Když dýcháte čerstvý vzduch, uvolňuje se oxid uhelnatý. Inhalace čistý kyslík zvyšuje rychlost rozkladu HbCO 20krát.

Stůl. Charakteristika hemoglobinů

methemoglobin(MetHb) je také patologická sloučenina, jde o oxidovaný hemoglobin, ve kterém se vlivem silných oxidačních činidel (ferakyanid, manganistan draselný, peroxid vodíku, anilin atd.) mění hemové železo z dvojmocného na trojmocné. Když se v krvi nahromadí velké množství methemoglobinu, naruší se transport kyslíku tkáněmi a může nastat smrt.

Myokard obsahuje svalový hemoglobin, tzv myoglobin. Jeho nebílkovinná část je podobná krevnímu hemoglobinu a bílkovinná část – globin – má nižší molekulovou hmotnost. Lidský myoglobin se váže 14 % celkový počet kyslíku v těle. Tato vlastnost hraje důležitou roli při zásobování pracujících svalů. Když se svaly stahují, jejich krevní kapiláry jsou stlačeny a průtok krve klesá nebo se zastaví. Díky přítomnosti kyslíku vázaného na myoglobin je však zásobování svalových vláken kyslíkem po určitou dobu zachováno.

HEMOGLOBIN, Hb (hemoglobinum; řecký haima krev + lat. globus ball), je hemoprotein, komplexní protein patřící k chromoproteinům obsahujícím hem; provádí přenos kyslíku z plic do tkání a podílí se na přenosu oxidu uhličitého z tkání do dýchacích orgánů. Hemoglobin se nachází v červených krvinkách všech obratlovců a některých bezobratlých živočichů (červi, měkkýši, členovci, ostnokožci) a také v kořenových uzlinách některých luštěnin. Mol. hmotnost (hmotnost) lidského erytrocytárního hemoglobinu je 64 458; Jeden erytrocyt obsahuje cca. 400 milionů molekul hemoglobinu. Hemoglobin je vysoce rozpustný ve vodě, nerozpustný v alkoholu, chloroformu, éteru a dobře krystalizuje (tvar hemoglobinových krystalů se u jednotlivých zvířat liší).

Hemoglobin obsahuje jednoduchý protein - globin a železo obsahující protetickou (neproteinovou) skupinu - hem (96, resp. 4 % hmotnosti molekuly). Při pH pod 2,0 se molekula hemoglobinu štěpí na hem a globin.

Heme

Hem (C 34 H 32 O 4 N 4) je železný protoporfyrin - komplexní sloučenina protoporfyrinu IX s dvojmocným železem. Železo se nachází ve středu protoporfyrinového jádra a je spojeno se čtyřmi atomy dusíku pyrrolových jader (obr. 1): dvěma koordinačními vazbami a dvěma vodíkovými substitučními vazbami.

Vzhledem k tomu, že koordinační číslo železa je 6, zůstávají dvě valence nevyužity, jedna z nich je realizována vazbou hemu na globin a druhá je spojena kyslíkem nebo jinými ligandy - CO, F +, azidy, vodou (obr. 2), atd.

Komplex protoporfinu IX s Fe 3+ se nazývá hematin. Sůl hematinu s kyselinou chlorovodíkovou (chlorhemin, hemin) se snadno vylučuje. krystalická forma (tzv. Teichmannovy krystaly). Hem má schopnost tvořit komplexní sloučeniny s dusíkatými sloučeninami (amoniak, pyridin, hydrazin, aminy, aminokyseliny, proteiny atd.), čímž se mění na hemochromogeny (viz). Vzhledem k tomu, že hem je u všech druhů zvířat stejný, jsou rozdíly ve vlastnostech hemoglobinů způsobeny strukturálními rysy proteinové části molekuly hemoglobinu – globinu.

Globin

Globin je protein albuminového typu, který ve své molekule obsahuje čtyři polypeptidové řetězce: dva alfa řetězce (každý obsahuje 141 aminokyselinových zbytků) a dva beta řetězce obsahující 146 aminokyselinových zbytků. Proteinová složka molekuly G. je tedy sestavena z 574 zbytků různých aminokyselin. Primární struktura, tj. geneticky určená sekvence aminokyselin v polypeptidových řetězcích globinu u lidí a řady zvířat, byla plně prostudována. Charakteristickým rysem lidského globinu je nepřítomnost aminokyselin isoleucinu a cystinu v jeho složení. N-koncové zbytky v alfa a beta řetězcích jsou valinové zbytky. C-koncové zbytky alfa řetězců jsou reprezentovány argininovými zbytky a beta řetězce jsou reprezentovány histidinovými zbytky. Předposlední pozice v každém řetězci je obsazena tyrosinovými zbytky.

Rentgenová strukturní analýza krystalů umožnila identifikovat hlavní rysy prostorové struktury jeho molekuly [M. Ukázalo se, že řetězce alfa a beta obsahují různě dlouhé spirálové segmenty, které jsou sestaveny podle principu alfa šroubovic (sekundární struktura); Alfa řetězec má 7 a beta řetězec má 8 spirálových segmentů spojených nehelikálními sekcemi. Šroubovicové segmenty začínající od N-konce jsou označeny písmeny latinka(A, B, C, D, E, F, G, H) a nespirálové úseky nebo úhly natočení spirál jsou příslušně označeny (AB, BC, CD, DE atd.). Nehelikální oblasti na aminovém (N) nebo karboxylovém (C) konci globinového řetězce jsou označeny NA nebo HC. Aminokyselinové zbytky jsou očíslovány v každém segmentu a navíc číslování tohoto zbytku od N-konce řetězce je uvedeno v závorkách.

Šroubovicové a nehelikální sekce jsou určitým způsobem uspořádány v prostoru, což určuje terciární strukturu globinových řetězců. Ten je téměř identický v alfa a beta řetězcích G., navzdory významným rozdílům v jejich primární struktuře. Je to dáno specifickým uspořádáním polárních a hydrofobních skupin aminokyselin, vedoucím k akumulaci nepolárních skupin ve vnitřní části globule s tvorbou hydrofobního jádra. Polární skupiny proteinu čelí vodnému prostředí a jsou s ním v kontaktu. Uvnitř každého globinového řetězce, blízko povrchu, je hydrofobní dutina („hemová kapsa“), ve které je umístěn hem, orientovaný tak, že jeho nepolární substituenty směřují do nitra molekuly a stávají se součástí hydrofobního jádra. Výsledek je cca. 60 nepolárních kontaktů mezi hemem a globinem a jeden nebo dva polární (iontové) kontakty hemu s alfa a beta řetězci, které zahrnují zbytky propionové kyseliny hemu, vycházející z hydrofobní „kapsy“. Umístění hemu v hydrofobní dutině globinu poskytuje možnost reverzibilní adice kyslíku k Fe 2+ hemu bez oxidace hemu na Fe 3+ a je charakteristické pro hemoglobiny různých živočišných druhů. To je potvrzeno G. extrémní citlivostí na jakékoli změny v nepolárních kontaktech v blízkosti hemu. Nahrazení hemu v hematopofyrinu hematoporfyrinem tedy vede k prudkému porušení vlastností hemu.

Některé aminokyselinové zbytky obklopující hem v hydrofobní dutině patří mezi invariantní aminokyseliny, tj. aminokyseliny, které jsou stejné pro různé živočišné druhy a jsou nezbytné pro funkci G. Mezi invariantní aminokyseliny velká důležitost rozděleny na tři: histidinové zbytky, tzv. proximální histidiny (87. pozice v a- a 92. pozici v P-řetězcích), distální histidiny (58. pozice v a- a 63. pozici v (5-řetězcích), stejně jako valinový zbytek E-11 (62. pozice v alfa). řetězce a 67. pozice v řetězci beta).

Spojení mezi tzv proximální histidin a hemové železo je jedinou chemickou látkou. vazba mezi nimi (realizuje se pátá koordinační vazba atomu Fe 2+ hemu) a přímo ovlivňuje přídavek kyslíku k hemu. „Distální“ histidin není přímo spojen s hemem a nepodílí se na fixaci kyslíku. Jeho význam spočívá ve stabilizaci atomu Fe 2+ proti nevratné oxidaci (zřejmě v důsledku tvorby vodíkové vazby mezi kyslíkem a dusíkem). Valinový zbytek (E-11) je jakýmsi regulátorem rychlosti přidávání kyslíku do hemů: v beta řetězcích je stéricky umístěn tak, že zaujímá místo, kde by se měl kyslík spojovat, v důsledku čehož začíná okysličování řetězci fla. .

Proteinová část a protetická skupina molekuly se navzájem silně ovlivňují. Globin mění mnoho vlastností hemu a dává mu schopnost vázat kyslík. Hem poskytuje odolnost vůči globinu akce, zahřívání, trávení enzymy a určuje zvláštnosti krystalizačních vlastností G.

Polypeptidové řetězce s navázanými molekulami hemu tvoří čtyři hlavní části - podjednotky molekuly hemu Povaha jejich vzájemného spojení (položení) a jejich umístění v prostoru jsou určeny znaky kvartérní struktury hemu: a- a. P-řetězce jsou umístěny v rozích čtyřstěnu kolem osy symetrie, navíc alfa řetězce leží na vrcholu p-řetězců a zdá se, že jsou mezi nimi sevřeny, a všechny čtyři hemy jsou od sebe daleko (obr. 3). Celkově se vytvoří tetramerní sféroidní částice o rozměrech 6,4 x 5,5 x 5,0 nm. Kvartérní struktura je stabilizována solnými vazbami mezi řetězci α-α a β-β a dvěma typy kontaktů mezi řetězci α a β (α1-β1 a α2-β2). Kontakty al-pi jsou nejrozsáhlejší, zahrnují 34 aminokyselinových zbytků a většina interakcí je nepolární. Kontakt α1-β2 se skládá z 19 aminokyselinových zbytků, většina vazeb je také nepolárních, s výjimkou několika vodíkových vazeb. Všechny zbytky nalezené v tomto kontaktu jsou stejné u všech studovaných živočišných druhů, zatímco 1/3 zbytků v kontaktech α1-β1 se liší.

Lidská žláza je heterogenní, což je způsobeno rozdílem v polypeptidových řetězcích, které tvoří její složení. Glukóza v krvi dospělého člověka, která tvoří 95–98 % glukózy v krvi (HbA), tedy obsahuje dva α- a dva β-řetězce; malá frakce G. (HbA2), dosahující maximálního obsahu 2,0-2,5 %, obsahuje dva α- a dva σ-řetězce; Fetální hemoglobin (HbF), neboli fetální hemoglobin, který tvoří 0,1–2 % v krvi dospělého člověka, se skládá ze dvou α- a dvou γ-řetězců.

Fetální G. je v prvních měsících po porodu nahrazen HbA. Vyznačuje se výraznou odolností vůči tepelné denaturaci, na které jsou založeny metody stanovení jeho obsahu v krvi.

V závislosti na složení polypeptidových řetězců jsou uvedené typy G. označeny následovně: HbA - jako Hbα2β2, HbA2 - jako Hbα2σ2 a HbF - jako Hbα2γ. Při vrozených anomáliích a onemocněních krvetvorného aparátu se objevují abnormální typy krvetvorby např. se srpkovitou anémií (viz), talasémií (viz), vrozenou methemoglobinémií neenzymatického původu (viz Methemoglobinémie) aj. Nejčastější substituce jedné aminokyseliny v jednom páru polypeptidových řetězců.

V závislosti na mocenství atomu hemového železa a typu ligandu v molekule hemu může být tento v několika formách. Redukovaný vodík (deoxy-Hb) má Fe 2+ s volnou šestou valenci, když se k němu přidá O 2, vzniká okysličená forma vodíku (HbO 2). Při vystavení HbO 2 řadě oxidačních činidel (ferikyanid draselný, dusitany, chinony atd.) se Fe 2+ oxiduje na Fe 3+ za vzniku methemoglobinu, který není schopen přenášet O 2 . V závislosti na hodnotě pH média existují kyselé a alkalické formy methemoglobinu, obsahující H 2 O nebo OH skupinu jako šestý ligand. V krvi zdravých lidí je koncentrace methemoglobinu 0,83+0,42%.

Methemoglobin má schopnost pevně vázat fluorovodík, kyselinu kyanovodíkovou a další látky. Tato vlastnost se využívá v medu. praxe pro záchranu lidí otrávených kyselinou kyanovodíkovou. Různé deriváty G. se liší absorpčními spektry (tabulka).

Některé charakteristiky absorpčních spekter derivátů hemoglobinu (miliekvivalentní charakteristiky jsou uvedeny na 1 hem)

Derivát hemoglobinu	Vlnová délka (při maximální absorpci), nm	Miliekvivalentní koeficient absorpce světla, E
Deoxyhemoglobin
Oxyhemoglobin (HbO2)
Karboxyhemoglobin (HbCO)
Methemoglobin (met-Hb; pH 7,0-7,4)
Azurová-methemoglobin (CN-meth-Hb)

Funkční vlastnosti hemoglobinu. Hlavní biologickou úlohou G. je účast na výměně plynů mezi tělem a vnější prostředí. G. zajišťuje přenos kyslíku krví z plic do tkání a transport oxidu uhličitého z tkání do plic (viz Výměna plynů). Neméně důležité jsou pufrovací vlastnosti hemoglobinu, který v krvi tvoří silné hemoglobinové a oxyhemoglobinové pufrové systémy, čímž přispívá k udržení acidobazické rovnováhy v těle (viz Pufrovací systémy, Acidobazická rovnováha).

Kyslíková kapacita HbO 2 je 1,39 ml O 2 na 1 g HbO 2. Schopnost G. vázat a uvolňovat kyslík se odráží v jeho disociační křivce kyslíku (ODC), která charakterizuje procento nasycení G. kyslíkem v závislosti na parciálním tlaku O 2 (pO 2).

Tetramerní molekuly kyslíku mají CDK ve tvaru S, což ukazuje, že kyslík zajišťuje optimální vazbu kyslíku při relativně nízkém parciálním tlaku v plicích a uvolňování kyslíku při relativně vysokém parciálním tlaku ve tkáních (obr. 4). Maximální přísun kyslíku do tkání je spojen se zachováním vysokého parciálního tlaku v krvi, který zajišťuje pronikání kyslíku hluboko do tkání. Hodnota parciálního tlaku kyslíku v mm Hg. Art., když je 50 % plynu okysličeno, je mírou afinity plynu ke kyslíku a označuje se P50.

K přidání kyslíku ke čtyřem hemům G. dochází postupně. S-tvarovaný charakter CDK G. ukazuje, že první molekula kyslíku se spojuje s G. velmi pomalu, to znamená, že její afinita ke G. je nízká, protože je nutné přerušit solné kontakty v molekule deoxyhemoglobinu. Přidání první molekuly kyslíku k ní však zvyšuje afinitu zbývajících tří hemů a k dalšímu okysličování hemu dochází mnohem rychleji (okysličení čtvrtého hemu probíhá 500krát rychleji než prvního). V důsledku toho existuje kooperativní interakce mezi centry vázajícími kyslík. Vzorce reakce oxidu uhelnatého (CO) jsou stejné jako u kyslíku, ale afinita oxidu uhelnatého k CO je téměř 300krát vyšší než k O2, což činí oxid uhelnatý vysoce toxický. Při koncentraci CO ve vzduchu rovné 0,1 % tedy není více než polovina krevního plynu spojena s kyslíkem, ale s oxidem uhelnatým. V tomto případě se tvoří karboxyhemoglobin, který není schopen transportovat kyslík.

Regulátory procesu okysličování hemoglobinu. Procesy okysličování a odkysličování výrazně ovlivňují vodíkové ionty, organické fosfáty, anorganické soli, teplota, oxid uhličitý a některé další látky, které řídí množství afinity vodíku ke kyslíku v souladu s fyziol. žádosti těla. Závislost afinity kyslíku ke kyslíku na hodnotě pH média se nazývá Bohrův efekt (viz Verigo efekt). Existují „kyselé“ (pH<6) и «щелочной» эффект Бора (pH>6). Největší fyziol. Důležitý je „alkalický“ Bohrův efekt. Jeho molekulární mechanismus je způsoben přítomností řady kladně nabitých molekul v molekule funkční skupiny, jehož disociační konstanty jsou u deoxyhemoglobinu výrazně vyšší v důsledku tvorby solných můstků mezi negativně nabitými skupinami sousedních proteinových řetězců uvnitř molekuly G, při okysličení dochází v důsledku probíhajících konformačních změn v molekule G k destrukci solných můstků. u záporně nabitých skupin se mění pH a do roztoku se uvolňují protony . Okysličení následně vede k oddělení protonu (H +) z molekuly plynu a naopak změna hodnoty pH, tedy nepřímo koncentrace H + iontů, prostředí ovlivňuje přidávání kyslíku do plynu. H + se tak stává ligandem, který se váže přednostně na deoxyhemoglobin a tím snižuje jeho afinitu ke kyslíku, tj. změna pH na kyselou stranu způsobí posun CDC doprava. Proces okysličení je endotermický a zvýšení teploty podporuje štěpení kyslíku z molekuly G. V důsledku toho zvýšená aktivita orgánů a zvýšení teploty krve způsobí posun CDC doprava a dodávku kyslíku. do tkání se zvýší.

Jedinečnou regulaci procesu oxygenace provádějí organické fosfáty lokalizované v erytrocytech. Zejména 2,3-difosfoglycerát (DPG) významně snižuje afinitu G. ke kyslíku, čímž podporuje odstranění O 2 z oxyhemoglobinu. Vliv DPG na G. se zvyšuje s klesající hodnotou pH (v rámci fyziol, regionu), proto se jeho vliv na CDK G. projevuje ve větší míře při nízkých hodnotách pH. DPG se váže převážně na deoxyhemoglobin v molárním poměru 1:1, vstupuje do vnitřní dutiny své molekuly a vytváří 4 solné můstky se dvěma alfa-NH 2 skupinami valinových zbytků beta řetězců a zřejmě se dvěma imidazolovými skupinami histidinů H- 21 (143) beta řetězců. Vliv DPG se s rostoucí teplotou snižuje, tj. proces vazby DPG na molekulu G je exotermický. To vede k tomu, že v přítomnosti DPG do značné míry mizí závislost procesu okysličování na teplotě. V důsledku toho je normální uvolňování kyslíku krví umožněno v širokém teplotním rozsahu. Podobný účinek, i když v menší míře, mají ATP, pyridoxalfosfát a další organické fosfáty. Koncentrace organických fosfátů v erytrocytech má tedy významný vliv na respirační funkci G., rychle ji přizpůsobuje různým fyziol, a patol, stavům spojeným s poruchou okysličení * (změny obsahu kyslíku v atmosféře, krevní ztráty, regulace transportu kyslíku od matky k plodu přes placentu atd.). Při anémii a hypoxii se tedy zvyšuje obsah DPG v erytrocytech, což posouvá CDC doprava a způsobuje větší uvolňování kyslíku do tkání. Mnoho neutrálních solí (acetáty, fosforečnany, chloridy draslíku a sodíku) také snižuje afinitu G. ke kyslíku. Tento účinek závisí na povaze látky a je podobný účinku organických fosfátů. V přítomnosti vysoké koncentrace soli dosahuje afinita G. ke kyslíku minima - ve stejné míře pro různé soli a DPG, tj. soli i DPG spolu soutěží o stejná vazebná centra na molekule G. Tak například vliv DPG na afinitu G. ke kyslíku mizí v přítomnosti 0,5 M chloridu sodného.

V roce 1904 Ch. Bohr a kol. ukázal pokles afinity G. ke kyslíku se zvýšením parciálního tlaku oxidu uhličitého v krvi.

Zvýšení obsahu oxidu uhličitého vede především ke změně pH prostředí, ale hodnota P50 klesá ve větší míře, než by se při takovém poklesu hodnoty očekávalo.

hodnoty pH. To je způsobeno specifickým vztahem oxidu uhličitého s nenabitými alfa-NH2 skupinami alfa řetězců a případně beta řetězců plynu, s tvorbou karbamátů (karbhemoglobin) podle následujícího schématu:

HbNH3+<->HbNH2+H+

HbNH2 + CO2<->HbNHCOO- + H+

Deoxyhemoglobin váže více oxidu uhličitého než HbO 2 . V erytrocytech přítomnost DPG kompetitivně inhibuje tvorbu karbamátů. Pomocí karbamátového mechanismu se z těla zdravých lidí v klidu odstraní až 15 % oxidu uhličitého. Více než 70 % pufrační kapacity krve je zajištěno plynem v ní přítomným, což také vede k významné nepřímé účasti plynu na přenosu oxidu uhličitého. Jak krev protéká tkáněmi, HbO 2 se mění na deoxyhemoglobin, přičemž váže H+ ionty a tím přeměňuje H 2 CO 3 na HCO 3 -. Za přímé i nepřímé účasti G. se tedy více než 90 % oxidu uhličitého přicházejícího z tkání do krve váže a přenáší do plic.

Je důležité, aby všechny tyto regulátory posunu CDC (H +, DPG, CO 2) byly vzájemně propojeny, což má velký význam u řady vznikajících patolových stavů. Zvýšení koncentrace DPG v erytrocytech je tedy důsledkem komplexních změn jejich metabolismu, při kterých je hlavní podmínkou zvýšení hodnoty pH. Při acidóze a alkalóze se také díky vztahu mezi H + a DPG hodnota P50 vyrovnává.

Metabolismus hemoglobinu

Biosyntéza G. probíhá u mladých forem erytrocytů (erytroblasty, normoblasty, retikulocyty), kam pronikají atomy železa obsažené ve složení G. Glycin a kyselina jantarová se podílejí na syntéze porfyrinového kruhu za vzniku δ-. kyselina aminolevulová. Dvě jeho molekuly jsou přeměněny na pyrrolový derivát - prekurzor porfyrinu. Globin se tvoří z aminokyselin, tedy běžným způsobem syntézy bílkovin. G. rozpad začíná v erytrocytech, čímž se dokončuje jejich životní cyklus. Hem se oxiduje přes alfa-methinový můstek, čímž se přeruší vazba mezi odpovídajícími pyrrolovými kruhy.

Výsledný derivát G. se nazývá verdoglobin (zelený pigment). Je velmi nestabilní a snadno se rozkládá na ionty železa (Fe 3+), denaturovaný globin a biliverdin.

V katabolismu G. má velký význam komplex haptoglobin-hemoglobin (Hp-Hb). Po výstupu z erytrocytu do krevního řečiště se G. nevratně váže na haptoglobin (viz) v komplexu Hp-Hb. Po vyčerpání celého množství Hp v plazmě je G. absorbován proximálními tubuly ledvin. Většina globinu se rozloží v ledvinách během 1 hodiny.

Katabolismus hemu v komplexu Hp-Hb provádějí retikuloendoteliální buňky jater, kostní dřeně a sleziny za tvorby žlučových pigmentů (viz). Železo uvolněné při tomto procesu velmi rychle vstupuje do metabolického bazénu a využívá se při syntéze nových molekul železa.

Metody stanovení koncentrace hemoglobinu. V klínech, praxe, G. se obvykle stanovuje kolorimetrickou metodou pomocí Saliho hemometru, na základě měření množství heminu vytvořeného z G. (viz Hemoglobinometrie). V závislosti na obsahu bilirubinu a methemoglobinu v krvi a také u některých patolových stavů však chyba metody dosahuje +30 %. Spektrofotometrické výzkumné metody jsou přesnější (viz Spektrofotometrie).

Pro stanovení celkového hemoglobinu v krvi se používá kyanmethemoglobinová metoda založená na konverzi všech derivátů hemoglobinu (deoxy-Hb, HbO 2, HbCO, met-Hb atd.) na cyan-met-Hb a měření optické hustoty roztoku při 540 nm. Ke stejnému účelu se používá pyridin-hemochromogenní metoda. Koncentrace HbO 2 se obvykle stanovuje absorpcí světla při 542 nm nebo plynometrickou metodou (podle množství vázaného kyslíku).

Hemoglobin v klinické praxi

Stanovení kvantitativního obsahu a kvalitativního složení G. se používá v kombinaci s jiným hematolem. indikátory (hematokrit, počet červených krvinek, jejich morfologie atd.) pro diagnostiku řady patolů, stavů červené krve (anémie, erytrémie a sekundární erytrocytóza, posouzení stupně krevní ztráty, zahuštění krve při dehydrataci těla a popálenin atd.), k posouzení účinnosti hemotransfuzí během terapie atd.

Normálně je obsah G. v krvi v průměru 14,5 + 0,06 g% pro muže (variace 13,0-16,0 g%) a pro ženy 12,9 + 0,07 g% (12,0- 14,0 g%), podle L. E. Yarustovskaya et al. (1969); kolísání závisí na věku a konstitučních vlastnostech těla, fyz. aktivita, strava, klima, parciální tlak kyslíku v okolním vzduchu. Koncentrace G. v krvi je relativní hodnota, závislá nejen na absolutním množství celkového G. v krvi, ale i na objemu plazmy. Zvýšení objemu plazmy při konstantním množství G. v krvi může poskytnout podhodnocené hodnoty při stanovení G. a napodobit anémii.

Pro úplnější posouzení obsahu G. slouží i nepřímé ukazatele: stanovení barevného indikátoru, průměrný obsah G. v jedné červené krvince, průměrná buněčná koncentrace G. ve vztahu k hematokritovému indexu atd.

Vyskytuje se, když těžké formy anémie, pokles koncentrace G. v krvi na určitou kritickou hodnotu - 2-3 g% a méně (hemoglobinopenie, oligochromie) - obvykle vede ke smrti, nicméně u některých typů chronické anémie dochází u jednotlivých pacientů v důsledku k rozvoji kompenzačních mechanismů, přizpůsobit se takové koncentraci.

U patol se ne vždy paralelně mění stavy, obsah G. a počet červených krvinek, což se odráží v klasifikaci anémie (rozlišují se normální, hypo- a hyperchromní formy anémie); Erytrémie a sekundární erytrocytóza jsou charakterizovány zvýšenou koncentrací G. (hyperchromemie) a současně zvýšením počtu červených krvinek.

Téměř všechna krevní glukóza se nachází uvnitř červených krvinek; část je v plazmě ve formě komplexu Hp-Hb. Volná plazmatická glukóza je normálně 0,02-2,5 mg% (podle G.V. Dervize a N.K. Byalka). Obsah volné hemolýzy v plazmě se zvyšuje u některých hemolytických anémií, které se vyskytují převážně při intravaskulární hemolýze (viz Hemoglobinémie).

Vzhledem k přítomnosti několika normálních typů hemoglobinů, jakož i výskytu některých onemocnění abnormálních hemoglobinů různého původu v krvi (viz Hemoglobinopatie) velká pozornost je určena ke stanovení kvalitativního složení hemoglobinových erytrocytů („hemoglobinový vzorec“). Detekce zvýšeného množství HbF a HbA2 G. typu je tedy obvykle charakteristická pro některé formy beta talasémie.

Zvýšení obsahu HbF bylo také zaznamenáno u jiného hematolu. nemoci ( akutní leukémie, aplastická anémie, paroxysmální noční hemoglobinurie aj.), dále s infekční hepatitidou, s asymptomatickou dědičnou perzistencí fetálního hemoglobinu a těhotenstvím. Koncentrace frakce HbA2 v krvi se zvyšuje v přítomnosti některých nestabilních plynů a intoxikací a snižuje se u anémie z nedostatku železa.

Během ontogeneze u člověka dochází ke změně různých typů normálních hemoglobinů U plodu (do 18. týdne) se zjišťuje primární neboli primitivní hemoglobin P (primitivní). jeho odrůdy jsou označeny stejně jako Hb Gower1 a Hb Gower2.

Převaha primární krvetvorby odpovídá období vitelinové krvetvorby a v následujícím období jaterní krvetvorby se syntetizuje převážně HbF.

Syntéza „dospělého“ HbA prudce zesílí v období krvetvorby kostní dřeně; obsah HbF u novorozence je až 70-90 % z celkového množství G. (zbývajících 10-30 % připadá na frakci HbA). Do konce prvního roku života se koncentrace HbF obvykle sníží na 1–2 % a odpovídajícím způsobem se zvýší obsah HbA.

Je známo, že sv. 200 abnormálních (patologických nebo neobvyklých) variant G., jejichž výskyt je způsoben různými dědičnými defekty při tvorbě globinových polypeptidových řetězců.

Objev L. Paulinga, Itana (N. A. Itano) a kol. v roce 1949 položil patol, hemoglobin S (anglicky: srpkovitá buňka) základ pro studium molekulárních chorob. Přítomnost abnormálních krvinek v červených krvinkách obvykle (ale ne vždy) vede k rozvoji syndromu dědičné hemolytické anémie (viz).

Většinu popsaných variant hemoglobinu bychom neměli považovat za patologické, ale spíše za vzácné neobvyklé formy G. S medu. poloh, hemoglobiny S, C, D, E, Bart, H, M a velká skupina(cca 60) nestabilní G. Nestabilní G. se nazývají abnormální varianty G., u kterých se v důsledku nahrazení jedné z aminokyselin molekula stává nestabilní vůči působení oxidačních činidel, zahřívání a řady dalších faktory. GM-skupiny vznikají v důsledku substitucí aminokyselin v polypeptidových řetězcích v oblasti kontaktů heme-globin, což vede nejen k nestabilitě molekuly, ale také ke zvýšené tendenci k tvorbě methemoglobinu. M-hemoglobinopatie je často příčinou dědičné methemoglobinemie (viz).

G. klasifikace byla zpočátku založena na jejich zobrazování v pořadí otevírání písmeny latinské abecedy; výjimku tvoří normální „dospělý“ G., označený písmenem A, a fetální G. (HbF). Písmeno S označuje abnormální srpkovitou anémii G. (synonymum HbB). Písmena latinské abecedy od A do S byla tedy považována za obecně uznávaná označení G. Podle toho, které bylo přijato na X International Hematol. Congress (Stockholm, 1964) G. nomenklatura se napříště nedoporučuje používat k označení nových variant zbývající písmena abecedy.

Nyní je zvykem pojmenovávat nově objevené formy G. podle místa nálezu názvem města (regionu), nemocnice nebo laboratoře, kde byl nový G. poprvé objeven, s uvedením (v závorce) jeho biochemického vzorce, umístění a charakter substituce aminokyselin v postiženém okruhu. Například Hb Koln (alpha 2 beta 2 98 val->met) znamená, že v hemoglobinu Koln došlo k nahrazení na 98. pozici jednoho z beta polypeptidových řetězců aminokyseliny valinu methioninem.

Všechny odrůdy G. se od sebe liší fyzikálními a chemickými vlastnostmi. a fyzické vlastnostmi, a některé i vlastnostmi funkčními, na kterých jsou založeny metody detekce různých variant G. v klinice. Byla objevena nová třída abnormálních plynů se změněnou afinitou ke kyslíku. G. typizace se provádí pomocí elektroforézy a řady dalších laboratorních metod (zkoušky odolnosti vůči alkáliím a tepelná denaturace, spektrofotometrie atd.).

Na základě své elektroforetické pohyblivosti se G. dělí na rychle se pohybující, pomalé a normální (mají stejnou pohyblivost jako HbA). Nahrazení aminokyselinových zbytků však nevede vždy ke změně náboje molekuly, takže některé varianty nelze detekovat pomocí elektroforézy.

Hemoglobin v soudním lékařství

G. a jeho deriváty v soudním lékařství jsou určeny ke zjištění přítomnosti krve na fyzickém důkazu nebo v jakýchkoli tekutinách při diagnostikování otravy látkami, které způsobují změny v G., k rozlišení krve plodu nebo novorozence od krve dospělého . Existují důkazy o použití dědičných znaků při zkoumání sporného otcovství, mateřství a náhrady dětí, jakož i za účelem individualizace krve na fyzických důkazech.

Imunizací zvířat lidským hemoglobinem byla získána séra precipitující hemoglobin. Pomocí těchto sér lze ve skvrně vyšetřované na G zjistit přítomnost lidské krve.

Pro stanovení přítomnosti krve ve skvrnách se používá mikrospektrální analýza a mikrokrystalické reakce. V prvním případě je hemochromogen přeměněn alkálií a redukčním činidlem na hemochromogen, který má charakteristické absorpční spektrum (viz Hemochromogen), nebo na hemochromogen působí koncentrovaná kyselina sírová, což vede k tvorbě hematoporfyrinu typické absorpční spektrum ve viditelné části spektra .

Z mikrokrystalických reakcí ke stanovení přítomnosti krve se nejčastěji používají testy založené na tvorbě krystalů hemochromogenu a hemin hydrochloridu. Chcete-li získat krystaly heminu z tkáně se skvrnou vyšetřenou na G., vezměte nit a položte ji na podložní sklíčko, přidejte několik krystalů chloridu sodného a několik kapek koncentrované kyseliny octové (Teichmannovo činidlo). Při zahřívání (za přítomnosti krve) vznikají z G. krystaly hemin hydrochloridu (Teichmannovy krystaly) - hnědé šikmé rovnoběžníky, někdy se používají reakce k získání jodoheminových krystalů z G. - malé černé krystaly ve tvaru kosočtverečné hranoly.

Deriváty G. se při některých otravách zjišťují spektroskopicky v krvi. Například při otravě oxidem uhelnatým se v krvi obětí nachází karboxyhemoglobin, při otravě látkami tvořícími methemoglobin je detekován methemoglobin.

V případech infanticidy může být nutné prokázat přítomnost krve novorozence nebo plodu na různých fyzických důkazech. Vzhledem k vysokému obsahu HbF v krvi plodu a novorozence a HbA v krvi dospělého člověka se vyznačují svými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. vlastnosti, G. novorozence (plodu) a dospělce lze snadno odlišit.

V praxi se nejčastěji používá alkalická denaturace, protože fetální žláza je odolnější vůči působení alkálií než žláza dospělá. G. změny se stanovují spektroskopicky, spektrofotometricky nebo fotometricky.

Syntéza polypeptidových řetězců probíhá pod kontrolou strukturálních a (možná) regulačních genů. Strukturní geny určují specifickou sekvenci aminokyselin polypeptidových řetězců, zatímco regulační geny určují rychlost jejich syntézy (viz Gen).

Stávajících 6 typů normálních g řetězců (Hbα, Hbβ, Hbγ, Hbδ, Hbε, Hbζ) u lidí je v tomto pořadí kódováno 6 genovými lokusy (α, β, γ, δ, ε, ζ). Předpokládá se, že pro řetězce a mohou existovat dva lokusy. Kromě toho bylo objeveno 5 různých γ-řetězců, které jsou kódovány různými lokusy. Celkově tedy člověk může mít 7 až 10 párů strukturálních genů, které řídí syntézu G.

Studium vývojových fází ukázalo, že u lidí existuje jasná a vyvážená genetická regulace syntézy různých G. V první polovině děložního života u lidí, Gl. arr. lokusy α, γ, ζ, ε-řetězce (poslední jen na krátkou dobu, v rané období embryonální život). Po narození se současně s vypnutím lokusu gama řetězce aktivují lokusy β a δ řetězce. V důsledku tohoto přepnutí je fetální hemoglobin (HbF) nahrazen dospělými hemoglobiny - HbA s malou frakcí HbA2.

Zůstávají nejasné otázky: umístění genových lokusů, které určují syntézu G. na chromozomech, jejich vazba, závislost specifické aktivace a represe strukturálních genů G. spojených s obdobími ontogeneze na působení regulačních genů, vliv humorálních faktorů (například hormonů) atd.

Syntéza globinových řetězců je konkrétním příkladem syntézy proteinů v buňce.

I když je v regulaci syntézy G. stále ještě mnoho nejasností, klíčovými mechanismy se zdají být ty, které řídí rychlost transkripce mRNA (messenger RNA) z DNA. Přesná charakterizace DNA specificky odpovědné za syntézu globinu nebyla získána. V roce 1972 se však několika laboratořím současně podařilo syntetizovat gen, který reguluje syntézu G. To bylo provedeno pomocí enzymu reverzní transkriptázy (viz Genetické inženýrství).

Hemová část molekuly hemu je syntetizována odděleně pomocí řady enzymatických reakcí, počínaje aktivním sukcinátem (sukcinátem) z Krebsova cyklu a končící komplexním protoporfyrinovým kruhem s atomem železa ve středu.

Během procesu syntézy bílkovin získávají globinové řetězce svou charakteristickou konfiguraci a hem je „vložen“ do speciální kapsy. Dále dochází ke kombinaci dokončených řetězců za vzniku tetrameru.

K syntéze specifické DNA dochází v prekurzorech erytrocytů pouze do stadia ortochromního normoblastu. V tomto období vzniká finální soubor polypeptidových řetězců globinu, ten se kombinuje s hemem a tvoří se všechny typy RNA a potřebné enzymy.

Dědičné poruchy syntézy G. se dělí do dvou velkých skupin:

1) tzv strukturální varianty nebo anomálie primární struktury hemoglobinu - „kvalitativní“ hemoglobinopatie jako Hb, S, C, D, E, M, dále onemocnění způsobená nestabilním hemoglobinem a hemoglobinopatie se zvýšenou afinitou k O 2 (viz Hemoglobinopatie),

2) stavy vznikající v důsledku zhoršené rychlosti syntézy jednoho z polypeptidových řetězců globinu - „kvantitativní“ hemoglobinopatie nebo talasémie (viz).

U strukturálních variant se může měnit stabilita a funkce molekuly G. U talasémie může být struktura globinu normální. Protože oba typy genetických defektů jsou běžné v mnoha lidských populacích, jsou často pozorováni jedinci, kteří jsou současně heterozygotní pro strukturální variantu G. a pro talasémii. Kombinace různých genů tvoří velmi složité spektrum hemoglobinopatií. Mutace mohou v některých případech ovlivnit mechanismy přepínání syntézy G., což vede např. k pokračování syntézy fetálního G. u dospělých. Tyto stavy se souhrnně nazývají dědičná perzistence fetálního hemoglobinu.

Fúzní varianty zahrnují mutanty Hb Lepore, anti-Lepore a Kenya. S největší pravděpodobností tyto strukturální abnormality G. vznikl v důsledku nestejného nehomologního meiotického křížení mezi těsně spojenými geny G. Výsledkem je, že například u Hb Lepore jsou a-řetězce normální a jiné polypeptidové řetězce obsahují část sekvence δ- a. část sekvence β-polypeptidových řetězců.

Protože se mutace mohou vyskytovat v kterémkoli z genů, které určují syntézu genů, může nastat několik situací, kdy jednotlivci budou homozygoti, heterozygoti nebo dvojití heterozygoti pro alely abnormálních genů na jednom nebo více lokusech.

Je známo více než 200 strukturálních variant G., více než 120 z nich bylo charakterizováno a v mnoha případech se podařilo spojit strukturální změnu G. s jeho anomální funkcí. Nejjednodušší mechanismus vzniku nové varianty G. v důsledku bodové mutace (náhrada jedné báze v genetickém kódu) lze demonstrovat na příkladu HbS (schéma).

Vliv substituce aminokyselin na fyzikálně-chemické. vlastnosti, stabilita a funkce molekuly G. závisí na typu aminokyseliny, která nahradila předchozí, a na její poloze v molekule. Řada mutací (ale ne všechny) výrazně mění funkci a stabilitu molekuly hemoglobinu (HbM, nestabilní hemoglobiny, hemoglobiny se změněnou afinitou k O 2) nebo její konfiguraci a řadu fyzikálně-chemických. vlastnosti (HbS a HbC).

Hemoglobiny jsou nestabilní

Nestabilní hemoglobiny jsou skupinou abnormálních hemoglobinů, které jsou zvláště citlivé na působení oxidačních činidel, tepla a řady dalších faktorů, což se vysvětluje geneticky podmíněným nahrazením některých aminokyselinových zbytků v jejich molekulách jinými; nosičství takových hemoglobinů se často projevuje jako hemoglobinopatie (viz).

V erytrocytech lidí, kteří jsou nositeli nestabilního G., tzv. Heinzova tělíska, což jsou nahromadění denaturovaných molekul nestabilních krvinek (vrozená hemolytická anémie s Heinzovými tělísky). V roce 1952 I. A. Cathie navrhl, že tato nemoc je dědičná. Frick (P. Frick), Gitzig (W. H. Hitzig) a Vetke (K. Betke) v roce 1962 poprvé na příkladu Hb Zurich dokázali, že hemolytická anémie s Heinzovými tělísky je spojena s přítomností nestabilních hemoglobinů. Carrell (R. W. Carrell) a G. Lehmann v roce 1969 navrhli nový název pro takové hemoglobinopatie – hemolytická anémie způsobená přenášením nestabilního G.

Nestabilita molekul hemu může být způsobena nahrazením aminokyselinových zbytků v kontaktu s hemem; nahrazení nepolárního aminokyselinového zbytku polárním; porušení sekundární struktury molekuly způsobené nahrazením jakéhokoli aminokyselinového zbytku prolinovým zbytkem; nahrazení aminokyselinových zbytků v oblasti α1β1- a α2β2-kontaktů, což může vést k disociaci molekuly hemoglobinu na monomery a dimery; delece (ztráta) některých aminokyselinových zbytků; prodloužení podjednotek, například dva nestabilní hemoglobiny - Hb Cranston a Hb Tak mají prodloužené beta řetězce ve srovnání s normálním hemoglobinem díky hydrofobnímu segmentu připojenému k jejich C-konci.

Klasifikace nestabilních plynů, navržená J. V. Dacie a upravená Yu N. Tokarevem a V. M. Belostotským, je založena na povaze změn v molekule, které činí plyn nestabilním.

Popsáno cca. 90 nestabilní G. a varianty s náhradou aminokyselinových zbytků v beta řetězcích molekuly G. se nacházejí přibližně 4krát častěji než s náhradou takových zbytků v alfa řetězcích.

Přenos nestabilního G. se dědí autosomálně dominantním způsobem a přenašeči jsou heterozygoti. V některých případech je výskyt nosičství nestabilního G. výsledkem spontánní mutace. Snížení stability G. vede nejen k jeho snadnému vysrážení, ale v některých případech i ke ztrátě hemu. Substituce aminokyselinových zbytků na kontaktních místech alfa a beta řetězců molekuly hemoglobinu mohou ovlivnit afinitu molekuly ke kyslíku, interakci hemů a rovnováhu mezi tetramery, dimery a monomery hemoglobinu. U lidí, kteří jsou heterozygotní pro nestabilní gen, jsou syntetizovány normální i abnormální nestabilní proteiny, které však rychle denaturují a jsou funkčně neaktivní.

Těžká hemolytická anémie je obvykle pozorována u pacientů, kteří jsou nositeli nestabilního G. s vysokým stupněm molekulární nestability.

Při nošení jiného nestabilního G. wedge jsou projevy obvykle středně závažné nebo zcela nevýrazné. V některých případech (Hb Riverdale-Bronx, Hb Zurich aj.) se nosičství nestabilního G. projevuje formou hemolytických krizí po užití některých léků (sulfonamidy, analgetika atd.) nebo vystavení infekcím. U některých pacientů, např. nosičů Hb Hammersmith, Hb Bristol, Hb Sydney atd., dochází k cyanóze kůže způsobené zvýšenou tvorbou met- a sulfhemoglobinů. Hemoglobinopatie způsobené nosičstvím nestabilního G. je třeba odlišit od hemolytických a hypochromních anémií jiné etiologie a především s deficitem železa a hemolytických anémií spojených s geneticky podmíněným deficitem enzymů pentózo-fosfátového cyklu, glykolýzy atd.

Většina lidí, kteří jsou přenašeči nestabilního G., nepotřebuje speciální léčbu. U hemolýzy je užitečná restorativní terapie. Všem nositelům nestabilního G. se doporučuje zdržet se oxidačních léků vyvolávajících hemolýzu (sulfonamidy, sulfony, analgetika atd.). Krevní transfuze jsou indikovány až při rozvoji hluboké anémie. V případě těžké hemolýzy se zvýšenou sekvestrací červených krvinek slezinou a hypersplenismem je indikována splenektomie (viz). Splenektomie u dětí (do 6 let) se však většinou neprovádí kvůli riziku rozvoje septikémie.

Metody identifikace nestabilních hemoglobinů

Studium termolability hemoglobinu je nejdůležitější test pro identifikaci jeho nestability. Navrhli jej A. G. Grimes a A. Meisler v roce 1962 a Dacey v roce 1964 a sestává z inkubace hemolyzátů zředěných 0,1 M fosfátovým nebo Tris-HCl pufrem, pH 7,4, při 50-60 °C po dobu jedné hodiny. V tomto případě se nestabilní glykosidy denaturují a vysrážejí a množství termostabilního hydroxidu zbývajícího v roztoku se stanoví spektrofotometricky při 541 nm a vypočte se pomocí vzorce:

/ * 100 = = termostabilní hemoglobin (v procentech),

kde E je hodnota extinkce při vlnové délce 541 nm.

Relativní obsah termolabilního G. je roven 100 % - množství termostabilního G. (v procentech).

Carrell a Kay (R. Kau) v roce 1972 navrhli inkubaci hemolyzátů ve směsi 17% isopropanol-Tris pufr, pH 7,4 při 37° po dobu 30 minut.

Hemolýzu erytrocytů může způsobit voda, protože použití tetrachlormethanu nebo chloroformu k tomuto účelu vede k částečné denaturaci nestabilních krvinek a zkreslení získaných dat.

Nejběžnější metodou stanovení nestabilního G. je histochemická, metoda identifikace Heinzových tělísek. V tomto případě se červené krvinky barví krystalovou violetí, methyl violeti nebo se využívá reakce s acetylfenylhydrazinem. Krev se předběžně udržuje po dobu 24 hodin při 37°. Je třeba mít na paměti, že Heinzova tělíska se mohou nacházet i u jiných hemolytických anémií, talasémie, otravy látkami tvořícími methemoglobin a u některých enzymopatií.

Elektroforetická separace hemolyzátů na papíru nebo acetátu celulózy často nedává výsledky, protože u mnoha nestabilních hemolyzátů náhrada aminokyselinových zbytků v molekule nemění elektroforetické vlastnosti molekuly. Více informativní jsou v tomto ohledu elektroforéza v polyakrylamidových a škrobových gelech (viz Elektroforéza) nebo izoelektrická fokusace.

U mnoha pacientů, kteří jsou nositeli nestabilního G., získává moč neustále nebo občas tmavou barvu v důsledku tvorby dipyrrolů, což slouží jako poměrně přesný znak přítomnosti nestabilního G. v erytrocytech.

Bibliografie: Vladimirov G. E. a Panteleeva N. S. Funkční biochemie, L., 1965;

Korzhuev P. A. Hemoglobin, M., 1964, bibliogr.; Kushakovsky M. S. Klinické formy poškození hemoglobinu, L., 1968; Perutz M. Hemoglobin Molekula, v knize: Molecules and Cells, ed. G. M. Frank, přel. z angličtiny, str. 7, M., 1966; Tumanov A.K. Základy soudně lékařského zkoumání hmotných důkazů, M., 1975, bibliogr.; Uspenskaya V.D. O místě syntézy a katabolismu haptoglobinu a jeho roli v metabolismu hemoglobinu, Vopr. Miláček. chemie, sv. 227, 1970, bibliogr.; Harris G. Základy lidské biochemické genetiky, přel. z angličtiny, str. 15, M., 1973; Sharonov Yu. a Sharonova N. A. Struktura a funkce hemoglobinu, Molecular Biol., v. 9, č. 1, str. 145, 1975, bibliogr.; Charache S. Hemoglobiny se změněnou afinitou ke kyslíku, Clin. Haemat., v. 3, str. 357, 1974, bibliogr.; Giblett E. R. Genetické markery v lidské krvi, Philadelphia, 1969; Hemoglobin a struktura a funkce červených krvinek, ed. od G. J. Brewer, N. Y.-L., 1972; HuehnsE. R. Genetická kontrola syntézy alfa-řetězce hemoglobinu, Haematologia, v. 8, str. 61, 1974, bibliogr.; Lehmann H. a. Huntsman R. G. Man's hemoglobins, Philadelphia, 1974; Perutz M. F. The croonian přednáška, 1968, Molekula hemoglobinu, Proč, roy, Soc. V., v. 173, str. 113, 1969; Perutz M. F. a. Lehmann H. Molekulární patologie lidského hemoglobinu, Nature (Londýn), v. 219, str. 902, 1968; RoughtonF. J. Některé nedávné práce o interakcích kyslíku, oxidu uhličitého a hemoglobinu, Biochem. J., v. 117, str. 801, 1970; NuteP. E. Genetická kontrola hemoglobinů, Clin. Haemat., v. 3, str. 251, 1974, bibliogr.; Van Assendelft O. W. Spektrofotometrie derivátů hemoglobinu, Assen, 1970; Weatherall D. J. Molekulární základ pro některé poruchy hemoglobinu, Brit, med. J., v. 4, str. 451, 516, 1974; Weatherall D. J. a. Clegg J. B. Molekulární základ thalasémie, Brit. J. Haemat., v. 31, suppl., str. 133, 1975; Wintro-b e M. M. Klinická hematologie, Philadelphia, 1974.

Hemoglobiny jsou nestabilní- Didkovsky N.A. et al. Hemoglobin Volga 27 (B9) alanin-> kyselina asparagová (nový abnormální hemoglobin s těžkou nestabilitou), Problémy, hematol a přetečení, krev, roč. 30, 1977, bibliogr.; Idelson L. I., Didkovsky N. A. a Ermilchenko G. V. Hemolytická anémie, M., 1975, bibliogr.; UnnH. F., Zapomeňte na B. G. a. Ranney H. M. Human hemoglobins, Philadelphia, 1977, bibliogr.; Lehmann H. a. Kynoch P. A. Varianty lidského hemoglobinu a jejich charakteristiky, Amsterdam, 1976.

A.P. Andreeva; Yu. N. Tokarev (gem. a gen.), A. K. Tumanov (soud.); Yu. N. Tokarev, V. M. Belostotsky.

Hemoglobiny jsou krevní proteiny obsahující železo složité struktury, které jsou zodpovědné za výměnu plynů a udržování stabilního metabolismu. V oběhovém systému působí hemoglobin jako jakýsi prostředník mezi tkáněmi a plícemi v procesu výměny oxidu uhličitého a kyslíku.

Přípustná hladina hemoglobinu se mění s věkem, ale jsou možné mírné odchylky v normálních hodnotách. Nerovnováha vede k rozvoji vážná onemocnění a některé z nich mají povahu nevratného patologického procesu.

Odchylka od normy tohoto proteinu bude v každém případě doprovázena odpovídajícím klinický obraz Proto, pokud máte nějaké další příznaky, měli byste okamžitě vyhledat lékařskou pomoc, spíše než provádět léčbu sami. Účinnou léčbu lze určit až po provedení krevního testu na hemoglobin.

Funkce

Funkcí hemoglobinu je zajistit dýchací proces v těle, který se provádí ve třech fázích:

• buněčné dýchání - buňky jsou nasyceny kyslíkem;
• vnější dýchání - kyslík vstupuje do plic a tělo uvolňuje oxid uhličitý;
• vnitřní dýchání - v plicích kyslík zachycuje hemoglobin, ty se přeměňují na oxyhemoglobin a rozvádějí se do všech buněk.

To je důvod, proč nerovnováha tohoto proteinu může vést k extrémně negativním důsledkům a v některých případech dokonce ke smrti.

Druhy

Lidská krev obsahuje odlišné typy hemoglobin:

• fetální nebo fetální - tento typ proteinu se nachází v krvi novorozence a do pátého měsíce života dítěte klesá na 1% celkového množství hemoglobinu v těle;
• oxyhemoglobin – nachází se v buňkách arteriální krve a je spojen s molekulami kyslíku;
• karboxyhemoglobin – nachází se v žilní krvi a je spojen s molekulami oxidu uhličitého, se kterými je transportován do plic;
• glykovaný – sloučenina bílkoviny a glukózy, která cirkuluje v krvi. Tento typ proteinu je detekován v testech na cukr;
• methemoglobin - spojený s chemikáliemi, jeho růst v krvi může naznačovat otravu těla;
• sulfhemoglobin - tato molekula hemoglobinu se objevuje v krvi pouze při užívání některých léků. Přípustná hladina hemoglobinu tohoto typu není vyšší než 10%.

Typy hemoglobinu, stejně jako stanovení jeho množství v krvi, se zjišťují pouze pomocí laboratorní diagnostiky.

Normy

Vzorec hemoglobinu implikuje neoddělitelné spojení s počtem červených krvinek, na základě kterých jsou sestavovány normální ukazatele. Průměrný optimální indikátor hladina tohoto proteinu pro dospělého:

• u mužů – 125-145 g/l;
• hemoglobin u žen je 115-135 g/l.

Kromě toho se také používá barevný index k určení normy tohoto proteinu v krvi. Optimální stupeň nasycení je 0,8-1,1. Kromě toho je stupeň nasycení každé červené krvinky hemoglobinem stanoven samostatně, průměrná norma je 28-32 piktogramů.

Porušení ve struktuře

Struktura hemoglobinu je nestabilní a jakákoliv porucha, která se v ní vyskytuje, vede k rozvoji určitých patologických procesů. V důsledku vlivu určitých etiologické faktory může nastat:

• tvorba abnormálních forem bílkovin - na tento moment Pouze 300 forem bylo klinicky stanoveno;
• vznik stabilní, pro kyslík nepropustné sloučeniny, karbohemoglobinu, při otravě oxidem uhličitým;
• zahušťování krve;
• pokles hemoglobinu, což vede k rozvoji určitého stupně anémie.

Zvýšení bílkovin je možné v důsledku následujících etiologických faktorů:

• patologické zvýšení počtu červených krvinek během onkologických procesů;
• zvýšená viskozita krve;
• srdeční vady;
• popáleniny;
• střevní obstrukce;
• plicní srdeční selhání.

Současně je třeba poznamenat, že mezi obyvateli hor je hemoglobin v krvi neustále zvýšený, což je normální fyziologický ukazatel. Také normy tohoto proteinu jsou přeceňovány u lidí, kteří tráví dlouhou dobu na čerstvém vzduchu - piloti, horolezci, vysokohorští pracovníci.

Pokles hemoglobinu v krvi může být způsoben následující faktory dopady:

• transfuze velkého množství plazmy;
• akutní ztráta krve;
• chronické mikrokrvácení: s hemoroidy, gingiválním a děložním krvácením;
• hemolýza, která vede ke zničení červených krvinek;
• nedostatek železa a vitaminu B12;
• při patologických procesech v kostní dřeni.

Pokles nebo zvýšení této bílkoviny může být navíc způsobeno nesprávnou výživou – pokud má tělo nedostatečné nebo naopak nadměrné množství některých produktů s odpovídajícím chemickým složením.

Možný klinický obraz

Při nízké hladině hemoglobinu mohou být přítomny následující příznaky:

• rychlá únavnost;
• suchá kůže a sliznice;
• slabost, celková nevolnost;
• časté závratě;
• opožděný duševní a fyzický vývoj u dětí;
• zvýšená náchylnost k infekčním chorobám;
• narušení spánkového cyklu;
• špatná chuť k jídlu nebo její nedostatek.

Je třeba poznamenat, že snížená hladina veverka je pro děti nejnebezpečnější, protože vede k opoždění vývoje.

Zvýšená hladina tohoto proteinu v těle negativně ovlivňuje i lidské zdraví, což se projeví následujícím klinickým obrazem:

• žloutenka kůže a sliznice, jazyk;
• bledá kůže;
• podváha;
• zvětšení jater;
• rostoucí slabost;
• pigmentace na dlaních a v oblasti starých jizev.

První i druhý může vést k extrémně negativním důsledkům.

Provádění analýzy

Odběr krve k určení počtu červených krvinek obsažených v hemoglobinu, stejně jako další laboratorní údaje, se provádí podle pokynů lékaře. Test hemoglobinu se provádí ráno na lačný žaludek. Také den před darováním krve se musíte vzdát alkoholu a léků, které ovlivňují hematopoetický systém. Krev se odebírá z prstu. Seznam metod zahrnuje následující:

• kolorimetrie;
• měření plynu;
• stanovení železa.

Správně interpretovat toto nebo toto označení může pouze kvalifikovaný odborník. Po obdržení výsledků testů byste je proto měli vzít svému lékaři - určí hladinu hemoglobinu a předepíše další terapeutická opatření.

Globus - ball) je složitá molekula proteinu uvnitř červených krvinek - erytrocytů (u lidí a obratlovců). Hemoglobin tvoří přibližně 98 % hmotnosti všech bílkovin červených krvinek. Hemoglobin se díky své struktuře podílí na přenosu kyslíku z plic do tkání a oxidu uhelnatého zpět.

Struktura hemoglobinu
Hemoglobin se skládá ze dvou globinových řetězců typu alfa a dvou řetězců druhého typu (beta, gama nebo sigma), spojených se čtyřmi molekulami hemu, který obsahuje železo. Struktura hemoglobinu je psána písmeny řecké abecedy: α2γ2.

Výměna hemoglobinu
Hemoglobin je tvořen červenými krvinkami v červené kostní dřeni a cirkuluje s buňkami po celý jejich život – 120 dní. Když jsou staré buňky odstraněny slezinou, složky hemoglobinu jsou odstraněny z těla nebo uvolněny zpět do krevního řečiště, aby byly začleněny do nových buněk.

Typy hemoglobinu
NA normální typy hemoglobin zahrnuje hemoglobin A nebo HbA (z dospělého - dospělý), mající strukturu α2β2, HbA2 (minorální dospělý hemoglobin, mající strukturu α2σ2 a fetální hemoglobin (HbF, α2γ2. Hemoglobin F - fetální hemoglobin. K úplné náhradě dospělým hemoglobinem dojde do 4. -6 měsíců (hladina fetálního hemoglobinu v tomto věku je menší než 1 %) Fetální hemoglobin se tvoří 2 týdny po oplodnění, později, po vytvoření fetálních jater, je nahrazen fetálním hemoglobinem.

Existuje více než 300 abnormálních hemoglobinů, jsou pojmenovány podle místa nálezu.

Funkce hemoglobinu

Hlavní funkcí hemoglobinu je dodávat kyslík z plic do tkání a oxid uhličitý zpět.

Formy hemoglobinu

• Oxyhemoglobin- kombinace hemoglobinu s kyslíkem. Oxyhemoglobin převládá v arteriální krvi jdoucí z plic do tkání. Díky obsahu oxyhemoglobinu má arteriální krev šarlatovou barvu.
• Snížený hemoglobin popř deoxyhemoglobin(HbH) - hemoglobin, který dodává kyslík tkáním
• Karboxyhemoglobin- kombinace hemoglobinu s oxidem uhličitým. Nachází se v žilní krvi a dodává jí tmavě třešňovou barvu.

Jak se to stane? Proč hemoglobin přijímá kyslík v plicích a uvolňuje kyslík ve tkáních?

Bohrův efekt

Účinek popsal dánský fyziolog Christian Bohr http://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Bohr (otec slavného fyzika Nielse Bohra).
Christian Bohr uvedl, že s větší kyselostí (více nízká hodnota pH např. v tkáních) se hemoglobin bude méně vázat s kyslíkem, což umožní jeho uvolnění.

V plicích se v podmínkách přebytku kyslíku slučuje s hemoglobinem červených krvinek. Červené krvinky přenášejí kyslík krevním řečištěm do všech orgánů a tkání. Oxidační reakce probíhají v tkáních těla za účasti příchozího kyslíku. V důsledku těchto reakcí vznikají produkty rozkladu, včetně oxidu uhličitého. Oxid uhličitý z tkání se přenáší do červených krvinek, díky čemuž klesá afinita ke kyslíku, kyslík se uvolňuje do tkání.

Bohrův efekt má velký význam pro fungování organismu. Pokud totiž buňky intenzivně pracují a uvolňují více CO2, mohou jim červené krvinky dodávat více kyslíku, čímž se zabrání „hladovění“ kyslíkem. Proto mohou tyto buňky pokračovat v práci vysokou rychlostí.

Jaká je normální hladina hemoglobinu?

Každý mililitr krve obsahuje asi 150 mg hemoglobinu! Hladiny hemoglobinu se mění s věkem a závisí na pohlaví. Hemoglobin u novorozenců je tedy výrazně vyšší než u dospělých a u mužů je vyšší než u žen.

Co dalšího ovlivňuje hladinu hemoglobinu?

Hladinu hemoglobinu ovlivňují také některé další stavy, jako je vystavení nadmořské výšce, kouření a těhotenství.

Nemoci spojené se změnami v množství nebo struktuře hemoglobinu

• Zvýšení hladiny hemoglobinu je pozorováno při erytrocytóze a dehydrataci.
• Snížení hladiny hemoglobinu je pozorováno u různých anémií.
• Při otravě oxidem uhelnatým vzniká karbhemoglobin (nezaměňovat s karboxyhemoglobinem!), který nedokáže vázat kyslík.
• Pod vlivem určitých látek vzniká methemoglobin.
• Změna ve struktuře hemoglobinu se nazývá hemoglobinopatie. Nejznámější a nejběžnější onemocnění této skupiny jsou srpkovitá anémie, beta talasémie a perzistence fetálního hemoglobinu. Viz hemoglobinopatie na webu Světové zdravotnické organizace http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs308/ru/index.html

Věděl jsi?

Další články v této sekci

Běžný infekční agens dýchací trakt(faryngitida, sinusitida, otitida, bronchitida a pneumonie). Testy protilátek se používají k diagnostice infekce...

Mycoplasma pneumoniae je původcem lidských zápalů plic, akutních respiračních infekcí (ARI), onemocnění horních cest dýchacích (faryngitida, bronchitida) a také některých nerespiračních onemocnění.

Azoospermie – nepřítomnost spermií v ejakulátu

Jednobuněčné mikroorganismy, z nichž některé mohou způsobit onemocnění.

Mycoplasma pneumoniae (mycoplasma pneumoniae), Chlamydohpila pneumoniae (chlamydophila pneumoniae, dříve nazývaná Chlamydia pneumoniae)

•