Hemogram

Hemogram(Darah haima Greek + tatabahasa tatabahasa) – ujian darah klinikal. Termasuk data tentang bilangan semua sel darah, ciri morfologinya, ESR, kandungan hemoglobin, indeks warna, nombor hematokrit, nisbah pelbagai jenis leukosit, dsb.

Darah untuk penyelidikan diambil 1 jam selepas tusukan paru-paru dari jari (cuping telinga atau tumit pada bayi baru lahir dan kanak-kanak kecil). Tapak tusukan dirawat dengan kapas yang dibasahkan dengan 70% etil alkohol. Kulit dicucuk dengan tombak scarifier pakai buang standard. Darah harus mengalir dengan bebas. Anda boleh menggunakan darah yang diambil dari vena.

Dengan penebalan darah, kepekatan hemoglobin boleh meningkat dengan peningkatan jumlah plasma darah, penurunan mungkin berlaku.

Penentuan bilangan sel darah dijalankan di ruang pengiraan Goryaev. Ketinggian ruang, kawasan grid dan bahagiannya, dan pencairan darah yang diambil untuk ujian memungkinkan untuk menentukan bilangan unsur yang terbentuk dalam jumlah darah tertentu. Kamera Goryaev boleh digantikan dengan kaunter automatik. Prinsip operasinya adalah berdasarkan kekonduksian elektrik yang berbeza bagi zarah terampai dalam cecair.

Bilangan normal sel darah merah dalam 1 liter darah

	4.0–5.0×10 12
	3.7–4.7×10 12

Penurunan bilangan sel darah merah (erythrocytopenia) adalah ciri anemia: peningkatan diperhatikan dengan hipoksia, kecacatan jantung kongenital, kegagalan kardiovaskular, erythremia, dll.

Bilangan platelet dikira menggunakan pelbagai kaedah (dalam smear darah, di ruang Goryaev, menggunakan kaunter automatik). Pada orang dewasa, kiraan platelet adalah 180.0–320.0×10 9 /l. Peningkatan bilangan platelet diperhatikan dalam neoplasma malignan, leukemia myeloid kronik, osteomyelofibrosis, dll. Kandungan yang dikurangkan kiraan platelet boleh menjadi gejala pelbagai penyakit, seperti thrombocytopenic purpura. Trombositopenia imun berlaku paling kerap dalam amalan klinikal. Bilangan retikulosit dikira dalam smear darah atau dalam ruang Goryaev. Pada orang dewasa, kandungan mereka adalah 2–10 ‰.

Kiraan sel darah putih normal pada orang dewasa berkisar dari 4,0 sebelum ini 9.0×10 9 /l. Pada kanak-kanak ia lebih besar sedikit. Kiraan leukosit lebih rendah 4.0×10 9 /l ditetapkan dengan istilah "leukopenia", lebih 10.0×10 9 /l- istilah "leukositosis". Bilangan leukosit dalam orang yang sihat tidak tetap dan boleh berubah-ubah dengan ketara pada siang hari (bioritma sirkadian). Amplitud turun naik bergantung pada umur, jantina, ciri perlembagaan, keadaan hidup, aktiviti fizikal, dan lain-lain. Perkembangan leukopenia disebabkan oleh beberapa mekanisme, contohnya, penurunan dalam pengeluaran leukosit oleh sumsum tulang, yang berlaku dalam hipoplastik. dan anemia kekurangan zat besi. Leukositosis biasanya dikaitkan dengan peningkatan bilangan neutrofil, lebih kerap disebabkan oleh peningkatan dalam pengeluaran leukosit atau pengagihan semula mereka ke dalam katil vaskular; diperhatikan dalam banyak keadaan badan, contohnya, dengan tekanan emosi atau fizikal, dengan beberapa penyakit berjangkit, mabuk, dll. Biasanya, leukosit dalam darah orang dewasa diwakili pelbagai bentuk, yang diagihkan dalam sediaan berwarna dalam nisbah berikut:

Menentukan hubungan kuantitatif antara bentuk individu leukosit (formula leukosit) adalah kepentingan klinikal. Pergeseran yang dipanggil dalam formula leukosit ke kiri paling kerap diperhatikan. Ia dicirikan oleh rupa bentuk leukosit yang tidak matang (sel band, metamyelocytes, myelocytes, letupan, dll.). Diperhatikan apabila proses keradangan pelbagai etiologi, leukemia.

Gambar morfologi unsur-unsur yang terbentuk diperiksa dalam smear darah bernoda di bawah mikroskop. Terdapat beberapa cara untuk mengotorkan calitan darah, berdasarkan pertalian kimia unsur sel dengan pewarna aniline tertentu. Oleh itu, rangkuman sitoplasma diwarnai secara metachromatically dengan pewarna organik biru dalam warna ungu terang (azurophilia). Dalam smear darah yang bernoda, saiz leukosit, limfosit, eritrosit (mikrosit, makrosit dan megalosit), bentuk, warna, sebagai contoh, ketepuan eritrosit dengan hemoglobin (penunjuk warna), warna sitoplasma leukosit, limfosit , ditentukan. Indeks warna yang rendah menunjukkan hipokromia; ia diperhatikan dalam anemia yang disebabkan oleh kekurangan zat besi dalam eritrosit atau tidak digunakan untuk sintesis hemoglobin. Indeks warna yang tinggi menunjukkan hiperkromia dalam anemia yang disebabkan oleh kekurangan vitamin DALAM 12 dan (atau) asid folik, hemolisis.

Kadar pemendapan erythrocyte (ESR) ditentukan oleh kaedah Panchenkov, yang berdasarkan sifat sel darah merah untuk mendap apabila darah tidak terkoagulasi diletakkan dalam pipet menegak. ESR bergantung kepada bilangan sel darah merah dan saiznya. Isipadu dan keupayaan untuk membentuk aglomerat, pada suhu ambien, jumlah protein plasma darah dan nisbah pecahannya. Peningkatan ESR boleh berlaku semasa proses berjangkit, imunopatologi, keradangan, nekrotik dan tumor. Peningkatan terbesar dalam ESR diperhatikan semasa sintesis protein patologi, yang tipikal untuk myeloma, makroglobulinemia Waldenström, penyakit rantai ringan dan berat, serta hiperfibrinogenemia. Perlu diingat bahawa penurunan kandungan fibrinogen dalam darah boleh mengimbangi perubahan dalam nisbah albumin dan globulin, akibatnya ESR kekal normal atau perlahan. Dalam penyakit berjangkit akut (contohnya, influenza, sakit tekak), ESR tertinggi adalah mungkin semasa tempoh penurunan suhu badan, dengan perkembangan terbalik prosesnya. ESR perlahan adalah kurang biasa, contohnya dengan erythremia, erythrocytosis sekunder, peningkatan kepekatan asid hempedu dan pigmen hempedu dalam darah, hemolisis, pendarahan, dll.

Nombor hematokrit - nisbah isipadu unsur-unsur darah dan plasma yang terbentuk - memberikan gambaran tentang jumlah isipadu sel darah merah.

Nombor hematokrit biasa

Ia ditentukan menggunakan hematokrit, iaitu dua kapilari bergraduat kaca pendek dalam muncung khas. Nombor hematokrit bergantung kepada jumlah sel darah merah dalam aliran darah, kelikatan darah, kelajuan aliran darah dan faktor lain. Ia meningkat dengan dehidrasi, tirotoksikosis, diabetes mellitus, halangan usus, kehamilan, dan lain-lain. Nombor hematokrit yang rendah diperhatikan dengan pendarahan, kegagalan jantung dan buah pinggang, berpuasa, dan sepsis.

Penunjuk hemogram biasanya membenarkan seseorang menavigasi keanehan proses patologi. Oleh itu, leukositosis neutrofilik sedikit mungkin dengan penyakit berjangkit ringan dan proses purulen; keterukan ditunjukkan oleh hiperleukositosis neutrofilik. Hemogram ini digunakan untuk memantau kesan ubat-ubatan tertentu. Oleh itu, penentuan tetap kandungan hemoglobin eritrosit adalah perlu untuk mewujudkan rejimen untuk mengambil suplemen zat besi pada pesakit dengan anemia kekurangan zat besi, dan bilangan leukosit dan platelet dalam rawatan leukemia dengan ubat sitostatik.

Struktur dan fungsi hemoglobin

Hemoglobin– komponen utama eritrosit dan pigmen pernafasan utama, memastikan pemindahan oksigen ( TENTANG 2 ) dari paru-paru ke tisu dan karbon dioksida ( CO 2 ) daripada tisu ke paru-paru. Di samping itu, ia memainkan peranan penting dalam mengekalkan keseimbangan asid-bes darah. Dianggarkan bahawa satu sel darah merah mengandungi ~340,000,000 molekul hemoglobin, setiap satunya terdiri daripada kira-kira 103 atom. Secara purata, darah manusia mengandungi ~750 g hemoglobin.

Hemoglobin ialah protein kompleks yang tergolong dalam kumpulan hemoprotein, komponen proteinnya diwakili oleh globin, dan komponen bukan protein oleh empat sebatian porfirin besi yang serupa yang dipanggil hemes. Atom besi (II) yang terletak di tengah heme memberikan darah ciri warna merahnya ( lihat rajah. 1). Sifat paling ciri hemoglobin ialah penambahan gas yang boleh diterbalikkan TENTANG 2 , CO 2 dan sebagainya.

nasi. 1. Struktur hemoglobin

Telah didapati bahawa heme memperoleh keupayaan untuk mengangkut TENTANG 2 hanya jika ia dikelilingi dan dilindungi oleh protein tertentu - globin (heme itu sendiri tidak mengikat oksigen). Biasanya apabila menyambung TENTANG 2 dengan besi ( Fe) satu atau lebih elektron dipindahkan secara tidak boleh balik daripada atom Fe kepada atom TENTANG 2 . Dengan kata lain, tindak balas kimia berlaku. Telah terbukti secara eksperimen bahawa mioglobin dan hemoglobin mempunyai keupayaan unik untuk mengikat secara berbalik O 2 tanpa pengoksidaan heme Fe 2+ dalam Fe 3+ .

Oleh itu, proses respirasi, yang pada pandangan pertama kelihatan begitu mudah, sebenarnya dijalankan melalui interaksi pelbagai jenis atom dalam molekul gergasi dengan kerumitan yang melampau.

Dalam darah, hemoglobin wujud dalam sekurang-kurangnya empat bentuk: oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin, carboxyhemoglobin, dan methemoglobin. Dalam eritrosit, bentuk molekul hemoglobin mampu bertukar-tukar nisbahnya ditentukan oleh ciri-ciri individu organisma.

Seperti mana-mana protein lain, hemoglobin mempunyai set ciri tertentu yang mana ia boleh dibezakan daripada bahan protein dan bukan protein lain dalam larutan. Ciri-ciri tersebut termasuk berat molekul, komposisi asid amino, cas elektrik, dan sifat kimia.

Dalam amalan, sifat elektrolit hemoglobin paling kerap digunakan (kaedah konduktif kajiannya berdasarkan ini) dan keupayaan heme untuk melekatkan pelbagai kumpulan kimia yang membawa kepada perubahan valensi. Fe dan pewarna larutan (kaedah kalorimetrik). Walau bagaimanapun, banyak kajian telah menunjukkan bahawa hasil kaedah konduktif untuk menentukan hemoglobin bergantung pada komposisi elektrolit darah, yang menjadikannya sukar untuk menggunakan kajian sedemikian dalam perubatan kecemasan.

Struktur dan fungsi sumsum tulang

Sumsum tulang(medulla ossium) ialah organ pusat hematopoiesis, terletak dalam bahan span tulang dan rongga sumsum tulang. Ia juga melaksanakan fungsi perlindungan biologi badan dan pembentukan tulang.

Pada manusia, sumsum tulang (BM) mula-mula muncul pada bulan ke-2 embriogenesis di klavikula, pada bulan ke-3 - di tulang belikat, rusuk, sternum, vertebra, dll. Pada bulan ke-5 embriogenesis, sumsum tulang berfungsi sebagai organ hematopoietik utama, menyediakan hematopoiesis sumsum tulang yang berbeza dengan unsur-unsur siri granulositik, eritrosit dan megacarciocytic.

Dalam tubuh manusia dewasa, perbezaan dibuat antara BM merah, diwakili oleh tisu hematopoietik aktif, dan kuning, yang terdiri daripada sel lemak. CM merah mengisi ruang antara trabekula tulang bahan span tulang rata dan epifisis tulang panjang. Ia mempunyai warna merah gelap dan konsistensi separa cecair, terdiri daripada stroma dan sel-sel tisu hematopoietik. Stroma dibentuk oleh tisu retikular, ia diwakili oleh fibroblas dan sel endothelial; mengandungi sejumlah besar saluran darah, terutamanya kapilari sinusoidal berdinding nipis lebar. Stroma mengambil bahagian dalam perkembangan dan fungsi tulang. Dalam ruang antara struktur stroma terdapat sel-sel yang terlibat dalam proses hematopoiesis: sel stem, sel progenitor, erythroblasts, myeloblasts, monoblasts, megakaryoblasts, promyelocytes, myelocytes, metamyelocytes, megakaryocytes, makrofaj dan sel darah matang.

Membentuk sel darah dalam BM merah tersusun dalam bentuk pulau. Dalam kes ini, erythroblast mengelilingi makrofaj, yang mengandungi besi, yang diperlukan untuk pembinaan bahagian hemin hemoglobin. Semasa proses pematangan, leukosit berbutir (granulosit) dimendapkan dalam BM merah, jadi kandungannya adalah 3 kali lebih tinggi daripada erythrokaryocytes. Megakariosit berkait rapat dengan kapilari sinusoidal; sebahagian daripada sitoplasma mereka menembusi lumen saluran darah. Serpihan sitoplasma yang dipisahkan dalam bentuk platelet masuk ke dalam aliran darah. Membentuk limfosit dengan ketat mengelilingi saluran darah. Prekursor limfosit dan limfosit B berkembang dalam sumsum tulang merah. Biasanya, hanya sel darah matang yang menembusi dinding saluran darah sumsum tulang, jadi penampilan bentuk yang tidak matang dalam aliran darah menunjukkan perubahan dalam fungsi atau kerosakan pada penghalang sumsum tulang. CM menduduki salah satu tempat pertama dalam badan dari segi sifat pembiakannya. Secara purata, seseorang menghasilkan:

Pada zaman kanak-kanak (selepas 4 tahun), BM merah secara beransur-ansur digantikan oleh sel lemak. Pada usia 25 tahun, diaphyses tulang tiub sepenuhnya dipenuhi dengan sumsum kuning dalam tulang rata, ia menduduki kira-kira 50% daripada jumlah sumsum tulang. CM kuning biasanya tidak melakukan fungsi hematopoietik, tetapi dengan kehilangan darah yang besar, fokus hematopoiesis muncul di dalamnya. Dengan usia, isipadu dan jisim BM berubah. Jika pada bayi baru lahir ia menyumbang kira-kira 1.4% daripada berat badan, maka pada orang dewasa ia adalah 4.6%.

Sumsum tulang juga terlibat dalam pemusnahan sel darah merah, penggunaan semula besi, sintesis hemoglobin, dan berfungsi sebagai tapak untuk pengumpulan lipid simpanan. Oleh kerana ia mengandungi limfosit dan fagosit mononuklear, ia mengambil bahagian dalam tindak balas imun.

Aktiviti CM sebagai sistem kawal selia sendiri dikawal oleh prinsip maklum balas (nombor sel matang darah mempengaruhi keamatan pembentukannya). Peraturan ini dipastikan oleh satu set kompleks pengaruh antara sel dan humoral (poetin, limfokin dan monokin). Diandaikan bahawa faktor utama yang mengawal homeostasis selular ialah bilangan sel darah. Biasanya, apabila sel semakin tua, ia dikeluarkan dan yang lain mengambil tempatnya. Dalam keadaan yang melampau (contohnya, pendarahan, hemolisis), kepekatan sel berubah dan maklum balas dicetuskan; pada masa hadapan, proses bergantung kepada kestabilan dinamik sistem dan kekuatan pengaruh faktor berbahaya.

Di bawah pengaruh faktor endogen dan eksogen, fungsi hematopoietik BM terganggu. Selalunya, perubahan patologi yang berlaku dalam BM, terutamanya pada permulaan penyakit, tidak menjejaskan penunjuk yang mencirikan keadaan darah. Pengurangan dalam bilangan unsur selular BM (hipoplasia) atau peningkatan (hiperplasia) adalah mungkin. Dengan hipoplasia BM, bilangan myelokaryocytes berkurangan, sitopenia diperhatikan, dan selalunya tisu adiposa mendominasi tisu mieloid. Hipoplasia hematopoiesis boleh menjadi penyakit bebas (contohnya, anemia aplastik). Dalam kes yang jarang berlaku, ia mengiringi penyakit seperti hepatitis kronik, neoplasma malignan, dan berlaku dalam beberapa bentuk myelofibrosis, penyakit marmar, dan penyakit autoimun. Dalam sesetengah penyakit, bilangan sel satu siri, contohnya merah (separa aplasia sel merah), atau sel siri granulositik (agranulositosis), berkurangan. Dalam beberapa keadaan patologi, sebagai tambahan kepada hipoplasia hematopoiesis, hematopoiesis yang tidak berkesan adalah mungkin, yang dicirikan oleh kematangan terjejas dan pembebasan sel hematopoietik ke dalam darah dan kematian intramedullary mereka.

Hiperplasia CM berlaku dalam pelbagai leukemia. Oleh itu, dalam leukemia akut, sel tidak matang (letupan) muncul; dalam leukemia kronik, bilangan sel matang secara morfologi meningkat, contohnya, limfosit dalam leukemia limfositik, eritrosit dalam erythremia, granulosit dalam leukemia myeloid kronik. Hiperplasia sel eritrosit juga merupakan ciri anemia hemolitik,DALAM 12 -anemia kekurangan.

Hemoglobin- molekul yang terdiri daripada protein globin (rantai 2a- dan 2β) dan 4 kumpulan pigmen (heme), yang mampu mengikat oksigen molekul secara terbalik. Satu sel darah merah mengandungi purata 400 juta molekul hemoglobin. Hemoglobin yang terikat kepada oksigen dipanggil oksiheluglobin(memberi darah warna merah terang). Proses pengikatannya dengan oksigen dipanggil pengoksigenan, dan kembalinya kepada oke dan hemoglobin - penyahoksigenan. Hemoglobin tidak terikat kepada oksigen dipanggil deoksiheluglobin. Hemoglobin mampu mengikat karbon dioksida (carbaminghemoglobin) dan karbon monoksida (carboxyhemoglobin). Di samping itu, NO, berinteraksi dengan protein ini, membentuk pelbagai bentuk NO: methemoglobin, nitrosilhemoglobin(HbFe 2+ NO) dan S-nitrosohemoglobin(SNO-Hb), yang memainkan peranan sejenis pengawal selia alosterik aktiviti berfungsi hemoglobin.

Norma dan fungsi hemoglobin

Jumlah hemoglobin pada lelaki ialah 130-160 g / l, pada wanita - 120-140 g / l. Pengangkutan oksigen dan karbon dioksida adalah fungsi hemoglobin. Hemoglobin adalah kompleks sebatian kimia, yang terdiri daripada protein globin dan empat molekul heme.

nasi. Tahap hemoglobin normal pada lelaki dan wanita

Fungsi utama adalah kerana kehadiran dalam komposisi mereka protein kromoprotein khas - hemoglobin. Berat molekul hemoglobin manusia ialah 68,800 Hemoglobin ialah enzim pernafasan yang terdapat dalam sel darah merah dan bukan dalam plasma kerana:

• memberikan penurunan kelikatan darah (melarutkan jumlah hemoglobin yang sama dalam plasma akan meningkatkan kelikatan darah beberapa kali dan menghalang kerja jantung dan peredaran darah);
• mengurangkan tekanan onkotik plasma, mencegah dehidrasi tisu;
• menghalang badan daripada kehilangan hemoglobin kerana penapisannya dalam glomeruli buah pinggang dan perkumuhan dalam air kencing.

Tujuan utama hemoglobin- pengangkutan oksigen dan karbon dioksida. Di samping itu, hemoglobin mempunyai sifat penimbal, serta keupayaan untuk mengikat bahan toksik.

nasi. Interaksi hemoglobin dengan oksigen. k ialah pemalar kadar tindak balas

Hemoglobin terdiri daripada bahagian protein (globin) dan bahagian besi bukan protein (heme). Terdapat empat molekul heme setiap molekul globin. Besi, yang merupakan sebahagian daripada heme, mampu melekat dan membebaskan oksigen. Dalam kes ini, valensi besi tidak berubah, i.e. ia kekal divalen. Besi adalah sebahagian daripada semua enzim pernafasan.

Dalam darah orang yang sihat, kandungan hemoglobin adalah 120-165 g/l (120-150 g/l untuk wanita, 130-160 g/l untuk lelaki).

Biasanya, hemoglobin terkandung dalam bentuk tiga sebatian fisiologi: terkurang, oksihemoglobin dan karboksihemoglobin. Hemoglobin, yang telah menambah oksigen, bertukar menjadi oksihemoglobin -НbО2,. Ini adalah sebatian merah terang yang menentukan warna darah arteri. Satu gram hemoglobin mampu melekatkan 1.34 ml oksigen.

Oksihemoglobin yang telah melepaskan oksigen dipanggil hemoglobin berkurangan (Hb). Ia terdapat dalam darah vena, yang mempunyai warna ceri gelap. Di samping itu, darah vena mengandungi sebatian hemoglobin dengan karbon dioksida - karbohemoglobin(HbCO 2), yang mengangkut karbon dioksida dari tisu ke paru-paru.

Hemoglobin mempunyai keupayaan untuk membentuk sebatian patologi. Salah satunya ialah karboksihemoglobin - sambungan hemoglobin dengan karbon monoksida(HbCO). Afiniti hemoglobin besi untuk karbon monoksida melebihi afiniti untuk oksigen, jadi walaupun 0.1% karbon monoksida di udara membawa kepada penukaran 80% hemoglobin kepada carboxyhemoglobin, yang tidak dapat melekatkan oksigen, yang mengancam nyawa. Keracunan karbon monoksida ringan adalah proses yang boleh diterbalikkan. Apabila anda menghirup udara segar, karbon monoksida dibebaskan. Penyedutan oksigen tulen meningkatkan kadar pecahan HbCO sebanyak 20 kali ganda.

Jadual. Ciri-ciri hemoglobin

Methemoglobin(MetHb) juga merupakan sebatian patologi, ia adalah hemoglobin teroksida, di mana, di bawah pengaruh agen pengoksidaan yang kuat (ferracyanide, kalium permanganat, hidrogen peroksida, aniline, dll.), besi heme ditukar daripada divalen kepada trivalen. Apabila sejumlah besar methemoglobin terkumpul dalam darah, pengangkutan oksigen oleh tisu terganggu dan kematian boleh berlaku.

Miokardium mengandungi hemoglobin otot, dipanggil mioglobin. Bahagian bukan proteinnya serupa dengan hemoglobin darah, dan bahagian protein - globin - mempunyai berat molekul yang lebih rendah. Mioglobin manusia mengikat 14% jumlah nombor oksigen dalam badan. Harta ini memainkan peranan penting dalam membekalkan otot yang bekerja. Apabila otot mengecut, kapilari darahnya dimampatkan dan aliran darah berkurangan atau terhenti. Walau bagaimanapun, disebabkan kehadiran oksigen yang terikat kepada mioglobin, bekalan oksigen kepada gentian otot dikekalkan untuk beberapa lama.

HEMOGLOBIN, Hb (haemoglobinum; bahasa Yunani darah haima + lat. globus ball), ialah hemoprotein, protein kompleks kepunyaan kromoprotein yang mengandungi heme; menjalankan pemindahan oksigen dari paru-paru ke tisu dan terlibat dalam pemindahan karbon dioksida dari tisu ke organ pernafasan. Hemoglobin ditemui dalam sel darah merah semua vertebrata dan beberapa haiwan invertebrata (cacing, moluska, arthropoda, echinoderms), serta dalam nodul akar sesetengah kekacang. Mol. berat (jisim) hemoglobin eritrosit manusia ialah 64,458; Satu eritrosit mengandungi lebih kurang. 400 juta molekul hemoglobin. Hemoglobin sangat larut dalam air, tidak larut dalam alkohol, kloroform, eter, dan mengkristal dengan baik (bentuk kristal Hemoglobin berbeza dari haiwan ke haiwan).

Hemoglobin mengandungi protein ringkas - globin dan kumpulan prostetik (bukan protein) yang mengandungi besi - heme (masing-masing 96 dan 4% mengikut berat molekul). Pada pH di bawah 2.0, molekul hemoglobin dibahagikan kepada heme dan globin.

Heme

Heme (C 34 H 32 O 4 N 4) ialah protoporfirin besi - sebatian kompleks protoporfirin IX dengan besi divalen. Besi terletak di tengah teras protoporfirin dan disambungkan kepada empat atom nitrogen teras pirol (Rajah 1): dua ikatan koordinasi dan dua ikatan penggantian hidrogen.

Oleh kerana nombor koordinasi besi ialah 6, dua valens kekal tidak digunakan, salah satunya direalisasikan apabila heme mengikat globin, dan yang kedua disambungkan dengan oksigen atau ligan lain - CO, F +, azida, air (Rajah 2), dan lain-lain.

Kompleks protoporfin IX dengan Fe 3+ dipanggil hematin. Garam asid hidroklorik hematin (chlorhemin, hemin) mudah dikumuhkan. bentuk kristal (yang dipanggil kristal Teichmann). Heme mempunyai keupayaan untuk membentuk sebatian kompleks dengan sebatian nitrogen (ammonia, piridin, hidrazin, amina, asid amino, protein, dll.), dengan itu bertukar menjadi hemochromogens (lihat). Oleh kerana heme adalah sama dalam semua spesies haiwan, perbezaan dalam sifat hemoglobin adalah disebabkan oleh ciri-ciri struktur bahagian protein molekul hemoglobin - globin.

Globin

Globin ialah protein jenis albumin yang mengandungi empat rantai polipeptida dalam molekulnya: dua rantai alfa (masing-masing mengandungi 141 sisa asid amino) dan dua rantai beta yang mengandungi 146 sisa asid amino. Oleh itu, komponen protein molekul G. dibina daripada 574 sisa pelbagai asid amino. Struktur utama, iaitu, urutan asid amino yang ditentukan secara genetik dalam rantai polipeptida globin pada manusia dan sebilangan haiwan, telah dikaji sepenuhnya. Ciri tersendiri globin manusia ialah ketiadaan asid amino isoleucine dan cystine dalam komposisinya. Sisa N-terminal dalam rantai alfa dan beta adalah residu valin. Sisa C-terminal rantai alfa diwakili oleh residu arginin, dan rantai beta diwakili oleh residu histidine. Kedudukan terakhir dalam setiap rantai diduduki oleh sisa tirosin.

Analisis struktur sinar-X bagi kristal memungkinkan untuk mengenal pasti ciri-ciri utama struktur ruang molekulnya [M. Ternyata rantai alfa dan beta mengandungi segmen heliks pelbagai panjang, yang dibina mengikut prinsip heliks alfa (struktur sekunder); Rantaian alfa mempunyai 7 dan rantai beta mempunyai 8 segmen heliks yang disambungkan oleh bahagian bukan heliks. Segmen heliks bermula dari terminal-N ditetapkan dengan huruf abjad Latin(A, B, C, D, E, F, G, H), dan bahagian bukan lingkaran atau sudut putaran lingkaran ditetapkan dengan sewajarnya (AB, BC, CD, DE, dll.). Kawasan bukan heliks di hujung amina (N) atau karboksil (C) rantai globin ditetapkan NA atau HC, masing-masing. Sisa asid amino dinomborkan dalam setiap segmen dan, sebagai tambahan, penomboran sisa ini dari terminal N rantai diberikan dalam kurungan.

Bahagian heliks dan bukan heliks disusun mengikut cara tertentu dalam ruang, yang menentukan struktur tertier rantai globin. Yang terakhir ini hampir sama dalam rantai alfa dan beta G., walaupun terdapat perbezaan yang ketara dalam struktur utamanya. Ini disebabkan oleh susunan spesifik kumpulan asid amino polar dan hidrofobik, yang membawa kepada pengumpulan kumpulan bukan kutub di bahagian dalam globul dengan pembentukan teras hidrofobik. Kumpulan polar protein menghadapi persekitaran berair, bersentuhan dengannya. Di dalam setiap rantai globin, berhampiran permukaan, terdapat rongga hidrofobik ("poket heme"), di mana heme terletak, berorientasikan supaya substituen nonpolarnya diarahkan ke bahagian dalam molekul, menjadi sebahagian daripada teras hidrofobik. Hasilnya adalah lebih kurang. 60 hubungan bukan kutub antara heme dan globin dan satu atau dua hubungan polar (ion) heme dengan rantai alfa dan beta, yang melibatkan sisa asid propionik heme, yang keluar dari "poket" hidrofobik. Lokasi heme dalam rongga hidrofobik globin memberikan kemungkinan penambahan oksigen yang boleh diterbalikkan kepada Fe 2+ heme tanpa pengoksidaan yang terakhir kepada Fe 3+ dan merupakan ciri hemoglobin pelbagai spesies haiwan. Ini disahkan oleh kepekaan melampau G. terhadap sebarang perubahan dalam hubungan nonpolar berhampiran heme. Oleh itu, menggantikan heme dalam hematopophyrin dengan hematoporphyrin membawa kepada pelanggaran mendadak sifat heme.

Beberapa sisa asid amino yang mengelilingi heme dalam rongga hidrofobik adalah antara asid amino invarian, iaitu, asid amino yang sama untuk spesies haiwan yang berbeza dan penting untuk fungsi G. Antara asid amino invarian. sangat penting diperuntukkan kepada tiga: sisa histidine, yang dipanggil. histidin proksimal (kedudukan ke-87 dalam a- dan kedudukan ke-92 dalam rantai-P), histidin distal (kedudukan ke-58 dalam a- dan kedudukan ke-63 dalam (5-rantai), serta residu valine E-11 (kedudukan ke-62 dalam alpha rantaian dan kedudukan ke-67 dalam rantaian beta).

Hubungan antara yang dipanggil histidine proksimal dan besi heme adalah satu-satunya bahan kimia. ikatan antara mereka (ikatan koordinasi kelima atom Fe 2+ heme direalisasikan) dan secara langsung mempengaruhi penambahan oksigen ke heme. Histidine "distal" tidak dikaitkan secara langsung dengan heme dan tidak mengambil bahagian dalam penetapan oksigen. Kepentingannya adalah untuk menstabilkan atom Fe 2+ terhadap pengoksidaan tidak boleh balik (nampaknya disebabkan oleh pembentukan ikatan hidrogen antara oksigen dan nitrogen). Sisa valine (E-11) adalah sejenis pengatur kadar penambahan oksigen kepada hemes: dalam rantai beta ia terletak secara sterik supaya ia menduduki tempat di mana oksigen harus bergabung, akibatnya pengoksigenan bermula dengan rantai fla. .

Bahagian protein dan kumpulan prostetik molekul mempunyai pengaruh yang kuat antara satu sama lain. Globin mengubah banyak sifat heme, memberikannya keupayaan untuk mengikat oksigen. Heme memberikan rintangan globin kepada tindakan, pemanasan, pencernaan oleh enzim dan menentukan keanehan sifat penghabluran G.

Rantai polipeptida dengan molekul heme yang melekat padanya membentuk empat bahagian utama - subunit molekul heme Sifat sambungannya (meletakkan) antara satu sama lain dan lokasinya dalam ruang ditentukan oleh ciri-ciri struktur kuaternari heme: a- dan. Rantai-P terletak di sudut-sudut tetrahedron di sekeliling paksi simetri, Selain itu, rantai alfa terletak di atas rantai-p dan seolah-olah terhimpit di antara mereka, dan keempat-empat heme berjauhan antara satu sama lain (Rajah . Secara keseluruhannya, zarah sferoid tetramerik dengan dimensi 6.4 X 5.5 X 5.0 nm terbentuk. Struktur kuaternari distabilkan oleh ikatan garam antara rantai α-α dan β-β dan dua jenis hubungan antara rantai α dan β (α1-β1 dan α2-β2). Hubungan α1-β1 adalah yang paling meluas, melibatkan 34 sisa asid amino, dan kebanyakan interaksi adalah nonpolar. Sentuhan α1-β2 terdiri daripada 19 sisa asid amino, kebanyakan ikatan juga bukan kutub, kecuali beberapa ikatan hidrogen. Semua sisa yang terdapat dalam hubungan ini adalah sama dalam semua spesies haiwan yang dikaji, manakala 1/3 daripada sisa dalam hubungan α1-β1 berbeza-beza.

Kelenjar manusia adalah heterogen, yang disebabkan oleh perbezaan dalam rantai polipeptida yang membentuk komposisinya. Oleh itu, glukosa darah orang dewasa, yang membentuk 95-98% daripada glukosa darah (HbA), mengandungi dua rantai α- dan dua β; pecahan kecil G. (HbA2), mencapai kandungan maksimum 2.0-2.5%, mengandungi dua rantai α- dan dua σ; Hemoglobin janin (HbF), atau hemoglobin janin, yang membentuk 0.1-2% dalam darah orang dewasa, terdiri daripada dua rantai α- dan dua γ.

Fetal G. digantikan oleh HbA pada bulan pertama selepas kelahiran. Ia dicirikan oleh rintangan yang ketara terhadap denaturasi haba, di mana kaedah untuk menentukan kandungannya dalam darah adalah berdasarkan.

Bergantung pada komposisi rantai polipeptida, jenis G. yang disenaraikan ditetapkan seperti berikut: HbA - sebagai Hbα2β2, HbA2 - sebagai Hbα2σ2, dan HbF - sebagai Hbα2γ. Dengan anomali kongenital dan penyakit alat hematopoietik, jenis hematopoiesis yang tidak normal muncul, contohnya, dengan anemia sel sabit (lihat), talasemia (lihat), methemoglobinemia kongenital asal bukan enzimatik (lihat Methemoglobinemia), dll. Penggantian yang paling biasa daripada asid amino tunggal dalam sepasang rantai polipeptida.

Bergantung pada valensi atom besi heme dan jenis ligan dalam molekul heme, yang terakhir boleh dalam beberapa bentuk. Hidrogen terkurang (deoksi-Hb) mempunyai Fe 2+ dengan valensi keenam bebas apabila O 2 ditambah kepadanya, bentuk hidrogen beroksigen (HbO 2) terbentuk. Apabila HbO 2 terdedah kepada beberapa agen pengoksidaan (potassium ferricyanide, nitrit, kuinon, dll.), Fe 2+ dioksidakan kepada Fe 3+ dengan pembentukan methemoglobin, yang tidak mampu memindahkan O 2 . Bergantung kepada nilai pH medium, terdapat bentuk methemoglobin berasid dan beralkali, mengandungi H 2 O atau kumpulan OH sebagai ligan keenam. Dalam darah orang yang sihat, kepekatan methemoglobin ialah 0.83+0.42%.

Methemoglobin mempunyai keupayaan untuk mengikat hidrogen fluorida, asid hidrosianik dan bahan lain dengan kuat. Harta ini digunakan dalam madu. amalan untuk menyelamatkan orang yang diracuni oleh asid hidrosianik. Pelbagai terbitan G. berbeza dalam spektrum serapan (jadual).

Beberapa ciri spektrum penyerapan derivatif hemoglobin (ciri setara milli diberikan setiap 1 heme)

Terbitan hemoglobin	Panjang gelombang (pada penyerapan maksimum), nm	Pekali penyerapan cahaya setara milie, E
Deoksihemoglobin
Oksihemoglobin (HbO2)
Carboxyhemoglobin (HbCO)
Methemoglobin (met-Hb; pH 7.0-7.4)
Cyan-methemoglobin (CN-meth-Hb)

Ciri-ciri fungsi hemoglobin. Peranan biol utama G. ialah penyertaan dalam pertukaran gas antara badan dan persekitaran luaran. G. memastikan pemindahan oksigen melalui darah dari paru-paru ke tisu dan pengangkutan karbon dioksida dari tisu ke paru-paru (lihat pertukaran gas). Tidak kurang pentingnya ialah sifat penimbalan hemoglobin, yang membentuk sistem penimbal hemoglobin dan oksihemoglobin yang kuat dalam darah, sekali gus menyumbang kepada pengekalan keseimbangan asid-bes dalam badan (lihat sistem Penampan, Keseimbangan asid-bes).

Kapasiti oksigen HbO 2 ialah 1.39 ml O 2 setiap 1 g HbO 2. Keupayaan G. untuk mengikat dan membebaskan oksigen dicerminkan oleh keluk disosiasi oksigennya (ODC), yang mencirikan peratusan tepu G. dengan oksigen bergantung kepada tekanan separa O 2 (pO 2).

Molekul oksigen tetramerik mempunyai CDK berbentuk S, yang menunjukkan bahawa oksigen memberikan pengikatan optimum oksigen pada tekanan separa yang agak rendah dalam paru-paru dan membebaskan pada tekanan separa oksigen yang agak tinggi dalam tisu (Rajah 4). Penghantaran maksimum oksigen ke tisu digabungkan dengan pemeliharaan tekanan separa yang tinggi dalam darah, yang memastikan penembusan oksigen jauh ke dalam tisu. Nilai tekanan separa oksigen dalam mm Hg. Art., apabila 50% daripada gas beroksigen, ialah ukuran pertalian gas untuk oksigen dan ditetapkan P50.

Penambahan oksigen kepada empat heme G. berlaku secara berurutan. Sifat berbentuk S CDK G. menunjukkan bahawa molekul oksigen pertama bergabung dengan G. dengan sangat perlahan, iaitu, pertalian untuk G. adalah rendah, kerana ia perlu untuk memecahkan sentuhan garam dalam molekul deoksihemoglobin. Walau bagaimanapun, penambahan molekul oksigen pertama meningkatkan pertalian tiga heme yang tinggal untuknya, dan pengoksigenan seterusnya heme berlaku lebih cepat (pengoksigenan heme keempat berlaku 500 kali lebih cepat daripada yang pertama). Akibatnya, terdapat interaksi kerjasama antara pusat pengikat oksigen. Corak tindak balas karbon monoksida (CO) adalah sama seperti oksigen, tetapi pertalian karbon monoksida untuk CO hampir 300 kali lebih tinggi daripada O2, yang menjadikan karbon monoksida sangat toksik. Oleh itu, dengan kepekatan CO di udara bersamaan dengan 0.1%, lebih separuh daripada gas darah dikaitkan bukan dengan oksigen, tetapi dengan karbon monoksida. Dalam kes ini, karboksihemoglobin terbentuk, yang tidak mampu mengangkut oksigen.

Pengawal selia proses pengoksigenan hemoglobin. Proses pengoksigenan dan penyahoksigenan sangat dipengaruhi oleh ion hidrogen, fosfat organik, garam tak organik, suhu, karbon dioksida, dan beberapa bahan lain yang mengawal jumlah pertalian hidrogen untuk oksigen mengikut fisiol. permintaan badan. Kebergantungan pertalian oksigen untuk oksigen pada nilai pH medium dipanggil kesan Bohr (lihat kesan Verigo). Terdapat "masam" (pH<6) и «щелочной» эффект Бора (pH>6). Fiziol terhebat. Kesan Bohr "beralkali" adalah penting. Mekanisme molekulnya adalah disebabkan oleh kehadiran dalam molekul sejumlah bercas positif kumpulan berfungsi, pemalar pemisahan yang jauh lebih tinggi dalam deoksihemoglobin disebabkan oleh pembentukan jambatan garam antara kumpulan bercas negatif rantai protein jiran di dalam molekul G Semasa pengoksigenan, akibat perubahan konformasi yang berlaku dalam molekul G, jambatan garam dimusnahkan. pH kumpulan bercas negatif berubah dan proton dilepaskan ke dalam larutan . Akibatnya, pengoksigenan membawa kepada detasmen proton (H +) daripada molekul gas dan, sebaliknya, perubahan dalam nilai pH, iaitu, secara tidak langsung kepekatan ion H +, medium mempengaruhi penambahan oksigen kepada gas. Oleh itu, H + menjadi ligan yang mengikat secara keutamaan kepada deoksihemoglobin dan dengan itu mengurangkan pertaliannya untuk oksigen, iaitu, perubahan pH kepada bahagian berasid menyebabkan peralihan CDC ke kanan. Proses pengoksigenan adalah endotermik, dan peningkatan suhu menggalakkan pemisahan oksigen daripada molekul G Akibatnya, peningkatan aktiviti organ dan peningkatan suhu darah akan menyebabkan perubahan dalam CDC ke kanan, dan penghantaran oksigen. ke tisu akan meningkat.

Peraturan unik proses pengoksigenan dijalankan oleh fosfat organik yang dilokalkan dalam eritrosit. Khususnya, 2,3-diphosphoglycerate (DPG) mengurangkan dengan ketara pertalian G. untuk oksigen, menggalakkan penyingkiran O 2 daripada oksihemoglobin. Pengaruh DPG pada G. meningkat dengan penurunan nilai pH (dalam physiol, rantau), oleh itu pengaruhnya pada CDK G. ditunjukkan pada tahap yang lebih besar pada nilai pH rendah. DPG mengikat terutamanya kepada deoksihemoglobin dalam nisbah molar 1:1, memasuki rongga dalaman molekulnya dan membentuk 4 jambatan garam dengan dua kumpulan alpha-NH 2 residu valine rantai beta dan, nampaknya, dengan dua kumpulan imidazole histidin H- 21 (143) rantai beta. Pengaruh DPG berkurangan dengan peningkatan suhu, iaitu, proses pengikatan DPG kepada molekul G adalah eksotermik. Ini membawa kepada fakta bahawa dengan kehadiran DPG, pergantungan proses pengoksigenan pada suhu sebahagian besarnya hilang. Akibatnya, pembebasan normal oksigen oleh darah dimungkinkan pada julat suhu yang luas. Kesan yang sama, walaupun pada tahap yang lebih rendah, dilakukan oleh ATP, pyridoxal fosfat dan fosfat organik lain. Oleh itu, kepekatan fosfat organik dalam eritrosit mempunyai kesan yang ketara ke atas fungsi pernafasan G., dengan cepat menyesuaikannya dengan pelbagai physiol, dan patol, keadaan yang berkaitan dengan pengoksigenan terjejas * (perubahan dalam kandungan oksigen di atmosfera, kehilangan darah, peraturan pengangkutan oksigen dari ibu kepada janin melalui plasenta, dsb.). Oleh itu, dengan anemia dan hipoksia, kandungan DPG dalam eritrosit meningkat, yang mengalihkan CDC ke kanan dan menyebabkan pelepasan oksigen yang lebih besar ke tisu. Banyak garam neutral (asetat, fosfat, kalium dan natrium klorida) juga mengurangkan pertalian G. untuk oksigen. Kesan ini bergantung pada sifat bahan dan serupa dengan kesan fosfat organik. Dengan kehadiran kepekatan garam yang tinggi, pertalian G. untuk oksigen mencapai tahap minimum - pada tahap yang sama untuk garam dan DPG yang berbeza, iaitu, kedua-dua garam dan DPG bersaing antara satu sama lain untuk pusat pengikatan yang sama pada molekul G. Jadi, sebagai contoh, kesan DPG pada pertalian G. untuk oksigen hilang dengan kehadiran 0.5 M natrium klorida.

Kembali pada tahun 1904, Ch Bohr et al. menunjukkan penurunan dalam pertalian G. untuk oksigen dengan peningkatan tekanan separa karbon dioksida dalam darah.

Peningkatan kandungan karbon dioksida membawa terutamanya kepada perubahan dalam pH persekitaran, tetapi nilai P50 berkurangan ke tahap yang lebih besar daripada yang dijangkakan dengan penurunan nilai sedemikian.

nilai pH. Ini disebabkan oleh hubungan khusus karbon dioksida dengan kumpulan alpha-NH2 rantai alfa yang tidak bercas, dan mungkin rantaian beta gas, dengan pembentukan karbamat (carbhemoglobin) mengikut skema berikut:

HbNH 3+<->HbNH2+H+

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

Deoksihemoglobin mengikat lebih banyak karbon dioksida daripada HbO 2 . Dalam eritrosit, kehadiran DPG secara kompetitif menghalang pembentukan karbamat. Dengan bantuan mekanisme karbamat, sehingga 15% karbon dioksida dikeluarkan dari badan orang yang sihat semasa berehat. Lebih daripada 70% kapasiti penampan darah disediakan oleh gas yang terdapat di dalamnya, yang juga membawa kepada penyertaan tidak langsung yang ketara gas dalam pemindahan karbon dioksida. Apabila darah mengalir melalui tisu, HbO 2 bertukar menjadi deoksihemoglobin, sambil mengikat ion H+ dan dengan itu menukar H 2 CO 3 kepada HCO 3 -. Oleh itu, dengan penyertaan langsung dan tidak langsung G., lebih daripada 90% karbon dioksida yang datang dari tisu ke dalam darah terikat dan dipindahkan ke paru-paru.

Adalah penting bahawa semua pengawal selia anjakan CDC (H + , DPG, CO 2) saling berkaitan, yang sangat penting dalam beberapa keadaan pathol yang muncul. Oleh itu, peningkatan kepekatan DPG dalam eritrosit adalah hasil daripada perubahan kompleks dalam metabolisme mereka, di mana peningkatan dalam nilai pH adalah keadaan utama. Dalam asidosis dan alkalosis, juga disebabkan oleh hubungan antara H + dan DPG, nilai P50 menyamai.

Metabolisme hemoglobin

Biosintesis G. berlaku dalam bentuk muda eritrosit (eritroblast, normoblast, retikulosit), di mana atom besi yang termasuk dalam komposisi G. menembusi Glisin dan asid suksinik mengambil bahagian dalam sintesis cincin porfirin dengan pembentukan δ-. asid aminolevulinik. Dua molekul yang terakhir ditukarkan kepada terbitan pirol - pelopor kepada porfirin. Globin terbentuk daripada asid amino, iaitu, dengan cara biasa sintesis protein. Pereputan G. bermula dalam eritrosit, melengkapkan kitaran hayatnya. Heme teroksida melalui jambatan alfa-metin, memutuskan ikatan antara cincin pirol yang sepadan.

Derivatif G. yang terhasil dipanggil verdoglobin (pigmen hijau). Ia sangat tidak stabil dan mudah terurai kepada ion besi (Fe 3+), globin ternyahatur dan biliverdin.

Kompleks haptoglobin-hemoglobin (Hp-Hb) adalah sangat penting dalam katabolisme G.. Apabila keluar dari eritrosit ke dalam aliran darah, G. mengikat secara tidak boleh balik kepada haptoglobin (lihat) dalam kompleks Hp-Hb. Selepas penyusutan keseluruhan jumlah Hp dalam plasma, G. diserap oleh tubul proksimal buah pinggang. Sebahagian besar globin terurai di dalam buah pinggang dalam masa 1 jam.

Katabolisme heme dalam kompleks Hp-Hb dijalankan oleh sel retikuloendothelial hati, sumsum tulang dan limpa dengan pembentukan pigmen hempedu (lihat). Besi yang dikeluarkan dalam proses ini sangat cepat memasuki kolam metabolik dan digunakan dalam sintesis molekul besi baru.

Kaedah untuk menentukan kepekatan hemoglobin. Dalam baji, amalan, G. biasanya ditentukan oleh kaedah kolorimetrik menggunakan hemometer Sali, berdasarkan pengukuran jumlah hemin yang terbentuk daripada G. (lihat Hemoglobinometry). Walau bagaimanapun, bergantung kepada kandungan bilirubin dan methemoglobin dalam darah, serta dalam beberapa keadaan patol, ralat kaedah mencapai +30%. Kaedah penyelidikan spektrofotometri adalah lebih tepat (lihat Spektrofotometri).

Untuk menentukan jumlah hemoglobin dalam darah, kaedah cyanmethemoglobin digunakan, berdasarkan penukaran semua derivatif hemoglobin (deoxy-Hb, HbO 2, HbCO, met-Hb, dll.) kepada cyan-met-Hb dan mengukur ketumpatan optik daripada larutan pada 540 nm. Untuk tujuan yang sama, kaedah pyridine-hemochromogenic digunakan. Kepekatan HbO 2 biasanya ditentukan oleh penyerapan cahaya pada 542 nm atau dengan kaedah gasometrik (dengan jumlah oksigen terikat).

Hemoglobin dalam amalan klinikal

Penentuan kandungan kuantitatif dan komposisi kualitatif G. digunakan dalam kombinasi dengan hematol lain. penunjuk (hematokrit, bilangan sel darah merah, morfologinya, dsb.) untuk diagnosis beberapa pathol, keadaan darah merah (anemia, erythremia dan erythrocytosis sekunder, penilaian tahap kehilangan darah, pemekatan darah semasa dehidrasi badan dan melecur, dsb.), untuk menilai keberkesanan hemo-transfusi semasa terapi, dsb.

Biasanya, kandungan G. dalam darah purata 14.5 + 0.06 g% untuk lelaki (variasi 13.0-16.0 g%) dan untuk wanita 12.9 + 0.07 g% (12.0- 14.0 g%), menurut L. E. Yarustovskaya et al. (1969); turun naik bergantung pada umur dan ciri-ciri perlembagaan badan, fizikal. aktiviti, diet, iklim, tekanan separa oksigen di udara sekeliling. Kepekatan G. dalam darah adalah nilai relatif, bergantung bukan sahaja pada jumlah mutlak jumlah G. dalam darah, tetapi juga pada jumlah plasma. Peningkatan isipadu plasma dengan jumlah G. yang tetap dalam darah boleh memberikan angka yang dipandang rendah apabila menentukan G. dan meniru anemia.

Untuk penilaian kandungan G. yang lebih lengkap, penunjuk tidak langsung juga digunakan: penentuan penunjuk warna, kandungan G. purata dalam satu sel darah merah, purata kepekatan G. selular berhubung dengan indeks hematokrit, dsb.

Berlaku apabila bentuk yang teruk anemia, penurunan kepekatan G. dalam darah kepada nilai kritikal tertentu - 2-3 g% dan ke bawah (hemoglobinopenia, oligochromemia) - biasanya membawa kepada kematian, bagaimanapun, dengan beberapa jenis anemia kronik, pesakit individu, disebabkan kepada pembangunan mekanisme pampasan, menyesuaikan diri dengan kepekatan sedemikian.

Dalam patol, keadaan, kandungan G. dan bilangan sel darah merah tidak selalu berubah selari, yang dicerminkan dalam klasifikasi anemia (bentuk anemia normal, hipokromik dan hiperkromik dibezakan); Erythremia dan erythrocytosis sekunder dicirikan oleh peningkatan kepekatan G. (hyperchromemia) dan peningkatan bilangan sel darah merah pada masa yang sama.

Hampir semua glukosa darah terdapat di dalam sel darah merah; sebahagian daripadanya berada dalam plasma dalam bentuk kompleks Hp-Hb. Glukosa plasma percuma biasanya 0.02-2.5 mg% (mengikut G.V. Derviz dan N.K. Byalko). Kandungan hemolisis bebas dalam plasma meningkat dalam beberapa anemia hemolitik, yang berlaku terutamanya dengan hemolisis intravaskular (lihat Hemoglobinemia).

Disebabkan kehadiran beberapa jenis hemoglobin biasa, serta penampilan dalam darah beberapa penyakit hemoglobin tidak normal dari pelbagai asal (lihat Hemoglobinopati) perhatian yang besar diberikan untuk menentukan komposisi kualitatif hemoglobin eritrosit ("formula hemoglobin"). Oleh itu, pengesanan peningkatan jumlah G. jenis HbF dan HbA2 biasanya merupakan ciri beberapa bentuk talasemia beta.

Peningkatan kandungan HbF juga diperhatikan dengan hematol lain. penyakit ( leukemia akut, anemia aplastik, hemoglobinuria nokturnal paroxysmal, dsb.), serta dengan hepatitis berjangkit, dengan kegigihan keturunan tanpa gejala hemoglobin janin dan kehamilan. Kepekatan pecahan HbA2 dalam darah meningkat dengan kehadiran gas tidak stabil dan mabuk tertentu dan berkurangan dalam anemia kekurangan zat besi.

Semasa ontogenesis pada manusia, terdapat perubahan pelbagai jenis hemoglobin normal Dalam janin (sehingga 18 minggu), primer, atau primitif, hemoglobin P (primitif) dikesan; varietinya ditetapkan sama seperti Hb Gower1 dan Hb Gower2.

Keutamaan hematopoiesis primer sepadan dengan tempoh hematopoiesis vitelline, dan dalam tempoh hematopoiesis hepatik yang berikut, HbF disintesis secara dominan.

Sintesis HbA "dewasa" meningkat secara mendadak semasa tempoh hematopoiesis sumsum tulang; kandungan HbF dalam bayi yang baru lahir adalah sehingga 70-90% daripada jumlah G. (baki 10-30% jatuh pada pecahan HbA). Menjelang akhir tahun pertama kehidupan, kepekatan HbF biasanya berkurangan kepada 1-2%, dan kandungan HbA meningkat dengan sewajarnya.

Adalah diketahui bahawa St. 200 varian abnormal (patologi atau luar biasa) G., penampilan yang disebabkan oleh pelbagai kecacatan keturunan dalam pembentukan rantai polipeptida globin.

Penemuan L. Pauling, Itano (N. A. Itano) et al. pada tahun 1949, patol, hemoglobin S (Bahasa Inggeris: sickle cell sickle cell) meletakkan asas untuk kajian penyakit molekul. Kehadiran sel darah yang tidak normal dalam sel darah merah biasanya (tetapi tidak selalu) membawa kepada perkembangan sindrom anemia hemolitik keturunan (lihat).

Kebanyakan varian hemoglobin yang diterangkan harus dianggap bukan patologi, tetapi agak jarang bentuk madu G. S yang luar biasa. kedudukan, hemoglobin S, C, D, E, Bart, H, M dan kumpulan besar(lebih kurang 60) tidak stabil G. Tidak stabil G. dipanggil varian abnormal G., di mana, akibat daripada menggantikan salah satu asid amino, molekul menjadi tidak stabil kepada tindakan agen pengoksidaan, pemanasan dan beberapa yang lain. faktor. Kumpulan GM timbul akibat penggantian asid amino dalam rantai polipeptida di kawasan hubungan heme-globin, yang membawa bukan sahaja kepada ketidakstabilan molekul, tetapi juga kepada peningkatan kecenderungan untuk pembentukan methemoglobin. M-hemoglobinopathy sering menjadi punca methemoglobinemia keturunan (lihat).

Klasifikasi G. pada mulanya berdasarkan menggambarkan mereka dalam susunan pembukaan dengan huruf abjad Latin; pengecualian dibuat untuk G. "dewasa" biasa, yang ditetapkan oleh huruf A, dan G. janin (HbF). Huruf S menunjukkan sel sabit tidak normal G. (sinonim dengan HbB). Oleh itu, huruf abjad Latin dari A hingga S dianggap sebagai sebutan yang diterima umum bagi G. Menurut yang diterima pakai di Hematol Antarabangsa X. Kongres (Stockholm, 1964) G. tatanama seterusnya tidak disyorkan untuk menggunakan baki huruf abjad untuk menetapkan varian baru.

Kini menjadi kebiasaan untuk menamakan bentuk G. yang baru ditemui mengikut tempat penemuan menggunakan nama bandar (wilayah), hospital atau makmal tempat G. baharu pertama kali ditemui, dan menunjukkan (dalam kurungan) formula biokimia, lokasi dan sifat penggantian asid amino dalam litar yang terjejas. Sebagai contoh, Hb Koln (alpha 2 beta 2 98 val->met) bermakna bahawa dalam hemoglobin Koln terdapat penggantian pada kedudukan ke-98 salah satu rantai polipeptida beta valine asid amino dengan metionin.

Semua jenis G. berbeza antara satu sama lain dalam ciri fizikal dan kimia. dan fizikal hartanah, dan beberapa juga oleh sifat berfungsi, yang berdasarkan kaedah untuk mengesan pelbagai varian G. di klinik. Kelas baru gas abnormal dengan pertalian yang diubah untuk oksigen telah ditemui. Penaipan G. dijalankan menggunakan elektroforesis dan beberapa kaedah makmal lain (ujian untuk rintangan alkali dan denaturasi haba, spektrofotometri, dsb.).

Berdasarkan mobiliti elektroforesisnya, G. dibahagikan kepada bergerak pantas, perlahan dan normal (mempunyai mobiliti yang sama seperti HbA). Walau bagaimanapun, menggantikan sisa asid amino tidak selalu membawa kepada perubahan dalam cas molekul, jadi beberapa varian tidak dapat dikesan menggunakan elektroforesis.

Hemoglobin dalam perubatan forensik

G. dan derivatifnya dalam perubatan forensik bertekad untuk membuktikan kehadiran darah pada bukti fizikal atau dalam sebarang cecair apabila mendiagnosis keracunan dengan bahan yang menyebabkan perubahan dalam G., untuk membezakan darah kepunyaan janin atau bayi baru lahir daripada darah orang dewasa . Terdapat bukti penggunaan ciri keturunan dalam pemeriksaan paterniti yang dipertikaikan, bersalin dan penggantian kanak-kanak, serta untuk tujuan mengindividukan darah pada bukti fizikal.

Dengan mengimunkan haiwan dengan hemoglobin manusia, sera pemendakan hemoglobin diperolehi. Dengan bantuan sera ini, kehadiran darah manusia boleh ditubuhkan dalam noda yang diperiksa pada G.

Untuk menentukan kehadiran darah dalam noda, analisis mikrospektral dan tindak balas mikrokristalin digunakan. Dalam kes pertama, hemochromogen ditukar oleh alkali dan agen penurun kepada hemochromogen, yang mempunyai spektrum penyerapan ciri (lihat Hemochromogen), atau hemochromogen bertindak oleh asid sulfurik pekat, yang membawa kepada pembentukan hematoporphyrin yang terakhir mempunyai a spektrum serapan tipikal di bahagian spektrum yang boleh dilihat.

Daripada tindak balas mikrokristalin untuk menentukan kehadiran darah, yang paling kerap digunakan adalah ujian berdasarkan pengeluaran kristal hemochromogen dan hemin hidroklorida. Untuk mendapatkan hablur hemin daripada tisu dengan noda yang diperiksa untuk G., ambil seutas benang dan letakkan di atas slaid kaca, tambah beberapa hablur natrium klorida dan beberapa titis asid asetik pekat (reagen Teichmann). Apabila dipanaskan (dengan kehadiran darah), hablur hemin hidroklorida (kristal Teichmann) - selari serong coklat - terbentuk daripada G., kadangkala tindak balas digunakan untuk mendapatkan kristal iodin-hemin daripada G. - hablur hitam kecil dalam bentuk prisma belah ketupat.

Derivatif G. dikesan secara spektroskopi dalam darah semasa keracunan tertentu. Sebagai contoh, dalam kes keracunan karbon monoksida, carboxyhemoglobin ditemui dalam darah mangsa; dalam kes keracunan dengan bahan pembentuk methemoglobin, methemoglobin dikesan.

Dalam kes pembunuhan bayi, mungkin perlu untuk memastikan kehadiran darah bayi baru lahir atau janin berdasarkan pelbagai bukti fizikal. Oleh kerana terdapat kandungan HbF yang tinggi dalam darah janin dan bayi baru lahir, dan HbA dalam darah orang dewasa, mereka dibezakan oleh sifat fizikal dan kimianya. sifat, G. bayi baru lahir (janin) dan orang dewasa boleh dibezakan dengan mudah.

Dalam amalan, denaturasi alkali paling kerap digunakan, kerana kelenjar janin lebih tahan terhadap tindakan alkali daripada kelenjar dewasa. Perubahan G. ditentukan secara spektroskopi, spektrofotometri, atau fotometrik.

Sintesis rantai polipeptida dijalankan di bawah kawalan gen struktur dan (mungkin) pengawalseliaan. Gen struktur menentukan urutan asid amino spesifik rantai polipeptida, manakala gen pengawalseliaan menentukan kadar sintesisnya (lihat Gen).

6 jenis rantaian g normal sedia ada (Hbα, Hbβ, Hbγ, Hbδ, Hbε, Hbζ) pada manusia masing-masing dikodkan oleh 6 lokus gen (α, β, γ, δ, ε, ζ). Adalah dipercayai bahawa mungkin terdapat dua lokus untuk rantai α. Di samping itu, 5 rantai γ berbeza ditemui, yang dikodkan oleh lokus yang berbeza. Oleh itu, secara keseluruhan, seseorang boleh mempunyai 7 hingga 10 pasang gen struktur yang mengawal sintesis G.

Kajian tentang peringkat perkembangan telah menunjukkan bahawa pada manusia terdapat peraturan genetik yang jelas dan seimbang bagi sintesis pelbagai Gs Pada separuh pertama kehidupan rahim pada manusia, Gl. arr. loci α, γ, ζ, ε-rantai (yang terakhir hanya untuk masa yang singkat, dalam tempoh awal kehidupan embrio). Selepas kelahiran, serentak dengan pematikan lokus rantai gamma, lokus rantai β dan δ diaktifkan. Hasil daripada suis ini, hemoglobin janin (HbF) digantikan oleh hemoglobin dewasa - HbA dengan pecahan kecil HbA2.

Soalan yang tidak jelas kekal: lokasi lokus gen yang menentukan sintesis G. pada kromosom, kaitannya, pergantungan pengaktifan khusus dan penindasan gen struktur G. yang dikaitkan dengan tempoh ontogenesis pada tindakan gen pengawalseliaan, pengaruh faktor humoral (contohnya, hormon), dsb.

Sintesis rantai globin adalah contoh khusus sintesis protein dalam sel.

Walaupun masih banyak yang tidak jelas dalam peraturan sintesis G., mekanisme utama nampaknya adalah mekanisme yang mengawal kadar transkripsi mRNA (RNA messenger) daripada DNA. Pencirian tepat DNA yang bertanggungjawab khusus untuk sintesis globin belum diperoleh. Walau bagaimanapun, pada tahun 1972, beberapa makmal pada masa yang sama berjaya mensintesis gen yang mengawal sintesis G. Ini dilakukan menggunakan enzim reverse transcriptase (lihat Kejuruteraan genetik).

Bahagian heme molekul heme disintesis secara berasingan menggunakan satu siri tindak balas enzim, bermula dengan suksinat aktif (suksinat) daripada kitaran Krebs dan berakhir dengan gelang protoporfirin kompleks dengan atom besi di tengah.

Semasa proses sintesis protein, rantai globin mengambil konfigurasi ciri mereka, dan heme "dimasukkan" ke dalam poket khas. Seterusnya, gabungan rantai yang lengkap berlaku untuk membentuk tetramer.

Sintesis DNA khusus berlaku dalam prekursor eritrosit hanya sehingga peringkat normoblast ortokromik. Dalam tempoh ini, set akhir rantai polipeptida globin dicipta, ia digabungkan dengan heme, dan semua jenis RNA dan enzim yang diperlukan terbentuk.

Gangguan keturunan sintesis G. dibahagikan kepada dua kumpulan besar:

1) kononnya varian struktur atau anomali struktur utama hemoglobin - hemoglobinopati "kualitatif" seperti Hb, S, C, D, E, M, serta penyakit yang disebabkan oleh hemoglobin yang tidak stabil dan hemoglobinopati dengan peningkatan pertalian untuk O 2 (lihat Hemoglobinopati),

2) keadaan yang timbul akibat kadar gangguan sintesis salah satu rantai polipeptida globin - hemoglobinopati "kuantitatif" atau talasemia (lihat).

Dengan varian struktur, kestabilan dan fungsi molekul G mungkin berubah Dalam talasemia, struktur globin mungkin normal. Oleh kerana kedua-dua jenis kecacatan genetik adalah biasa dalam kebanyakan populasi manusia, individu yang heterozigot secara serentak untuk varian struktur G. dan untuk talasemia sering diperhatikan. Gabungan gen yang berbeza membentuk spektrum hemoglobinopati yang sangat kompleks. Dalam sesetengah kes, mutasi boleh menjejaskan mekanisme untuk menukar sintesis G., yang membawa, sebagai contoh, kepada penerusan sintesis G. janin pada orang dewasa. Keadaan ini secara kolektif dipanggil ketekunan keturunan hemoglobin janin.

Varian gabungan termasuk mutan Hb Lepore, anti-Lepore dan Kenya. Kemungkinan besar ini keabnormalan struktur G. timbul akibat persilangan meiotik bukan homolog yang tidak sama antara gen G yang berkait rapat Akibatnya, sebagai contoh, dalam Hb Lepore rantai-α adalah normal, dan rantai polipeptida lain mengandungi sebahagian daripada jujukan δ- dan. sebahagian daripada urutan rantai β-polipeptida.

Oleh kerana mutasi boleh berlaku dalam mana-mana gen yang menentukan sintesis gen, beberapa situasi mungkin timbul di mana individu akan menjadi homozigot, heterozigot, atau heterozigot berganda untuk alel gen abnormal pada satu atau lebih lokus.

Lebih daripada 200 varian struktur G. diketahui, lebih daripada 120 daripadanya telah dicirikan, dan dalam banyak kes adalah mungkin untuk menghubungkan perubahan struktur G. dengan fungsi anomalinya. Mekanisme paling mudah untuk kemunculan varian baru G. akibat mutasi titik (penggantian asas tunggal dalam kod genetik) boleh ditunjukkan menggunakan contoh HbS (skim).

Pengaruh penggantian asid amino pada fizikal-kimia. sifat, kestabilan dan fungsi molekul G. bergantung pada jenis asid amino yang menggantikan yang sebelumnya, dan kedudukannya dalam molekul. Sebilangan mutasi (tetapi bukan semua) mengubah fungsi dan kestabilan molekul hemoglobin dengan ketara (HbM, hemoglobin tidak stabil, hemoglobin dengan pertalian yang diubah untuk O 2) atau konfigurasinya dan sejumlah kimia fizikal. sifat (HbS dan HbC).

Hemoglobin tidak stabil

Hemoglobin yang tidak stabil ialah sekumpulan hemoglobin abnormal yang sangat sensitif terhadap tindakan agen pengoksidaan, haba dan beberapa faktor lain, yang dijelaskan oleh penggantian yang ditentukan secara genetik bagi beberapa sisa asid amino dalam molekulnya dengan yang lain; pengangkutan hemoglobin sedemikian sering menunjukkan dirinya sebagai hemoglobinopati (lihat).

Dalam eritrosit orang yang pembawa G. yang tidak stabil, yang dipanggil. Badan Heinz, yang merupakan pengumpulan molekul denaturasi sel darah yang tidak stabil (anemia hemolitik kongenital dengan badan Heinz). Pada tahun 1952, I. A. Cathie mencadangkan bahawa penyakit ini adalah keturunan. Frick (P. Frick), Gitzig (W. H. Hitzig) dan Vetke (K. Betke) pada tahun 1962 buat kali pertama, menggunakan contoh Hb Zurich, membuktikan bahawa anemia hemolitik dengan badan Heinz dikaitkan dengan kehadiran hemoglobin yang tidak stabil. Carrell (R. W. Carrell) dan G. Lehmann pada tahun 1969 mencadangkan nama baru untuk hemoglobinopati tersebut - anemia hemolitik yang disebabkan oleh pengangkutan G.

Ketidakstabilan molekul heme boleh disebabkan oleh penggantian sisa asid amino yang bersentuhan dengan heme; menggantikan residu asid amino nonpolar dengan yang polar; pelanggaran struktur sekunder molekul yang disebabkan oleh penggantian mana-mana residu asid amino dengan residu prolin; penggantian sisa asid amino di kawasan hubungan α1β1 dan α2β2, yang boleh menyebabkan penceraian molekul hemoglobin kepada monomer dan dimer; penghapusan (kehilangan) beberapa sisa asid amino; pemanjangan subunit, sebagai contoh, dua hemoglobin tidak stabil - Hb Cranston dan Hb Tak mempunyai rantai beta yang memanjang berbanding hemoglobin biasa disebabkan oleh segmen hidrofobik yang melekat pada terminal C mereka.

Klasifikasi gas tidak stabil, yang dicadangkan oleh J. V. Dacie dan diubah suai oleh Yu N. Tokarev dan V. M. Belostotsky, adalah berdasarkan sifat perubahan dalam molekul yang menjadikan gas tidak stabil.

Diterangkan lebih kurang. 90 G. tidak stabil, dan varian dengan penggantian sisa asid amino dalam rantai beta molekul G. didapati kira-kira 4 kali lebih kerap berbanding dengan penggantian residu tersebut dalam rantai alfa.

Pengangkutan G. yang tidak stabil diwarisi dengan cara dominan autosomal, dan pembawa adalah heterozigot. Dalam sesetengah kes, kejadian pengangkutan G. yang tidak stabil adalah hasil daripada mutasi spontan. Penurunan dalam kestabilan G. bukan sahaja membawa kepada pemendakan yang mudah, tetapi dalam beberapa kes kepada kehilangan heme. Penggantian sisa asid amino di tapak sentuhan rantai alfa dan beta molekul hemoglobin boleh menjejaskan pertalian molekul untuk oksigen, interaksi hemes, dan keseimbangan antara tetramer, dimer dan monomer hemoglobin. Pada orang yang heterozigot untuk gen yang tidak stabil, kedua-dua normal dan tidak normal, protein tidak stabil disintesis, tetapi yang kedua cepat denaturasi dan menjadi tidak aktif dari segi fungsi.

Anemia hemolitik yang teruk biasanya diperhatikan pada pesakit yang merupakan pembawa G. yang tidak stabil dengan tahap ketidakstabilan molekul yang tinggi.

Apabila membawa baji G. lain yang tidak stabil, manifestasi biasanya keterukan sederhana atau tidak ketara sama sekali. Dalam sesetengah kes (Hb Riverdale-Bronx, Hb Zurich, dll.), pengangkutan G. yang tidak stabil menampakkan dirinya dalam bentuk krisis hemolitik selepas mengambil ubat tertentu (sulfonamida, analgesik, dll.) atau terdedah kepada jangkitan. Sesetengah pesakit, sebagai contoh, pembawa Hb Hammersmith, Hb Bristol, Hb Sydney, dsb., mengalami sianosis pada kulit yang disebabkan oleh peningkatan pembentukan met- dan sulfhemoglobin. Hemoglobinopati yang disebabkan oleh pengangkutan G. yang tidak stabil harus dibezakan daripada anemia hemolitik dan hipokromik etiologi lain dan, pertama sekali, dengan kekurangan zat besi dan anemia hemolitik yang berkaitan dengan kekurangan enzim yang ditentukan secara genetik kitaran pentosa-fosfat, glikolisis, dsb.

Kebanyakan orang yang merupakan pembawa G. yang tidak stabil tidak memerlukan rawatan khas. Untuk hemolisis, terapi pemulihan berguna. Semua pembawa G. yang tidak stabil disyorkan untuk menahan diri daripada ubat pengoksidaan yang mencetuskan hemolisis (sulfonamida, sulfon, analgesik, dll.). Transfusi darah ditunjukkan hanya dengan perkembangan anemia dalam. Dalam kes hemolisis teruk dengan peningkatan penyerapan sel darah merah oleh limpa dan hipersplenisme, splenektomi ditunjukkan (lihat). Walau bagaimanapun, splenektomi pada kanak-kanak (di bawah umur 6 tahun) biasanya tidak dilakukan kerana risiko mendapat septikemia.

Kaedah untuk mengenal pasti hemoglobin yang tidak stabil

Kajian tentang kebolehstabilan hemoglobin adalah ujian yang paling penting untuk mengenal pasti ketidakstabilannya. Ia telah dicadangkan oleh A. G. Grimes dan A. Meisler pada tahun 1962 dan Dacey pada tahun 1964 dan terdiri daripada inkubasi hemolisat yang dicairkan dengan 0.1 M fosfat atau penimbal Tris-HCl, pH 7.4, pada 50- 60° selama satu jam. Dalam kes ini, glikosida tidak stabil didenaturasi dan mendakan, dan jumlah hidroksida termostabil yang tinggal dalam larutan ditentukan secara spektrofotometri pada 541 nm dan dikira menggunakan formula:

/ * 100 = = hemoglobin termostable (peratus),

di mana E ialah nilai kepupusan pada panjang gelombang 541 nm.

Kandungan relatif thermolabil G. adalah sama dengan 100% - jumlah termostabil G. (dalam peratus).

Carrell dan Kay (R. Kau) pada tahun 1972 mencadangkan hemolisat inkubasi dalam campuran penimbal isopropanol-Tris 17%, pH 7.4 pada 37° selama 30 minit.

Hemolisis eritrosit boleh disebabkan oleh air, kerana penggunaan karbon tetraklorida atau kloroform untuk tujuan ini membawa kepada denaturasi separa sel darah yang tidak stabil dan herotan data yang diperolehi.

Kaedah yang paling biasa untuk menentukan G. tidak stabil ialah histokimia, kaedah untuk mengenal pasti jasad Heinz. Dalam kes ini, sel darah merah diwarnai dengan kristal violet, metil violet, atau tindak balas dengan asetilfenilhidrazin digunakan. Darah disimpan terlebih dahulu selama 24 jam pada suhu 37°. Perlu diingat bahawa badan Heinz juga boleh ditemui dalam anemia hemolitik lain, talasemia, keracunan dengan agen pembentuk methemoglobin dan dalam beberapa enzimopati.

Pemisahan elektroforesis hemolysates pada kertas atau selulosa asetat selalunya tidak memberikan hasil, kerana dalam banyak hemolysates yang tidak stabil, penggantian sisa asid amino dalam molekul tidak mengubah sifat elektroforesis molekul. Lebih bermaklumat dalam hal ini ialah elektroforesis dalam poliakrilamida dan gel kanji (lihat Elektroforesis) atau pemfokusan isoelektrik.

Dalam kebanyakan pesakit yang merupakan pembawa G. yang tidak stabil, air kencing sentiasa atau kadang-kadang memperoleh warna gelap akibat pembentukan dipyrroles, yang berfungsi sebagai tanda yang agak tepat tentang kehadiran G. yang tidak stabil dalam eritrosit.

Bibliografi: Vladimirov G. E. dan Panteleeva N. S. Biokimia fungsional, L., 1965;

Korzhuev P. A. Hemoglobin, M., 1964, bibliogr.; Kushakovsky M. S. Bentuk klinikal kerosakan hemoglobin, L., 1968; Molekul Perutz M. Hemoglobin, dalam buku: Molecules and Cells, ed. G. M. Frank, terj. daripada bahasa Inggeris, hlm. 7, M., 1966; Tumanov A.K. Asas pemeriksaan perubatan forensik bukti material, M., 1975, bibliogr.; Uspenskaya V.D. Mengenai tempat sintesis dan katabolisme haptoglobin dan peranannya dalam metabolisme hemoglobin, Vopr. sayang. kimia, jld 16, no 3, hlm. 227, 1970, bibliogr.; Harris G. Asas genetik biokimia manusia, trans. daripada bahasa Inggeris, hlm. 15, M., 1973; Sharonov Yu. A. dan Sharonova N. A. Struktur dan fungsi hemoglobin, Molecular Biol., v. 1, hlm. 145, 1975, bibliogr.; Charache S. Haemoglobin dengan pertalian oksigen yang diubah, Clin. Haemat., v. 3, hlm. 357, 1974, bibliogr.; Giblett E. R. Penanda genetik dalam darah manusia, Philadelphia, 1969; Hemoglobin dan struktur dan fungsi sel merah, ed. oleh G. J. Brewer, N. Y.-L., 1972; HuehnsE. R. Kawalan genetik sintesis rantai alfa hemoglobin, Haematologia, v. 8, hlm. 61, 1974, bibliogr.; Lehmann H. a. Hemoglobin Huntsman R. G. Man, Philadelphia, 1974; Perutz M. F. Syarahan croonian, 1968, Molekul hemoglobin, Proc, roy, Soc. V., v. 173, hlm. 113, 1969; Perutz M. F. a. Lehmann H. Patologi molekul haemoglobin manusia, Alam (Lond.), v. 219, hlm. 902, 1968; RoughtonF. J. Beberapa kerja terbaru mengenai interaksi oksigen, karbon dioksida dan hemoglobin, Biochem. J., v. 117, hlm. 801, 1970; Stamatoyannoponlos G. a. NuteP. E. Kawalan genetik haemoglobin, Clin. Haemat., v. 3, hlm. 251, 1974, bibliogr.; Van Assendelft O. W. Spektrofotometri derivatif hemoglobin, Assen, 1970; Weatherall D. J. Asas molekul untuk beberapa gangguan hemoglobin, Brit, med. J., v. 4, hlm. 451, 516, 1974; Weatherall D. J. a. Clegg J. B. Asas molekul talasemia, Brit. J. Haemat., v. 31, tambahan, hlm. 133, 1975; Wintro-b e M. M. Hematologi klinikal, Philadelphia, 1974.

Hemoglobin tidak stabil- Didkovsky N.A. et al Hemoglobin Volga 27 (B9) alanine->asid aspartik (hemoglobin abnormal baru dengan ketidakstabilan yang teruk), Masalah, hematol, dan limpahan, darah, vol. 30, 1977, bibliogr.; Idelson L. I., Didkovsky N. A. dan Ermilchenko G. V. Anemia hemolitik, M., 1975, bibliogr.; ВunnH. F., Lupakan B. G. a. Ranney H. M. Hemoglobin manusia, Philadelphia, 1977, bibliogr.; Lehmann H. a. Kynoch P. A. Varian hemoglobin manusia dan ciri-cirinya, Amsterdam, 1976.

A.P. Andreeva; Yu. N. Tokarev (permata. dan gen.), A. K. Tumanov (mahkamah); Yu. N. Tokarev, V. M. Belostotsky.

Hemoglobin ialah protein darah yang mengandungi besi daripada struktur kompleks yang bertanggungjawab untuk pertukaran gas dan mengekalkan metabolisme yang stabil. Dalam sistem peredaran darah, hemoglobin bertindak sebagai sejenis perantara antara tisu dan paru-paru dalam proses pertukaran karbon dioksida dan oksigen.

Tahap hemoglobin yang dibenarkan berubah dengan usia, tetapi penyimpangan sedikit dalam nilai normal adalah mungkin. Ketidakseimbangan membawa kepada pembangunan penyakit yang serius, dan sebahagian daripadanya adalah dalam sifat proses patologi yang tidak dapat dipulihkan.

Penyimpangan dari norma protein ini dalam apa jua keadaan akan disertai oleh yang sepadan gambaran klinikal Oleh itu, jika anda mempunyai sebarang gejala lain, anda harus segera mendapatkan bantuan perubatan daripada menjalankan rawatan sendiri. Rawatan yang berkesan boleh ditentukan hanya selepas ujian darah untuk hemoglobin dilakukan.

Fungsi

Fungsi hemoglobin adalah untuk memastikan proses pernafasan dalam badan, yang dijalankan dalam tiga peringkat:

• respirasi selular - sel tepu dengan oksigen;
• pernafasan luaran - oksigen memasuki paru-paru, dan karbon dioksida dikeluarkan oleh badan;
• pernafasan dalaman - di dalam paru-paru, oksigen menangkap hemoglobin, ia berubah menjadi oksihemoglobin dan diedarkan kepada semua sel.

Itulah sebabnya ketidakseimbangan protein ini boleh membawa kepada akibat yang sangat negatif, dan dalam beberapa kes bahkan kematian.

Jenis

Darah manusia mengandungi jenis yang berbeza hemoglobin:

• janin atau janin - jenis protein ini terdapat dalam darah bayi yang baru lahir dan berkurangan kepada 1% daripada jumlah hemoglobin dalam badan menjelang bulan kelima kehidupan kanak-kanak;
• oksihemoglobin - terdapat dalam sel darah arteri dan dikaitkan dengan molekul oksigen;
• carboxyhemoglobin - terdapat dalam darah vena dan dikaitkan dengan molekul karbon dioksida, yang mana ia diangkut ke paru-paru;
• glycated - sebatian protein dan glukosa yang beredar dalam darah. Protein jenis ini dikesan dalam ujian gula;
• methemoglobin - dikaitkan dengan bahan kimia, pertumbuhannya dalam darah mungkin menunjukkan keracunan badan;
• sulfhemoglobin - molekul hemoglobin ini muncul dalam darah hanya apabila mengambil ubat tertentu. Tahap hemoglobin jenis ini yang dibenarkan tidak melebihi 10%.

Jenis hemoglobin, serta menentukan jumlahnya dalam darah, hanya dikesan melalui diagnostik makmal.

norma

Formula hemoglobin membayangkan sambungan yang tidak dapat dipisahkan dengan bilangan sel darah merah, berdasarkan penunjuk normal yang disusun. Purata penunjuk optimum tahap protein ini untuk orang dewasa:

• pada lelaki - 125-145 g / l;
• hemoglobin pada wanita ialah 115-135 g/l.

Di samping itu, ia juga digunakan indeks warna untuk menentukan norma protein ini dalam darah. Tahap ketepuan optimum ialah 0.8-1.1. Di samping itu, tahap ketepuan setiap sel darah merah dengan hemoglobin ditentukan secara berasingan;

Pelanggaran dalam struktur

Struktur hemoglobin tidak stabil, dan sebarang gangguan yang berlaku di dalamnya membawa kepada perkembangan proses patologi tertentu. Akibat pengaruh tertentu faktor etiologi mungkin berlaku:

• pembentukan bentuk abnormal protein - pada masa ini Hanya 300 borang telah ditubuhkan secara klinikal;
• pembentukan sebatian tak telap oksigen yang stabil, karbohemoglobin, semasa keracunan karbon dioksida;
• penebalan darah;
• penurunan hemoglobin, yang membawa kepada perkembangan tahap anemia tertentu.

Peningkatan protein mungkin disebabkan oleh faktor etiologi berikut:

• peningkatan patologi dalam bilangan sel darah merah semasa proses onkologi;
• peningkatan kelikatan darah;
• kecacatan jantung;
• melecur;
• halangan usus;
• kegagalan jantung pulmonari.

Pada masa yang sama, perlu diperhatikan bahawa di kalangan penduduk gunung, hemoglobin dalam darah sentiasa dinaikkan, yang merupakan penunjuk fisiologi biasa. Juga, norma protein ini terlalu tinggi pada orang yang menghabiskan masa yang lama di udara segar - juruterbang, pendaki, pekerja altitud tinggi.

Penurunan hemoglobin dalam darah mungkin disebabkan oleh faktor berikut kesan:

• pemindahan sejumlah besar plasma;
• kehilangan darah akut;
• pendarahan mikro kronik: dengan buasir, gingival dan pendarahan rahim;
• hemolisis, yang membawa kepada pemusnahan sel darah merah;
• kekurangan zat besi dan vitamin B12;
• dalam proses patologi dalam sumsum tulang.

Di samping itu, penurunan atau peningkatan dalam protein ini mungkin disebabkan oleh pemakanan yang tidak betul - jika badan mempunyai jumlah yang tidak mencukupi atau, sebaliknya, jumlah berlebihan produk tertentu dengan komposisi kimia yang sepadan.

Gambar klinikal yang mungkin

Dengan hemoglobin rendah, gejala berikut mungkin hadir:

• cepat keletihan;
• kulit kering dan membran mukus;
• kelemahan, kelesuan umum;
• kerap pening;
• kelewatan perkembangan mental dan fizikal pada kanak-kanak;
• peningkatan kerentanan kepada penyakit berjangkit;
• gangguan kitaran tidur;
• kurang selera makan atau kekurangannya.

Perlu diingatkan bahawa tahap berkurangan tupai adalah paling berbahaya untuk kanak-kanak, kerana ia membawa kepada kelewatan perkembangan.

Peningkatan tahap protein ini dalam badan juga memberi kesan negatif kepada kesihatan manusia, yang akan nyata dalam gambar klinikal berikut:

• penyakit kuning kulit dan membran mukus, lidah;
• kulit pucat;
• kurang berat badan;
• pembesaran hati;
• peningkatan kelemahan;
• pigmentasi pada tapak tangan dan di kawasan parut lama.

Kedua-dua yang pertama dan kedua boleh membawa kepada akibat yang sangat negatif.

Menjalankan analisis

Pensampelan darah untuk menentukan bilangan sel darah merah yang termasuk dalam hemoglobin, serta data makmal lain, dijalankan seperti yang ditetapkan oleh doktor. Ujian hemoglobin diambil pada waktu pagi, semasa perut kosong. Juga, sehari sebelum menderma darah, anda perlu melepaskan alkohol dan ubat-ubatan yang menjejaskan sistem hematopoietik. Darah diambil dari jari. Senarai kaedah termasuk yang berikut:

• kolorimetri;
• pemeteran gas;
• penentuan besi.

Hanya pakar yang berkelayakan boleh mentafsirkan ini atau itu dengan betul. Oleh itu, selepas menerima keputusan ujian, anda harus membawanya ke doktor anda - dia akan menentukan tahap hemoglobin anda dan menetapkan langkah terapeutik selanjutnya.

Globus - bola) ialah molekul protein kompleks di dalam sel darah merah - eritrosit (pada manusia dan vertebrata). Hemoglobin membentuk kira-kira 98% daripada jisim semua protein sel darah merah. Oleh kerana strukturnya, hemoglobin terlibat dalam pemindahan oksigen dari paru-paru ke tisu, dan karbon monoksida kembali.

Struktur hemoglobin
Hemoglobin terdiri daripada dua rantai globin jenis alfa dan dua rantai jenis lain (beta, gamma atau sigma), disambungkan kepada empat molekul heme, yang mengandungi besi. Struktur hemoglobin ditulis dalam huruf abjad Yunani: α2γ2.

Pertukaran hemoglobin
Hemoglobin dibentuk oleh sel darah merah dalam sumsum tulang merah dan beredar bersama sel sepanjang hayat mereka - 120 hari. Apabila sel-sel lama dikeluarkan oleh limpa, komponen hemoglobin dikeluarkan dari badan atau dilepaskan semula ke dalam aliran darah untuk dimasukkan ke dalam sel-sel baru.

Jenis-jenis hemoglobin
KEPADA jenis biasa hemoglobin termasuk hemoglobin A atau HbA (dari dewasa - dewasa), mempunyai struktur α2β2, HbA2 (hemoglobin dewasa kecil, mempunyai struktur α2σ2 dan hemoglobin janin (HbF, α2γ2. Hemoglobin F - hemoglobin janin. Penggantian dengan hemoglobin dewasa sepenuhnya berlaku sebanyak 4 -6 bulan (tahap hemoglobin janin pada usia ini kurang daripada 1%) Hemoglobin janin terbentuk 2 minggu selepas persenyawaan, kemudian, selepas pembentukan hati janin, ia digantikan oleh hemoglobin janin.

Terdapat lebih daripada 300 hemoglobin yang tidak normal, ia dinamakan sempena tempat penemuan.

Fungsi hemoglobin

Fungsi utama hemoglobin adalah menghantar oksigen dari paru-paru ke tisu dan karbon dioksida kembali.

Bentuk hemoglobin

• Oksihemoglobin- gabungan hemoglobin dengan oksigen. Oksihemoglobin mendominasi dalam darah arteri dari paru-paru ke tisu. Oleh kerana kandungan oksihemoglobin, darah arteri mempunyai warna merah.
• Mengurangkan hemoglobin atau deoksihemoglobin(HbH) - hemoglobin yang memberikan oksigen kepada tisu
• Carboxyhemoglobin- gabungan hemoglobin dengan karbon dioksida. Ia terdapat dalam darah vena dan memberikannya warna ceri gelap.

Bagaimana ini berlaku? Mengapa hemoglobin mengambil oksigen dalam paru-paru dan memberikan oksigen dalam tisu?

Kesan Bohr

Kesannya diterangkan oleh ahli fisiologi Denmark Christian Bohr http://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Bohr (bapa kepada ahli fizik terkenal Niels Bohr).
Christian Bohr menyatakan bahawa dengan keasidan yang lebih tinggi (lebih nilai rendah pH, sebagai contoh, dalam tisu) hemoglobin akan kurang mengikat oksigen, yang akan membolehkan ia dibebaskan.

Di dalam paru-paru, dalam keadaan oksigen berlebihan, ia bergabung dengan hemoglobin sel darah merah. Sel darah merah membawa oksigen melalui aliran darah ke semua organ dan tisu. Reaksi pengoksidaan berlaku dalam tisu badan dengan penyertaan oksigen yang masuk. Hasil daripada tindak balas ini, produk penguraian terbentuk, termasuk karbon dioksida. Karbon dioksida daripada tisu dipindahkan ke sel darah merah, yang menyebabkan pertalian untuk oksigen berkurangan, oksigen dilepaskan ke dalam tisu.

Kesan Bohr sangat penting untuk fungsi badan. Lagipun, jika sel bekerja secara intensif dan melepaskan lebih banyak CO2, sel darah merah boleh membekalkan mereka dengan lebih banyak oksigen, menghalang oksigen "kebuluran". Oleh itu, sel-sel ini boleh terus bekerja pada kadar yang tinggi.

Apakah paras hemoglobin normal?

Setiap mililiter darah mengandungi kira-kira 150 mg hemoglobin! Tahap hemoglobin berubah mengikut umur dan bergantung kepada jantina. Oleh itu, hemoglobin pada bayi baru lahir jauh lebih tinggi daripada orang dewasa, dan pada lelaki ia lebih tinggi daripada wanita.

Apa lagi yang mempengaruhi tahap hemoglobin?

Beberapa keadaan lain juga mempengaruhi tahap hemoglobin, seperti pendedahan kepada ketinggian, merokok, dan kehamilan.

Penyakit yang berkaitan dengan perubahan dalam jumlah atau struktur hemoglobin

• Peningkatan tahap hemoglobin diperhatikan dengan erythrocytosis dan dehidrasi.
• Penurunan paras hemoglobin diperhatikan dalam pelbagai anemia.
• Dalam kes keracunan karbon monoksida, carbhemoglobin terbentuk (tidak boleh dikelirukan dengan carboxyhemoglobin!), yang tidak boleh melekatkan oksigen.
• Di bawah pengaruh bahan tertentu, methemoglobin terbentuk.
• Perubahan dalam struktur hemoglobin dipanggil hemoglobinopati. Penyakit yang paling terkenal dan biasa dalam kumpulan ini ialah anemia sel sabit, talasemia beta, dan ketekunan hemoglobin janin. Lihat hemoglobinopathies di laman web Pertubuhan Kesihatan Sedunia http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs308/ru/index.html

Adakah kamu tahu?

Artikel lain dalam bahagian ini

Ejen berjangkit biasa saluran pernafasan(faringitis, sinusitis, otitis, bronkitis dan radang paru-paru). Ujian antibodi digunakan untuk mendiagnosis jangkitan...

Mycoplasma pneumoniae adalah agen penyebab radang paru-paru manusia, jangkitan pernafasan akut (ARI), penyakit saluran pernafasan atas (faringitis, bronkitis), serta beberapa penyakit bukan pernafasan.

Azoospermia - ketiadaan sperma dalam ejakulasi

Mikroorganisma bersel tunggal, sebahagian daripadanya boleh menyebabkan penyakit.

Mycoplasma pneumoniae (mycoplasma pneumoniae), Chlamydohpila pneumoniae (chlamydophila pneumoniae, dahulu dipanggil Chlamydia pneumoniae)

•