Sistemul circulator îndeplinește o funcție de transport în corpul tuturor animalelor cu sânge cald, furnizând nutrienți și oxigen către țesuturi. Transportul oxigenului și dioxidului de carbon se realizează datorită celulelor roșii din sânge, care includ o substanță importantă - hemoglobina. În acest articol, ne vom uita la tipurile și compușii hemoglobinei.
Ce este hemoglobina
Hemoglobina este o componentă a globulelor roșii care aparține grupului de proteine. Este format din 96% din substanța proteică a globinei și 4% din substanța cu un atom de fier 2-valent - hem. Într-o celulă a unui eritrocit, acesta conține aproximativ 280 de milioane de molecule, care formează culoarea roșie a sângelui.
Principala proprietate a hemoglobinei este capacitatea fierului de a atașa și de a elibera gaze, formând mișcarea oxigenului de la plămâni la țesuturi și a dioxidului de carbon de la țesuturi la plămâni. Astfel, rolul său în procesul de schimb de gaze din organism este de neînlocuit.
Structura și tipurile de hemoglobină din sânge uman
La diferite etape ale dezvoltării umanecompoziția hemoglobinei diferă în structura lanțurilor polipeptidice. În funcție de ce lanțuri polipeptidice conține structura hemoglobinei, tipurile de hemoglobină la om sunt următoarele:
- Hemoglobina adulților (HbA) apare în cantități dominante (aproximativ 98-99% din sângele total) la adulți. HbA constă din 2 și 2 lanțuri polipeptidice. Fiecare dintre elicele de aminoacizi conține o componentă hem cu un atom responsabil de afinitatea pentru molecula de oxigen. HbA are afinitate mai mică pentru oxigen decât alte tipuri de hemoglobină, dar în același timp este mai rezistentă la fluctuațiile pH și t.
- Fetal (HbF) este sintetizat în făt în uter începând cu 6-7 săptămâni de sarcină, urmat de înlocuirea acestuia cu HbA. Deja din prima lună de viață, sinteza HbF încetinește, volumul total al sângelui crește, iar sinteza HbA crește, care până la vârsta de trei ani de viață a unui copil atinge procentul din compoziția sanguină a unui adult. Hemoglobina fetală diferă de un adult prin compoziția lanțurilor de globină; în loc de lanț, aici există un tip de helix. HbF, în comparație cu HbA, este mai puțin rezistent la modificările pH-ului sângelui și la fluctuațiile temperaturii corpului.
- Embrionar (HbE). Forma primară a proteinei respiratorii este produsă în embrion chiar înainte de formarea placentei (deja în prima săptămână de sarcină) și durează până la 6-7 săptămâni. Structura se distinge prin prezența lanțurilor și a tipurilor ζ.
Tipuri patologice de hemoglobină
În unele cazuri sub influențădefecte genetice apare sinteza anormala a celulelor hemoglobinei. Tipurile patologice de hemoglobină diferă de cele fiziologice prin compoziția legăturilor polipeptidice sau, mai degrabă, prin mutația lor.
Ca urmare a mutației ADN-ului, sinteza componentelor eritrocitelor se realizează nu cu glutamina, ci cu aminoacid valină. Această substituție „cadru” duce la formarea unei structuri de proteine de tip 2 cu un loc „lipicios” pe suprafață, care este capabil să-și însuşească structuri de tip propriu. Astfel, are loc polimerizarea moleculelor de HbS și, ca urmare, sedimentarea eritrocitelor grele și slab transportate în vasele de sânge. Această abatere se numește „anemie secerată”.
Norme ale conținutului de hemoglobină la om
Conținutul proteinelor structurilor respiratorii din sângele oamenilor poate diferi în funcție de sex, categorie de vârstă, stil de viață și alte caracteristici, cum ar fi sarcina.
Valori normale ale conținutului de hemoglobină din sânge, neconsiderate o anomalie patologică:
- Bărbați - 130-150 g/L.
- Femei - 120-140 g/l.
- La copiii de până la un an 100-140 g/l, iar în prima lună aceste valori pot ajunge până la 220 g/l din cauza concentrației crescute de hemoglobină fetală. La copiii de la un an la 6 ani - 110-145 g/l, iar de la 6 ani - 115-150 g/l, indiferent de sexul copilului.
- În timpul sarcinii, are loc o scădere a concentrației de HbA la 110 g/l, care, totuși, nu este considerată anemie.
- La persoanele în vârstă, tendința este considerată normareducerea cu 5 unități din norma declarată, în funcție de sexul pacientului.
În funcție de limita de vârstă, compoziția sângelui, care conține simultan diferite tipuri de hemoglobină, diferă și ea. Deci, de exemplu, la un adult, raportul natural este de 99% HbA și până la 1% HbF. La copiii sub un an, procentul de HbF este semnificativ mai mare decât la adulți, ceea ce se explică prin descompunerea treptată a formei inițial existente de hemoglobină fetală.
Forme fiziologice
Deoarece pigmentul roșu respirator este implicat continuu în procesele de schimb de gaze din organism, principala sa proprietate este capacitatea de a forma compuși cu molecule de diferite gaze. Ca urmare a unor astfel de reacții, se creează tipuri fiziologice de hemoglobină, care sunt considerate normale.
- Oxihemoglobina (Hb) este un compus cu o moleculă de oxigen. Procesul are loc în organele respiratorii, în alveolele plămânilor. Globulele roșii oxigenate colorează sângele într-o culoare stacojie, care se numește arterială și se deplasează de la plămâni la țesuturi, îmbogățindu-le cu oxigenul necesar proceselor oxidative.
- Deoxihemoglobină (HbH) - hemoglobina redusă se formează în momentul în care celulele roșii dau oxigen țesuturilor, dar nu au avut încă timp să ia dioxid de carbon din ele.
- Carboxihemoglobina (Hb) se formează atunci când dioxidul de carbon este îndepărtat din țesuturi și transportat la plămâni, completând procesul de respirație umană. Carboxihemoglobina dă sângelui venos o culoare închisă - visiniu.
Conexiuni patologice
Eritrocitele pot atașa nu numai gazele implicate în procesul respirator, ci și altele, formând tipuri patologice de hemoglobină care prezintă un pericol pentru sănătatea umană și chiar pentru viață. Acești compuși au un grad scăzut de descompunere, prin urmare, duc la înfometarea de oxigen a țesuturilor și la încălcări grave ale procesului respirator.
- Carbhemoglobina (HbCO) este un compus extrem de periculos din sângele unei persoane care a inhalat monoxid de carbon. Blochează capacitatea celulelor roșii de a transporta oxigen către țesuturi. Chiar și o concentrație ușoară de monoxid de carbon în aer de 0,07% poate fi fatală.
- Methemoglobina (HbMet) se formează prin otrăvirea cu compuși nitrobenzeni, dintre care exemple sunt solvenți alifatici ai rășinilor, eteri, celuloză, folosiți pe scară largă în industria textilă. Nitrații, atunci când interacționează cu hemoglobina, transformă fierul bivalent conținut în hem în fier trivalent, ceea ce duce și la hipoxie.
Diagnosticarea hemoglobinei
Pentru a detecta concentrația structurilor respiratorii globinei din sângele uman, se efectuează tipuri de analize calitative și cantitative. Hemoglobina este, de asemenea, examinată pentru cantitatea de ioni de fier pe care o conține.
Metoda cantitativă principală pentru determinarea concentrației de hemoglobină astăzi este analiza colorimetrică. Este un studiu al saturației de culoare a materialului biologic atunci când i se adaugă o culoare specială.reactiv.
Metodele calitative includ studiul sângelui pentru conținutul raportului dintre tipurile HbA și HbF din acesta. Analiza calitativă include și determinarea cantității de molecule de hemoglobină glicozilate (compuși cu atomi de carbon) din sânge - metoda este folosită pentru a diagnostica diabetul zaharat.
Abaterea concentrației hemoglobinei de la norma
Echilibrul HbA poate varia atât sub, cât și peste normal. În orice caz, acest lucru duce la consecințe negative. Atunci când HbA scade sub norma stabilită, apare un sindrom patologic, care se numește „anemie cu deficit de fier”. Se exprimă prin letargie, pierderea forței, neatenție. Afectează negativ sistemul nervos, este deosebit de periculos în copilărie, deoarece provoacă adesea o întârziere în dezvoltarea psihomotorie.
Hemoglobina crescută nu este o boală separată, ci mai degrabă un sindrom care indică diverse patologii, precum diabet, insuficiență pulmonară, boli de inimă, boli de rinichi, exces de acid folic sau vitamine B, oncologie etc.
