Struktur, Verbindungen und Haupttypen von Hämoglobin

Das Kreislaufsystem führt den Transport durchFunktioniert im Körper aller warmblütigen Tiere und liefert Nährstoffe und Sauerstoff an die Gewebe. Der Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid erfolgt dank der roten Blutkörperchen, die eine wichtige Substanz enthalten - Hämoglobin. In diesem Artikel werden wir die Arten und Verbindungen von Hämoglobin betrachten.

Was ist Hämoglobin?

Hämoglobin ist ein Bestandteil von Erythrozyten,gehört zur Gruppe der Proteine. Es besteht zu 96% aus der Globinproteinsubstanz und zu 4% aus der Substanz mit dem 2-wertigen Eisenatom Häm. In 1 Zelle des Erythrozyten enthält es etwa 280 Millionen Moleküle, die die rote Farbe des Blutes bilden.

Die Haupteigenschaft von Hämoglobin ist die FähigkeitEisen zum Anhaften und Spalten von Gasen, die Bewegung von Sauerstoff aus den Lungen zu den Geweben und Kohlendioxid aus den Geweben zu den Lungen bilden. Somit ist seine Rolle im Prozess des Gasaustausches im Körper unersetzlich.

Struktur und Arten von menschlichem Hämoglobin

In verschiedenen Phasen der menschlichen EntwicklungDie Zusammensetzung von Hämoglobin unterscheidet sich in der Struktur der Polypeptidketten. Abhängig davon, welche Polypeptidkette die Hämoglobinstruktur enthält, sind die Hämoglobin-Spezies beim Menschen wie folgt:

1. Adult Hämoglobin (HbA) tritt ineine dominante Menge (etwa 98-99% der Gesamtmenge im Blut) bei Erwachsenen. HbA besteht aus 2 und 2 Polypeptidketten. Jede der Aminosäure-Spiralen enthält eine Häm-Komponente mit einem Atom, das für die Affinität mit dem Sauerstoffmolekül verantwortlich ist. HbA hat eine geringere Affinität für Sauerstoff als andere Arten von Hämoglobin, aber gleichzeitig ist es resistenter gegenüber pH- und t-Schwankungen.
2. Fetal (HbF) wird bereits im Fötus synthetisiertMutterleib von 6-7 Wochen der Schwangerschaft, gefolgt von seinem Ersatz mit HbA. Ab dem ersten Lebensmonat verlangsamt sich die Synthese von HbF, die Gesamtmenge an Blut nimmt zu und die Synthese von HbA, die im Alter von drei Jahren des Kindes den Prozentsatz der Zusammensetzung des Blutes eines Erwachsenen erreicht. Fetales Hämoglobin von einem Erwachsenen unterscheidet sich in der Zusammensetzung der Globinketten, anstelle einer Kette ist hier ein Spiraltyp vorhanden. HbF hat im Vergleich zu HbA einen geringeren Grad an Resistenz gegenüber Veränderungen des Blut-pH-Wertes und Schwankungen der Körpertemperatur.
3. Embryonal (HbE). Die primäre Form des Atmungsproteins wird im Embryo schon vor der Plazentabildung (bereits in der ersten Schwangerschaftswoche) gebildet und hält bis zu 6-7 Wochen. Die Struktur zeichnet sich durch das Vorhandensein von Ketten und ζ-Typen aus.

Pathologische Arten von Hämoglobin

In einer Reihe von Fällen, unter dem Einfluss von genetischen Defekteneine abnormale Synthese von Hämoglobinzellen tritt auf. Pathologische Arten von Hämoglobin aus physiologischen unterscheiden sich in der Zusammensetzung der Polypeptidbindungen oder vielmehr ihrer Mutation.

Als Ergebnis der DNA-Mutation ist die Synthese von KomponentenErythrozyten wird nicht mit Glutaminsäure, sondern mit Valin-Aminosäure durchgeführt. Dieser "personelle" Ersatz führt zur Bildung einer Proteinstruktur vom Typ 2 mit einem "klebrigen" Fleck auf der Oberfläche, der Strukturen wie sie sich aneignen kann. So kommt es zur Polymerisation von HbS-Molekülen und damit zur Sedimentation schwerer und schlecht transportierter Erythrozyten in Blutgefäßen. Diese Abweichung wird "Sichelzellenanämie" genannt.

Normen des Hämoglobingehalts beim Menschen

Der Gehalt an Protein-Atmungsstrukturen im Blut bei Menschen kann je nach Geschlecht, Alterskategorie, Lebensweise und einigen anderen Merkmalen wie Schwangerschaft variieren.

Normalwerte des Hämoglobins im Blut, nicht als pathologische Abweichung betrachtet:

• Für Männer sind es 130-150 g / l.
• Bei Frauen sind es 120-140 g / l.
• Kinder unter dem Alter von 100 bis 140 g / l und in der erstenMonat können diese Werte aufgrund der erhöhten Konzentration von fetalem Hämoglobin bis zu 220 g / l erreichen. Kinder von 1 bis 6 Jahren - 110-145 g / l und ab 6 Jahren - 115-150 g / l, unabhängig vom Geschlecht des Kindes.
• In der Schwangerschaft ist die Konzentration von HbA auf 110 g / l reduziert, was jedoch nicht als Anämie angesehen wird.
• Bei älteren Menschen ist der Trend abhängig vom Geschlecht des Patienten ein Abwärtstrend von 5 Einheiten gegenüber der angegebenen Rate.

Je nach Altersgrenze unterscheidet sich die Zusammensetzung des Blutes,enthält gleichzeitig verschiedene Arten von Hämoglobin. Zum Beispiel beträgt bei einem erwachsenen Menschen das natürliche Verhältnis 99% HbA und bis zu 1% HbF. Bei Kindern bis zu einem Jahr ist der Anteil von HbF signifikant höher als bei Erwachsenen, was durch den allmählichen Zerfall der anfänglich verfügbaren Form von fetalem Hämoglobin erklärt wird.

Physiologische Formen

Da das respiratorische rote Pigment kontinuierlich istbeteiligt sich an Gasaustauschprozessen im Körper, seine Haupteigenschaft ist die Fähigkeit, Verbindungen mit Molekülen verschiedener Gase zu bilden. Als Ergebnis solcher Reaktionen werden physiologische Arten von Hämoglobin erzeugt, die als normal angesehen werden.

• Oxyhämoglobin (Hb) - eine Verbindung mit einem MolekülSauerstoff. Der Prozess tritt in den Atemweg, in den Alveolen der Lunge. Oxygeniertes rote Blutkörperchen sind in roter Farbe gefärbt, die die arteriellen genannt wird und bewegt sich von der Lunge zu den Geweben, sie mit Sauerstoff, die für die Oxidationsprozesse zu bereichern.
• Desoxyhämoglobin (HbH) - reduziertes Hämoglobin wird gebildet, wenn rote Körpergewebe Gewebe mit Sauerstoff versorgen, aber noch keine Zeit haben, Kohlendioxid aus ihnen zu entfernen.
• Carboxyhämoglobin (Hb) wird bei der Ausscheidung gebildetKohlendioxid aus den Geweben und bringt es in die Lunge, Abschluss des Prozesses der menschlichen Atmung. Carboxyhämoglobin verleiht venösem Blut eine dunkle Farbe - Burgunder.

Pathologische Verbindungen

Erythrozyten können nicht nur Gase anlagern,Beteiligung am Atmungsprozess, aber auch andere, die pathologische Formen von Hämoglobin bilden, die für die menschliche Gesundheit und sogar das Leben gefährlich sind. Diese Verbindungen haben einen geringen Zerfallgrad, führen also zu Sauerstoffmangel im Gewebe und zu schweren Atemwegsverletzungen.

• Carbhämoglobin (HbCO) ist eine extrem gefährliche Verbindungim Blut einer Person, die Kohlenmonoxid einatmet. Blockiert die Fähigkeit von roten Körpern, Sauerstoff in Gewebe zu transportieren. Selbst eine geringfügige Konzentration von Kohlenmonoxid in der Luft von 0,07% kann zu einem tödlichen Ausgang führen.
• Methämoglobin (HbMet) wird durch Vergiftung gebildetNitrobenzolverbindungen, von denen Beispiele aliphatische Lösungsmittel von Harzen, Estern und Cellulose sind, die in der Textilindustrie weit verbreitet sind. Nitrate wandeln bei der Wechselwirkung mit Hämoglobin das im Häm enthaltene Valenzeisen in ein 3-wertiges Eisen um, was ebenfalls zu einer Hypoxie führt.

Diagnose von Hämoglobin

Um die Konzentration von Globin Atemwege zu erkennenStrukturen im menschlichen Blut werden qualitative und quantitative Arten von Analysen durchgeführt. Hämoglobin wird auch auf die Menge der darin enthaltenen Eisenionen untersucht.

Die wichtigste quantitative Methode zur Bestimmung vonDie Konzentration von Hämoglobin ist heute ein kolorimetrischer Test. Es ist eine Untersuchung der Farbsättigung eines biologischen Materials, wenn ein spezielles Reagenz hinzugefügt wird.

Qualitative Methoden umfassen einen Bluttestauf dem Inhalt darin das Verhältnis der Typen HbA und HbF. Auch die qualitative Analyse umfasst die Bestimmung der Blutmenge im Blut von Molekülen glykosyliertem Hämoglobin (Verbindungen mit Kohlenstoff) - die Methode wird verwendet, um Diabetes zu diagnostizieren.

Abnorme Hämoglobinkonzentration

Das Gleichgewicht von HbA kann sowohl darunter als auch darüber variierenNormen. In jedem Fall führt dies zu negativen Folgen. Bei einem Abfall des HbA unterhalb der festgelegten Norm tritt ein pathologisches Syndrom auf, das als "Eisenmangelanämie" bezeichnet wird. Es äußert sich durch Lethargie, Kraftverlust, Unaufmerksamkeit. Negative Auswirkungen auf das Nervensystem, besonders gefährlich in der Kindheit, weil es oft der Grund für die Verzögerung in der psychomotorischen Entwicklung ist.

Erhöhtes Hämoglobin ist kein separatesKrankheit, sondern es ist ein Syndrom, die verschiedenen Krankheiten wie Diabetes, Lungenversagen, Herzerkrankungen, Nierenerkrankungen, Folsäure oder eine Überfülle von B-Vitaminen, Krebs und anderen.