Mfumo wa mzunguko wa damu hufanya kazi ya usafiri katika mwili wa wanyama wote wenye damu joto, kupeleka virutubisho na oksijeni kwenye tishu. Usafirishaji wa oksijeni na dioksidi kaboni hufanyika shukrani kwa seli nyekundu za damu, ambazo zinajumuisha dutu muhimu - hemoglobin. Katika makala haya, tutaangalia aina na misombo ya himoglobini.
Hemoglobini ni nini
Hemoglobin ni sehemu ya chembechembe nyekundu za damu ambazo ni za kundi la protini. Inajumuisha 96% ya dutu ya protini ya globin na 4% ya dutu yenye atomi ya 2-valent chuma - heme. Katika seli 1 ya erithrositi, ina takriban molekuli milioni 280, ambayo huunda rangi nyekundu ya damu.
Sifa kuu ya himoglobini ni uwezo wa chuma kushikanisha na kutoa gesi, kutengeneza msogeo wa oksijeni kutoka kwenye mapafu hadi kwenye tishu na kaboni dioksidi kutoka kwa tishu hadi kwenye mapafu. Kwa hivyo, jukumu lake katika mchakato wa kubadilishana gesi kwenye mwili haliwezi kubadilishwa.
Muundo na aina za himoglobini ya damu ya binadamu
Katika hatua tofauti za ukuaji wa binadamumuundo wa hemoglobini hutofautiana katika muundo wa minyororo ya polypeptide. Kulingana na minyororo ya polipeptidi katika muundo wa hemoglobini, aina za himoglobini kwa binadamu ni kama ifuatavyo:
- Hemoglobini ya watu wazima (HbA) hutokea kwa kiasi kikubwa (kama 98-99% ya jumla ya damu) kwa watu wazima. HbA ina minyororo 2 na 2 ya polipeptidi. Kila moja ya heli ya asidi ya amino ina sehemu ya heme na atomi inayohusika na mshikamano wa molekuli ya oksijeni. HbA ina mshikamano mdogo wa oksijeni kuliko aina nyingine za himoglobini, lakini wakati huo huo inastahimili mabadiliko ya pH na t.
- Fetal (HbF) hutengenezwa katika fetasi iliyo ndani ya tumbo kuanzia wiki 6-7 za ujauzito, ikifuatiwa na uingizwaji wake na HbA. Tayari kutoka mwezi wa 1 wa maisha, awali ya HbF hupungua, jumla ya kiasi cha damu huongezeka, na awali ya HbA huongezeka, ambayo kwa umri wa miaka mitatu ya maisha ya mtoto hufikia asilimia ya utungaji wa damu ya mtu mzima. Hemoglobini ya fetasi hutofautiana na mtu mzima katika muundo wa minyororo ya globin; badala ya mnyororo, kuna aina ya helix hapa. HbF, ikilinganishwa na HbA, haiwezi kuhimili mabadiliko ya pH ya damu na mabadiliko ya joto la mwili.
- Embryonic (HbE). Aina ya msingi ya protini ya kupumua huzalishwa katika kiinitete hata kabla ya kuundwa kwa placenta (tayari katika wiki ya kwanza ya ujauzito) na hudumu hadi wiki 6-7. Muundo unatofautishwa na uwepo wa minyororo na ζ-aina.
Aina za pathological za himoglobini
Katika baadhi ya matukio chini ya ushawishikasoro za maumbile hutokea usanisi usio wa kawaida wa seli za hemoglobin. Aina za pathological za hemoglobini hutofautiana na zile za kisaikolojia katika utungaji wa vifungo vya polypeptidi, au tuseme, katika mabadiliko yao.
Kutokana na mabadiliko ya DNA, usanisi wa vijenzi vya erithrositi haufanyiki na glutamine, bali na asidi ya amino ya valine. Ubadilishaji huu wa "fremu" husababisha uundaji wa muundo wa protini ya aina ya 2 na tovuti "ya kunata" juu ya uso ambayo ina uwezo wa kufaa miundo ya aina yake. Kwa hivyo, upolimishaji wa molekuli za HbS hutokea na, kwa sababu hiyo, mchanga wa erythrocytes nzito na isiyosafirishwa vizuri katika mishipa ya damu. Mkengeuko huu unaitwa "sickle anemia".
Kanuni za maudhui ya himoglobini kwa binadamu
Maudhui ya miundo ya protini ya upumuaji katika damu ya watu yanaweza kutofautiana kulingana na jinsia, kategoria ya umri, mtindo wa maisha na vipengele vingine, kama vile ujauzito.
Maadili ya kawaida ya maudhui ya hemoglobini katika damu, ambayo hayazingatiwi kama hali isiyo ya kawaida ya kiafya:
- Wanaume - 130-150 g/L.
- Wanawake - 120-140 g/l.
- Kwa watoto hadi mwaka 100-140 g/l, na katika mwezi wa kwanza maadili haya yanaweza kufikia hadi 220 g/l kutokana na kuongezeka kwa mkusanyiko wa hemoglobin ya fetasi. Kwa watoto kutoka mwaka mmoja hadi miaka 6 - 110-145 g / l, na kutoka umri wa miaka 6 - 115-150 g / l, bila kujali jinsia ya mtoto.
- Wakati wa ujauzito, kuna kupungua kwa mkusanyiko wa HbA hadi 110 g/l, ambayo, hata hivyo, haizingatiwi anemia.
- Kwa watu wazee, mtindo huo unachukuliwa kuwa wa kawaidakupunguzwa kwa vitengo 5 kutoka kwa kawaida iliyotangazwa, kulingana na jinsia ya mgonjwa.
Kulingana na kikomo cha umri, muundo wa damu, ambayo kwa wakati mmoja ina aina tofauti za himoglobini, pia hutofautiana. Kwa hiyo, kwa mfano, kwa mtu mzima, uwiano wa asili ni 99% HbA na hadi 1% HbF. Kwa watoto walio chini ya mwaka mmoja, asilimia ya HbF ni kubwa zaidi kuliko kwa watu wazima, ambayo inaelezwa na kuvunjika polepole kwa aina ya awali ya hemoglobin ya fetasi.
Aina za Kifiziolojia
Kwa kuwa rangi nyekundu ya upumuaji inahusika mara kwa mara katika michakato ya kubadilishana gesi mwilini, sifa yake kuu ni uwezo wa kuunda misombo na molekuli za gesi mbalimbali. Kama matokeo ya athari kama hizo, aina za kisaikolojia za hemoglobin huundwa, ambayo inachukuliwa kuwa ya kawaida.
- Oksihemoglobini (Hb) ni mchanganyiko wenye molekuli ya oksijeni. Mchakato hutokea katika viungo vya kupumua, katika alveoli ya mapafu. Seli nyekundu za damu zilizo na oksijeni huchafua damu katika rangi nyekundu, inayoitwa arterial na husogea kutoka kwa mapafu hadi kwenye tishu, na kuzijaza oksijeni muhimu kwa michakato ya oksidi.
- Deoxyhemoglobin (HbH) - himoglobini iliyopunguzwa huundwa wakati seli nyekundu zinapotoa oksijeni kwa tishu, lakini bado hazijapata muda wa kuchukua kaboni dioksidi kutoka kwao.
- Carboxyhemoglobin (Hb) huundwa wakati kaboni dioksidi inatolewa kutoka kwa tishu na kupelekwa kwenye mapafu, hivyo kukamilisha mchakato wa kupumua kwa binadamu. Carboxyhemoglobin huipa damu ya vena rangi nyeusi - burgundy.
Miunganisho ya kiafya
Erithrositi zinaweza kupachika sio tu gesi zinazohusika katika mchakato wa kupumua, lakini pia zingine, kutengeneza aina za patholojia za hemoglobini ambayo inahatarisha afya ya binadamu na hata maisha. Michanganyiko hii ina kiwango cha chini cha mtengano, kwa hivyo, husababisha njaa ya oksijeni ya tishu na ukiukaji mkubwa wa mchakato wa kupumua.
- Carbhemoglobin (HbCO) ni kiwanja hatari sana katika damu ya mtu aliyevuta hewa ya kaboni monoksidi. Huzuia uwezo wa seli nyekundu kupeleka oksijeni kwenye tishu. Hata mkusanyiko kidogo wa monoksidi kaboni angani wa 0.07% unaweza kusababisha kifo.
- Methemoglobin (HbMet) huundwa kwa sumu kwa misombo ya nitrobenzene, ambayo mifano yake ni viyeyusho vya aliphatic vya resini, etha, selulosi, ambayo hutumiwa sana katika tasnia ya nguo. Nitrati, inapoingiliana na himoglobini, hubadilisha chuma chenye valent 2 kilichomo kwenye heme kuwa chuma chenye valent 3, ambayo pia husababisha hypoxia.
Uchunguzi wa hemoglobini
Ili kugundua mkusanyiko wa miundo ya upumuaji ya globin katika damu ya binadamu, aina za ubora na kiasi za uchanganuzi hufanywa. Hemoglobini pia huchunguzwa kwa kiasi cha ayoni za chuma iliyomo.
Njia kuu ya kiasi ya kubainisha ukolezi wa himoglobini leo ni uchanganuzi wa rangi. Ni utafiti wa kueneza rangi ya nyenzo za kibiolojia wakati rangi maalum inaongezwa kwake.kitendanishi.
Mbinu za ubora ni pamoja na uchunguzi wa damu kwa maudhui ya uwiano wa aina za HbA na HbF ndani yake. Uchambuzi wa ubora pia unajumuisha kubainisha kiasi cha molekuli za hemoglobini ya glycosylated (michanganyiko na kaboni) katika damu - njia hutumika kutambua ugonjwa wa kisukari.
Mkengeuko wa ukolezi wa hemoglobin kutoka kawaida
Salio la HbA linaweza kutofautiana chini na juu ya kawaida. Kwa hali yoyote, hii inasababisha matokeo mabaya. Wakati HbA inapungua chini ya kawaida iliyowekwa, ugonjwa wa pathological hutokea, unaoitwa "anemia ya upungufu wa chuma". Inaonyeshwa na uchovu, kupoteza nguvu, kutojali. Inathiri vibaya mfumo wa neva, ni hatari sana katika utoto, kwani mara nyingi husababisha kudorora kwa ukuaji wa psycho-motor.
Hemoglobini iliyoinuliwa si ugonjwa tofauti, bali ni dalili inayoonyesha magonjwa mbalimbali, kama vile kisukari, upungufu wa mapafu, ugonjwa wa moyo, ugonjwa wa figo, ziada ya asidi ya folic au vitamini B, saratani, n.k.
