Hệ tuần hoàn thực hiện chức năng vận chuyển trong cơ thể của tất cả các loài động vật máu nóng, cung cấp chất dinh dưỡng và oxy đến các mô. Vận chuyển oxy và carbon dioxide được thực hiện nhờ các tế bào hồng cầu, bao gồm một chất quan trọng - hemoglobin. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các loại và hợp chất của hemoglobin.
Hemoglobin là gì
Hemoglobin là một thành phần của tế bào hồng cầu thuộc nhóm protein. Nó bao gồm 96% chất protein là globin và 4% chất có nguyên tử sắt 2 hóa trị - heme. Trong 1 tế bào của hồng cầu, nó chứa khoảng 280 triệu phân tử, tạo nên màu đỏ của máu.
Tính chất chính của hemoglobin là khả năng gắn và giải phóng khí của sắt, tạo thành sự di chuyển của oxy từ phổi đến các mô và carbon dioxide từ các mô đến phổi. Vì vậy, vai trò của nó trong quá trình trao đổi khí trong cơ thể là không thể thay thế.
Cấu trúc và các loại hemoglobin trong máu người
Ở các giai đoạn phát triển khác nhau của con ngườithành phần của hemoglobin khác nhau về cấu trúc của chuỗi polypeptide. Tùy thuộc vào cấu trúc hemoglobin chứa chuỗi polypeptide nào, các loại hemoglobin ở người như sau:
- Hemoglobin ở người trưởng thành (HbA) xảy ra với số lượng chiếm ưu thế (khoảng 98-99% tổng lượng máu) ở người lớn. HbA gồm 2 và 2 chuỗi polypeptit. Mỗi vòng xoắn axit amin chứa một thành phần heme với một nguyên tử chịu trách nhiệm về ái lực với phân tử oxy. HbA có ít ái lực với oxy hơn các loại hemoglobin khác, nhưng đồng thời nó có khả năng chống lại sự dao động pH và t cao hơn.
- Thai nhi (HbF) được tổng hợp từ bào thai trong bụng mẹ bắt đầu từ tuần thứ 6-7 của thai kỳ, sau đó là sự thay thế của nó bằng HbA. Ngay từ tháng thứ nhất của cuộc đời, quá trình tổng hợp HbF chậm lại, tổng thể tích máu tăng lên và sự tổng hợp HbA tăng lên, đến năm ba tuổi của cuộc đời của trẻ đạt tỷ lệ phần trăm trong thành phần máu của người lớn. Hemoglobin của thai nhi khác với người lớn về thành phần của chuỗi globin, thay vì chuỗi thì ở đây có một loại chuỗi xoắn. HbF, so với HbA, kém khả năng chống lại sự thay đổi của độ pH trong máu và sự dao động của nhiệt độ cơ thể.
- Phôi (HbE). Dạng cơ bản của protein hô hấp được tạo ra trong phôi thai ngay cả trước khi hình thành nhau thai (đã ở tuần đầu tiên của thai kỳ) và kéo dài đến 6-7 tuần. Cấu trúc được phân biệt bởi sự hiện diện của chuỗi và ζ-type.
Các loại huyết sắc tố bệnh lý
Trong một số trường hợp bị ảnh hưởngkhiếm khuyết di truyền xảy ra sự tổng hợp bất thường của tế bào hemoglobin. Các loại hemoglobin bệnh lý khác với loại sinh lý ở thành phần của các liên kết polypeptit, hay đúng hơn là ở dạng đột biến của chúng.
Là kết quả của đột biến DNA, quá trình tổng hợp các thành phần của hồng cầu được thực hiện không phải với glutamine, mà với axit amin valine. Sự thay thế "khung" này dẫn đến sự hình thành cấu trúc protein loại 2 với vị trí "dính" trên bề mặt có thể phù hợp với cấu trúc của chính loại đó. Do đó, sự trùng hợp của các phân tử HbS xảy ra và kết quả là sự lắng đọng của các hồng cầu nặng và vận chuyển kém trong mạch máu. Sự sai lệch này được gọi là "thiếu máu hình liềm".
Định mức hàm lượng hemoglobin ở người
Hàm lượng của cấu trúc hô hấp protein trong máu của mọi người có thể khác nhau tùy thuộc vào giới tính, độ tuổi, lối sống và một số đặc điểm khác, chẳng hạn như mang thai.
Giá trị bình thường của hàm lượng hemoglobin trong máu, không được coi là bất thường bệnh lý:
- Nam - 130-150 g / L.
- Nữ - 120-140 g / l.
- Ở trẻ em dưới một tuổi 100-140 g / l, và trong tháng đầu tiên, các giá trị này có thể lên đến 220 g / l do nồng độ hemoglobin thai nhi tăng lên. Ở trẻ em từ một tuổi đến 6 tuổi - 110-145 g / l và từ 6 tuổi - 115-150 g / l, bất kể giới tính của trẻ.
- Khi mang thai, nồng độ HbA giảm xuống còn 110 g / l, tuy nhiên, điều này không được coi là thiếu máu.
- Ở những người lớn tuổi, xu hướng được coi là chuẩn mựcgiảm 5 đơn vị so với định mức đã công bố, tùy thuộc vào giới tính của bệnh nhân.
Theo giới hạn độ tuổi, thành phần của máu, đồng thời chứa các loại hemoglobin khác nhau, cũng khác nhau. Vì vậy, ví dụ, ở một người trưởng thành, tỷ lệ tự nhiên là 99% HbA và lên đến 1% HbF. Ở trẻ em dưới một tuổi, tỷ lệ HbF cao hơn đáng kể so với người lớn, điều này được giải thích là do sự phân hủy dần dần của dạng hemoglobin bào thai tồn tại ban đầu.
Hình thức sinh lý
Vì sắc tố đỏ ở đường hô hấp liên tục tham gia vào các quá trình trao đổi khí trong cơ thể, đặc tính chính của nó là khả năng tạo hợp chất với các phân tử của nhiều loại khí khác nhau. Kết quả của những phản ứng như vậy, các loại hemoglobin sinh lý được tạo ra, được coi là bình thường.
- Oxyhemoglobin (Hb) là một hợp chất với một phân tử oxy. Quá trình xảy ra trong cơ quan hô hấp, trong các phế nang của phổi. Các tế bào hồng cầu được oxy hóa nhuộm máu thành màu đỏ tươi, được gọi là động mạch và di chuyển từ phổi đến các mô, làm giàu oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa.
- Deoxyhemoglobin (HbH) - hemoglobin giảm được hình thành tại thời điểm các tế bào hồng cầu cung cấp oxy cho các mô, nhưng vẫn chưa có thời gian để lấy carbon dioxide từ chúng.
- Carboxyhemoglobin (Hb) được hình thành khi carbon dioxide được loại bỏ khỏi các mô và mang đến phổi, hoàn thành quá trình hô hấp của con người. Carboxyhemoglobin làm cho máu tĩnh mạch có màu sẫm - đỏ tía.
Kết nối bệnh lý
Erythrocytes không chỉ có thể gắn các loại khí tham gia vào quá trình hô hấp mà còn cả các loại khí khác, tạo thành các loại hemoglobin bệnh lý gây nguy hiểm cho sức khỏe và thậm chí là tính mạng con người. Các hợp chất này có mức độ phân hủy thấp, do đó, chúng dẫn đến việc các mô bị đói oxy và vi phạm nghiêm trọng quá trình hô hấp.
- Carbhemoglobin (HbCO) là một hợp chất cực kỳ nguy hiểm trong máu của người hít phải khí carbon monoxide. Ngăn chặn khả năng vận chuyển oxy đến các mô của tế bào hồng cầu. Ngay cả một nồng độ nhẹ của khí carbon monoxide trong không khí là 0,07% cũng có thể gây tử vong.
- Methemoglobin (HbMet) được hình thành do ngộ độc với các hợp chất nitrobenzene, ví dụ như chúng là dung môi béo của nhựa, ete, cellulose, được sử dụng rộng rãi trong ngành dệt may. Nitrat khi tương tác với hemoglobin sẽ chuyển sắt hóa trị 2 có trong heme thành sắt hóa trị 3, điều này cũng dẫn đến tình trạng thiếu oxy.
Chẩn đoán huyết sắc tố
Để phát hiện nồng độ của cấu trúc hô hấp globin trong máu người, các loại phân tích định tính và định lượng được thực hiện. Hemoglobin cũng được kiểm tra lượng ion sắt mà nó chứa.
Phương pháp định lượng chính để xác định nồng độ huyết sắc tố ngày nay là phân tích so màu. Nó là một nghiên cứu về độ bão hòa màu của vật liệu sinh học khi một màu đặc biệt được thêm vào nó.thuốc thử.
Phương pháp định tính bao gồm nghiên cứu máu về hàm lượng của tỷ lệ các loại HbA và HbF trong đó. Phân tích định tính cũng bao gồm xác định lượng phân tử hemoglobin glycosyl hóa (hợp chất với cacbon) trong máu - phương pháp được sử dụng để chẩn đoán bệnh đái tháo đường.
Độ lệch của nồng độ hemoglobin so với tiêu chuẩn
HbA cân bằng có thể thay đổi cả dưới mức bình thường và trên mức bình thường. Trong mọi trường hợp, điều này dẫn đến hậu quả tiêu cực. Khi HbA giảm xuống dưới mức định mức đã thiết lập, một hội chứng bệnh lý xảy ra, được gọi là "thiếu máu do thiếu sắt". Nó được thể hiện bằng sự lờ đờ, mất sức, không tập trung. Nó ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thần kinh, đặc biệt nguy hiểm trong thời thơ ấu, vì nó thường gây ra sự chậm trễ trong phát triển tâm lý-vận động.
Hemoglobin tăng cao không phải là một bệnh riêng biệt, mà là một hội chứng chỉ ra các bệnh lý khác nhau, chẳng hạn như bệnh tiểu đường, suy phổi, bệnh tim, bệnh thận, thừa axit folic hoặc vitamin B, ung thư, v.v.
