يقوم الجهاز الدوري بوظيفة نقل في جسم جميع الحيوانات ذوات الدم الحار ، حيث يقوم بتوصيل العناصر الغذائية والأكسجين إلى الأنسجة. يتم نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بفضل خلايا الدم الحمراء ، والتي تحتوي على مادة مهمة - الهيموجلوبين. في هذه المقالة سوف نلقي نظرة على أنواع ومركبات الهيموجلوبين.
ما هو الهيموجلوبين
الهيموجلوبين هو أحد مكونات خلايا الدم الحمراء التي تنتمي إلى مجموعة البروتينات. يتكون من 96٪ من بروتين مادة الغلوبين و 4٪ من المادة مع ذرة 2-valent iron - heme. في خلية واحدة من كريات الدم الحمراء ، تحتوي على حوالي 280 مليون جزيء ، والتي تشكل اللون الأحمر للدم.
الخاصية الرئيسية للهيموجلوبين هي قدرة الحديد على ربط وإطلاق الغازات ، وتشكيل حركة الأكسجين من الرئتين إلى الأنسجة وثاني أكسيد الكربون من الأنسجة إلى الرئتين. وبالتالي فإن دورها في عملية تبادل الغازات في الجسم لا يمكن الاستغناء عنه.
تركيب وأنواع هيموجلوبين الدم البشري
في مراحل مختلفة من التنمية البشريةيختلف تكوين الهيموغلوبين في بنية سلاسل عديد الببتيد. اعتمادًا على سلاسل البولي ببتيد التي يحتوي عليها هيكل الهيموجلوبين ، تكون أنواع الهيموجلوبين في البشر كما يلي:
- يحدث الهيموجلوبين البالغ (HbA) بكميات سائدة (حوالي 98-99٪ من إجمالي الدم) عند البالغين. يتكون HbA من سلاسل 2 و 2 ببتيد. يحتوي كل من حلزونات الأحماض الأمينية على مكون الهيم مع ذرة مسؤولة عن تقارب جزيء الأكسجين. يحتوي HbA على تقارب أكسجين أقل من الأنواع الأخرى من الهيموغلوبين ، ولكنه في نفس الوقت أكثر مقاومة لتقلبات الأس الهيدروجيني و t.
- يتم تصنيع الجنين (HbF) في الجنين في الرحم ابتداء من 6-7 أسابيع من الحمل ، يليه استبداله بـ HbA. بالفعل من الشهر الأول من العمر ، يتباطأ تخليق HbF ، ويزداد الحجم الكلي للدم ، ويزداد تخليق HbA ، والتي تصل في عمر ثلاث سنوات من عمر الطفل إلى النسبة المئوية لتكوين دم الشخص البالغ. يختلف الهيموجلوبين الجنيني عن البالغين في تكوين سلاسل الغلوبين ؛ فبدلاً من السلسلة ، يوجد نوع من اللولب هنا. HbF ، بالمقارنة مع HbA ، أقل مقاومة للتغيرات في درجة الحموضة في الدم والتقلبات في درجة حرارة الجسم.
- جنيني (HbE). يتم إنتاج الشكل الأساسي من بروتين الجهاز التنفسي في الجنين حتى قبل تكوين المشيمة (بالفعل في الأسبوع الأول من الحمل) ويستمر حتى 6-7 أسابيع. يتميز الهيكل بوجود سلاسل وأنواع
الأنواع المرضية للهيموجلوبين
في بعض الحالات تحت التأثيرتحدث العيوب الوراثية تخليق غير طبيعي لخلايا الهيموجلوبين. تختلف الأنواع المرضية للهيموجلوبين عن الأنواع الفسيولوجية في تكوين الروابط متعددة الببتيد ، أو بالأحرى في طفراتها.
نتيجة لطفرة الحمض النووي ، لا يتم تصنيع مكونات كريات الدم الحمراء باستخدام الجلوتامين ، ولكن باستخدام حمض أميني الفالين. يؤدي استبدال "الإطار" هذا إلى تكوين بنية بروتينية من النوع 2 مع موقع "لزج" على السطح يكون قادرًا على ملاءمة الهياكل من نوعه. وبالتالي ، تحدث بلمرة جزيئات HbS ، ونتيجة لذلك ، يحدث ترسيب كريات الدم الحمراء الثقيلة وسيئة النقل في الأوعية الدموية. يسمى هذا الانحراف بـ "فقر الدم المنجلي".
معايير محتوى الهيموجلوبين في البشر
قد يختلف محتوى البروتينات التنفسية في دم الأشخاص حسب الجنس والفئة العمرية ونمط الحياة وبعض الميزات الأخرى ، مثل الحمل.
القيم الطبيعية لمحتوى الهيموجلوبين في الدم ، لا تعتبر شذوذًا مرضيًا:
- رجال - 130-150 جم / لتر
- نسائي - 120-140 جم / لتر
- في الأطفال حتى سن 100-140 جم / لتر ، وفي الشهر الأول يمكن أن تصل هذه القيم إلى 220 جم / لتر بسبب زيادة تركيز الهيموجلوبين الجنيني. في الأطفال من سنة إلى 6 سنوات - 110-145 جم / لتر ، ومن 6 سنوات - 115-150 جم / لتر ، بغض النظر عن جنس الطفل.
- أثناء الحمل ، هناك انخفاض في تركيز HbA إلى 110 جم / لتر ، ومع ذلك ، لا يعتبر فقر الدم.
- عند كبار السن ، يعتبر الاتجاه هو القاعدةالتخفيض بمقدار 5 وحدات من المعيار المعلن ، اعتمادًا على جنس المريض.
وفقًا للحد العمري ، يختلف أيضًا تكوين الدم ، الذي يحتوي في نفس الوقت على أنواع مختلفة من الهيموجلوبين. لذلك ، على سبيل المثال ، عند البالغين ، فإن النسبة الطبيعية هي 99٪ HbA وتصل إلى 1٪ HbF. في الأطفال الذين تقل أعمارهم عن سنة واحدة ، تكون نسبة HbF أعلى بكثير منها لدى البالغين ، وهو ما يفسره الانهيار التدريجي للشكل الموجود في البداية من الهيموجلوبين الجنيني.
النماذج الفسيولوجية
نظرًا لأن الصبغة الحمراء في الجهاز التنفسي تشارك باستمرار في عمليات تبادل الغازات في الجسم ، فإن خاصيتها الرئيسية هي القدرة على تكوين مركبات مع جزيئات من غازات مختلفة. نتيجة لمثل هذه التفاعلات ، يتم تكوين أنواع فسيولوجية من الهيموجلوبين ، والتي تعتبر طبيعية.
- أوكسي هيموغلوبين (Hb) مركب به جزيء أكسجين. تحدث العملية في أعضاء الجهاز التنفسي ، في الحويصلات الهوائية في الرئتين. تلطخ كريات الدم الحمراء المؤكسجة الدم باللون القرمزي ، وهو ما يسمى الشرايين وينتقل من الرئتين إلى الأنسجة ، ويثريها بالأكسجين الضروري لعمليات الأكسدة.
- Deoxyhemoglobin (HbH) - يتشكل الهيموجلوبين المختزل في الوقت الذي تعطي فيه الخلايا الحمراء الأكسجين للأنسجة ، ولكن لم يتح لها الوقت بعد لأخذ ثاني أكسيد الكربون منها.
- يتشكل الكربوكسي هيموغلوبين (Hb) عندما يتم إزالة ثاني أكسيد الكربون من الأنسجة ونقله إلى الرئتين ، مما يكمل عملية التنفس البشري. يعطي الكاربوكسي هيموغلوبين الدم الوريدي لوناً غامقاً - خمري.
اتصالات مرضية
يمكن للكريات الحمر أن تلتصق ليس فقط بالغازات المشاركة في عملية التنفس ، ولكن أيضًا غازات أخرى ، وتشكل أنواعًا مرضية من الهيموجلوبين التي تشكل خطرًا على صحة الإنسان وحتى الحياة. هذه المركبات لديها درجة منخفضة من التحلل ، وبالتالي فإنها تؤدي إلى تجويع الأنسجة بالأكسجين وانتهاكات خطيرة لعملية التنفس.
- Carbhemoglobin (HbCO) مركب خطير للغاية في دم الشخص الذي استنشق أول أكسيد الكربون. يمنع قدرة الخلايا الحمراء على حمل الأكسجين إلى الأنسجة. حتى تركيز طفيف من أول أكسيد الكربون في الهواء بنسبة 0.07٪ يمكن أن يكون قاتلاً.
- يتكون الميثيموغلوبين (HbMet) عن طريق التسمم بمركبات النيتروبنزين ، ومن الأمثلة على ذلك المذيبات الأليفاتية للراتنجات ، والإيثرات ، والسليلوز ، المستخدمة على نطاق واسع في صناعة النسيج. النترات ، عند التفاعل مع الهيموجلوبين ، تقوم بتحويل الحديد ثنائي التكافؤ الموجود في الهيم إلى حديد ثلاثي التكافؤ ، مما يؤدي أيضًا إلى نقص الأكسجة.
تشخيص الهيموجلوبين
للكشف عن تركيز الهياكل التنفسية للجلوبين في دم الإنسان ، يتم إجراء أنواع من التحليلات النوعية والكمية. يتم فحص الهيموجلوبين أيضًا لمعرفة كمية أيونات الحديد التي يحتوي عليها.
الطريقة الكمية الرئيسية لتحديد تركيز الهيموجلوبين اليوم هي التحليل اللوني. إنها دراسة تشبع لون المادة البيولوجية عند إضافة لون خاص إليها.كاشف.
الأساليب النوعية تشمل دراسة الدم لمحتوى نسبة HbA و HbF فيه. يشمل التحليل النوعي أيضًا تحديد كمية جزيئات الهيموجلوبين الغليكوزيلاتي (مركبات مع الكربون) في الدم - تُستخدم الطريقة لتشخيص داء السكري.
انحراف تركيز الهيموجلوبين عن القاعدة
يمكن أن يختلف توازن HbA تحت المعدل الطبيعي. على أي حال ، هذا يؤدي إلى عواقب سلبية. عندما تنخفض نسبة الهيموجلوبين السكري عن المعدل المحدد ، تحدث متلازمة مرضية تسمى "فقر الدم الناجم عن نقص الحديد". يتم التعبير عنها عن طريق الخمول وفقدان القوة وعدم الانتباه. يؤثر سلبًا على الجهاز العصبي ، فهو خطير بشكل خاص في الطفولة ، لأنه غالبًا ما يتسبب في تأخر في النمو النفسي الحركي.
الهيموجلوبين المرتفع ليس مرضًا منفصلاً ، بل هو متلازمة تشير إلى أمراض مختلفة ، مثل السكري ، القصور الرئوي ، أمراض القلب ، أمراض الكلى ، زيادة حمض الفوليك أو فيتامينات ب ، الأورام ، إلخ.
