2. Сполуки гемоглобіну, їх особливості.

У процесі перенесення кисню його молекула утворює зворотній зв’язок з гемом, валентність заліза при цьому не змінюється. Гемоглобін, який приєднав кисень, стає оксигемоглобіном (НвО₂). Коли хочуть спеціально відмітити, що гемоглобін не зв’язаний з киснем, його називають дезоксигемоглобіном.

При окисненні гема залізо стає з двовалентного тривалентним, окиснений гем носить назву метгему, а вся поліпептидна молекула в цілому – метгемоглобіну (MetHb). У крові людини метгемоглобін міститься в незначних кількостях, але при деяких захворюваннях і отруєннях його вміст зростає. Небезпека таких станів полягає в тому, що окиснений гемоглобін не здатний віддати кисень. Накопичення в крові великих кількостей метгемоглобіну (НвОН) виникає після введення в організм ліків (наприклад, нітрогліцерину, перманганату калію).

На відміну від капілярів легень у капілярах тканин кисню менше, його напруження нижче і тут оксигемоглобін розпадається на гемоглобін і кисень. Гемоглобін, який віддав кисень, називають відновленим або редукованим гемоглобіном (Нв).

Оскільки кров проходить через тканини і віддає кисень, вона попутньо вбирає в себе кінцевий продукт окисних обмінних процесів у клітинах – СО₂. Гемоглобін, який зв’язаний з вуглекислотою, називають карбогемоглобіном (НвСО₂).

Гемоглобін досить легко приєднує чадний газ – оксид вуглецю (II) – CO. У цьому випадку хімічна спорідненість СО до гемоглобіну майже в 300 разів вища, ніж до кисню. Це означає, що варто тільки невеликій кількості чадного газу появитися в повітрі, як відбувається утворення значної кількості зв’язаних молекул гемоглобіну. Утворена сполука і блокований чадним газом гемоглобін уже не можуть служити переносниками кисню. Так при концентрації СО у повітрі рівній 0,1 %, біля 80 % гемоглобіну крові стає зв’язаним не з киснем, а з чадним газом. У результаті в організмі виникають важкі наслідки кисневого голодування.

Незначні отруєння чадним газом є зворотним процесом: СО поступово відщеплюється і виводиться при диханні свіжим повітрям. Використання чистого кисню при наданні невідкладної допомоги пришвидшує приблизно в 20 разів цю реакцію. При концентрації СО, що рівна 1 %, через декілька хвилин настає смерть. Під час взаємодії гемоглобіну з оксидом вуглецю (II) відбувається утворення карбооксигемоглобіну (НвСО), який не може переносити кисень.

3. Сполуки гемоглобіну з газами

НвО₂ – оксигемоглобін – має яскраво-червоний колір. Утворення його відбувається в капілярах легень, де високе напруження кисню.

Нв – відновлений гемоглобін – має темно-червоний колір, що визначає колір венозної крові. Утворюється він у капілярах тканин.

НвСО₂ – карбогемоглобін має вишневий колір і утворюється при проходженні крові через тканини.

НвСО – карбоксигемоглобін має яскравий червоний колір і утворюється при наявності СО в навколишньому повітрі.

НвОН – метгемоглобін має бурий колір і утворюється при наявності сильно діючих окисників.

4. Методи визначення гемоглобіну

Для визначення вмісту гемоглобіну в крові запропоновано багато різних методів:

1. газометричний – вимірювання кількості зв’язаного кисню (1 г Нв може приєднати 1,36 мл кисню);

2. залізометричний – вимірювання рівня заліза в крові (вміст заліза в Нв складає 0,34 %);

3. колориметричний – порівняння кольору розчину крові з кольором стандартного розчину.

Найбільшого розповсюдження отримали колориметричні методи, які базуються на колориметрії похідних Нв. Найпростішим і широко розповсюдженим методом у минулому була колориметрія солянокислого гематину, на якому оснований метод Салі. Він дуже простий і швидкий у користуванні, але похибка при визначенні ним Нв складає ± 30 %.

Як уніфікований метод застосовують ціанметгемоглобіновий метод із застосуванням ацетонціангідрину. Принцип його полягає в тому, що гемоглобін окиснюють в метгемоглобін червоною кров'яною сіллю. Утворюється з ацетонціангідрином забарвлений ціанметгемоглобін, який визначають фотоелектроколориметром або спектрофотометром. Інтенсивність його забарвлення пропорційна кількості Нв.

Кількісна характеристика гемоглобіну

У крові новонароджених концентрація Нв становить 192-232 г/л,

У дорослих жінок – 120-140 г/л,

чоловіків – 130-160 г/л

Карбоксигемоглобіну в осіб, які не палять, міститься 0,5-1,5 % Нв; в осіб, які палять, – 8-9 % (особливо кількість його зростає після глибокої затяжки).

Вміст метгемоглобіну становить 0-37 мкмоль/л.

Киснева ємкість крові

Середньою нормальною величиною гемоглобіну в крові людини рахують 140 г/л, що для людини масою 65 кгскладає біля 600 г.

Вираховано також, що 1 г Нв містить 3,5 мг заліза і, таким чином, у всіх еритроцитах організму його міститься 2500мг.

Кількість гемоглобіну в еритроцитах зумовлює кисневу ємкість крові.

Кисневу ємкість виражають як кількість кисню, звязану одиницею обєму крові.

Відповідно до цього киснева ємкість нормальної крові, яка містить в кожному мілілітрі 0,14 г гемоглобіну складає біля 0,190 мл кисню.

Якщо кров людини, яка містить біля 600 г оксигемоглобіну, вся насичена киснем, то вона може зв’язати більше 800 мл кисню.