2. Гемоглобин, его структура, свойства, разновидности, соединения и функции

Одной из важнейших функций крови является перенос поглощаемого в легких кислорода к органам и тканям и транспорт углекислого газа в обратном направлении.

Ключевую роль в этом процессе играют эритроциты, благодаря содержанию в них красного кровяного пигмента ― гемоглобина.

Внутриэритроцитарная локализация Нb:

• Обеспечивает уменьшение вязкости крови.

• Уменьшает онкотическое давление, предотвращая потерю воды тканями.

• Предупреждает потерю Нb при фильтрации крови в почках.

По химической природе ― это хромопротеид, состоящий из белка глобина (96%) и простетическая группы гема (4%). Гема содержится 4 группы. Он представляет собой протопорфирин, в центре которого расположен ион Fe⁺⁺.

Ключевую роль в деятельности Нb играет ион Fe⁺⁺.

Функции гемоглобина:

• Транспорт О₂ в виде оксигемоглобина (HHbO₂). Одна молекула Нb присоединяет 4 молекулы кислорода. 1 г Нb связывает 1,34 мл О₂.

• Транспорт СО_2.

• Участвует в поддержании кислотно-щелочного состояния (гемоглобиновый буфер).

Соединения Нb:

1. Оксигемоглобин (НHbО₂). Гемоглобин, присоединивший 4О₂. В артериальной крови его содержится около 98%, а в венозной - около 60%. После отдачи О₂ НHb получил название восстановленный, редуцированный гемоглобин или дезоксигемоглобин). Гемоглобин обладает высоким сродством к кислороду.

2. Карбогемоглобин (НHbСО₂) ― соединение гемоглобина с СО₂.

3. Метгемоглобин (MetHb). Образуется под влиянием сильных оки-слителей (перманганат калия, анилин, нитриты, пирогаллол и др). При этом Fe⁺⁺ превращается в Fe⁺⁺⁺. Соединение прочное.

4. Карбоксигемоглобин (НHbCО) ― соединение гемоглобина с угарным газом (СО). Соединение в 150 - 200 раз прочнее НHbО₂. При содержании во вдыхаемом воздухе 0,1% СО 80% Нb превращается в карбоксигемоглобин. При содержании 1% ― гибель через несколько минут.

Физиологическими соединениями Hb являются оксигемоглобин и карбогемоглобин.

Миоглобин ― дыхательный пигмент или мышечный гемоглобин ― содержится в скелетных мышцах, миокарде. Обладает большим сродством к кислороду по сравнению с гемоглобином. Связывает до 14%О₂ в организме. Его роль заключается в обеспечении кислородом мышцу в период ее сокращения, когда происходит пережатие капилляров и кровоток через ткань прекращается. В этот период главным источником кислорода является миоглобин, который затем в фазу расслабления мышц и восстановления кровотока опять «запасается» кислородом.

Синтез Нb происходит в эритробластах и нормобластах в костном мозге.

Состояние сниженного количества Hb в единице объема крови (чаще всего при одновременном снижении количества эритроцитов) получило название анемия.

Анемия для мужчин при содержании Hb меньше 130 г/л, для женщин ― меньше 120 г/л (при беременности ― меньше 110 г/л).

Разновидности Hb:

• HbP ― (примитивный) ― на 7—12 неделе внутриутробного развития.

• HbF ― фетальный (плодный) ― на 9-й неделе внутриутробного развития.

• HbA ― гемоглобин взрослых ― появляется перед рождением.

НbF ― обладает большим сродством с О₂ и насыщается на 60% при таком рО₂ , когда HbA матери только на 30%. Благодаря данному свойству HbF вполне обеспечивает кислородом ткани плода в условиях сравнительно низкого рО₂ в артериальной крови плода. В течение 1 года жизни HbF почти полностью заменяется HbA.

В норме содержание Hb в крови мужчин колеблется в пределах 130 - 160 г/л , в крови женщин ― 115 ― 145 г/л. Общее содержание Hb в крови 700 г.