Лапки в лабке.
Биохимия крови.
Строение гемоглобина
Гемоглобин состоит из двух альфа белковых цепей и из двух Х белковых цепей, где Х белковая цепь которая сменяется на протяжении жизни человека. Так же в молекулу гемоглобина прочно включены четыре простетических группы гема.
1)Гемоглобин эмбриональный(2 альфа 2 эпсилон) 2)Гемоглобин фетальный (2 альфа 2 гамма) 3)Гемоглобин взрослого( 2 альфа 2 бета)
Строение активного центра гемоглобина и миоглобина
Активный центр образован гидрофобными аминокислотами (для предотвращения попадания воды активный центр и превращения гемоглобина в метгемоглобин), а также двумя особыми гидрофильными аминокислотами – Гис F8 и Гис Е7
Гис F8 - прочно фиксирует гем в активном центре
Гис Е7 – облегчает взаимодействие гема с кислородом
Свободный гем – в 25000 раз больше сродство к СO, с Гис Е7 в 200 раз
Конформационные изменения в гемоглобине
Присоединение кислорода к железу гемоглобина приводит к смещению железа в плоскость гема. Оно тянет F спираль гемоглабина, вследствие чего изменяется конформация белка.
Присоединение каждой молекулы кислорода облегчает присоединение последующих. Последняя молекула кислорода присоединяется в 300 раз легче, чем первая.
Захват и отдача гемоглобином кислорода
Эффект Бора – увеличение количества освобождаемого кислорода в зависимости от увеличения количества Н+ в эритроцитах.
Физиологический смысл эффекта Бора
Чем интенсивнее физическая нагрузка, тем больше образуется углекислого газа и Н+, тем больше кислорода получат ткани в результате уменьшения сродства гемоглобина к кислороду
Аллостерическая регуляция 2,3 бифосфоглицератом.
2,3 БФГ связываясь с дезоксигемоглобином в капиллярах тканей, уменьшает сродство гемоглобина к кислороду, более эффективный выход кислорода в ткани.
Метаболизм
эритроцитов
Представлен двумя процессами – анаэробным окислением и петозфосфатным путем окисления глюкозы.
Эти процессы обеспечивают
1)Сохранение структуры гемоглобина (за счет НАДН, превращающий метгемоглобин в гемоглобин)
2)Энергию для работы ионных насосов
3)Регуляцию функций гемоглобина (за счет 2,3 БФГ)
4) Обезвреживание активных форм кислорода (за счет НАДРН, который восстанавливает глутатион)
Образование и обезвреживание свободных радикалов
Высокое содержание кислорода в гемоглобине приводит к не ферментативному образованию супероксид аниона
Восстановление метгемоглобина
Обезвреживание свободных радикалов
Супероксиддисмутаза
Каталаза
Глутатионпероксидаза
Недостаточность защитной системы
Недостаточная активность ферментов, обезвреживающих свободные радикалы, возникают дисульфиные сшивки между молекулами гемоглобина (образование телец Хайнца)
Респираторный взрыв
Происходит в макрофагах, нейтрофилов и эозинофилов после поглощения ими патогена. Необходим для разрушения патогенной частицы.
Стадии
1.Повышение потребления глюкозы и ее превращения в пентозфосфтном пути с образованием НАДРН
2.Повышение потребления кислорода в 20-40 раз
3. Активация НАДРН оксидазы и синтез супероксид аниона
4.Активация миелопероксидары и синтез гипохлорита
Синтез гема
Идет во всех клетках, но наиболее активно идет в печени и в костном мозге
Является простетической группой
1.Гемоглобина
2.Миоглобина
3.Цитохромов
4.Каталазы
5.Пероксидазы
Порфирии
Первичные - генетический дефект синтеза гема.
Вторичные – нарушение регуляции синтеза гема.
В результате – накопление порфиров в крови
Симптомы.
1. Психические расстройства (токсическое действие порфиров на нервную систему).
2.Повреждение кожи на солнце, образование ожогов (превращение порфиногенов на свету в порфирины, которые при взаимодействии с кислородом образуют
свободные радикалы.
Катаболизм гема
Общая схема катаболизма
Желтухи
Концентрация общего билирубина в крови 1,7-17 мкмоль/л.
При повышении концентрации билирубина более чем в 2,5 раза он поступает в ткани и окрашивает их в желтый цвет. Это состояние и называется желтухой.
Гемолитическая ( надпеченочная) желтуха.
Механизм развития - гемолиз эритроцитов в кровяном русле.
Причины – гемолитические яды, переливание несовместимых групп крови.
Повышение в крови – непрямого билирубина, стеркобилин и уробилин в моче и кале повышен (интенсивное окрашивание кала и мочи).
Механическая желтуха (подпеченочная).
Механизм развития - закупорка желчных путей.
Причины - камень в желчных путях или сдавление их опухолью.
Повышение в крови – прямого билирубина. Уробилин и стекробилин в моче и кале отсутствуют. Кал обесцвеченный. Моча за счет билирубина темная (цвета пива).
Паренхиматозная желтуха (печеночная)
Механизм развития - нарушение функции печени
Примеры - гепатиты, цирроз.
Повышение в крови - повышение прямого и непрямого билирубина. Стеркобилин в кале снижен (кал светлый). Непрямой и прямой билирубин в моче повышен (моча темная).