Тема лекції: ФІЗІОЛОГІЯ СИСТЕМИ КРОВІ. ФІЗІОЛОГІЯ ЕРИТРОЦИТІВ.
ДИХАЛЬНІ ПІГМЕНТИ.
1. Поняття про систему крові
Кров – основна транспортна система організму. Це в’язка червона непрозора рідина, яка складається з блідо-жовтої плазми та форменних елементів – еритроцитів, лейкоцитів і тромбоцитів.
Кров, органи, в яких відбувається утворення клітин крові та їх руйнування і регулюючий нейрогуморальний апарат об‘єднані в загальне поняття – система крові.
Головним місцем утворення клітин крові є кістковий мозок. У ньому ж здійснюється і руйнування еритроцитів, повторне використання заліза, синтез гемоглобіну, накопичення резервних ліпідів. З кістковим мозком пов’язано походження популяції В-лімфоцитів.
У загрудинній залозі проходить утворення Т-лімфоцитів, які приймають участь у клітинних реакціях імунітету. Крім загрудинної залози за вироблення імунітету відповідають селезінка та лімфатичні вузли. Селезінка приймає участь в процесі утворення лімфоцитів, руйнуванні еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів, у депонуванні крові. Лімфатичні вузли продукують і депонують лімфоцити.
2. Функції крові
Основною функцією крові є перенесення різних речовин, за допомогою яких здійснюється захист від впливів зовнішнього середовища або регуляція діяльності окремих органів і систем. У залежності від характеру речовин, які переносяться та їх природи кров виконує наступні функції:
дихальну; трофічну; екскреторну; гомеостатичну; регуляторну; терморегуляційну; захисну; креаторних зв’язків.
Дихальна функція. Ця функція крові забезпечує зв’язування і перенесення кисню від легень до тканин і вуглекислого газу від тканин до легень (в оберненому напрямку). У легенях і тканинах обмін газів базується на різниці парціальних тисків, у результаті чого відбувається їхня дифузія. О2 і СО2 містяться в основному в зв’язаному стані і тільки в невеликій кількості у розчиненому стані.
Еритроцити, гемоглобін
Трофічна функція. Суть її полягає в тому, що кров переносить речовини від травного тракту до клітин організму. Глюкоза, фруктоза, низькомолекулярні пептиди амінокислотні залишки, солі, вітаміни, вода всмоктуються в кров безпосередньо в капілярах ворсинок кишківника. Жир і продукти його розпаду всмоктуються в кров і лімфу. Всі речовини, які потрапили, по ворітній вені потрапляють у печінку і тільки потім розносяться по всьому організму. У печінці надлишок глюкози затримується і перетворюється в глікоген, решта – потрапляє до тканин. Амінокислотні залишки, які розносяться по всьому організму, використовуються як пластичний матеріал для білків тканин і енергетичних потреб. Жири, які всмокталися частково в лімфу, потрапляють з неї в кров’яне русло і перероблені в печінці до ліпопротеїнів низької щільності, знов потрапляють у кров. Надлишок жиру відкладається в підшкірній клітковині, сальнику та інших місцях. Звідси він може знов потрапляти в кров і переноситися нею до місця використання.
Екскреторна функція. Суть цієї функції полягає у виділенні непотрібних і навіть шкідливих для організму кінцевих продуктів обміну речовин, надлишку води, мінеральних і органічних речовин, які потрапили з їжею, чи утворилися в організмі в процесі метаболізму. До них відноситься один з продуктів дезамінування амінокислот – аміак. Він є токсичним для організму. Більша частина його знешкоджується, перетворюючись у кінцевий продукт азотистого обміну – сечовину. При розпаді пуринових основ утворюється сечова кислота, яку кров переносить до нирок. Жовчні пігменти, які утворюються при розпаді гемоглобіну, кров переносить до печінки і вони виділяються з жовчю. У крові також є отруйні для організму речовини (похідні фенолу, індол тощо), окремі з них є продуктами життєдіяльності гнилісних мікробів товстої кишки.
Гомеостатична функція. Кров бере участь у підтриманні постійності внутрішнього середовища організму: постійного рН, водно-електролітного балансу, рівня глюкози в крові тощо.
Регуляторна функція. У кров виділяються біологічно активні речовини, а кров здійснює зв’язок між різними органами. Завдяки цьому організм функціонує як єдина система, яка забезпечує пристосування до умов середовища, тобто гуморальну єдність і адаптивні реакції.
Терморегуляторна функція. Так як кров безперервно рухається і має велику теплоємкість, то вона сприяє не тільки перерозподілу тепла організмом, а й відповідно підтриманню температури тіла. Кров, яка циркулює, об’єднує органи, в яких виробляється тепло, з органами, які його віддають. Наприклад, під час інтенсивної м’язової роботи в м’язах зростає утворення тепла. Тепло поглинає кров і розносить по тілу, викликає збудження гіпоталамічних центрів регуляції тепла. Це веде до зміни співвідношення між продукцією та віддачею тепла. Як результат підтримання температури на постійному рівні.
Захисна функція. Її здійснюють різні складові частини крові, які забезпечують гуморальний (вироблення антитіл) і клітинний імунітет (фагоцитоз). До захисної функції відноситься також зсідання крові. При будь-якому, навіть найменшому, пошкодженні виникає тромб, який сприяє зупинці кровотечі.
Функція креаторних зв’язків. Вона полягає в перенесенні плазмою і форменними елементами макромолекул, які здійснюють в організмі інформаційні зв’язки. Завдяки цьому регулюються внутрішньоклітинні процеси синтезу білка, диференціювання клітин, підтримання постійності структури клітин.
Отже, при визначенні функцій крові ми виходимо з того, що кров є транспортною системою організму.
У залежності від характеру речовин, які переносяться та їх природи кров виконує наступні функції:
а) дихальна функція – транспорт кисню від легеневих альвеол до тканин і вуглекислого газу від тканин до легенів;
б) трофічна функція – перенесення поживних речовин (глюкози, амінокислот, жирних кислот та інших) від органів травлення, органів – депо цих речовин або органів, де ці речовини утворюються до тканин, що їх засвоюють;
в) екскреторна функція – перенесення кінцевих продуктів обміну (сечовини, сечової кислоти, креатиніну та інших) до нирок, шкіри;
г) гуморально-регуляторна функція – транспорт гормонів та інших біологічно активних речовин, за допомогою яких здійснюється регуляція функцій;
г) теплообмінна функція – перенесення тепла завдяки високій теплопровідності та теплоємкості;
д) захисна функція – транспорт бактерицидних речовин (лізоцим, антитіла) клітин, наприклад, здатних до фагоцитозу.
3. Об’єм крові, поняття про депо
6-8 %, депо – печінка – 15-20 %, селезінка – 1-2 %, шкірно-підшкірні мязові сплетення – 10 %.
4. Склад крові, кількісна оцінка
Кров складається з плазми і клітинних (форменних елементів). Розрізняють червоні кров’яні тільця (еритроцити), білі кров’яні тільця (лейкоцити) і кров’яні пластинки (тромбоцити).
Загальна кількість крові залежить від статі, інтенсивності обміну речовин, маси тіла, фізичної тренованості. Чим вищий обмін, тим більша потреба в кисні, тим більше крові (так у новонароджених приблизно 15 % маси тіла). У жінок циркулює менше крові, ніж у чоловіків; у фізично тренованих осіб – більше середнього рівня. Кількість крові в дорослої людини становить 6-8 % маси тіла (4-
У здорової людини об’єм циркулюючої крові може збільшуватися (при підвищенні температури середовища, підйомі в гори, виконанні фізичної роботи без значного потовиділення) чи зменшуватися (при зниженні температури середовища, значному потовиділенні).
Плазма – рідка частина крові, яка залишається після видалення форменних елементів. У плазмі міститься 90-91 % води, 6,5-8 % білків, 1,1 % інших органічних речовин і 0,9 % неорганічних компонентів (іонів натрію, кальцію, калію тощо). Плазма містить близько 30 розчинних солей. Густина плазми дорівнює 1,025-1,029 г/см3, а її рН коливається в межах 7,35-7,45 і складає в середньому біля 7,4 (в артеріальній крові).
З плазмою крові переносяться речовини, які у фізіологічних концентраціях мало впливають на її властивості. До них належать:
а) живильні (поживні) речовини, вітаміни і мікроелементи;
б) продукти проміжного обміну;
в) гормони і ферменти;
г) продукти кінцевого обміну, які мають бути виведені з організму (СО2, сечовина, сечова кислота, креатинін, білірубін, аміак. Всі ці речовини, крім СО2, містять азот і виводяться нирками).
5. Функціональне значення білків плазми
У плазмі крові людини в 1 літрі є 65-85 г/л білка. Білки плазми діляться на альбуміни (35-50 г/л), глобуліни (α1 – 1-4 г/л, α2 – 4-8 г/л, β – 6-12 г/л, γ – 8-16 г/л) і фібриноген (2-4 г/л).
Альбуміни на 80 % забезпечують онкотичний тиск крові (колоїдно-осмотичний). Це впливає на розподіл води між плазмою та міжклітинною рідиною.
Велика загальна площа поверхні багатьох дрібних молекул альбумінів дуже велика, тому вони добре виконують функцію переносників багатьох транспортованих кров’ю речовин, таких як білірубін, уробілін, жирні кислоти, солі жовчних кислот, солі важких металів, фармакологічні препарати (пеніцілін, сульфаніламіди, антибіотики тощо).
Утворюються альбуміни в печінці; за добу (за умов нормального харчування) виробляється їх майже
Глобуліни – це група білків, яких електрофоретично розділяють на α1 (альфа1), α2 (альфа2), β (бета) і γ (гама).
До складу фракції α1-глобулінів входять білки, простетичною групою яких є вуглеводи. Ці білки називаються глікопротеїнами. В їх складі циркулює майже 60 % всієї глюкози плазми. До субфракції глікопротеїнів відноситься ще одна група вуглеводовмісних білків – мукопротеїни, які містять мукополісахариди.
Фракція α2-глобулінів включає гаптоглобіни, які за хімічним складом є мукопротеїнами, і мідьвмісний білок церулоплазмін. На кожну білкову молекулу останнього припадає вісім атомів міді, що зумовлює оксидантну активність цього білка. Церулоплазмін зв’язує майже 90 % міді, яка є в плазмі. До інших білків фракції α2-глобулінів належить тироксин-зв’язуючий білок, транскобаламін (вітамін В12-зв’язуючий глобулін), транскортин (кортизолзв’язуючий глобулін).
Бета-глобуліни приймають участь у транспорті фосфоліпідів, холестерину, стероїдних гормонів, катіонів металів. Майже 75 % усіх жирів і ліпоїдів плазми входять до складу ліпопротеїнів. Металовмісний білок трансферин переносить залізо. Саме він забезпечує транспорт цього елементу кров’ю (кожна молекула трансферину містить два атоми трьохвалентного заліза).
До фракції γ-глобулінів входять різні антитіла, багато з яких мають ферментативну активність. Так як потреба в них різна, то розміри і склад фракції гама-глобулінів значно коливається. До γ-глобулінів належать також аглютиніни крові (α- і β).
Утворюються глобуліни в печінці, кістковому мозку, селезінці, лімфатичних вузлах. За добу синтезується майже
Фібриноген є розчинним попередником фібрину. З його переходом у фібрин відбувається зсідання крові і перетворення його в щільний згусток. Плазма крові, яка не містить фібриногену називається сироваткою. Утворюється фібриноген у печінці.
З плазмою крові переносяться речовини, які у фізіологічних концентраціях мало впливають на її властивості. До них належать:
а) живильні (поживні) речовини, вітаміни і мікроелементи;
б) продукти проміжного обміну;
в) гормони і ферменти;
г) продукти кінцевого обміну, які мають бути виведені з організму.
Найбільша фракція живильних речовин, які переносяться плазмою – ліпіди. Кількість їх у крові значно коливається і значно зростає після прийому жирної їжі. Тоді плазма крові набуває молочно-білого кольору (ліпемія). На відносно постійному рівні підтримується вміст глюкози і амінокислотних залишків. У плазмі крові постійно присутні всі вітаміни. Вони можуть переноситися або разом з білками, або самостійно. Вміст їх залежить від характеру (вмісту) їжі; синтезу кишківником; факторів, які полегшують їх всмоктування; речовин, які їх руйнують (антивітамінами).
6. Буферні системи крові.
Зміни кислотно-лужної рівноваги попереджуються буферами рідин організму, діяльністю легень, нирок і кишківника.
Виділяють чотири буферних системи: карбонатна, фосфатна, білкова, гемоглобінова. Кожна з них включає слабку кислоту і одну з її солей.
Карбонатна буферна система складається з вугільної кислоти (Н2СО3), бікарбонатів натрію і калію (NаНСО3, КНСО3). Це головний буфер крові.
Система функціонує так: при поступанні в плазму крові сильнішої кислоти, ніж вугільна, аніони сильної кислоти взаємодіють з катіонами натрію й утворюють нейтральну сіль. У той же час іони водню з’єднуються з аніонами НСО3–. При цьому виникає малодисоційована вугільна кислота. Під дією ферменту карбоангідрази, який є в еритроцитах, вона розпадається на СО2 і Н2О. Вуглекислий газ виділяється легенями і змін реакції крові не спостерігається.
При попаданні в кров основ вони вступають в реакцію з вугільною кислотою. Утворюються при цьому бікарбонати і вода.
Н2СО3 + ОН– ⇄ НСО3– + Н2О
НСО3– + Н+ ⇄ Н2СО3 ⇄ Н2О + СО2
Фосфатна буферна система є сумішшю одно- і двозаміщеного фосфатнокислого натрію (NаН2РО4 і Nа2НРО4). Перший слабо дисоціює і має властивості слабкої кислоти, другий має властивості слабкої основи.
Н2РО4– + ОН– ⇄ НРО42– + Н2О
НРО42– + Н+ ⇄ Н2РО4–
Білкова буферна система – протеїн/протеїнат нейтралізує кислоти і луги завдяки наявності амфотерних властивостей: з кислотами вони вступають у реакцію як основи, з основами – як кислоти.
РtСООН + ОН– ⇄ РtСОО– + Н2О
РtСОО– + Н+ ⇄ РtСООН
Гемоглобінова буферна система. Система гемоглобін-оксигемоглобін має буферну дію тому, що оксигемоглобін у 80 разів кисліший відновленого. Перехід окисленої форми в редуковану попереджує зсув рН крові в кислий бік під час контакту її з тканинами, де вона збагачується Н2СО3. Утворення оксигемоглобіну в легеневих капілярах попереджує зсув реакції крові в лужний бік за рахунок переходу СО2 з еритроцитів у плазму крові і утворення NаНСО3. Легені регулюють виділення СО2 і поглинання О2.
Оцінка кислотно-основної рівноваги проводиться за наступними показниками:
рН – відображає концентрацію іонів Н+ або ступінь активної реакції розчину.
рСО2. Зростання його вказує на надлишок СО2 в крові, зниження – на підвищене виведення. Величина рСО2 у венозній крові залежить від продукції СО2 у тканинах, а в артеріальній – відповідає рСО2 альвеолярного повітря. Для артеріальної крові дорівнює
ВЕ (ВD) – надлишок або дефіцит основ. Нормальні показники ±2,3 ммоль/л. Переваги цього показника в тому, що він прямо і кількісно вказує на надлишок (дефіцит) кислот або основ у крові.
SB – стандартний бікарбонат – відображає вміст НСО3– у плазмі крові при рСО2
АВ – істинний бікарбонат – вказує на наявність НСО3– у крові при даних рН і рСО2. Нормальні величини – 19-25 ммоль/л.
ВВ – сума всіх буферних систем крові. Нормальні величини – 40-60 ммоль/л.
ФІЗІОЛОГІЯ ЕРИТРОЦИТІВ.
1. Кількісні параметри еритроцитів, їх зміни
Функціональна оцінка еритрона. Еритроцити або червоні кров’яні тільця складають основну частину крові. Вони визначають червоний колір крові. У процесі філогенетичного розвитку еритроцити виникли як спеціалізовані клітини, що здійснюють перенесення газів, зокрема кисню та вуглекислоти. Цю функцію вони виконують за допомогою дихальних пігментів.
Будова еритроцитів. Еритроцити людини – безядерні клітини, які мають форму двояковігнутих дисків діаметром 4,5-10,5 мкм (середній діаметр еритроцита 7,55 мкм). Завдяки такій формі еритроцита, його поверхня більша, ніж це було б при шаровидній формі.
В одному літрі крові міститься наступна кількість еритроцитів:
новонароджені – (5,9-6,7) × 1012/л (Т/л), де Т (тера)=1012
дорослі: жінки – (3,7-4,7) × 1012/л, чоловіки – (4,0-5,1) × 1012/л.
В одному літрі крові міститься така кількість ретикулоцитів:
новонароджені – 160-180 Г/л (2,7 %)
дорослі: жінки – 7,4-56,4 Г/л (0,2-1,2 %), чоловіки – 8,0-61,2 Г/л (0,2-1,2 %)
Збільшення кількості еритроцитів вище верхньої межі норми називається еритроцитозом, зменшення нижче нижньої межі норми – еритропенією. Якщо кількість еритроцитів збільшується внаслідок їх посиленого утворення, говорять про істинний еритроцитоз, якщо ж їх кількість зростає внаслідок поступання з депо крові – про перерозподільний еритроцитоз.
Загальна кількість еритроцитів, які є в організмі дорослих у звичайних умовах складає (25-30) · 1012/л. Цю сукупність еритроцитів усієї крові називають еритроном.
2 Функції еритроцитів
1. Транспортна. Еритроцити переносять: О2, СО2, NO, адсорбовані білки, медикаменти, фізіологічно-активні речовини.
2. Забезпечення кислотно-лужної рівноваги.
3. Підтримання іонного складу плазми.
4. Гемостатична.
Основною функцією еритроцитів є транспорт кисню від легень до тканин і вуглекислоти від тканин до легень (це зумовлює дихальну функцію крові).
Еритроцити переносять також адсорбовані на їх поверхні поживні речовини у вигляді амінокислотних залишків, біологічно активні речовини обмінюються ліпідами з плазмою крові (це зумовлює трофічну, регуляторну функції крові).
Еритроцити приймають участь у регуляції кислотно-лужної рівноваги в організмі (до їхнього складу входить гемоглобін, який входить у гемоглобіновий буфер).
Еритроцити підтримують іонну рівновагу плазми, забезпечують водно-сольовий обмін організму.
3 Розвиток еритроцитів
У дорослих людей еритроцити утворюються в червоному кістковому мозку плоских кісток з ядерної стовбурової клітини, яка в своєму розвитку проходить декілька стадій.
І клас клітин – стовбурова клітина
ІІ клас (поліпотентних – з неї беруть початок багато видів клітин і біпотентних клітин – з неї беруть початок два види клітин) – для еритроїдного ростка це поліпотентна клітина з п’ятиростковою диференціацією – колонієутворююча одиниця гранулоцитарно-еритроцитарно-макрофагально-мегакаріоцитарного ряду.
ІІІ клас (уніпотентних клітин – вона дає початок тільки одному виду клітин) – це бурстаутворюючі одиниці та еритроцитарні колонієутворюючі одиниці. Клітини-попередниці червоного ряду відрізняються одна від одної місцем розташування в кровотворних органах і циркуляції; розмірами колоній, які вони дають при культивуванні; часом гемоглобінізації клітин у таких колоніях; чутливістю до еритропоетину та інших регулюючих факторів; типом гемоглобіну, який вони продукують.
ІV клас (бластні клітини родоначальниці рядів) – еритробласти.
V клас (дозріваючих клітин) – пронормоцити (у багатьох зарубіжних класифікаціях вони відсутні) нормоцити: базофільні, поліхроматофільні, оксифільні ретикулоцити.
До виходу на периферію еритроцити 2-4 дні затримуються в кістковому мозку, а після циркуляції в крові до 2 діб вони втрачають сітчатість (ретикулум) і перетворюються в зрілий еритроцит.
Весь цикл розвитку від еритробласта до оксифільного нормоцита й еритроцита займає більше 100 годин.
VІ клас (зрілих клітин) – до нього відносяться еритроцити.
Руйнування еритроцитів. Зрілі еритроцити циркулюють у крові протягом 100-120 днів, після цього вони фагоцитуються клітинами ретикулоендотеліальної системи печінки, селезінки і кісткового мозку. але не тільки ці органи, але й будь-які інші (де є макрофаги) здатні руйнувати червоні кров’яні тільця, про що свідчить поступове зниження “синців” (підшкірних крововиливів).
4. Регуляція еритропоезу.
Могутнім стимулятором еритропоезу є зниження парціального тиску кисню. При цьому спостерігається невідповідність між потребою тканин у кисні та його поступленням (гіпоксія). Це приводить до зростання в плазмі особливої речовини, яка прискорює еритропоез -–еритропоетину. Він стимулює диференціацію і пришвидшує проліферацію стовбурових клітин еритроїдного ряду в кістковому мозку; крім того, він збільшує швидкість синтезу гемоглобіну в еритробластах. Це приводить до зменшення гіпоксії.
Еритропоетини є могутніми стимуляторами еритропоезу. Хімічна будова їх ще до кінця не вияснена, можливо це глікопротеїд з молекулярною масою біля 33000. Головну роль у синтезі еритропоетину відіграють нирки.
ДИХАЛЬНІ ПІГМЕНТИ
1. Гемоглобін. Однією з найважливіших функцій крові є перенесення кисню, який поглинається в легенях, до органів і тканин, а також у транспорті вуглекислоти від тканин до легень. Цю функцію виконують еритроцити, які містять червоний кров’яний пігмент – гемоглобін. Він може з’єднуватися з киснем в капілярах легень і вивільняти його в капілярах тканин. Крім того, гемоглобін може зв’язувати деяку кількість вуглекислоти, яка утворюється в процесі клітинного метаболізму (у легенях зв’язок гемоглобіну з вуглекислим газом розпадається). У зв’язку з цим гемоглобін відіграє важливу роль у перенесенні дихальних газів.
Гемоглобін відноситься до класу хромопротеїнів. Це білки, молекула яких складається з простого білка глобіну і забарвленої простетичної групи небілкового характеру – гема. Молекула гемоглобіну складається з чотирьох поліпептидних ланцюжків, до складу кожної входить особливий пігмент – гем. Простий білок глобін і гем знаходяться, відповідно, у співвідношенні 96 % і 4 % від маси молекули.
До складу молекули гемоглобіну входять чотири однакові групи гему. Гем є протопорфірином, у центрі якого розміщений іон двовалентного заліза. Ключову роль у діяльності гемоглобіну відіграє іон заліза, який розміщений у центрі молекули протопорфірину. Останній, сполучений з цим іоном двома координаційними зв’язками, які утворилися внаслідок заміщення водню, називається гемом.
Одна з валентностей заліза реалізується при зв’язуванні гему з глобіном, до другої приєднується кисень або інші ліганди – вода, вуглекислота. Білкова і простетична частина молекули не тільки зв’язані, але й постійно мають один на одного сильний вплив. Глобін змінює властивості гему, визначаючи його здатність до зв’язування кисню. У свою чергу, гем забезпечує стійкість глобіну до дії фізичних факторів, розщеплення ферментами тощо.
Білковий компонент гемоглобіну
Так, молекула гемоглобіну складається з двох симетричних “світлих ланцюгів”, які тісно переплетені з двома симетричними “темними” ланцюгами. Вся молекула має приблизно сферичну форму. Біля її поверхні в спеціальних “впадинах” розміщуються групи гему. Світлі субодиниці гемоглобіну дорослого (adult) – НвА, кожна з яких складається з 141 амінокислотного залишку, називається a-ланцюжками, а темні субодиниці (по 146 амінокислот) – b-ланцюжками. У гемоглобіну плода (fetus) людини (HbF) замість b-ланцюжків є два так званих g-ланцюжки, які відрізняються амінокислотною послідовністю. Після народження НвF замінюється на НвА.
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. 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.
4. Методи визначення гемоглобіну
Для визначення вмісту гемоглобіну в крові запропоновано багато різних методів:
1) газометричний – вимірювання кількості зв’язаного 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.
5. Обмін заліза в організмі.
Залізо є одним з основних за значенням мікроелементів організму. Концентрація його в сироватці крові складає 12,5-30,4 мкмоль/л майже все залізо входить до складу різних білків.
Серед них найважливішим є гемоглобін. У молекулі гему залізо зв’язане з протопорфірином. Гем входить не тільки до складу гемоглобіну, він міститься в міоглобіні, цитохромах, входить до складу каталази, лактопероксидази. Основний білок, який містить залізо і не має гемової групи – феритин – містить залізо запасів. Залізо входить до складу похідного феритину – гемосидерину. Не має групи гему білок трансферин, який переносить залізо. Основна кількість заліза в організмі (57,6 %) входить до складу гемоглобіну і міститься в еритроцитах.
Залізо поступає в організм у складі харчових продуктів (м’ясо, печінка, риба, рис, горох, ізюм, курага). Краще всього всмоктується залізо, яке входить в склад харчових продуктів у формі гема.
