El sistema circulatorio realiza una función de transporte en el cuerpo de todos los animales de sangre caliente, entregando nutrientes y oxígeno a los tejidos. El transporte de oxígeno y dióxido de carbono se lleva a cabo gracias a los glóbulos rojos, que incluyen una sustancia importante: la hemoglobina. En este artículo, veremos los tipos y compuestos de la hemoglobina.
¿Qué es la hemoglobina?
La hemoglobina es un componente de los glóbulos rojos que pertenece al grupo de las proteínas. Se compone de 96% de la sustancia proteica de globina y 4% de la sustancia con un átomo de hierro bivalente - hemo. En 1 célula de un eritrocito, contiene alrededor de 280 millones de moléculas, que forman el color rojo de la sangre.
La propiedad principal de la hemoglobina es la capacidad del hierro para adherirse y liberar gases, formando el movimiento de oxígeno de los pulmones a los tejidos y de dióxido de carbono de los tejidos a los pulmones. Por lo tanto, su papel en el proceso de intercambio de gases en el cuerpo es insustituible.
Estructura y tipos de hemoglobina sanguínea humana
En diferentes etapas del desarrollo humanola composición de la hemoglobina difiere en la estructura de las cadenas polipeptídicas. Dependiendo de qué cadenas polipeptídicas contenga la estructura de la hemoglobina, los tipos de hemoglobina en humanos son los siguientes:
- La hemoglobina adulta (HbA) se presenta en cantidades dominantes (alrededor del 98-99 % del total de la sangre) en adultos. La HbA consta de 2 y 2 cadenas polipeptídicas. Cada una de las hélices de aminoácidos contiene un componente hemo con un átomo responsable de la afinidad por la molécula de oxígeno. La HbA tiene menos afinidad por el oxígeno que otros tipos de hemoglobina, pero al mismo tiempo es más resistente a las fluctuaciones de pH y t.
- La (HbF) fetal se sintetiza en el feto en el útero a partir de las 6-7 semanas de embarazo, seguida de su sustitución por HbA. Ya desde el primer mes de vida, la síntesis de HbF se ralentiza, aumenta el volumen total de sangre y aumenta la síntesis de HbA, que a la edad de tres años de vida de un niño alcanza el porcentaje de la composición sanguínea de un adulto. La hemoglobina fetal difiere de la de un adulto en la composición de las cadenas de globina, en lugar de una cadena, aquí hay un tipo de hélice. La HbF, en comparación con la HbA, es menos resistente a los cambios en el pH de la sangre y a las fluctuaciones de la temperatura corporal.
- Embrionario (HbE). La forma primaria de la proteína respiratoria se produce en el embrión incluso antes de la formación de la placenta (ya en la primera semana de embarazo) y dura hasta 6-7 semanas. La estructura se distingue por la presencia de cadenas y tipos ζ.
Tipos patológicos de hemoglobina
En algunos casos bajo la influenciadefectos genéticos se produce la síntesis anormal de células de hemoglobina. Los tipos patológicos de hemoglobina difieren de los fisiológicos en la composición de los enlaces polipeptídicos, o mejor dicho, en su mutación.
Como resultado de la mutación del ADN, la síntesis de los componentes de los eritrocitos no se lleva a cabo con glutamina, sino con el aminoácido valina. Esta sustitución de "marco" conduce a la formación de una estructura de proteína de tipo 2 con un sitio "pegajoso" en la superficie que es capaz de apropiarse de estructuras de su propio tipo. Por lo tanto, se produce la polimerización de las moléculas de HbS y, como resultado, la sedimentación de eritrocitos pesados y mal transportados en los vasos sanguíneos. Esta desviación se denomina "anemia falciforme".
Normas del contenido de hemoglobina en humanos
El contenido de proteínas de las estructuras respiratorias en la sangre de las personas puede diferir según el sexo, la categoría de edad, el estilo de vida y algunas otras características, como el embarazo.
Valores normales de contenido de hemoglobina en sangre, no considerados anormalidad patológica:
- Hombre - 130-150 g/L.
- Mujer - 120-140 g/l.
- En niños hasta un año 100-140 g/l, y en el primer mes estos valores pueden llegar hasta 220 g/l debido al aumento de la concentración de hemoglobina fetal. En niños de un año a 6 años - 110-145 g / l, y de 6 años de edad - 115-150 g / l, independientemente del sexo del niño.
- Durante el embarazo, se produce una disminución de la concentración de HbA1c a 110 g/l, lo que, sin embargo, no se considera anemia.
- En las personas mayores, la tendencia se considera la normareducción de 5 unidades de la norma declarada, dependiendo del sexo del paciente.
Según el límite de edad, la composición de la sangre, que contiene simultáneamente diferentes tipos de hemoglobina, también difiere. Entonces, por ejemplo, en un adulto, la proporción natural es del 99 % de HbA y hasta del 1 % de HbF. En niños menores de un año, el porcentaje de HbF es significativamente más alto que en adultos, lo que se explica por la descomposición gradual de la forma de hemoglobina fetal existente inicialmente.
Formas fisiológicas
Dado que el pigmento rojo respiratorio está continuamente involucrado en los procesos de intercambio de gases en el cuerpo, su principal propiedad es la capacidad de formar compuestos con moléculas de varios gases. Como resultado de tales reacciones, se crean tipos fisiológicos de hemoglobina, que se consideran normales.
- La oxihemoglobina (Hb) es un compuesto con una molécula de oxígeno. El proceso ocurre en los órganos respiratorios, en los alvéolos de los pulmones. Los glóbulos rojos oxigenados tiñen la sangre de un color escarlata, que se denomina arterial y se desplaza desde los pulmones hacia los tejidos, enriqueciéndolos con el oxígeno necesario para los procesos oxidativos.
- Desoxihemoglobina (HbH): la hemoglobina reducida se forma en el momento en que los glóbulos rojos dan oxígeno a los tejidos, pero aún no han tenido tiempo de extraerles dióxido de carbono.
- La carboxihemoglobina (Hb) se forma cuando el dióxido de carbono se elimina de los tejidos y se transporta a los pulmones, completando así el proceso de la respiración humana. La carboxihemoglobina le da a la sangre venosa un color oscuro - burdeos.
Conexiones patológicas
Los eritrocitos pueden adherirse no solo a los gases que intervienen en el proceso respiratorio, sino también a otros, formando tipos patológicos de hemoglobina que representan un peligro para la salud humana e incluso para la vida. Estos compuestos tienen un bajo grado de descomposición, por lo tanto, conducen a la f alta de oxígeno de los tejidos y graves violaciones del proceso respiratorio.
- La carbhemoglobina (HbCO) es un compuesto extremadamente peligroso en la sangre de una persona que ha inhalado monóxido de carbono. Bloquea la capacidad de los glóbulos rojos para transportar oxígeno a los tejidos. Incluso una pequeña concentración de monóxido de carbono en el aire del 0,07% puede ser fatal.
- La metahemoglobina (HbMet) se forma por intoxicación con compuestos de nitrobenceno, ejemplos de los cuales son los solventes alifáticos de resinas, éteres, celulosa, ampliamente utilizados en la industria textil. Los nitratos, al interactuar con la hemoglobina, convierten el hierro bivalente contenido en el hemo en hierro trivalente, lo que también conduce a la hipoxia.
Diagnóstico de hemoglobina
Para detectar la concentración de estructuras respiratorias de globina en la sangre humana, se llevan a cabo tipos de análisis cualitativos y cuantitativos. La hemoglobina también se examina para determinar la cantidad de iones de hierro que contiene.
El principal método cuantitativo para determinar la concentración de hemoglobina en la actualidad es el análisis colorimétrico. Es un estudio de la saturación de color del material biológico cuando se le agrega un color especial.reactivo.
Los métodos cualitativos incluyen el estudio de la sangre para determinar el contenido de la relación de los tipos de HbA y HbF. El análisis cualitativo también incluye la determinación de la cantidad de moléculas de hemoglobina glicosilada (compuestos con carbonos) en la sangre; el método se utiliza para diagnosticar la diabetes mellitus.
Desviación de la concentración de hemoglobina de la norma
El balance de HbA puede variar tanto por debajo como por encima de lo normal. En cualquier caso, esto conduce a consecuencias negativas. Cuando la HbA cae por debajo de la norma establecida, se produce un síndrome patológico, que se denomina "anemia por deficiencia de hierro". Se expresa por letargo, pérdida de fuerza, f alta de atención. Afecta negativamente al sistema nervioso, es especialmente peligroso en la infancia, ya que a menudo provoca un retraso en el desarrollo psicomotor.
La hemoglobina elevada no es una enfermedad aparte, sino un síndrome que indica diversas patologías, como diabetes, insuficiencia pulmonar, cardiopatía, enfermedad renal, exceso de ácido fólico o vitaminas B, oncología, etc.
