81550

Транспорт кислорода и диоксида углерода кровью. Гемоглобин плода (HbF) и его физиологическое значение

Доклад

Биология и генетика

Поэтому в легочных капиллярах происходит насыщение крови кислородом а в тканевых капиллярах где парциальное давление кислорода резко снижено осуществляется отдача кислорода тканям. Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет...

Русский

2015-02-20

152.69 KB

4 чел.

Транспорт кислорода и диоксида углерода кровью. Гемоглобин плода (HbF) и его физиологическое значение.

 Кровь осуществляет дыхательную функцию прежде всего благодаря наличию в ней гемоглобина. Физиологическая функциягемоглобина как переносчика кислорода основана на способности обратимо связывать кислород. Поэтому в легочных капиллярах происходит насыщение крови кислородом, а в тканевых капиллярах, где парциальное давление кислорода резко снижено, осуществляется отдача кислорода тканям.  Гемоглобин человека содержит 0,335% железа. Каждый грамм-атом железа (55,84 г) в составе гемоглобина при полном насыщениикислородом связывает 1 грамм-молекулу кислорода (22400 мл). Таким образом, 100 г гемоглобина могут связывать

а каждый грамм гемоглобина – 1,34 мл кислорода. Содержание гемоглобина в крови здорового человека составляет 13–16%, т.е. в 100 мл крови 13–16 г гемоглобина. При РО2 в артериальной крови 107–120 гПа гемоглобин насыщен кислородом на 96%. Следовательно, в этих условиях 100 мл крови содержит 19–20 об. % кислорода:

В венозной крови в состоянии покоя РО2 = 53,3 гПа, и в этих условиях гемоглобин насыщен кислородом лишь на 70–72%, т.е. содержание кислорода в 100 мл венозной крови не превышает

Артериовенозная разница по кислороду будет около 6 об. %. Таким образом, за 1 мин ткани в состоянии покоя получают 200–240 млкислорода (при условии, что минутный объем сердца в покое составляет 4 л). При взаимодействии молекулы кислорода с одним из четырех гемов гемоглобина кислород присоединяется к одной из половинокмолекулы гемоглобина (допустим, к α-цепи этой половинки). Как только такое присоединение произойдет, α-полипептидная цепь претерпевает конформа-ционные изменения, которые передаются на тесно связанную с ней β-цепь; последняя также подвергается конформационным сдвигам. β-Цепь присоединяет кислород, имея уже большее сродство к нему. Таким путем связывание одноймолекулы кислорода благоприятствует связыванию второй молекулы (так называемое кооперативное взаимодействие). После насыщения кислородом одной половины молекулы гемоглобина возникает новое, внутреннее, напряженное состояние молекулыгемоглобина, которое вынуждает и вторую половину гемоглобина изменить конфор-мацию. Теперь еще две молекулы кислорода, по-видимому, по очереди связываются со второй половинкой молекулы гемоглобина, образуя оксигемоглобин.

 Организм располагает несколькими механизмами переноса СО2 от тканей к легким. Часть его переносится в физически растворенном виде. Растворимость СО2 в плазме крови в 40 раз превышает растворимость в ней кислорода, тем не менее при небольшой артериовенозной разнице РСО2 (напряжение СО2 в венозной крови, притекающей к легким по легочной артерии, равно 60 гПа, а в артериальной крови – 53,3 гПа) в физически растворенном виде может быть перенесено в покое 12–15 мл СО2, что составляет 6–7% от всего количества переносимого углекислого газа. Некоторое количество СО2 может переноситься в виде карбаминовой формы. Оказалось, что СО2 может присоединяться к гемоглобинупосредством карбаминовой связи, образуя карбгемоглобин, или карбаминогемо-глобин

Карбгемоглобин – соединение очень нестойкое и чрезвычайно быстро диссоциирует в легочных капиллярах с отщеплением СО2. Количество карбаминовой формы невелико: в артериальной крови оно составляет 3 об. %, в венозной – 3,8 об. % . В виде карбаминовой формы из ткани к легким переносится от 3 до 10% всего углекислого газа, поступающего из тканей в кровь. Основная масса СО2 транспортируется с кровью к легким в форме бикарбоната, при этом важнейшую роль играет гемоглобин эритроцитов.

Гемоглобин F — это белок-гетеротетрамер из двух α-цепей и двух γ-цепей глобина, или гемоглобин α2γ2. Этот вариант гемоглобина есть и в крови взрослого человека, но в норме он составляет менее 1 % от общего количества гемоглобина крови взрослого и определяется в 1-7 % от общего числа эритроцитов крови. Однако у плода эта форма гемоглобина является доминирующей, основной. Гемоглобин F обладает повышенным сродством к кислороду и позволяет сравнительно малому объёму крови плода выполнять кислородоснабжающие функции более эффективно. Однако гемоглобин F обладает меньшей стойкостью к разрушению и меньшей стабильностью в физиологически широком интервале pH и температур. В течение последнего триместра беременности и вскоре после рождения ребёнка гемоглобин F постепенно — в течение первых нескольких недель или месяцев жизни, параллельно увеличению объёма крови — замещается «взрослым» гемоглобином А (HbA), менее активным транспортёром кислорода, но более стойким к разрушению и более стабильным при различных значениях pH крови и температуры тела. Такое замещение происходит вследствие постепенного снижения продукции γ-цепей глобина и постепенного увеличения синтеза β-цепей созревающими эритроцитами. Повышенное сродство к кислороду HbF определяется его первичной структурой: в γ-цепях вместо лизина-143 (β-143 лизин у HbA находится серин-143, вносящий дополнительный отрицательный заряд. В связи с этим молекула HbA менее положительно заряжена и основной конкурент за связь гемоглобина с кислородом − 2,3ДФГ (2,3-дифосфоглицерат) — в меньшей степени связывается с гемоглобином, в этих условиях кислород получает приоритет и связывается с гемоглобином в большей степени


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6420. Основи охорони праці. Курс лекцій 865 KB
  Лекція № 1 Тема лекції: Теоретичні основи охорони праці План лекції: Місце охорони праці в комплексі забезпечення безпеки життєдіяльності. Предмет, структура, мета дисципліни Основи охорони праці. Основні напрямки формуванн...
6421. Історія України. Опорний конспект лекцій 1.59 MB
  Немало проблем, які має розв’язати наше суспільство зараз та у найближчі роки, мають своє коріння у минулому: далекому чи недавньому. Попередні покоління накопичили колосальний історичний досвід, ігнорування якого вкрай небезпечне. Пізнання цього досвіду – одне з практичних завдань історичної науки.
6422. Економічний аналіз (теоретичні основи). Курс лекцій 795.47 KB
  Розглядаються теоретичні основи економічного аналізу, зокрема його значення та роль у системі управління підприємством, предмет та види економічного аналізу, його метод, методика факторного аналізу, характеристика способів детермінованого факт...
6423. Функционирование прямой речи в рассказах Л. Добычина 67.5 KB
  Функционирование прямой речи в рассказах Л. Добычина Рассматривая текст Города Эн, Ю. Щеглов отметил способ введения прямой речи (реплики пишутся сплошь, в строку), который создает отсутствие живого, творческого общения. Таким же образом в некот...
6424. Жилищный кодекс российской федерации в системе жилищного законодательства: к вопросу реализации его положений в жилищных актах 87 KB
  Жилищный кодекс российской федерации в системе жилищного законодательства: к вопросу реализации его положений в жилищных актах Правовой основой развития жилищного законодательства является Конституция Российской Федерации. Она имеет высшую юридическ...
6425. Онтология спорта и физического воспитания как феноменов экзистенциалистской культуры 93 KB
  Онтология спорта и физического воспитания как феноменов экзистенциалистской культуры Постановка проблемы. В первую очередь следует отметить, что историографический анализ спорта обнаруживает проблему, которая при всем эпохальном разнообразии ее реше...
6426. Сборник статей профессора Р. Л. Лившица 381 KB
  Край восхода на закате 1991: четыре пятилетки Ельцина–Путина К чему привела власть рынка на российском Дальнем Востоке Дальний Восток России - гигантский регион, имеющий огромное значение для нашей страны. С одной стороны, на его...
6427. Печатная электроника для дешевых электронных систем. Состояние технологии и развитие оборудования. 21.59 KB
  Печатная электроника для дешевых электронных систем. Состояние технологии и развитие оборудования. Аннотация. В последние годы печать стала сильно интересна как метод получения дешевых и массовых электронных систем. Печать допускает использование це...
6428. РЕАБИЛИТАЦИЯ ЖЕРТВ ПРЕСТУПЛЕНИЙ КАК ПРАВОВАЯ ПРОБЛЕМА 22.21 KB
  Статья посвящена анализу правового института реабилитации в уголовном процессе Российской Федерации, а также кругу участников судопроизводства, которые, по мнению автора, должны обладать правом н...