Метаболический распад гемоглобина главным образом происходит в
Содержание статьи
Распад гема — многостадийный процесс
За сутки у человека распадается около 9 г гемопротеинов, в основном это гемоглобин эритроцитов.
Эритроциты в норме живут 90-120 дней, после чего лизируются в клетках ретикулоэндотелиальной системы – макрофагах селезенки (главным образом), купферовских клетках печени и макрофагах костного мозга. При разрушении эритроцитов в кровеносном русле высвобождаемый гемоглобин образует комплекс с белком-переносчиком гаптоглобином (фракция α2-глобулинов крови) и также переносится в клетки РЭС селезенки, печени и костного мозга.
Синтез билирубина
В клетках РЭС гем в составе гемоглобина окисляется молекулярным кислородом. В реакциях последовательно происходит разрыв метинового мостика между 1-м и 2-м пиррольными кольцами гема с их восстановлением, отщеплением железа и белковой части и образованием оранжевого пигмента билирубина. Высвобождаемое железо может либо запасаться в клетке в комплексе с ферритином, либо выделяться наружу и связываться с трансферрином.
Реакции распада гемоглобина и образования билирубина
Билирубин – токсичное, жирорастворимое вещество, способное разобщать окислительное фосфорилирование в клетках. Особенно чувствительны к нему клетки нервной ткани.
Строение билирубина
Выведение билирубина
Из клеток ретикуло-эндотелиальной системы билирубин попадает в кровь. Здесь он находится в комплексе с альбумином плазмы, в гораздо меньшем количестве – в комплексах с металлами, аминокислотами, пептидами и другими малыми молекулами. Образование таких комплексов не позволяет выделяться билирубину с мочой. Билирубин в комплексе с альбумином называется свободный (неконъюгированный) или непрямой билирубин.
Этапы метаболизма билирубина в организме
Из сосудистого русла в гепатоциты билирубин попадает с помощью белка-переносчика (транспортный белок органических анионов) или по механизму флип-флоп. Далее при участии цитозольного связывающего белка лигандина (Y-протеин) билирубин транспортируется в ЭПР, где протекает реакция связывания билирубина с УДФ-глюкуроновой кислотой, при этом образуются моно- и диглюкурониды. Кроме глюкуроновой кислоты, в реакцию конъюгации могут вступать сульфаты, фосфаты, глюкозиды.
Билирубин-глюкуронид получил название связанный (конъюгированный) или прямой билирубин.
После образования билирубин-глюкурониды АТФ-зависимым переносчиком секретируются в желчные протоки и далее в кишечник, где при участии бактериальной β-глюкуронидазы превращаются в свободный билирубин. Одновременно, даже в норме (особенно у взрослых), некоторое количество билирубин-глюкуронидов может попадать из желчи в кровь по межклеточным щелям.
Таким образом, в плазме крови обычно присутствуют две формы билирубина: свободный (непрямой), попадающий сюда из клеток РЭС (80% и более всего количества), и связанный (прямой), попадающий из желчных протоков (в норме не более 20%).
Термины «связанный«, «конъюгированный«, «свободный«, «несвязанный» отражают взаимодействие билирубина и глюкуроновой кислоты (но не билирубина и альбумина!).
Термины «прямой» и «непрямой» введены, исходя из возможности химической реакции билирубина с диазореактивом Эрлиха. Связанный билирубин реагирует с реактивом напрямую, без добавления дополнительных реагентов, т.к. является водорастворимым. Несвязанный (жирорастворимый) билирубин требует добавочных реактивов, реагирует не прямо.
Превращение в кишечнике
В кишечнике билирубин подвергается восстановлению под действием микрофлоры до мезобилирубина и мезобилиногена (уробилиногена). Часть уробилиногена всасывается и с кровью портальной вены попадает в печень, где либо распадается до моно-, ди- и трипирролов, либо окисляется до билирубина и снова экскретируется. При этом при здоровой печени в общий круг кровообращения и в мочу мезобилирубин и уробилиноген не попадают, а полностью задерживаются гепатоцитами.
Оставшаяся в кишечнике часть пигментов ферментами бактериальной флоры толстого кишечника восстанавливается до стеркобилиногена. Далее
- малая часть стеркобилиногена может всасываться и катаболизировать в печени, подобно уробилиногену,
- незначительное количество стеркобилиногена через геморроидальные вены попадает в большой круг кровообращения, отсюда в почки и в мочу. После окисления на воздухе из стеркобилиногена образуется стеркобилин мочи,
- однако основное количество стеркобилиногена достигает нижних отделов толстого кишечника и выделяется. В прямой кишке и на воздухе стеркобилиноген окисляется в стеркобилин, окрашивая кал,
- аналогично уробилиноген, появляющийся в моче при патологии печени, окисляется в уробилин.
Очень часто стеркобилиноген, содержащийся в нормальной моче, называют уробилиногеном. И в клинической практике обычно не проводят различий между стеркобилиногеном и уробилиногеном мочи, их рассматривают как один пигмент – урохромы (уробилиноиды), что может создавать некоторую путаницу при оценке результатов анализа.
Источник
азрушение гемоглобина. Разновидности анемий
Разрушение гемоглобина. Разновидности анемий
При разрыве эритроцитов их гемоглобин почти сразу же фагоцитируется макрофагами во многих частях тела, но особенно клетками Купфера печени и макрофагами селезенки и костного мозга. В течение нескольких следующих часов или дней макрофаги освобождают железо из гемоглобина, и оно возвращается в кровь и переносится трансферрином либо в костный мозг для формирования новых красных клеток крови, либо в печень и другие ткани для хранения в форме ферритина.
Порфириновая часть молекулы гемоглобина превращается макрофагами через ряд стадий в желчный пигмент билирубин, который выделяется в кровь и позднее удаляется из организма путем секреции печенью в желчь.
Анемии
Анемия означает недостаток гемоглобина в крови, причиной может быть либо слишком малое число красных клеток крови, либо слишком малое количество гемоглобина в этих клетках. Далее представлены некоторые типы анемий и их физиологические причины.
а) Анемия, связанная с потерей крови. После острой кровопотери организм возмещает жидкую часть плазмы в течение 1-3 сут, но при этом концентрация красных клеток крови остается низкой. Концентрация эритроцитов обычно восстанавливается до нормы в течение 3-6 нед, если не происходит повторного кровотечения.
Часто при хронической кровопотере у человека железо из кишечника не может всасываться достаточно быстро, чтобы обеспечить адекватное возмещение теряемого с кровью гемоглобина. Формируемые в этом случае красные клетки крови гораздо мельче нормальных эритроцитов и содержат слишком мало гемоглобина, что характерно для микроцитарной гипохромной анемии; такие эритроциты показаны на рисунке.
б) Апластическая анемия. Аплазия костного мозга означает потерю функционирующего костного мозга. Например, у человека, подвергшегося облучению гамма-лучами при взрыве атомной бомбы, может произойти полное разрушение костного мозга с последующим развитием в течение нескольких недель летальной анемии. Тот же эффект могут вызвать избыточная рентгенотерапия, некоторые промышленные химикаты и даже лекарства, к которым у человека может быть повышенная чувствительность.
в) Мегалобластная анемия. На основании изложенного ранее обсуждения роли витамина B12, фолиевой кислоты и внутреннего фактора, секретируемого слизистой желудка, легко понять, что недостаток любого из этих веществ может привести к замедлению репродукции эритроцитов в костном мозге. В результате формируются слишком крупные красные клетки крови разнообразной формы, которые называют мегалобластами.
Следовательно, атрофия слизистой желудка, например при пернициозной анемии, или потеря всего желудка после хирургической тотальной гастрэктомии могут привести к мегалобластной анемии. Мегалобластная анемия часто развивается также у больных с кишечной спру, при которой плохо всасываются фолиевая кислота, витамин B12 и другие соединения витаминов группы В. Поскольку при этих состояниях эритробласты не могут пролиферировать достаточно быстро, чтобы формировать нормальное количество красных клеток крови, те эритроциты, которые формируются, по большей части увеличены в размерах, имеют неправильную форму и ломкие мембраны. Эти клетки легко рвутся, оставляя человека без необходимого количества красных клеток крови.
г) Гемолитическая анемия. Различные аномалии красных клеток крови, многие из которых — наследственные, делают клетки столь хрупкими, что они легко разрываются, проходя через капилляры, особенно в селезенке. Даже если количество формируемых красных клеток крови в норме или значительно ее превышает, как при некоторых гемолитических болезнях, срок жизни хрупкого эритроцита так короток, что клетки разрушаются быстрее, чем могут формироваться нормальные эритроциты; результатом этого является тяжелая анемия. Далее указаны некоторые из таких типов анемий.
При наследственном сфероцитозе красные клетки крови очень мелкие и сферические, а не двояковогнутые диски. Эти клетки не могут выдерживать сдавливания, поскольку не имеют нормальной свободной, мешкообразной клеточной мембраны, характерной для двояковогнутых дисков. При прохождении через пульпу селезенки и некоторые другие сосудистые ложа они легко ломаются даже при небольшом сдавливании.
При серповидно-клеточной анемии, которой болеют 0,3-1,0% коренных жителей Западной Африки, красные клетки крови содержат аномальный гемоглобин — гемоглобин S с поврежденными цепочками в его молекуле. Под действием низких концентраций кислорода такой гемоглобин осаждается в виде длинных кристаллов внутри эритроцита. Эти кристаллы удлиняют клетку и придают ей вид серпа, а не двояковогнутого диска.
Кроме того, осажденный гемоглобин повреждает клеточную мембрану, в результате клетка становится очень хрупкой, что сопровождается тяжелой анемией. Такие больные часто переживают порочный круг событий, называемый кризисом серповидно-клеточной болезни, при котором низкое напряжение кислорода в тканях вызывает образование серповидных форм эритроцитов, что ведет к разрушению красных клеток крови, а значит — к дальнейшему снижению напряжения кислорода, усилению образования серповидных форм и разрушению красных клеток крови. Сразу после начала процесс быстро прогрессирует, приводя в течение нескольких часов к резкому снижению числа красных клеток крови и часто — к смерти.
При гемолитической болезни новорожденных (эритробластозе) антитела от резус-отрицательной (Rh-) матери атакуют резус-положительные (Rh+) эритроциты плода. В результате резус-положительные клетки становятся ломкими, что ведет к их быстрому разрушению, способствуя развитию у новорожденного тяжелой анемии. Чрезвычайно быстрое формирование новых эритроцитов для возмещения разрушенных при гемолитической болезни новорожденных ведет к выделению в кровь из костного мозга большого количества молодых бластных форм красных клеток крови.
— Также рекомендуем «Влияние анемии на кровообращение. Полицитемия — эритремия»
Оглавление темы «Эритропоэз. Белые клетки крови»:
1. Влияние эритропоэтина на эритрогенез. Витамин В12 и фолиевая кислота в эритропоэзе
2. Пернициозная анемия. Образование гемоглобина
3. Связывание гемоглобина с кислородом. Обмен железа
4. Всасывание железа в кишечнике. Длительность жизни эритроцитов
5. Разрушение гемоглобина. Разновидности анемий
6. Влияние анемии на кровообращение. Полицитемия — эритремия
7. Влияние полицитемии на кровообращение. Лейкоциты — белые клетки крови
8. Типы белых клеток крови. Происхождение белых клеток крови
9. Длительность жизни белых клеток крови. Нейтрофилы и макрофаги
10. Фагоцитоз. Механизмы и значение фагоцитоза
Источник
Распад гемоглобина
Процесс
распада эритроцитов начинается уже в
сосудистом русле, а завершается в
клеточных элементах системы фагоцитирующих
мононуклеаров (купферовских клетках
печени, гистиоцитах соединительной
ткани, плазматических клетках костного
мозга). После выхода гемоглобина из
структуры эритроцитов так называемый
внеэритроцитарный гемоглобин связывается
с гаптоглобином плазмы, образуя комплекс
«гемоглобин—гаптоглобин». Благодаря
этому гемоглобин задерживается в
сосудистом русле, не проходя через
почечный фильтр. Вследствие трипсиноподобного
действия бета-цепи гаптоглобина и
вызванных его влиянием конформационных
изменений в порфириновом кольце гема
создаются условия для более легкого
разрушения гемоглобина в клеточных
элементах системы фагоцитирующих
мононуклеаров (рис.15).
Образующийся таким
образом высокомолекулярный пигмент
зеленого цвета вердоглобин представляет
собой комплекс, состоящий из глобина,
разорванной системы порфиринового
кольца и трехвалентного железа.
Дальнейшие
превращения приводят к потере вердоглобином
железа и глобина, в результате чего
порфириновое кольцо разворачивается
в цепь и формируется низкомолекулярный
желчный пигмент зеленого цвета
—биливердин. Почти весь он ферментативным
путем восстанавливается в важнейший
красно-желтый пигмент желчи — билирубин,
являющийся обычным компонентом плазмы
крови.
При распаде 1 г
гемоглобина образуется 34 мг билирубина.
Будучи водонерастворимым, свободный
билирубин соединяется с альбумином
плазмы, который служит основным его
транспортером в плазме крови. Установлено,
что каждая молекула альбумина реагирует
с двумя (или даже тремя) молекулами
билирубина.
Комплекс
«альбумин—билирубин», доставленный с
током крови в печень, на поверхности
плазматической мембраны гепатоцита
подвергается диссоциации. При этом
высвобожденный билирубин образует
временный ассоциат с липидами
плазматической мембраны и перемещается
через нее благодаря деятельности
определенных ферментных систем.
Дальнейшее прохождение свободного
билирубина в клетку происходит при
участии в этом процессе двух
белков-переносчиков: лигандина (он
транспортирует основное количество
билирубина) и протеина Z.
Лигандин и протеин
Z обнаружены также в почках и кишечнике,
поэтому при недостаточности функции
печени они способны компенсировать
ослабление процессов детоксикации в
этом органе.
В клетках печени
под влиянием фермента глюкуронилтрансферазы,
осуществляющей перенос активных форм
молекул глюкуроновой кислоты
(уридиндифосфоглюкуроновой кислоты)
на свободный билирубин, образуются
билирубиндиглюкурониды (до 80%) и
билирубинмоноглюкурониды.
|
Рисунок 15
И те и другие
достаточно хорошо растворимы в воде,
но лишены способности перемещаться
через липидный слой мембраны. За счет
связывания билирубина с глюкуроновой
кислотой присущая свободному билирубину
токсичность в значительной мере теряется.
Гидрофобный, липофильный свободный
билирубин, легко растворяясь в липидах
мембраны и проникая вследствие этого
в митохондрии, разобщает в них дыхание
и окислительное фосфорилирование,
нарушает синтез белка, поток ионов калия
через мембрану клеток и органелл. Это
отрицательно сказывается на состоянии
центральной нервной системы, вызывая
у больных ряд характерных неврологических
симптомов.
В настоящее время
под свободным билирубином принято
понимать неконъюгированный (с глюкуроновой
кислотой) билирубин, который из-за плохой
растворимости в воде дает трудную,
непрямую (происходящую лишь после
внесения в пробу этилового спирта или
другого ускорителя, «акселератора»)
реакцию с ди-азореактивом Ван ден Берга.
Поэтому его раньше именовали «непрямой»
билирубин.
Билирубинглюкурониды
(или связанный, конъюгированный билирубин)
в отличие от свободного билирубина
тотчас вступают в реакцию с диазореактивом
(«прямой» билирубин). Следует иметь в
виду, что в самой плазме крови билирубин,
не конъюгированный с глюкуроновой
кислотой, может быть либо связан с
альбумином, либо нет. Последняя фракция
(не связанного ни с альбумином, ни с
липидами, ни с другими компонентами
крови билирубина) наиболее токсична.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Почему низкий гемоглобин и как от него избавиться
Гемоглобин — это особый белок крови, имеющийся в эритроцитах. Выполняет жизненно важную функцию. Благодаря ему клетки и ткани насыщаются кислородом, в организме происходит обмен газов и веществ. Поэтому значимость гемоглобина невозможно переоценить. Если его уровень падает, наблюдаются проблемы со здоровьем. Виной этому могут стать разные причины. Так что необходимо поддерживать в норме показатель белка и знать способы для его восстановления.
Содержание:
Симптомы и причины понижения гемоглобина
Какая норма гемоглобина
Как повысить гемоглобин
Симптомы и причины понижения гемоглобина
Недостаточное содержание гемоглобина в крови провоцирует частую усталость, недомогание, сонливость, наблюдается упадок сил, плохое настроение. Также больные жалуются на постоянную головную боль и головокружение. Помимо этого, отмечается бледность кожных покровов, плохой аппетит, шум в ушах, похолодание рук и ног, извращение вкуса, болевые ощущения в мышцах, также частое развитие простудных и вирусных инфекций.
В тяжелых случаях человек может терять сознание. Поэтому стоит в таком случае обязательно посетить врача и сдать необходимые анализы.
Ничего не происходит просто так. В том числе с гемоглобином, он не может снизиться без причин. На это недостаточность в организме указывают серьезные болезни и некоторые состояния:
Железодефицитная анемия в хронической форме.
Различные кровотечения.
Длительно текущий гастрит.
Воспалительные патологии кишечника, дисбактериоз.
Временной промежуток после операции.
Онкология клеток крови.
Новообразования в органах пищеварительного тракта.
Гепатит.
Туберкулез, пневмония.
Недостаток железа.
Дефицит витамина В12 и фолиевой кислоты.
Разрушение структуры эритроцитов вследствие тяжелых патологий.
Соблюдение диеты, которая предполагает ограничение большого количества продуктов питания.
Причинами снижения гемоглобина могут выступать всевозможные состояния. Однако, наибольшее влияние на дефицит белка оказывают разные кровопотери вследствие оперативного вмешательства, травм, ранения, геморроя.
У женского пола понижение гемоглобина чаще всего возникает на фоне менструации, которая длится свыше 5 дней.
Какая норма гемоглобина
Как уже известно, белок находится в красных кровяных тельцах и отвечает за перенос кислорода в организме.
Чтобы поддерживать нормальный уровень здоровья, исключить усталость, недомогание и другие характерные признаки низкого гемоглобина, рекомендуется регулярно сдавать анализ крови на определение белка.
Норма гемоглобина у всех разная, в зависимости от возраста, пола и физиологических особенностей организма. Так, для мужчин данный показатель составляет 125-160 г/л, для женщин 115-140 г/л. У новорожденных малышей уровень белка находится в пределах 140-195 г/л, для детей одного года жизни характерен гемоглобин 110 г/л. А в школьном возрасте показатель белка крови составляет не менее 150 г/л.
У женщин в период вынашивания ребенка гемоглобин падает и это считается нормой. В это время его значение около 110 г/л.
Как правило, низкий показатель связан с железодефицитной анемией, которая встречается у большинства людей вне зависимости от возраста и пола.
Как повысить гемоглобин
Для более эффективного лечения недостаточности белка крови, следует пройти медицинское обследование, в частности сдать лабораторные анализы для подтверждения диагноза. Поскольку дефицит гемоглобина может быть вызван различными состояниями, которые устраняются по-разному.
Самый основной и действенный метод терапии — это диета.
Следует обогащать рацион продуктами питания, которые содержат максимальное количество железа. Предпочтение стоит отдавать пище животного происхождения, поскольку она приносит больше пользы организму и лучше усваивается.
При анемии рекомендуется употреблять:
Свиное, куриное и говяжье мясо.
Печень любая.
Яйца, особенно желток.
Морепродукты — икра, рыба, устрицы.
Грецкие орехи, миндаль.
Овощи — сырые и вареные свекла, морковь, белокочанная и красная капуста, и другое.
Фрукты — яблоки, гранат, бананы, виноград.
Ягода — малина, шиповник.
Молочные продукты, особенно сливки и молоко высокой жирности.
Фруктовые и овощные соки.
Отвары лекарственных трав и их плодов.
Грибы.
Бобовые культуры.
Крупы — гречневая, овсяная.
Рацион питания должен быть сбалансированным, витаминизированным. Для максимального извлечения пользы от продуктов, их нужно уметь правильно готовить и употреблять. Например, свеклу желательно есть в сочетании с растительным маслом, грецкие орехи с жидким медом, сырую тертую морковь с жирной сметаной. Яблоки рекомендуется употреблять вместе с кожурой. Кофе, чаи следует заметить отваром шиповника, свежевыжетым соком из граната, свеклы или моркови.
Чтобы усвоение гемоглобина было максимальным, важно есть продукты питания вместе с пищей, содержащей аскорбиновую кислоту.
В случае тяжелой формы анемии, одной диетой не обойтись. В таком случае пациентам назначают лекарственные препараты, повышающие уровень гемоглобина в крови. Подобные средства отпускаются в разных формах: капсулы, таблетки, сироп, капли и инъекции. Курс лечения и дозировку препаратов рассчитывает врач с учетом сопутствующих заболеваний и тяжести анемии. Принимать лекарства следует в промежутках между приемами еды или после пищи.
При дефиците гемоглобина не стоит заниматься самолечением, чтобы еще больше не навредить своему здоровью. Важно обратиться к врачу, если наблюдаются какие-либо характерные симптомы и как можно раньше начать терапию.
Источник