Какова роль гемоглобина в жизни позвоночных животных

Место гемоглобинов в дыхательной функции организма

Кислород является одним из самых слабо растворимых в воде газов: его растворимость (н.у.) — 4,9 мл в 100 мл воды (для сравнения, растворимость С12 — 461 мл/100 мл воды, растворимость С02 — 171 мл/100 мл). Поэтому лишь ничтожная доля кислорода может транспортироваться плазмой крови в свободном виде. Аналогичным образом углекислый газ не может транспортироваться с достаточной скоростью от тканей к легким в простом растворе. Следовательно, многоклеточным аэробным и факультативно-анаэробным организмам необходим транспортный гуморальный механизм, способный селективно и обратимо связывать дыхательные газы. У большинства высших животных эту функцию выполняет система дыхательных пигментов. В настоящее время известны четыре дыхательных пигмента, встречающихся в организме современных животных: гемоглобин, гемоцианин, хлорокруорин и гемэ- ритрин. Из них только гемоцианин содержит медь, в состав остальных входит железо. Близко родственными по структуре являются гемоглобин и хлорокруорин.

Главная особенность дыхательных белков, и гемоглобинов в том числе, заключается в обратимом присоединении кислорода, связывании его при атмосферном давлении и освобождении в условиях недостатка.

Гемоглобин (от греч. haemo — кровь и лат. globus — шар) — красный железосодержащий пигмент, он же основной дыхательный пигмент крови человека, позвоночных и некоторых беспозвоночных животных. Относится к сложным белкам — хромопротеидам.

Гемоглобин (Hb) был первым белком животного происхождения, который удалось получить в кристаллическом виде (Hunefeld, 1889). Этот белок широко распространен среди всех эукариотических организмов — от примитивных одноклеточных (дрожжей) до высших позвоночных. Причем, Hb является первичным акцептором кислорода в отличие, например, от миоглобина. Его количество, содержащееся в 100 мл крови, связывает около 20 мл газообразного кислорода. Гемоглобин часто называют дыхательным ферментом. По определению М. Perutz, он — «молекулярное легкое», хотя сродство гемоглобина к кислороду невысоко. Существуют лиганды, по отношению к которым Hb обладает значительно большей тропностью: к ним относятся СО и N0. И если взаимодействие Hb с N0 представляет лишь теоретический интерес, то ассоциация НЬ-СО имеет большое физиологическое значение.

У многих беспозвоночных гемоглобин свободно растворен в крови. У позвоночных и некоторых беспозвоночных животных Hb находится в красных кровяных клетках — эритроцитах. Эти клетки образуют важнейшую ткань тела человека, их общий вес почти равен весу печени.

Эритроциты — очень мелкие псевдоклеточные структуры. Их нельзя назвать клетками в полном смысле, так как они лишены ядра, митохондрий и других органелл.

Примечательно, что в собственном метаболизме эритроцита кислород не используется (АТФ синтезируется анаэробно). Hb — самый главный белок эритроцитов, составляющий 35% от его общей массы. В одном эритроците среднего размера (7 мкм) содержится 15—20 мкг гемоглобина. В раннем возрасте, когда клетки очень крупные, содержание гемоглобина у человека может достигать 60 мкг и более. Подсчитано, что в одном эритроците содержится около ~ 340 000 000 молекул гемоглобина, каждая из которых состоит примерно из 103 атомов.

В организме Hb выполняет следующие биологические функции:

1. Транспортно-дыхательную:
- — перенос кислорода (02) из легких к периферическим тканям;
- — перенос углекислого газа (С02) и катионов водорода от периферических тканей к дыхательным органам для последующего выведения из организма.

2. Буферную в поддержании кислотно-основного равновесия крови. Буферная система, создаваемая НЬ, способствует сохранению pH крови в определенных пределах: гемоглоби- новый буфер является самым мощным буфером крови (= 75% от общей буферной емкости крови).

Гемоглобин можно считать своего рода модельным белком, структура, свойства и функции которого наиболее полно изучены по сравнению с другими белками на протяжении последних 50 лет. Длительный период исследований гемоглобина во многих лабораториях мира привел к значительному прогрессу в понимании и описании физических, химических и биологических аспектов его функционирования. Американский физик Hopfield назвал НЬ атомом водорода современной биохимии, имея в виду, что изучение гемоглобина сыграло в биохимии ту же роль, что и изучение атома водорода в физике. Гемоглобин называют также почетным ферментом, поскольку исследования его структуры в статике и динамике позволили значительно продвинуться в понимании механизмов функционирования ферментов.

Источник

Какова роль гемоглобина в жизни позвоночных животных

Гемоглобин – это важный компонент, выполняющий транспортную функцию кислорода по организму. При нарушениях уровня наблюдаются различные отклонения в работе организма.

Что такое гемоглобин? Данным вопросом задаются многие пациенты, особенно если этот показатель повышен или понижен. От отклонений зависит общее состояние как у взрослого, так и у ребенка. При любых нарушениях параллельно отмечается неприятная симптоматика, которая поможет при постановке диагноза. После получения результатов исследования стоит проконсультироваться со специалистом.

Роль гемоглобина в организме человека

Кровь обеспечивает питание и метаболизм между клетками в человеческом организме. Гемоглобин – это белок, который включен в состав красных элементов крови и отвечает за транспортировку кислорода по всему организму – от легких до органов.

Люди с пониженным пигментом плохо себя чувствуют, так как кислород плохо поступает к тканям. Такое нарушение сказывается на общем самочувствие, здоровье и состоянии организма. Называется это анемией.

Также негативное влияние может оказать и повышенный уровень пигмента.

Анемия сопровождается следующими симптомами:

Упадок сил и общая слабость.
Уменьшение трудоспособности.
Нарушение памяти.
Проблемы с аппетитом.
Нарушение в работе мышечной, нервной и дыхательной системы.
Апатия.
Бледность кожи.

Также параллельно могут возникать обмороки, сухость слизистой оболочки ротовой полости и кожных покровов, ломкость волос и ногтей. Так, какая роль гемоглобина в организме человека? Главной ролью гемоглобина считается транспортировка, обеспечение организма кислородом и ионами железа, которые считаются основными составляющими данного пигмента.

Если у пациента диагностируется повышенный гемоглобин в крови, то это также говорит об увеличенном уровне глюкозы, прогрессирующем онкологическом заболевании, нарушенной работе легких и сердца или других патологиях.

Такое состояние наблюдается у пациентов с нехваткой в организме фолиевой кислоты и витамина В12.

При повышенном пигменте кровь становится вязкой и густой, развивается риск образования тромбов, способный спровоцировать инфаркт, чего стоит опасаться.

Гемоглобин в крови у мужчин, женщин и детей

Гемоглобин в крови присутствует в двух видах: соединение с кислородом и оксигемоглобин, который не содержит кислород. Второй вид содержится исключительно в артериальной крови. Что касается венозной крови, то она содержит обе формы гемоглобина.

Гемоглобин (hgb), его значение у разных полов и возрастных групп разное. Данный факт стоит учитывать в результатах исследования и при постановке диагноза.

Концентрация пигмента может колебаться. В некоторых случаях незначительные отклонения от нормы не считаются патологиями. При анемии уровень гемоглобина будет зависеть от формы и степени выраженности заболевания.

За что отвечает гемоглобин у детей? В детском организме, как у взрослых, гемоглобин отвечает за транспортировку кислорода. При нарушении его в организме также могут развиваться различные патологии и заболевания.

В большинстве случаев у детей диагностируется анемия и объясняется это многими факторами. Например, может зависеть от времени года, подвижности и питания.

Гемоглобин (hb) у детей меняется на протяжении всего периода роста и развития. Больших изменений результаты исследований претерпевают в первый год жизни малыша, поэтому рекомендуется его постоянно контролировать. Пониженный результат может быть как самостоятельным заболеванием, так и свидетельствовать о хроническом недуге.

Нормальным показатель гемоглобина у ребенка от 6 месяцев до пяти лет считается 110 г/л, а от пяти до двенадцати лет – 115 г/л. В возрасте от 12 до 15 лет уровень не должен превышать отметки 120 г/л.

Обезвоживание.
Заболевания сердца, эндокринной системы.
Различные формы эритроцитоза.
Повышенный уровень лейкоцитов.

Чтобы устранить любые отклонения гемоглобина стоит избавиться от первопричины.

Виды гемоглобина и его функции

Помимо оксигемоглобина, в крови человека содержатся и другие виды гемоглобина. Важнейшим составляющим считается гликированный гемоглобин, который показывает количество глюкозы, содержащейся в крови. Образуется он в результате соединения данного пигмента с сахаром, помогает определить наличие сахарного диабета в организме, особенно на начальных стадиях развития.

Гликированный гемоглобин есть у каждого человека, только при сахарном диабете он значительно повышен.

Анализ можно сдавать в любое время суток, его результативность не будет зависеть от инфекционных и иных заболеваний. Также он может определить уровень глюкозы в крови за последние несколько месяцев.

Стоит понимать, что определить типы гемоглобина можно только при помощи лабораторных исследований.

Функции гемоглобина тесно связаны с дыхательным процессом, который происходит в три этапа:

Внешнее дыхание. Кислород вдыхается в тело за счет движения легких, а выводится из организма уже углекислый газ.
Внутреннее дыхание. Кислород захватывает гемоглобин непосредственно в легких, преобразуется в оксигемоглобин и доставляется по всему организму, ко всем клеткам.
Клеточное дыхание. Происходит кислородная реакция внутри клеток.

При малейшем нарушении уровня гемоглобина, в организме наблюдается кислородное голодание клеток, которое может привести к появлению дистрофической симптоматики. Снижение уровня пигмента на протяжении длительного времени приводит к нарушениям в умственной деятельности. Также важная функция гемоглобина – буферная. Она обеспечивает своевременное удаление углекислого газа из клеток.

Отклонение от нормы

Лечение повышенного или пониженного уровня будет проводиться на основании полученных лабораторных результатов, осмотра и опроса пациента, выраженной симптоматики и наличии сопутствующих заболеваний. В большинстве случаев возникают отклонения из-за неправильного питания или патологий, которые прогрессируют в организме. Чтобы избавиться от данной проблемы стоит лишь устранить провоцирующий фактор.

При пониженном уровне нормализуют гемоглобин медикаментозной терапией. Если анемия была спровоцирована большой потерей крови в результате травмирования, операционного вмешательства или аварии, то проводится переливание крови. Иногда для повышения показателя необходимо просто откорректировать рацион, принимать витаминные комплексы, железо, а также фолиевую кислоту.

Все препараты назначаются исключительно специалистом, так как неправильный прием железа может спровоцировать негативные последствия. Обязательно учитывается возрастная категория пациента, его общее состояние здоровья и иные патологии.

Также при проблемах с гемоглобином можно прибегнуть и к народной медицине. Отлично помогает при пониженном уровне отвар шиповника, а также мед с орехами. Такие методы показаны даже в детском возрасте. Однако стоит быть осторожным с медом, так как он может спровоцировать аллергическую реакцию. Эти средства помогают укрепить иммунитет, улучшить зрение, набрать вес.

Питание при различных отклонениях будет зависеть не только от возраста, но и от пола. При возникновении вопросов стоит проконсультироваться со специалистом, чтобы не ухудшить самочувствие.

При пониженном гемоглобине нужно включить в свой рацион:

мясо, печень, почки, язык;
молочные продукты и яйца;
гранат, малина и бананы, яблоки, дыня и арбуз;
овсяная каша;
морковь и орехи.

При повышенном гемоглобине стоит исключить из рациона:

Мясные продукты, печень.
Сырая, сушеная рыба.
Алкогольные напитки.
Продукты с высоким содержанием сахара.
Красные ягоды, фрукты и овощи.
Яблоки, гранат.

Стоит уделить внимание следующим продуктам: бобовые, куриное мясо, соя, вареная рыба и морепродукты. Также стоит принимать витаминные комплексы.

Источник: //boleznikrovi.com/sostav/gemoglobin/eto.html

Какова роль гемоглобина в организме человека и последствия его недостатка?

Гемоглобин относится к сложным белкам и состоит из двух элементов: железосодержащего компонента, который называется гемма, и простого белка под названием глобин. Геммы образуются при участии железа, которое в свою очередь попадает в человеческий организм с пищей. Этот жизненно важный белок можно обнаружить в красных кровяных клетках.

Роль гемоглобина в организме человека нельзя недооценивать: этот элемент выполняет сразу несколько жизненно важных функций, и один из них — это транспортировка молекул кислорода к органам и тканям. На обратном «пути» частицы гемоглобина переносят углекислый газ к легким, который в процессе жизнедеятельности вырабатывают клетки нашего организма.

В чем важность этого белка

Основная роль гемоглобина во всех живых организмах — участие в газообменных процессах, которые непрерывно происходят в клетках.

Для гемоглобина свойственно притягивать как частицы углекислого газа, так и атомы кислорода, однако углекислый газ к этому белку притягивается в гораздо больших количествах.

Таким образом, при повышенной концентрации углекислого газа гемоглобин притянет его столько, что возможности для транспортировки кислорода просто не останется: в этом случае происходит отравление организма.

Так как основная биологическая роль гемоглобина заключается в переносе жизненно важного для функционирования организма кислорода, понижение или повышения уровня этого белка в крови может быть чревато довольно серьезными последствиями. Как правило, при понижении уровня этого белка перестают получать необходимое количество кислорода клетки всех тканей, органов. Первыми на такой недостаток реагируют почки и мозг.

Отвечая на вопрос, какова роль гемоглобина в организме, необходимо отметить, что в крови взрослого человека присутствует не один, а сразу несколько типов этого белка. Типы гемоглобина различаются по аминокислотному составу цепей, образованных полипептидами. Но основная масса гемоглобина (практически 99% от общего количества этого белка) — это HBA-гемоглобин.

Советуем также ознакомиться:

Но помимо основных видов этого белка в организме человека также могут присутствовать его различные вариации, в том числе и достаточно большое количество мутировавших разновидностей гемоглобина.

Нельзя точно ответить, какие из них могут быть безопасными, а какие могут привести к различным заболеваниям и необратимым последствиям, но нередко такие отклонения приводят к очень серьезным патологиям, например — может развиться гемолитическая анемия.

Для профилактики заболеваний и лечения проявлений варикоза на ногах наши читатели советуют Антиварикозный гель «VariStop», наполненный растительными экстрактами и маслами, он мягко и эффективно устраняет проявления болезни, облегчает симптомы, тонизирует, укрепляет сосуды.

Такое возможно только в том случае, если в крови появляется HbS-гемоглобин: сначала он работает, как положено и несет кислород в ткани, однако после отдачи кислорода он не возвращается в легкие, а выпадает в осадок внутри клеток эритроцитов, и как следствие — нарушает их деятельность.

Последствия повышения или понижения этого белка

Что касается превышенного уровня, это может быть нормальным явлением при незначительном отклонении, но если показатели намного выше нормальных, рекомендуется обратиться к врачу, так как это может быть явным признаком, указывающим на определенные патологии. С другой стороны, у людей, которые проживают в высокогорных местностях, повышенный гемоглобин является нормой, так как им требуется больше этого белка для переноса кислорода, чтобы компенсировать его недостаток в условиях разреженного воздуха.

О том, какова роль гемоглобина в организме, можно судить, исходя из примеров возможных последствий.

При остром недостатке этого вещества начинают отмирать некоторые ткани. Но если почки, которые первыми реагируют на недостаточное количество кислорода, могут просто доставить человеку дискомфортные ощущения, то мозг даже при кратковременном снижении нормы может отключиться.

Также необходимо помнить о том, что гемоглобина в крови может содержаться достаточно, но при этом его качество может быть несоответствующим норме.

Речь идет о том, что в геммах может содержаться недостаточное количество железа.

В этом случае врачи рекомендуют употреблять в пищу больше продуктов животного происхождения: такая диета помогает очень быстро восстановить уровень содержания железа в этих телах.

Если не соблюдать диету — это может привести к железодефицитной анемии.

Основные признаки этого опасного заболевания — постоянная слабость и недомогание, снижение активности головного мозга, в процессе работы человек очень быстро устает и даже долгий отдых не помогает восстановить силы, которые при этом затрачиваются при минимальных усилиях. В процессе развития болезни человек все чаще начинает падать в обмороки.

Чтобы предотвратить подобные ситуации, необходимо постоянно помнить о том, как важна роль гемоглобина в организме человека, правильно питаться и в случае описанных выше недомоганий обязательно проконсультироваться с врачом.

Функции гемоглобина — как базового химического соединения в организме человека
Виды гемоглобина, их роль в физиологии и развитии патологических состояний
Причины и последствия повышенного гемоглобина у ребенка
Какие могут быть причины пониженного гемоглобина у детей, и каковы последствия?

Источник: //gupmok.ru/kakova-rol-gemoglobina-v-zhizni-pozvonochnyh/

Роль гемоглобина в организме человека, его функциональные особенности

Какова роль гемоглобина в жизни позвоночных животных

Гемоглобин представляет собой сложный белок, в состав которого входит простой белок глобин и железосодержащий компонент — гема.

Гемоглобин находится в красных клетках крови, основная роль гемоглобина в организме человека — это доставка кислорода в органам и тканям, а также обратная доставка углекислого газа.

Железо, которое требуется для формирования гемм, попадает в организм из продуктов с животным белком.

В нормальном состоянии в мужской крови концентрация гемоглобина больше, чем в женской- 135 — 160 г на лит и 120 — 140 г на литр крови соответственно.

Отличительная черта гемоглобина — это его сильная способность присоединения углекислого газа по сравнению с присоединением кислорода.

Данное свойство делает очень опасным для людей угарный газ -даже при несильное концентрации в воздухе большая часть частиц гемоглобина будет соединяться именно с ним и не присоединять кислород.

Процесс образования и распада гемоглобина

Для того чтобы правильно реализовывалась роль гемоглобина в молодых эритроцитах происходит биосинтез этого белка. Туда же попадают и атомы железа, которые затем включаются в состав гемоглобина.

Глобин формируется посредством аминокислот — способов обыкновенного синтеза белка. Процессы распада гемоглобина начинают происходить в эритроцитах, которые уже заканчивают свой цикл жизнедеятельности.

Это важно! После завершения распада полученное производное приобретает зеленый оттенок, оно слишком неустойчивое и быстро распадается. Гемм распадается уже в клетках печени, селезенки и костного мозга с одновременным появлением желчных пигментов, а железо быстро переносится вновь в эритроциты с целью производства новых молекул.

Функциональные характеристики

Основная биологическая роль гемоглобина — это непосредственное участие в процессах газообмена организма с внешней средой. Данное вещество отвечает за процессы переноса крови от легких к тканям во всем организме, и за обратную транспортировку углекислого газа к легким.

Нельзя забывать, что степенно притяжения гемоглобина и углекислоты во много раз превышает аналогично соединение гемоглобина с кислородом — это причина ядовитости угарного газа.

Таким образом, даже при концентрации угарного газа в воздухе о,1% большая часть гемоглобина будет связываться именно с ним с образованием карбоксигемоглобина, который уже никак не может переносить кислород.

Ещё одна важная роль гемоглобина в организме — это поддержание нормального кислотно-щелочного баланса.

Нарушение концентрации гемоглобина и его последствия

При формировании недостатка гемоглобина в эритроцитах крови происходит нарушением обменных процессов в клетках тканей.

В сложившейся ситуации пациентов в первую очередь интересует вопрос, какова роль гемоглобина в организме человека.

Низкий уровень этого белка развивается и железодефицитном малокровии, возникающем из-за хронической потери крови или по причине нарушения питания, особенно, когда в рационе значительно не хватает животных белков.

Повышение гемоглобина может характеризоваться, как вариант нормы или признак патологии. К примеру, у людей, проживающих в высокогорной местности, происходит компенсация недостатка гемоглобина в воздухе посредством повышения гемоглобина в крови.

Недостаточное употребление витаминов группы В провоцирует изменение состава крови снижение концентрации эритроцитов и повышения уровня гемоглобина — развивается злокачественная форма малокровия.

При некоторых легочных и сердечнососудистых патологиях также повышается концентрация гемоглобина, но содержание эритроцитов не изменяется — это происходит по причине нарушения кровотока и недостатка кислорода в тканях.

Это важно! Гемоглобин, безусловно, является важным показателем состояния здоровья для каждого человека, поэтому при каких-либо отклонениях необходимо посетить врача.

Чем опасно снижение уровня гемоглобина в крови

Низкая концентрация гемоглобина провоцирует нехватку кислорода во всех органах и тканях. В первую очередь этот процесс отражается на состоянии тканей, который больше всего остального нуждаются в поступлении кислорода, особенно ткань почек и ткань головного мозга.

Уменьшение концентрации гемоглобина носит название железодефицитной анемии, и её причиной являются постоянные кровопотери. Раньше причинами патологии были ещё и многочисленные травмы и ранения, сопровождающиеся обильным кровотечением.

Это важно! В связи с тем, что железо в гемме формируется и животного белка, то его недостаток может спровоцировать развитие железодефицитной анемии. И, наконец, вызвать анемию может неправильное усвоение железа кишечником или неправильное производство белка, который входит в состав гемоглобина — так происходит при наследственных отклонениях.

Основные проявления заболевания — это сильная слабость, постоянные недомогания, отсутствие работоспособности, нарушение функционирования головного мозга — плохая память и ухудшение способности рационально мыслить. Кожный покров становится сухим, начинают слоиться ногти и человек может часть падать в обмороки. Для нормализации жизни и здоровья всё это требует немедленной коррекции с участием специалиста.

Источник: //VashNevrolog.ru/metody-diagnostiki/rol-gemoglobina-v-organizme-cheloveka-ego-funkcionalnye-osobennosti.html

Какова роль гемоглобина в организме человека и последствия его недостатка?

Какова роль гемоглобина в жизни позвоночных животных

Источник