‹#› 1 Hemoglobin, bilirubin © Biochemický ústav LF MU 2011 - (H.P. + ET) ‹#› 2 Funkce a metabolismus erytrocytu Hlavní funkce erytrocytu: transport kyslíku do tkání Zvláštnosti funkce erytrocytu • metabolické palivo: pouze glukoza → anaerobní glykolýza • původ energie – ATP: anaerobní glykolýza • významný metabolit glykolýzy: 2,3 bisfosfoglycerát (zajišťuje uvolnění kyslíku z hemoglobinu v tkáních) • antioxidační enzymy: glutathioperoxidasa – rozkládá peroxid vodíku katalasa – rozkládá peroxid vodíku methemoglobinreduktasa – eliminuje tvorbu methemoglobinu superoxiddismutasa - urychluje dismutaci superoxidového radikálu Ery - přednostní zásobení glukosou ! ‹#› 3 Hemoglobin Složená bílkovina - hemoprotein • bílkovina – globin • hem: tetrapyrolové jádro Fe2+ ! Koncentrace v krvi: 2,15-2,65 mmol/l Mr (tetramer) = 64 000 1 mol Hb váže 4 mol O2………..1 g Hb váže cca 1,4 ml O2 ‹#› 4 a b b a Hemoglobin je tetramer Hemoglobin 4 podjednotky: podjednotky a a b HBA - složení a2b2 (hlavní hemoglobin dospělých) Genetická informace: řetězce a, b, g, d Typy hemoglobinu: HbA2 (a2d2) HbF (a2g2) ‹#› 5 Transport kyslíku vazba O2 na hemoglobin - na Fe2+ Peptidový řetězec globinu Fe2+ váže 6 ligandů: čtyři vazby na N pyrrolů pátá vazba na His globinu šestá vazba na dikyslík ‹#› 6 Vazba kyslíku v plicích – transport – uvolnění kyslíku v tkáních oxyhemoglobin deoxyhemoglobin HbO2 Hb Plíce - vysoký pO2 - nasycení Hb kyslíkem Tkáně - nízký pO2 - uvolnění kyslíku Saturace v arteriální krvi~0,97 Saturace ve venózní krvi ~0,73 ‹#› 7 plíce krev tkáň CO2 ve formě HCO3- CO2 O2 Hb Hb O2 HbO2 HbO2 Zjednodušené schema transportu O2 mezi plícemi a tkáněmi CC Uvolnění O2 z HbO2 v tkáních je podporováno 2,3-bisfosfoglycerátem ‹#› 8 plíce krev tkáň Hb Hb HbO2 HbO2 Zjednodušené schema transportu O2 a CO2 mezi plícemi a tkáněmi O2 O2 CO2+H2O H2CO3 HCO3- + H+ H+ + HCO3- HCO3- H2CO3 CO2+H2O vydýchání ‹#› 9 plíce krev tkáň Zjednodušené schema transportu CO2 mezi plícemi a tkáněmi O2 O2 CO2+H2O H2CO3 HCO3- + H+ H+ + HCO3- HCO3- H2CO3 CO2+H2O vydýchání HbO2 uvolňuje H+ , které reagují s HCO3- Hb váže H+ , které se uvolnily disociací H2CO3 Hb Hb HbO2 HbO2 ‹#› 10 transport O2 transport CO2 HbO2 , Hb ve formě HCO3- vazba na bílkoviny fyzikálně rozpuštěný Transport plynů krví ‹#› 11 • karbonylhemoglobin - HbCO vazba CO na hemoglobin • methemoglobin oxidovaná forma hemoglobinu (obsahuje Fe3+) Koncentrace hemoglobinu v krvi : 2,15-2,65 mmol/l Zábrana transportu kyslíku CO globin ‹#› 12 • vazba CO na hemoglobin (na Fe2+) • CO se váže pevněji než O2 (až 200x) • karmínově červené zbarvení • otrava CO prostředí obsahující 0,1% CO – smrtelná koncentrace • terapie – ventilace s vysokým pO2, hyperbarická léčba Karbonylhemoglobin HbCO ! ‹#› 13 Příznaky otravy CO Hodnoty HbCO v % (*) Příznaky 10 Při větší námaze dušnost 20 - 40 Bolesti hlavy, dušnost, únava, zvracení 40 - 60 Hyperventilace, tachykardie, křeče 60 - 80 Kóma, smrt * - hodnoty HbCO v % z celkového Hb ‹#› 14 Karbonylhemoglobin v krvi Jedinec HbCO (%) * Novorozenec 0,4 Dospělý (venkov) 1-2 Dospělý (město) 4-5 Kuřák 10-12 Dopravní policista 12-15 * - % HbCO z celkového hemoglobinu (Hb) ‹#› 15 • oxidovaná forma hemoglobinu (obsahuje Fe3+) • nepřenáší O2 • vznik: působení - chlorečnanů, dusitanů, dusičnanů • odstranění methemoglobinu: enzymaticky (methemoglobinreduktasa) • methemoglobinemie: ohroženi jsou především kojenci (kojenci - limit pro NO3- v pitné vodě = 15mg/l) Methemoglobin ‹#› 16 Myoglobin • monomer 1 globin, 1 hem (Fe2+) • vazba kyslíku • svaly, srdce ‹#› 17 Odbourání hemoglobinu • probíhá v retikuloendotelovém systému (RES): slezina, kostní dřeň, játra • erytrocyty: doba života 120 dní rozpad ery, uvolňuje hemoglobin odbourání hemoglobinu Hemoglobin hem bilirubin do žluče do střeva přeměny bilirubinu stolice Základní schema odbourání játra střevo ‹#› 18 Přeměna hemoglobinu na bilirubin hemoglobin globin hem bilirubin CO Fe2+ • z hemoglobinu se odštěpuje: globin, CO, Fe2+ • uvolňuje se hem • degradace hemu: bilirubin (oranžový) (přes biliverdin-zelená barva) • bilirubin –transport do jater (ve vazbě na albumin) ‹#› 19 Tvorba konjugovaného bilirubinu bilirubin Játra • bilirubin vstupuje do jater • játra: - vznik konjugovaného bilirubinu konjugace bilirubinu s kyselinou glukuronovou - vylučuje se do žluče žluč konjugovaný bilirubin ‹#› 20 Vylučování a přeměny konjugovaného bilirubinu konjugovaný bilirubin játra • konjugovaný bilirubin se dostává do žluče a pak do střeva • střevo: - přeměna na urobilinogen a pak na další produkty - vyloučení degradačních produktů bilirubinu (urobilinogenu) stolicí - část urobilinogenu zpět do jater, poté opět do žluče - malé množství urobilinogenu přechází do krve konjugovaný bilirubin urobilinogen stolice žluč krev střevo moč ledviny ‹#› 21 Hyperbilirubinémie Ikterus - žloutenka Příčina Typ hyperbilirubinémie • zvýšené odbourání hemoglobinu …….. .hemolytický nekonjugovaný bilirubin ↑ • porucha ve funkci jater ………………… .hepatocelulární konjugovaný i nekonjug bilirubin ↑ • snížená propustnost žlučovodů ………….obstrukční konjugovaný bilirubin ↑ Zvýšená koncentrace celkového bilirubinu v séru ANd9GcQvZyIOArhUqZFV80GobbH4WAAenkn8thKHet_Lg4yJ7gNYF6zCjA Referenční hodnota celkového bilirubinu v séru: 5-20mmol/l ‹#› 22 Novorozenecká žloutenka - nezralost jaterního systému - zvýšená hladina nekonjugovaného bilirubinu - fototerapie -