16.1 Poznámky ke cvičení

Červené krevní barvivo (hemoglobin) je nejdůležitější součástí erytrocytů. Jeho hlavní funkcí je schopnost vázat krevní plyny, především kyslík a oxid uhličitý. Molekula hemoglobinu se skládá ze 4 podjednotek, z nichž každá je tvořena bílkovinnou (globin) a nebílkovinnou (hem) částí. Molekuly dýchacích plynů se navazují na atomy železa Fe²⁺ centrálně uložené v hemu (1 molekula hemoglobinu je schopna vázat současně 4 molekuly plynu). V závislosti na konkrétní molekule vázané na hemoglobin rozlišujeme několik jeho derivátů:

1. Oxyhemoglobin – na 1 molekulu hemoglobinu jsou navázány 4 molekuly kyslíku O₂ (oxygenace hemoglobinu; barva je jasně červená). Navázání první molekuly zvyšuje rychlost navazování dalších (alosterický efekt). Tato vazba je reverzibilní a za určitých podmínek se vazba kyslíku na hemoglobinuvolní (nárůst parciálního tlaku oxidu uhličitého, snížení pH aj.). Po uvolnění kyslíku hovoříme o deoxyhemoglobinu.
2. Karbaminohemoglobin – na 1 molekulu hemoglobinu jsou navázány 4 molekuly oxidu uhličitého CO₂. Tato vazba současně snižuje afinitu hemoglobinu ke kyslíku (barva je tmavě červená).
3. Karbonylhemoglobin – vazebná místa jsou obsazena molekulami oxidu uhelnatého CO. Tato vazba je přibližně 250 až 300krát silnější než vazba pro kyslík, krev ztrácí svoji transportní schopnost a v organizmu se postupně rozvíjí hypoxie. U obyvatel měst tvoří karbonylhemoglobin přibližně 2 % celkového hemoglobinu, u silných kuřáků i 10 %. Několikaminutový pobyt v prostředí, kde vzduch obsahuje 0,1 % CO, může zvýšit zastoupení karbonylhemoglobinu až na 50 %. Příznaky různé míry otravy oxidem uhelnatým sumarizuje Tabulka 16-1.

Tabulka 16-1 Příznaky otravy oxidem uhelnatým.

Hodnota karbonylhemoglobinu [%]	Příznaky
10	dušnost při větší námaze
20–40	klidová dušnost, únava, zvracení, bolest hlavy
40–60	hyperventilace, tachykardie, synkopa, křeče
60–80	kóma, smrt

4. Methemoglobin (hemiglobin) – dochází k patologické oxidaci dvoumocného železa Fe²⁺ na trojmocné Fe³⁺. Takto pozměněný hemoglobinztrácí schopnost reverzibilně vázat kyslík (barva je čokoládově hnědá). Vzniká otravou některými látkami (anilín, nitrobenzen), případně zvýšeným obsahem dusičnanů a dusitanů v potravinách a vodě. Na zvýšený obsah těchto látek jsou zvláště citliví novorozenci (zvýšený podílu fetálního hemoglobinu, který se snáze oxiduje) a děti do jednoho roku (menší množství reduktázy ve srovnání s dospělými), proto je v kojeneckých vodách jejich obsah snížen na minimum.

Normální hodnoty obsahu hemoglobinu v krvi sumarizuje Graf 16-1:

×

Abnormální hodnoty hemoglobinu

Snížení koncentrace hemoglobinu popisujeme jako anémii (chudokrevnost). Příčiny anémie můžou být různé: ztráta erytrocytů (krvácení, hemolýza) nebo jejich snížená tvorba (nedostatek železa – sideropenická anémie; nedostatek vitaminu B₁₂ a kyseliny listové – perniciózní anémie). Soubor symptomů provázejících anémii je podobný jako u otravy oxidem uhelnatým:

• Bledost
• Snížení tělesné výkonosti, únava
• Dušnost
• Tachykardie

Zvýšená koncentrace hemoglobinu může poukázat na dehydrataci nebo přítomnost polycytémie.

Při současné znalosti celkové hmotnostní koncentrace hemoglobinu a počtu erytrocytů v daném vzorku lze jednoduše stanovit průměrnou hmotnost hemoglobinu v jedné červené krvince (MCH – mean corpuscular hemoglobin) jako:

×

za fyziologickou hodnotou je považováno rozmezí 27–33 pikogramů.

Stanovení koncentrace hemoglobinu pomocí spektrofotometrie

Spektrofotometrie je biochemická analýza založená na měření absorpce světla konkrétní vlnové délky zkoumaným roztokem. Při vyšetření hemoglobinu se využívají jeho fyzikální a chemické vlastnosti, zejména barevné změny jeho derivátů. Přidáním transformačního roztoku do vzorku krve dochází k oxidaci železa v molekule hemu (vznik hemiglobinu) a zároveň jeho přeměně na stabilní hemiglobinkyanid. Tato sloučenina má absorpční maximum okolo 540 nm (červenohnědá barva) a její koncentrace bude přímo úměrná její absorbanci podle vzorce:

×

kde c_H je koncentrace hemoglobinu ve vzorku; A_vz je absorbance vzorku; A_st je absorbance standardu (destilovaná voda) a C_st je koncentrace standardu. Při správném přednastavení přístroje Spekol 11 je na výstupu již výsledná koncentrace analyzované látky v jednotkách mmol/l.

Stanovení koncentrace hemoglobinu pomocí impedanční cytometrie

Průtoková cytometrie je technika klinicky i výzkumně sloužící k měření počtu a velikosti částic v roztoku. Principem impedanční metody je detekce změn vodivosti. Krev má sama o sobě i přes přítomnost železnatých kationtů velmi nízkou elektrickou vodivost. Z tohoto důvodu je vzorek krve naředěn roztokem (diluentem), kterého vodivost je vysoká (roztoky sodných solí EDTA). Samotný přístroj se skládá z měřící kyvety, v jejíž stěně se nachází malý otvor (průměr asi 100 µm). Kyveta je ponořena do kádinky s naředěným roztokem, který analyzujeme. Vně (+) a uvnitř (-) měřící kyvety v blízkosti otvoru se nachází elektrody (Obrázek 16-1). V takto vytvořené aparatuře je mezi elektrodami vodivost odpovídající vodivosti diluentu. Při průchodu nevodivého erytrocytu aperturou se vodivost naruší a vzniká impedanční impulz (odpor). Četnost impulzů pak odpovídá počtu buněk a jejich amplituda velikosti erytrocytů.

×

---

Kontrolní otázky

Karboxyhemoglobin je:

	hemoglobin s navázaným O2.
	hemoglobin s navázaným CO2.
	hemoglobin s navázaným CO.
	hemoglobin s navázaným uhlíkem.

Koncentrace hemoglobinu (Hb) u žen je:

	120–160 g/l.
	100–140 mm/h.
	120–160 mm/h.
	100–140 g/l.

Karbaminohemoglobin je:

	hemoglobin s navázaným O2.
	hemoglobin s navázaným CO2.
	hemoglobin s navázaným CO.
	hemoglobin s navázaným uhlíkem.