Миоглобин.: Миоглобин — хромопротеид с молекулярной массой 16114 Да. Как и

МИОГЛОБИН

Миоглобин.: Миоглобин — хромопротеид с молекулярной массой 16114 Да. Как и

Макеты страниц

Миоглобин содержится в красных мышцах и участвует в запасании кислорода. В условиях кислородного голодания (например, при сильной физической нагрузке) кислород высвобождается из комплекса с миоглобином и поступает в митохондрии мышечных клеток, где осуществляется синтез АТР (окислительное фосфорилирование; см. гл. 13).

Первичная структура и распределение аминокислот

Миоглобин состоит из единичной полипептидной цепи с мол. массой 17000; никаких особенностей в характере составляющих его 153 аминокислотных остатков не обнаруживается.

При анализе же их пространственного распределения четко выявляется одна особенность: на поверхности молекулы находятся полярные остатки, а внутри структуры — неполярные; это свойство характерно для глобулярных белков.

Остатки, содержащие одновременно и полярные, и неполярные группы (например, Thr, Тrр, расположены так, что неполярные группы ориентируются внутрь глобулы. Если не считать двух остатков гистидина, принимающих участие в связывании кислорода, то внутренние области миоглобина содержат только неполярные остатки (например, Leu, Val, Phe, Met).

Вторичная и третичная структура миоглобина

Как показывает рентгеноструктурный анализ, миоглобин представляет собой компактную, примерно сферическую молекулу размером 4,5 х 3,5 х 2,5 нм (рис. 6.3). Примерно 75% остатков образуют восемь правых а-спиралей, содержащих от 7 до 20 остатков.

Начиная с N-конца, спирали обозначают буквами от А до Н. Участки, соединяющие спирали, обозначают двумя буквами, указывающими соответствующие спирали.

Индивидуальным остаткам присваивают букву, указывающую спираль, в которой они находятся, и порядковый номер, отсчитываемый от -конца спирали. Например, восьмой остаток в спирали F, им является гистидин.

Остатки, далеко отстоящие друг от друга вдоль цепи (например, принадлежащие разным спиралям), могут быть пространственно сближены; например, довольно близко находятся остатки гистидина (проксимальный) и (дистальный) (рис. 6.3).

Ряд данных свидетельствует о том, что в растворе вторичная и третичная структуры миоглобина

Рис. 6.3. Модель молекулы миоглобина. Контуры — это очертания, наблюдаемые при низком разрешении. Изображены в основном только атомы а-углерода и гем. (Из статьи Dickerson R. Е. In: The Proteins, 2nd ed., Vol. 2. Neurath H. (editor). Academic Press, 1964, с любезного разрешения.)

близки к структуре кристаллического миоглобина. В обоих случаях наблюдаются практически идентичные спектры поглощения; кристаллический миоглобин связывает кислород; содержание а-спиралей в растворе, оцениваемое по дисперсии оптического вращения и круговому дихроизму, сходно с данными, полученными методом рентгеноструктурного анализа.

Влияние гема на конформацию миоглобина

При понижении pH до 3,5 образуется апомиоглобин (миоглобин, не содержащий гема), и содержание а-спиралей резко падает, а последующее добавление мочевины к апомиоглобину при нейтральном pH приводит к почти полному их исчезновению.

Последующее удаление мочевины диализом и добавление гема полностью восстанавливает число а-спиралей, а добавление приводит к полному восстановлению биологической (кислородсвязываю-щей) активности.

Таким образом, информация, содержащаяся в первичной структуре апомиоглобина, в присутствии гема однозначно детерминирует свертывание молекулы белка с образованием нативной, биологически активной конформации. Это важное положение распространяется и на другие белки: первичная структура белка определяет его вторичную и третичную структуру.

Пространственная ориентация атома железа, проксимального и дистального остатков гистидина в молекуле миоглобина

Гем в молекуле миоглобина расположен в щели между спиралями Е и F; его полярные пропионатные группы ориентированы к поверхности глобулы, а остальная часть находится внутри структуры и окружена неполярными остатками, за исключением Пятое координационное положение атома железа занято атомом азота гетероциклического кольца проксимального гистидина Дистальный гистидин расположен по другую сторону гемового кольца, почти напротив но шестое координационное положение атома железа остается свободным (рис. 6.4).

Расположение атома железа

В неоксигенированном миоглобине атом железа на 0,03 нм выступает из плоскости кольца в направлении .

В оксигенированном миоглобине атом кислорода занимает шестое координационное положение атома железа, а сам атом железа выступает из плоскости гема только на 0,01 нм.

Таким образом, оксигенирование миоглобина сопровождается смещением атома железа и, следовательно, и ковалентно связанных с ним остатков в направлении плоскости кольца; в результате эта область белковой глобулы принимает новую конформацию.

Рис. 6.4. Положение молекулы кислорода в теме после ок-сигснирования. Изображены также имидазольные кольца двух важных остатков гистидина в глобиновой цепи, которые располагаются рядом с атомом железа. (Из работы Harper Н. A. et al., Physioldgische Chemie. Springer-Vcrlag, 1975, с любезного разрешения.)

Лиганды

Связь, образующаяся между атомом кислорода и атомом при оксигенировании миоглобина направлена перпендикулярно плоскости кольца гема. Второй атом кислорода удален от дистального гистидина, и связь между атомами кислорода образует относительно плоскости гема угол 121° (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Предпочтительные ориентации молекул кислорода и окиси углерода, связанных с атомом железа изолированного гема (темные полоски).

Окись углерода (СО) связывается с изолированным гемом примерно в 25 000 раз более прочно, чем кислород. Поскольку атмосферный воздух содержит следы СО и еще небольшое количество СО образуется в ходе нормального.

катаболизма гема, возникает вопрос: почему же шестое координационное положение железа в миоглобине занято не СО, а молекулой 02? Связано это со стерическими ограничениями, возникающими в миоглобине.

Молекула СО, связываясь с гемом, стремится принять такую ориентацию, при которой все три атома (Fe, находятся вдоль линии, перпендикулярной плоскости кольца гема (рис. 6.6). Для изолированного гема такая ориентация вполне возможна, но в миоглобине связыванию СО в такой ориентации стерически препятствует дистальный гистидин (рис. 6.6).

Поэтому СО связывается в менее благоприятной конфигурации, что понижает прочность связи СО с гемом более чем на два порядка, так что она становится всего лишь в 200 раз прочнее, чем связь гем-02. Тем не менее небольшая часть молекул миоглобина (около 1%) в нормальных условиях связывает СО.

Кинетика оксигеиирования миоглобина

Почему миоглобин неспособен транспортировать кислород, но зато эффективно его запасает? Количество кислорода, связывающегося с миоглобином («процент насыщения»), зависит от концентрации кислорода в среде, непосредственно окружающей молекулу белка (эту концентрацию выражают как PQ — парциальное давление кислорода).

Зависимость между количеством связанного кислорода и PQ можно представить графически в виде кривой насыщения миоглобина кислородом (кривой диссоциации кислорода). Для миоглобина изотерма адсорбции кислорода имеет форму гиперболы (рис. 6.

7) в ткани, окружающей легочные капилляры, составляет 100 мм поэтому миоглобин в легких мог бы весьма эффективно насыщаться кислородом.

Рис. 6.6. Ориентация молекул кислорода и окиси углерода, связанных с атомом железа гема в составе миоглобина. Дистальный гистидин препятствует связыванию СО в предпочтительной для этой молекулы ориентации — под углом 90° к плоскости гемового кольца.

Рис. 6.7. Кривая насыщения миоглобина кислородом.

В венозной крови PQ равно 40 мм рт. ст., а в активно работающей мышце—около 20 мм рт. ст. Но даже при парциальном давлении 20 мм рт. ст.

степень насыщения миоглобина кислородом будет весьма значительной, и поэтому миоглобин не может служить средством его доставки от легких к периферическим тканям. Однако при кислородном голодании, которым сопровождается тяжелая физическая работа, PQ в мышечной ткани может понизиться и до 5 мм рт.

ст.; при столь низком давлении миоглобин легко отдает связанный кислород, обеспечивая тем самым окислительный синтез АТР в митохондриях мышечных клеток.

Источник: http://scask.ru/f_book_b_chem1.php?id=37

Гемоглобин и миоглобин

Миоглобин.: Миоглобин — хромопротеид с молекулярной массой 16114 Да. Как и

Гемоглобин – состоит из белка глобина и небелковой части гема, в составе которого имеется атом Fе(II). Молекула Нb содержит 4 гема и является белком с четвертичной структурой (4 субъединицы – 2 α-цепи и 2 β-цепи, каждая из которых имеет свою третичную структуру и особым образом уложена вокруг кольца гема).

Каждая из субъединиц похожа на молекулу миоглобина. Молекула гемоглобина способна присоединять 4 молекулы О2. Гемоглобин переносит кислород от легких к тканям, а углекислый газ в обратном направлении. Нb + О2 → НbО2 – оксигемоглобин – в капиллярах легких Нb насыщается кислородом при высоком парциальном давлении (100 мм рт. ст.

).

В капиллярах тканей, где парциальное давление кислорода низкое (5 мм рт. ст.) НbО2 → на Нb и О2. Кислород переходит в ткани, а освободившийся Нb соединяется с поступившим из тканей СО2 и превращается в НbСО2 – карбгемоглобин, который переносится с кровью к легким. В легочных капиллярах НbСО2 → Нb + СО2. СО2 выводится из организма при выдыхании, а Нb вновь насыщается кислородом.

Сравнение зависимости насыщения от парциального давления кислорода показывает, что при парциальных давлениях кислорода, характерных для тканей, гемоглобин отдает значительные количества кислорода.

В гемоглобине происходит перемещение атома железа в плоскость гема с одновременным изменением конформации полипептидной цепи, но так как молекула Нb имеет четвертичную структуру и отдельные цепи связаны между собой, то это позволяет передать изменения конформации на область связи между полипептидными цепями.

Это изменяет положение в пространстве всей молекулы и облегчает доступ О2 к остальным гемам молекулы Нb. Одновременно это изменение конформации сопровождается появлением на поверхности групп, которые, диссоциируя, отдают протоны (Н+) в окружающую среду.

При понижении парциального давления кислорода события повторяются в обратном направлении: отдача кислорода идет по мере снижения парциального давления, гемоглобин переходит в другое конформационное состояние, при этом из окружающей среды (ткань), где высока концентрация протонов, протоны присоединяются к гемоглобину. Такие изменения конформации позволяют гемоглобину не только регулировать обеспечение кислородом тканей, но и участвовать в поддержании кислотно-основного равновесия в организме.

При отравлении угарным газом в крови образовывается карбоксигемоглобин Нb + СО → НbСО – прочное соединение, препятствует образованию НbО2 и транспорту кислорода. Возникает кислородное голодание.

Различные формы Нb определяются методом спектрального анализа. У взрослого человека молекула НbА (2 α-цепи и 2 β-цепи). Но от целого ряда условий состав цепей гемоглобина может меняться. У плода НbF (фетальный – 2 α-цепи, 2 γ-цепи) – он лучше связывает кислород при его относительной недостаточности в период внутриутробного развития.

В результате определенных нарушений генетического аппарата клетки Нb патологический, а заболевания – гемоглобинопатии наследственного происхождения.

Классическим примером является серповидно-клеточная анемия(аномальный гемоглобин – причина). Синтезируется β-цепь необычного состава, в которой валин занимает место глутаминовой кислоты, присутствующей в нормальном НbА.

Изменение такое вызывает нарушение структуры и свойств Нb, который обозначается НbS – он легко выпадает в осадок, обладает сниженной способностью переносить кислород. В результате эритроциты, содержащие НbS приобретают форму серпа.

Клинически: нарушается кровообращение и дыхание, иногда летальный исход.

Миоглобин – хромопротеид, содержащийся в мышцах. Он обладает простетической группой – гемом, циклическим тетрапирролом, придающим ему красный цвет. Тетрапиррол состоит из 4 пиррольных колец, соединенных в плоскую молекулу метиленовыми мостиками.

Атом железа занимает центральное положение в этой плоской молекуле. Железо в составе гема цитохромов способно менять свою валентность, в гемоглобине и миоглобине изменение валентности железа нарушает их функцию.

функция и гемоглобина и миоглобина – связывание кислорода.

Миоглобин – сферическая молекула, состоит из 153 аминокислот с общей молекулярной массой 17000. он состоит из одной цепи, аналогичной субъединице Нb. На уровне вторичной структуры он образует 8 α-спиральных участков, захватывающих почти 75% всех аминокислот молекулы.

Атом железа в геме миоглобина, не связанный с кислородом, выступает из плоскости молекулы на 0,03 нм. В оксигенированной форме атом железа как бы погружается в плоскость молекулы гема. Образуя связь с одной из молекул гистидина глобиновой части, железо при соединении с кислородом изменяет и конформацию белка.

Миоглобин удобен для хранения кислорода, но не удобен для транспорта его по крови. Это объясняется процессом насыщения миоглобина в зависимости от парциального давления кислорода.

Так как в легких парциальное давление кислорода 13,3 кПа, миоглобин хорошо бы насыщался кислородом, но в венозной крови это давление составляет 5,3 кПа, а в мышцах ещё меньше – 2,6 кПа. Миоглобин в таких условиях сможет отдавать мало кислорода и будет недостаточно эффективен в транспорте кислорода от легких к тканям.

Гем –простетическая группа многих важных с точки зрения функций белков.

Гем – небелковая часть, в составе находится Fе (ΙΙ), гем входит в состав флавопротеинов, гемопротеидов, гемоглобина, миоглобина, каталазы, пероксидазы, цитохромов.

Знание вопросов биосинтеза и распада гема призвано помочь в понимании роли гемопротеинов в организме. Нарушение этих процессов связано с развитием заболеваний. Так, с нарушением биосинтеза гема связана группа заболеваний – порфирии.

Порфирии – группа заболеваний с нарушением биосинтеза гемма. группа заболеваний с нарушением биосинтеза гемма. Наблюдается накопление побочных промежуточных продуктов, которые откладываются в различных органах или выделяются в повышенных количествах с калом или мочой.

Появление в моче в значительных количествах веществ незавершенного синтеза гемма либо продуктов его распада (копропорфирин и уропорфирин) вызывает порфиринурию. Моча пурпурно-красного цвета. Это бывает при некоторых поражениях печени, кишечных кровотечениях, интоксикациях.

Порфиринурия является одним из признаков отравления свинцом, когда нарушается транспорт Fe, необходимого для синтеза гемоглобина.

Гораздо чаще встречаются патологические состояния, связанные с распадом гема и нарушением выведения из организма продуктов его катаболического превращения. Наиболее распространенной является желтуха.

Схема синтеза гема глицин + сукцинил – КоА синтаза 5-аминолевулиновой кислоты 5 – аминолевулиновая кислота   Уропорфириноген ΙΙΙ В цитоплазме клеток Копропорфириноген ΙΙΙ Протопорфирин ΙΧВ митохондриях + Fe2+клеткиГем

Из многих представителей хромопротеидов для человека наибольшее значение имеет гемоглобин. Хромопротеиды растительного и животного происхождения, находящиеся в пищевых продуктах, подвергаются действию ферментов пищеварительного тракта.

Гемоглобин пищи, находящийся в ней в денатурированном состоянии, легко гидролизуется, распадаясь на простетическую группу и белок. Белок расщепляется пепсином и трипсином с образованием пептидов и аминокислот.

Следовательно, глобиновая часть гемоглобина подвергается обычным превращениям в ЖКТ, которые свойственны простым белкам. Простетическая группа – гемм – окисляется в гематин. Гематин всасывается в кишечнике очень плохо.

Эти пигменты выделяются с калом частью в неизмененном виде, частью в виде различных продуктов, образующихся под влиянием бактерий кишечника.

Обычные химические способы обнаружения крови в кале, имеющие большое значение для клиники, основаны на реакциях гематина, и могут дать достоверные результаты только в том случае, если диета не содержит мяса, в котором присутствует миоглобин.

Время жизни эритроцитов у взрослого организма составляет около 4 месяцев. Спустя этот период времени эритроциты разрушаются в основном в печени, селезенке и костном мозге. В ходе разрушения из эритроцитов высвобождается гемоглобин (8 – 9 г в сутки).

Дата добавления: 2018-03-01; просмотров: 4455; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЁЩЕ:

Источник: https://helpiks.org/9-44893.html

Миоглобин в судебно-медицинском отношении

Миоглобин в судебно-медицинском отношении имеет значение в случаях прижизненного поражения скелетных мышц, сопровождающегося высвобождением М. При этом М. накапливается в плазме крови. При концентрации, превышающей 30 мг%, развивается миоглобинурия (см.), к-рая наряду с шоковым и коматозным состоянием, интоксикацией и пр.

служит патогенетическим фактором развития миоглобинурийного нефроза (см. Нефротический синдром). Повреждение мышц, сочетающееся с обширными гематомами или внутрисосудистым гемолизом, кроме того, ведет к возникновению гемоглобинемии (см.), приводящей в последующем к миоглобинурии и миоглобинурийному нефрозу. Т. о.

, миоглобинемия и обусловленные ею процессы служат экспертным критерием поражения скелетной мускулатуры и доказательством его прижизненности.

Миоглобинемия может иметь место при механической травме (одномоментная травма обширных мышечных массивов, так наз. краш-синдром, или синдром раздавливания), отравлении миолитическими ядами, в т. ч.

пищевыми (токсический миозит), при нарушении артериального или венозного кровообращения в конечностях (тромбоз или тромбоэмболия крупных артерий, тромбоз вен, синдром жгута, состояние после реплантации конечностей), при длительном пребывании человека в одной и той же позе (позиционное сдавление), при ожогах, обморожениях, при судорожных состояниях (эпилепсия, столбняк и т. д.).

Наличие и содержание М. в крови и моче устанавливают спектрофотометрическим способом или при помощи электрофореза. Для дифференциации пигментов в моче применяют пробу с сульфатом аммония, при к-рой в осадке мочи, содержащем миоглобиновые шлаки, на фильтре наблюдается характерное окрашивание .

Библиография: Атанасов Б. П. Модели конформеров нативного состояния миоглобина, Молек. биол., т. 4, в. 3, с. 348, 1970, библиогр. ; Верболович П. А. и Верболович В. П. Миоглобин и использование кислорода в животном организме, в кн.

: Полярографическое определение кислорода в биол, объектах, под ред. В.А. Березовского, с. 123, Киев, 1974, библиогр.; Свадковский Б. С. Острый пигментный нефроз и его судебно-медицинская оценка, М., 1974, библиогр.; Троицкая О. В.

Миоглобин, его химическое строение и функции в организме, Вопр, мед. хим., т. 17, в. 5, с. 451, 1971, библиогр.; Murray J. D. On the role of myoglobin in muscle respiration, J. theor. Biol., v. 47, p. 115, 1974, bibliogr.; Wittenberg J. B.

Myoglobin — facilitated oxygen diffusion, role of myoglobin in oxygen entry into muscle, Physiol. Rev., v. 50, p. 559, 1970, bibliogr.

П. А. Верболович, В. П. Верболович; М. В. Кисин (суд.-мед.).

Источник: https://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%9C%D0%98%D0%9E%D0%93%D0%9B%D0%9E%D0%91%D0%98%D0%9D

Миоглобин: 3 показания для анализа, норма, расшифровка результата

Миоглобин.: Миоглобин — хромопротеид с молекулярной массой 16114 Да. Как и

Миоглобин относится к белкам, которые содержат в своём составе железо, формируя гем. Основным местом локализации этого белка является мышечная ткань. Этот тип ткани образует скелетные мышцы, а также самую главную мышцу нашего организма – сердце.

Мышечная ткань формирует миокард – слой сердца, который обеспечивает его сократительную функцию.

Главной задачей миоглобина является формирование депо для кислорода. То есть при недостатке кислорода миоглобин будет снабжать им мышцы, обеспечивая мышечное сокращение.

Миоглобин созвучен с гемоглобином. Они чем-то похожи между собой, но и есть ряд отличий.

Миоглобин и гемоглобин имеют в своём составе гем, содержащий железо. Именно эта часть молекулы позволяет связываться с кислородом.

Различие между этими белками состоит в функциях, выполняемых ими. Так, гемоглобин является транспортным белком – переносит газы в крови, в том числе и кислород. А миоглобин откладывает про запас этот кислород, который принёс гемоглобин в клетки.

Забор материала для анализа

Диагностически значимым является определение уровня миоглобина в крови. В этом случае материалом для исследования будет венозная кровь, из которой затем получат сыворотку.

Также есть смысл определить наличие миоглобина в моче.

Суть метода

В современных лабораториях определение миоглобина в крови производится иммунотурбидиметрическим методом. Суть этого метода заключается в оценке степени агглютинации миоглобина и специальных антител к нему, которые соединены с латексными частицами.

Латексные частицы позволяют визуализировать взаимодействие миоглобина и антител. Это взаимодействие изменяет показатели пробы, которые фиксируют на специальном приборе. После чего производят вычисление уровня миоглобина в крови.

В связи с тем, что в мочу может попадать миоглобин, имеет смысл определять его в этой биологической жидкости. Это может быть качественное определение при добавлении сульфата аммония. Сульфат аммония позволит обнаружить в моче миоглобин.

Обнаружение в моче миоглобина называется миоглобинурия.

Методами сухой химии, которые используются при общем анализе мочи, можно определить лишь наличие крови в моче. В этот показатель могут входить любые белки мочи, которые содержат железо. Что является не самым информативным методом.

Для того чтобы различить, какие конкретные белки обнаружены в моче, применяется электрофорез. В зависимости от массы и заряда белки будут распределяться по-разному, что предоставит возможность различить их между собой. Это имеет важное значение при диагностике состояний, вызвавших появление крови в моче.

Для того чтобы направить пациента для определения уровня миоглобина в крови, должны быть симптомы, указывающие на патологию мышечной ткани.

Определение уровня миоглобина проводится при:

  • подозрении на повреждение сердечной мышцы в результате инфаркта или другого процесса;
  • повреждении скелетных мышц, например, при травме или воспалительных процессах;
  • оценке степени тяжести повреждения почек.

Учитывая тот факт, что миоглобин легко проходит сквозь почечный фильтр, избыток в крови этого белка может оказывать повреждающее действие на почки.

В сыворотке крови уровень миоглобина у мужчин и женщин различается. У детей с четырнадцати лет уровень этого белка становится примерно таким же, как и у взрослых.

У женщин в норме концентрация миоглобина составляет 12 – 76 микрограмм на литр (мкг/л), а у лиц мужского пола – 19 – 92 мкг/л. Эти данные являются ориентировочными, так как в каждой лаборатории в зависимости от производителя реагентов они могут различаться.

В моче в норме миоглобин почти не определяется.

Понижение концентрации миоглобина

Уровень миоглобина настолько мал, что даже если в крови обнаружат низкие концентрации, это не имеет диагностической значимости. Некоторые лаборатории считают нижней границей нормы 0 мкг/л.

Высокие концентрации

Повышение концентрации миоглобина в крови играет важную роль в диагностике ряда патологических состояний.

При инфаркте миокарда отмечается увеличение концентрации миоглобина в течение 2 часов. Однако этот показатель не является строго специфичным для данной патологии.

Креатинфосфокиназа-МВ и тропонины является более специфичными маркерами повреждения миокарда, чем миоглобин.

Также при повреждении мышечной ткани в результате её отмирания, травмы, нарушения кровоснабжения будет отмечаться увеличение содержания миоглобина в крови. Такое наблюдается при таких патологиях, как дерматомиозит, дистрофия мышечной ткани и др.

При судорогах или после проведения операции отмечается повышение концентрации миоглобина в крови.

Также высокие концентрации миоглобина в крови приводят к усиленному выведению его с мочой, что отразится на уровне этого белка в моче. Избыток миоглобина приведёт к поражению почек и развитию почечной недостаточности.

Что может влиять на изменение уровня миоглобина

Имеется ряд факторов, которые могут повлиять на уровень миоглобина в крови. К ним относятся:

  • избыточная физическая нагрузка;
  • употребление алкоголя накануне сдачи анализа;
  • сдача крови не натощак;
  • внутримышечные уколы;
  • приёме Ацетилхолина и Сукцинилхолина.

Поэтому перед тем как идти сдавать кровь, следует правильно подготовиться и исключить факторы, которые могут привести к неправильному результату.

Миоглобин является белком мышечной ткани, который участвует в депонировании кислорода. При повреждении этой ткани белок выходит в кровь, что отражается в анализе крови и мочи. Миоглобин помогает в подтверждении диагноза инфаркт миокарда, однако не является единственным показателем, по которому проводится диагностика.

Оценка статьи

Мы приложили много усилий, чтобы Вы смогли прочитать эту статью, и будем рады Вашему отзыву в виде оценки. Автору будет приятно видеть, что Вам был интересен этот материал. Спасибо!

(5 5,00 из 5)
Загрузка…

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

Вам будет интересно

Источник: https://UstamiVrachey.ru/analizy/mioglobin

Диагностическое значение определения миоглобина при скоропостижной смерти от алкогольной кардиомиопатии и ишемической болезни сердца

Миоглобин.: Миоглобин — хромопротеид с молекулярной массой 16114 Да. Как и

кафедра судебной медицины ГОУ ВПО МГМС, г. Москва

Миоглобин (Mb) является гемсодержащим пигментным белком, содержащимся в красных мышцах, и участвует в запасании кислорода. Молекулярная масса миоглобина составляет 17 кДа.

Физико-химические свойства миоглобина близки к свойствам гемоглобина (НЬ), что обусловлено схожей структурой.

Отличие миоглобина от гемоглобина состоит в следующем: Mb имеет один гем и одну полипептидную цепь, а НЬ – 4 гема и 4 полипептидные цепи (2, 5).

Гем является простетической группой миоглобина и представляет собой циклический тетрапиррол, присутствием которого объясняется и красный цвет белка, и способность связывать кислород. Тетрапирролы состоят из четырех молекул пиррола, связанных ос -метиленовыми мостиками с образованием плоской кольцевой структуры.

В зависимости от природы р-заместителей в пир-рольных кольцах образуется гем или другое родственное соединение. Замещающими группами в геме являются метильная (М), винильная (V), прогшонатная (Р) группы, расположенные в таком порядке: М, V, М, V, М, Р, Р, М. В центре плоского кольца находится один атом железа в ферросостоянии (Fe2+).

Окисление Fe2+ в феррисостояние (Fe3+) приводит к потере миоглобином и гемоглобином своей биологической активности (2).

Как было указано выше, миоглобин содержится в красных мышцах. Депо Mb в миокарде является кислородным резервом для сердца. Mb зависит от активности мышц. Среднее содержание миоглобина составляет 0,3% массы тела (5).

Mb, как и НЬ, способен образовывать соединения с кислородом (оксимиоглобин), оксидом углерода (карбоксимиоглобин), может окисляться в метмиоглобин и восстанавливаться.

У мужчин концентрация миоглобина в крови несколько выше, чем у женщин, что соответствует большей мышечной массе. Не отмечено зависимости между величиной миоглобинемии и конституциональными особенностями.

Его уровень в крови не меняется во время менструального цикла, при курении и приеме оральных контрацептивов, в течение беременности.

После значительной физической нагрузки уровень миоглобина в сыворотке крови возрастает до 150 нг/мл, особенно у спортсменов до 850 нг/мл, но через 24 часа значение миоглобина возвращается к норме (4).

В судебно-медицинской практике определяют концентрацию миоглобина в сыворотке и моче при подозрении на инфаркт миокарда, для подтверждения диагноза электротравмы, при синдроме позиционного сдавления, токсических поражениях (1,3,4,5).

Нормальное содержание миоглобина в сыворотке крови и моче составляет до 80 нг/мл, 160 нг/мл считается верхней границей нормы (4). По данным Кинле А.Ф. (2002 г) миоглобин в моче в норме должен отсутствовать, в крови трупов норма составляет 0,006-0,01 г/л (1).

Миоглобинурия встречается при повреждении мышечных клеток (степень выраженности зависит от мышечных некрозов), при тяжелых нарушениях функции почек. Исследователями был введен термин «миоренальный синдром», объединяющий изменения в мышцах и почках (мышечные некрозы, Mb в моче, некронефроз почечных канальцев) (5).

Миоглобинурии составляют обширную группу заболеваний с различной этиологией, патогенезом, клинической картиной. Первичные — идиопатическая (возникает в любом возрасте, может быть спровоцирована токсическими препаратами, вакцинацией, инфекцией и т.д.

); генетически обусловленная (в детском возрасте, преимущественно у лиц мужского пола). Вторичные миоглобинурии – травматические (краш-синдром, электротравма); вследствие ишемии мышечной ткани; токсигенные (отравления спиртом, барбитуратами, ядом змей, ос и т.д.

); маршевые; комбинированные формы (5).

По литературным данным при первичных миоглобинуриях миоглобин поступает в мочу через 2-24 часа и определяется в течение 2-3 суток.

При травматической миоглобинурии миоглобин одновременно поступает в кровь и мочу в больших количествах, развивается острая почечная недостаточность. При ишемии мышечной ткани в моче определяется небольшое количество миоглобина, изменений в почках не наблюдается.

В диагностике острого инфаркта миокарда (ОИМ) большое значение имеет миоглобинемия, хотя повышение миоглобина в крови может свидетельствовать также о поражении скелетной мускулатуры.

миоглобина в крови при ОИМ превышает дискриминационный уровень (80-200 нг/мл) через 4-6 ч после ангинозного приступа. Как правило, уровень миоглобина в крови повышен в течение 10-13 ч после приступа ОИМ, через 24-38 ч он возвращается к норме (4).

В судебно-медицинской практике определенные трудности вызывает решение вопросов танатогенеза при незначительном атеросклеротическом поражении венечных артерий и алкогольной кардиомиопатии (АКМП).

В связи с вышеизложенным была поставлена задача изучить содержание миоглобина в крови из различных регионарных сосудов (бедренная вена, синусы твердой мозговой оболочки, полость левого желудочка, полость правого желудочка, подвздошная вена), мочи, жидкости из полости перикарда. Определение миоглобина проводили с применением эритроцитарного диагностикума, который представляет собой лиофилизированную 1% взвесь формалинизированных эритроцитов, сенсибилизированных иммуноглобулинами против миоглобина, в реакции пассивной гемагглютинации.

Для забора крови у трупа по мнению танатологов более удобно использовать подвздошную вену, чем бедренную. Однако, сравнительное исследование крови из бедренной и подвздошной вен показало существенные различия в концентрации миоглобина. Основываясь на этих данных можно сделать вывод о нецелесообразности использования подвздошной вены для изъятия крови для биохимических исследований.

Нами были исследованы объекты от 37 трупов. Из них 14 случаев смерти от ишемической болезни сердца (ИБС), 18 случаев смерти от АКМП, 5 случаев насильственной смерти, наступившей в результате падения с большой высоты, удавления петлей, множественных колото-резаных ранений шеи, груди и живота (группа-контроль).

В крови из бедренной вены трупов лиц, умерших от ИБС, содержание миоглобина колебалось от 800 до 102400 нг/мл. Концентрация миоглобина в крови из бедренной вены от трупов умерших вследствие АКМП наблюдалась от 400 до 256000 нг/мл при условно «нормальных» значениях от 6000 до 10000 нг/мл.

В преобладающем большинстве случаев концентрация миоглобина в крови из полостей сердца была значительно выше, чем в крови из бедренной вены. Значение концентрации миоглобина в крови из правого желудочка сердца в одном случае достигло 820000 нг/мл, в крови из левого желудочка 3000000 нг/мл.

В среднем значения миоглобина в левом желудочке были выше, чем в крови из правого желудочка и составили 82000 нг/мл против 50000 нг/мл.

В первом группе (ИБС) в 6 случаях, во второй группе (КМП) в 4 случаях значение концентрации миоглобина укладывалось в диапазон «условно-нормальных» значений. Выявление миоглобина в моче при указанных патологиях не было информативным. По всей видимости, это связано с тем, что при скоропостижной смерти миоглобин не успевает проникнуть через почки в большом количестве.

Концентрация миоглобина в жидкости из полости перикарда практически во всех случаях достигала 8000000 нг/мл, что может явиться достоверным признаком повреждения ткани миокарда. При колото-резаных ранениях концентрация миоглобина в перикар-диальной жидкости составило 20480 нг/мл, что достоверно отличается от значений при ИБС и КМП.

Рис. 1. Миоглобин при КМП.
Рис. 2. Миоглобин при ИБС.

Таким образом, определение концентрации миоглобина в крови из полостей сердца в сравнении со значениями миоглобина в крови из бедренной вены, а также определение миоглобина в перикардиальной жидкости может иметь большое значение в посмертной диагностике скоропостижной смерти вследствие сердечно-сосудистых заболеваний.

Список литературы

  1. Кинле, А.Ф. Правила забора, хранения, доставки биоматериала для биохимического исследования и трактовки биохимических показателей в судебно-медицинской практике: Методические реком. /А.Ф. Кинле. -М, 2002. – 35 с.
  2. Марри, Р. Биохимия человека в 2-х т. /Пер с англ. яз.; под ред. д-ра хим. наук Л. М. Гинодмана. -Москва: “Мир”, 1993. -с. 52-62.
  3. Назаров, Г.Н. Судебно-медицинское исследование электротравмы / Г.Н. Назаров, Л.П. Николенко. -М., 1992. – С. 105-117.
  4. Титов, В.Н. /В. Н. Титов, Т. И. Коткина, Е. И. Волкова //Клин. лаб. Диагностика, 1993. № 3. -С. 3-10.
  5. Шевченко Н.Г. //Клиническая лабораторная диагностика.-1993.- №1.- С. 43-46.

Источник: http://journal.forens-lit.ru/node/293

Тема «ОБМЕН ХРОМОПРОТЕИДОВ»

Миоглобин.: Миоглобин — хромопротеид с молекулярной массой 16114 Да. Как и

Лекция № 9.

План изложения:

1.Хромопротеины. Гемоглобин и миоглобин. Строение, функции, биологическое значение для организма, отличия.

2.Оксигенирование гемоглобина и миоглобина.

3.Синтез гема.

4.Распад гемоглобина в организме.

5.Клиническое значение исследования пигментов. Лабораторные показатели желтух.

К хромопротеинам относятся гемоглобин, миоглобин, хлорофилл.

Гемоглобин и миоглобин – сложные белки класса хромопротеинов подгруппы гемопротеинов, так как небелковой их частью является гемм.

Уникальным свойством этих белков является обратимое связывание с молекулами кислорода без изменения степени окисления иона железа

(Fe 2 +).

Отличаются эти белки локализацией и функциями.

1.Гемоглобин находится в эритроцитах, транспортирует кислород из лёгких к тканям, а из тканей в лёгкие переносит углекислый газ и протоны водорода. Эта его функция тесно связана с регуляцией кислотно-основного состояния в организме.

2.Миоглобин локализуется в цитоплазме мышечных клеток (красные мышцы), особенно много его в миокарде, сохраняет запас кислорода для анаэробного митохондриального окисления при интенсивной мышечной работе и транспортирует кислород внутриклеточно к митохондриям.

3.Сродство миоглобина к кислороду выше, чем у гемоглобина.

Различия в функциях этих белков обусловлены разной структурной организацией их молекул.

1.Миоглобин состоит из одной полипептидной цепи, содержащей 153 остатка аминокислот.

2.Гемоглобин имеет четыре попарно идентичные полипептидные цепи. У основного гемоглобина взрослых HbA комбинируются 2 альфа цепи, состоящие из 141 остатка аминокислот, и 2 вета-цепи, содержащие по 146 остатков.

3.Третичная конформация этих цепей очень похожа на аналогичную в молекуле миоглобина с той разницей, что в альфа цепи имеется семь спирализованных участков.

Каждая полипептидная цепь, соединённая с молекулой гема, образует субъединицу. Четыре субъединицы, взаимодействуя между собой нековалентными связями, укладываются в форме тетраэдра, образуя глобулярную четвертичную структуру.

Присоединение молекулярного кислорода к гемоглобину и миоглобину осуществляется через ион железа гема. Этот процесс называют оксигенированием(не окислением, так как он не приводит к изменению степени окисления железа!). Оксигенированные белки называют оксигемоглобинами (HbO 2) и оксимиоглобинами (MyoHbO 2).

На процесс оксигенирования гемоглобина влияют:

1.парциальное давление кислорода, углекислого газа,

2.концентрация протонов водорода (pH)

3.концентрация 2,3 – дифосфоглицерата (2,3- ДФГ) – промежуточного метаболита гликолиза в эритроцитах.

Четвертичная структура гемоглобина наделяет гемоглобин уникальной способностью насыщаться кислородом постепенно, достигая максимума при высоком парциальном давлении, и отдавать часть кислорода в ткани при снижении pO 2.

Пусковым механизмом изменения конформации гемоглобина при взаимодействии с О 2 при его высоком давлении служит перемещение иона железа в плоскость порфиринового кольца.

Максимальное насыщение кислородом ( на 96%) происходит в эритроцитах лёгочных капилляров при pO 2 = 100 мм рт.ст. В венозной крови гемоглобин насыщен кислородом только на 64%, следовательно 32% кіслорода переходит в ткани. Другими словами, на уровне периферических тканей происходит снижение сродства гемоглобина к кислороду и частичное дезоксигенирование.

Этому способствуют следующие условия:

1.низкое парциальное давление кислорода в периферических тканях (40 мм рт.ст.), а в работающих мышцах 20 мм рт. ст., так как в тканях кислород быстро используется на окислительное фосфорилирование для получения АТФ и некоторые другие процессы;

2.высокое pCO 2 образующееся в тканях в результате декарбоксилирования альфа- кетокислот, аминокислот, других карбоновых кислот в процессе метаболизма.

3. увеличение концентрации 2,3 – ДФГ, стимулируемое высоким рCO 2 Молекула оксігемоглобіна связывается определённым центром с молекулой 2, 3- дифосфоглицерата, что приводит к изменению конформации и освобождению части О 2.

Таким образом, оксигемоглобин снабжает ткани кислородом.

Оксигенирование миоглобина в мышцах и быстро и при низком парциальном давлении О 2 (20мм рт. ст.). Сродство миоглобина к кислороду выше, чем у гемоглобина.

При интенсивной мышечной работе, приводящей к быстрому кислородному голоданию (рО 2 снижается до 5 мм рт. ст.

) в клетке, оксимиоглобин переносит О 2, к митохондриям и отдаёт его в матрикс, где находится фермент цитохромоксидаза, имеющий более высокое сродство

к О 2, чем гемоглобин., и использующий кислород в качестве акцептора электронов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/16_104214_tema-obmen-hromoproteidov.html

Medic-studio
Добавить комментарий