Hemoglobin a hematokrit plodu Přestože maminka poskytuje plodu zdroj kyslíku, plod sám dokáže využívat několik způsobů k získání co největšího množství kyslíku.

Začneme s obrázkem maminky a malého plodu. Plod je propojen s maminkou pomocí pupeční šňůry. Vše, co plod přijímá, mu poskytuje maminka. Kontroluje všechny živiny a všechen kyslík, který dítě přijímá. Kontroluje všechny živiny a všechen kyslík, který dítě přijímá. Existuje několik zajímavých způsobů, které umožňují dítěti... získat co největší množství kyslíku od maminky. Nezapomeňme, že plod se snaží vyrůst a proto se chce ujistit, že všechny... rostoucí a vyvíjející se tkáně mají dostatek kyslíku. K tomuto účelu využívá několik triků. První trik si vysvětlíme pomocí ampulky s krví. Podíváme se na ampulku s krví maminky a srovnáme ji s krevní ampulkou dítěte. Pokusím se nakreslit ampulky přibližně stejné velikosti a váhy. Teď vezmu trochu maminčiny krve a odstředím ji v této malé zkumavce. Poté udělám to samé s krví dítěte. Krev se po odstředění rozdělí na dvě části, vidíte? Budeme mít tři různé vrstvy. První vrstva bude vypadat nějak takto a říká se jí plazma. Pamatujte si, že hned pod plazmou se nachází tenká vrtva bílých krvinek a krevních destiček. Pod nimi se nachází vrstva červených krvinek. Pamatujte, že červené krvinky jsou buňky obsahující hemoglobin. Jsou to buňky, které budou přenášet kyslík. V mámině krvi zaujímá červená vrstva přibližně 35%. Zmanená to, že červené krvinky zaplní pouze třetinu ampulky. Zmanená to, že červené krvinky zaplní pouze třetinu ampulky. Poměr červených krvinek a plné krve se nazývá hematokrit. 35% je poměr typický pro těhotnou ženu. Toto číslo se může trochu lišit v závislosti na pohlaví a věku... ale pro těhotnou ženu je 35% přiměřené číslo. Teď se přesuneme na stranu dítěte. Pojďmě si nakreslit, jak bude pravděpodobně vypadat krev dítěte. Plasma u dítěte zaujímá mnohem méně objemu krve, proto bude tato vrstva menší. Dále tu máme vrstvu bílých krvinek, což je velmi malá vrstva a proto se mnoho nezmění. Dále tu máme vrstvu bílých krvinek, což je velmi malá vrstva a proto se mnoho nezmění. A konečně třetí vrstva, která se skládá z červených krvinek. Tato vrstva zaujímá přibližně 55%. Doufám, že jsem to nakreslil správně, mělo by to být 55%. Takže zde máme hematokrit mnohem vyšší. Co to tedy znamená? Vyšší hematokrit znamená, že dítě má více červených krvinek kolujících v daném objemu krve. Vyšší hematokrit znamená, že dítě má více červených krvinek kolujících v daném objemu krve. Tyto červené krvinky mohou přenést více kyslíku. Červené krvinky jsou velmi důležité pro přenos kyslíku. Tyto červené krvinky mohou přenést více kyslíku. Červené krvinky jsou velmi důležité pro přenos kyslíku. To byl jeden z triků, jak získat více kyslíku. Jednoduše zvýšíme množství červených krvinek v daném objemu krve. Množství červených krvinek plodu tedy roste a v tom je ten trik. Jak jinak může dítě získat větší množství kyslíku od maminky? Jak jinak může dítě získat větší množství kyslíku od maminky? Přemýšleli jsme o množství, ale můžeme přemýšlet také o typu. Co tím myslím? Zaměřme se na jednotlivé typy hemoglobinu. Víme, že lidský hemoglobin se skládá ze čtyř částí. Nalevo si tedy nakreslíme hemoglobin dospělého člověka. Nejdřív rozepíšu hemoglobin dospělého člověka. Hb znamená hemoglobin a A dospělý člověk (adult). Radši sem napíšu dospělý (adult), abychom věděli, který je který. Nakreslím jeden z typů hemoglobinu, ten hlavní. Exisuje ale několik dalších druhů. Jak jsem ale řekl, budeme se zabývat jen hlavním typem. Má několik alpha podjednotek, což jsou peptidy. Tyto peptidy zaujímají pozici, které říkáme alpha. Další jsou beta podjednotky, které vypadají jinak než alpha podjednotky. Další jsou beta podjednotky, které vypadají jinak než alpha podjednotky. V hemoglobinu se nacházejí v poměru 2 ku 2, takže každý hemoglobin se skládá ze 4 částí. Tady vidíme 2 podjednotky alpha i beta. Na straně plodu bude situace trošku jiná. Opět zde máme hemoglobin. Tentokrát napíšu F jako plod (fetus). Stejně jako dospělý, plod má také několik druhů hemoglobinu. Hlavní je ale HbF (fetus), který stejně jako u dospělého obsahuje alpha podjednotky... a jako v předchozím případě jsou dvě. Narozdíl od beta podjednotek však obsahuje podjednotku, které říkáme gama. Takto se píše řecké písmenko gama. Teď se může navázat kaslík na oba hemoglobiny. Hemoglobin dospělého i hemoglobin plodu mohou vázat čtyři kyslíky. Nakreslím sem čtyři kyslíky. Uvnitř červených krvinek se nachází malé molekuly. Pokusím se vám je načrtnout. Tato molekula obsahuje čtyři uhlíky, očísluji je uhlík 1,2 a 3. Od uhlíku číslo 2 vede vazba ke kyslíku a od něj pak vazba k fosfátu. Od uhlíku číslo 2 vede vazba ke kyslíku a od něj pak vazba k fosfátu. Pamatujte si, že fosfát je obvykle pětivazný. Pojďme si dokreslit tuto malou molekulu. Vazba na uhlíku číslo 3 vypadá stejně jako na uhlíku číslo 2. Molekula hemoglobinu, která se nachází uvnitř červených krvinek tedy vypadá takto. Obsahuje dva fosfáty. Na uhlíku číslo 1 se nachází toto. Je to malá molekula, která se jmenuje... ...můžete zkusit hádat jak se jmenuje :-) Nazýváme ji 2,3, (vazby jsou od uhlíku číslo 2 a 3)... bi (di), protože obsahuje dva fosfáty... difosfoglycerát.. Takže tady máme dva fosfáty a tato část se nazývá glycerát. Takže tady máme dva fosfáty a tato část se nazývá glycerát. Máme tedy bifosfoglycerát. 2,3-bifosfoglycerát se někdy zkracuje na 2,3-BFG. 2,3-bifosfoglycerát se někdy zkracuje na 2,3-BFG. Lidé totiž neradi říkají celý název. Proto to zkracují na 2,3-BFG. 2,3-BFG se nachází uvnitř červených krvinek. Pomáhá červeným krvinkám zbavit se kyslíku. Když teď víte, jak celá molekula vypadá, zjednoduším to a nakreslím jen žlutý puntík. Když teď víte, jak celá molekula vypadá, zjednoduším to a nakreslím jen žlutý puntík. Žlutý puntík představuje molekulu 2,3-bifosfoglycerátu. Molekula 2,3-BFG se naváže doprostřed hemoglobinu. Ráda se váže na beta podjednotky, protože mají tvar, který usnadňuje vazbu 2,3-DPG. Ráda se váže na beta podjednotky, protože mají tvar, který usnadňuje vazbu 2,3-DPG. Pěkně se usadí mezi čtyři podjednotky, 2 beta a 2 alpha. Po navázání na hemoglobin změní jeho konformaci... to znamená tvar molekuly, takže kyslík se snaží z hemoglobinu utéct. 2,3-BFG tedy usnadňuje uvolnění kyslíku z hemoglobinu. Když se 2,3-DPG přiblíží k hemoglobinu plodu a snaží se navázat.... hádejte, co se stane. Gama podjednotky jí říkají běž pryč! Běž pryč! Nechtějí se k molekule 2,3 BFG navázat. Nemají k tomu potřebný tvar. Chtějí, aby molekula 2,3-BFG zmizela. Proto se tato molekula neváže k hemoglobinu plodu snadno. Molekuly hemoglobinu plodu se proto nemohou zbavit kyslíku... tak snadno jako je tomu u hemoglobinu dospělého člověka. Proč se tam tedy motá molekula 2,3-BFG? Co tzpůsobuje? Je zajímavé, že hladina 2,3-BFG roste v situacích, kdy máme zvýšenou potřebu kyslíku. Je zajímavé, že hladina 2,3-BFG roste v situacích, kdy máme zvýšenou potřebu kyslíku. Například, když se nám kyslíku nedostává. Taková situace nastane například když žijete na vrcholku Himalájí. Taková situace nastane například když žijete na vrcholku Himalájí. Jistě víte, že pokud se nacházíte v takovéto výšce... vzduch neobsahuje mnoho kyslíku. Vaše tkáně proto nemohou být dostatečně zásobeny kyslíkem. Nedostatkem kyslíku můžeme trpět také pokud máme plicní chorobu. Pokud máte závažnou plicní chorobu, máte stále problém dostat kyslík do krve. Pokud máte závažnou plicní chorobu, máte stále problém dostat kyslík do krve. Vaše tkáně proto nejsou dostatečně zásobeny kyslíkem... a červené krvinky budou vyrábět hodně 2,3-BFG. Dalším onemocněním, které způsobuje nedostatek kyslíku v krvi je anémie. Při anémii nemáte dostatek červených krvinek kolujících ve vašem těle. Tkáně proto nezískávají tolik kyslíku, kolik by potřebovaly. Tkáně proto nezískávají tolik kyslíku, kolik by potřebovaly. V této situaci máte opět více 2,3-BFG Hlavním úkolem 2,3-BFG je ujistit se, že kyslík opustil hemoglobin. Takže pokud vaše tkáně opravdu potřebují kyslík... je mnohem jednodušší doručit kyslík přímo do těchto tkání. Vraťme se zpět k trikům, které plod využívá. Plod má odlišný typ hemoglobinu, než dospělý člověk. Nakreslím graf a ukážu vám, co tento rozdíl způsobí. Nakreslím graf a ukážu vám, co tento rozdíl způsobí. Tento graf znázorňuje parciální tlak kyslíku na vodorovné ose... Tento graf znázorňuje parciální tlak kyslíku na vodorovné ose... a nasycenost O2 neboli kyslíkem na svislé ose. Podíváme se kolik tkyslíku se na hemoglobin naváže. Podíváme se kolik tkyslíku se na hemoglobin naváže. Začneme s hemoglobinem maminky, čili s hemoglobinem dospělého člověka. Křivka grafu má tvar písmene S a to díky kooperativitě... o které jsme mluvili posledně. To byl tedy hemoglobin dospělého člověka. Nakreslím, jak by to vypadalo, kdybychom měli opravdu vysokou hladinu 2,3-BFG. Nakreslím, jak by to vypadalo, kdybychom měli opravdu vysokou hladinu 2,3-BFG. Situace, kdy máme vysoké množství 2,3-BFG může nastat v těchto případech: Situace, kdy máme vysoké množství 2,3-BFG může nastat v těchto případech: Žijete vysoko v horách, máte plicní chorobu nebo trpíte anémií. Žijete vysoko v horách, máte plicní chorobu nebo trpíte anémií. V těchto případech máte vysokou hladinu 2,3-BFG. Co se stane s křivkou v grafu? Křivka znázorňující saturaci kyslíkem se posune malinko doprava. Křivka znázorňující saturaci kyslíkem se posune malinko doprava. Říkáme tomu pravý posun, protože se křivka posune o kousíček doprava. Teš si vyberu jakýkoli bod na modré křivce... a ten samý bod si vyberu na bílé křivce. Parciální tlak kyslíku je stejný, že?: Je to někde tady. Při stejném parciálním tlaku kyslíku se křivka posunula dolů. Znamená to, že mám méně kyslíku navázaného na hemoglobin v přítomnosti 2,3-BFG. Souhlasí to s tím, co jsme řekli. Molekula totiž pomáhá odstranit kyslík. Co když ale máme opačnou situaci... a křivka vypadá takto? Znázorníme situaci, kdy máme nízkou hladinu 2,3-BFG. Pokud je hladina 2,3,-BFG nízká, vypadá to takto. Najednou molekuly 2,3-BFG nejsou poblíž a nemohou pomáhat.... kyslíku dostat se ven a kyslík zůstává navázán na hemoglobinu. Při stejném parciálním tlaku kyslíku máme více kyslíku navázaného na hemoglobinu. Vraťme se k hemoglobinu plodu. Pamatujete, že hemoglobin plodu obsahuje gama podjednotku. Gama podjednotka nemá ráda 2,3-BFG a nechce se k němu vázat. Říká ztrať se! Běž pryč! Vypadá to stejně, jako když máme nízkou hladinu 2,3-BFG. Můžu toto jen vymazat... a máme tu křivku pro plod. Hemoglobin plodu znázorňuje červená křivka. Máme tedy křivku pro hemoglobin plodu... a vidíme, že je posunutá doleva. Je tomu tak proto, že molekuly hemoglobinu nechtějí vázat 2,3-BFG. Je tomu tak proto, že molekuly hemoglobinu nechtějí vázat 2,3-BFG. Proto se červená křivka posunuje opačným směrem než modrá. Teď se podíváme na bílou a červenou křivku. Bílá představuje maminku, červená dítě. Podívejme se na bílé křivce na místo, kde zhruba polovina molekul hemoglobinu váže kyslík. Podívejme se na bílé křivce na místo, kde zhruba polovina molekul hemoglobinu váže kyslík. To je zhruba v polovině křivky. Zhruba 50% cesty. Polovina molekul hemoglobinu váže kyslík právě tehdy, když je parciální tlak kyslíku zhruba 27. Polovina molekul hemoglobinu váže kyslík právě tehdy, když je parciální tlak kyslíku zhruba 27. Plod dosáhne poloviční saturaci kyslíkem při parciálním tlaku zhruba okolo 20. Plod dosáhne poloviční saturaci kyslíkem při parciálním tlaku zhruba okolo 20. Je zajímavé, že za nižšího parciálního tlaku... je plod schopný získat stejné množství kyslíku jako dospělý. je plod schopný získat stejné množství kyslíku jako dospělý. Tato hodnota je nazývána p50. Zapamatujte si, že p50 pro hemoglobin plodu... je nižší než p50 pro hemoglobin dospělého. Znovu zopakuji, že tyto hodnoty jsou přibližně 20 pro plod a 27 pro dospělého. Prvním z triků je tedy větší množství hemoglobinu... neboli červených krvinek v krvi plodu. Druhým je to, že hemoglobin plodu váže pevněji kyslík a má tedy nižší hodnotu p50. :-)