A hemoglobin molekulatömege

R. Zander (Mainz), W. Lang (Mainz), P. Lodemann (Laboratóriumi orvoslásért felelős intézmény, Helios Clinic Berlin-Buch) *

molekulatömege

A hemoglobin (Hb) molekulatömege (MW) 64458 g [1], így 1 mol Hb tömege 64458 g, és 1 mmol Hb tömege 64,458 g. A vér szokásos normál értékeinek (14-18 g/dl) SI egységekre (mmol/l) való átszámításakor nyilvánvalóan ellentmondó információt adunk, amint azt Lodemann és mtsai. [3] joggal panaszkodnak: a vér normális Hb-koncentrációjának (cHb) kell

7-12 mmol/l [6], amely érték nyilvánvalóan az 16114,5 g monomer hemoglobin MW-jából alakult ki.

Az alábbiakban leírtak szerint két egymással versengő megközelítés létezik, egy klinikai-fiziológiai és egy analitikai-biokémiai, amely konfliktus megterheli a klinikai gyakorlatot.

Klinikai élettan

A hemoglobin (Hb) egy tetramer fehérje (MW 64458 g), 4 hasonló alegységgel. Mindegyik alegység polipeptidláncból, globinból és protetikus csoportból, hemből áll, amelynek kétértékű Fe-atomja van. A felnőtt Hb-ben főleg két 141 aminosavból álló α-lánc és két 146 aminosavból álló β-lánc van. A Hb magzat 2 α és két γ láncból áll. A hemoglobin (reverzibilis O2-lerakódás) fiziológiailag meghatározó oxigénellátási folyamatát konformációváltozás kíséri, amely megakadályozza az O2-hem komplex oxidációját (a Fe 2+ vegyértékének változása), azaz a methemoglobin vagy a hemiglobin képződését (Fe 3+) . Ezenkívül az eritrociták reduktáz rendszere biztosítja az O2 kötő funkció fenntartását. A 4 alegység funkcionális egységet alkot, mivel befolyásolják egymást. A 4 alegység ezen kooperativitása okozza az S alakú O2 kötési görbét. Az O2-affinitás modulátorait a tetramer Hb-ben figyeljük meg, ezek közül a legfontosabbak a pH-érték, a CO2 parciális nyomása és a 2,3-diszfoszfoglicerát (2,3-DPG). A hiperbolikus kötődési görbék, azaz azok, amelyek nem rendelkeznek kooperativitással, kb. 50% -os CO-terhelésből mutatják az O2-mioglobint és az O2-hemoglobint.

Analitikai kémia

A cHb moláris mennyisége SI egységekben, körülbelül 7-12 mmol/l tartományban, a monomer alegységek MW-jának felhasználásán alapul, amelynek „átlagos” MW-ja 16,1145 g/mmol egység. Ennek a megközelítésnek az eredete a hemoglobin mint ciano-hemiglobin (HiCN) vagy lúgos hematin (AHD) analitikai, azaz spektroszkópiai kimutatásán alapul, ahol a moláris abszorpciós együtthatók alkalmazhatók [4]. Ennek az eljárásnak az az előnye, hogy a Hb monomer moláris koncentrációja megegyezik a hemcsoportok és a megkötött vas moláris koncentrációjával. Az 1 mmol tetramer Hb tehát tetravalens 1 mmol Fe vagy 1 mmol O2-hez viszonyítva, ami megegyezik a tetramer negyedének megfelelő tömeggel (az SI rendszerben ez nem megengedett méret). A kémiailag kötött oxigén kiszámítása SI egységekben (mmol/l) különösen egyszerű, ha a monomer Hb-re (mmol/l) hivatkozunk, mivel a Hüfner-szám (lásd alább) ebben az esetben 1 mmol O2/mmol Hb -Monomer az. Az O2 koncentráció (cO2) mmol/l-ben történő meghatározását azonban klinikailag nem fogadták el.

Az IUPAC (Nemzetközi Tiszta és Alkalmazott Kémia Uniója) szerint a Hb szimbólum a tetramer (64458) és a Hb (Fe) a monomer hemoglobin (16114.5), szintén az új DIN-szabványban [4].

Klinikai gyakorlat

Történelmi okokból a klinikai gyakorlatban a Hb-koncentrációt továbbra is túlnyomórészt g/dl-ben, néha g/l-ben, ritkán szintén mmol/l-ben adják meg. A mai úgynevezett vérgázelemzőkben (BGA) különféle számításokat végeznek, amelyek klinikailag fontos számítási értékeket adnak a felhasználónak a kapott mért értékekből.

Az O2-kapacitást, vagyis a kémiailag kötött O2 maximális értékét az elméleti 1,39 ml/g Hüfner-szám alapján számítják ki, amelyet meghatároznak abból a tényből, hogy 1 mol Hb (64458 g) legfeljebb 4 mol O2-t képes felhalmozni ( 4 x 22,4 l STPD) [7].

A kémiailag kötött O2-koncentráció (cO2) meghatározásához az O2-telítettséget (sO2) is frakcióként kell felhasználni, azaz cO2 = sO2 · cHb · 1,39 [7].

A vér bázistöbbletét (BE, mmol/l) a cHb g/dl-ben és az sO2 frakcióként történő felhasználásával [2], azaz

BE = (1-0,0143 • cHb) • 3 - - 24,26 + (9,5 + 1,63 • cHb) • (pH-7,4)> - 0,2 • cHb • (1-sO2 ).

Természetesen a BE- [5], valamint az összes többi egyenlet kiszámítható az SI egységek (mmol/l) és a monomer Hb koncentráció alapján.

A várakozásoknak megfelelően a vérgázelemző készülékek (POC) gyártói közelmúltbeli felmérése kimutatta, hogy mindegyik kiszámítja a millimólos Hb koncentrációt cHb 16114 értékkel (Abbott, Eschweiler, Nova Biomedical, Radiometer, Roche Diagnostics, Siemens Healthcare Diagnostics, Instrumentation Laboratory ).

Következtetés

A hemoglobin koncentrációjának mmol/l-ben történő meghatározásakor félreértések merülnek fel, bár a konverziós tényezőket egyértelműen meghatározzák az 58931-es DIN-szabvány [6]. Ha a vér normális hemoglobin-értékét hagyományos egységekből (14-18 g/dl vagy 140-180 g/l) SI egységekké (mmol/l) konvertáljuk, akkor különböző értékeket kapunk, attól függően, hogy a tetramer molekulatömege Hemoglobint (Hb, 64458 D) - 2,17-2,79 mmol/l tartományban - vagy monomer hemoproteint (Hb (Fe), 16114,5 D) - 8,69-11,17 mmol/l tartományban alkalmaznak . Mivel a leggyakoribb egység a g/dl vagy a g/l, nem pedig a mmol/l, és a BGA készülékekben az O2 és sav-bázis állapot kiszámításához használt képletek mindegyike g/dl-t használ, ezért - ha a felhasználó kívánja - a cHb átalakítása mmol/l-ben a tetramer Hb 64458 D MW-jával történik.

Ellenkező esetben az IUPAC és a DIN szerint két különböző szimbólumot kellene bevezetni, a cHb és a cHb (Fe), amelyek csak felesleges zavart okoznának a BGA eszköz expressziójában a klinikai gyakorlatban. A "cHb" szimbólumnak a Hb koncentrációra történő felhasználásával kapcsolatos konszenzus akkor érvénytelen [8].

ajánlást

A cHb-t g/dl vagy g/l-ben adják meg, ha SI-egységre van szükség, a cHb-t 64458 g/mol-ra/mmol/l vagy a cHb (Fe) -et/mmol/l-re kell 16114,5 g-ra alakítani. mol.

Példa: A 161 g/l = 16,1 g/dl cHb megfelel 2,5 mmol/l (ajánlott) vagy 10 mmol/l (nem ajánlott) cHb (Fe).

irodalom

  1. Braunitzer G: Az emberi hemoglobin molekulatömege. Bibl Haematol 1964; 18: 59-60
  2. Lang W, Zander R: A számított bázistöbblet pontossága a vérben. Clin Chem Lab Med 2002; 40 (4): 404-410
  3. Lodemann P, Schorer G, Frey BM: Helytelen moláris hemoglobin-referenciaértékek - egy régóta fennálló hiba, amelyet ki kell javítani. Ann Hematol 2010; 89: 209
  4. Orvosi szabványbizottság (NAMed) a DIN-nél (Német Szabványügyi Intézet e.V.): DIN 58931: Hematológia - A vér hemoglobin-koncentrációjának meghatározása - referencia-módszer. Berlin 2010: 08
  5. Siggaard-Andersen O: A Van Slyke-egyenlet. Scand J Clin Lab Invest 1977; 37 (146. kiegészítés): 15-20
  6. Young DS: SI egységek megvalósítása a klinikai laboratóriumi adatok stílusához: specifikációk és konverziós táblázatok. Ann Intern Med 1987; 106: 114-129
  7. Zander R, Mertzlufft F: A vér oxigénparaméterei: meghatározások és szimbólumok. Scand J Clin Lab Invest 1990; 50 (203. kiegészítés): 177-185
  8. Zander R, Mertzlufft F, Lutter N, Schaffartzik W: Konszenzus: Nómenklatúra és szimbólumok szabványosítása, a POC szektor vállalatai és a hemodiagnosztika tesztlaboratóriuma. Qualitest 2005; 8: 1-7

* A szerzőség interdiszciplináris: klinikai élettan, fizikai kémia, laboratóriumi orvoslás