WC01 - Zuurstof- en IJzertransport Flashcards
1
Q
Wat zijn de functies van bloed?
A
- Transport (gaswisseling, stofwisseling, humorale communicatie)
- Handhaving van het interne milieu (pH, temperatuur, (colloïd) osmotisch druk)
- Afweer (aspecifieke afweer, adaptieve afweer)
- Hydraulische vloeistof
2
Q
Wat is de functie van bloed bij de gaswisseling?
A
Waar eencellingen zuurstof kunnen opnemen via diffusie vanuit het externe milieu, hebben meercellige organismen bloed nodig voor het vervoer van zuurstof naar de weefsels en afvoer van CO2 vanuit de weefsels naar het externe milieu
3
Q
Wat is de functie van bloed bij de stofwisseling?
A
Binnen de stofwisseling is transport via de bloedbaan van belang voor het vervoer van voedingstoffen tussen de verschillende organen
4
Q
Wat is de functie van bloed bij de humorale communicatie?
A
Daarnaast is het bloed verantwoordelijk voor het vervoer van signaalstoffen van secretieorganen naar verschillende doelorganen
5
Q
Wat is de functie van bloed bij de handhaving van de pH?
A
Door de enorme buffercapaciteit van het bloed kan de pH van het lichaam constant worden gehouden
6
Q
Wat is de functie van bloed bij de handhaving van de temperatuur?
A
Het bloed fungeert als een warmtewisselaar waardoor de lichaamstemperatuur op peil gehouden kan worden.
(Warm bloed vanuit het lichaam stroomt langs de koude ader in de poten. Hierdoor warmt het terugstromende bloed eerst op voordat het vanuit de poten naar het lichaam stroomt)
7
Q
Wat is de functie van bloed bij de handhaving van de colloïd osmotische druk?
A
Door het constant houden van de ionenhuishouding en de eiwitconcentratie blijft de osmotische waarde en de colloïd osmotische druk in stand
8
Q
Waaruit bestaat het bloed?
A
Geel: bloedplasma
Wit: bloedplaatjes, witte bloedcellen
Rood: rode bloedcellen
9
Q
Wat bevat het bloedplasma?
A
Het bevat tal van laagmoleculaire stoffen (ionen, glucose, aminozuren e.d.), en opgeloste specifieke eiwitten (antistoffen, stollings- en complementfactoren, transporteiwitten etc.)
10
Q
Hoeveel bloedplaatjes (trombocyten) zitten er in bloed?
A
3105 per microliter, maar aangezien de bloedplaatjes minuscuul zijn nemen ze maar een fractie van het bloedvolume in.
11
Q
Wat is bloed macroscopisch en microscopisch?
A
Macroscopisch is het een viskeuze vloeistof.
Microscopisch is het een suspensie van (voornamelijk rode) bloedcellen, wat het stroomgedrag in de bloedvaten beïnvloedt
12
Q
Hoe zal de viscositeit veranderen met het aantal rode bloedcellen?
A
Viscositeit neemt toe als er meer bloedcellen zijn
13
Q
Wat voor invloed heeft de toename van de viscositeit op de arbeid die het hart moet leveren?
A
De arbeid neemt ook toe. Bij een hogere ht kan het bloed wel meer zuurstof vervoeren, maar dit weegt niet op tegen de extra arbeid die het hart moet leveren.
14
Q
Filevorming van erytrocyten waarbij de rode bloedcel veranderd van biconcave vorm naar een parachute. Wat voor invloed heeft dit op de stroomsnelheid en de gaswisseling?
A
De stroomsnelheid neemt af en de gasuitwisseling neemt toe. De lagere stroomsnelheid zorgt voor een langere passagetijd, waardoor de gasuitwisseling efficiënter verloopt
15
Q
Waarom is het efficiënter dat de plaatjes en witte bloedcellen zich aan de buitenkant ophouden?
A
Leukocyten en trombocyten zijn daar nodig waar een beschadiging heeft plaatsgevonden (afdichten bloedvat en verdediging tegen indringers). Dus aan de oppervlakte van het endotheel.
16
Q
Hoe ziet de distributie van de bloedstroom?
A
17
Q
De hoeveelheid bloed naar de verschillende organen kan worden aangepast door…?
A
Vasoconstrictie en vasodilatatie
18
Q
Welke elementen spelen een belangrijke rol in het afdichten van een bloedvat bij beschadiging?
A
- Trombine
- Calcium-ionen
19
Q
Wat is het voordeel van de biconcave vorm van erytrocyten?
A
Dit zorgt voor een groter contactoppervlak waardoor er makkelijker gaswisseling kan plaatsvinden
20
Q
Wat zijn de parameters van rode bloedcellen bij diverse gewervelde diersoorten?
A
21
Q
Wat is het verschil in vorm van de erytrocyt tussen hond en geit?
A
De erytrocyt van de hond is het meest uitgesproken concaaf, terwijl de erytrocyt van de geit nauwelijks concaaf is
22
Q
Op welke manier wordt het verschil in de vorm van de erytrocyt tussen hond en geit bij de geit gecompenseerd?
A
De geit heeft een groter aantal RBCs per liter bloed om toch voldoende zuurstof te kunnen transporteren
23
Q
Waarin verschillen de RBCs van vogels, reptielen en amfibieën van die van zoogdieren?
A
De rode bloedcellen van vogels en reptielen en amfibieën hebben, i.t.t. die van zoogdieren, een kern en zijn daardoor groter
24
Q
Wat valt je op aan de 1 na laatste kolom?
A
De concentratie hemoglobine in de rode bloedcellen is bij de verschillende zoogdieren ongeveer gelijk (rond de 5 mM)
25
26
Wat is myoglobine?
Een monomeer eiwit dat zich vooral in de spiercellen bevindt. Het dient als opslageiwit voor zuurstof; voor het geval dat de zuurstofspanning in de spiercel snel daalt door inspanning
27
Wat is hemoglobine?
Een tetrameer eiwit dat bestaat uit 2α- en 2β-subunits met elk een heem-groep. Naast de aanvoer van zuurstof en afvoer van CO2 is hemoglobine ook een belangrijke pH-buffer in het bloed.
28
Wat is het verschil in naam van hemoglobine dat zuurstof gebonden of losgelaten heeft?
Zuurstof gebonden: oxy-hemoglobine
Zuurstof losgelaten: deoxy-hemoglobine
29
Wat zijn cytochromen?
Ze maken deel uit van de elektronentransportketen en bevinden zich in de binnenmembraan van de mitochondriën. O2 is hier de terminale elektronenacceptor en cytochroom zorgt voor de reductie van O2. Hierbij wisselt het Fe-ion van valentie (Fe2+ naar Fe3+. Samen met protonen wordt hierdoor H2O gevormd.
30
Wat is het verschil in de grafiek van hemoglobine en myoglobine m.b.t. de zuurstofspanning en de hoeveelheid gebonden zuurstof?
Hemoglobine vertoont een sigmoïdale curve, terwijl myoglobine een hyperbolische curve vertoont.
31
Wat is partiële druk?
De fractie van de totale druk van een gasmengsel die toe te schrijven is aan één bestanddeel van het mengsel.
In dit geval zuurstof. Bijvoorbeeld, 1 atmosfeer druk = 760 torr, of de druk van een kwikkolom van 760 mm hoog. Lucht bevat 21% zuurstof in droge lucht op zeeniveau, dus de partiële druk van zuurstof is 159 torr.
32
Hoe verschilt de zuurstofverzadiging van hemoglobine tussen de longen en de weefsels?
In de longen raakt hemoglobine bijna verzadigd met zuurstof, zodat 98% van de zuurstofbindende sites bezet zijn. Wanneer hemoglobine zich naar de weefsels verplaatst, daalt de zuurstofverzadiging tot 32%.
33
Hoeveel van de potentiële zuurstofbindende sites laten zuurstof los in weefsels?
66%
(98 - 32)
34
Wat zou er gebeuren als myoglobine een transporteiwit voor zuurstof was?
Als myoglobine, met zijn hoge affiniteit voor zuurstof, een transporteiwit voor zuurstof zou zijn, zou het onder deze omstandigheden slechts 7% van zijn zuurstof afgeven.
35
Hoe ziet de structuur van myoglobine er uit?
Myoglobine, een enkele polypeptideketen, bestaat grotendeels uit α-helices die met elkaar verbonden zijn door bochten in de polypeptideketen om een bolvormige structuur te vormen. De terugkerende structuur wordt globineplooi genoemd en komt ook voor bij hemoglobine.
36
In welke twee vormen kan myoglobine voorkomsen?
- Deoxymyoglobine (zuurstof vrije vorm)
- Oxymyoglovine (zuurstof gebonden vorm)
37
Waarvan hangt het vermogen van myoglobine om zuurstof te binden af?
Over de aanwezigheid van een gebonden prothetische groep genaamd "heem"
38
Wat is heem?
De heemgroep geeft spieren en bloed hun kenmerkende rode kleur. Hij bestaat uit een organische component en een centraal ijzeratoom. De organische component, protoporfyrine genaamd, bestaat uit vier pyrrolringen die door methinebruggen met elkaar verbonden zijn tot een tetrapyrrolring. Er zijn vier methylgroepen, twee vinylgroepen en twee propionaatzijketens aan verbonden.
39
In welke vorm komt het ijzer voor in heem?
Onder normale omstandigheden bevindt het ijzer zich in de ijzerhoudende (Fe2+) oxidatietoestand. Het ijzerion kan twee extra bindingen vormen, één aan elke kant van het heemvlak. Deze bindingsplaatsen worden de vijfde en zesde coördinatieplaats genoemd.
40
Wat is de proximale histidine?
In hemoglobine en myoglobine wordt de vijfde coördinatieplaats bezet door de imidazoolring van een histidineresidu van het eiwit. Dit histidineresidu wordt het proximale histidine genoemd.
41
Wat zit er op de zesde coördinatieplaats bij deoxyhemoglobine en deoxymyoglobine?
In desoxyhemoglobine en desoxymyoglobine blijft de zesde coördinatieplaats onbezet; deze positie is beschikbaar voor het binden van zuurstof.
42
Wat is de distale histidine?
Een tweede histidine, het distale histidine genoemd, bevindt zich aan de andere kant van het heem dan het proximale histidine. Het distale histidine voorkomt de oxidatie van het heemijzer tot het ferri-ion (Fe3+) dat geen zuurstof kan binden, en vermindert ook het vermogen van koolmonoxide om zich aan het heem te binden.
43
Uit welke subunits bestaat menselijk hemoglobine A?
Uit twee α-subunits en twee β-subunits
44
Hoe leidt zuurstofbinding tot de structurele overgang van de T-toestand naar de R-toestand?
45
Hoe leidt zuurstofbinding tot een verandering van de quaternaire structuur van hemoglobine?
46
Wat is 2,3-BPG?
Een sterk anionische verbinding die functioneert als een allosterische regulerende molecule. Zij bindt zich aan hemoglobine en vermindert de zuurstofaffiniteit ervan, zodat 66% van de zuurstof vrijkomt in plaats van 8% (zonder 2,3-BPG).
47
Hoe beïnvloedt 2,3-BPG de zuurstofaffiniteit zo sterk?
2,3-BPG bindt zich bij voorkeur aan deoxyhemoglobine en stabiliseert het, waardoor de zuurstofaffiniteit effectief afneemt en zuurstof vrijkomt.
48
Wat is het verschil tussen maternaal en foetaal hemoglobine?
Omdat een foetus zuurstof krijgt van het hemoglobine van de moeder in plaats van uit de lucht, moet het hemoglobine van de foetus zuurstof binden wanneer het hemoglobine van de moeder zuurstof afgeeft.
Wil de foetus voldoende zuurstof krijgen om in een zuurstofarme omgeving te overleven, dan moet zijn hemoglobine een hoge affiniteit voor zuurstof hebben.
49
Wat is de relatie tussen CO2 en H+?
De signaalmoleculen, waterstofion en kooldioxide, zijn bijproducten van het aërobe energiemetabolisme en heterotrope effectoren die het vrijkomen van zuurstof bevorderen. De regulering van zuurstofbinding door waterstofionen en koolstofdioxide wordt het Bohr-effect genoemd.
50
Wat doet de pH met de affiniteit van zuurstof?
De zuurstofaffiniteit van hemoglobine neemt af als de pH daalt
51
Hoe reageert hemoglobine op CO2?
Hemoglobine reageert op kooldioxide met een afname van de zuurstofaffiniteit, waardoor gemakkelijker zuurstof vrijkomt in weefsels met een hoge CO2 concentratie, zoals die waarin brandstof actief wordt verbrand om CO2 en water te vormen
52
Hoe vindt de transport van CO2 van weefsels naar de longen toe plaats?
53
Is zuurstofbinding aan hemoglobine een endo- of exotherme reactie?
Bij de meeste dieren is het een exotherme reactie
54
Bij welke dieren zal Hb door een genetische verandering niet als warmtewisselaar fungeren?
Bij pooldieren, want die zouden anders veel warmte verliezen
55
Waarom is het globuline eiwit essentieel voor de binding van zuurstof?
- Zonder globuline zou zuurstof zou goed als irreversibel binden aan heem en wordt het niet meer losgelaten
- Het beschermt tegen de vorming van schadelijke zuurstofradicalen en het ontstaan van ferri-ionen
56
Welke reactie treedt er spontaan op bij het transport van zuurstof in de vorm van oxyhemoglobine in het bloed?
57
Hoe kun je een overmatige vorming van metHb herkennen?
In ernstige gevallen is dit te zien aan het bloed, dat dan chocoladebruin kleurt
58
Omdat hemoglobine verpakt is in een erytrocyt kunnen metabolieten en enzymen in de cel bijdragen aan...?
1. Het herstel van metHb
2. Het onschadelijk maken van zuurstof radicalen
59
Hoe ziet de stofwisseling van een erytrocyt er uit?
Omdat een ery geen mitochondria heeft, kan het zijn energie alleen halen uit de anaerobe glycolyse. Dit zorgt voor de ATP (voor ATP-ases) en NADH vorming (voor het terugvormen van metHb).
60
Welke reactie katalyseert het enzym metHb-reductase?
61
Vul de nettoreactievergelijking van de anaerobe glycolyse in
2 lactaat, 2 ATP, 0 NADH
62
Wat is naast lactaat nog meer een eindproduct van de anaerobe glycolyse in de erytrocyt als er veel metHb gereduceerd wordt?
Op het moment dat een klein gedeelte van de NADH wordt gebruikt zal een klein gedeelte van de glucose niet in lactaat als eindproduct worden omgezet, maar blijft dit pyruvaat
63
Welke stoffen zijn de primaire en uiteindelijke electronendonor voor het onschadelijk maken van de superoxide-anionen?
Glutathion is de primaire elektronendonor, NADPH de uiteindelijke electronendonor
64
Hoe ontstaan Heinz-lichamen?
Wanneer get PPP in de erytrocyt niet goed functioneert en glutathion niet terug wordt gevormd, vormen de cysteïne zijketens van hemoglobine onderling zwavelbruggen. Dit leidt tot conformatieverandering en het onbruikbaar worden van Hb (Heinz bodies)
65
66
Wat kost het de erytrocyt om de affiniteit voor zuurstof af te laten nemen?
Netto zal er bij de afbraak van glucose dan minder ATP worden gevormd
67
Ondanks dat de glycolyse in een ery uitsluitend anaeroob plaatsvindt, produceert deze wel CO2. Waar komt dit CO2 vandaan?
Uit het PPP
68
De netto opbrengst van de glycolyse is niet altijd 2 ATP per glucosemolecuul. Hoe kan de glycolyse een ATP minder opleveren?
Via de 2,3-BPG shunt
69
Hoe meer vorming van 2,3-BPG via de 2,3-BPG shunt, hoe hoger/lager de affiniteit van zuurstof voor hemoglobine
Hoe lager
70
Wat is de levensduur van een erytrocyt?
Ongeveer 3 maanden
71
Waar worden nieuwe erytrocyten gevormd?
In het beenmerg
72
Waarom is het belangrijk dat de erytrocyt relatief grote vormveranderingen kan doorstaan?
Dat is belangrijk bij grote stroomsnelheden en tijdens het passeren van het capillaire netwerk
73
Hoe wordt de snelheid van de erytropoëse gereguleerd?
Door het renale glycoproteïne hormoon erytropoëtine (EPO), dat in het beenmerg de aanmaak van nieuwe rode bloedcellen induceert.
EPO wordt voornamelijk door niercellen in de circulatie gebracht wanneer de lokale sensoren een zuurstoftekort aangeven.
74
Hoeveel procent van de erytrocyt bestaat uit hemoglobine?
30-35%
75
Waar vindt de biosynthese van hemoglobine plaats?
In de erytroblasten in het (rode) beenmerg.
76
Waar vindt de synthese van heem plaats?
In de beenmergcellen. De synthese van heem is echter niet beperkt tot de erytroblasten, maar verloopt (in mindere mate) in elke cel met een aerobe stofwisseling ten behoeve van andere hemoproteïnes.
77
Hoe kan hemoglobinurie ontstaan?
Rood/bruin gekleurde urine kan veroorzaakt worden doordat vrij hemoglobine in het plasma (dat te veel is om te worden gefagocyteerd) in de urine wordt uitgescheiden.
78
Tot wat wordt heem afgebroken in macrofagen?
Heem wordt afgebroken tot bilirubine
De afbraak van heem start met het openbreken van de ring door heemoxigenase. Dit enzym katalyseert de omzetting van heem in biliverdine. Hierbij komen koolmonoxide (CO) en ijzer vrij. Het ijzer wordt aan de plasma-ijzer-pool afgegeven gebonden aan transferrine en kan dan weer opnieuw worden benut voor de synthese van heem. Het gevormde biliverdine (een groene kleurstof) wordt door biliverdine-reductase m.b.v. NADPH gereduceerd tot het oranje bilirubine
79
Hoe ziet de afbraak en afvoer van heem uit het lichaam er uit?
Na conjugatie met glucuronide (gluc.) in de lever, wordt bilirubine afgevoerd via de gal naar de dunne darm. In de dikke darm wordt bilirubine tenslotte door bacteriën omgezet tot urobiline/ stercobiline via redox reacties (H = electron + H+).
80
Waarom is bilirubine een belangrijke anti-oxidans in het bloedplasma?
Bilirubine vangt zuurstofradicalen weg, waardoor het geoxideerd wordt tot biliverdine, dat met behulp van NADPH weer tot bilirubine wordt gereduceerd.
81
Hoe komt bilirubine in de lever terecht?
Vrij bilirubine lost slecht op in water, dus wordt het gebonden aan albumine naar de lever getransporteerd
82
Wat gebeurt er in de lever met bilirubine?
In de lever wordt elk molecuul bilirubine geconjugeerd met twee moleculen UDP-glucuronzuur tot bilirubine-diglucuronide. Het geconjugeerde bilirubine is beter wateroplosbaar en kan door de lever via de gal aan de darm worden afgegeven
83
Wat gebeurt er in de darm met bilirubine-diglucuronide?
In de darm wordt bilirubine-diglucuronide gesplitst in bilirubine en glucuronzuur. Bilirubine wordt vervolgens door anaerobe bacteriën in de darm, via een aantal reductiestappen, omgezet in stercobilinogeen (= urobilinogeen). Het kleurloze stercobilinogeen kan door zuurstof van de lucht worden omgezet in het oranje-gele stercobiline (= urobiline) dat via de faeces wordt uitgescheiden en daarvan de belangrijkste kleurstof vormt. Een klein gedeelte van het urobilinogeen wordt weer in de circulatie opgenomen en via de poortader naar de lever teruggevoerd waar het aan de gal wordt afgegeven entero-hepatische kringloop) óf via het bloed en de nieren met de urine uitgescheiden.
84
Wat is icterus?
Geelzucht, veroorzaakt door een stijging van bilirubine in het plasma. Dit kan komen door overmatige afbraak van hemoglobine ten gevolge van hemolyse, bij een onvoldoende functioneren van de lever of obstructie van de galgang
85
Welke twee eigenschappen heeft het ijzer-ion (ferro: Fe2+ / ferri: Fe3+), waardoor het een essentieel metaalion voor alle aerobe cellen is?
1. Binden en transporteren van zuurstof; Fe2+ in een heem-ring bindt makkelijk een molecuul O2, Fe3+ juist niet
2. Katalyseren van redoxreacties (elektronen-transport). Transitie ferro <-> ferri
86
Hoe ziet de verdeling van ijzer in het menselijk lichaam er uit?
87
Het grootste deel van het ijzer in de voeding komt voor in de Fe3+-vorm, hetzij als Fe(OH)3, heemFe of als organische Fe3+-zouten. Hoe wordt dit omgezet tot Fe2+?
In het zure milieu van de maag wordt het Fe3+ vrijgemaakt. Vitamine C in de voeding reduceert het Fe3+ in de maag gedeeltelijk tot Fe2+; deze reductie wordt voortgezet in het duodenum, eveneens door vitamine C en door glutathion dat via de gal in het darmlumen wordt uitgescheiden.
88
Welke factoren kunnen de efficiëntie waarmee ijzer in de darm wordt opgenomen beïnvloeden?
- Heem-gebonden ijzer wordt beter opgenomen dan anorganisch ijzer, hetgeen de reden is dat de ijzeropname uit voedsel van dierlijke oorsprong vaak efficiënter verloopt dan die uit plantaardig voedsel
- Verbindingen die ijzer complexeren (b.v. citraat, vitamine C) verhogen de ijzerabsorptie door te verhinderen dat onoplosbare ijzerzouten worden gevormd.
- Andere stoffen, zoals fosfaten, oxalaten en carbonaten, kunnen daarentegen juist ijzer precipiteren en daardoor leiden tot een minder efficiënte ijzeropname.
89
Hoe werkt de absorptie van ijzer?
Door specifieke transport eiwitten op de borstelzoom van de epitheelcel. Een deel van het Fe2+ wordt aan de serosa-zijde aan de circulatie afgegeven en de rest wordt in de mucosacel gebonden aan het eiwit apoferritine, waarbij het Fe2+ tot Fe3+ geoxideerd wordt. In het hierbij gevormde ferritine bevindt het ijzer zich als een complex met fosfaat; tot ~4000 Fe3+-ionen per ferritinemolecuul.
90
Hoe kan ijzer weer worden uitgescheiden?
Indien nodig wordt Fe3+ weer uit het ferritine in de mucosacellen vrijgemaakt, gereduceerd tot Fe2+ en aan de circulatie afgestaan. Uiteindelijk volgt afstoting van de epitheelcel indien deze aan de top van de villus is gekomen en komt het niet-benutte ijzer weer in het darmlumen terecht. Door dit mechanisme wordt ijzer-intoxicatie voorkomen.
91
Hoe kan een deficiëntie aan ijzer optreden?
- Doordat ijzer in onvoldoende hoeveelheid of in de verkeerde vorm in het voedsel aanwezig is
- Door onvoldoende absorptie van ijzer in de darm (bijv. bij langdurige diarree of een darmresectie, of door aanwezigheid van stoffen in het voedsel die de absorptie remmen)
- Door bloedverlies t.g.v. verwonding of overmatige menstruatie, of als gevolg van bloedzuigende parasieten.
92
Welk eiwit verzorgd het transport van ijzer in de circulatie?
Transferrine, daar worden de Fe3+-ionen aan gebonden
93
Hoe groot is de affiniteit van transferrine voor ijzer?
Transferrine heeft twee bindingsplaatsen met een zeer hoge affiniteit voor Fe3+-ionen. Onder normale omstandigheden is slechts ongeveer 30% van de totale ijzerbindingscapaciteit (TIJBC) van het plasmatransferrine benut.
94
Hoe kunnen erytroblasten in het beenmerg de transferrine-Fe3+ complexen binden?
Dankzij specifieke receptor-eiwitten (Tf-receptor) in het membraan
95
Hoe wordt ijzer in de erytroblast gebracht?
Na endocytose van het transferrine/Fe3+/receptor-complex en reductie (Fe3+→ Fe2+) wordt het ijzer naar de mitochondriën van de erytroblast vervoerd voor de synthese van heem. De Tf-receptor, gevuld met transferrine, wordt terug getransporteerd naar de plasmamembraan en het ‘lege’ transferrine-molecuul komt zo dus opnieuw in de circulatie om ijzer op te halen uit de darm of het macrofagocytaire systeem
96
Hoe wordt Fe3+ doorgegeven via de placenta?
Transferrine kan de placenta niet passeren waardoor het Fe3+ eerst losgelaten wordt en via de placenta getransporteerd wordt naar de foetale circulatie, waar het weer aan foetaal transferrine gebonden wordt. Het foetale transferrine heeft een grotere affiniteit voor ijzerionen en is dus sterker verzadigd met Fe3+ dan dat van de moeder (vergelijkend foetaal en adult Hb).
97
Waar wordt overtollig Fe3+ opgeslagen?
Het Fe3+ dat niet nodig is voor de synthese van hemoglobine of heembevattende enzymen kan in de macrofagocytaire cellen van lever, milt en beenmerg als voorraad opgeslagen worden in de vorm van Ferritine. Bij een sterk verhoogd aanbod van ijzer zal het binden aan het complex hemosiderine. Hemosiderine vormt zich vaak in macrofagen rond een bloeding en de ijzer eruit is moeilijk beschikbaar.
98
Hoeveel hemoglobine bevat 1 rode bloedcel meestal?
1-2 fmol (fmol = 10-15)
99
Wat is de gemiddelde MCHC (mean cellular hemoglobin concentration)?
Ca 20 mmol/l en 33 g %
100
Wat zijn de bouwstenen van 1 hemoglobine?
101
Hoe wordt 1 molecuul hemoglobine afgebroken?
102
Verklaar de kleurveranderingen van een blauw oog tijdens de herstelperiode
- De blauwe kleur komt van het rode hemoglobine dat blauw lijkt door de huid heen
- De groene kleur komt wanneer hemoglobine wordt afgebroken tot biliverdine
- De gele kleur komt wanneer biliverdine wordt afgebroken tot bilirubine (geelzucht)
103
Hoe wordt bilirubine naar de lever getransporteerd?
Gebonden aan albumine want het is hydrofoob
104
Welke reactie(s) ondergaat bilirubine in de hepatocyt?
Het wordt 'geconjugeerd'. Dat wil zeggen dat er een hydrofiele suikergroep (glucuronzuur) aan geplakt wordt. Hierdoor wordt het geheel ook hydrofiel en kan het in de gal worden uitgescheiden.
105
Biliverdine/bilirubine heeft (naast de heem-afbraak) als ‘redox-koppel’ een belangrijke fysiologische functie. Welke is dat? En welke stof(fen), c.q. proces heeft / hebben een analoge functie in de rode bloedcel?
Het redox-koppel werkt als anti-oxidant'. Ze voorkomen en herstellen schade door oxiderende stoffen en vrije radicalen. In de RBC vervult glutathion o.a. ook een functie als anti-oxidant
106
Bij stagnatie van bilirubine afvoer (of drastische stijging van de aanvoer) treden klinische verschijnselen op, namelijk ...?
Icterus (geelzucht)
107
Wat zijn globaal de mogelijke oorzaken voor een verhoogd gehalte van bilirubine in het bloed?
- Verstoorde afvoer door galgang-obstructie of hepatitis
- Verhoogde aanvoer door hemolytische anemie
108
De hematocriet van paardenbloed is 0,46 L/L.
Verder is gegeven: RBC, 10*1012/L] en Hb-gehalte 2,1 mmol/L.
Bereken de gevraagde waardes
109
Schets in één diagram het verband tussen de zuurstofdruk PO2 (x-as, eenheid arbitrair) en de hoeveelheid gebonden O2 (y-as, als percentage van de maximale zuurstofbinding) aan Mb en aan Hb.
110
Geef een (moleculaire) verklaring voor de overeenkomst(en) en verschil(len) tussen deze twee curven.
Wanneer Hb 1 zuurstof bindt, dan wordt de affiniteit van de andere zuurstofbindingsplekken veel groter (door conformatieverandering). Mb bindt zuurstof naarmate de concentraties stijgen.
111
Wat is het functionele belang van het verschil in P50?
Myoglobine houdt het zuurstof veel langer vast, en wordt vrijgegeven bij een hoge inspanning wanneer er sprake is van een veel lagere zuurstofspanning.
Hemoglobine zorgt ervoor dat het bijna al zijn zuurstof afgeeft aan het omliggende weefsel om ze dus te voorzien van zuurstof.
112
Je bepaalt ook de zuurstof-bindingscurve van Hb in vers paardenbloed.
Argumenteer of de gevonden P50 kleiner, gelijk of groter is dan die voor het geïsoleerde Hb. Formuleer hiervoor eveneens een moleculaire verklaring en leg het functionele belang ervan uit.
De S-curve verschuift dan wat naar rechts, wat resulteert in een grotere P50. Dit komt omdat er een aantal factoren (2,3-BPG) in vers bloed zitten die de affiniteit voor zuurstof verlagen en het dus makkelijker loslaten (bij een hogere zuurstofspanning al loslaten).
Hoe lager de pH, hoe meer 2,3-BPG bindt, en hoe lager de affiniteit voor zuurstof wordt.
113
Tijdens de dracht is het belangrijk, dat er een efficiënte overdracht is van zuurstof vanuit het placentaire bloed naar het foetale bloed. Moeder (natuur) voorziet hierin door ervoor te zorgen dat de zuurstof-affiniteit van HbF groter is dan die van het maternale Hb.
a) Bij honden, paarden en varkens ontstaat dit verschil in affiniteit door een verschil in concentratie 2,3-BPG (ook wel DPG genoemd) in de rode bloedcel. Bij wie is deze concentratie hoger, de foetus of het moederdier?
De affiniteit voor zuurstof moet hoger zijn in de foetus, dus die moet een lage concentratie 2,3-BPG hebben. De moeder heeft dus een hogere concentratie 2,3-BPG zodat het zuurstof wordt afgegeven aan de foetus.
114
Humaan is er geen sprake van verschil in concentratie 2,3-BPG, maar is er sprake van foetaal Hb met een andere affiniteit voor 2,3-BPG. Leg uit hoe dit dan zit en hoe de 2,3-BPG affiniteit van Hb kan veranderen.
Foetaal hemoglobine heeft hogere affiniteit voor zuurstof door:
HbF heeft lagere affiniteit voor 2,3-BPG dan HbA dus P50 (HbF) < P50 (HbA)
115
Bij het rund speelt 2,3BPG nauwelijks een rol in de regulatie van affiniteit van Hb voor O2. Op welke manier is het dan mogelijk om de affiniteit van Hb voor O2 in de foetus hoger te laten zijn dan in het moederdier? Hoe kan de zuurstof-affiniteit van Hb dan veranderen tijdens de ontwikkeling: foetaal -> neonaat -> adult?
Bij herkauwers is er een structureel ander HbF gen met hogere affiniteit voor zuurstof dan HbA gen zodat effectief zuurstof kan worden overgedragen van de maternale naar de foetale circulatie. Verandering van genexpressie na geboorte.
116
Wat is de hematocriet-waarde (= Packed Cell Volume) van dit schapenbloed?
Er is 1,8 ml over (10 - 1 - 7,2).
1,8 / 9 = 0,2 of 20%
117
Bereken het hemoglobine [Hb]-gehalte van dit schapenbloed in mmol/l, waarbij je de bijdrage van het ijzer in het plasma aan het totale ijzergehalte mag verwaarlozen – waarom is dat laatste, denk je, geoorloofd?
Wat is je conclusie over het [Hb]-gehalte van het zieke schaap in vergelijking tot de referentiewaarde (5 mM)?
Je mag het ijzer in het plasma verwaarlozen omdat dat veel te klein is om bij te dragen aan het antwoord. Er zitten 4 Fe in 1 Hb. Totale ijzergehalte = 10 micromol/ml. Dus afkomstig van 2,5 micromol/ml.
Dit is de helft van de referentiewaarde, dus het schaap heeft ernstig Hb te kort. Er is sprake van anemie
118
a) Bereken de totale ijzerbindingscapaciteit (TIJBC) van dit plasma [µmol Fe3+/l] [De TIJBC is het plasma-ijzergehalte (plasma-Fe) dat bereikt zou worden wanneer alle bindingsplaatsen van Tf bezet zouden zijn met één ferri-ion]
62 * 2 dus de TIJBC is 124
119
Wat is het verzadigingspercentage van transferrine in dit paardenplasma (%Tf)? [%Tf is het plasma-Fe als percentage van de TIJBC]
43/124 = 35%
120
Wat is de latente ijzerbindingscapaciteit (LIJBC)?
(LIJBC indiceert het aantal bindingsplaatsen op Tf, dat niet bezet is door een ferri-ion)
124 - 43 = 81 micromol
121
Wat is het (functionele) verschil tussen transferrine en ferritine?
Transferrine zorgt voor het transport in bloed, ferritine slaat ijzer op
Transferrine bindt Fe2+ en ferritine bindt Fe3+
122
Wat kan er aan de hand zijn bij een verlaagde ijzer plasma concentratie?
123
Wat kan er aan de hand zijn bij een verhoogde ijzer plasma concentratie?
124
Wat kan er aan de hand zijn bij een verhoogde TIJBC?
Inductie van Tf-synthese, leveraandoeningen, hemolytische anemie.
125
Wat kan er aan de hand zijn bij een verlaagde TIJBC?
Infecties, uremie en verstoorde leverfunctie (als gevolg van hepatitis b.v.).
126
Wat kan er aan de hand zijn bij een verhoogde TIJBC en een verlaagde ijzer plasma concentratie?
Normaal verlopende zwangerschap, groot bloedverlies en ijzerdeficiëntie
127
Hoe zou je - zonder het bloedmonster te verdunnen - plasma isoleren voor deze bepaling en hoe controleer je of dit bloed al dan niet gehemolyseerd is?
Vast (fluoride, EDTA, etc) of erg geconcentreerd (heparine) anti-coagulans toevoegen aan bloed, goed mengen en afcentrifugeren. Het supernatant is dan onverdund plasma.
Wanneer het bloedplasma rood gekleurd is, is dat een sterke indicatie dat het bloed (Deels) gehemolyseerd is (Hb heeft een zeer hoge absorptie-coëfficient).
128
Geeft het [Hb], plasma-Fe, TIJBC, LIJBC en [Tf]
