Для чего нужен гемоглобин человеку

Гемоглобин — входящий в состав эритроцитов крови сложный железосодержащий белок. Принимает участие в транспортировке кислорода от легких к клеткам всех органов и выведении углекислого газа в обратном направлении.

Сразу можно отметить, что высокий уровень гемоглобина говорит про повышенное свертывание крови, что не является положительным моментом. В результате увеличения вязкости крови повышается вероятность продуцирования тромбов, помимо этого транспортировка кислорода также затруднена.

Чтобы понимать, стоит ли тревожиться и насколько кардинальные меры принимать, нужно знать, какой показатель считается оптимальным для хорошего здоровья. О чем это говорит повышенный гемоглобин, и что надо делать в такой ситуации мы рассмотрим в этом материале.

Норма

Нормальными показателями уровня гемоглобина в крови для женщин являются 120-140 г/л и для мужчин — 135-160 г/л.

Показатель может колебаться в зависимости от физического и психического состояния. Длительное его понижение или повышение по сравнению с нормальными показателями свидетельствует о неблагополучии в организме. 

Повышенный гемоглобин у мужчин

Может быть как следствие курения, из – за состояния организма, вызванного рядом заболеваний. При таких болезнях как эритроцитоз, пернициозная анемия и гемолитическая анемия, когда меняется состав крови.

При эритроцитозе повышается количество эритроцитов, что может быть вызвано заболеванием почек, легких, сердца. Причинам, которые повышают гемоглобин, могут быть поставленные искусственные клапаны в сердце, желчнокаменная болезнь. Нехватка фолиевой кислоты, витамина В12 из – за заболеваний слизистой желудка, который неспособен всасывать эти необходимые элементы, тоже могут способствовать повышению гемоглобина у мужчин.

Повышенный гемоглобин у женщин

О чем это говорит, и что надо делать? У женщин повышенный гемоглобин наблюдается довольно редко. Как уже говорилось выше, норма у здоровых женщин варьируется между 120 и 140 г/л.

Допускается, чтобы гемоглобин был повышен в пределах 10-20 единиц, если показатели выше 20, следует обследоваться. Причинами могут быть заболевания крови, врожденные дефекты сердца, онкологические заболевания и сердечно-легочная недостаточность.

О чем говорит высокий уровень гемоглобина

Рассматриваемый компонент крови содержится в эритроцитах, вырабатываемых костным мозгом. Эти красные кровяные тельца выполняют функцию переноса кислорода к различным органам.

Поэтому, если повышается гемоглобин, скорее всего, в какой-то области организма имеет место гипоксия (кислородное голодание). Из-за нее костный мозг вырабатывает слишком много эритроцитов, а вязкость крови увеличивается.

Причины высокого гемоглобина

Почему гемоглобин повышен, и что это значит? Изменения такого важного показателя, как уровень гемоглобина, говорит о том, что произошла дисфункция определенных органов и систем. Хотя в некоторых случаях высокий гемоглобин является нормой – например, у людей, проживающих в горной местности. Это компенсаторная реакция организма на недостаток кислорода высоко в горах.

Основными причинами повышения гемоглобина в крови у взрослого человека, в т. ч. и у женщин, являются:

1. Не слишком тревожным, хотя и негативным признаком, является повышение гемоглобина у курильщиков (а также людей, недавно побывавших в пожаре). Дело в том, что гемоглобин способен переносить только кислород или углекислый газ, легко замещая их друг другом.
2. Сильное обезвоживание повышает уровень плазмы, и как результат увеличивается объем циркулирующей крови. Сам процесс обезвоживания не увеличивает уровень содержания красных кровяных телец, однако, последствия выраженные в увеличении объема крови повышают их концентрацию в целом, что так же выражается в повышенном уровне гемоглобина.


3. Приобретенные пороки сердца, характеризующиеся высоким давлением в легочном круге кровообращения. В наибольшей степени это характерно для митрального стеноза ревматической этиологии.
4. Врожденные болезни сердца, особенно пороки, которые сопровождаются обогащением легочного кровотока. В данном случае окраска кожи изменяется с раннего детства и носит синюшный оттенок. Ребенка достаточно часто беспокоит одышка, может возникать кашель. Проведение УЗИ сердца позволяет поставить правильный диагноз. Лечение таких заболеваний при выраженной клинике только оперативное.
5. Увеличение количества эритроцитов в крови (эритроцитоз).
6. Повышение количества гемоглобина в кровяной плазме (гемоглобинемия).
7. Нарушенная проходимость кишечника.
8. Болезни легких и легочная недостаточность.
9. Переизбыток в организме человека витаминов В6 и В12.
10. Онкологические заболевания.

Тем не менее, повышенное содержание гемоглобина в крови может быть связано не только с различного рода заболеваниями, а также со средой проживания и образом жизни.

Физиологические причины

Рассмотрим основные причины повышения гемоглобина, которые имеют внешнее происхождение:

1. Проживание на больших высотах. Чем больше высота, тем ниже уровень кислорода в воздухе. Из-за этого организм производит как можно больше гемоглобина, чтобы связывать максимальное количество кислорода.
2. Регулярное нахождение на свежем воздухе и занятия спортом повышают уровень гемоглобина.
3. У женщин внешним фактором, который влияет на увеличение гемоглобина можно считать беременность.
4. Особенности профессии. Речь о том, что иногда работа проходит в условиях низкого содержания кислорода, и на такое состояние организм реагирует поднятием уровня гемоглобина в крови
5. Применение анаболических стероидов.

Высокий гемоглобин – это менее опасное явление, чем если уровень понижен, так как при низких показателях этого вещества ставится диагноз анемия. Однако стоит отметить, что повышенный гемоглобин все же является поводом для обращения за медицинской помощью, так как может свидетельствовать о наличии серьезной патологии в организме.

Было подмечено, что гемоглобин выше нормы повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, а также нередко приводит к развитию инсультов и инфарктов.

Симптомы и последствия высокого гемоглобина

При высоком гемоглобине, симптомов человек может не испытывать никаких, но при длительном и значительном изменении этого показателя с комплексом сопутствующих заболеваний, у пациента могут быть различные расплывчатые симптомы, которые носят общий характер и не указывают на конкретное заболевание:

• повышенная утомляемость, вялость;
• слабый аппетит;
• сонливость или наоборот проблемы с засыпанием;
• боли в суставах, костях – в ребрах, бедрах;
• повышается артериальное давление;
• головные боли, головокружение;
• зуд кожи, особенно после душа, ванны;
• боли в животе.
• быстрое образование синяков и легкое возникновение кровотечений.

Эти признаки проявляются на внешнем уровне. Но самые опасные процессы происходят внутри организма. Наблюдается загустение кровяной среды, повышение ее вязкости и снижение скорости циркуляции в организме. Из-за этого внутренние органы не получают питания. Самое серьезное последствие – формирование тромбов и бляшек, вызывающих инфаркты и инсульты.

Источник: yandex.ru

Что такое гемоглобин в крови?

Гемоглобином называют белковый дыхательный кровяной пигмент. Главная роль данного вещества заключается в осуществлении транспорта О₂ и углекислоты, а также поддержании нормального кровяного рН.

Содержится данное вещество в эритроцитарных кровяных клетках. Основными составляющими частями гемоглобина являются белковые части-глобины и железосодержащие порфириновые участки — гемы. Fe (железо) в составе гемоглобина находится в 2-х валентных формах.

Способность гемоглобина к активному присоединению и отщеплению молекул кислорода обуславливается именно содержащими Fe молекулами гемма.

Синтезирование гемоглобина осуществляется клетками красного костного мозга (ККМ). Важным условием синтезирования ККМ гемоглобина является поступление в организм необходимого количества белков и Fe (железа).

Разрушение гемоглобиновых молекул осуществляют фагоцитарно-мононуклеарные клетки (наибольшее количество данных клеток содержит селезенка, печень, костный мозг).

Как обозначается гемоглобин в анализе крови?

В анализах крови гемоглобин обозначают как Нb или Нgb.

В среднем, общее количество гемоглобина в крови у женщин колеблется от 120-ти до 140-ка г/л, а у мужчин – от 135-ти до 160-ти.

Причинами повышения значений считаются эритремии, сгущение крови при обезвоживании (так называемое ложное повышение, основанное на гемоконцентрации), проживание в горных районах и чрезмерное употребление табачных изделий.

Пониженные значения могут вызывать различные анемии и острая кровопотеря.

Виды гемоглобина у человека

Данное вещество может быть представлено в виде оксигемоглобинов, метгемоглобинов, карбоксигемоглобинов, карбогемоглобинов, дезоксигемоглобинов и миоглобинов. Также, выделяют фетальные гемоглобины, в норме регистрируемые у плода.

У пациентов с СД (сахарный диабет) может выявляться гликозилированный гемоглобин, относящийся к важнейшим показателям течения сахарного диабета.

Оксигемоглобины

Оксигемоглобином называют физиологическую форму гемоглобина, содержащую 2-х валентную форму железа и отличающуюся высокой способностью связывать кислород. Оксигемоглобин в организме отвечает за активный транспорт кислорода к тканевым и органным структурам.

Больше всего оксигемоглобина содержится в артериальной крови (именно это соединение обуславливает ее алый цвет).

После того, как оксигемоглобин отдает кислород в тканях, он переходит в форму дезоксигемоглобина.

Карбоксигемоглобины

Карбоксигемоглобинами называют соединения гемоглобина и углекислоты. Наибольшее количество данного соединения содержит венозная кровь (этим обуславливается ее темно-вишневый оттенок).

На фоне отравления угарными газами физ.формы Нb могут превращаться в карбогемоглобин. Данная форма Hb не способна транспортировать кислород и крайне медленно распадается, приводя к развитию кислородного голодания в органах и тканях (в связи с этим, угарный газ относится к крайне ядовитым для человека соединениям).

При воздействии на организм различных окислителей (перекись, нитриты и т.д.), гемоглобин может превращаться в патологический метгемоглобин, содержащий 3-х валентное железо и неспособный к полноценному транспортированию молекул кислорода.

Миоглобины

Миоглобин относится к близким по своей структуре к гемоглобину соединениям. Он содержится в мышечных тканях и содержит более четырнадцати процентов от всех кислородных запасов организма.

Больше всего миоглобина содержится в сердечной мышце.

Данное соединение играет важную роль в обеспечении мышечных структур кислородом, необходимому для их полноценной работы. При этом миоглобин способен создавать временный кислородный резерв, который используется организмом в случае снижения содержания оксигемоглобина в крови (сниженная кислородная емкость крови).

Фетальные гемоглобины

Относятся к плодному типу гемоглобина. Он активно вырабатывается с шестой-седьмой недели развития будущего малыша. После десятой недели развития он замещает эмбриональный тип гемоглобина и становится основной формой плодного гемоглобина.

На протяжении последних месяцев беременности и первых недель (иногда месяцев) жизни данная форма гемоглобина заменяется обычным взрослым типом гемоглобина.

В норме фетальные формы у взрослых могут составлять менее одного процента от всех гемоглобинов в организме.

У новорожденных малышей определение уровней данного соединения играет важную роль в определении степени зрелости плода, диагностировании гемолитических анемий у новорожденных и т.д.

У взрослых появление в крови фетального гемоглобина может наблюдаться при лейкозах, тяжелых гипоксиях и т.д.

Для чего нужен гемоглобин?

Данное соединение выполняет следующие функции:

• связывает кислород и транспортирует его к тканевым и органным структурам;
• связывает углекислый газ и утилизирует его из органов и тканей;
• обеспечивает буферную функцию, поддерживая нормальный рН крови;
• обеспечивает кислородный запас в мышцах (за счет миоглобина мышцы способны некоторое время продолжать сокращаться даже в условиях кислородного голодания).

Физиологические изменения Нb

В норме у мужчин Hb несколько выше, чем у женщин.

Также у спортсменов и жителей горных регионов отмечается физиологическое повышение уровня эритроцитов и Hb.

У женщин естественное снижение Hb может отмечаться во время вынашивания ребенка. При этом, данный показатель должен строго контролироваться лечащим врачом. Выраженное снижение показателя (анемия) может стать причиной выкидыша, замирания беременности, привести к гипоксии плода, задержке его внутриутробного развития и т.д.

Слишком высокий уровень гемоглобина при беременности чреват сгущением крови, высокими рисками микротромбообразования, развития тяжелых поздних гестозов (преэклампсии и эклампсии), прерывания беременности, гипоксии плода (за счет тромбообразования в плацентарных сосудах) и т.д.

Падает ли гемоглобин во время месячных?

Содержание гемоглобина в крови после обильных менструаций может несколько снижаться. Однако, гемоглобин при месячных все равно остается в пределах нормы.

Если у пациентки Нb после месячных опустился ниже границы нормы, ей необходимо пройти комплексное обследование у гинеколога.

Частой гинекологической причиной снижения  Hb являются дисфункциональные маточные кровотечения и межцикловые кровомазания.

Хронические необильные кровопотери часто приводят к среднетяжелым и тяжелым анемиям, трудно поддающимся лечению.

Читайте далее: О причинах и последствиях низкого гемоглобина у женщин

Как проверить гемоглобин в домашних условиях?

В домашних условиях уровень гемоглобина не проверяется.

Однако, по некоторым симптомам, можно заподозрить сниженный гемоглобин в крови.

Симптомами сниженных показателей могут служить:

• ощущение постоянной сонливости, мышечной слабости, разбитости, беспричинной усталости;
• желтоватый, землистый или сероватый оттенок кожи;
• шелушения, сухая кожа;
• заеды в уголках губ;
• сухость слизистых;
• сухие и потрескавшиеся губы;
• ломкие ногти;
• алопеция;
• сухие, посеченные и тусклые волосы;
• желание есть мелки, сырые мясные продукты, землю;
• извращенное обоняние (неприятные запахи кажутся приятными);
• мышечные боли и т.д.

Критический уровень гемоглобина в крови у женщин и мужчин

Основная статья: Норма гемоглобина у женщин и мужчин с расшифровкой

Снижение Нb называют анемией. Это состояние чревато такими осложнениями как:

• кислородные голодания в тканевых и органных структурах;
• развитие кардиомиопатий;
• аритмии и экстрасистолии;
• снижение иммунитета;
• нарушение работы центральной нервной системы;
• снижение памяти;
• снижение остроты зрения;
• нарушение менструального цикла;
• появление гормонального дисбаланса;
• снижения полового влечения;
• появление эректильной дисфункции и т.д.

У детей, хроническая анемия может стать причиной отставания в развитии.

Для детей до 5-ти лет, а также для женщин, вынашивающих ребенка, пороговым минимальным значением считается показатель 110 г/л.

Детям от пяти до двенадцати лет – 115-ть. Для детей от двенадцати до пятнадцати лет – 120-ть.

Для пациентов, старше пятнадцати лет:

• 120-ть для женщин;
• 130-ть для мужчин.

У пациентов с анемией, выделяют три степени снижения Hb:

• легкая (от ста десяти до девяноста);
• средняя (от девяноста до семидесяти);
• тяжелая (менее семидесяти).

Читайте далее: О чем говорит повышенный гемоглобин у мужчин, и что надо делать

Как сдавать кровь на гемоглобин, натощак или нет?

Кровь сдают на голодный желудок. За несколько дней до забора крови необходимо исключить прием алкоголя. Перед забором крови не рекомендовано курить.

Также необходимо отметить, что многие лекарственные средства при длительном применении приводят к понижению лабораторных показателей. Сниженный уровень гемоглобина может отмечаться у пациентов, проходящих лечение фенитоином, мепробаматом, хлорпромазином, хинином, хинидином, каптоприлом, прокаинамидом, карбутамидом, тобутамином, нитрофуранами, инсулином, сульфаниламидами, леводопа, циклофосфамидом, меркаптопурином, метотрексатом, винкристином, амфотерицином В, хлорамфениколом, пенициллинами, нестероидными противовоспалительными средствами и т.д.

Как влияет алкоголь на гемоглобин в крови?

Спиртные напитки, при их чрезмерном употреблении, приводят к снижению показателей данного вещества. Выраженное понижение Hb отмечается у пациентов с алкогольным печеночным циррозом.

Единственным спиртным напитком, который может повышать Нb является качественное натуральное красное вино.

При этом, красное вино для повышения уровня гемоглобина должно приниматься в комплексе со специальной диетой (мясные продукты, орехи, сухофрукты и т.д.) и не более пятидесяти миллилитров в день.

А еще: Можно ли пить алкоголь перед сдачей крови на анализ и за сколько дней

Причина изменения уровня гемоглобина в анализах крови

Увеличенный показатель может регистрироваться у пациентов с эритроцитозами, эритремиями,  почечными поликистозами, злокачественным поражением почек, гиперпродукцией андрогенных гормонов, дегидратацией и сгущением крови, физиологическим эритроцитозом у новорожденных, врожденными сердечными пороками и т.д.

Снижение данного показателя отмечается у лиц с анемиями различного генеза (постгеморрагические, железодефицитные, фолиеводефицитные, серповидно-клеточные и т.д.), кровотечениями, хроническими почечными патологиями, сопровождающимися понижением синтезирования эритропоэтинов, печеночными циррозами, эритроцитарным гемолизом, аутоиммунными патологиями, злокачественными новообразованиями, некоторыми инфекциями и т.д.

Как нормализировать значения Hb?

Пациентам с анемиями могут назначаться препараты Fe, фолиевой кислоты, витамина В12, стимуляторы эритропоэза, специальная диета (увеличенное потребление сухофруктов, мяса, шоколада, орехов и т.д.)

При тяжелых анемиях может потребоваться переливание крови.

Пациентам с хроническими постгеморрагическими анемиями следует устранить причину кровотечения (язва, длительные менструации, геморрой, ломкость капилляров и т.д.).

Прочитайте: Высокий гемоглобин у женщин — о чем это говорит и что надо делать?

Источник: medseen.ru

Отклонения от нормы

Снижение гемоглобина в крови диагностируется в несколько раз чаще, чем повышение этого компонента. Любое отклонение от нормы требует назначения дополнительных исследований.

Повышенный Hb

Относится к редкому состоянию, которое чаще является следствием физиологических особенностей организма и некоторых неблагоприятных внешних факторов. Высокие значения иногда связывают с курением и проживанием в мегаполисах, где сильно загрязнен воздух.

Изменение показателя в сторону роста может указывать на развитие патологических состояний:

• сердечно-сосудистые заболевания;
• дыхательная недостаточность;
• нарушение работы желудочно-кишечного тракта;
• опухолевый процесс;
• поликистоз почек;
• дегидратация;
• эритремия.

Специфических признаков высоких показателей этого компонента крови не существует. Обычно человек жалуется на симптомы, характерные для той или иной болезни.

Внимание!

Заболевания редко становятся причиной роста железосодержащего белка в крови.

Пониженный Hb

Снижение концентрации гемоглобина указывает на развитие анемии. Прежде всего признаки малокровия связаны с кислородным голоданием, которое испытывает организм. К ним относятся:

• повышенная слабость;
• быстрое переутомление;
• сонливость;
• головокружение;
• головная боль;
• одышка;
• бледность кожи.

Специалисты выделяют несколько основных причин развития такого патологического состояния:

• диета;
• несбалансированное питание;
• скрытые и открытые кровотечения;
• гемолитическая анемия;
• хронические патологии желудочно-кишечного тракта;
• аутоиммунные заболевания;
• опухоли;
• ожог кожи;
• воспалительные процессы в организме.

Перечисленные состояния провоцируют дефицит железа в крови, что выражается в снижении гемоглобина. Но не всегда понижение белка указывает на серьезное заболевание. Иногда изменение в крови может быть вызвано состоянием после операции, травмы, стрессового перенапряжения. У женщин кратковременное снижение наблюдается при менструации.

Анализы на определение количества гемоглобина в крови

Общий гемоглобин определяют с помощью . Это лабораторное исследование является базовым, его проводят при диагностике практически всех патологий, поэтому часто изменения уровня Hb определяют случайно в ходе диагностических или профилактических мероприятий.

За день до сдачи крови пациенту нужно отказаться от физических нагрузок, курения и приема лекарственных препаратов (с разрешения врача). Забор биологической жидкости проводят утром натощак. Результат обследования будет готов на следующий день. В некоторых лабораториях проводят экспресс-исследование за несколько часов. Когда исследование показывает отклонения от нормы, потребуется повторный забор крови. Для определения гемоглобина в крови во внелабораторных условиях применяют специальный портативный прибор — гемоглобинометр. Устройство позволяет автоматически оценить уровень Hb.

Внимание!

Проверить гемоглобин гликемический можно с помощью биохимического анализа. Этот показатель очень важен при диагностике сахарного диабета.

Как повысить гемоглобин при незначительных его отклонениях

Диета – важная часть восстановления белка. В первую очередь из рациона исключают всю вредную пищу. В меню должно входить больше продуктов, в которых содержится железо:

• красное мясо (печень);
• морская капуста;
• гранат;
• бобы;
• крупы;
• бахчевые;
• фрукты:
• ягоды;
• грибы.

Чтобы железо лучше усваивалось, необходимо больше употреблять цитрусовых (апельсины, лимоны, грейпфруты) и пить зеленый чай. На период лечения следует отказаться от молочных продуктов, т.к. в их составе присутствует кальций, снижающий биодоступность железа. Поднять железосодержащий белок в крови поможет несколько долек горького шоколада. Восстановленный Hb в домашних условиях — заслуга лечебного питания.

Внимание!

При значительном повышении или понижении гемоглобина потребуется прием специальных препаратов. Что делать, расскажет лечащий врач.

Вредные «способности» Hb

Помимо связи с кислородом, гемо белок взаимодействует и с угарным газом (СО). В результате такой реакции происходит его трансформация в прочное соединение – карбоксигемоглобин, который негативно сказывается на физиологических свойствах эритроцитов. Прежде всего переизбыток карбоксигемоглобина грозит развитием следующих последствий:

• гипоксия;
• рвота, тошнота;
• головокружение;
• мигрень;
• острая почечная недостаточность;
• геморрагический шок.

Внимание!

В более тяжелых случаях возможен летальный исход.

Любые нарушения в структурном строении гемоглобина в медицине называют гемоглобинопатиями. Такое состояние часто сопровождается наследственными патологиями крови, например, талассемия, серповидно-клеточная анемия. Если белок вступает в реакцию с глюкозой, образуется гликированный Hb. Такой тип гемоглобина не приносит никакой пользы для организма. Часто указывает на развитие сахарного диабета или на высокий риск возникновения этого заболевания.

Нормальный показатель гемоглобина в крови является залогом здоровья организма, т.к. даже незначительные отклонения от нормы могут повлиять на качество жизни. При изменении уровня белка необходимо скорректировать питание и режим дня, отказаться от вредных привычек. Медикаментозной терапией должен заниматься только лечащий врач.

Основные функции эритроцитов обусловлены наличием в их составе белка хромопротеида —гемоглобина.

Мол. масса гемоглобина человека равна 68 800. Гемоглобин состоит из белковой (глобин) и железосодержа­щей (гем) частей; на одну молекулу глобина приходится 4 молекулы гема.

В крови здорового человека содержание гемоглобина составляет 120- 165 г/л (120-150 г/л у женщин, 130-160 г/л у мужчин). У беременных со­держание гемоглобина может понижаться до 110 г/л.

Основные функции гемоглобина:

транспорт О 2 и СО 2 (дыхательных газов)

связывание токсичных веществ

Гемоглобин человека и различных животных имеет разное строение. Это касается белковой части — глобина, а гем у всех представителей жи­вотного мира имеет одну и ту же структуру.

Гем состоит из молекулы порфирина, в центре которой расположен ионFe 2+ , способный присоеди­нять О 2 . Структура белковой части гемоглобина человека неоднородна,благодаря чему белковая часть разделяется на ряд фракций.

Большая часть гемоглобина взрослого человека (95-98 %) состоит из фракции А (от лат.adultus — взрослый); от 2 до 3 % всего гемоглобина приходится на фрак­цию А 2 ; наконец, в эритроцитах взрослого человека находится так называ­емый фетальный гемоглобин (от лат.foetus- плод), или гемоглобинF,содержание которого в норме редко превышает 1-2 %. Гемоглобины А и А 2 обнаруживают практически во всех эритроцитах, тогда как гемоглобин F присутствует в них не всегда.

Гемоглобин Fсодержится преимущественно у плода. К моменту рожде­ния ребенка на его долю приходится 70 — 90 %. ГемоглобинFимеет боль­шее сродство к О 2 , чем гемоглобин А, что позволяет тканям плода не ис­пытывать гипоксии, несмотря на низкое напряжение кислорода в его кро­ви.

Эта приспособительная реакция объясняется тем, что гемоглобин F труднее вступает в связь с 2,3-дифосфоглицериновой кислотой, которая уменьшает способность гемоглобина переходить в оксигемоглобин, а сле­довательно, и обеспечивать легкую отдачу О 2 тканям.

Кроме так называе­мых нормальных, существуют более 300 аномальных гемоглобинов, встре­чающихся при различных заболеваниях системы крови. Все они отличают­ся друг от друга строением глобина.

Виды гемоглобина в зависимости от состояния гема и глобина:

оксигемоглобин (НbО 2) — присоединивший четыре мо­лекулы О 2 (в артериальной крови -98 %, в венозной -65 %).

дезоксигемоглобин (ННb) — гемоглобин, отдавший кис­лород (в артериальной крови ~2 %, в венозной -35 %). Синонимы: восстановленный , pe­дуцированный .

метгемоглобин (MetHb) — имеет окисленные атомы же­леза (Fe 3+), не присоединяющие О 2 (в норме менее 3 %).

карбгемоглобин (НbСО 2) — присоединяет СО 2 к глоби­ну (находится в венозной крови); Синонимы: карб о гемоглобин .

карбоксигемоглобин (НbСО) — СО имеет сродство к Нbв240 раз выше, чем О 2 , и блокирует присоединение О 2 (например, если в крови Рсо = 0,5 мм рт. ст., то 50 % гемо­глобина будет связано с СО);

В артериальной крови преобладает содержание ННbО 2 , от чего ее цвет приобретает алую окраску. В венозной крови до 35 % всего гемоглобина приходится на ННb.

СО 2 связывается с Нbчерез аминную группу, обра­зуя карбгемоглобин (ННbСО 2), благодаря чему переносится от 10 до 20 % всего транспортируемого кровью СО 2 .

При отравлении угарным газом (СО), чтобы заменить Нb

Globus — шар) — это сложная белковая молекула внутри красных клеток крови – эритроцитов (у человека и позвоночных животных). Гемоглобин составляет примерно 98% массы всех белков эритроцита. За счет своей структуры гемоглобин участвует в переносе кислорода от легких к тканям, и оксида углерода обратно.

Строение гемоглобина
Гемоглобин состоит из двух цепей глобина типа альфа и двух цепей другого типа (бета, гамма или сигма), соединенными с четырьмя молекулами гемма, содержащего железо. Структура гемоглобина записывается буквами греческого алфавита: α2γ2.

Обмен гемоглобина
Гемоглобин образуется эритроцитами в красном костном мозге и циркулирует с клетками в течение всей их жизни – 120 дней. Когда селезенкой удаляются старые клетки, компоненты гемоглобина удаляются из организма или поступают обратно в кровоток, чтобы включиться в новые клетки.

Типы гемоглобина
К нормальным типам гемоглобина относится гемоглобин А или HbA (от adult — взрослый), имеющий структуру α2β2, HbA2 (минорный гемоглобин взрослого, имеющий структуру α2σ2 и фетальный гемоглобин (HbF, α2γ2. Гемоглобин F – гемоглобин плода. Замена на гемоглобин взрослого полностью происходит к 4-6 месяцам (уровень фетального гемоглобина в этом возрасте менее 1%). Эмбриональный гемоглобин образовывается через 2 недели после оплодотворения, в дальнейшем, после образования печени у плода, замещается фетальным гемоглобином.

Аномальных гемоглобинов более 300, их называют по месту открытия.

Функция гемоглобина

Основная функция гемоглобина – доставка кислорода от легких к тканям и углекислого газа обратно.

Формы гемоглобина

• Оксигемоглобин – соединение гемоглобина с кислородом. Оксигемоглобин преобладает в артериальной крови, идущей от легких к тканям. Из-за содержания оксигемоглобина артериальная кровь имеет алый цвет.
• Восстановленный гемоглобин или дезоксигемоглобин (HbH) — гемоглобин, отдавший кислород тканям
• Карбоксигемоглобин – соединение гемоглобина с углекислым газом. Находится в венозной крови и придает ей темный вишневый цвет.

Как же это происходит? Почему в легких гемоглобин забирает, а в тканях отдает кислород?

Эффект Бора

Эффект был описан датским физиологом Христианом Бором http://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Bohr (отцом знаменитого физика Нильса Бора).
Христиан Бор заявил, что при большей кислотности (более низкое значение рН, например, в тканях) гемоглобин будет меньше связываться с кислородом, что позволит его отдать.

В легких, в условиях избытка кислорода, он соединяется с гемоглобином эритроцитов. Эритроциты с током крови доставляют кислород ко всем органам и тканям. В тканях организма с участием поступающего кислорода проходят реакции окисления. В результате этих реакций образуются продукты распада, в том числе, углекислый газ. Углекислый газ из тканей переносится в эритроциты, из-за чего уменьшается сродство к кислороду, кислород выделяется в ткани.

Эффект Бора имеет громадное значение для функционирования организма. Ведь если клетки интенсивно работают, выделяют больше СО2, эритроциты могут снабдить их большим количеством кислорода, не допуская кислородного «голодания». Следовательно, эти клетки могут и дальше работать в высоком темпе.

Какой уровень гемоглобина в норме?

В каждом миллилитре крови содержится около 150 мг гемоглобина! Уровень гемоглобина меняется с возрастом и зависит от пола. Так, у новорожденных гемоглобин значительно выше, чем у взрослых, а у мужчин выше, чем у женщин.

Что еще влияет на уровень гемоглобина?

Некоторые другие состояния также влияют на уровень гемоглобина, например, пребывание на высоте, курение, беременность.

Заболевания, связанные с изменением количества или структуры гемоглобина

• Повышение уровня гемоглобина наблюдается при эритроцитозах, обезвоживании.
• Снижение уровня гемоглобина наблюдается при различных анемиях.
• При отравлении угарным газом образуется карбгемоглобин (не путайте с карбоксигемоглобином!), который не может присоединять кислород.
• Под действием некоторых веществ образуется метгемоглобин.
• Изменение структуры гемоглобина называется гемоглобинопатией. Самые известные и частые заболевания этой группы – серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия, персистенция фетального гемоглобина. См.гемоглобинопатии на сайте Всемирной организации здравоохранения http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs308/ru/index.html

Знаете ли Вы?

Другие статьи раздела

Распространенный возбудитель инфекций дыхательных путей (фарингиты, синуситы, отиты, бронхиты и пневмонии). Анализы на антитела используются для диагностики инфекции…

Mycoplasma pneumoniae — возбудитель пневмонии человека, острых респираторных заболеваний (ОРЗ), заболеваний верхних дыхательных путей (фарингита, бронхита), а также некоторых нереспираторных заболеваний.

Азооспермия (azoospermia) — отсутствие сперматозоидов в эякуляте

Одноклеточные микроорганизмы, некоторые из которых могут вызывать заболевания.

Mycoplasma pneumoniae (микоплазма пневмонии), Chlamydohpila pneumoniae (хламидофила пневмонии, прежнее название Chlamydia pneumoniae)

• 

Гемоглобин входит в состав группы белков гемопротеины , которые сами являются подвидом хромопротеинов и подразделяются на неферментативные белки (гемоглобин, миоглобин) и ферменты (цитохромы, каталаза, пероксидаза). Небелковой частью их является гем – структура, включающая в себя порфириновое кольцо (состоящее из 4 пиррольных колец) и иона Fe 2+ . Железо связывается с порфириновым кольцом двумя координационными и двумя ковалентными связями.

Строение гемоглобина

Строение гемоглобина А

Гемоглобин представляет собой белок, включающий 4 гемсодержащие белковые субъединицы. Между собой протомеры соединяются гидрофобными, ионными, водородными связями, при этом они взаимодействуют не произвольно, а определенным участком – контактной поверхностью. Этот процесс высокоспецифичен, контакт происходит одновременно в десятках точек по принципу комплементарности . Взаимодействие осуществляют разноименно заряженные группы, гидрофобные участки, неровности на поверхности белка.

Белковые субъединицы в нормальном гемоглобине могут быть представлены различными типами полипептидных цепей: α, β, γ, δ, ε, ξ (соответственно, греч. — альфа, бета, гамма, дельта, эпсилон, кси). В состав молекулы гемоглобина входят по две цепи двух разных типов.

Гем соединяется с белковой субъединицей, во-первых, через остаток гистидина координационной связью железа, во-вторых, через гидрофобные связи пиррольных колец и гидрофобных аминокислот. Гем располагается как бы «в кармане» своей цепи и формируется гемсодержащий протомер.

Нормальные формы гемоглобина

Существует несколько нормальных вариантов гемоглобина:

• HbР (primitive ) – примитивный гемоглобин, содержит 2ξ- и 2ε-цепи, встречается в эмбрионе между 7-12 неделями жизни,
• HbF (foetal ) – фетальный гемоглобин, содержит 2α- и 2γ-цепи, появляется через 12 недель внутриутробного развития и является основным после 3 месяцев,
• HbA (adult ) – гемоглобин взрослых, доля составляет 98%, содержит 2α- и 2β-цепи, у плода появляется через 3 месяца жизни и к рождению составляет 80% всего гемоглобина,
• HbA 2 – гемоглобин взрослых, доля составляет 2%, содержит 2α- и 2δ-цепи,
• HbO 2 – оксигемоглобин , образуется при связывании кислорода в легких, в легочных венах его 94-98% от всего количества гемоглобина,
• HbCO 2 – карбогемоглобин, образуется при связывании углекислого газа в тканях, в венозной крови составляет 15-20% от всего количества гемоглобина.

Патологические формы гемоглобина

HbS – гемоглобин серповидно-клеточной анемии .

MetHb – метгемоглобин , форма гемоглобина, включающая трехвалентный ион железа вместо двухвалентного. Такая форма образуется спонтанно, при взаимодействии молекулы O 2 и гемового Fe 2+ , но обычно ферментативных мощностей клетки хватает на его восстановление. При использовании сульфаниламидов, употреблении нитрита натрия и нитратов пищевых продуктов, при недостаточности аскорбиновой кислоты ускоряется переход Fe 2+ в Fe 3+ . Образующийся metHb не способен связывать кислород и возникает гипоксия тканей. Для восстановления Fe 3+ в Fe 2+ в клинике используют аскорбиновую кислоту и метиленовую синь.

Hb-CO – карбоксигемоглобин, образуется при наличии СО (угарный газ) во вдыхаемом воздухе. Он постоянно присутствует в крови в малых концентрациях, но его доля может колебаться от условий и образа жизни.

Именно он является основной составляющей эритроцитов и придает им характерный красный цвет. Это один из важнейших компонентов крови, так как основной функцией гемоглобина является перенос кислорода из альвеол легких к клеткам всего организма, а также углекислого газа в обратном направлении (к легким).

В одном эритроците содержится приблизительно 400 000 000 молекул гемоглобина.

Формула молекулы гемоглобина — С 2954 Н 4516 N 780 O 806 S 12 Fe 4.

Молекулярная масса гемоглобина — 66 800 г/моль (66,8 кДа).

Строение гемоглобина

Строение гемоглобина в эритроците человека

Строение молекулы гемоглобина простое — в ее состав входит всего 2 компонента:

1. Глобин

Гем

Гем — это природный пигмент, в состав которого входит соединение порфирина с железом. Общая доля гема в структуре гемоглобина составляет всего 4%. Железо, входящее в гем гемоглобина, имеет валентность Fe2+.

Строение гема: молекула порфирина и Fe2+

Общая формула гема — C 34 H 32 O 4 N 4.

Молекулярная масса гема — 616,5 г/моль.

Наличие в крови сильных окислителей (свободных радикалов) приводит к окислению двухвалентного железа до трехвалентного (Fe3+). Гем в этом случае превращается в гематин, а сам гемоглобин в метгемоглобин. Только двухвалентное железо способно присоединять кислород и транспортировать его от альвеол легких до тканей организма, поэтому окисление железа в составе гема и образование метгемоглобина очень негативно сказывается на способности эритроцитов транспортировать кислород, что приводит к гипоксии.

Антиоксиданты (витамины С, А, Е, селен и др.) препятствуют образованию метгемоглобина за счет инактивации свободных радикалов. А вот уже образовавшийся гематин перевести обратно в гем могут только специальные ферменты — НАДН- и НАДФН-метгемоглобинредуктаза. Именно эти ферменты восстанавливают Fe3+ в составе метгемоглобина до Fe2+ гемоглобина.

Глобин

Глобин — это альбуминовый белок, который составляет 96% массы гемоглобина и состоит из 4 цепей — 2 α и 2 β .

Строение белка глобина — альфа- и бета-цепи

Каждая альфа-цепь глобина состоит из 141 аминокислоты, бета-цепь — из 146 аминокислот. Всего в молекуле гемоглобина присутствует 574 аминокислотных остатка.

Глобин человека, в отличие от глобина животных не содержит в своем составе аминокислот лейцин и цистин.

Молекулярный вес глобина составляет 64 400 г/моль (64,4 кДа).

Альфа- и бета-цепи глобина образуют 4 гидрофобным кармана, в которых располагается 4 гема. Именно гидрофобный карман белка глобина позволяет железу гема присоединять кислород не окисляясь, т.е. без перехода в Fe3+. Особое значение в формировании гидрофобного кармана играют 3 аминокислотных остатка: проксимальный гистидин, дистальный гистидин и валин.

Источник: tvoipochki.ru