Гемоглобин

Гемоглобин (hb — обозначение) представляет из себя хромопротеин, сложный белок эритроцитов, имеющий в составе молекулу железа и обеспечивающий транспортировку кислорода ко всем органам. Он входит в состав эритроцитов и выполняет важнейшие функции в нашем организме, его отклонения от нормы вызывают хронические заболевания и нарушения в состоянии здоровья. Рассмотрим, что такое hgb в анализе крови, виды и строение гемоглобина, для чего он нужен и за что он отвечает.

Виды гемоглобина разделяются на физиологические и патологические.

Физиологические типы гемоглобина

• Эмбриональный (HbE). Первичная структура гемоглобина, синтезируется у плода уже на первой неделе эмбрионального развития, до 6-7 недели.
• Фетальный гемоглобин (HbF). Начинает выявляться в крови с 6-7 недели беременности, с первого месяца жизни последовательно замещается на взрослый гемоглобин, к трем годам полностью исчезая. Отличием от взрослого является состав цепей и структура белка, а также меньшая стойкость к колебаниям кислотно-основного состояния крови и температуры.
• Взрослый (HbA). HbA1 определяется в значительном количестве (до 98%) у всех взрослых людей, остальное количество составляет HbA2 и A3. Состоит из двух полипептидных цепей альфа и двух цепей бета. Обладает стойкостью к изменениям температуры и pH.
• Гликированный гемоглобин (HbA1c), гликемический гемоглобин. Показатель в биохимии, отражающий средние содержания глюкозы в крови за определенный период времени (около трех месяцев). Он образуется при постоянном повышении сахара в крови, такое состояние активизирует связывание гемоглобина с глюкозой. Используется для оценки качества гипогликемической терапии и соблюдения правил приема лекарственных препаратов пациентом. При высоком уровне такого гемоглобина наблюдается повышенный риск развития осложнений.
• Оксигемоглобин (HbO2). Образуется при соединении гемоглобина с молекулой кислорода, в легочных альвеолах. За счет него кровь приобретает ярко-алый цвет и называется артериальной.
• Восстановленный гемоглобин, дезоксигемоглобин (Hb). Гемоглобин, отдавший кислород тканям.
• Карбоксигемоглобин (HbCO2). Гемоглобин, содержащий молекулы углекислого газа. Придает крови темно-красную окраску, такая кровь называется венозной.

Патологические типы гемоглобина

• Карбгемоглобин (HbCO). Соединение, образующееся в результате воздействия угарного газа. Оно очень опасно, блокирует связывание гемоглобина с кислородом и процесс газообмена.
• Метгемоглобин (HbMet). Появляется при отравлении веществами, сильными окислителями. Они превращают находящееся в геме двухвалентное железо в трехвалентное, что также препятствует связыванию с кислородом и нормальному функционированию крови.
• Нитрозогемоглобин, нитрозилгемоглобин.

Функции

Гемоглобин в крови выполняет следующие функции:

1. Основной функцией гемоглобина является транспортировка кислорода, осуществление газообмена и дыхания тканей. В силу своего строения этот белок имеет способность связываться с молекулой кислорода, в легочных капиллярах парциальное давление O2 повышается, что способствует связыванию. Эритроциты следуют в органы и ткани, где в тканевых капиллярах при понижении парциального давления происходит отдача кислорода клеткам. Восстановленный гемоглобин, в свою очередь, забирает углекислый газ, который с кровью переносится обратно в легкие и выводится из организма с дыханием.
2. Буферная функция заключается в поддержании нормального кислотно-основного состояния (кислотно-щелочного баланса) крови. Гемоглобиновая буферная система является самой сильной из всех буферных систем, она регулирует pH крови за счет функции транспортировки кислорода и CO2. При связывании с кислородом, Hb становится сильной кислотой, при отдаче – слабой органической.

Строение гемоглобина

Гемоглобин имеет сложное строение, состоит из 4 субъединиц-мономеров.

В состав Hb входит белковая молекула глобина и молекула гема (порфириновое кольцо с двухвалентным ионом железа). В центре молекулы гема располагается железо, которое связано с четырьмя пиррольными кольцами. Гем соединяется с аминокислотами глобина за счет гидрофобных связей.

Также существует координационная связь, за счет которой к железу присоединяется молекула кислорода, образуя карбоксигемоглобин.

Формула гемоглобина

С2954 Н4516 N780 O806 S12 Fe4.

Он имеет четвертичную структуру, а также четыре центра связывания с кислородом.

Метаболизм. Биосинтез гемоглобина происходит в костном мозге, незначительное количество – в печени. В нем принимают участие цитоплазма и митохондрии. Синтезируются по отдельности гем (из глицина, янтарной кислоты и железа) и глобин, затем объединяясь в четвертичную структуру белка.

Катаболизм. Распад гемоглобина происходит в печени и селезенке, в фагоцитах, и начинается с превращения двухвалентного железа в трехвалентное, которое в результате распадается с выделением пигмента зеленого цвета (биливердина).

Он восстанавливается в билирубин и поступает в печень.

Определение гемоглобина в крови проводится общеклиническим исследованием крови, это обязательное первичное исследование, оно измеряет общее количество гемоглобина. Для этого забирается венозная, или капиллярная кровь, измерение проводится на автоматическом анализаторе с точными показателями. Из старых методов выделяют метод Сали, основанный на превращении hb в хлорид гематина при разведении хлористоводородной кислотой.

Также существуют рутинные методы определения, такие как колориметрические, простые и доступные в использовании. На данный момент в лабораторную практику внедрено новейшее спектрофотометрическое оборудование для измерения отдельных фракций гемоглобина, оно дает возможность измерить карбгемоглобин и метгемоглобин в крови.

Измерение гликемического гемоглобина проводится биохимическим методом, у пациентов с сахарным диабетом, которым проводится гипогликемическая терапия.

Нормы гемоглобина в крови

Нормы находятся в непосредственной зависимости от половой принадлежности и возрастных характеристик. Значения у мужчин выше, чем у женщин. У новорожденных возможно физиологическое повышение показателя.

Гемоглобин измеряется в г/л.

Альтернативные единицы измерения: г/дл.

Формула пересчета: г/дл = г/л х 0,1

Любые отклонения от нормы являются значимыми. Но не стоит забывать о физиологических причинах, вызывающих отклонение.

Диагностические значения гемоглобина выражаются в регистрации отклонений от нормы, на основании которых назначают дополнительное обследование и выявляют заболевания.

Низкий гемоглобин

Понижение значения наблюдается при анемии, а также при гипергидратации и онкологических процессах в организме. В случае регистрируемого низкого значения следует пройти дополнительные обследования.

Анемия представляет собой клинико-гематологический синдром, характеризующийся понижением эритроцитов и концентрации гемоглобина.

Сопровождается бледностью кожных покровов, хронической усталостью, слабостью, головокружением, тахикардией, головной болью и затруднением концентрации внимания.

По этиологии выделяют различные типы анемий:

• связанные с нарушением синтеза и нормальной продукции эритроцитов – недостаток железа, фолиевой кислоты, цианокобаламина, заболевания костного мозга;
• возникающие из-за повышенной потери эритроцитов — острые и хронические кровопотери;
• связанные с повышенным распадом эритроцитов — гемолитическая анемия, гемоглобинопатии.

Для диагностики вида анемии нужно сдать дополнительные лабораторные анализы, и только в комплексе с ними квалифицированный специалист поставит диагноз и назначит рациональную схему лечения.

Пониженный гемоглобин при онкологии регистрируется у большинства раковых больных. В данной ситуации наблюдается воздействие различных факторов: хронические кровотечения, нарушения работы ЖКТ, стойкая интоксикация организма, недостаток витаминов, метастазирование, побочное влияние химиотерапии.

Высокий гемоглобин

Такое состояние называют гипергемоглобинемией.

Гипергемоглобинемия наблюдается при следующих состояниях:

• Дегидратация, обезвоживание организма (ожоги, неукротимая диарея и рвота, интоксикация, лихорадка, перитонит);
• Эритремия – злокачественное миелопролиферативное заболевание крови, характеризующееся эритроцитозом (избыточным количеством эритроцитов);
• При некоторых заболеваниях дыхательной, сердечно-сосудистой системы, почек, при заболеваниях, сопровождающихся повышенной вязкостью крови;
• Физиологические причины (такие профессии, как пилот, профессиональные занятия спортом, жители высокогорья, первые дни после рождения).

Также существует отдельная группа нарушений синтеза гема – порфирии («гемоглобинозависимость»).

Это группа наследственных заболеваний, при которых в крови накапливаются промежуточные продукты порфиринового обмена, гем не синтезируется, а порфирины при взаимодействии со светом повреждают кожу. Сопровождается болями в животе, периферической нейропатией, шрамами, эрозиями и язвами на коже, нарушениями психики и характерными изменениями мочи (она окрашивается в оттенок от розоватого до бурого). Выделяют наследственную и приобретенную формы порфирии.

Стойкое отклонение гемоглобина от нормы в анализе крови нельзя игнорировать, так как оно может быть показателем нарушения работы каких-либо органов, хронических заболеваний и прочих патологий. При таком состоянии необходимо срочно проконсультироваться со специалистом.