Функции гемоглобина в крови

Гемоглобин (от др.-греч. Гемо — кровь и лат. globus — шар) – это сложная белковая молекула внутри красных клеток крови – эритроцитов (у человека и позвоночных животных). Гемоглобин составляет примерно 98% массы всех белков эритроцита.

Гемоглобин (от др.-греч. Гемо — кровь и лат. 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.

Тип гемоглобина	Процент содержания у взрослого человека
HbA – взрослый гемоглобин	98%
HbA2 – взрослый гемоглобин минорный	Около 2%
HbFi – фетальный гемоглобин	0,5-1%
Эмбриональный гемоглобин	нет
HbA1C – гликированный гемоглобин

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?

• У беспозвоночных животных гемоглобин растворен в плазме крови.
• В сутки из легких в ткани переносится около 600 литров кислорода!
• Красный цвет крови придает гемоглобин, входящий в состав эритроцитов. У некоторых червей вместо гемоглобина хлорокруорин и кровь зеленая. А у каракатиц, скорпионов и пауков голубая, так как вместо гемоглобина – содержащий медь гемоцианин.

Гемоглобин – это особый железо-содержащий белок крови сложной структуры, выполняющий в организме крайне важную функцию – газообмен и поддержание за счет этого стабильного обмена веществ.

Гемоглобин – своего рода посредник между тканями и легкими в обмене кислородом и углекислым газом. Для полноценного функционирования организма количество гемоглобина должно стабильным, с размахом колебаний (с учетом возраста и пола).

Увеличение количества гемоглобина, равно как и его уменьшение, приводит к расстройствам обмена веществ, к возникновению заболеваний и патологий.

Функции белка

В составе гемоглобина находится два составных элемента:

• белок глобин, являющийся основой для гемоглобина,
• железо в форме гемма, прикрепленное к определенным зонам белка.

Только в таком виде гемоглобин способен переносить в ткани кислород в виде оксигемоглобина, и уносить от них углекислоту в виде карбоксигемоглобина. Это окрашенные пигменты, оксигемоглобин имеет ярко-алый цвет, а карбоксигемоглобин – вишневый. Этим и обусловлена разница в окраске артериальной венозной крови, артериальная богата кислородом, венозная – углекислотой.

Обмен газов осуществляется в организме непрерывно, даже малейшее нарушение в системе дыхания или обмена газов немедленно приводит к сбоям в работе всего организма и развитию гипоксии (недостатка кислорода).

Гемоглобин находится внутри эритроцитов (красных кровяных телец), находящихся в крови в строго определенных количествах. При снижении количества эритроцитов закономерно снижается и количество гемоглобина в них.

За поддержание стабильного количества эритроцитов в организме человека отвечает костный мозг, где они образуются, а также селезенка и печень, где отжившие эритроциты разрушаются, а гемоглобин из них утилизируется.

Анализ крови на гемоглобин

Исследование гемоглобина проводят при общем анализе крови, параллельно изучая количество эритроцитов и их качественные характеристики.

Уровень гемоглобина сам по себе не дает возможности поставить диагноз, но является важной характеристикой нездоровья в организме, и оценивается врачом в сочетании с другими изменениями крови и клиническими симптомами.

Нормы

Количество гемоглобина неразрывно связано с количеством эритроцитов, поэтому, нормы эритроцитов составляют:

• для мужчин 4.5-5.5*10 12 /литр,
• для женщин – 3.7-4.6*10 12 /литр.

Количество гемоглобина составляет:

• у мужчин 125-145 г/л,
• у женщин 115-135 г/л.

Также существуют особые показатели, отражающие содержание гемоглобина в организме, необходимое для нормальной жизнедеятельности – цветовой показатель, то есть степень насыщенности эритроцитов гемоглобином, он составляет в норме 0.8-1.1 единиц. Также определяется и степень насыщения каждого эритроцита гемоглобином – в среднем это составляет 28-32 пикограмма.

Гемоглобин у детей

У взрослых в крови циркулирует только взрослая форма гемоглобина. У плода и новорожденных детей из-за особенностей кровообращения существует и особая форма гемоглобина – фетальная. После рождения ребенка она быстро разрушается и замещается на нормальный, взрослый гемоглобин. В норме фетального гемоглобина допускается в крови не более 0.5-1%.

Средняя продолжительность жизни эритроцита – около 120 суток, если жизнеспособность эритроцита уменьшается, это приводит к развитию различных аномалий в виде гемолитических анемий.

Нарушения в структуре гемоглобина

Гемоглобин в результате врожденных или приобретенных аномалий может приобретать неправильные формы или структуру, что отражается на способности эритроцита переносить кислород. Возникают такие нарушения как:

• аномальные гемоглобины (известно около 300 форм, одна из самых известных гемоглобин при талассемии),
• при отравлении угарным газом образуется карбогемоглобин, стойкое соединение, не способное переносить кислород,
• при отравлении многими ядами образуется метгемоглобин, также не способный переносить кислород.
• при избытке глюкозы крови при сахарном диабете формируется гликированный гемоглобин, также не способный полностью выполнять свои функции.

Могут быть и количественные нарушения:

• увеличение количества гемоглобина и эритроцитов при эритроцитозах и обезвоживании (сгущение крови),
• снижение гемоглобина при различных видах анемии.

Повышение гемоглобина

В норме уровень гемоглобина повышен у спортсменов и альпинистов, летчиков и людей, длительно пребывающих на свежем воздухе. У жителей гор тоже физиологически повышен гемоглобин.

При патологии гемоглобин повышается:

• при эритроцитозе, патологическом увеличении количества эритроцитов при онкологии,
• при патологическом сгущении крови при обезвоживании и увеличении вязкости,
• при пороках сердца,
• при ожогах,
• при развитии легочно-сердечной недостаточности,
• при кишечной непроходимости.

Снижение гемоглобина

Физиологическое снижение гемоглобина может возникать во время беременности за счет увеличения объема циркулирующей крови и разведения крови плазмой.

Обычно патологическое понижение количества гемоглобина называют анемией. Она может возникать:

• вследствие острой кровопотери при кровотечениях,
• в результате хронических микрокровотечений и потерь крови при геморрое, кишечных, маточных, десневых кровотечениях.
• при переливании плазмы, вливании большого количества жидкостей,
• при повышенном разрушении эритроцитов вследствие гемолиза,
• при дефиците железа, фолиевой кислоты, витамина В12,
• при хронической патологии организма,
• при поражении костного мозга с угнетением его функций.

О том, как правильно питаться для того, чтобы поднять гемоглобин – в нашей отдельной статье.

Прогноз

Любое патологическое изменение количества гемоглобина, как его повышение, так и понижение, требует консультации врача и всестороннего обследования.

Необходимо проведение адекватной терапии, особенно при анемиях. В среднем, при правильном лечении уровень гемоглобина при анемии повышается на 1-2 единицы в неделю.

Что такое гемоглобин? – это комплексный белок крови. Он находится в составе эритроцитов и формируется из железа и белка. Отсюда и его название. В переводе железо – “гема”, а белок – “глобин”. Именно благодаря иону железа кровь приобретает свой цвет. Бытует мнение, что чем ярче и насыщеннее цвет крови, тем лучший показатель гемоглобина в крови. Он транспортирует кислород с легких к остальным клеткам в организме, а также выполняет функцию выведения углекислого газа с тканей к легким. Чем больше количество гемоглобина, тем лучше клетки организма получают кислород и быстрее работают.

Когда гемоглобина недостаточно, ухудшается транспортировка кислорода по организму. Тогда в клетках нарушается обмен и ухудшаются их функции.

Норма гемоглобина

Проверка показателей – важный этап диагностики состояния организма. В результате одного лишь анализа крови нельзя поставить какой-либо диагноз, но своевременное определение количества гемоглобина в крови может указать на явные нарушения в функциях организма и на необходимость лечения.

Норма для мужчин и женщин разных возрастов отличается. Другая у беременных. Для девочек и мальчиков возрастом до 12 норма одна. Представляем ниже шкалу нормы гемоглобина для грудничков, детей, женщин и мужчин разного возраста.

Нормальный уровень у детей:

• от одного месяца: от 100-200;
• от одного до двух месяцев : от 100-180;
• от двух до шести месяцев: от 105-140;
• от шести месяцев до двух лет: от 105-135;
• от двух до шести лет: от 115-135;
• от шести до двенадцати лет: от 115-155.

• от двенадцати до восемнадцати лет: от 120-160;
• от восемнадцати до шестидесяти лет: от 120-150;
• после шестидесяти лет: от 117-138.

• у беременных норма может опускаться до 110.

• от двенадцати до восемнадцати лет: от 130-160;
• от восемнадцати до шестидесяти лет: от 136-177;
• после шестидесяти лет: от 124-149.

Низкий гемоглобин

Это состояние называется анемией (малокровием). Оно характеризуется резким снижением полноценных эритроцитов. Если гемоглобин низкий – клетки и ткани начинают страдать от недостатка кислорода.

Причины

• Существенные потери крови. Среди них бывают явные и скрытые. К потерям крови явным относят менструации, кровотечения во время геморроя, также потери крови при травмах или операциях. Скрытые потери крови могут быть во время заболеваний ЖКТ.
• Нехватка витаминов С и В12.
• Перенесенные инфекционные болезни или аутоиммунные. Такие болезни повреждают эритроциты, сокращая время их жизни. Дизентерии, сальмонеллезы, гепатиты, пневмонии, пиелонефриты, туберкулезы – все эти заболевания повреждают эритроциты.
• Гельминты. Они высасывают огромное количество В12, ответственного за усваиваемость железа.
• Несбалансированное питание. В питании отсутствуют продукты, содержащие фолиевую кислоту, белок, витамины группы В.
• Вынашивание ребенка и кормление. В эти периоды организм женщины расходует слишком много железа.
• Не усваивается железо. Такое бывает при гастрите, когда тоньше становится слизистая желудка, во время дисбактериоза, после перенесенных операционных вмешательств в ЖКТ.
• Недоброкачественные заболевания крови.
• Рак ЖКТ.
• Патологии крови.
• Заболевания костного мозга.
• Сеансы химиотерапии.
• Отказы почек.
• Стрессы.
• Диеты.
• Нарушения работы печени.

Симптомы

О пониженном гемоглобине можно узнать не только по анализу крови. Практически всегда это от недостатка железа.

О низком гемоглобине могут говорить некоторые симптомы:

• низкое давление;
• нехватка энергии, вялость;
• ускоренное сердцебиение;
• головные боли;
• ломкость ногтей, пятнистость, слоение;
• выпадение волос;
• становится сухой кожа;
• странные вкусовые пристрастия (например, чаще всего таким людям нравятся запахи бензина, краски, лака, растворителя);
• кожа становится бледной;
• изменения цвета языка – он становится красноватым и болезненным на вид;
• небольшое повышение температуры тела.

Лечение

Лечение всегда исходит от причин возникновения отклонений. Если нарушение вызвал гастрит – лечить нужно его, если причиной послужило кровотечение – решить эту проблему.

Помимо локального лечения назначают пить препарат железа, назначить который может только врач. Препарат железа вписывают в умеренной дозировке, поскольку повышенная его норма может вызвать обратный эффект – непереносимость организма. Суточная норма железа в среднем для взрослого составляет 300 мг. Вначале лечения врачи дают максимальную дозировку, потом после нормализации уровня гемоглобина дозу препарата уменьшают в два или три раза.

Когда уровень нормализируется, лечение нужно продолжать еще два или четыре месяца.

После завершения курса лечения непременно следует два или три раза в год делать профилактику. На этом этапе выписывают принимать около 40-60 мг препарата железа в сутки. Увеличение гемоглобина будет наблюдаться только спустя месяц после приема лекарств.

Когда пониженный гемоглобин связан с недостатком витамина В12 – назначаются уколы витамина дозировкой 300-500 мкг в сутки. Когда гемоглобин нормализуется, что зачастую происходит на четвертой или шестой неделе, дозировка снижается, и лечение препаратом также продолжается где-то два или три месяца.

Повысить уровень поможет специальная диета. Список продуктов, повышающих гемоглобин:

• мясные продукты
• печенка
• языки
• мясо говядины
• желтки яиц
• гречневая каша
• горох
• чечевица
• помидоры
• все виды лука
• тыквы
• картошка
• яблоко
• гранаты
• груши
• абрикосы
• ягоды черной смородины
• ягоды клюквы
• орехи
• все виды сухофруктов
• грибы сухие
• икра лососевая
• шоколад темный
• зеленый чай (способствует усваиванию железа)

Видео: Низкий гемоглобин – Школа доктора Комаровского

Повышенный гемоглобин

Слишком высокий уровень говорит о переизбытке эритроцитов. Есть такой диагноз – эритроцитоз. Это нарушает циркуляцию крови, ее свертываемость и приводит к ухудшению здоровья.

Естественные причины

Нормальным повышение гемоглобина будет для людей, живущих в горах, где воздух содержит меньше кислорода. Тогда избыток нельзя назвать отклонением. Так организм приживается к внешней среде.

Гемоглобин может естественно повышаться у спортсменов. Их организм больше нуждается в кислороде и поэтому организм таким образом реагирует на постоянные физические нагрузки.

Патологические причины

Увеличение нормы эритроцитов у человека или увеличение их размера – это основная причина избытка гемоглобина в организме. Помимо этого, повышаться он может в следующих случаях:

• врожденная болезнь сердца;
• фиброз легких;
• сердечная и сосудистая недостаточность;
• кишечная непроходимость;
• онко-заболевания.

Симптомы

• густая кровь;
• высокое давление;
• краснота кожи;
• нарушение сна;
• слабость, усталость.

Лечение

Лечить повышенный гемоглобин можно с помощи диеты, ограничив употребление белка животного происхождения. Они содержат железо, которое легко усваивается. Изменив свою диету, выбирая продукты с меньшим количеством железа, гемоглобин можно привести в норму.

Для лечения выписывают препараты, которые способствуют разжижению крови.

В лечении высокого гемоглобина помогает эритрофорез. Эта процедура уменьшает количество эритроцитов, понижает гемоглобин.

В лечении важно учитывать причину, вызвавшую заболевание, и лечить сперва ее. Диета может понизить уровень, но не устранит проблему навсегда.

Нормальный уровень гемоглобина очень важен для нормального функционирования организма. Старайтесь питаться правильно и сбалансированно, чтобы держать его уровень в норме. Надеемся, что наша статья поможет вам сохранить здоровье и прекрасное самочувствие на долгие годы. Желаем крепкого здоровья вам и вашим близким!