Строение гемоглобина
Гемоглобин является сложным белком, входящим в состав эритроцитов. Его молекулы состоят из небелковой части гема и белка глобина. Гем представляет собой порфириновое кольцо, которое ковалентно связано с атомом двухвалентного железа. Именно гем придаёт красную окраску молекулам гемоглобина. Глобин состоит из четырех спиральных цепей: α1, α2, β1, β2, которые принимают определенную конфигурацию с образованием гидрофобных карманов. В каждом таком кармане находится гем, связывающий молекулы кислорода или углекислого газа.
Типы гемоглобина
Во время внутриутробного развития плод испытывает повышенную потребность в кислороде. До 12-й недели у эмбриона определяется эмбриональный тип гемоглобина (Gover 1, Gover 2). По прошествии данного периода эмбриональный тип замещается на фетальный (HbF). Его содержание в крови плода составляет 70-90 % от общего количества гемоглобина. После рождения фетальный гемоглобин в течение первого месяца жизни постепенно разрушается и заменяется на молекулы взрослого типа (HbA). Установлено, что НbF имеет более высокое сродство к кислороду по сравнению с HbA, благодаря чему относительно небольшой объем крови плода способен обеспечить потребности организма. Но фетальный гемоглобин обладает меньшей устойчивостью: продолжительность жизни эритроцитов, содержащих HbF, составляет примерно 80 дней против 120 дней для эритроцитов с HbA. Выявлены также структурные отличия для данных типов гемоглобина: вместо β-цепей белка HbF содержит γ -цепи. В крови взрослого человека чаще всего выявляется до 1% фетального гемоглобина, допустимые границы нормы составляют 7%.Также выделяют патологические типы гемоглобина, характеризующиеся нарушением его структуры, например при талассемии или серповидно-клеточной анемии.
Формы гемоглобина
Как уже отмечалось выше, одной их самых важных функцией гемоглобина является транспортная. Молекулы способны обратимо связываться с кислородом и углекислым газом. В случае связывания гемоглобина с кислородом его называют оксигемоглобин (HbO2), при связывании с углекислым газом – карбгемоглобин (HbCO2).Молекулы Hb достаточно чувствительны и к патологическим воздействиям. Так, сильные окислители превращают двухвалентное железо в трехвалентное, в результате чего гемоглобин теряет способность транспортировки газов и называется метгемоглобин (HbOH). При связывании с угарным газом образуется карбоксигемоглобин (HbCO). Только под большим парциальным давлением кислорода, например, в барокамере, есть вероятность вытеснить молекулы угарного газа из мест из связывания с гемом.
Ещё одним вариантом изменения структуры гемоглобина является присоединение к ним молекул глюкозы. В данном случае гемоглобин называется гликированным (HbA1c). В норме его содержание в крови не должно превышать 6%. У людей с сахарным диабетом показатель HbA1c используется для оценки приверженности пациента к лечению, так как косвенно отражает уровень глюкозы в крови на протяжении последних 3-4 месяцев.
Норма гемоглобина в крови
Уровень гемоглобина в крови зависит от пола, возраста, физиологического состояния организма, воздействия факторов окружающей среды.Так, для мужчин референсные значения соответствуют диапазону 130-160 г/л, для женщин – 120-140 г/л. Более низкие цифры гемоглобина у женщин связаны с ежемесячной кровопотерей при менструации. У мужчин гормон тестостерон способствует эритропоэзу и синтезу гемоглобина.
У детей при рождении отмечаются достаточно высокие цифры гемоглобина - 140-220 г/л. Далее его уровень постепенно уменьшается. До 6-ти летнего возраста нижняя граница нормы гемоглобина составляет 110 г/л, старше 6-ти лет -120 г/л.
Низкий гемоглобин в крови: причины
Состояния, сопровождающиеся снижением уровня гемоглобина, называются анемией. Выделяют следующие причины развития анемий:- дефицит факторов, необходимых для синтеза гемоглобина (железо, фолиевая кислота, витамин В12);
- потеря крови в результате травмы, операции или же скрытые кровотечения из язв желудка, опухолевых очагов, десен и т.д.;
- гемолиз эритроцитов;
- наследственные анемии (Фанкони, Блекфена-Даймонда);
- воспалительные заболевания кишечника (целиакия, болезнь Крона, НЯК), при которых нарушается всасывания веществ, необходимых для образования гемоглобина;
- хронические заболевания почек (ХПН, поликистоз почек, гидронефроз), приводящие к нарушению синтеза эритропоэтина;
- тяжёлые инфекции и интоксикации, сепсис;
- гипергидратация (обильный питьевой режим, состояние после инфузий);
- беременность и период менструации.
Высокий гемоглобин в крови: причины
Как правило, высокий уровень гемоглобина наблюдается при повышении количества эритроцитов в крови. Данное состояние называется эритроцитозом или эритремией. Основными причинами высокого уровня гемоглобина являются:- пролиферативные заболевания, при которых в кровь попадают незрелые клетки опухолевого клона (истинная полицитемия или болезнь Вакеза);
- обезвоживание (интоксикации, рвота, диарея, перегревание);
- сердечно-легочная недостаточность, пороки сердца;
- адаптация организма к низкому парциальному давлению кислорода в атмосферном воздухе (занятие альпинизмом, проживание в горной местности);
- курение.
Анализ крови на гемоглобин
Как правило, определение уровня гемоглобина в крови проводится в составе общего анализа крови. Чаще всего для исследования используется капиллярная кровь. Анализ необходимо сдавать натощак, от последнего приёма пищи должно пройти не менее 10-12 часов. В течение 2-3 дней до исследования рекомендуется исключить из рациона жирную, соленую, копченую пищу, алкоголь. За 2-3 часа до манипуляции следует отказаться от курения.Таким образом, гемоглобин – основа нашего здоровья и проходить мимо изменений данного показателя не стоит. Необходимо незамедлительно обратиться к лечащему врачу, чтобы установить точную причину.