Гемоглобин и нарушения обмена

1. Гемоглобинопатии –наследственные изменения структуры какой-либо цепи нормального гемоглобина вследствие точечных мутаций генов. Известно около 300 вариантов HbA, имеющих в первичной структуре α- или β-цепи незначительные изменения. Некоторые из них практически не влияют на функции белка и здоровье человека, другие – вызывают значительные нарушения функции HbA и развитие заболеваний различной степени тяжести.

В аномальных гемоглобинах изменения могут затрагивать аминокислоты:

· находящиеся на поверхности белка;

· участвующие в формировании активного центра;

· аминокислоты, замена которых нарушает трехмерную конформацию молекулы;

· аминокислоты, замена которых изменяет четвертичную структуру белка и его регуляторные свойства.

Аномальные гемоглобины отличаются от HbA по первичной структуре, форме, величине заряда. При этом изменяются такие свойства как сродство к кислороду, растворимость, устойчивость к денатурации и др.

Примеры.

1. Серповидноклеточная анемия. Наследственное заболевание, связанное с заменой глутаминовой кислоты в 6-м положении (с N-конца) на валин в β-цепях молекулы гемоглобина S. Растворимость дезоксигемоглобина S значительно снижена. Его молекулы начинают «слипаться», образуя волокнистый осадок, который деформирует эритроцит, придавая ему форму серпа (полумесяца). Такие эритроциты плохо проходят через капилляры тканей, закупоривают сосуды и создают локальную гипоксию. Они быстро разрушаются и возникает гемолитическая анемия. Дети, гомозиготные по мутантному гену, часто умирают в раннем возрасте. Болезнь распространена в странах Южной Америки, Африки и Юго-Восточной Азии.

2. Гемоглобин М – в результате мутации в гене происходит замена в α- или β-цепи гистидина (в 7-м или 8-м положении) на тирозин. В результате этого Fe2+ окисляется в Fe3+ и образуется метгемоглобин, не способный связывать кислород. Развивается цианоз и гипоксия тканей.

2. Талассемии – наследственные заболевания, связанные с нарушением синтеза α- или β-цепей.

β-талассемии развиваются в результате снижения синтеза β-цепей. Проявляется после рождения, при этом в крови наряду с НbА появляется до 15 % НbА2 и 15-60 % HbF. Болезнь характеризуется гиперплазией и разрушением костного мозга, поражением печени, селезенки и сопровождается гемолитической анемией.

α-талассемии возникают при нарушении синтеза α-цепей. При полном отсутствии α-цепей наступает внутриутробная гибель плода, так как не образуется HbF, а тетрамеры γ4 обладают высоким сродством к кислороду и не способны выполнять транспортную функцию, что ведет к развитию тканевой гипоксии и к смерти вскоре после рождения.

Нарушения биосинтеза гема. Порфирии.

Наследственные и приобретённые нарушения синтеза гема, сопровождающиеся повышением содержания порфириногенов, а также продуктов их окисления в тканях и крови и появлением их в моче, называют порфириями (“порфирин” в переводе с греч. означает пурпурный).

Наследственные порфирии обусловлены генетическими дефектами ферментов, участвующих в синтезе гема, за исключением аминолевулинатсинтазы. При этих заболеваниях отмечают снижение образования гема. В зависимости от основной локализации патологического процесса различают печёночные и эритропоэтические наследственные порфирии. Эритропоэтические порфирии сопровождаются накоплением порфиринов в нормобластах и эритроцитах, а печёночные – в гепатоцитах.

При тяжёлых формах порфирии наблюдают нейропсихические расстройства, нарушения функций РЭС, повреждения кожи. Порфириногены не окрашены и не флуоресцируют, но на свету они легко превращаются в порфирины. Последние проявляют интенсивную красную флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах. В коже на солнце в результате взаимодействия с порфиринами кислород переходит в синглетное состояние. Синглетный кислород вызывает ускорение ПОЛ клеточных мембран и разрушение клеток, поэтому порфирии часто сопровождаются фотосенсибилизацией и изъязвлением открытых участков кожи. Нейропсихические расстройства при порфириях связаны с тем, что аминолевулинат и порфириногены являются нейротоксинами.

Иногда при лёгких формах наследственных порфирии заболевание может протекать бессимптомно, но приём лекарств, являющихся индукторами синтеза аминолевулинатсинтазы, может вызвать обострение болезни. Индукторами синтеза аминолевулинатсинтазы являются такие известные лекарства, как сульфаниламиды, барбитураты, диклофенак, вольтарен, стероиды, гестагены. В некоторых случаях симптомы болезни не проявляются до периода полового созревания, когда повышение образования β-стероидов вызывает индукцию синтеза аминолевулинатсинтазы. Порфирии наблюдают и при отравлениях солями свинца, так как свинец игибирует аминолевулинатдегидратазу, феррохелатазу. Некоторые галогенсодержащие гербициды и инсектициды являются индукторами синтеза аминолевулинатсинтазы, поэтому попадание их в организм сопровождается симптомами порфирии.

Желтухи.

Желтуха – это заболевание, характеризующееся желтой окраской кожи и слизистых в результате накопления билирубина. Основная причина этого явления – гипербилирубинемия. Причинами гипербилирубинемии могут быть:

· усиление гемолиза эритроцитов и увеличение образования билирубина, превышающее способность печени экскретировать его;

· повреждение печени, приводящее к нарушению секреции билирубина в желчь;

· закупорка желчевыводящих протоков печени.

Во всех случаях содержание билирубина в крови повышается. При достижении определенной концентрации (выше 50 мкмоль/л) он диффундирует в ткани, окрашивая их в желтый цвет.

Определение билирубина и других желчных пигментов в крови и в моче имеет важное значение для дифференциальной диагностики желтух различной этиологии.

Источник

Патологическая анатомия
Конспект лекций. Минск: Международный государственный экологический университет имени А. Д. Сахарова, 2009.

3.2. Нарушения обмена гемоглобиновых пигментов

Гемоглобин (высокомолекулярный хромопротеид) — железосодержащий дыхательный пигмент, составляющий
основу эритроцитов и выполняющий роль носителя кислорода.

Распад эритроцитов с отщеплением гемоглобина (Hb)
называют гемолизом.

Гемолиз — по
существу физиологическое явление, связанное со старением эритроцитов и их
непрерывным разрушением под воздействием физиологических гемолизинов, особенно
в условиях замедленного кровотока или его остановки, что имеет место в синусах
селезенки, печени, костного мозга.

Токсического действия свободный гемоглобин
не оказывает. Но при переходе его в метгемоглобин под воздействием некоторых
гемолизирующих факторов (мышьяковистый водород, бертолетовая соль, анаэробная
инфекция, синдром длительного раздавливания и др.) возникающие метгемоглобинемия
и метгемоглобинурия имеют роковое значение. Метгемоглобин
ведет к тяжелому нарушению тканевого дыхания в силу трудности диссоциации
кислорода. А возникающее поражение почек (гемоглобинурийный нефроз)
заканчивается острой почечной недостаточностью (анурией и уремией).

В результате физиологического распада эритроцитов и
гемоглобина образуются пигменты ферритин, гемосидерин и билирубин.

В патологических условиях, помимо увеличения
образующихся в норме гемоглобиногенных пигментов, может появляться ряд новых
пигментов — гематоидин, гематины и порфирин.

Обмен железа
в норме регулируется так, чтобы общая сумма железа в организме поддерживалась в
пределах узкого диапазона. Организм не имеет никакого эффективного механизма
для устранения избыточного железа, хотя женщины теряют 20-30 мг железа каждый
месяц с менструальной кровью. Поэтому у женщин редко наблюдается избыточное
накопление железа.

В норме суточная потеря железа компенсируется
всасыванием в тонком кишечнике. Отрицательные баланс в результате потери железа
не может быть компенсирован усиленным всасыванием в кишечнике, что приводит к
истощению запасов железа и железодефицитной анемии. Положительный баланс в
результате повышенного всасывания железа или введения его из-вне (при
гемотрансфузиях) ведет к избыточному накоплению железа в тканях.

Увеличение общего количества железа в органе
наблюдается при гемосидерозе и гемохроматозе.
Избыточное железо накапливает в макрофагах и паренхиматозных клетках в виде ферритина
и гемосидерина и может вызывать повреждение паренхиматозных клеток.

Ферритин –
железопротеид, содержащий до 23% железа. Железо ферритина связано с белком,
который носит название апоферритина. В норме ферритин обладает дисульфидной
группой. Это неактивная (окисленная) форма ферритина — SS-ферритин. При недостатке
кислорода происходит восстановление ферритина в активную форму — SН-ферритин,
который обладает вазопаралитическими и гипотензивными свойствами. В зависимости
от происхождения различают анаболический и катаболический ферритин. Анаболический
ферритин образуется из железа, всасывающегося в кишечнике, катаболический
— из железа гемолизированных эритроцитов. Ферритин (апоферритин)
обладает антигенными свойствами. Ферритин образует берлинскую лазурь
(железосинеродистое железо) под действием железосинеродистого калия и соляной,
или хлористоводородной, кислоты (реакция Перлса), а также может быть
идентифицирован с помощью специфической антисыворотки при иммунофлюоресцентном
исследовании. Большое количество ферритина содержится в печени (депо
ферритина), селезенке, костном мозге и лимфатических узлах, где обмен его
связан с синтезом гемосидерина, гемоглобина и цитохромов.

В условиях патологии количество ферритина может увеличиваться как в крови, так и в тканях. Ферритинемией объясняют необратимость шока, сопровождающегося сосудистым коллапсом, так
как SН-ферритин выступает в роли антагониста адреналина.

3.2.1. Нарушение обмена гемосидерина
3.2.2. Нарушение обмена билирубина

Источник

Ольга Сарасота

Пониженный гемоглобин встречается примерно вдвое чаще повышенного, потому что его расход идет интенсивнее синтеза. Многое зависит и от возраста костного мозга, который производит гемоглобин и эритроциты. С годами скорость его работы уменьшается, чаще возникают дефициты веществ, необходимых для кроветворения. Повышенный гемоглобин в крови иногда высок не сам по себе — он лишь выглядит таким из-за снижения общего объема крови в сосудистом русле.

Поэтому подобно низкому, высокий гемоглобин — понятие относительное, не всегда ведущее к патологии или указывающее на нее. Горцы по всему миру страдают им из поколения в поколение, и подобное же явления часто можно наблюдать у лиц с безупречным здоровьем — спортсменов-легкоатлетов, летчиков, альпинистов. Как временное явление повышенный уровень гемоглобина у новорожденного ребенка тоже неопасен. Он связан с заменой «внутриутробных» эритроцитов, пригодных для дыхания только через плаценту, зрелыми, переносящими кислород от его собственных легких.

Когда наблюдается увеличение железосодержащего белка

Гемоглобин в крови мужчин детородного возраста не должен превышать 160 г/л (граммов на литр крови), а женщин — 140 г/л. Верхний порог нормы для подростков составляет 150 г/л, а у грудного ребенка в первые недели жизни он может подниматься и до 200 г/л (в остальное время — не выше 150 г/л). Повышенная концентрация определяется, если анализы крови показывают:

170 г/л и выше — у мужчин;
150 г/л и выше — у женщин;
160 г/л и больше — у подростков;
160 г/л и выше — у детей;
210 г/л и больше — у грудничков.

Причины повышенного гемоглобина у практически здоровых лиц чаще всего сводится к двум факторам влияния.

Дефицит кислорода. Он может быть вызван высокими кардионагрузками (как у спортсмена), обилием углекислого газа во вдыхаемом воздухе (курильщики, жители мегаполисов) или разреженным воздухом на высоте/в регионе проживания больного (обитатели высокогорья, летчики).
Дефицит жидкости в организме. Из-за строгой диеты, низкой массы тела, обезвоживания.

Повышенный гемоглобин у мужчин чаще всего связан с набором мышечной массы (она нуждается в хорошем снабжении кислородом) и низким процентом жировой. А повышенный гемоглобин у женщин говорит о том, что его обладательница переусердствовала с диетой в жаркое время года, попрощавшись с недопустимо большим количеством воды.

Патологии

Среди патологических причин повышения гемоглобина можно выделить:

врожденные и приобретенные пороки сердца (митральный стеноз);
фиброз легких (их прорастание рубцовой тканью);
недавнее переливание крови;
гипервитаминоз В6 и В12;
опухоль крови (болезнь Вакеза);
заболевания почек или стеноз почечной артерии;
крайняя степень ожирения (болезнь Пиквика) с гиповентиляцией легких.

Данное явление наблюдается и при хроническом панкреатите. У таких больных повышенный гемоглобин значит, что в кишечнике образуется мало воды вследствие недостатка панкреатического сока, в норме нейтрализующего кислоту желудка. Но в этом случае абсолютное количество эритроцитов бывает сниженным или нормальным, а гематокрит — повышенным.

Если высок процент только гликированного гемоглобина, у пациента сахарный диабет. Но поскольку соединение с глюкозой не изменяет функциональности эритроцитов, здесь требуется лечение диабета (инсулиновая компенсация), а не крови.

При беременности высокий гемоглобин встречается реже низкого (набор веса и воды мамой). А увеличиться он может при конфликте резусов у плода и матери. В таких случаях речь идет скорее о «приросте» свободного гемоглобина в крови, где он скоро разрушится, став билирубином. Данная ситуация угрожает жизни ребенка и матери, и требует немедленного врачебного вмешательства.

Последствия и признаки

Высокий гемоглобин, как большая концентрация эритроцитов в кровяном русле, увеличивает плотность и вязкость крови. Хотя при отсутствии ярко выраженного атеросклероза последствия повышенного гемоглобина могут ограничиться только ростом артериального давления. Если же атеросклероз есть, у пациента увеличивается склонность к тромбозу и эмболии (образованию «блуждающих», не прикрепленных ножкой к стенке сосуда тромбов прямо в кровотоке). Все это создает или приближает перспективу инфаркта миокарда и инсульта. Кровоснабжение органов и тканей при повышенном гемоглобине ухудшается так же заметно, как и при низком.

Симптомы

Из-за ухудшения обмена кислорода в тканях (вязкой крови сложнее «протиснуться» в капилляры и вообще течь по сосудам), симптомы высокой и низкой концентрации переносчика кислорода во многом схожи. У страдающих слишком высоким гемоглобином больных наблюдаются:

быстрая утомляемость;
постоянная сонливость при невозможности уснуть;
головокружения с «розовой пеленой» перед глазами;
суставные боли;
опоясывающие «обручем» головные боли;
кожный зуд, шелушение и сухость кожи;
абдоминальные боли и спазмы;
обширные гематомы на месте ушибов.

Яркость перечисленных признаков усиливается по мере увеличения физической активности или при кислородном голодании, хотя в покое и при норме поступления кислорода они могут быть почти незаметными. Для низкого гемоглобина тоже типичны головокружения вплоть до обморока, сонливость и приступы мигрени. Только приступы при этом сопровождаются низким давлением, а не высоким.

Указанные симптомы говорят об ухудшении кровоснабжения головного мозга (заторможенность) и пищеварительного тракта (боли и спазмы), развитии гипертонии (головокружения и головная боль с нарушением зрения). Повышенную вязкость крови путают с возрастным атеросклерозом именно из-за ее склонности имитировать его. Но это не просто имитация — финал грозит стать таким же, особенно если атеросклероз у больного тоже в наличии.

Если же велика не средняя концентрация эритроцитов, а количество свободного гемоглобина за их пределами (в плазме крови), речь идет о гемолизе (ускоренном распаде эритроцитов). Если эритроциты разрушаются прямо в кровотоке, высвободившийся из них гемоглобин быстро превращается в билирубин. У больного начинается желтуха.

Как снизить повышенный гемоглобин в крови

Понизить гемоглобин можно достаточным объемом жидкости. То есть, больному просто нужно дать вволю напиться. Достаточное потребление жидкости (для взрослых — около 2 л в сутки, а детям хватит и литра) является хорошим средством профилактики не только избытка гемоглобина, но и патологий почек. Главный недостаток метода — сохранение гипертонии. Но если причина сгущения крови заключалась в обезвоживании, то такой проблемы нет.

Восстановление баланса жидкости является единственным способом быстро снизить уровень гемоглобина, но питье воды без соли запрещено, если дегидратация произошла из-за сильной или затяжной рвоты, диареи, вследствие массированного обморожения/ожогов, борьбы с отеками (путем приема диуретиков). Во всех указанных случаях «разжижение» крови проводят введением физраствора внутривенно.

Что касается попыток снизить высокий гемоглобин медикаментозно или народными средствами, можно сказать, что в домашних условиях это сделать нельзя, независимо от того, сколько хвалебных отзывов о подобных методах «лечения» есть в интернете. С медицинской точки зрения, в изготовлении и приеме таких средств необходимости нет, так как повышенный гемоглобин сам не является патологией — только симптомом.

Для лечения болезни Вакеза (опухоли крови) применяют химиотерапию. Другой научно одобренной мерой в данном случае является эритроцитаферез (аппаратное удаление заданного процента эритроцитов из кровотока). Иногда больным назначают кровопускание. При угрозе инфаркта/инсульта пациенту могут прописать антикоагулянты или антиагреганты — средства, снижающие риск тромбоза. Самые простые и известные среди них: «Аспирин», «Тромбо АСС», «Курантил».

От чего отказаться

Прием адаптогенов со сложным составом, например, мумие, экстракта родиолы розовой, женьшеня, прополиса в лучшем случае не даст ничего, а в худшем — может еще и навредить, прибавив аллергию к уже имеющимся проблемам. Зато исключить некоторые мероприятия, медицинские препараты и продукты из терапевтического плана полезно.

Витамины группы В. Тем более, если больной ест много растительной пищи или лечится травами в сочетании с их приемом в виде добавки. Неполный ряд представителей данной группы есть почти в любых овощах, фруктах и травах, что и дает их избыточное «наслоение».
Диуретики. Поскольку они выводят жидкость из организма. Следует прекратить прием любых препаратов с таким действием: как медицинских («Лазикс»), так и растительных (спорыш).
Железо. В виде отдельного средства (сироп, таблетки, гематоген) или в составе пищевых продуктов (красное мясо, печень, икра рыбы, гречневая крупа, все красные овощи, ягоды и фрукты).
Бессолевая диета. Как один из вариантов ускоренного выведения жидкости из организма. Хлорид натрия задерживает жидкость в тканях и равномерно распределяет ее между ними и сосудистым руслом. Отказ от него сначала выводит жидкость, а потом сам начинает вызывать неуправляемые отеки по всему телу. При густой крови оба эффекта неуместны и опасны, поэтому соль необходимо вернуть в рацион.
Белки. Особенно животного происхождения. На время лечения лучше перейти на вегетарианский рацион — сою, другие бобовые и овощи, но не в сыром, а тушеном, вареном, запеченном виде, чтобы температура разрушила витамины группы В.
Холестерин. Основной компонент всех животных жиров и белого вещества головного и спинного мозга. Он не участвует в синтезе эритроцитов или гемоглобина, но нарушения его обмена составляют основу атеросклероза. Сочетание атеросклероза со сгущением крови опасно в связи с нарастанием риска тромбоза, причем спонтанного, вызванного разрывом одного из телец крови при контакте с шершавой поверхностью атероматозных «наростов» на стенках сосудов. Не стоит сбрасывать со счетов и вероятность разрыва сосудистой стенки под усилившимся давлением крови. Пока текстура крови не вернется в норму, прогресс атеросклероза разумнее притормозить за счет отказа от богатых холестерином продуктов.
Курение. Сигаретный дым содержит монооксид углерода (угарный газ). Эритроциты связываются с ним вместо обычного углекислого газа, а избавиться от него им намного сложнее. Его регулярное вдыхание вынуждает костный мозг производить дополнительные порции эритроцитов (чтобы компенсировать кислородное голодание).

При невозможности отказаться от богатых железом продуктов, запивать их лучше чаем — он связывает и выводит железо из организма. Таким же действием обладает кофе, но он ускоряет ток крови и тонизирует центральную нервную систему, усиливая гипертонию и выводя дополнительные порции жидкости из организма, что при повышенной вязкости крои неуместно. Потому от кофе следует отказаться, наравне с другими диуретиками. А вот черный чай в такой ситуации стоит пить почаще.

Усилить питьевой режим, отказаться от некоторых продуктов, привычек или лекарств — эти способы понизить гемоглобин в крови легко реализуются в домашних условиях. Однако любые решения по поводу отмены медицинских средств (диуретики, поливитаминные комплексы, препараты для повышения давления) нужно принимать только после согласования с кардиологом. Их часто назначают при сердечно-сосудистых патологиях, развитие которых может не зависеть от роста гемоглобина. Самовольный отказ от них в таком случае угрожает здоровью.

Видео по теме

Избыток железа в организме

Отзывы: «Лучше проверить кровь»

Фолиевая кислота и витамин В12 наоборот повышают гемоглобин! Отказ от мяса, красных овощей и фруктов — это чушь! Мы не едим столько, чтобы железо повысилось. Я посты держу, а гемоглобин высокий! Что мумие помогает — это точно! Поверила на себе! Но сильно оно гемоглобин не снижает! Максимум на 10 единиц.
Светлана,https://www.ayzdorov.ru/lechenie_nizkii_gemoglobin_ponizit.php

140 — это норма, очень хороший гемоглобин. А вот 160 уже много. Когда я была маленькой, нормой считался 120-140, это сейчас нормы понизили, т.к. люди стали меньше двигаться, у большинства гемоглобин ниже. У тех, кто много двигается или спортом занимается, гемоглобин более высокий.
Аноним, https://sovet.kidstaff.com.ua/question-45627

Если гемоглобин высокий, нужно сдать остальные анализы, так как это — опасность тромбозов и очень тревожный симптом, если не является наследственным. Кратковременное понижение может дать употребление солоноватой пищи и обильное питьё. Но лучше проверить кровь.
dante [109K]https://www.bolshoyvopros.ru/questions/37865-kak-ponizit-gemoglobin-v-krovi.html

Источник