Гемоглобин и работа мозга
Цифры напротив символа Hb, или гемоглобина, в бланке с результатами общего анализа крови могут раскрыть врачу причины низкого давления, головокружения, судорог ног пациента, а также оповестить о надвигающихся серьезных угрозах. Своевременное выявление отклонений и приведение концентрации гемоглобина в норму позволит избежать серьезных проблем со здоровьем. Речь идет о снижении рисков инфарктов и инсультов у людей в возрасте, патологий развития детей, ухудшения состояния матери и плода во время беременности.
Что такое гемоглобин и каковы его функции
Гемоглобин (Hb) — сложный железосодержащий белок, содержащийся в эритроцитах (красных кровяных тельцах) крови и частично присутствующий в свободном виде в плазме. Именно он осуществляет перенос кислорода от легких к клеткам и углекислого газа — в обратном направлении. Если говорить образно, то эритроцит — это своеобразное грузовое судно, курсирующее по кровяному руслу, а молекулы гемоглобина — контейнеры, в которых транспортируется кислород и углекислый газ. В норме один эритроцит вмещает порядка 400 млн молекул гемоглобина.
Участие в газообмене — важнейшая, но не единственная функция «кровяных шаров» (от греч. haima — «кровь» + лат. globus — «шар»). Благодаря своим уникальным химическим свойствам гемоглобин является ключевым элементом буферной системы крови, поддерживающим кислотно-щелочной баланс в организме. Hb связывает и выводит на клеточном уровне кислые соединения (препятствует ацидозу — закислению тканей и крови). А в легких, куда он поступает в форме карбгемоглобина (HbCO2), за счет синтеза углекислоты предотвращает противоположный процесс — защелачивание крови, или алкалоз[1].
Производная Hb — метгемоглобин (HbOH) — обладает еще одним полезным свойством: прочно связывать синильную кислоту и другие токсичные вещества. Таким образом, железосодержащий белок принимает удар на себя и снижает степень отравления организма[2].
Итак, гемоглобин крайне важный элемент жизнедеятельности и патологическое уменьшение его концентрации (анемия или малокровие) может спровоцировать в лучшем случае ломкость ногтей и волос, сухость и шелушение кожи, мышечные судороги, тошноту и рвоту, головокружение. Острая же форма анемии вызывает кислородное голодание клеток, приводящее к обморокам, галлюцинациям и фатальным последствиям — гипоксии мозга, атрофии нервных клеток, параличу дыхательной системы.
Как должно быть в норме
Уровень гемоглобина в нашей крови может несколько увеличиваться и уменьшаться по естественным причинам. Обновление гемоглобина связано с жизненным циклом эритроцита, к которому он прикреплен. Так, примерно каждые 120 дней часть молекул гемоглобина вместе с эритроцитами отправляется в печень — на расщепление и после вновь синтезируется, присоединяясь к свободному эритроциту[3].
Количество гемоглобина зависит от возраста и пола, меняется в процессе вынашивания и рождения ребенка[4].
На гемоглобин также оказывают влияние специфические условия труда или проживания (например, повышенные показатели бывают у пилотов и жителей гористой местности), приверженность вегетарианству и донорство (эти факторы, напротив, снижают гемоглобин)[5].
Согласно рекомендациям ВОЗ[6], нормой гемоглобина считается:
- для детей от полугода до 5 лет — 110 г/л и выше;
- для детей 5–11 лет — 115 г/л и больше;
- для детей 12–14 лет, а также девушек и женщин (15 лет и старше) — 120 г/л и выше;
- для мужчин (15 лет и старше) — 130–160 г/л.
Беременным женщинам, обеспечивающим минералами (в том числе железом) себя и малыша, важно следить, чтобы уровень гемоглобина не падал ниже 110 г/л. Отметим, что, по данным ВОЗ, железодефицитная анемия (ЖДА) диагностируется у 38,2% беременных на планете[7]. Дефицит молекул гемоглобина может возникнуть после 20-й недели «интересного положения»: из-за увеличения объема циркулирующей крови, растущих потребностей плода, уменьшения поступления и всасывания железа вследствие токсикоза и расстройств ЖКТ. В это время женщину может мучить слабость, головокружение, одышка даже при непродолжительной ходьбе, судороги нижних конечностей. Опасное следствие острых форм ЖДА — преждевременные роды, задержки в развитии плода.
Кстати, необычные вкусовые запросы беременных (вплоть до анекдотичных, таких как салат из жареной клубники и селедки) порой тоже связаны с потребностью в железе для синтеза гемоглобина. Роды, сопровождающиеся потерей крови, ведут к дополнительному понижению гемоглобина. В целом от зачатия до появления ребенка на свет организм женщины утрачивает порядка 700 мг железа, еще 200 мг — за период лактации[8]. На восстановление запасов требуется не менее трех лет.
Виды анализов на гемоглобин
Подсчет числа молекул гемоглобина производится при общем анализе крови. Помимо количества белка (строка Hb), в бланке анализа могут указать MCH/MCHC, что соответствует среднему содержанию/концентрации гемоглобина в эритроците. Это уточнение позволяет подсчитать полезный железопротеин и исключить из расчета аномальные, нестабильные формы гемоглобина, не способные переносить кислород.
Для измерения гемоглобина во внелабораторных условиях — в машинах скорой помощи или при проведении профилактических выездных осмотров — применяются специальные гемоглобинометры. Это портативные приборы, в которые помещается кровь с реагентом для фотометрического автоматического определения количества гемоглобина.
Для массового тестирования на анемию в странах третьего мира ВОЗ разработала малозатратный колорометрический метод исследования. При колориметрии каплю крови наносят на специальную хроматографическую бумагу и сопоставляют ее со шкалой цветов, соответствующих разным показателям гемоглобина с шагом 20 г/л[9].
Уровень гликированного гемоглобина определяется и при биохимическом анализе венозной крови. Цель исследования в данном случае — определение глюкозы в крови, которая образует прочное соединение с гемоглобином и лишает его возможности транспортировать кислород. Показатель важен для диагностики сахарного диабета и оценки эффективности его лечения.
Чем опасен повышенный гемоглобин в крови
Высокий гемоглобин может быть вызван объективной нехваткой кислорода, стимулирующей организм на увеличенное производство этого белка крови. Подобная патология часто фиксируется у экипажей воздушных судов и часто летающих пассажиров, жителей высокогорья, альпинистов, горнолыжников. В силу большей потребности в кислороде повышенный уровень гемоглобина свойственен профессиональным спортсменам, преимущественно лыжникам, легкоатлетам, борцам, тяжелоатлетам. Это физиологический механизм компенсации, не вызывающий никаких медицинских опасений (кавказское долголетие — яркий тому пример).
Повысить гемоглобин может и пагубная привычка: во время курения человек вдыхает меньше кислорода, чем требуется, и организм реагирует на это выработкой дополнительного гемоглобина.
К сожалению, повышенный гемоглобин может указывать и на патологии системы кроветворения: эритроцитоз, рак крови, обезвоживание организма, порок сердца и легочно-сердечную недостаточность, а также на непроходимость кишечника[10].
Увеличенное количество гликированного гемоглобина отмечается при сахарном диабете: часть молекул Hb «перетягивает» на себя глюкозу, и для нормального дыхания требуются добавочные кислородные «контейнеры»[11].
Повышенный свободный гемоглобин в плазме фиксируется и при ожоговых поражениях вследствие разрушения эритроцитов с высвобождением из них гемоглобина[12].
Опасность высокого гемоглобина (+20 г/л от нормы и более) заключается в сгущении и увеличении вязкости крови, приводящему к образованию тромбов. Тромбы, в свою очередь, могут вызвать инсульт, инфаркт, кровотечение в ЖКТ или венозный тромбоз[13].
Гемоглобин ниже нормы: что это значит и к чему приводит
Железо — один из самых распространенных и легко добываемых химических элементов на Земле. При этом, как ни парадоксально, от дефицита железа в организме страдает больше людей, чем от какого-либо другого нарушения здоровья[14]. В группе риска население из низких социальных слоев, не получающее достаточного количества железа из продуктов питания, женщины репродуктивного возраста и дети, то есть люди, у которых «приход» элемента меньше «расхода».
Причиной низкого уровня гемоглобина (минус 20 г/л от нормы и более) зачастую являются скудное или несбалансированное питание — недостаточное поступление железа и меди, витаминов A, С и группы B или употребление железосодержащей пищи совместно с цинком, магнием, хромом или кальцием, которые не позволяют Fe усваиваться[15].
Низкие показатели могут наблюдаться у вегетарианцев, т.к. негемовое железо из растительной пищи усваивается намного хуже, чем гемовое, источником которого служат продукты животного происхождения[16].
Смежная причина — наличие кишечных паразитов, которые перехватывают поступающие микроэлементы и витамины. Усвоению железа могут также мешать проблемы с желудочно-кишечным трактом.
Заметное снижение уровня гемоглобина сопровождает кровопотери, вызванные ранениями, оперативным вмешательством, менструацией, кровотечениями, возникающими во время родов и абортов, а также при донации крови и ее компонентов.
На уровень гемоглобина влияют и скрытые кровопотери при патологии ЖКТ (язвы желудка и ДКП), варикозе, миомах и кистах органов женской половой системы, кровоточивость десен.
Причины снижения гемоглобина, возникающие во время беременности и лактации, а также осложнения, к которым они могут привести, мы рассмотрели выше. Длительный железодефицит у мужчин, детей и небеременных женщин имеют сходную симптоматику: ухудшение состояния кожи, ногтей и волос, головокружение, обмороки, онемение рук и ног, беспричинная слабость.
Кислородное голодание вследствие недостатка гемоглобина может привести к ухудшению памяти, замедлению нервных реакций, в запущенной форме — к атрофии клеток мозга и других органов и систем организма.
Усиленное кровообращение (более частый прогон гемоглобина от легких к тканям и обратно) чревато проблемами с сердцем и сосудами: кардиомиопатией и развитием сердечной недостаточности.
Низкий гемоглобин негативно отражается на буферной функции: это значит, что закисление крови подрывает иммунную защиту организма, снижает сопротивляемость простудным и инфекционным заболеваниям.
Наиболее уязвимы перед анемией дети и подростки. Острый дефицит жизненно важного минерала может сказаться на их умственном и физическом развитии[17].
Гемоглобин — незаменимый участник жизнедеятельности, на который возложены важнейшие функции: перенос кислорода и углекислого газа, сохранение кислотно-щелочного баланса, противостояние ядам. Еще одна функция — сигнальная — помогает по отклонению уровня гемоглобина от нормы выявить риски развития патологий и принять контрмеры. Таким образом, контроль и оперативная коррекция уровня гемоглобина — не прихоть врачей, а действенный способ сохранить здоровье.
Не секрет, что при анемии появляются слабость и утомляемость, учащенное сердцебиение, сонливость, мелькание мушек и потемнение в глазах. Есть целый ряд более редких симптомов, характерных для анемии. Как оказалось, снижение гемоглобина в крови может влиять не только на физическую активность и самочувствие, но также может приводить к нарушению умственных способностей.
Такое явление было описано около 10 лет назад и до сих пор привлекает к себе внимание исследователей. Об этом впервые сообщили исследователи из Университета Джонса Хопкинса, изучавшие функции мозга, ответственные за решение сложных задач, дифференцированный подход к опасности, планирование и много другое у женщин старше 70 лет. У части пациенток была диагностирована умеренная анемия. Оказалось, что наихудшие результаты были зарегистрированы именно у дам с анемией.
Такое открытие взбудоражило общественность. Ведь потеря способности к решению задач, к планированию и оценке опасности, которые еще называются «исполнительными» функциями мозга, является предвестником более грозных проблем с памятью и рано или поздно приводит к деменции (слабоумию). Исполнительные функции – это планирование и регуляция сознательных действий. Именно они позволяют избирательно реагировать на опасность, менять реакцию в зависимости от ситуации, а также уделять внимание только нужным стимулам. Это интегрирующая функция головного мозга, обуславливающая систематизированную и целенаправленную деятельность, характерную только для человека. Она включается в случаях, когда рефлекторных действий недостаточно.
Таким образом, это исследование предложило выделить анемию в качестве независимого фактора риска для нарушения исполнительных функций в частности или умственных способностей в целом у пожилых людей. Попытка найти иную причину снижения умственных способностей при анемии не увенчались успехом. Ученые пытались выделить какое-то специфическое объяснение. По-видимому, хроническая нехватка кислорода или гипоксия оказалась губительной для клеток префронтальной и теменной коры головного мозга, ответственных за эти функции.
Известно, что железо участвует в переносе кислорода кровью и в процессах клеточного деления. От его дефицита страдают быстро делящиеся клетки: помимо эритроцитов к таким субстанциям относят клетки кожи и волос. Нервные клетки не являются быстро делящимися, однако они очень чувствительны к снижению кислорода. Кстати, сонливость раздражительность, вспыльчивость, частые перепады настроения, или, наоборот, апатия и утомляемость можно также отнести к признакам поражения нервной системы. Именно поэтому при первых явлениях анемии, особенно у пожилых людей, необходимо быстро восполнять запасы железа. Возможность быстрого восполнения дефицита железа описана, например, у препарата Сидерал Форте. Своевременная коррекция анемии необходима, чтобы минимизировать негативное влияние гипоксии на головной мозг и не привести к потере функциональных возможностей. Напомню, что последствия кислородного голодания зависят от длительности нарушений, а также вызванных ими осложнений.
Автор:
Кирсанова Татьяна Валерьевна
врач-терапевт, нефролог, старший научный сотрудник ФГБУ НЦАГиП им. акад. В. И. Кулакова, к. м. н.
Низкое давление? Появились судороги в ногах? Частое недомогание и слабость? Причинами всех этих симптомов может быть нарушение уровня гемоглобина.
Чем так важен гемоглобин, зачем, как и когда контролировать его уровень и какие результаты должны насторожить – об этом говорим с опытнейшим (29 лет стажа) врачом-терапевтом ЛДЦ «Кутузовский» – Анановой Тамарой.
Что такое гемоглобин
Это комплекс белка крови и железа, из которого на 95% состоят красные кровяные тельца – эритроциты. Их доля в крови порядка 45%, остальные 55% – плазма. Задача гемоглобина – обеспечить организм кислородом и вернуть в легкие углекислый газ из тканей. Цвет гемоглобина – красный, именно его клетки делают кровь красной.
Интересный факт – именно гемоглобину мы обязаны красным цветом крови. Но есть живые существа, кровь у которых бесцветна. Это антарктическая белокровка или ледяная рыба, которая выживает в холодной воде благодаря такой особенности.
Нормы гемоглобина
И повышение, и понижение уровня гемоглобина опасно. А, чтобы сделать такой вывод, врач сравнивает показатель в общем анализе крови (отметка Hb) с параметрами, принятыми за норму:
- У женщин – 120-140 г/л.
- У мужчин – 130-160 г/л.
Уровень гемоглобина будет ниже у детей и подростков до 18 лет, норма колеблется от пола, образа жизни пациента и других факторов.
“А еще стоит учесть, что повышенный или пониженный гемоглобин – это не заболевание, а лишь следствие, симптом, указывающий на ту или иную болезнь” – обращает внимание Тамара Иосифовна.
Как проверить уровень гемоглобина?
Узнать уровень гемоглобина можно, сдав анализ крови. Чтобы исключить ошибку, забор крови делается натощак. На результате могут сказаться обезвоживание, нестабильный гормональный фон у подростков и даже стресс. Поэтому, прежде чем делать другие диагностические и тем более лечебные процедуры, рекомендуем сдать анализ крови повторно спустя 2-3 дня.
Интересный факт – мы привыкли думать о Японии, как о стране передовых технологий. Но здесь по-прежнему считают, что качества характера зависят от группы крови. И соискателя могут просто не взять на работу, если группа «не та».
Когда гемоглобин ниже нормы
Во многих случаях, признаки дефицита гемоглобина (анемии или малокровия) маскируются под обычную усталость. Человек быстро устает, появляются головокружения и головные боли, судороги в ногах, учащается сердцебиение, снижается артериальное давление, возникает одышка, ослабляется иммунитет. Изменения бывают и во внешнем виде – могут пожелтеть белки глаз, кожа становится бледной, сухой, с трещинками в уголках рта.
Интересный факт – по данным ВОЗ пониженный уровень гемоглобина в 2017 году был обнаружен у 1,62 миллиарда людей на планете.
Причины низкого гемоглобина – скудный на железо рацион или проблемы с его усвоением (болезни ЖКТ или паразиты в нем). На фоне дефицита железа развивается анемия. Заболевание имеет три степени – от легкой (показатель выше 90 г/л), средней (90-70 г/л) до тяжелой (ниже 70г/л).
Оставлять без внимания такое состояние нельзя – обязательно идем на прием к врачу. Опасность низкого гемоглобина:
- Возникают сбои в работе всех внутренних органов.
- Возникает кислородное голодание мозга и атрофия его клеток.
- Ухудшается память, замедляются нервные реакции.
- Возможно развитие сердечно-сосудистых патологий.
Кстати! Есть продукты, которые ухудшают усвоение железа из пищи. Это напитки с танинами (зеленый чай, какао) и продукты с высоким содержанием кальция. Поэтому печень не стоит запивать крепким чаем.
Повышенный гемоглобин
“Не стоит думать, что высокий гемоглобин – показатель крепкого здоровья” – обращает внимание Тамара Иосифовна.
Косвенные признаки повышенного гемоглобина – раздражительность, ухудшение памяти и сна, нарушения аппетита, постоянно холодные пальцы на руках и ногах.
Показатель выше нормы на 20 г/л или больше может говорить о заболеваниях кровеносной и дыхательной систем, патологиях в почках, гормональных нарушениях, сахарном диабете, сбоях в работе ЖКТ и онкологии. В этих случаях ткани не могут наполниться кислородом полноценно, поэтому уровень гемоглобина увеличен.
Есть и менее опасные причины – избыток в рационе продуктов, богатых гемоглобином или жизнь в высокогорных участках, где разреженный воздух.
Опасность повышенного гемоглобина – сгущение крови из-за увеличения в размере эритроцитов. Последствия – образования тромбов, риск инсульта, инфаркта, внутренних кровотечений.
Что делать при отклонении уровня гемоглобина от нормы?
Как и при любых других недугах, лечение следует начинать с диагностики. После выявления отклонений и их причин, врач назначит необходимый комплекс лечения и будет наблюдать за изменениями в Вашем состоянии, при необходимости внося корректировки в план лечения.
Не пренебрегайте своим здоровьем, если заметили изменения в самочувствии и обращайтесь к опытным специалистам ЛДЦ “Кутузовский”.