Гемоглобин эритроцитов связываясь с кислородом
Разбираем гемоглобин, гематокрит и эритроцитарные индексы.
Данной статьей я открываю давно запланированный мною цикл публикаций о том, как можно наладить своё здоровье собственными силами, используя самые простые анализы, доступные каждому по омс.
Для начала рассмотрим общий анализ крови, а именно всё, что связано с эритроцитами. Большинству людей знакомо лишь понятие “гемоглобин” и многие именно его считают основным показателем благополучия в здоровье человека. Но не всё так просто. Итак, начнем.
HGB Гемоглобин – сложный белок в составе эритроцитов, состоящий из 2х частей: белка (глобин) и соединения железа (гем). Именно атомы железа (Fe) делают кровь красной. Гемоглобин участвует в процессе транспорта кислорода и углекислого газа между лёгкими и клетками других органов, поддерживает рН крови. При недостатке гемоглобина в крови затрудняется перенос кислорода. В результате клетки не получают достаточно кислорода, нарушается обмен веществ и функции различных клеток. Нормальным содержанием гемоглобина в крови человека считается: у мужчин — 130—160 г/л, у женщин — 125—160 г/л; у детей нормальный уровень гемоглобина зависит от возраста и подвержен значительным колебаниям.
Причины понижения HGB: дефицит белка/меди/витаминов С/B1/B9/B12, недостаточное поступление железа и/или его плохое усвоение, скрытые/явные кровопотери, инфекция Helicobacter pylori, беременность, эрозии и язвы в желудке.
Причины повышения HGB: гипоксия, обезвоживание, переутомление, курение, синдром раздражённого кишечника, сахарный диабет.
Следовательно, нельзя только по уровню гемоглобина судить о наличии или отсутствии железодефицитной анемии!!!
Железо (Fe) и белок гемоглобин влияют друга на друга прямо и опосредованно. Прямое влияние заключено в том факте, что Fe – один из составных элементов HGB. Опосредованная взаимосвязь объясняется лишь частичным воздействием железа на уровень гемоглобина в крови. Его скачки происходят под воздействием самых разных внутренних и внешних факторов.
RBC Эритроциты — красные клетки крови, которые синтезируются красным костным мозгом и выполняют транспортную функцию. Большое значение имеет баланс Fe в составе эритроцитов. Если его меньше нормы, то кровь не переносит достаточный объем кислорода. Каждый атом Fe в молекуле гемоглобина захватывает молекулу O². На обратном пути они забирают накопившийся углекислый газ и выводят его из организма. Помимо дыхательной функции эритроциты принимают участие в водном, солевом обмене, регулируют кислотность крови.
Оптимум эритроцитов для женщин составляет 4,3-4,9 тера/л, для мужчин 4,5-5,5 тера/л.
Причины понижения RBC: скрытое воспаление, дефицит витаминов B6, B12 и/или B9 (при этом будет повышение MCV), заболевания почек (при этом будут отклонения в креатинине), беременность, токсичные металлы, катаболизм.
Причины повышения RBC: дефицит железа, истинная полицитемия, обезвоживание, курение.
HTC гематокрит – соотношение эритроцитарного объема к жидкому количеству крови (т.е. отношение объема красных кровяных телец к плазме). По значениям гематокритной величины судят о густоте крови и способности транспортировать кислород. Оптимум для женщин – 40%, для мужчин – 45%.
Причины понижения HTC: анемии любого рода, кровопотери явные и скрытые, беременность, гипергидратация.
Причины повышения HTC: гиперпротеинемия, отеки из-за нарушения функции почек, обезвоживание организма, гематологические заболевания.
MCV Средний объем эритроцитов. В кровяном русле присутствуют красные кровяные клетки различных объёмов, но большинство из них должно быть нормального, правильного размера. Это говорит о том, что клетки способны оптимально выполнять свои функции. Под давлением различных факторов процент аномально больших либо малых объёмов может значительно возрасти.
Оптимум 88-93 фл для женщин и 88-95 фл для мужчин.
MCH Среднее содержание гемоглобина в эритроците. В зависимости от того, сколько в крови эритроцитов и какова масса гемоглобина в них, будет установлена скорость поставки кислорода во все органы и системы организма. Вычисляется путём деления общего гемоглобина на число эритроцитов в объёме крови: МСН = HGB/RBC. Оптимум – 30 пг.
Причины понижения MCV и MCH: дефицит железа, меди, B6, недостаток витамина C, гемолитическая анемия, гипохлоргидрия (пониженное содержание соляной кислоты в желудке).
Причины повышения MCV и MCH: дефицит B12/B9/B2
MCHC Средняя концентрация HGB в эритроцитах. Это один из показателей функциональной состоятельности эритроцитов, того, сколько гемоглобина они могут перенести и насколько насыщены им, а расшифровать аббревиатуру можно как mean corpuscular hemoglobin concentration или концентрация гемокритического гемоглобина. В отличие от МСН определяет не количество, а плотность заполнения гемоглобином эритроцитов. Вычисляется при помощи деления общего гемоглобина на гематокрит: МСНС = HBG/HCT * 100. Высокий MCV и пониженный МСНС укажут на непропорциональное насыщение эритроцитов гемоглобином из-за их аномально большого объёма. Оптимум для всех: 320 г/л.
Причины понижения MCHC: железодефицитная анемия, гипохлоргидрия, дефицит B6/меди, недостаток витамина С, гемолитическая анемия, ревматоидный артрит.
Причины повышения MCHC: дефицит B9/B12/B2, гиперхромная анемия, микросфероцитоз, сахарный диабет, гипотиреоз, гипергликемия.
Основную часть крови составляют эритроциты. Если человек здоров, они не будут отличаться по размеру и форме. При наличии патологии в крови могут находиться эритроциты, разные по размеру.
Количество эритроцитов неправильного размера отражается в анализах значениями RDW_CV и RDW_SD.
RDW_CV (процент распределения эритроцитов по величине). Оптимум RDW_CV составляет 13%.
RDW_SD (стандартное отклонение, диапазон между большим и меньшим эритроцитом), оптимум для всех составляет 42 фл.
Причины понижения RDW_CV и RDW_SD: железодефицитная анемия, дефицит B6, ревматоидный артрит.
Причины повышения: дефицит B12, B9, начальная стадия железодефицита, гемолитическая анемия, первые 1,5-2 месяца терапии препаратами железа.
Таким образом, уже из простого общего анализа крови можно многое узнать о функционирования многих систем нашего организма. Понятное дело, нормы для людей разных возрастов, для мужчин и женщин, различны. Но разобравшись и взяв ответственность за своё здоровье на себя, устранив дефициты жизненно важных веществ, мы можем вовремя предотвратить серьезные заболевания.
Если данная тема интересна, пожалуйста, ставьте лайки, подписывайтесь на канал, будем дальше вместе разбираться, как улучшить своё здоровье и свою жизнь собственными силами без особых финансовых затрат!
Связывание гемоглобина с кислородом. Обмен железаНаиболее важным свойством гемоглобиновой молекулы является ее способность свободно и обратимо связываться с кислородом. Эта способность детально изложена в нашей статье в связи с дыханием, поскольку главной функцией гемоглобина в организме является соединение его с кислородом в легких и затем освобождение этого кислорода в тканевых капиллярах, где парциальное давление кислорода гораздо ниже, чем в легких. Кислород не соединяется с двумя положительными связями железа гемоглобиновой молекулы. Вместо этого он связывается с так называемыми координационными связями атома железа. Это чрезвычайно свободная связь, поэтому соединение легко обратимо. Более того, кислород не переходит в ионную форму и переносится в виде молекулярного кислорода (составленного из двух атомов кислорода) к тканям, где легко освобождается в тканевые жидкости в форме молекулярного кислорода, а не иона кислорода. Обмен железаПоскольку железо необходимо для формирования не только гемоглобина, но и других жизненно важных элементов организма (например, миоглобина, цитохромов, цитохромоксидазы, пероксидазы, катализы), важно понять способы утилизации железа в организме. Общее количество железа в теле человека в среднем составляет 4-5 г, причем около 65% этого количества входит в состав гемоглобина. Примерно 4% железа входит в состав миоглобина, 1% находится в составе различных гем-соединений, способствующих внутриклеточному окислению, 0,1% связан с белком трансферрином в плазме крови и 15-30% накапливаются для последующего использования в основном в ретикулоэндотелиальной системе и клетках паренхимы печени главным образом в форме ферритина. Транспорт, накопление и метаболизм железа в организме схематически представлены на рисунке. После всасывания из тонкого кишечника железо немедленно связывается в плазме крови с бета-глобулином (апотрансферрином), формируя трансферрин, который затем транспортируется в плазме. Железо в трансферрине связано свободно и, следовательно, может высвобождаться в любую тканевую клетку в любой точке тела. Избыток железа в крови откладывается в основном в гепатоцитах и в меньшей степени — в ретикулоэндотелиальных клетках костного мозга. В цитоплазме клеток железо связывается главным образом с белком апоферритином, формируя ферритин. Молекулярная масса апоферритина — около 460000, и с этой большой молекулой может соединяться в кластеры радикалов железа разное количество железа; следовательно, ферритин может содержать как большое, так и небольшое количество железа. Железо, которое накапливается в виде ферритина, называют резервным железом. Меньшая часть этого резерва хранится в совершенно нерастворимой форме, называемой гемосидерином. Он в основном формируется, когда общее количество железа в теле больше, чем может связать апоферритин. Гемосидерин собирается в клетках в виде больших кластеров, которые видны под микроскопом, как большие частицы. Наоборот, частицы ферритина так малы и рассеяны, что их можно обычно увидеть в цитоплазме клеток только с помощью электронного микроскопа. Когда уровень железа в плазме падает до низких значений, некоторое его количество из запаса в форме ферритина легко выделяется в плазму и транспортируется в виде трансферрина к нуждающимся в железе областям. Уникальной особенностью молекулы трансферрина является то, что она прочно связывается с рецепторами клеточной мембраны эритробластов в костном мозге. Затем вместе со связанным железом молекула поглощается эритробластом путем эндоцитоза. Внутри клетки трансферрин освобождает железо прямо в митохондрии, где синтезируется гем. При отсутствии адекватного количества трансферрина в крови людей недостаточность транспорта железа к эритробластам может вызвать тяжелую гипохромную анемию, которая характеризуется наличием красных клеток крови, содержащих гораздо меньше гемоглобина, чем в норме. Когда эритроциты завершают свой жизненный путь и разрушаются, гемоглобин, выделившийся из клеток, поглощается моноцитарно-макрофагальными клетками. Железо при этом освобождается и накапливается преимущественно в виде ферритина, чтобы использовать ся, когда необходимо, для формирования нового гемоглобина. Ежедневная потеря железа. Мужчина выделяет примерно 0,6 мг железа ежедневно, главным образом с фекалиями. Дополнительное количество железа теряется при кровотечении. У женщин дополнительная менструальная потеря крови дает долговременную потерю железа в среднем примерно до 1,3 мг/сут. – Также рекомендуем “Всасывание железа в кишечнике. Длительность жизни эритроцитов” Оглавление темы “Эритропоэз. Белые клетки крови”: |
Фото: фотобанк Лори
НОРМА: КИСЛОРОД И УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ
Воздух, которым мы дышим, на 98% состоит из азота и кислорода. Экология мегаполисов и промышленных районов вносит свои коррективы – в воздухе появляются даже тяжелые металлы.
Но основного компонента – кислорода О2 нам все же хватает. Транспорт для кислорода – это белок гемоглобин, содержащий железо. Он содержится в «красной» крови – эритроцитах. Гемоглобин может легко соединяться с кислородом О2 и углекислым газом СО2. А самое главное – может также легко от них избавляться. Благодаря этому в легких и тканях происходит газообмен. В зависимости от количества того или иного газа и его давления кислород и углекислый газ связываются с гемоглобином.
В воздушном пространстве легких во время вдоха много кислорода – его парциальное давление большое. Поэтому кислород через специальную мембрану между тканью легкого и сосудом поступает в кровь и соединяется с гемоглобином.
С током крови оксигемоглобин поступает к тканям. Например, к мышцам и коже стопы. Там в результате жизнедеятельности клеток накапливается углекислый газ. Его давление большое, поэтому он легко вытесняет кислород из связи с гемоглобина. Кислород поступает в ткани, а СО2 уносится с током крови по венам к легким.
ОПАСНЫЙ ВРАГ №1 – УГАРНЫЙ ГАЗ
Опасность любого пожара – отравление угарным газом. Это жизнеугрожающее состояние. Угарный газ образуется при недостатке кислорода – эта молекула в отличие от углекислого газа содержит всего один атом кислорода. В результате из безобидного СО2 получается злейший СО, ведущий к отравлению организма.
Причина этого – «слабость» кислорода в сравнении с угарным газом. СО в 300 раз крепче связывается с гемоглобином! Обычное парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе не поможет. Тяжесть состояния пациента в таком случае напрямую связана с объемом гемоглобина, соединенного с угарным газом. В тяжелых случаях жизненно важные органы – сердце, почки, головной мозг – практически лишаются кислорода и погибают при нормальном его содержании во вдыхаемом воздухе.
Решается проблема срочным проведением пациенту гипербарической оксигенации. При этом кислород подается пациенту под повышенным давлением – ему помогают вытеснить угарный газ из эритроцитов.
Ситуация с отравлением угарным газом обычно острая, жизнеугрожающая. Пациент находится под контролем врачей.
ОПАСНЫЙ ВРАГ №2 – ГЛЮКОЗА
Другая ситуация с хроническими заболеваниями. Здесь выявить проблему вовремя часто не удается. Кого сейчас не беспокоят слабость, утомляемость, снижение работоспособности?
Что же это – энергетический кризис в организме или просто усталость, депрессия?
Часто причина может оказаться сладкой – это глюкоза крови. В результате соединения с ней в эритроцитах формируется ГЛИКИРОВАННЫЙ ГЕМОГЛОБИН HbF1c. Его количество напрямую связано с уровнем глюкозы в крови. Основная проблема – это необратимость связывания глюкозы с гемоглобином. До конца жизни эритроцитов (пока они не попадут на распад в селезенку) гемоглобин в них остается в связанном с глюкозой состоянии. Это около 3х месяцев.
Поэтому гликированный гемоглобин, в отличие от разового измерения глюкозы, показывает средний уровень сахара в крови за 3 месяца. Для врачей это очень ценный показатель, особенно при контроле лечения сахарного диабета.
Вред, который наносит гликированный гемоглобин, такой же, как и при отравлении угарным газом. Только это не острая, а растянутая во времени проблема – хроническое кислородное голодание. Симптомы неспецифичны – это может быть и головокружение, общая слабость, плохая переносимость нагрузок. Все они являются результатом хронического дефицита кислорода и энергии.
Реализуется это пагубное влияние не так, как у угарного газа. Глюкоза связывается с гемоглобином и повышает связывание его с кислородом! В тканях кислород не может поменяться местами с углекислым газом – там накапливается СО2. Яркий медицинский пример – диабетическая стопа. При нормальном содержании кислорода в крови он не поступает в мышцы и кожу стопы. В тканях закисляется среда. Отсюда незаживающие раны при диабете. И поэтому одним из эффективных методов лечения диабетической стопы – местная (на нижние конечности) гипербарическая оксигенация.
В федеральной лаборатории «Гемотест» централизованная технологическая база площадью 3 500 квадратных метров включает 5 аналитических лабораторий.
ОБСЛЕДОВАНИЕ НА ГЛИКИРОВАННЫЙ ГЕМОГЛОБИН
Пройти обследование на показатели обмена глюкозы можно в лаборатории федерального уровня «Гемотест». Исследования в «Гемотест» выполняются на высокотехнологичном оборудовании ведущих мировых производителей, технологический комплекс площадью 3 500 кв.м. включает 5 лабораторий. Например, исследование на гликированный гемоглобин выполняется в отделе общеклинических исследований:
1.18. Гликированный гемоглобин (HbA1с)
Другие исследования углеводного обмена:
1.14.2. Глюкоза (фторид) анализ крови на сахар
1.15. Экспресс-анализ глюкозы (определяется на месте)
27.54. Сахарный диабет (скрининг) Это исследование содержит несколько показателей сахарного диабета. О возможности выполнения этого исследования в Вашем городе Вы можете узнать по телефону 8-800-550-13-13.
Всего в федеральной лаборатории «Гемотест» выполняется более 3 000 лабораторных анализов по всем медицинским специальностям. Полный список исследований Вы можете посмотреть на сайте www.gemotest.ru
Желаем Вам здоровья!
Реклама
Описание презентации по отдельным слайдам:
№ слайда 1
№ слайда 2
Описание слайда:
Какое значение имеет кровь в жизнедеятельности человека? Выполняет транспортную функцию: доставка кислорода и питательных веществ к тканям и клеткам, удаление углекислого газа и продуктов обмена. Выполняет защитную функцию благодаря деятельности лейкоцитов и антител. Участвует в гуморальной регуляции жизнедеятельности организма.
№ слайда 3
Описание слайда:
В образовавшейся на теле человека небольшой ране кровотечение останавливается, однако может возникнуть нагноение. Объясните, каким свойствами крови это обусловлено? Кровотечение приостанавливается благодаря свёртыванию крови и образованию тромба. Нагноение обусловлено накоплением отмерших лейкоцитов, осуществивших фагоцитоз.
№ слайда 4
Описание слайда:
Какие соединения образует гемоглобин? Каковы их особенности и функции? Ответ поясните. Оксигемоглобин – это соединение гемоглобина с кислородом, непрочное; транспортирует кислород от лёгких к клеткам организма. Карбгемоглобин – это соединение гемоглобина с углекислым газом, непрочное; транспортирует углекислый газ от клеток к лёгким. Карбоксигемоглобин – это соединение гемоглобина с угарным газом, очень прочное; нарушает транспорт кислорода, отравление угарным газом, может привести к гибели человека.
№ слайда 5
Описание слайда:
Какие функции выполняет лимфа? Транспортная – возвращение тканевой жидкости в кровяное русло. Защитная – в лимфатических узлах вырабатываются лимфоциты, которые обеззараживают тканевую жидкость. Метаболическая – всасывание жиров.
№ слайда 6
Описание слайда:
Чем опасна агглютинация? Почему при переливании крови в малых количествах не учитывают агглютинины донора? Почему кровь чужой группы нельзя переливать в больших количествах? В результате склеивания эритроциты не могут выполнять свою функцию – транспорт молекул кислорода. Агглютинины донора значительно разводятся и теряют способность агглютинировать эритроциты реципиента. Большое количество агглютининов донора может привести к агглютинации.
№ слайда 7
Описание слайда:
1. Эритроциты – красные кровяные клетки. 2. Зрелые эритроциты имеют ядра. 3. Эритроциты образуются в красном костном мозге, селезёнке и лимфатических узлах. 4. Основная функция эритроцитов – перенос кислорода и углекислого газа. 5. Гемоглобин эритроцитов, связываясь с кислородом, придаёт крови тёмно-красный цвет. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. 2 – зрелые эритроциты не имеют ядра; 3 – эритроциты образуются в красном костном мозге; 5 – гемоглобин эритроцитов, связываясь с кислородом, придаёт крови ярко-красный цвет.
№ слайда 8
Описание слайда:
В каких случаях и как изменяется число эритроцитов в крови человека? Уменьшается число эритроцитов при анемии (малокровии) и кровопотерях. Увеличивается число эритроцитов при переезде в высокогорные районы, где воздух разрежён и снижено содержание кислорода.
№ слайда 9
Описание слайда:
При консервировании донорской крови в неё добавляет особое вещество, которое вызывает осаждение кальция. С какой целью это делают? 1. Кальций, который содержится в плазме, способствует свёртыванию крови. 2. Удаление, таким образом, кальция из донорской крови препятствует её свёртыванию.
№ слайда 10
Описание слайда:
Какие процессы поддерживают постоянство химического состава плазмы крови человека? Процессы в буферных системах поддерживают реакцию среды (pH) на постоянном уровне. 2. Осуществляется нейро-гуморальная регуляция химического состав плазмы.
№ слайда 11
Описание слайда:
Что такое физиологический раствор? С какой целью его используют? Физиологический раствор – это раствор, который по солевому составу и концентрации солей соответствует составу плазмы крови (0,9% NaCl). Физиологический раствор используют для поддержания жизнедеятельности изолированных от тела органов, как заменитель крови при кровопотерях.
№ слайда 12
Описание слайда:
Как можно объяснить конфликт между резус-отрицательной матерью и резус-положительным плодом? В организме матери вырабатываются антитела на резус-положительные белки крови плода. При большом количестве антител происходит резус-конфликт, сопровождающийся разрушением эритроцитов ребёнка.
№ слайда 13
Описание слайда:
С чем связана необходимость поступления в кровь человека ионов железа? Ответ поясните. Ионы железа входят в состав гемоглобина эритроцитов. Эритроциты обеспечивают транспорт кислорода и углекислого газа.
№ слайда 14
Описание слайда:
Введение в вену больших доз лекарственных препаратов сопровождается их разбавлением физиологическим раствором (0,9%- ным NaCl). Поясните почему. Концентрация физиологического раствора (0,9%-ный раствор NaCl) соответствует концентрации солей в плазме крови и не вызывает гибели клеток крови. Введение больших доз препаратов без разбавления может вызвать резкое изменение состава крови и необратимые функциональные явления.
№ слайда 15
Описание слайда:
Дефицит каких элементов крови при анемии, вызванной большой потери крови, будет восполняться в первую очередь? Какие особенности крови человека учитываются при её переливании? Дефицит эритроцитов плазмы. Плазма составляет 55% всего объёма крови. Эритроциты обеспечивают транспорт кислорода, что является самой главной функцией крови. Группы крови, резус-фактор.
№ слайда 16
Описание слайда:
Почему человеку, заболевшему дифтерией, вводят антидифтерийную сыворотку, а не вакцину? При введении вакцины организм самостоятельно начинает вырабатывать антитела, так формируется активный иммунитет. Но, если заражение произошло, то не предохранительную прививку уже нет времени и необходимо ввести пациенту лечебную сыворотку, которая содержит готовые антитела.
№ слайда 17
Описание слайда:
В чём проявляется защитная роль лейкоцитов в организме человека? Лейкоциты способны к фагоцитозу – пожиранию и перевариванию белков, микроорганизмов, отмерших клеток. Лейкоциты принимают участие в выработке антител, которые нейтрализуют определённые антигены.
№ слайда 18
Описание слайда:
Объясните, как влияет курение табака на состав крови. Укажите не менее двух причин. Табачный дым содержит угарный газ (СО), который образует прочное соединение с гемоглобином эритроцитов, что снижает количество кислорода в крови. Содержащиеся в табачном дыме ядовитые вещества растворяются в плазме крови, изменяя её химический состав.
№ слайда 19
Описание слайда:
Какие механизмы обеспечивают работу иммунной системы человека? Узнавание – организм узнаёт чужеродные антигены и их продукты и выделяет антитела. Специфичность – антитела специфичны по отношению к антигенам. Каждая иммунная реакция направлена на определённый антиген. Запоминание – после встречи с определённым антигеном организм узнаёт его при вторичном попадании в организм, т.к. антитела к данному антигену сохраняются.
- Биология
Описание:
Презентация включает вопросы, позволяющие повторить и подготовиться к ОГЭ и ЕГЭ. В презентацию включены вопросы о сттроении, свойствах и функциях крови, особенности и функции соединений гемоглобина, переливании крови, причинах изменения числа эритроцитов и гемоглобина, умения объяснять: причину конфликта между резус- отрицательной матерью и резус- положительным плодом, введения в организм лечебной сыворотки и вакцины, защитной роли лейкоцитов и механизма работы иммунной системы человека, использования физиологического раствора, а также работы с текстом с выбором и исправлением ощибочных предложений.