Гемоглобин образуется в результате обмена витаминов
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.
Пернициозная анемия. Образование гемоглобинаРаспространенной причиной нарушения созревания красных клеток крови является недостаточное всасывание витамина В12 из желудочно-кишечного тракта. Это часто происходит при заболевании пернициозной анемией, при которой основной патологией является атрофический гастрит, нарушающий нормальную секреторную функцию желудка. Париетальные клетки желудочных желез секретируют гликопротеин, называемый внутренним фактором, который соединяется с витамином В12 пищи и делает этот витамин доступным для всасывания в кишечнике. Это происходит следующим образом: (1) внутренний фактор прочно связывается с витамином B12. В таком связанном состоянии витамин В12 защищается от переваривания желудочно-кишечными секретами; (2) находясь в связанном состоянии, внутренний фактор связывается со специфическими рецепторами на мембранах клеток щеточной каемки слизистой подвздошной кишки; (3) затем в течение следующих нескольких часов витамин В12 транспортируется в кровь путем пиноцитоза; в результате внутренний фактор и витамин вместе переносятся через мембрану. Следовательно, недостаток внутреннего фактора ведет к уменьшению доступности витамина В12 из-за нарушения всасывания витамина. Сразу после всасывания из желудочно-кишечного тракта витамин B12 сначала накапливается в печени в большом количестве, затем медленно выделяется по мере потребности в нем костного мозга. Минимальное количество витамина B12, необходимое ежедневно для поддержания нормального созревания красных клеток крови, составляет всего 1-3 мкг, а нормальное накопление в печени и других тканях тела примерно в 1000 раз больше этого количества. Следовательно, обычно для развития анемии в связи с нарушением созревания эритроцитов недостаточность всасывания В12 должна продолжаться 3-4 года. Недостаточность созревания, связанная с дефицитом фолиевой кислоты (птероилглутаминовой кислоты). Фолиевая кислота является нормальным компонентом овощей, некоторых фруктов и мяса (особенно, печени). Однако она легко разрушается во время приготовления пищи. Кроме того, люди с нарушением всасывания в желудочно-кишечном тракте, например при часто встречающемся заболевании тонкого кишечника, которое называют спру, обычно имеют серьезные затруднения всасывания и фолиевой кислоты, и витамина B12. Следовательно, во многих случаях причиной нарушений созревания является недостаточность всасывания в кишечнике и фолиевой кислоты, и витамина B12.
Образование гемоглобинаСинтез гемоглобина начинается в проэритробластах и продолжается даже на стадии ретикулоцита красных клеток крови. Следовательно, когда ретикулоциты оставляют костный мозг и проходят в кровоток, они продолжают формировать минимальные количества гемоглобина в течение примерно следующего дня до тех пор, пока не станут зрелыми эритроцитами. На рисунке показаны основные химические этапы формирования гемоглобина. Сначала сукцинил-КоА, формируемый в метаболическом цикле Кребса, связывается с глицином, образуя молекулу пиррола. В свою очередь, четыре молекулы пиррола объединяются, образуя протопорфирин IX, который затем соединяется с железом, формируя молекулу гема. Наконец, каждая молекула гема присоединяется к синтезируемому рибосомами длинному полипептиду глобину, формируя субъединицу гемоглобина, называемую гемоглобиновой цепочкой. Каждая цепочка имеет молекулярную массу около 16000; в свою очередь, четыре такие цепочки свободно связываются вместе, формируя целую гемоглобиновую молекулу. Существуют несколько легких вариаций гемоглобиновых цепочек в зависимости от аминокислотного состава полипептидной части субъединицы. Разные типы цепочек обозначают как альфа, бета, гамма и дельта. Наиболее распространенная форма гемоглобина взрослого человека — гемоглобин А. Он представляет собой комбинацию двух альфа-цепочек и двух бета-цепочек. Гемоглобин А имеет молекулярную массу 64458. Поскольку каждая гемоглобиновая цепочка имеет простетическую группу в виде гема, содержащего атом железа, ясно, что каждая молекула гемоглобина, состоящая из четырех таких цепочек, содержит четыре атома железа. Каждый из них может свободно связываться с одной молекулой кислорода, обеспечивая возможность транспортировки каждой молекулой гемоглобина четырех молекул (или восьми атомов) кислорода. Типы гемоглобиновых цепочек в молекуле гемоглобина определяют сродство гемоглобина к кислороду. Патологические изменения цепочек могут менять физические характеристики гемоглобиновой молекулы. Например, при серповидно-клеточной анемии в одном участке каждой из двух бета-цепочек аминокислота валин заменяется глутаминовой кислотой. При низком парциальном давлении кислорода этот тип гемоглобина формирует внутри эритроцитов вытянутые кристаллы, длина которых иногда достигает 15 мкм. Они делают практически невозможным прохождение эритроцитов через многие мелкие капилляры, и острые концы кристаллов, вероятно, разрывают клеточные мембраны, способствуя развитию серповидно-клеточной анемии. – Также рекомендуем “Связывание гемоглобина с кислородом. Обмен железа” Оглавление темы “Эритропоэз. Белые клетки крови”: |
Суточная потребность взрослого человека в железе — примерно 12 мг. Употребление гематогена в дополнение к сбалансированному питанию может помочь поддерживать нормальный уровень гемоглобина.
Как можно поднять уровень гемоглобина?
«Феррогематоген» является биологически активной пищевой добавкой, которая содержит железо, медь, витамины С, В6, В9. Рекомендован к употреблению взрослым и детям с 4 лет.
Узнать стоимость…
БАД. Не является лекарственным средством.
Забота о собственном здоровье становится трендом. Повышение сознательности людей в этом вопросе побуждает интерес к устройству основных механизмов нашего организма. Сегодня мы расскажем читателю о гемоглобине, который оказывает огромное влияние на правильное функционирование всех систем человеческого тела.
Что такое гемоглобин и какую роль он выполняет в крови
Дыхание — это естественный автоматический процесс, поэтому редко кто без причины задумывается о сложных механизмах, которые ему сопутствуют. А если причины есть, то приходится разбираться. Гемоглобин образуется в красных кровяных тельцах крови, или по-другому эритроцитах, на ранней стадии их развития. Каждый вдох насыщает эти мельчайшие клетки нашей крови кислородом. Но эритроциты в процессе дыхания выполняют всего лишь роль «транспорта» для гемоглобина. Именно он способен соединиться с молекулами кислорода и «передать» их нуждающимся тканям, а также забрать из точки назначения (ткани) углекислый газ и проследовать по обратному маршруту в легкие.
Стоит отметить, что любые отклонения от нормы показателей гемоглобина в крови — это не причина заболеваний, а их следствие. А поводов для нарушений существует множество: от неправильного питания до серьезных болезней. Последствием в частности является анемия (низкий уровень гемоглобина). Для того чтобы узнать, каковы показатели гемоглобина в крови у конкретного человека, назначают простейшие анализы.
Диагностика уровня гемоглобина в крови
Общий анализ крови — это один из самых распространенных видов диагностики множества заболеваний. Помимо прочего, в него входит определение уровня гемоглобина. Такая популярность обусловлена высокой степенью информативности и простотой самой процедуры. Для того чтобы сдать кровь необходима лишь минимальная подготовка пациента — перед анализом нельзя употреблять пищу в течение 8–12 часов. Именно поэтому его часто назначают на утро. Результат пациент может получить уже на следующий день, а в некоторых диагностических компаниях можно заказать экспресс-исследование за несколько часов.
После проведения анализа пациент получает на руки бланк с основными показателями крови. Уровень гемоглобина часто указан в первой или второй строчке, единицами измерения являются граммы на литр (г/л) или граммы на децилитр (г/дл). Несомненно, постановкой диагноза на основе полученных данных должен заниматься врач. К тому же для выявления болезни одного анализа крови недостаточно.
Норма содержания гемоглобина в крови
Показатели гемоглобина нельзя назвать индивидуальными, тем не менее определенные различия в нормах существуют. Они зависят от пола, возраста и физиологических состояний. Последнее характерно для женщин — во время беременности нормальные показатели гемоглобина меняются. В среднем речь идет о цифрах в 110–160 г/л.
Наиболее распространенным типом отклонения уровня гемоглобина является снижение количества этого белка в крови. Повышенные значения — это скорее редкость, возникающая на фоне влияния определенных внешних факторов или серьезных, но редко встречающихся заболеваний.
Причины повышенного гемоглобина в крови
Увеличение количества этого белка может быть связно с некоторыми естественными причинами, например с длительными физическими нагрузками, стрессом, приемом специфических лекарств или проживанием в высокогорных районах. Курильщики со стажем также могут обнаружить в анализе крови высокие значения гемоглобина, впрочем, как и жители мегаполисов с загрязненным воздухом. Патологическое увеличение показателей может быть связано со следующими заболеваниями[1]:
- хроническая сердечная и дыхательная недостаточность;
- поликистоз почек;
- эритремия;
- обезвоживание.
Повышение гемоглобина не связано с какими-либо характерными симптомами. В основном они свидетельствуют о болезнях, следствием которых и стало увеличение количества этого компонента в крови.
Это интересно
Ученым удалось придумать способ, который поможет полностью парализованным людям общаться. Исследования[2] показали, что при положительных ответах на несложные вопросы уровень гемоглобина в крови повышается, а при отрицательных — падает или остается прежним.
Причины пониженного гемоглобина в крови
Научное название данного состояния — анемия. Не стоит считать его болезнью, это всего лишь синдром, то есть группа симптомов, вызванных различными патологиями. Но неспецифические признаки снижения гемоглобина в крови выделить можно. В первую очередь они связаны с кислородным голоданием тканей. К основным признакам анемии относят:
- бледные кожные покровы и слизистые;
- слабость и повышенную утомляемость;
- головные боли и головокружение;
- одышку;
- нарушения сна.
Существует несколько причин для развития анемии:
- Дефицит витаминов или микроэлементов, в частности железа, — железодефицитная анемия. Она может быть следствием несбалансированного питания, повышенной потребности в железе, нарушений в работе ЖКТ, хронических кровопотерь или скрытых кровотечений.
- Нарушения, связанные с работой кроветворных органов, — дисгемопоэтическая анемия. Возникает вследствие врожденных патологий, влияния неблагоприятных факторов окружающей среды (радиация, промышленные яды), травм, воздействия инфекций, генетических причин и серьезной нехватки питательных веществ.
- Постгеморрагическая анемия возникает вследствие серьезных кровопотерь.
- Чрезмерно быстрое разрушение эритроцитов — гемолитическая анемия.
Лечение заболеваний, связанных с серьезными нарушениями работы кроветворных органов, а также наследственных или хронических патологий, вызывающих дефицит эритроцитов в крови, — это работа для опытного врача. Но забота о собственном здоровье, призванная не допустить дефицита железа в организме, ложится на плечи любого здравомыслящего человека.
Профилактика
Прежде всего — контроль. Всем известно, что заболевания на ранней стадии гораздо легче поддаются лечению. Поэтому необходимо регулярно сдавать анализ крови (хотя бы 1 раз в год) — так вы сможете заметить первые признаки нарушения баланса гемоглобина.
Также следует отказаться от курения. Вдыхая табачный дым, человек провоцирует связывание гемоглобина с угарным газом, а это значительно снижает способность белка переносить кислород к клеткам.
Полноценное питание помогает сохранять хорошее самочувствие и предотвращать появление болезней, ведь от баланса поступающих в кровь витаминов зависит качество функционирования органов. Для того чтобы избежать развития анемии, следует регулярно есть продукты с высоким содержанием белка (такие как яйца, сыр, творог, рыба, говядина). Крупы, богатые железом, также рекомендованы к употреблению, например, пшено, овсянка, гречка. И, конечно же, фрукты — предупредить железодефицитную анемию помогают яблоки, абрикосы, хурма и другие. Улучшить усвоение железа в организме позволит прием витаминов — C, B12, B9, B6.
Это интересно
Один из классических для Средиземноморской диеты продуктов — это оливки. Они богаты железом, а значит, могут быть крайне полезны для поднятия уровня гемоглобина в крови.
Нельзя допускать развития заболеваний ЖКТ, ведь они могут спровоцировать регулярные кровотечения, снижающие уровень гемоглобина в крови. Также патологии кишечника приводят к нарушению всасывания витаминов и микроэлементов, необходимых для поддержания правильной работы кроветворных органов.
Поддерживать нормальный уровень гемоглобина в крови очень важно для хорошего самочувствия. Возможно, стоит лишь скорректировать рацион, и появятся новые силы, улучшится цвет лица, а головные боли уйдут в прошлое. В любом случае, если вы заподозрили у себя признаки анемии, следует обратиться к врачу и начать лечение.