Гемоглобин строение и нормы
Общий рейтинг статьи/Оценить статью
[Всего голосов: 3 Общая оценка статьи: 5]
Гемоглобин – один из самых важных показателей крови. Из школьного курса биологии мы знаем о том, что роль гемоглобина заключается в транспорте кислорода и углекислого газа. А еще в гемоглобине содержится железо. Помните, как нам в детстве мамы и бабушки настойчиво рекомендовали кушать “железные” яблочки. И все это в рамках борьбы с дефицитом гемоглобина. Кстати, польза яблок в этом вопросе слегка преувеличена, но об этом чуть позже. Гемоглобин – один из самых хорошо изученных белков. И поэтому нам есть что рассказать о нем. Давайте узнаем, для чего нужен гемоглобин, почему его количество может быть выше или ниже нормы, и как с этим бороться.
Строение гемоглобина
Гемоглобин – это сложный белок. Даже само слово “гемоглобин”, если внимательно присмотреться, сложное. Оно состоит из двух частей – глобина (белковый компонент) и гема (небелковая часть молекулы).
Если рассматривать гемоглобин с точки зрения популярности – то это самая настоящая классика жанра. Откройте любой учебник в разделе “белки”. В 99 случаях из 100, в качестве примера четвертичной структуры белка будет молекула гемоглобина. А рядом картинка такого плана:
В состав гемоглобина входит четыре молекулы гема, каждая из которых буквально обвита белковой цепью. Внутри гема есть один атом железа. Эта структура является пигментом, который окрашивает кровь в привычный нам цвет. Именно за счет гемоглобина наша кровь красная.
Железо в гемоглобине двухвалентное. Не хотелось бы усложнять статью химией, но это важный момент, к которому мы еще вернемся.
Гемоглобина в эритроците довольно много. Около 400 млн молекул в одной клетке. Он занимает практически 95% сухого остатка эритроцита.
Синтез гемоглобина
Синтез гемоглобина происходит в печени, костном мозге, кишечнике и почках. Важную роль в этом процессе играет железо. Часть его организм использует повторно. То есть при распаде гемоглобина большая часть железа остается в организме и идет на построение новых молекул гемоглобина. Немного железа поступает в организм с пищей. Таким образом происходит обновление этого макроэлемента.
Люди интересуются – можно ли насытить организм железом впрок? Нет, даже если вы принимаете препараты с высоким содержанием железа, его излишки покидают организм. При нормальном обмене веществ нам никак не превратиться в железного человека.
Железо откладывается в виде специального белка – ферритина. В составе этого соединения оно трехвалентное. Для того чтобы его превратить в двухвалентную форму, которая как мы помним входит в состав гемоглобина, нужны определенные условия. А именно — наличие таких катализаторов как витамин С и витамины группы В. Без этих веществ и всасывание железа в кишечнике будет весьма затруднительно.
В конце своего жизненного срока (примерно 120 дней), гемоглобин распадается на составляющие. Гем теряет железо, приобретает зеленый оттенок, а затем превращается в желтый билирубин. Билирубин входит в состав желчи, и когда его много, он дает симптомы желтухи. Одним из признаков массового распада гемоглобина является желтушность кожи и склер глаз.
Наверняка, вы обращали внимание на то, как изменяется цвет гематомы (синяка) при ушибе. Сначала она красная, потом синяя. Это признаки воспаления. А потом появляется другая цветовая гамма – от зеленого до коричневого. Это как раз и есть наглядный пример распада гемоглобина и превращение его составляющих в билирубин.
Функции гемоглобина
Пришло время разобраться для чего же нужен гемоглобин в нашем организме. Безусловно, главной задачей гемоглобина является газообмен. Но он занимается не только транспортом жизненно важных газов. Давайте обо всем по порядку.
Итак, функции гемоглобина:
Транспорт кислорода и углекислого газа
Все как нас учили в детстве – гемоглобин насыщается кислородом и по артериям разносит его органам и тканям. А на обратном пути забирает углекислый газ и возвращает его в легкие. Есть, конечно, ньюансы. Забирает гемоглобин почти весь кислород, полученный в легких. А обратно относит максимум 20% углекислого газа. Весь остальной углекислый газ растворяется в плазме крови и достигает легких в несвязанном состоянии. Так что в плане транспорта кислорода роль гемоглобина более существенна.
Поддержание кислотно-щелочного равновесия крови
Для того, чтобы наша кровь, да и весь организм в целом, выполняли свои функции, важно поддерживать постоянство PH. Гемоглобин выводит из клеток кислые соединения, препятствуя их закислению. А в легких, наоборот, предотвращает защелачивание. Таким образом, гемоглобин выполняет функцию буфера.
При сдвиге PH в кислую сторону в первую очередь страдает иммунная система. Нарушается синтез клеток иммунитета, замедляется иммунный ответ. Клинически это проявляется частыми инфекционными болезнями. Хотя, казалось бы, какое отношение имеет низкий уровень гемоглобина к постоянным простудам, например.
Связывание токсических веществ
Целый ряд ядовитых веществ имеет высокое сродство к двухвалентному железу. Угарный газ, синильная кислота, анилин, сероводород, нитробензол и другие соединения прочно связываются с железом гемоглобина. Это несколько снижает токсическую нагрузку на организм.
За такую помощь гемоглобина мы платим достаточно высокую цену. Прочные соединения не дают насытить гемоглобин кислородом и организм испытывает гипоксию. Так что с одной стороны гемоглобин, конечно, ограничивает контакт наших органов и тканей с токсинами. С другой же стороны, он не может выполнять свои “прямые обязанности”, и наше здоровье все равно страдает.
Виды гемоглобина
Можно выделить физиологический (нормальный) и патологический гемоглобин.
В медицинской литературе и документации, в том числе и в анализах крови, гемоглобин принято обозначать латинскими буквами Hb (haemoglobinum).
Для обозначения того или иного вида гемоглобина к буквам Hb добавляют еще одну или несколько латинских букв. Они определяют либо химическое соединение, которое вступило в реакцию с гемоглобином, либо являются заглавной буквой слова, которая раскрывает суть вещества. На самом деле все не так уж сложно. Сейчас вы в этом убедитесь.
Физиологический гемоглобин
HbA (adult -взрослый) – это “зрелый” гемоглобин, который есть у каждого человека, в том числе и маленьких детей. При рождении его около 80%, а затем количество HbA повышается до 95-98%.
HBF (fetus — плод) – фетальный гемоглобин, который вырабатывается с 8 недели эмбрионального развития и до рождения. Отличается от HbA большим сродством к кислороду, что вполне оправдано. Ведь малыш должен забрать из крови матери жизненно необходимый кислород.
HbP или HbE (embrion – эмбрион) – этот вид гемоглобина функционирует недолго. Примерно до 8 недели внутриутробного развития. Его иначе называют примитивным гемоглобином.
В зависимости от того, какие вещества присоединил к себе гемоглобин, различают следующие типы гемоглобина:
HbО2 – соединение с кислородом;
HbСО2 – соединение с углекислым газом;
HbMet – гемоглобин, соединившийся с сильным окислителем, и изменивший валентность железа на трехвалентное. В норме такого гемоглобина не должно быть больше 3%.
Патологический гемоглобин
В настоящее время известно более 300 видов патологического гемоглобина. Он может отличаться от нормального как по строению белковой составляющей, так и по наличию токсинов, которые к нему присоединились. Раньше ученые называли каждый тип гемоглобина по буквам латинского алфавита. Например, HbS — гемоглобин серповидно-клеточной анемии. Но потом поняли, что патологических соединений настолько много, что никаких букв не хватит, и начали называть их по другому принципу. К примеру, HbСО – карбгемоглобин (соединение с угарным газом), и так далее.
Говорить о структуре и функциях гемоглобина можно очень много. Оставим подробности ученым, и перейдем к более прикладным вещам – какой уровень гемоглобина считается нормой и о чем говорят его изменения в большую или меньшую сторону.
Анализ крови на гемоглобин
Несколько слов об анализе крови на гемоглобин. Ничего особо сложного тут нет. Определение уровня гемоглобина входит в общий анализ крови. Капиллярная кровь берется из пальца. Кровь нужно сдавать натощак. Накануне исключить физнагрузку. Взрослым желательно не пить воду. Для маленьких детей можно сделать исключение. Вот, собственно, и все.
Норма гемоглобина у взрослых и детей
Ребенок появляется на свет с высоким уровнем гемоглобина. Затем он постепенно снижается. Норма гемоглобина у детей до года намного выше нормы взрослого. Это связано с активным ростом организма, который требует высоких затрат кислорода.
У взрослых нормой гемоглобина считается:
Для женщин 120 — 140 г/л
Для мужчин 130 – 160 г/л
Обычно возраст человека при оценке не учитывается. Хотя, ВОЗ рекомендует учитывать этот показатель. Ведь норма гемоглобина у женщин репродуктивного возраста несколько отличается от таковой у дам в менопаузе, к примеру.
Вот норма гемоглобина по возрасту, в виде таблицы:
Норма гемоглобина у беременных чуть ниже – 110 г/л. При беременности гемоглобин снижается по вполне объективным причинам. Часть своего железа женщина отдает ребенку.
Нормативы ВОЗ не учитывают некоторые особенности жителей высокогорных районов. Чем выше над уровнем океана, тем меньше в воздухе кислорода. Соответственно срабатывают механизмы компенсации. Организм вырабатывает больше гемоглобина для того, чтобы покрыть дефицит кислорода.
У горцев норма гемоглобина выше на 35-45 г/л. То есть уровень гемоглобина вполне может составлять 200 г/л, что для жителей равнины считается патологией.
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците
Средняя концентрация гемоглобина в эритроците обозначается аббревиатурой MCHC (Mean Corpuscular Hemoglobin Concentration). Этот показатель характеризует насыщение эритроцитов гемоглобином. Он стабильный, и у взрослых не зависит от возраста, пола и других параметров.
Средняя концентрации гемоглобина в эритроците в норме составляет 34 г/дл. Это значение может варьировать в пределах двух единиц.
Понижение этого показателя говорит о наличии анемии, а вот повышение бывает крайне редко. Дело в том, что при концентрации 37 г/дл гемоглобин нерастворим в воде, а значит и в плазме крови, и образует кристаллы. Повышение средней концентрации гемоглобина в эритроците говорит о том, что нужно повторно сдать анализ. Скорее всего произошла ошибка.
Итак, мы разобрались с нормой важных параметров гемоглобина. Неплохо было бы узнать с чем связаны отклонения от нормы и какие симптомы этих состояний.
Причины низкого гемоглобина в крови
- Кровопотеря, в том числе и при менструации
- Нарушение всасывания железа в кишечнике
- Инфекционные болезни
- Онкологические заболевания
- Скудный пищевой рацион
- Беременность
- Тяжелый физический труд
- Пожилой возраст
- Задержка жидкости в организме. Получается, что плазмы крови становится больше, а количество эритроцитов остается прежним. На этом фоне уменьшается количество гемоглобина в литре объема крови.
Таким образом, можно заметить, что женщины чаще страдают от низкого уровня гемоглобина. У них на это есть две физиологические причины – месячные и беременность.
Признаки низкого гемоглобина
- Усталость, сонливость, апатия
- Бледность кожи, иногда желтушность
- Судороги
- Холодные руки и ноги
- Ломкость ногтей
- Увеличение селезенки и печени
- Изменение цвета стула
- Нарушение сердечного ритма
- Частые инфекционные болезни
Интересный факт. Признаком низкого гемоглобина является, как ни странно, желание есть мел, вдыхать выхлопные газы, керосин и прочие жидкости со специфическим запахом. Причина этого явления до конца не ясна. Но для таких людей даже придумали специальный пищевой мел.
Причины повышения гемоглобина в крови
- Стресс
- Повышение температуры
- Обезвоживание организма
- Сердечная недостаточность
- Заболевания крови
- Дефицит кислорода
- Курение
Принято считать, что низкий уровень гемоглобина несет в себе угрозу для здоровья. Но и в повышенном гемоглобине хорошего мало. При уровне гемоглобина на 20 г/л выше нормы резко возрастает риск тромбозов, инфаркта, инсульта, нарушения работы почек и поджелудочной железы.
Симптомы высокого гемоглобина
- Сонливость, вялость
- Нарушение зрения
- Онемение конечностей
- Снижение массы тела
- Потеря аппетита
- Кровь в кале
- Зуд кожи
Как повысить гемоглобин
Как быстро повысить гемоглобин в крови? У каждого свое понимание слова “быстро”. Кто-то представляет себе недельное лечение, а кто-то хочет принять такую таблетку, которая моментально бы насытила кровь гемоглобином. К сожалению, не все так просто. Стандартное лечение предполагает 2-3 месяца минимум. Все зависит от того, насколько выражен дефицит.
Считается, что если через 2 недели лечения показатели гемоглобина будут выше предыдущих на 2%, то это достаточно неплохой результат. То есть если у вас изначально гемоглобин был 100 г/л, а через 2 недели стал 102 г/л – это хорошо. А это еще далеко не норма.
Переливание крови при низком гемоглобине – вот единственный способ быстро исправить ситуацию. Но эта процедура не так уж проста и безопасна, и проводится только при остром дефиците.
Для постепенного повышения уровня гемоглобина применяют препараты железа. Их можно вводить внутривенно, а можно принимать в виде таблеток. И дозировку, и путь введения определит врач. Кстати, не спешите принимать препараты железа самостоятельно. Во-первых, надо определить причину снижения гемоглобина. А для этого пройти обследование и сдать по крайней мере анализ на ферритин. Может быть и не в железе дело. Вы будете насыщать организм железом, а причина кроется в нарушении синтеза гемоглобина.
Несколько слов о железе. Суточная потребность в этом макроэлементе составляет 1-2 мг. С одной оговоркой – железо будет выводится из организма естественным путем – через мочу, пот, эпителий кожи и волосы. При обильных месячных, потери железа составляют 2-4 мг в сутки. В данном случае очень желательно хотя бы неделю в месяц принимать препараты железа, удвоив дозировку.
Что же касается продуктов для повышения гемоглобина в крови, то тут у вас широкий выбор – есть и растительная и животная пища, содержащая железо.
Растительные продукты для повышения гемоглобина
- Фрукты и ягоды – яблоки, клюква, рябина, земляника, клубника, киви, черная смородина, гранат, черешня, голубика, абрикосы, черника, красный виноград. Из них можно делать соки. Неплохо повышает гемоглобин вино из красного винограда. Там содержится железо, плюс ко всему алкоголь стимулирует кроветворение.
- Овощи – свекла, морковь, перец, брокколи, кукуруза, бобовые. Можно делать миксы – соки из яблок, свеклы, моркови и лимона. Лимон нужен в качестве источника аскорбиновой кислоты, которая, как мы помним, ускоряет всасывание железа.
- Орехи – грецкие, кедровые, арахис.
- Сухофрукты – изюм, курага, инжир, чернослив.
- Отвары трав – зверобой, клевер, шиповник, листья ежевики.
- Мед
Животные продукты для повышения гемоглобина
- Красное мясо (особенно говядина и телятина), говяжья печень, курица и кролик.
- Гематоген. Мы не зря включили эту сладкую ириску в список животных продуктов для повышения гемоглобина. В его состав входит животный белок альбумин, который содержит хорошо усваиваемое железо и витамины. Эта пищевая добавка стала достаточно популярной и очень нравится детям.
Если вы хотите эффективнее насытить организм железом, то не принимайте эти продукты совместно с молоком и молочными продуктами. Кальций замедляет всасывание железа в кишечнике. Кофе и чай тоже лучше заменить на шиповник.
И, разумеется, не забываем о полезных витаминах – С, В12 и фолиевой кислоте.
Как чудесно, скажете вы – столько продуктов! И многие из них мы принимаем в пищу чуть ли не каждый день. Почему же наш гемоглобин продолжает упрямо снижаться? Все это объясняется биодоступностью железа. Ведь между тем сколько мы съели, и сколько осталось в нашем организме – серьезная разница.
Какой смысл в железе в тех же яблоках, если всасывается всего 6%? Кроме того, некоторые сорта яблок содержат очень мало железа, что при такой низкой биодоступности равносильно приему водопроводной воды. Там вообще вся таблица Менделеева, и соли железа в том же числе.
Биодоступность железа в мясе около 20%. Уже неплохо. Кроме того, это железо гемовое, двухвалентное. То есть для того, чтобы занять свое место в гемоглобине ему не надо трансформироваться из трехвалентного. Кстати, нам еще с детства рекомендовали говяжью печень как “топовый” продукт по содержанию железа. Это не совсем так. В обычном красном мясе его намного больше.
В общем, для того чтобы повысить гемоглобин в крови нам нужны препараты железа и правильные продукты. Предпочтение лучше отдать мясу.
Как понизить гемоглобин?
Для понижения гемоглобина рекомендуют ограничить употребление продуктов, содержащих железо. Целесообразность этого совета остается под вопросом. Мы уже говорили о том, что при нормальном обмене веществ, организм не заберет больше железа, чем ему нужно. В принципе, можно красное мясо заменить белым, да и вообще заменить овощами. Вопрос только в том, а поможет ли это снизить высокий гемоглобин?
Единственное, в чем есть рациональное зерно, так это в рекомендации исключения спиртных напитков из рациона. Стимулировать кроветворение при и так высоком гемоглобине совершенно не нужно.
Чаще всего причиной высокого гемоглобина является обезвоживание. Что нужно делать? – конечно же насыщать организм жидкостью. Говоря простым языком – больше пить. Хотя, в некоторых ситуациях назначают специальные препараты – антиагреганты.
Конечно, в первую очередь, надо разобраться с причиной высокого уровня эритроцитов. Эта проблема не возникает спонтанно, и является следствием какого-либо заболевания.
Следите за уровнем гемоглобина и будьте здоровы!
Ответы на вопросы о гемоглобине читайте здесь
Гемоглобины – это железосодержащие белки крови сложной структуры, которые отвечают за газообмен и поддержание стабильного обмена веществ. В кровеносной системе гемоглобин выступает неким посредником между тканями и легкими в процессе обмена углекислым газом и кислородом.
Допустимый уровень гемоглобина меняется с возрастом, однако в показателях нормы возможны небольшие отклонения. Нарушение баланса приводит к развитию серьезных заболеваний, и некоторые из них носят характер необратимого патологического процесса.
Отклонение от нормы данного белка в любом случае будет сопровождаться соответствующей клинической картиной, поэтому при сторонней симптоматике следует незамедлительно обращаться за медицинской помощью, а не проводить лечение самостоятельно. Определить эффективное лечение можно только после того, как будет проведен анализ крови на гемоглобин.
Функции гемоглобина заключаются в обеспечении дыхательного процесса в организме, который осуществляется в три этапа:
- клеточное дыхание – клетки насыщаются кислородом;
- внешнее дыхание – в легкие поступает кислород, а организмом выделяется углекислый газ;
- внутреннее дыхание – в легких кислород захватывает гемоглобин, они трансформируются в оксигемоглобин и разносятся по всем клеткам.
Именно поэтому нарушение баланса данного белка может приводить к крайне негативным последствиям, а в отдельных случаях даже к летальному исходу.
В крови человека содержатся разные виды гемоглобина:
- фетальный или плодный – этот вид белка содержится в крови новорожденного и уменьшается до 1% от общего количества гемоглобина в организме к пятому месяцу жизни ребенка;
- оксигемоглобин – содержится в клетках артериальной крови и связан с молекулами кислорода;
- карбоксигемоглобин – содержится в венозной крови и связан с молекулами углекислого газа, с которыми транспортируется в легкие;
- гликированный – соединение белка и глюкозы, циркулирует в крови. Этот вид белка выявляется в анализах на сахар;
- метгемоглобин – связан с химическими веществами, его рост в крови может говорить об отравлении организма;
- сульфгемоглобин – эта молекула гемоглобина появляется в крови только при приеме некоторых препаратов. Допустимый уровень гемоглобина этого типа – не больше 10%.
Виды гемоглобина, а также определение, какое его количество находится в крови, выявляются только путем лабораторной диагностики.
Формула гемоглобина подразумевает неразрывную связь с количеством эритроцитов, на основе чего и составляются показатели нормы. Средний оптимальный показатель уровня этого белка для взрослого человека:
- у мужчин – 125-145 г/л;
- гемоглобин у женщин – 115-135 г/л.
Кроме этого, используется и цветовой показатель для определения нормы данного белка в крови. Оптимальная степень насыщенности составляет 0.8-1.1. Кроме этого, отдельно определяется степень насыщения каждого эритроцита гемоглобином, средняя норма при этом – 28-32 пиктограмма.
Нормы содержания гемоглобина в зависимости от возраста
Строение гемоглобина нестабильно, и любое нарушение, происходящее в нем, приводит к развитию определенных патологических процессов. В результате воздействия тех или иных этиологических факторов может возникать:
- образование аномальных форм белка – на данный момент клинически установлено только 300 форм;
- образование стойкого, не пропускающего кислород соединения карбогемоглобин при отравлении углекислым газом;
- сгущение крови;
- снижение гемоглобина, приводящее к развитию определенной степени анемии.
Повышение белка возможно при следующих этиологических факторах:
- патологическое увеличение количества эритроцитов при онкологических процессах;
- увеличение вязкости крови;
- пороки сердца;
- ожоги;
- кишечная непроходимость;
- легочно-сердечная недостаточность.
В то же время следует отметить, что у жителей гор гемоглобин в крови постоянно повышен, что является нормальным физиологическим показателем. Также нормы этого белка завышены у людей, долго находящихся на свежем воздухе – летчиков, альпинистов, высотных работников.
Понижение гемоглобина в крови может быть обусловлено следующими факторами воздействия:
- переливание большого количества плазмы;
- острая кровопотеря;
- хронические микрокровотечения: при геморрое, десневые и маточные кровотечения;
- гемолиз, приводящий к разрушению эритроцитов;
- дефицит железа и витамина В12;
- при патологических процессах в костном мозге.
Кроме этого, снижение или повышение этого белка может быть обусловлено неправильным питанием – если в организме недостаточное количество или, напротив, чрезмерный объем некоторых продуктов с соответствующим химическим составом.
Строение молекулы гемоглобина
При пониженном гемоглобине может присутствовать симптоматика такого рода:
- быстрая утомляемость;
- сухость кожи и слизистых;
- слабость, общее недомогание;
- частые головокружения;
- задержка умственного и физического развития у детей;
- повышенная восприимчивость к инфекционным заболеваниям;
- нарушение цикла сна;
- плохой аппетит или его отсутствие.
Следует отметить, что пониженный уровень белка наиболее опасен для детей, так как приводит к отставанию в развитии.
Повышенный уровень данного белка в организме также негативно сказывается на здоровье человека, что будет проявляться в виде такой клинической картины:
- желтушность кожных покровов и слизистых, языка;
- бледность кожи;
- зуд;
- недобор массы тела;
- увеличение печени;
- нарастающая слабость;
- пигментация на ладонях и в области старых рубцов.
Как первое, так и второе может привести к крайне негативным последствиям.
Забор крови для определения того, какое количество эритроцитов входит в состав гемоглобина, а также других лабораторных данных, проводится по назначению врача. Анализ на гемоглобин сдается утром, натощак. Также за сутки до сдачи крови нужно отказаться от алкоголя и препаратов, которые воздействуют на кроветворную систему. Забор крови осуществляется из пальца. В перечень методик входит следующее:
- колориметрирование;
- газометрирование;
- определение железа.
Трактовать правильно то или иное обозначение может только квалифицированный специалист. Поэтому после получения результатов анализов следует отправиться с ними к лечащему врачу – он определит уровень гемоглобина и назначит дальнейшие терапевтические мероприятия.