Как гемоглобин поступает в эритроциты
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.
А может быть признаками одного заболевания – анемии.
Анемия (малокровие) – это уменьшение количества гемоглобина (и, как правило, числа эритроцитов) в одной единице объема крови.
Нижняя граница нормы у женщин – 120 г/л.
Что представляет собой гемоглобин и почему так важен его нормальный уровень?
Это сложный железосодержащий белок, входящий в состав эритроцитов – красных кровяных телец. Его главная функция состоит в переносе кислорода, выработанного легкими, во все ткани и клетки нашего организма. Током крови эритроциты, содержащие молекулы гемоглобина со связанным кислородом, доставляются к органам и тканям, где последний и высвобождается. Таким образом, если количество красных кровяных телец снижается или уменьшается количество содержащегося в них гемоглобина, то организм ощущает недостаток кислорода. Не секрет, что в человеческом организме все реакции идут в присутствии кислорода, поэтому без него организм по сути начинает постепенно погибать.
Итак, гемоглобин состоит из белка и железа, которое мы получаем с пищей. Как можно догадаться, этого зачастую недостаточно, и даже те люди, которые придерживаются полноценного и сбалансированно питания, не могут гарантировать себе защиту от анемии. Дело в том, что большая часть населения (50%) страдает различными заболеваниями желудочно-кишечного тракта – различными гастритами, холециститом, панкреатитом и другими заболеваниями. Они приводят к уменьшению выработки кишечных соков, соответственно, пища недостаточно расщепляется и организм не получает необходимое количество питательных веществ, микроэлементов и витаминов. Таким образом, можно есть мясо килограммами и при этом страдать анемией. Другие причины, косвенно приводящие к анемии, – заболевание почек, сахарный диабет, грыжи пищевода, снижение функции щитовидной железы, хронические интоксикации при алкоголизме, наркомании, туберкулезе и т.д. Кроме того, у некоторых людей малокровие может быть вызвано недостатком витамина В12 и фолиевой кислоты, которые также важны для производства красных кровяных телец. В некоторых случаях анемия бывает вызвана недостатком сразу всех перечисленных выше элементов.
Кто больше всего подвержен риску возникновения анемии?
Существует расхожее мнение о том, что малокровие находится в непосредственной связи с излишней худобой. Тем не менее, между двумя этим явлениями нет прямой связи – часто даже очень полный человек может страдать анемией. Тем не менее, некоторые группы риска все же существуют. В первую очередь, это женщины – просто в силу своей физиологии. Обильные менструальные кровотечения могут приводить организм к истощению. Так, во время менструации из организма выводится около 100 миллиграмм железа. В группе риска находятся и мужчины, имеющие язвенную болезнь желудка или двенадцатиперстной кишки, эрозивный гастрит, гастродуоденит, геморрой, легочные кровотечения и т.д
Признаки анемии
Общими симптомами практически для всех форм анемий являются:
- бледность кожных покровов и слизистых оболочек;
- одышка, сердцебиение, головокружение;
- головные боли, шум в ушах;
- неприятные ощущения в области сердца;
- резкая общая слабость, быстрая утомляемость, повышенная раздражительность.
Что нужно есть, чтобы не болеть анемией?
Анемия – это заболевание, развитие которого может быть обусловлено различными причинами. Иногда к анемии может привести большая кровопотеря, иногда – несбалансированное питание. В большинстве случаев анемия является следствием дефицита в организме железа, белков, витаминов группы В, фолиевой кислоты, аскорбиновой кислоты, меди, кобальта и других жизненно необходимых микроэлементов. Очевидно, что неправильное питание может явиться причиной возникновения анемии. Однако при лечении заболевания коррекция питания не имеет самостоятельного значения и может рассматриваться лишь как вспомогательный компонент.
Самые простые и привычные продукты, содержащие железо, могут помочь человеку. Железо в продуктах принято делить на два вида (в зависимости от типа соединения, в которое оно входит): неорганическое (содержащееся в продуктах растительного происхождения) и гемовое (содержащееся в животных продуктах). Гемовое железо усваивается значительно лучше неорганического. Поэтому для профилактики железодефицитной анемии обязательно нужно ежедневно есть мясо (говядину, свинину, мясо птицы), рыбу и печень.
Также железо содержится в крупах (например, в гречке), фруктах, овощах, ягодах, но из продуктов растительного происхождения усваивается только 5-7% железа (хотя их употребление также может хорошо способствовать процессу кроветворения). Больше всего железа и его солей содержится в картофеле, тыкве, брюкве, луке, чесноке, салате, укропе, гречке, крыжовнике, землянике и винограде.
Уделяя внимание своему рациону, постарайтесь отказаться от продуктов, в которых есть соединения, мешающие усвоению железа в организме человека. К таким соединениям специалисты относят оксалаты, которые находятся в шоколаде, свекле и щавеле; фосфаты (супы в пакетах, сыры), а также кофеин (кока-кола, кофе) и танины, которые в большом количестве содержатся в чае.
Обязательно нужно помнить, что для удовлетворения потребности организма в железе помимо определенных продуктов необходимы вещества, помогающие усваивать этот элемент. Без них железо усваивается очень плохо, и употребление насыщенных железом продуктов не будет приносить желаемого результата. Лучший «друг» железа – витамин С или аскорбиновая кислота. Он очень важен не только для кроветворения, но и для нормальной работы многих систем организма, оказывает благоприятное действие на функции центральной нервной системы, стимулирует деятельность эндокринных желез, способствуя усвоению железа и нормальному кроветворению.
Довольно большие дозы витамина С полезны для заядлых курильщиков, женщин, пользующихся противозачаточными препаратами, пожилых людей и спортсменов. Следует отметить, что витамин С – еще и мощный антиоксидант.
Для качественного усвоения железа необходимо ежедневно употреблять 75 мг витамина С. Такое количество этого витамина содержатся в чайной чашке каждого из нижеперечисленных продуктов: капуста брокколи, брюссельская, цветная капуста; клюквенный, апельсиновый, грейпфрутовый лимонный или ананасный сок; папайя (кусочками), свежая клубника, мускусная дыня и киви. Также большое количество витамина С содержится в шиповнике, черной смородине, рябине, облепихе, красном перце, хрене, петрушке, зеленом луке, укропе и краснокочанной капусте.
Полезны также и продукты, содержащие витамины группы В, которые принимают активнейшее участие в кроветворении. Нередко первопричиной анемии оказывается дефицит в организме витамина В12. Помимо участия в кровообразовании, он влияет на течение многих процессов в организме человека. Если в организме недостает витамина В12, это также приводит к дефициту витамина В1 (даже тогда, когда в диете его достаточно). Это, в свою очередь, ведет к расстройству не только нервной системы, но и желез внутренней секреции, мозга, полиневритам, нарушению пищеварения.
Для профилактики дефицита столь важного витамина и анемии, вызванной его недостатком, необходимо включать в рацион молочные продукты и яйца, морепродукты: морскую капусту, кальмары, креветки и т.д; картофель, белокочанную капусту, баклажаны, кабачки, дыни, тыкву, салат, зеленый лук, шпинат, кукурузу, проросшую пшеницу, чеснок, шиповник, облепиху, ежевику, землянику, калину, клюкву, боярышник, крыжовник, лимоны, апельсины, абрикосы, груши и вишню.
Фолиевая кислота (витамин В9) – еще один элемент, необходимый для построения гемоглобина. Вместе с витамином В12 фолиевая кислота необходима для деления клеток, что особенно важно для тканей, которые активно делятся и дифференцируются, стимулирует пластические и регенераторные процессы во всех органах и тканях. Также фолиевая кислота необходима для усвоения сахара и аминокислот и образования нуклеиновых кислот (РНК и ДНК), участвующих в передаче наследственных признаков. Кроме того, она обеспечивает здоровый вид кожи, улучшает аппетит.
В организм фолиевая кислота поступает главным образом из свежих фруктов и темно-зеленых овощей с листьями (шпината, салата-латука, спаржи). Также она содержится в моркови, дрожжах, печени, яичном желтке, сыре, дынях, абрикосах, тыкве, авокадо, бобах, цельной пшеничной и темной ржаной муке. В ежедневном рационе при лечении анемии обязательно должны присутствовать эти продукты – конечно, не все единовременно, но максимально возможный их набор. Однако нельзя забывать, что фолиевая кислота может быть полностью нейтрализована при их тепловой обработке (варке) продуктов, содержащих ее, а также при одновременном приеме этих продуктов и эстрогенов.