Как связан гемоглобин и железо в анализе крови
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.
Недостаточное поступление железа с пищей может привести к опасному состоянию — железодефицитной анемии.
Роль железа в организме…
Железо — незаменимый для человеческого организма микроэлемент, участвующий в обеспечении кислородом тканей, органов и систем.
Чем опасен дефицит железа?
Суточная потребность взрослого человека в железе — примерно 12 мг. Употребление гематогена в дополнение к сбалансированному питанию может помочь поддержать нормальный уровень гемоглобина.
Как можно поднять уровень гемоглобина?
Как правило, значительные потери железа в организме сопровождаются угнетением иммунитета, вялостью, нервозностью, негативно сказываются на внешности и могут привести к анемии.
Профилактика анемии…
Людям, регулярно занимающимся спортом, может быть необходим прием биологически активных добавок в качестве дополнительного источника железа.
Почему организму требуется железо?
«Феррогематоген» — это не кондитерское изделие, а полноценная биологически активная добавка для уменьшения риска развития железодефицитной анемии.
Узнать стоимость…
Наше здоровье и самочувствие во многом зависят от минеральных веществ и микроэлементов, которые мы получаем из пищи и воды. Доля таких веществ составляет порядка 4% от нашего веса. Ведущую роль в обменных процессах, во влиянии на рост, развитие и репродуктивную функцию, на генетическую компоненту и состав крови играют… металлы. И одним из важнейших является железо. О нем и поговорим.
Роль железа в крови: вся правда о «железном здоровье»
Железо — составная часть многих ферментов и белков, без которых невозможны синтез коллагена и ДНК, метаболизм, иммунные и ферментативные реакции. Но в первую очередь этот микроэлемент необходим для снабжения тканей, органов и систем человека кислородом.
В костном мозге при участии железа синтезируется гемоглобин — белок, входящий в состав эритроцитов, которые и обеспечивают доставку кислорода от легких к тканям и выводят углекислый газ из тканей в легкие. В гемоглобине содержится около 70% всего железа, имеющегося в организме. От 5 до 10% железа присутствует в миоглобине, который обеспечивает дыхание мышечных тканей, от 20 до 25% откладывается в печени («про запас»). Оставшееся небольшое количество железа (порядка 0,1%, или 2,5 мг) связывается в плазме крови с трансферрином.
Нормы содержания железа в крови
Содержание железа в крови определяется несколькими способами. Самый простой и распространенный подход — клинический анализ крови, взятой из пальца. Он дает возможность оценить уровень гемоглобина, концентрация которого определяется в граммах на литр крови (г/л). Более сложные и точные исследования предполагают забор и анализ венозной крови:
- на потенциальную способность сыворотки крови к связыванию железа (ЛЖСС или НЖСС), которая при норме соответствует показателю от 20 до 60 мкмоль/л;
- на содержание железа в сыворотке крови (Fe serum или Iron serum), референсные значения которого у взрослых людей, т.е. старше 14 лет, находятся в диапазоне: для женщин — от 9 до 30 мкмоль/л, для мужчин — от 12 до 31 мкмоль/л.
- Определение результата общей железосвязывающей способности сыворотки крови (ОЖСС) производится суммированием результатов вышеизложенных исследований, т.е. ЛЖСС + Fe serum. В норме ОЖСС должна находиться в пределах 45–76 мкмоль/л. Кстати, если измерение производится в мкг/дл, то можно использовать формулу пересчета единиц: 1 мкмоль/л = 1 мкг/дл x 0,179.
Может ли быть понижено железо в крови при нормальном гемоглобине? К сожалению, такая ситуация встречается нередко. Поэтому чтобы измерить именно уровень железа в крови, требуется провести анализ той части железа, которая связана с трансферрином. А для получения реальной картины необходимо сопоставлять две величины — концентрацию гемоглобина и уровень железа в сыворотке крови. При анализе обоих показателей в некоторых случаях диагностируется пониженное железо в крови при нормальном гемоглобине. Большинство специалистов считают количество сывороточного железа основным показателем.
Нормальное содержание железа в крови — такое, при котором организм может полноценно функционировать. Этот показатель зависит от различных факторов, поэтому в зависимости от пола, возраста, роста и веса норма железа в крови человека может отличаться. Наиболее уязвимые категории с точки зрения обеспечения железом — это дети и подростки в период активного роста, беременные и кормящие женщины, которые разделяют свои запасы с младенцем, и пожилые люди, обменные процессы в организме которых проходят с затруднениями. Отслеживать уровень железа в крови также необходимо людям, испытывающим интенсивные физические нагрузки или страдающим хроническими кровотечениями.
Норма железа в крови у детей зависит в первую очередь от возраста. Так, нормальными показателями количества железа в крови новорожденных считаются от 18 до 45 ммоль/л при уровне гемоглобина 220 г/л. У младенцев до одного года нормальные значения ниже — от 7 до 18 мкмоль/л. Наконец, у детей от 1 до 14 лет нормой считаются показатели от 9 до 22 мкмоль/л железа. При этом показатели гемоглобина у детей 1–14 лет считаются достаточными в рамках 110–150 г/л.
Норма железа в крови для женщин, как говорилось выше, — от 9 до 30 мкмоль/л, но при уровне гемоглобина в пределах 120–150 г/л. А вот норма железа у беременных в крови ниже — допустимыми показателями концентрации гемоглобина являются 110–140 г/л. В период беременности с участием железа происходит формирование плаценты, кровеносной системы будущего малыша, накопление железа в его организме. Существенные расходы этого микроэлемена происходят из-за кровопотери во время родов, а также в период кормления малыша грудью.
Норма железа в крови мужчины — от 12 до 31 мкмоль/л при концентрации гемоглобина 130–170 г/л. Нормативы для мужчин значительно выше, чем для женщин. Это связано, в первую очередь, с действием мужского гормона тестостерона, а также с более высокой физической нагрузкой сильного пола, что требует увеличения энергетических затрат.
Причины, симптомы и возможные последствия железодефицита
Любое отклонение от нормы способно привести к целому ряду патологических состояний организма, нарушению его жизнедеятельности. Уровень железа в крови определяется интенсивностью его усвоения, а регулятором этой деятельности выступает тонкая кишка, в слизистой оболочке которой скапливаются запасы железа.
Если кишечник по каким-либо причинам перестает регулировать этот процесс, тогда в кровь железо начинает поступать в избытке. В этом случае диагностируется железо в крови выше нормы. Такая патология называется гемохроматоз, заметить его признаки можно по красноте кожи, боли в правом подреберье, а лабораторные анализы покажут концентрацию гемоглобина выше нормативных показателей. Гемохроматоз поддается быстрому и эффективному лечению.
Гораздо чаще диагностируется именно низкий уровень железа в крови. В качестве типичных причин такого состояния можно назвать:
- неправильный рацион питания;
- обильные потери крови;
- нарушение усвоения железа;
- повышенную потребность в микроэлементе.
Пониженное содержание железа в крови у здорового человека обычно объясняется недостатком элемента в потребляемых продуктах питания. Например, при употреблении мяса организм может усвоить не более 20% железа, рыбы — порядка 10%. Из продуктов растительного происхождения человек получает не более 6% содержащегося в них железа. Также надо помнить, что для переработки и правильного усвоения железа организму требуются дополнительные витамины и микроэлементы.
Как понять, что у вас пониженный уровень железа в крови? Существует ряд симптомов, которые заставляют насторожиться:
- сухие и ломкие волосы и ногти;
- изменение цвета губ и ногтей в сторону синих и голубых оттенков;
- неестественно бледная кожа;
- появление одышки, учащенное сердцебиение;
- слабость мышц, быстрая утомляемость;
- головные боли, шум в ушах, головокружение.
Если вы предполагаете наличие железодефицита, это повод непременно обратиться к врачу и провести необходимое обследование. Низкое содержание железа в крови вызывает уменьшение гемоглобина и кислородное голодание органов и тканей. Железодефицитная анемия, в простонародье называемая малокровием, требует лечения. Его отсутствие может привести к нарушению деятельности иммунной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и мочевыделительной систем.
Как повысить содержание железа в крови?
Главное требование своевременного поступления в организм всех необходимых веществ — здоровое питание. Поэтому чтобы не допустить формирования железодефицитных состояний, необходимо обогатить свой рацион продуктами, содержащими железо и ферменты, необходимые для его полноценного усвоения.
Известно, что наиболее ценно для человека так называемое гемовое железо. Оно входит в состав продуктов животного происхождения: баранины, говядины, мяса кролика, рыбы и птицы. Стоит отметить, что для полноценного усвоения гемового железа следует выбирать нежирное мясо. Лучшим продуктом в этом ряду считается говяжья печень, которая не только богата железом, но и содержит медь и витамины А, С и группы В, что помогает наиболее эффективному усвоению микроэлемента.
Другая форма — это негемовое железо, входящее в состав растительных продуктов. Получить необходимую норму микроэлемента из этой группы очень сложно, так как негемовое железо гораздо хуже усваивается. Чемпион среди этой группы продуктов — гречка. Ее можно употреблять в виде каши или размолотого порошка из сырой крупы. Причем гречку лучше не варить, а просто заливать кипятком и оставлять на ночь. Эффективно восполняют потребности организма в железе гранаты, яблоки и свекла.
Положительно на усвоение железа любой формы влияют соки и морсы с высоким содержанием витамина С, а также продукты, в которые входит кобальт, цинк и медь. Нежелательно употреблять железосодержащие продукты одновременно с хлебом, макаронами и рисом, молочными и кисломолочными продуктами, чаем или кофе.
Однако избавиться от железодефицитной анемии только при помощи правильного питания не всегда возможно. Врач, скорее всего, назначит медикаментозную терапию, подбирая необходимые средства в зависимости от тяжести состояния.
В случае, когда налицо острое железодефицитное состояние и требуется немедленное повышение уровня гемоглобина, используются препараты быстрого действия в форме инъекций. С помощью таких лекарств также лечатся сложные случаи хронических анемий и железодефицитные нарушения при патологиях желудочно-кишечного тракта. Примерами препаратов железа для инъекций служат:
- железа (III) гидроксид сахарозный комплекс;
- железосорбитоловый комплекс с цитратом в растворе декстрина, с содержанием 0,1 г железа (III);
- железа (III) гидроксид декстран и др.
Гораздо чаще при выявлении железодефицитной анемии врачи прописывают пациентам препараты пролонгированного действия, доза и длительность приема которых подбирается сугубо индивидуально. Среди рекомендуемых лекарственных препаратов этой группы можно назвать растворы для приема внутрь, содержащие:
- железа протеин сукцинилат;
- железа хлорид четырехводный.
Или таблетки, включая жевательные и пролонгированного действия:
- железа фумарат;
- железа сульфат;
- железа (III) гидроксид декстран;
- железа (III) гидроксид полимальтозат.
А также витаминно-минеральные и минеральные комплексы:
- железа глюконат + марганца глюконат + меди глюконат;
- железа сульфат + аскорбиновая кислота (витамин C);
- железа сульфат + фолиевая кислота (витамин В9) + цианокобаламин (витамин В12).
Отдельную категорию препаратов для нормализации уровня железа в организме составляют добавки к пище, в том числе производимые в виде десертов, содержащие в своем составе комбинации из микроэлементов и витаминов, например, гематоген.
Все перечисленные выше средства, за исключением инъекционных, не являются лечебными, однако служат для эффективной профилактики железодефицитных состояний. Дополнительно отметим, что бесконтрольное применение препаратов этой группы также недопустимо, поэтому прежде чем включить в свой рацион какую-либо пищевую добавку или витаминный комплекс, необходимо получить одобрение лечащего врача.