Карбогемоглобин это гемоглобин и

Основной дыхательный пигмент и главный компонент эритроцитов, состоит из белковой части (глобина) и железосодержащей порфириновой части (гема). Функции гемоглобина: перенос кислорода (О2) из лёгких в ткани и транспорт углекислого газа (СО2) и протонов из тканей в лёгкие; поддержание кислотно-основного равновесия крови (буферная система, создаваемая гемоглобином, способствует сохранению рН крови в определённых пределах).

Физиологические формы гемоглобина:

оксигемоглобин (HbO2) – соединение гемоглобина с кислородом (О2), содержится в артериальной крови и придает ей алый цвет;

восстановленный гемоглобин (HbH) – гемоглобин, отдавший кислород тканям;

карбоксигемоглобин (HbCO2) – соединение гемоглобина с углекислым газом (СО2), содержится в венозной крови, которая вследствие этого приобретает темно-вишневый цвет.

Патологические формы гемоглобина:

карбогемоглобин (HbCO) – образуется при отравлении угарным газом (СО), при этом гемоглобин теряет способность присоединять кислород;

метгемоглобин (HbMet) – образуется под действием нитритов, нитратов и некоторых лекарственных препаратов.

Значения гемоглобина минимальны утором и максимальны вечером. Содержание гемоглобина в крови у мужчин несколько выше, чем у женщин.

Снижение содержания гемоглобина в крови ниже нормы для данного пола и возраста называют анемией. При анемиях содержание гемоглобина варьирует в широких пределах и зависит от её формы и степени выраженности. Для уточнения характера анемии необходимо определение количества эритроцитов, гематокрита, изучение морфологии эритроцитов и др. показателей.

Концентрация гемоглобина в норме:

Мужчины: 130-160 г/л

Женщины: 120-150 г/л.

Повышение содержания гемоглобина в крови (гипергемоглобинемия):

Заболевания, сопровождающиеся увеличением количества эритроцитов (эритроцитозы);
Истинная эритремия (неопластическое миелопролиферативное заболевание);

Гипергемоглобинемии, связанные с гипоксией: сердечно-сосудистая патология; проживание в высокогорных районах; гиповентиляция, связанная с ожирением; курение (образование функционально неактивного HbCO); метгемоглобинемия;

Обезвоживание;

Чрезмерная физическая нагрузка или возбуждение;

Неадекватная продукция эритропоэтина при доброкачественных/злокачественных опухолях почек, печени, центральной нервной системы, матки, яичников; при заболеваниях почек (гидронефрозе, патологии сосудов, кистах);

Повышение в организме уровня кортикостероидов или андрогенов (адреногиперкортицизм, вирилизирующие опухоли, приём андрогенных препаратов в терапевтических целях);

Хроническое химическое воздействие (нитриты, сульфонамиды, другие соединения, вызывающие образование метгемоглобина и сульфгемоглобина; кобальт, различные спирты).

Снижение содержания гемоглобина в крови (анемия)

:

1. Потеря крови (острая постгеморрагическая анемия)
2. Нарушение образования эритроцитов (нарушение костномозгового эритропоэза):

Железодефицитная анемия (вследствие недостатка железа);

Мегалобластная анемия (дефицит витамина В12 или фолиевой кислоты);

Анемия при дефиците витамина С;

Анемии, связанные с инфекциями, интоксикациями, почечной недостаточностью, болезнями печени, злокачественными опухолями;

Апластическая анемия;

Анемия, ассоциированная с микседемой или гипопитуитаризмом.

3. Повышенное разрушение эритроцитов (гемолитическая анемия)
4. Гипергидратация.

Что же такое гемоглобин и почему он существует с приставками того или иного рода, например: гемоглобин гликированный, карбгемоглобин, метгемоглобин, карбоксигемоглобин. В данной статье мы осветим аспекты этих названий и разберёмся какие есть основные виды гемоглобина в крови у человека.

Основные функции

Основной функцией гемоглобина является забор кислорода из лёгких для распространения по клеткам, он производит транспортировку углекислого газа из клеток в лёгкие, заменяя его на кислород, который далее отдаёт клеткам, и так бесконечно повторяя этот процесс.

Фото механизма действия гемоглобина

Оксигемоглобин и карбогемоглобин

В процессе циркулирования крови присутствуют известные вещества: кислород и углекислый газ, и они имеют свойства давать обратную реакцию. Таким образом в процессе циркуляции крови, гемоглобин постоянно подвергается изменениям, переходит из оксигемоглобина- это его соединение с кислородом, в карбогемоглобин- это его соединение с углекислым газом, и этот процесс постоянно повторяется переходя от одного вида к другому, такая работа считается нормой.

Транспортная функция оксигемоглобина

Что такое фетальный гемоглобин

Фетальный гемоглобин также принято называть гемоглобин-F, оба названия соответствуют одному виду.

Гемоглобин-F- это такая форма гемоглобина, которая преобладает как в крови у плода до рождения, так и  у новорождённых в период первых четырёх недель с момента появления на свет. Его можно назвать «детским» гемоглобином. В отличии от «взрослого» гемоглабина его преимущество в способности более быстро переносить кислород, но он хуже переносит температурные скачки и изменение кислотности. Ввиду того, что у младенцев объём крови намного меньше, он идеален для них.

Фетальный гемоглобин в крови начинает стремительно исчезать уже к двадцатому дню с момента появления на свет, а в последующий период вплоть до ста дней практически абсолютно исчезает из состава крови, составляя не больше одного процента от его общего количества у взрослых.

Дисгемоглобины

Есть такие виды гемоглобина, которые являются как бы пустыми, они не приносят никакой пользы, только вред, если присутствуют в переизбытке. Итак, существует такая связь с ним веществ, которые делают его молекулы бесполезными, такой вид называется- дисгемоглобины.

Можно рассмотреть эту связь на примере соединения молекулы угарного газа с гемоглобином, молекула в этом соединение уже не способна транспортировать кислород, но в циркуляции она будет присутствовать до тех пор пока не будет утилизирован в селезёнке эритроцит, переносящий её.

Поэтому наличие малого содержания дисгемоглобина в составе крови считается нормой, превышение считают отклонением, ведь в большом количестве этот вид гемоглобина даёт легочную и сердечную недостаточность.

Его бесполезное избыточное содержание сократит кислород в клетках, органы из-за кислородной недостаточности станут работать активнее, что приведёт к преждевременному их износу, не говоря уже о том, что часть из дисгемоглобинов токсически влияют на кровь. При диагностике этот показатель очень важен.

Что такое карбоксигемоглобин

Известно, что соединяясь угарный газ и гемоглобин создают соединение невозможного обращения. Гемоглабиновская способность создавать соединение с кислородом меньше способности присоединения угарного газа в двести пятьдесят раз, поэтому весь объём угарного газа, который поступил в кровь, за считанные секунды вступает с ним в соединение, делая его, конечно же, бесполезным, как описывалось выше. Описанный процесс, в соединении именно с угарным газом, и создаёт карбоксигемоглобин.

Интересно как CO попадает в кровь? А попадает этот газ в кровеносную систему следующими способами:

• отмирающие клетки выделяют его в незначительных количествах, этот образование имеет название «эндогенный угарный газ», в большем количестве таким образом сформироваться газ может при редких обширных клеточных некрозах;
• вдыхание воздуха является самым большим поставщиком угарного газа, огромное количество попадает в ситуациях таких как пожар, в таких случаях показатель этого вида гемоглобина при диагностике основной.

Что такое метгемоглобин

Под метгемоглобинами подразумевают некоторые виды гемоглобина, которые образуются при в соединениях химических агентов, а именно: нитраты, анилины сероводород, сульфиды и радикалы лекарственных препаратов и подобные.

Белковая молекула гемоглобина

Подобно ситуации с угарным газом, метгемоглобин получает образования из внешних радикалов, то есть вместе с едой, питьём, при дыхании или с лекарствами, а ещё он образуется при высвобождении клеток, которые разрушены.

Уровень его роста возможен при поражениях, связанных с пищеварительной системой. При таких заболеваниях как энектроколиты организм не может справиться с переработкой поступивших нитратов, а в этом случаи они идут в кровь.

Что такое гликированный гемоглобин

Такой вид гемоглобина у человека называют по-разному:  гликированный или гликозилированный или гликогемоглобин, и все эти названия говорят об одном и тоже, являясь синонимами.

Гликированный гемоглобин представляет собой соединение гемового белка и кровяной глюкозы, данное соединение является необратимым. Гликированный гемоглобин есть в составе и тогда, когда сахар в норме, а когда сахар имеет повышенные показатели, он резко возрастает.

Приведённое вещество способно участвовать в циркуляции до сотни дней, поэтому при лечении по нему отлично можно отследить динамику терапевтической стороны по корректировки содержания сахара у диабетиков.

Определить показатели представляется возможным только при проведении биохимического анализа крови.

Видео — Анализ крови на гликированный гемоглобин:

Структура и формы гемоглобина

Что такое гемоглобин?

Гемоглобин по своей природе является сложным белком, который имеет в своём составе 4 полипептидные цепи. В зависимости от типа цепей выделяют некоторые формы гемоглобина. Помимо цепей в молекуле данного белка имеется ион железа.

В молекуле гемоглобина выделяют гем, содержащий ион железа, и глобин – белковый компонент.

Данный транспортный белок находится в эритроцитах – красных клетках крови.

Фото: https://pixabay.com/illustrations/red-blood-cell-rbc-erythrocyte-1861640/

Формы

Существует несколько форм гемоглобина. Стоит остановиться подробнее на каждом из них.

Оксигемоглобин

Оксигемоглобин – форма гемоглобина, которая связана с кислородом. Данная форма составляет 95-98% гемоглобина в крови. Данный вид транспортного белка образуется в лёгких и сосудах, идущих от лёгких. Вдыхаемый кислород в воздухе проникает через альвеолы лёгких в капилляры. Таким образом, от лёгких поступает гемоглобин богатый кислородом.

Карбогемоглобин

Карбогемоглобин – физиологическая форма гемоглобина. Эта разновидность белка, который связан с углекислым газом. В норме содержание данного вида гемоглобина составляет 15 – 20%. Карбогемоглобин образуется при обмене кислорода на углекислый газ в периферических клетках и тканях. Затем он транспортирует СО2 в лёгкие, где в процессе он выдыхается в окружающую среду.

Карбоксигемоглобина больше в венозной крови, соответственно, её цвет меняется на более тёмный.

Метгемоглобин

Метгемоглобин является патологической формой гемоглобина, которая в норме у здоровых людей почти не встречается. У данного вида гемоглобина вместо двухвалентного железа находится Fe3+. Такой белок не может переносить кислород, соответственно, возникают нарушения.

Изменение валентности железа происходит под действием избытка нитритов и нитратов, которые могут находиться в избытке в продуктах питания. Чтобы железо вновь приобрело нужны вид, на него можно подействовать витамином С.

Карбоксигемоглобин

Другой патологической формой гемоглобина является карбоксигемоглобин. Данную форму не стоит путать с карбогемоглобином. Карбоксигемоглобин представляет собой гемоглобин, связанный с угарным газом. Такое возникает при вдыхании человеком угарного газа. В легких он связывается с гемоглобином, занимая место кислорода.

Данный вид гемоглобина с трудом может «расстаться» с СО. Таким образом, обмен газов нарушается и человек может погибнуть, если не предпринять никаких мер.

Патологической формой гемоглобина является HbS, который встречается у больных серповидно-клеточной анемией.

Гемоглобин взрослых

Ранее было указано, что в зависимости от типа цепей гемоглобин также может различаться. В норме у взрослого превалирует HbA или гемоглобин взрослых. Его содержание в крови – 80%. У такого гемоглобина содержится 2 альфа-цепи и 2 бета-цепи.

Также в крови имеется небольшое количество транспортного белка эритроцитов, который содержит 2 альфа-субъединицы и две дельта-субъединицы. Содержание такого гемоглобина в крови составляет не более 2%.

Фетальный гемоглобин

У детей имеется другой вид гемоглобина – фетальный. Его отличие от гемоглобина взрослого — в составе цепей. У детей гемоглобин состоит из двух альфа-цепей и двух гамма. После рождения у ребёнка данный гемоглобин будет замещаться белком взрослого человека.

Также у взрослого не должно быть фетального гемоглобина в крови больше 2%.

Миоглобин

Название данного белка созвучно с гемоглобином. Миоглобин относится к белкам, содержащим железо в своём составе, а также белковую часть. Только отличие от гемоглобина состоит в том, что он находиться в мышечной ткани. Там он выполняет роль депо для кислорода.

Функции гемоглобина в организме

Главной задачей гемоглобина является перенос различных газов в крови, например, кислород и углекислый газ. Кислород необходим для поддержания жизнедеятельности клеток. Также не мало важно забирать продукты распада различных веществ, то есть не накапливать «отходы» в них.

Гемоглобин придаёт окраску крови: артериальная кровь ярко-красного цвета, венозная – вишнёвого.

Гемоглобин выполняет роль буферной системы, то есть поддерживает кислотно-щелочное равновесие в крови.

Когда необходимо определять уровень гемоглобина в крови?

Скрининговые исследования у взрослых людей

Фото: https://www.pexels.com/photo/white-plastic-syringe-1164531/

Уровень гемоглобина входит в ряд показателей, определяемых в ОАК – общеклиническом анализе крови. Данное исследование вместе с уровнем гемоглобина является одним из самых первых, которое назначается при любом обращении в поликлинику.

Оно является самым простым и достаточно информативным. В случае обнаружении отклонений, врач назначит пациенту сдавать другие исследования крови для уточнения состояния здоровья.

При каких симптомах проводится определение?

Также при наличии некоторых симптомов, указывающих на нарушение содержания гемоглобина в крови, назначается общеклинический анализ крови.

Дефицит кислорода, который переносит гемоглобин, вызывает анемический синдром. Он проявляется:

• головокружением;
• головной болью;
• слабостью;
• утомляемостью;
• низкой работоспособностью;
• бледностью кожи, слизистых оболочек;
• возможны обмороки;
• учащение сердечных сокращений.

Пациенты также могут жаловаться на шум в ушах или мелькание «мушек» перед глазами.

Также содержание транспортного белка эритроцитов указывает на то, достаточно ли железа в организме. Дефицит железа может проявляться сидеропеническим синдромом:

• сухость кожи;
• ломкость ногтей;
• выпадение волос;
• извращение вкусовых ощущений, например, желание есть землю, мел;
• изменения со стороны нервной системы.

Если вдруг вы заметили у себя похожие клинические проявления, следует обратиться к врачу и сдать анализы крови.

Суть методики определения уровня гемоглобина

Определение данного белка в крови проводится гемоглобинцианидным методом. Он заключается в том, что к крови добавляют специальный компонент, который изменяет ее окраску. Изменение интенсивности цвета фиксируют на фотоколориметре – специальном приборе, который может высчитывать оптическую плотность раствора.

Затем высчитывается концентрация гемоглобина в крови по определённому показателю.

В настоящее время определение данного транспортного белка проводится вместе с другими показателями общеклинического анализа крови на гематологическом анализаторе. Анализатор забирает необходимое количество крови из пробирки, затем автоматически проводит расчёт всех показателей. Результаты исследования распечатываются на бумаге, а также отправляются в электронную базу данных учреждения здравоохранения.

Некоторые виды гемоглобина определяются специфическими методами.

Например, гликозилированный гемоглобин – белок, соединённый с углеводным компонентом. Часто используется в диагностике обмена углеводов.

Так вот определение данного белка осуществляется с помощью электрофореза.

Подготовка

Для того чтобы результаты были наиболее правильными, рекомендуется придерживаться простых правил при подготовке к исследованию.

Материалом для исследования является кровь. Для общеклинического анализа крови производится забор капиллярной крови из пальца, а также крови из вены.

Важной особенностью в подготовке к исследованию крови является то, что анализ нужно сдавать натощак. То есть лучше сдавать кровь утром после 8-10 часового голодания после последнего приёма пищи.

Также рекомендуется воздержаться от курения в течение нескольких часов до забора крови.

Стресс и различные эмоциональные переживания могут отразиться на результатах, поэтому следует себя оградить от этого.

Физические нагрузки тоже желательно перенести на время после забора крови.

Если пациент принимает какие-либо лекарственные препараты, например, сульфаниламиды, ему следует проконсультироваться с врачом. Некоторые группы лекарственных средств могут искажать результаты анализа.

Также дамам во время менструации не стоит сдавать кровь, так как кровопотеря будет заметна по анализу крови. Кровь можно сдать спустя неделю, когда концентрация показателей придёт в норму.

Фото: https://pixabay.com/vectors/eat-drink-prohibited-forbidden-98633/

Расшифровка анализа

Норма гемоглобина

Далее будет представлена информация о том, сколько составляет норма гемоглобина у женщин и мужчин, а также в зависимости от возраста человека.

Таблица 1. Норма гемоглобина в крови у мужчин и женщин в зависимости от возраста.

Обратите внимание на то, что данные в таблице представлены ориентировочные. Расшифровка результатов анализа производится по данным, представленным на бланке ответов конкретной лаборатории. Также изучение изменений уровня гемоглобина в динамике должно проводиться в одной и той же лаборатории, так как данные в разных лабораториях могут несущественно, но отличаться.

Низкий гемоглобин

Чаще всего среди других отклонений отмечается низкий уровень гемоглобина в крови. Состояние, когда в организме снижается содержание красных кровяных клеток и гемоглобина, принято называть анемией.

Если у пациента обнаружилась анемия, далее необходимо выяснить, что стало причиной данного состояния.

Причинами могут быть:

• потеря крови острая или хроническая, дефицит гемоглобина вызван нехваткой красных кровяных клеток;
• в результате нехватки некоторых витаминов, например, фолиевой кислоты или кобаламина (В12);
• нехватка железа сопровождается возникновением железодефицитной анемии;
• состояния, при которых происходит разрушение эритроцитов (гемолиз). Это может быть вызвано токсическими соединениями в крови или лекарственными препаратами;
• некоторые хронические заболевания;
• генетические нарушения, которые приводят к дефекту ферментов, участвующих в метаболизме железа, эритроцитов;
• нарушение формирования цепей транспортного белка приводит к снижению его в крови. Примером такого заболевания может быть талассемия. В норме у взрослого человека в гемоглобине две альфа и две бета-цепи. При талассемии могут быть различные вариации: все четыре цепи альфа или бета, или только 3 цепи альфа и одна бета, и наоборот.

Анемия может классифицироваться в зависимости от степени тяжести. Степень будет зависеть от содержания гемоглобина в крови:

• анемия лёгкой степени – гемоглобин не  ниже 90 грамм на литр;
• средней степени – гемоглобин 70 – 90 грамм на литр;
• тяжёлая степень тяжести будет при концентрации гемоглобина менее 70 грамм на литр.

Повышение уровня гемоглобина

Высокие концентрации данного транспортного белка тоже могут быть обнаружены у пациентов. Как правило, врач, замечая данное отклонение, говорит, что кровь густая. И это может быть опасно для организма.

Высокое содержание гемоглобина возможно при большом количестве эритроцитов в крови. Такое наблюдается при полицитемии – состоянии, когда увеличивается содержание всех трёх разновидностей форменных элементов:

• красных кровяных клеток;
• белых кровяных клеток;
• тромбоцитов.

Фото: https://foter.com/fff/photo/34146253130/626327768a/

Повышенное количество тромбоцитов угрожает развитием тромбов в организме. Тромб может перекрыть ток крови, что вызовет отмирание клеток. В ряде случаев летального исхода удаётся избежать.

Увеличение количества красных кровяных клеток может происходить при повышении уровня эритропоэтина при патологии почек или в результате компенсаторного механизма костного мозга при злокачественных заболеваниях крови.

В случае обнаружения отклонений в уровне гемоглобина необходимо провести дополнительные исследования крови для уточнения причин. К ним относятся:

• показатели, характеризующие обмен железа в организме (трансферрин, ферритин, ОЖСС и другие);
• уровень В9 и В12 в крови;
• молекулярно-генетическое исследование на подтверждение некоторых генетических изменений в ферментах и так далее;
• пункцию костного мозга.

Как повысить уровень гемоглобина в крови?

Как скорректировать уровень гемоглобина пациенту должен рассказать врач. Самостоятельное назначение каких-либо лекарственных средств может усугубить ситуацию и привести к ухудшению состояния здоровья.

Максимум, что могут сделать пациенты самостоятельно – изменить свой рацион питания. При нехватке гемоглобина следует повысить количество продуктов, содержащих железо в своём составе. А при избытке, наоборот, стоит прекратить на время употребление продуктов, богатых железом, затем снова проверить гемоглобин. Также стоит пить побольше воды. Кровь немного разбавится, что опять же отразиться на результатах ОАК.

Какие продукты богаты железом? Вот эти:

• мясо;
• гранат;
• бобовые;
• орехи;
• сухофрукты;
• зелень;
• греча и другие.

Фото: https://www.pexels.com/

Заключение

Гемоглобин представляет собой транспортный белок крови, который обеспечивает обмен кислорода и углекислого газа в тканях и лёгких. Он также выполняет роль пигмента крови и буферной системы организма.

Гемоглобин является одним из показателей, который исследуется при проведении общеклинического анализа крови. По уровню гемоглобина и красных кровяных клеток может быть диагностирована анемия. Разобраться в причинах данного состояния предстоит врачу.

Источники

1. https://biokhimija.ru/hemoglobin/obmen-gemoglobina
2. Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство: в 2 т. — Т. I./под ред. В. В. Долгова, В. В. Меньшикова. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2032. — 928 с.