Уровень гемоглобина в чем измеряется
Гемоглобин – белок, содержащийся в эритроцитах и осуществляющий обмен кислорода между легкими и тканями организма. Имеет в своем составе железо. Также он обуславливает цвет крови.
Синонимы русские
Содержание гемоглобина.
Синонимы английские
Hemoglobin, Haemoglobin, Haemoglobin concentration, Hb, Hgb.
Единицы измерения
Г/л (грамм на литр).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную кровь.
Общая информация об исследовании
Измеряется количество гемоглобина, содержащегося в эритроцитах белка, который доставляет кислород к тканям и органам, а углекислый газ – от тканей и органов к легким, где он выдыхается.
Это происходит за счет того, что кислород способен связываться железом, атомы которого “встроены” в гемоглобин. “Подходя” к тканям, эритроциты освобождаются от кислорода и забирают “отработанный” диоксид углерода (углекислый газ).
Гемоглобин состоит из аминокислот, образующих белковый комплекс глобин, и гема, содержащего железа. Образование глобина и гема у некоторых людей может нарушаться, что грозит анемией.
Сниженный уровень гемоглобина, скорее всего, свидетельствует об анемии – состоянии, при котором организм не получает достаточно кислорода, что вызывает слабость и быструю утомляемость.
Гемоглобин повышается при увеличении количества эритроцитов и снижается, соответственно, если их становится меньше.
Снижение количества эритроцитов может происходить из-за уменьшения их образования в костном мозге, их потери в результате кровотечения или разрушения внутри организма.
Для чего используется исследование?
- Чтобы оценить тяжесть анемии или полицитемии.
- Чтобы отслеживать в динамике эффективность терапии этих состояний.
Когда назначается исследование?
- Входит в рутинный клинический анализ крови, который может назначаться по различным показаниям.
Что означают результаты?
Референсные значения
Возраст | Пол | Гемоглобин, г/л |
134-198 | ||
14 дней – 1 мес. | 107-171 | |
1-2 мес. | 94-130 | |
2-4 мес. | 103-141 | |
4-6 мес. | 111-141 | |
6-9 мес. | 110-140 | |
9-12 мес. | 113-141 | |
1-5 лет | 110-140 | |
5-10 лет | 115-145 | |
10-12 лет | 120-150 | |
12-15 лет | мужской | 120-160 |
женский | 115-150 | |
15-18 лет | мужской | 117-166 |
женский | 117-153 | |
18-45 лет | мужской | 132-173 |
женский | 117-155 | |
45-65 лет | мужской | 131-172 |
женский | 117-160 | |
> 65 лет | мужской | 126-174 |
женский | 117-161 |
Причины изменения уровня гемоглобина
Уровень гемоглобина выше у мужчин, так как андрогены стимулируют образование эритроцитов.
Причины повышения уровня гемоглобина:
- дегидратация (обезвоживание) из-за сгущения крови – гемоконцентрации;
- истинная полицитемия в результате избыточной продукции эритроцитов в костном мозге;
- хроническая обструктивная болезнь легких; хроническая сердечная недостаточность.
Причины понижения уровня гемоглобина:
- железо-, B12- или фолиево-дефицитная анемия;
- острое или хроническое кровотечение (хотя во время кровотечения или сразу после него уровень гемоглобина будет повышен),
- нарушения синтеза гемоглобина (серповидно-клеточная анемия, талассемия);
- хронические болезни почек (как правило, из-за уменьшения синтеза гормона эритропоэтина, который стимулирует образование эритроцитов в костном мозге);
- цирроз печени;
- микседема (снижение функции щитовидной железы);
- гемолиз (разрушение эритроцитов), который может происходить по разным причинам – из-за наследственного дефекта эритроцитов, в результате появления антител к собственным эритроцитам или токсического действия при малярии;
- онкологические заболевания костного мозга или метастазы других опухолей в костный мозг;
- апластическая анемия;
- системные заболевания соединительной ткани;
- хронические инфекции.
Что может влиять на результат?
Повышенный уровень гемоглобина наблюдается:
- у людей, поднимающихся на большую высоту, так как их организм адаптируется к пониженной концентрации кислорода;
- у курильщиков (вследствие кислородного голодания тканей);
- при влиянии гентамицина и пентоксифиллина.
Уровень гемоглобина понижен:
- в норме у беременных,
- у соблюдающих вегетарианскую диету,
- после сдачи крови,
- при выраженной липемии и повышении количества лейкоцитов,
- при сдаче крови в положении лежа (снижение до 5 %).
Важные замечания
- Следует понимать: нормальный уровень эритроцитов не всегда означает, что содержание в них гемоглобина будет тоже в норме.
Также рекомендуется
- Клинический анализ крови: общий анализ, лейкоцитарная формула, СОЭ (с микроскопией мазка крови при выявлении патологических изменений)
- Гематокрит
- Эритропоэтин
Кто назначает исследование?
Врач общей практики, терапевт, гематолог, нефролог, хирург.
Гемоглобин является частью эритроцитов. Уровень содержания этого элемента – один из важнейших показателей состава крови.
От его концентрации зависит самочувствие человека и работоспособность. По своей структуре гемоглобин – сложный белок, состоящий из двух основных компонентов: непосредственно белка и железа.
При сдаче анализа крови мы часто слышим от врачей, что гемоглобин в пределах нормы. А что значит это выражение, и как устанавливается норма гемоглобина, от чего зависит его уровень? Эти вопросы чаще всего остаются без ответа. Попробуем более подробно разобраться в них. Итак, гемоглобин: норма у женщин по возрасту таблица представлена чуть ниже.
Симптомы низкого гемоглобина
Состояние, при котором гемоглобин опускается ниже нормы, называется железодефицитной анемией (или малокровием). Первыми признаками этого недуга являются такие симптомы:
- шум в ушах;
- бледная и сухая кожа;
- частое сердцебиение;
- одышка;
- слоение ногтей с почернениями;
- общая слабость и сильная утомляемость;
- кариозная болезнь, желтые зубы;
- трещины и заеды в уголках губ;
- отсутствие сна;
- мигрени и головокружения;
- ломкие, сухие и выпадающие волосы;
- язык приобретает алый цвет.
Чтобы повысить пониженный гемоглобин в крови до нормы кушайте мясо, печень, говяжий язык, ведь с мяса усваивается нашим организмом около 28% железа. Причем железо из продуктов лучше усваивается с продуктами богатыми витамином С.
Пейте гранатовый, свекольный, морковный сок, клюквенный, яблочный причем соки можно смешивать. Из фруктов и овощей нашим организмом усваивается около 6% железа. Из рыбы, морепродуктов, яиц нашим организмом усваивается около 11% железа.
Симптомы высокого гемоглобина
Повышение гемоглобина выше нормы может сопровождается весьма неприятными симптомами:
- высокой утомляемостью;
- зудом;
- головокружениями;
- сонливостью, а иногда напротив проблемами со сном;
- ухудшением аппетита;
- головными болями;
- коликами в животе;
- легочной эмболией;
- повышением артериального давления.
Повышенное содержание гемоглобина приводит к увеличению вязкости и густоты кровяной жидкости, в результате чего могут появиться кровяные сгустки, а также сформироваться тромбы.
Основное медикаментозное лечение высокого гемоглобина заключается в обязательном приеме антитромботических лекарственных средств (кардиомагнил, аспирин, аспекард, лоспирин) способствующих разряжению крови, которая при высоком гемоглобине очень густая и вязкая. Так же, назначается строгая диетотерапия с ограничением всего соленого, жареного, а так же острого.
Норма гликированного гемоглобина
Норма гликированного гемоглобина — 4–6,5 % от уровня свободного гемоглобина в крови. При чем уровень гликированного гемоглобина может не зависеть от концентрации гемоглобина в крови. Норма гемоглобина новорожденных (фетального гемоглобина) в крови взрослого — до 1%.
Гемоглобин: норма у мужчин
Как правило, норма гемоглобина у мужчин и женщин различна. Также она зависит от возраста и условий окружающих человека. У мужчин норма гемоглобина в крови составляет 130-160 ммоль/л, а у женщин – 120-140 ммоль/л. Это объясняется наличием у мужчин гормона тестостерона. Постоянные физические нагрузки, которые испытывают представители сильного пола, тоже определяют большее образование данного белка у них.
Норма гемоглобина в крови у мужчин старше пятидесяти лет составляет 117-138 ммоль/л. В случае если по ответам анализа выясняется, что уровень белка отступает от допустимой нормы, то тогда следует серьезно заняться своим здоровьем.
Норма гемоглобина у женщин по возрасту: таблица
Норма гемоглобина определяется при сдаче общего анализа крови. Нормой для женщины является показатель в 120-140 грамм на литр. Более высокий показатель может отмечаться у профессиональных спортсменок (до 160 г/л) или у курящих дам (до 150 г/л). В таких случаях небольшое отклонение рассматривается как вариант нормы.
Референтные значение гемоглобина в зависимости от возраста приведены в таблице:
- 18 – 19 лет – 115 – 140 грамм на литр;
- 20 – 29 лет – 118 – 150 гр./л.;
- 30 – 39 лет – 120 – 145 гр./л.;
- 40 – 49 лет – 120 – 140 гр./л.;
- 50 – 59 лет – 116 – 138 гр./л.;
- 60 – 69 лет – 115 – 135 гр./л.;
- 70 – 85 лет – 105 – 130 гр./л.
При беременности тоже устанавливаются свои показатели гемоглобина в крови. Норма для данного периода — 11,0-13,0 г/дл (110-130 г/л). На это явление влияют физиологические особенности беременного организма. По сосудам будущей мамочки начинает циркулировать на 40-50% больше крови, поэтому содержание гемоглобина в ней уменьшается, т.к. количество красных кровяных клеток увеличивается лишь на 15-20%.
Также содержание гемоглобина в крови может изменяться с наступлением менструального цикла в пределах 110-120 г/л.
Молекула гемоглобина: 4 субъединицы окрашены в разные цвета
Структура гемоглобина человека. Железосодержащие гем-группы показаны зелёным. Красным и синим показаны альфа- и бета- субъединицы.
Гемоглоби́н (от др.-греч. αἷμα «кровь» + лат. globus «шар») (Hb или Hgb) — сложный железосодержащий белок животных, обладающих кровообращением, способный обратимо связываться с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани. У позвоночных животных содержится в эритроцитах, у большинства беспозвоночных растворён в плазме крови (эритрокруорин) и может присутствовать в других тканях[1]. Молекулярная масса гемоглобина человека — около 66,8 кДа. Молекула гемоглобина может нести до четырёх молекул кислорода. Один грамм гемоглобина может переносить до 1.34 мл. O2
Гемоглобин появился более чем 400 миллионов лет назад у последнего общего предка человека и акул в результате 2 мутаций, приведших к формированию четырёхкомпонентного комплекса гемоглобина, сродство которого к кислороду достаточно для связывания кислорода в насыщенной им среде, но недостаточно, чтобы удерживать его в других тканях организма.[2][3]
Большой вклад в исследование структуры и функционирования гемоглобина внёс Макс Фердинанд Перуц, получивший за это в 1962 году Нобелевскую премию[4].
Нормальным содержанием гемоглобина в крови человека считается: у мужчин — 130—160 г/л (нижний предел — 120, верхний предел — 180 г/л), у женщин — 120—160 г/л; у детей нормальный уровень гемоглобина зависит от возраста и подвержен значительным колебаниям. Так, у детей через 1—3 дня после рождения нормальный уровень гемоглобина максимален и составляет 145—225 г/л, а к 3—6 месяцам снижается до минимального уровня — 95—135 г/л, затем с 1 года до 18 лет отмечается постепенное увеличение нормального уровня гемоглобина в крови[5].
Во время беременности в организме женщины происходит задержка и накопление жидкости, что является причиной гемодилюции — физиологического разведения крови. В результате наблюдается относительное снижение концентрации гемоглобина (при беременности уровень гемоглобина в норме составляет 110—155 г/л). Кроме этого, в связи с внутриутробным ростом ребёнка происходит быстрое расходование запасов железа и фолиевой кислоты. Если до беременности у женщины был дефицит этих веществ, проблемы, связанные со снижением гемоглобина, могут возникнуть уже на ранних сроках беременности[6].
Главные функции гемоглобина: перенос кислорода и буферная функция. У человека в капиллярах лёгких в условиях избытка кислорода последний соединяется с гемоглобином. Потоком крови эритроциты, содержащие молекулы гемоглобина со связанным кислородом, доставляются к органам и тканям, где кислорода мало; здесь необходимый для протекания окислительных процессов кислород освобождается от связи с гемоглобином. Кроме того, гемоглобин способен связывать в тканях небольшое количество диоксида углерода (CO2) и освобождать его в лёгких.
Монооксид углерода (CO) связывается с гемоглобином крови намного сильнее (в 250 раз[7]), чем кислород, образуя карбоксигемоглобин (HbCO). Впрочем, монооксид углерода может быть частично вытеснен из гема при повышении парциального давления кислорода в лёгких. Некоторые процессы приводят к окислению иона железа в гемоглобине до степени окисления +3. В результате образуется форма гемоглобина, известная как метгемоглобин (HbOH) (metHb, от «мета-» и «гемоглобин», иначе гемиглобин или ферригемоглобин, см. Метгемоглобинемия). В обоих случаях блокируются процессы транспортировки кислорода.
Строение[править | править код]
Гемоглобин является сложным белком класса гемопротеинов, то есть в качестве простетической группы здесь выступает гем — порфириновое ядро, содержащее железо. Гемоглобин человека является тетрамером, то есть состоит из 4 протомеров. У взрослого человека они представлены полипептидными цепями α1, α2, β1 и β2. Субъединицы соединены друг с другом по принципу изологического тетраэдра. Основной вклад во взаимодействие субъединиц вносят гидрофобные взаимодействия. И α-, и β-цепи относятся к α-спиральному структурному классу, так как содержат исключительно α-спирали. Каждая цепь содержит восемь спиральных участков, обозначаемых буквами от A до H (от N-конца к C-концу).
Гем представляет собой комплекс протопорфирина IX, относящегося к классу порфириновых соединений, с атомом железа(II). Этот кофактор нековалентно связан с гидрофобной впадиной молекул гемоглобина и миоглобина.
Железо(II) характеризуется октаэдрической координацией, то есть связывается с шестью лигандами. Четыре из них представлены атомами азота порфиринового кольца, лежащими в одной плоскости. Две другие координационные позиции лежат на оси, перпендикулярной плоскости порфирина. Одна из них занята азотом остатка гистидина в 93-м положении полипептидной цепи (участок F). Связываемая гемоглобином молекула кислорода координируется к железу с обратной стороны и оказывается заключённой между атомом железа и азотом ещё одного остатка гистидина, располагающегося в 64-м положении цепи (участок E).
Всего в гемоглобине человека четыре участка связывания кислорода (по одному гему на каждую субъединицу), то есть одновременно может связываться четыре молекулы. Гемоглобин в лёгких при высоком парциальном давлении кислорода соединяется с ним, образуя оксигемоглобин. При этом кислород соединяется с гемом, присоединяясь к железу гема на 6-ю координационную связь. На эту же связь присоединяется и монооксид углерода, вступая с кислородом в «конкурентную борьбу» за связь с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин.
Связь гемоглобина с монооксидом углерода более прочная, чем с кислородом. Поэтому часть гемоглобина, образующая комплекс с монооксидом углерода, не участвует в транспорте кислорода. В норме у человека образуется 1,2 % карбоксигемоглобина. Повышение его уровня характерно для гемолитических процессов, в связи с этим уровень карбоксигемоглобина является показателем гемолиза.
Физиология[править | править код]
Изменение состояний окси- и дезоксигемоглобина
В отличие от миоглобина гемоглобин имеет четвертичную структуру, которая придаёт ему способность регулировать присоединение и отщепление кислорода и характерную кооперативность: после присоединения первой молекулы кислорода связывание последующих облегчается. Структура может находиться в двух устойчивых состояниях (конформациях): оксигемоглобин (содержит 4 молекулы кислорода; напряжённая конформация) и дезоксигемоглобин (кислорода не содержит; расслабленная конформация).
Устойчивое состояние структуры дезоксигемоглобина усложняет присоединение к нему кислорода. Поэтому для начала реакции необходимо достаточное парциальное давление кислорода, что возможно в альвеолах лёгких. Изменения в одной из 4-х субъединиц влияет на оставшиеся, и после присоединения первой молекулы кислорода связывание последующих облегчается.
Отдав кислород тканям, гемоглобин присоединяет к себе ионы водорода и углекислый газ, перенося их в лёгкие[8].
Гемоглобин является одним из основных белков, которыми питаются малярийные плазмодии — возбудители малярии, и в эндемичных по малярии районах земного шара весьма распространены наследственные аномалии строения гемоглобина, затрудняющие малярийным плазмодиям питание этим белком и проникновение в эритроцит. В частности, к таким имеющим эволюционно-приспособительное значение мутациям относится аномалия гемоглобина, приводящая к серповидноклеточной анемии. Однако, к несчастью, эти аномалии (как и аномалии строения гемоглобина, не имеющие явно приспособительного значения) сопровождаются нарушением кислород-транспортирующей функции гемоглобина, снижением устойчивости эритроцитов к разрушению, анемией и другими негативными последствиями. Аномалии строения гемоглобина называются гемоглобинопатиями.
Гемоглобин высокотоксичен при попадании значительного его количества из эритроцитов в плазму крови (что происходит при массивном внутрисосудистом гемолизе, геморрагическом шоке, гемолитических анемиях, переливании несовместимой крови и других патологических состояниях). Токсичность гемоглобина, находящегося вне эритроцитов, в свободном состоянии в плазме крови, проявляется тканевой гипоксией — ухудшением кислородного снабжения тканей, перегрузкой организма продуктами разрушения гемоглобина — железом, билирубином, порфиринами с развитием желтухи или острой порфирии, закупоркой почечных канальцев крупными молекулами гемоглобина с развитием некроза почечных канальцев и острой почечной недостаточности.
Ввиду высокой токсичности свободного гемоглобина в организме существуют специальные системы для его связывания и обезвреживания. В частности, одним из компонентов системы обезвреживания гемоглобина является особый плазменный белок гаптоглобин, специфически связывающий свободный глобин и глобин в составе гемоглобина. Комплекс гаптоглобина и глобина (или гемоглобина) затем захватывается селезёнкой и макрофагами тканевой ретикуло-эндотелиальной системы и обезвреживается.
Другой частью гемоглобинообезвреживающей системы является белок гемопексин[en], специфически связывающий свободный гем и гем в составе гемоглобина. Комплекс гема (или гемоглобина) и гемопексина затем захватывается печенью, гем отщепляется и используется для синтеза билирубина и других жёлчных пигментов, или выпускается в рециркуляцию в комплексе с трансферринами для повторного использования костным мозгом в процессе эритропоэза.
Экспрессия генов гемоглобина до и после рождения.
Также указаны типы клеток и органы, в которых происходит экспрессия гена (данные по Wood W. G., (1976). Br. Med. Bull. 32, 282.).[9]
Гемоглобин при заболеваниях крови[править | править код]
Дефицит гемоглобина может быть вызван, во-первых, уменьшением количества молекул самого гемоглобина (см. анемия), во-вторых, из-за уменьшенной способности каждой молекулы связать кислород при том же самом парциальном давлении кислорода.
Гипоксемия — это уменьшение парциального давления кислорода в крови, её следует отличать от дефицита гемоглобина. Хотя и гипоксемия, и дефицит гемоглобина являются причинами гипоксии.
Если дефицит кислорода в организме в общем называют гипоксией, то местные нарушения кислородоснабжения называют ишемией.
Прочие причины низкого гемоглобина разнообразны: кровопотеря, пищевой дефицит, болезни костного мозга, химиотерапия, отказ почек, атипичный гемоглобин.
Повышенное содержание гемоглобина в крови связано с увеличением количества или размеров эритроцитов, что наблюдается также при истинной полицитемии. Это повышение может быть вызвано: врождённой болезнью сердца, лёгочным фиброзом, слишком большим количеством эритропоэтина.
См. также[править | править код]
- Гемоглобин А
- Гемоглобин С (мутантная форма)
- Эмбриональный Гемоглобин (эмбриональный)
- Гемоглобин S (мутантная форма)
- Гемоглобин F (фетальный)
- Кобоглобин
- Нейроглобин
- Анемия
- Порфирия
- Талассемия
- Эффект Вериго — Бора
Примечания[править | править код]
- ↑ Haemoglobins of invertebrate tissues. Nerve haemoglobins of Aphrodite, Aplysia and Halosydna
- ↑ Ученые выяснили происхождение гемоглобина. РИА Новостей, 20.05.2020, 18:59
- ↑ Michael Berenbrink. Evolution of a molecular machine/Nature, NEWS AND VIEWS, 20 MAY 2020
- ↑ Лауреаты нобелевской премии. Макс Перуц.
- ↑ Назаренко Г. И., Кишкун А. А. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований. — 2005.
- ↑ Общий анализ крови и беременность Архивная копия от 10 марта 2014 на Wayback Machine
- ↑ Hall, John E. Guyton and Hall textbook of medical physiology (англ.). — 12th ed.. — Philadelphia, Pa.: Saunders/Elsevier, 2010. — P. 1120. — ISBN 978-1416045748.
- ↑ Степанов В. М. Структура и функции белков : Учебник. — М. : Высшая школа, 1996. — С. 167—175. — 335 с. — 5000 экз. — ISBN 5-06-002573-X.
- ↑ Айала Ф., . Современная генетика: В 3-х т = Modern Genetics / Пер. А. Г. Имашевой, А. Л. Остермана, . Под ред. Е. В. Ананьева. — М.: Мир, 1987. — Т. 2. — 368 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-03-000495-5.
Литература[править | править код]
- Mathews, CK; van Holde, KE & Ahern, KG (2000), Biochemistry (3rd ed.), Addison Wesley Longman, ISBN 0-8053-3066-6
- Levitt, M & Chothia, C (1976), Structural patterns in globular proteins, Nature
Ссылки[править | править код]
- Eshaghian, S; Horwich, TB; Fonarow, GC (2006). “An unexpected inverse relationship between HbA1c levels and mortality in patients with diabetes and advanced systolic heart failure”. Am Heart J. 151 (1): 91.e1—91.e6. DOI:10.1016/j.ahj.2005.10.008. PMID 16368297.
- Kneipp J, Balakrishnan G, Chen R, Shen TJ, Sahu SC, Ho NT, Giovannelli JL, Simplaceanu V, Ho C, Spiro T (2005). “Dynamics of allostery in hemoglobin: roles of the penultimate tyrosine H bonds”. J Mol Biol. 356 (2): 335—53. DOI:10.1016/j.jmb.2005.11.006. PMID 16368110.
- Hardison, Ross C. (2012). “Evolution of Hemoglobin and Its Genes”. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 2 (12): a011627. DOI:10.1101/cshperspect.a011627. ISSN 2157-1422. PMC 3543078. PMID 23209182.