Влияние веществ на гемоглобин
Проявления гемотоксического действия химических веществ за счет первичного воздействия на пигмент крови различается по характеру в зависимости от генеза нарушений.
Гемоглобин – это сложный белок, состоящий из собственно белка – глобина – и простетической группы – гемма. Гемма представляет собой комплекс закисного (двухвалентного) железа с протопорфирином, то есть железопорфирином. Физиологическая роль гемоглобина в организме состоит в его непосредственном участии в транспорте кислорода от капилляров легочных альвеол к капиллярам всех органов и тканей. Механизм переноса кислорода гемоглобином, содержащимся в эритроцитах, заключается в его способности обратимо присоединять кислород. Под обратимым присоединением кислорода понимают способность гемоглобина образовывать с кислородом оксигемоглобин согласно реакции Hb + O2 → HbO2.
Карбоксигемоглобинемия. Классическим примером повреждающего действия на кровь с нарушением дыхательной функции, обусловленной инактивацией кровяного пигмента – гемоглобина, служит образование карбоксигемоглобина (HbCO) под влиянием оксида углерода. Превращение гемоглобина в HbCO приводит к изменению спектральных характеристик крови. Карбоксигемоглобин образуется в результате взаимодействия оксида углерода (CO) с железом гемоглобина, который утрачивает способность переносить кислород и вызывает развитие гемической гипоксии. Наблюдения показывают, что при содержании 10% HbCO в крови отмечается лишь одышка при физическом напряжении, при 40–50% – разные признаки интоксикации: головная боль, помрачнение сознания вплоть до его потери, а содержание HbCO от 60% и выше приводит к летальному исходу, что зависит от чувствительности к CO.
CO действует на многие биологически активные системы организма, содержащие железо: миоглобин, цитохромсодержащие дыхательные ферменты.
Метгемоглобинемия – патологические состояния, которые сопровождаются развитием метгемоглобинемии и сульфгемоглобинемии. Метгемоглобин – патологический дериват гемоглобина, в котором железо из двухвалентного переходит в окисленную трехвалентную форму, утрачивая при этом способность присоединять кислород и транспортировать его к органам и тканям, то есть нарушается дыхательная функция крови. Среди соединений, которые обладают способностью к мет- и сульфгемоглобинобразованию, выделяют амино- и нитропроизводные бензола, нитриты и нитраты, красную кровяную соль, бертолетову соль и некоторые другие вещества. Образование метгемоглобина может происходить за счет прямого окисления гемоглобина в метгемоглобин под влиянием этих веществ, а также за счет эндогенного образования метгемоглобина (в случае возрастания эндогенной перекиси водорода).
Острое токсическое действие на кровь метгемоглобинобразователей проявляется образованием цианоза (особенно на деснах, губах, ушах, кончике носа), выраженность которого пропорциональна тяжести отравления; присутствием признаков анемии (падение гемоглобина, числа эритроцитов).
Угнетение ксенобиотиками системы кроветворения.К этой категории относятся две разновидности повреждающего влияния на систему крови, которые отличаются патогенетическими особенностями угнетения гемопоэза.
Первая разновидность заключается в подавлении гемопоэтической активности всех ростков кроветворной ткани с развитием гипо- и апластических состояний. Моделью такого поражения крови служит интоксикация бензолом (сходные, но менее выраженные изменения вызывают хлорбензол, гексаметилендиамин, гексаметиленимин и др.). Повреждающее действие на кровь по типу бензольной гемопатии сопровождается снижением продукции клеточных элементов органами кроветворения и уменьшением количества клеток в периферической крови.
Для острого отравления бензолом характерны расстройства со стороны ЦНС, присущие веществам, обладающим наркотическим действием, к которым принадлежит и бензол. Они могут выражаться в зависимости от степени воздействия различными состояниями – от быстрой потери сознания и даже гибели до разных изменений неврологического статуса в виде общего недомогания, головной боли, тошноты.
При хроническом отравлении бензолом в первую очередь поражается система крови, главным образом кроветворные органы.
Вторая разновидность характеризуется расстройством порфиринового обмена и, как следствие этого, нарушением синтеза гемма на стадии включения железа в порфириновое кольцо (таково гемотоксическое действие свинца). Угнетающее действие свинца на синтез гемма обусловлено его влиянием на ферменты, катализирующие синтез гемма. Сущность такого влияния заключается в том, что свинец блокирует функционально активные центры ферментов: сульфгидрильные (SH-), карбоксильные и аминные группы.
При достаточной интенсивности воздействия как конечный результат токсического влияния свинца на красную кровь развивается гипохромная анемия.
Кроме того, при свинцовой интоксикации в результате многолетнего контакта со свинцом развиваются изменения белой крови в виде абсолютного снижения палочкоядерных нейтрофилов со сдвигом вправо и увеличением числа дегенеративных форм нейтрофилов, при этом уменьшается содержание ДНК и увеличивается содержание РНК в нейтрофилах.
48. Гемолитические яды (+47)
– в-а, вызывающие гемолиз при проникновении в организм. К гемолитические ядам относится ряд химических соединений, с которыми человек сталкивается в промышленном производстве (анилин, сероводород, свинец).
Гемолиз может наступить при отравлении грибами, ядовитыми змеями, а также при приеме некоторых лекарственных препаратов (хинин, фенацетин, нитрит натрия, ПАСК, сульфаниламидные препараты). Лечение этими препаратами проводят под контролем анализа крови и немедленно прекращают при первых признаках гемолиза. В зависимости от характера поступления гемолитического яда и его дозы гемолиз может наступать остро или протекать хронически.
Хорошее состояние сердечно-сосудистой и кровеносной систем – непременное условие здоровья и продолжительной жизни.
Под сердечно-сосудистой системой традиционно понимается не только состояние отдельных органов, пусть жизненно необходимых, но и то, как за счет их функционирования реализуются ключевые функции, в число которых входит насыщение клеток организма кислородом. Способность крови доставлять в клетку растворенный кислород определяется уровнем гемоглобина.
В свою очередь, согласно исследованиям, уровень гемоглобина можно регулировать включением в рацион и исключением из него определенных продуктов питания. Для повышения гемоглобина — требуется употреблять железосодержащую еду. Для снижения его уровня, такую еду следует исключить.
Факторы воздействия на гемоглобин
Гемоглобин – белок-эритроцит. Его уровень в крови оказывает значительное влияние на состояние всего организма. При низком значении органы и ткани недополучают кислород. Это состояние называется анемией, или малокровием.
Анемия может быть классифицирована по характеру возникновения следующим образом:
- как маркер других заболеваний;
- как следствие неправильного образа жизни.
На уровень гемоглобина, помимо наследственности и генетически обусловленных особенностей организма, влияют следующие факторы:
- качество сна;
- состояние экологической обстановки в месте проживания;
- наличие или отсутствие стресса;
- вредные привычки;
- наличие или отсутствие физической активности;
- питание.
Влияние питания на его содержание в крови
Роль питания в поддержании уровня гемоглобина — одна из значительнейших. Белок гемоглобин образуется в организме в нужном количестве только при наличии всех сопутствующих условий.
Один из важнейших элементов для его генерации – железо. В то же время многие страдают нехваткой именно этого микроэлемента.
Нехватка железа в организме может быть обусловлена различными обстоятельствами:
- недостаточный уровень железа в пище;
- недостаток веществ, способствующих его усвоению;
- перенесенные кровопотери (раны, операции, менструации и т.д.).
Для поддержания уровня гемоглобина на оптимальной для здоровья отметке, помимо отказа от вредных привычек, нормализации жизненных процессов, развития стрессоустойчивости, важно обеспечить организм поступлением из пищи всех необходимых минералов, витаминов и микроэлементов в комплексе.
Помимо содержания рациона, значимой оказывается и форма: принимать пищу необходимо ежедневно в одно и то же время, распределяя приемы пищи в одно и то же время таким образом, чтобы параллельно соблюдать рекомендации по соотношению белков, жиров и углеводов в пище в зависимости от времени суток и фазы активности организма.
Но бывают случаи, когда гемоглобин необходимо понизить. Для этого тоже существует специальная диета.
При планировании диеты важно учесть индивидуальные особенности, непереносимости и аллергии, а также проконсультироваться с наблюдающим врачом-терапевтом или врачом-диетологом.
9 продуктов, повышающих его уровень
К продуктам, повышающим уровень гемоглобина в крови до оптимальной для здоровья отметки относятся следующие:
- сезонные фрукты, овощи и зелень – внимание стоит обратить на гранат, поскольку этот фрукт рекордсмен по наличию необходимых для сердечников веществ, цитрусовые, груши, манго, яблоки, бахчевые, свеклу – сок из свеклы по своим действенным качествам сопоставим с передовыми фармакологическими разработками;
- нежирное красное мясо и птица – полезнее всего телятина и ягнятина, также полезны кролик, говядина, баранина, курица, индейка, цесарка, перепела и утка зернового откорма;
- каши и крупы – рекордсмен по содержанию железа – гречневая крупа, особое внимание стоит обратить на зеленую гречку, также полезны чечевица, рис, овсянка и мультизлаковые каши;
- печень – один из ценнейших продуктов для поддержания уровня гемоглобина, полезны печени трески, говяжья, свиная, куриная, индюшачья и т.д.;
- масла – ценны благодаря содержанию ненасыщенных жирных кислот, в пищу следует обязательно употреблять оливковое масло, льняное масло, для жарки лучше всего подойдет масло виноградной косточки – при жарке оно не окисляется в отличие от своих аналогов, а вот от пальмового масла необходимо отказаться полностью;
- рыба – для здоровья практически любая промысловая рыба (минтай, барабулька, хамса, бычки, омуль, нельма, пелядь, сельдь, терпуги, палтус, пикша, треска, мойва, сайра, сардина и т.д.) полезнее аналогичной порции мяса, тем не менее рекордсмены по содержанию полезных веществ – лососевые (дикие тихоокеанские лососи, а также аквакультурные, пресноводные и жилые формы лососей) и осетровые, несомненно полезны икра, морепродукты, моллюски, водоросли и водные растения;
- зеленый чай – рекомендуется принимать в ограниченных дозах, способствуют очищению сосудистых стенок, за счет чего препятствует развитию атерослероза сосудистых стенок;
- черный натуральный кофе без сахара – специалисты рекомендуют пить не более 3 чашек черного натурального кофе в день, так напиток будет оказывать мягкое стимулирующее действие без угнетения сердечной мышцы;
- коньяк и красное вино – в малых дозах красное сухое вино и благородный коньяк очень благотворно влияют на содержание гемоглобина, кровоток и кровотворение.
Также ознакомьтесь с железосодержащими продуктами на таблице:
Какая еда его снижает?
Наряду с продуктами, способствующими повышению и поддержанию уровня гемоглобина на достаточной для здоровья отметке, существуют группы продуктов, негативно влияющих на выработку гемоглобина, либо веществ, способствующих его усвоению, за счет чего снижают уровень содержания гемоглобина в крови в целом.
К ним относятся следующие:
- «фаст-фуд» и «джанк-фуд» – эти продукты наносят урон здоровью (в основном из-за содержания консервантов, низкокачественного сырья и жарке в большом количестве масла), тем самым систематически снижая уровень гемоглобина и препятствуя нормальному обмену веществ, необходимому для усвоения железа и выработке гемоглобина;
- алкоголь в больших дозах – несмотря на пользу ограниченного количества хорошего коньяка или красного сухого вина, употребление алкоголя сверх дозировки наносит организму существенный вред;
- продукты, не вредные сами по себе, но препятствующие усвоению железа – к ним относятся сыры и другая кисломолочная и молочная продукция, выпечка, яйца.
Также уровень ровень гемоглобина очень сильно понижают вредные привычки, прежде всего, курение.
Заключение
Таким образом, только комплексный подход и ответственность за собственное здоровье могут позволить скорректировать показатели жизнедеятельности, в том числе и уровень гемоглобина.
Несмотря на колоссальную роль питания, для поддержания его нормальной концентрации, одного только сбалансированного рациона и недостаточно. Обязательные условия: психологический комфорт, благоприятная экологическая обстановка, занятия спортом и позитивный жизненный настрой.
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.