Какой орган отвечает за гемоглобин в крови

Структура гемоглобина

Гемоглобин(Hb) человека состоит из четырех белков (субъединиц). Эти белки называются цепями. Большинство нормального гемоглобина состоит из двух альфа – и двух бета-цепей. [Р].

Каждая из четырех цепей содержит часть “heme”. “Хем” – это химическая структура, где находится железо. Он связывает кислород, монооксид углерода, или другие небольшие молекулы, таких как оксид азота. [р, р]

Железо, найденное в гемоглобине, отвечает за красный цвет нашей крови.

Функция гемоглобина

Метгемоглобин

Метгемоглобин (metHb) – это форма гемоглобина, где железо находится в измененном состоянии (Fе3  вместо Fе2 ) и не может связывать кислород. Помимо того, этот гемоглобин не способен переносить кислород, этот тип гемоглобина вызывает окислительные и воспалительные повреждения кровеносных сосудов. [Р]

У здоровых людей на метгемоглобин (metHb) приходится от 1 до 2% от общего гемоглобина. [Р] Известно, что некоторые препараты и токсины повышают уровень метгемоглобина.

Люди с содержанием более 10% метгемоглобина (metHb) имеет голубоватый цвет кожи. [Р] Симптомы повреждения мозга и сердечно-сосудистой системы начинают проявляться, когда metHb превышает 30%. [р]

Окись углерода (CO) связывается с гемоглобином в 210 раз больше, чем кислород. [Р] Вдыхание большого количества окиси углерода (угарного газа) приводит токсическому отравлению. [Р].

Когда окись углерода связывает гемоглобин, то нет возможности также дополнительно связывать кислород. Это вызывает повреждение тканей из-за кислородного дефицита. [Р]

При связывании угарным газом 20% гемоглобина развиваются признаки поражения мозга и повреждения сердца. [р]. При связывании 40-60% гемоглобина человек попадает в бессознательное состояние, может развиться кома и наступить смерть. [Р]

Отравление угарным газом лечат насыщением крови кислородом или переливанием крови. [Р]

Информация на этом сайте не была оценена какой либо медицинской организацией. Мы не стремимся диагностировать и лечить любые болезни. Информация на сайте предоставляется только в образовательных целях. Вы должны проконсультироваться с врачом, прежде чем действовать исходя из полученной информации из этого сайта, особенно, если вы беременны, кормящая мать, принимаете лекарства, или имеете любое заболевание.

Оцените эту статью

Среднее 5 Всего голосов (1)

Основной функцией гемоглобина является перенос кислорода из легких к тканям тела, и углекислого газа (СО2) от тканей к легким. [р, р]

Однако он также взаимодействует с двумя другими газами – окисью углерода (CO) и окисью азота (NO). [Р]

Феррогематоген

В организме человека содержится около 750 грамм гемоглобина, в основном, находящегося в красных кровяных клетках (эритроцитах). [Р]

Зрелый эритроцит содержит примерно 270 миллионов молекул гемоглобина. [Р]

Наконец, каждая молекула гемоглобина способна связать четыре молекулы кислорода, что позволяет каждому эритроциту носить в себе более одного миллиарда молекул кислорода. [Р]

Обратите внимание, что внутри тела, рН (кислотно-щелочной баланс) и температура, как правило, находятся в очень узком диапазоне – 7.35-7.45 и 36.11-37.67 градусов, соответственно [Р].

Кроме крови, гемоглобин, кажется, играет некоторые неожиданные роли в других тканях.

Какой орган отвечает за гемоглобин в крови

Цепи гемоглобина присутствуют также в белых кровяных клетках (макрофаги), стенках кровеносных сосудов (эндотелиальные клетки), легких (альвеолярные клетки), хрусталика глаза, почек (мезангиальные клетки) и допамин-выпускающих (рилизинг) нейронов. [р, р]

В стенке кровеносного сосуда помощь цепей гемоглобина связана с контролем уровня азотоводородной окиси, и таким образом участвует в сжатии или расширении кровеносных сосудов. Это значит, что гемоглобин влияет на кровяное давление, поток крови, и доставку кислорода к тканям.

С другой стороны, гемоглобин в дофамин-рилизинг нейронах, кажется, участвует в митохондриальной функции и может играть роль в нормальной физиологии мозга. [Р]

Структура состава крови
Структура состава крови

В составе гемоглобина находится два составных элемента:

  • белок глобин, являющийся основой для гемоглобина,
  • железо в форме гемма, прикрепленное к определенным зонам белка.

Только в таком виде гемоглобин способен переносить в ткани кислород в виде оксигемоглобина, и уносить от них углекислоту в виде карбоксигемоглобина. Это окрашенные пигменты, оксигемоглобин имеет ярко-алый цвет, а карбоксигемоглобин – вишневый. Этим и обусловлена разница в окраске артериальной  венозной крови, артериальная богата кислородом, венозная – углекислотой.

Какой орган отвечает за гемоглобин в крови

Обмен газов осуществляется в организме непрерывно, даже малейшее нарушение в системе дыхания или обмена газов немедленно приводит к сбоям в работе всего организма и развитию гипоксии (недостатка кислорода).

Гемоглобин находится внутри эритроцитов (красных кровяных телец), находящихся в крови в строго определенных количествах. При снижении количества эритроцитов закономерно снижается и количество гемоглобина в них. 

За поддержание стабильного количества эритроцитов в организме человека отвечает костный мозг, где они образуются, а также селезенка и печень, где отжившие эритроциты разрушаются, а гемоглобин из них утилизируется.

Гемоглобин. Анализ.

Вы можете легко проверить свои значения гемоглобина, выполнив общий клинический анализ крови. Это обычный тест, и результаты будут готовы через пару часов.

Этот анализ дает вам несколько важных показателей, включая количество красных клеток крови (эритроцитов) и количество гемоглобина в вашей крови.

Уровень гемоглобина дается в граммах (g) в децилитре (dL) или в литре (L) всей крови (децилитр = 100 миллилитров или 1/10 литра).

Исследование гемоглобина проводят при общем анализе крови, параллельно изучая количество эритроцитов и их качественные характеристики.

Уровень гемоглобина сам по себе не дает возможности поставить диагноз, но является важной характеристикой нездоровья в организме, и оценивается врачом в сочетании с другими изменениями крови и клиническими симптомами.

Метаболизм гемоглобина

Когда клетки крови стареют и/или повреждаются, то гемоглобин переходит в кровь. Существует несколько молекул в нашей крови, которые распознают и связывают свободный гемоглобин, в том числе гаптоглобин и hemopexin. [Р].

Гаптоглобин является первичным мусорщиком в крови по поиску и сбору свободного гемоглобина. [Р]

Он необратимо связывается с гемоглобином, который в свободном состоянии циркулирует в крови и транспортирует его в специальные белые кровяные клетки, называемые моноцитами или макрофагами. [Р]

Эти клетки преобразуют группы «heme» в биливердин (пигмент желчи), а также в окиси углерода и железа. [Р]. Железо обычно используется в новых красных кровяных клетках. [Р]

Токсичность свободного гемоглобина
Свободный “hem” обладает потенциально токсичными свойствами из-за каталитического активного атома железа, который он координирует. (https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2014.00061/full)

В случае массивного разрушения эритроцитов, которое происходит при некоторых заболеваниях, свободный гемоглобин также очищается почками. Однако экскреция почек сопровождается высвобождением свободного железа, что вызывает повреждение органов от окислительного стресса. [Р]

Нормальный уровень гемоглобина

Количество гемоглобина неразрывно связано с количеством эритроцитов, поэтому, нормы эритроцитов составляют:

  • для мужчин 4.5-5.5*1012 /литр,
  • для женщин – 3.7-4.6*1012/литр.

Количество гемоглобина составляет:

  • у мужчин 125-145 г/л,
  • у женщин 115-135 г/л.

Какой орган отвечает за гемоглобин в крови

Также существуют особые показатели, отражающие содержание гемоглобина в организме, необходимое для нормальной жизнедеятельности – цветовой показатель, то есть степень насыщенности эритроцитов гемоглобином, он составляет в норме 0.8-1.1 единиц. Также определяется и степень насыщения каждого эритроцита гемоглобином – в среднем это составляет 28-32 пикограмма.

Гемоглобин у детей

У взрослых в крови циркулирует только взрослая форма гемоглобина. У плода и новорожденных детей из-за особенностей кровообращения существует и особая форма гемоглобина – фетальная. После рождения ребенка она быстро разрушается и замещается на нормальный, взрослый гемоглобин. В норме фетального гемоглобина допускается в крови не более 0.5-1%.

Средняя продолжительность жизни эритроцита – около 120 суток, если жизнеспособность эритроцита уменьшается, это приводит к развитию различных аномалий в виде гемолитических анемий.

Нарушения в структуре гемоглобина

Гемоглобин в результате врожденных или приобретенных аномалий может приобретать неправильные формы или структуру, что отражается на способности эритроцита переносить кислород. Возникают такие нарушения как:

  • аномальные гемоглобины (известно около 300 форм, одна из самых известных гемоглобин при талассемии),
  • при отравлении угарным газом образуется карбогемоглобин, стойкое соединение, не способное переносить кислород,
  • при отравлении многими ядами образуется метгемоглобин, также не способный переносить кислород.
  • при избытке глюкозы крови при сахарном диабете формируется гликированный гемоглобин, также не способный полностью выполнять свои функции.

Феррогематоген

Могут быть и количественные нарушения:

  • увеличение количества гемоглобина и эритроцитов при эритроцитозах и обезвоживании (сгущение крови),
  • снижение гемоглобина при различных видах анемии.

Нормальные значения гемоглобина при анализе могут быть различны в зависимости от возраста и пола. Они также могут незначительно отличаться в разных лабораториях

  • Новорожденные дети: от 14 до 24 г/дл
  • Дети: от 9,5 до 13 г/дл
  • Мужчины: от 13,5 до 17,5 г/дл
  • Женщины: 12 до 15,5 г/дл
  • Пожилые мужчины: от 12,4 до 14,9 г/дл
  • Пожилые женщины: от 11,7 до 13,8 г/дл

Нормальные уровни гемоглобина уменьшаются во время беременности [р, р].

Повышение гемоглобина

В норме уровень гемоглобина повышен у спортсменов и альпинистов, летчиков и людей, длительно пребывающих на свежем воздухе. У жителей гор тоже физиологически повышен гемоглобин.

При патологии гемоглобин повышается:

  • при эритроцитозе, патологическом увеличении количества эритроцитов при онкологии,
  • при патологическом сгущении крови при обезвоживании и увеличении вязкости,
  • при пороках сердца,
  • при ожогах,
  • при развитии легочно-сердечной недостаточности,
  • при кишечной непроходимости.

Низкий уровень гемоглобина

Наличие слегка пониженного уровня гемоглобина (Hb) обычно не сопровождается симптомами.  Однако, любое снижение показателя гемоглобина или количества красных кровяных клеток (эритроцитов) приводит к уменьшению выносливости при физической нагрузке, даже, когда показатели гемоглобина находятся в диапазоне 12-13 г/дл. [Р]

Дефицит гемоглобина и/или эритроцитов называется анемией.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), анемия определяется уровнем гемоглобина менее 12 г/дл у женщин и менее 13 г/дл у мужчин [Р].

Хотя способность получения кислорода тканями организма остается пропорциональной уровню циркулирующего гемоглобина в крови, но у людей с хронической анемией развивается компенсаторный механизм для улучшения доставки кислорода в ткани тела. Этот механизм поддерживает достаточный для жизнедеятельности органов объем кислорода  до снижения гемоглобина  до значений 7-8 г/дл [Р].

Тяжелая анемия определяется как уровня гемоглобина ниже 7 г/дл [Р].

Считается, что у вас высокий гемоглобин, если его уровень превышает 16 г/дл (женщины) или 18 г/дл (мужчины) [р, р]. Это состояние называют полицитемией.

Более высокие показатели гемоглобина увеличивают вязкость крови. Отношение роста значения гемоглобина и вязкости – линейно до 16 г/дл. Выше этого уровня отношение становится экспоненциальным – небольшой рост гемоглобина приводит к сильному повышению вязкости крови. [Р]

Как только концентрация гемоглобина достигает значений выше 18 г/дл, то вязкость  крови достигает такого уровня, что ухудшает кровообращение в мелких кровеносных сосудах, и резко снижается доставка кислорода к органам и тканям организма. [Р]

Часто это состояние проявляется как голубоватое обесцвечивание кожи и нарушение психических функций в результате нарушения мозгового кровообращения. [Р] И все эти признаки очень напоминают протекание тяжелой анемии. Кроме того, из-за плохой циркуляции крови существенно растет риск образования тромбов. [Р]

Исследование людей с хронической горной болезнью, продемонстрировало, что, благодаря сочетанию высокой высоте места жительства и плохой функции легких, долгосрочное выживание с уровнем гемоглобина выше 20 г/дл не представляется возможным. [Р]

  • Увеличенная продукция клеток крови. Это происходит как омпенсация, когда в крови нарушается пропускная способность кислорода. [Р]
  • Снижение объема плазмы (жидкой части крови). [Р]

Снижение гемоглобина

Физиологическое снижение гемоглобина может возникать во время беременности за счет увеличения объема циркулирующей крови и разведения крови плазмой.

Феррогематоген

Обычно патологическое понижение количества гемоглобина называют анемией. Она может возникать:

  • вследствие острой кровопотери при кровотечениях,
  • в результате хронических микрокровотечений и потерь крови при геморрое, кишечных, маточных, десневых кровотечениях.
  • при переливании плазмы, вливании большого количества жидкостей,
  • при повышенном разрушении эритроцитов вследствие гемолиза,
  • при дефиците железа, фолиевой кислоты, витамина В12,
  • при хронической патологии организма,
  • при поражении костного мозга с угнетением его функций.

О том, как правильно питаться для того, чтобы поднять гемоглобин – в нашей отдельной статье.

Симптомы повышенного гемоглобина

Мы не можем жить без гемоглобина. Он поставляет в ткани организма кислород и поддерживает в рабочем состоянии все функции тела.

Однако, гемоглобин также имеет некоторые другие, менее известные полезные функции, перечисленные ниже.

Гемоглобин способен производить и высвобождать молекулы оксида азота (NO). [Р]

Кажется, что гемоглобин не может все больше и больше захватывать и переносить кислород, когда организм попадает в среду с низким уровнем кислорода (гипоксия). Но, как оказалось, гемоглобин способен увеличить приток крови и кислорода к органам тела, расширяя кровеносные сосуды и тем самым увеличивая поток крови. [Р].

Состав крови
Кровь состоит из жидкой части – плазмы и твердой части (элементов), которые включают в себя красные кровяные клетки, белые кровяные клетки и тромбоциты.

Несколько крупных исследований показали, что анемия или низкий гемоглобин может предсказать развитие слабоумия или нарушений в работе мозга. [Р].

Анемия повышает риск развития деменции из-за хронического снижения доставки кислорода к мозгу [Р].

Исследование  с участием 322 пациентов показало, что дети с анемией были хуже по решению двух тестов умственных задач. [Р]

У пожилых людей с низким уровнем гемоглобина (ниже 13 г/дл у мужчин и 12 г/дл у женщин) проявлялся более высокий риск развития деменции спустя 3 года после снижения гемоглобина (исследование с участием 1.435 пожилых). [Р]

Аналогичным образом, люди, страдающие анемией, демонстрировали повышенный на 60% риск развития болезни Альцгеймера (исследование с участием 881 пожилых людей). [Р]

Феррогематоген

Низкий уровень гемоглобина является фактором риска развития острых инфекций нижних дыхательных путей у детей (исследование с участием 110 детей с низким гемоглобином и 110 детей в контрольной группе). Пациенты с анемией в 4.6 раза более восприимчивы  к инфекции нижних дыхательных путей. [Р]

Женщины, страдающие от раннего послеродового малокровия, имеют повышенный риск развития послеродовой депрессии (исследование с участием 37 женщин). [Р]

Адекватные уровни гемоглобина важны для нашего тела, чтобы правильно функционировать. Особенно это касается людей с различными расстройствами и заболеваниями.

Малокровие (анемия) связано с худшими клиническими исходами, включая увеличение продолжительности пребывания в стационаре, снижения качества жизни, а также с повышенным риском заболеваемости и смертности. [Р]

Некоторые гемоглобин-производные пептиды обладают активности опиатов. [Р] Это означает, что они потенциально могут снимать (снижать) боль.

Гемоглобин оказывает ряд побочных эффектов. Это происходит либо когда его уровни высоки, либо когда большое количество свободного гемоглобина высвобождается в кровоток из-за повышенного разрушения эритроцитов.

Гемоглобин выпускает значительное количество активных форм кислорода (АФК) [Р].

Чтобы справиться с этой проблемой, красные кровяные клетки оснащены высокоэффективной антиоксидантной защитой. Они содержат ферменты, такие как Cu/Zn супероксиддисмутазы (SOD1), каталазу, глутатионпероксидазу (GPX в-1), и peroxiredoxins (Prdx1 и Prdx2). Глутатион (GSH) также способствует этой защите [Р].

Механизмы защиты от свободного гема, образующегося при окислении гемоглобина.
Механизмы защиты от свободного гема, образующегося при окислении гемоглобина.

До тех пор, пока гемоглобин содержится в красных кровяных клетках, эти активные виды кислорода сдерживаются. Однако, когда красные кровяные клетки лопаются и позволяют гемоглобину попасть в кровь в свободном виде без этих антиоксидантов, то такой гемоглобин начинает наносить окислительное разрушение кровеносных сосудов и тканей организма. [Р]

Это происходит, когда мусорщики (такие, как гаптоглобин) не могут эффективно удалить весь свободный гемоглобин из крови. [Р]

  • Высокое кровяное давление
  • Зуд кожи
  • Головная боль
  • Головокружение
  • Румяный цвет лица
  • Затуманенное зрение
  • Жжение, покалывание, или колющие ощущения и онемение в конечностях.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Народная медицина и ЗОЖ