Гемоглобиновая зависимость – 96.Дыхательная функция крови. Молекулярные механизмы газообмена в легких и тканях. Факторы, влияющие на насыщение гемоглобина кислородом. Карбоксигемоглобин, метгемоглобин.

Содержание

[инфо]Синдром гемоглобиновой зависимости (он же «вирус вампиризма»)

[Mar. 16th, 2005|12:31 pm]

Другой Город

Заболевание крови, поражающее порфирины (пигменты, окрашивающие кровь в красный цвет). В результате нарушения естественного обмена порфиринов и недостатка полноценного гемоглобина, пораженные пигменты скапливаются в организме и под воздействием солнечного света становятся катализаторами, превращающими обычный кислород в крови в синглетный. Его молекулы разрушают клетки, в результате чего пораженные ткани уродуют тело, искажают черты лица, приводят к светобоязни, а также многочисленным и разнообразным психофизиологическим нарушениям. Различные мифы, а также значительное количество художественных произведений и «желтая пресса» активно спекулируют различными видами психофизиологических нарушений, в результате чего в обыденном сознании выработался стереотип «исчадия ада».
Регулярное употребление полноценного гемоглобина (в составе свежей крови или в виде консервированной гемоглобиновой сыворотки) замедляет этот процесс, а современные достижения пластической хирургии позволяют устранять неизбежные деформации, которые начинаются примерно на 50-х годах жизни у мужчин, на 60-х у женщин.
При недостаточном потреблении нормального гемоглобина больной теряет самоконтроль, становится агрессивным, нападает на людей, приобретает нечувствительность к боли, другие анормальные и паранормальные способности.
Возбудителем СГЗ является вирусная структура. Заболевание передается через жидкости тела зараженного лица. Инкубационный период может тянуться от 2 недель до 20 лет. У больных, заразившихся СГЗ по наследству, заболевание проявляется, как правило, в период полового созревания.
Лекарства от СГЗ пока не найдено. Больной СГЗ, не прошедший регистрацию в Службе Контроля по месту проживания, лишается гражданства. Регистрированные гемоглобинозависимые граждане не имеют ограничений в правах, кроме обязательного выполнения предписаний СК (регулярная перерегистрация, учет источников гемоглобина, регулярные медосмотры, ограничения в некоторых видах трудоустройства — например, вампирам запрещено работать охотниками и т.д.).

причины, симптомы, диагностика и лечение

Гемоглобинопатии – это группа тяжелых наследственных заболеваний крови, обусловленных нарушением структуры гемоглобина или снижением синтеза одной и более глобиновых цепей. Клиническая картина крайне разнообразна. Общими симптомами являются гемолитическая анемия, увеличение селезенки, поражение костей. Диагностика осуществляется с помощью микроскопии мазка периферической крови, электрофореза гемоглобина, генетических исследований. Для лечения применяют переливание компонентов крови, препараты гидроксимочевины, инфузионную терапию. У тяжелых пациентов выполняется спленэктомия, аллотрасплантация стволовых клеток.

Общие сведения

Гемоглобинопатии – ряд врожденных гемолитических анемий, характеризующихся изменением аминокислотной последовательности гемоглобина или подавлением образования цепей глобина. Данные патологии нередко заканчиваются летально уже в раннем детском возрасте. Известно около 50 видов гемоглобинопатий. Самыми частыми и опасными для жизни считаются серповидно-клеточная анемия (СКА), талассемии. Гемоглобинопатии распространены на территории Центральной Африки, Южной Азии и наблюдаются преимущественно у лиц негроидной расы. Талассемии также встречаются в странах Средиземноморья. Ежегодно рождается около 350000 детей с дефектами гемоглобина.

Гемоглобинопатии

Причины гемоглобинопатий

Гемоглобинопатии относятся к аутосомно-рецессивным генетическим заболеваниям. Качественные гемоглобинопатии развиваются вследствие мутаций генов, ответственных за синтез определенных аминокислот в бета-цепи глобина. В результате происходит замена одной аминокислоты на другую (глутаминовой кислоты на валин, лизин и пр.). Это приводит к образованию аномального гемоглобина, гораздо менее растворимого, чем нормальный гемоглобин А, придающего красным кровяным тельцам иную форму (мишеневидную, серповидную), что нарушает их функции и уменьшает продолжительность жизни.

Количественные гемоглобинопатии обусловлены мутацией генов, которые кодируют целую цепь глобина (чаще альфа и бета). При этом сдвигается баланс между глобиновыми цепями – при недостаточном синтезе альфа-цепей возникает избыток бета-цепей, и наоборот. Уменьшаются размеры эритроцитов, в них снижается содержание гемоглобина, а мембрана становится более подверженной различным повреждениям.

Существуют факторы, провоцирующие тяжелые приступы (кризы). К ним относятся обезвоживание, переохлаждения, инфекции, сопровождающиеся высокой лихорадкой. У женщин обострения нередко развиваются на фоне беременности. Но главный патологический стимул качественных гемоглобинопатий – уменьшение концентрации в крови кислорода (гипоксия). Это может произойти, например, при подъеме на большую высоту (восхождение на гору, полет на самолете), где снижено парциальное давление кислорода воздуха, или при тяжелых болезнях дыхательной системы (пневмонии).

Патогенез

Гемоглобинопатии имеют сходные патогенетические механизмы. Измененная структура гемоглобина предрасполагает к интенсивному гемолизу. Длительно текущая анемия способствует компенсаторной гиперплазии костного мозга. Возникает деформация костей черепа, искривление позвоночника. Развиваются экстрамедуллярные очаги кроветворения, приводящие к увеличению размеров печени и селезенки (гепатоспленомегалии). Вследствие спленомегалии наступает гиперспленизм – усиленная деструкция красных клеток крови синусоидами селезенки.

Из-за регулярного гемолиза эритроцитов печень секретирует в желчь большое количество билирубина, что создает условия для образования камней желчного пузыря. У больных гемоглобинопатиями часто возникает перегрузка железом, как за счет постоянных переливаний крови, так и из-за повышения абсорбции железа желудочно-кишечным трактом. Большое количество железа в тканях усиливает процессы перекисного окисления липидов, что повреждает различные органы.

При качественных гемоглобинопатиях под влиянием сниженного содержания кислорода в крови молекулы нерастворимого аномального гемоглобина растягивают мембрану эритроцитов, что приводит к изменению их формы. Деформированные эритроциты хуже переносят кислород, а также способны приклеиваться к сосудистому эндотелию, тем самым закупоривая мелкие сосуды, вызывая тромбозы, окклюзии и инфаркты.

Классификация

Гемоглобинопатии подразделяются на качественные, обусловленные нарушением структуры (последовательности аминокислот) гемоглобина, и количественные, характеризующиеся снижением образования глобиновых цепей. Качественные гемоглобинопатии представлены следующими формами:

Серповидно-клеточная анемия (Гемоглобинопатия S). Наиболее частый вид. Подразделяется на гомозиготную форму (собственно СКА) с яркой клинической симптоматикой и гетерозиготное носительство (серповидно-клеточную аномалию), имеющее бессимптомное или легкое течение.
Гемоглобинопатия С. Клиника схожа с СКА, но менее выражена. Отличается большей степенью спленомегалии, чем при СКА.
Гемоглобинопатия CS (Африканский ревматизм)
. По течению напоминает СКА. Преобладают приступообразные костно-суставные боли.
Гемоглобинопатии Е и D. Протекают с небольшой гемолитической анемией.
Наследственная метгемоглобинемия. При этой разновидности под влиянием различных факторов образуется окисленная форма гемоглобина – метгемоглобин, который более стойко связывается с кислородом и не отдает его тканям.
Анемия, вызванная носительством нестабильных гемоглобинов. Это доброкачественная патология, при которой возникает незначительная гемолитическая анемия после приема сульфаниламидных препаратов.

К количественным аномалиям гемоглобина относят:

Бета-талассемии. Наиболее распространенный вариант. Подразделяется на малую талассемию (гетерозиготное носительство с бессимптомным течением или легкой гемолитической анемией) и большую талассемию (анемию Кули) с развернутой тяжелой клинической картиной.

Альфа-талассемии. Течение может быть различным в зависимости от количества мутантных генов. В основном сходны с гетерозиготной бета-талассемией.
Синдром водянки плода c гемоглобином Барт (Hb Bart’s). Наиболее тяжелый вид альфа-талассемии. Ребенок погибает внутриутробно.
Гемоглобинопатию H. Благоприятная малосимптомная форма альфа-талассемии.
Бета-дельта-талассемии. Практически неотличима от бета-талассемии.
Гемоглобинопатию Lepore. Эта форма развивается вследствие слияния бета-цепей глобина и схожа с бета-талассемией.

Симптомы гемоглобинопатий

Клиническая картина гемоглобинопатий разнообразна. Гетерозиготные больные имеют либо бессимптомное, либо легкое течение. Гомозиготные формы начинают себя проявлять уже с раннего детства (6 месяцев — 1 год). Общая симптоматика включает признаки гемолитической анемии (бледность, желтушность кожи и слизистых, увеличение селезенки), патологию развития скелета – башенный череп (четырехугольный), уплощенная переносица, искривленный позвоночник.

Из-за повышенной секреции билирубина в желчь могут беспокоить симптомы желчнокаменной болезни уже в детском возрасте – тяжесть или ноющие боли в правом подреберье, приступы желчной колики, обесцвечивание кала. На коже голеней часто возникают длительно незаживающие язвы. Для болезней с дефектом в структуре гемоглобина характерно кризовое течение. Самые тяжелые приступы, нередко заканчивающиеся летально, встречаются при серповидно-клеточной анемии.

Вазоокклюзивный криз

Наиболее типичный. Происходит закупорка мелких сосудов различных органов. Дети испытывают боли в длинных трубчатых костях, у них отекают кисти, стопы, что затрудняет движения лучезапястных, голеностопных суставов (hand-foot синдром). Микротромбозы сосудов кишечника вызывают абдоминальные боли. У молодых мужчин нередко развивается приапизм, впоследствии приводящий к эректильной дисфункции. Кризу сопутствует лихорадка, тахикардия, потливость.

Гемолитический криз

При гемолитическом кризе происходит массивное разрушение красных телец с резким снижением содержания гемоглобина, эритроцитов в крови. Усиливается имеющаяся желтушность, бледность кожных покровов, слизистых, возникают лихорадка, поясничные и абдоминальные боли, присоединяются симптомы снижения артериального давления (головокружение, обмороки). Моча приобретает темный цвет за счет большого количества гемоглобина.

Секвестрационный криз

Во время секвестрационного криза также стремительно падает уровень гемоглобина. Но это происходит не из-за гемолиза, а вследствие венозного тромбоза и скопления большого количества крови в расширенных синусоидах печени и селезенке, что и приводит к обеднению общего кровотока. Кроме симптомов тяжелой анемии по причине выраженной гепатоспленомегалии появляются сильные и распирающие боли в левом и правом подреберье.

Апластический криз

Достаточно редкая форма криза. Она развивается при инфицировании парвовирусом В19, который способен угнетать костномозговое кроветворение. Это сопровождается стремительным (но обратимым) снижением концентрации не только эритроцитов, но и всех других клеток периферической крови (лейкоцитов, тромбоцитов). Поэтому к признакам анемии присоединяется геморрагический синдром (кровотечения из носа, десен), различные инфекции (в основном ОРВИ).

Осложнения

Общими осложнениями гемоглобинопатий считаются ЖКБ, патологические переломы длинных трубчатых костей. Гетерозиготные формы редко сопровождаются неблагоприятными событиями, так как имеют легкое течение. При количественных гемоглобинопатиях из-за отложения избыточного количества железа во внутренних органах развивается сердечная недостаточность, цирроз печени, сахарный диабет 2 типа.

Качественные патологии гемоглобина характеризуются широким спектром неблагоприятных последствий. Наиболее опасными считаются эмболия легочных сосудов, инфаркт миокарда, ОНМК, которые примерно у 10% пациентов приводят к смерти. Закупорка микрососудов, питающих кости, ведет к асептическому некрозу головки бедренной кости (АНГБК). Вследствие постоянных инфарктов селезенки возникает функциональный асплезнизм, из-за чего часто развиваются бактериальные инфекции (бронхиты, пневмонии) с тяжёлым течением, нередко с летальным исходом.

Диагностика

Курацией больных с гемоглобинопатиями занимаются врачи-гематологи, генетики. Во время общего осмотра обращается внимание на цвет кожных покровов (бледность, желтуха), конституциональные нарушения (задержку нервно-психического, физического развития ребенка, аномалии строения скелета). Дополнительное обследование включает:

Анализы крови. Для общего анализа крови пациентов с качественными гемоглобинопатиями типична нормоцитарная анемия средней степени тяжести, для больных с количественными гемоглобинопатиями – тяжелая микроцитарная анемия. В мазке крови обнаруживаются измененные деформированные эритроциты (серповидные, сферические). В биохимическом анализе крови повышены концентрации свободного железа, ферритина и непрямого билирубина.
Электрофорез гемоглобина. Основной метод диагностики патологий гемоглобина, широко применяемый в клинической гематологии, который определяет соотношение фракций гемоглобина – электрофорез на пленке с ацетатом целлюлозы или лимоннокислым агаром. Выявляется высокое содержание аномальных гемоглобинов (HbS, HbF, HBA2).
Генетические исследования. ДНК-тестирование методом ПЦР выполняется только в рамках пренатальной диагностики с целью генетического консультирования семей, имеющих повышенный риск развития патологий гемоглобина. Образцы ДНК получают путем амниоцентеза на 8-10 и 14-16 неделе беременности. Определяют наличие мутаций различных генов.

Инструментальные исследования. На рентгенографии костей конечностей отмечаются признаки разрастания костного мозга – истончение кортикального слоя, участки остеопороза, расширение костномозгового канала. На рентгене костей черепа выявляется игольчатый периостоз («феномен волосатого черепа»). При УЗИ брюшной полости обнаруживаются гепатоспленомегалия, камни в желчном пузыре.

Гемоглобинопатии дифференцируют с другими врожденными гемолитическими анемиями (мембранопатиями, ферментопатиями, микросфероцитарной анемией Минковского-Шоффара). Постоянные тромбозы нужно дифференцировать от различных тромбофилий. Перегрузку железом следует отличать от наследственного гемохроматоза. Анемия, оссалгии требуют исключения злокачественных миелопролиферативных заболеваний.

Лечение гемоглобинопатий

Людям, страдающим гемоглобинопатиями, требуется проведение сложной многокомпонентной терапии, поэтому все пациенты с гомозиготными формами подлежат обязательной госпитализации в гематологический стационар. Больным с гетерозиготными формами лечение не показано. Основные принципы ведения качественных и количественных патологий гемоглобина несколько отличаются друг от друга.

Консервативная терапия

Подбор консервативной терапии производится с учетом вида гемоглобинопатии, течения заболевания, наличия тех или иных осложнений. Оценивается как клиническая симптоматика, так и лабораторные данные (главным образом, показатели красной крови). Выделяют следующие направления лечения:

Купирование кризов. При вазоокклюзивных кризах используются обезболивающие препараты (нестероидные противовоспалительные средства), а при выраженном болевом синдроме — наркотические анальгетики. Также для подавления преципитации деформированных эритроцитов назначаются ингаляции кислородом, пероральная или внутривенная регидратация.
Предупреждение кризов. Для постоянного приема больным качественными гемоглобинопатиями назначается гидроксимочевина. Этот препарат стимулирует образование фетального гемоглобина, подавляющего экспрессию гена, ответственного за синтез аномальных нерастворимых гемоглобинов, что уменьшает склонность эритроцитов к деформации, снижает частоту кризов.

Терапия осложнений. Инфекционные осложнения до получения результатов бактериологических исследований лечат антибактериальными препаратами, активными против пневмококка, гемофильной палочки, менингококка. Используются антибиотики из группы пенициллинов (амоксициллин). При развитии тромбозов применяются антикоагулянты (низкомолекулярные, нефракционированные гепарины).
Гемотрансфузии. Так как анемия у пациентов с количественными патологиями гемоглобина всегда тяжелая, основу лечения составляют регулярные гемотрансфузии. Людям, страдающим качественными гемоглобинопатиями, переливания крови проводятся только при секвестрационных, гемолитических, а также апластических кризах.
Борьба с перегрузкой железа и дефицитом фолатов. Для выведения избытка железа из организма используются хелатирующие средства (дефероксамин). Этот препарат обычно назначается вместе с аскорбиновой кислотой, так как она потенцирует хелатирующее действие дефероксамина. Из-за постоянного гемолиза у больных повышен расход фолатов, поэтому им показан длительный прием больших доз фолиевой кислоты.

Хирургическое лечение

Для ряда пациентов с выраженными признаками гемолиза эффективным лечением является спленэктомия – оперативное удаление селезенки. Другой хирургический вид лечения, позволяющий добиться полной ремиссии – аллотрансплантация гемопоэтических стволовых клеток. Однако этот метод применяется редко, только в очень тяжелых случаях, так как он сопряжен с высокой частотой летальных исходов. При холелитиазе выполняется холецистэктомия.

Экспериментальное лечение

В настоящее время ведутся клинические исследования по поиску лекарства для излечения гемоглобинопатий. Есть успешные результаты генной терапии СКА. Суть лечения заключается во введении в стволовые клетки пациента гена, кодирующего синтез нормальной бета-глобиновой цепи, с помощью обезвреженного лентивируса. Препарат называется LentiGlobin BB305. Его применение привело к улучшению показателей крови, что позволило отказаться от постоянной стандартной терапии. Также проводятся испытания данного препарата при бета-талассемии.

Прогноз и профилактика

Гемоглобинопатии являются тяжелыми заболеваниями с опасными жизнеугрожающими осложнениями. Пациенты с гомозиготной альфа-талассемией умирают еще до рождения в утробе матери. Больные бета-талассемией погибают до наступления пубертатного возраста от сердечной недостаточности. Люди, имеющие качественные гемоглобинопатии, при грамотном лечении могут прожить дольше 50 лет. Основная причина смерти – бактериальные инфекции, тромботические осложнения. При гетерозиготных формах заболевания в большинстве случаев продолжительность жизни не отличается от общей популяции.

Первичная профилактика проводится среди семей, имеющих высокий риск развития гемоглобинопатий. Она заключается в пренатальной диагностике с прерыванием беременности по медпоказаниям. Пациенты, страдающие качественными аномалиями гемоглобина, обязательно должны получить вакцину от гемофильной палочки, пневмококка, менингококка. Детям от 4 месяцев до 6 лет показано длительное применение пенициллиновых антибиотиков для профилактики инфекций. То же касается больных, перенесших спленэктомию.

Эффект Вериго — Бора — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 июля 2013; проверки требуют 24 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 10 июля 2013; проверки требуют 24 правки.

Эффект Вериго — Бора (синонимы — эффект Вериго, эффект Бора) — зависимость степени диссоциации оксигемоглобина от величины парциального давления углекислоты в альвеолярном воздухе и крови, при снижении которого сродство кислорода к гемоглобину повышается, что затрудняет переход кислорода из капилляров в ткани. Эффект этот был открыт независимо друг от друга Б. Ф. Вериго в 1892 году^[1] и датским физиологом К. Бором в 1904 году^[2].

Основу разработки проблемы гипоксии заложил русский учёный-физиолог И. М. Сеченов фундаментальными работами по физиологии дыхания и газообменной функции крови. Большое значение имеют также исследования русского физиолога Б. Ф. Вериго по физиологии газообмена в лёгких и тканях. Опираясь на идеи Сеченова о сложных формах взаимодействия между диоксидом углерода и кислородом в крови (Вериго работал в лабораториях Сеченова, И. Р. Тарханова и И. И. Мечникова), он впервые установил зависимость степени диссоциации оксигемоглобина от величины парциального давления углекислоты в крови.

Эффект Вериго — Бора: влияние pH на кривую насыщения гемоглобина кислородом

В клетках периферических тканей органическое топливо окисляется в митохондриях с использованием кислорода (клеточное дыхание), доставляемого гемоглобином из лёгких; при этом в качестве продуктов образуются углекислый газ, вода и другие соединения. Образование углекислого газа в тканях одновременно приводит и к повышению концентрации ионов H⁺ (то есть к понижению pH), поскольку при гидратации CO₂ образуется H₂CO₃ — слабая угольная кислота, диссоциирующая на ионы H⁺ и бикарбонат-ионы:

H₂CO₃ ⇄ H⁺ + HCO₃^—.

Гемоглобин переносит значительную долю (около 20 %) общего количества CO₂ и ионов H⁺, образующихся в тканях и поступающих в лёгкие и почки, обеспечивающих выделение этих продуктов.

За много лет до открытия этого механизма было обнаружено, что на связывание кислорода гемоглобином очень сильное влияние оказывает pH и концентрация CO₂: при присоединении CO₂ и ионов H⁺ способность гемоглобина связывать O₂ снижается. Действительно, в периферических тканях с относительно низким значением pH и высокой концентрацией CO₂ сродство гемоглобина к кислороду падает. И наоборот, в лёгочных капиллярах выделение CO₂ и сопутствующее ему повышение pH крови приводит к увеличению сродства гемоглобина к кислороду. Это влияние величины pH и концентрации CO₂ на связывание и освобождение O₂ гемоглобином и называют эффектом Вериго — Бора.

Реакция связывания кислорода гемоглобином в виде

Hb + O₂ ⇄ HbO₂

в действительности отражает неполную картину, поскольку не учитывает дополнительные лиганды H⁺ и CO₂.

Чтобы объяснить влияние концентрации ионов H⁺ на связывание кислорода, следует записать эту реакцию в иной форме:

HHb⁺ + O₂ ⇄ HbO₂ + H⁺,

где HHb⁺ — протонированная форма гемоглобина. Из этого уравнения следует, что кривая насыщения гемоглобина кислородом зависит от концентрации ионов H⁺. Гемоглобин связывает и O₂, и ионы H⁺, но между этими двумя процессами существует обратная зависимость. Если парциальное давление кислорода велико (что наблюдается, например, в лёгких), то гемоглобин связывает его, освобождая при этом ионы H⁺. При низком парциальном давлении кислорода (что имеет место в тканях) связываться с гемоглобином будут ионы H⁺.

Эффективность связывания гемоглобином углекислого газа (с образованием карбаминогемоглобина, чаще именуемого карбгемоглобином^[3]) находится в обратной зависимости от связывания кислорода. В тканях часть избыточного CO₂ связывается с гемоглобином, сродство последнего к O₂ снижается, и происходит высвобождение кислорода. В лёгких же связывается избыток O₂ воздуха, тем самым сродство гемоглобина к CO₂ уменьшается, и CO₂ выделяется в альвеолярный воздух, способствуя лёгкому закислению крови за счёт ионов H⁺, возникающих при диссоциации угольной кислоты (см. выше).

Описанные зависимости делают молекулу гемоглобина великолепно приспособленной к осуществлению совместного переноса эритроцитами кислорода, углекислого газа и ионов H⁺^[4].

↑ Verigo B. F. Zur Frage über die Wirkung des Sauerstoff auf die Kohlensäureausscheidung in den Lungen // Archiv für die gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere : статья. — 1892. — № 51. — С. 321—361.
↑ Chr. Bohr, K. Hasselbalch, and August Krogh. Concerning a Biologically Important Relationship — The Influence of the Carbon Dioxide Content of Blood on its Oxygen Binding // Skand. Arch. Physiol. : статья. — 1904. — № 16. — С. 401—412.
↑ Карбгемоглобин — Это… Что Такое Карбгемоглобин?
↑ Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х томах. Том 1. — М.: Мир, 1985. — С. 208—210. — 367 с.

Возможна ли жизнь без гемоглобина?

В декабре 1927 года норвежский зоолог Дитлев Рустад в 1750 километрах от побережья Антарктиды обнаружил очень странную рыбу с прозрачным телом и молочно-белыми жабрами. Когда Рустад вскрыл рыбу, он обнаружил, что ее кровь была бесцветной, как стекло. Так в его дневнике появилась запись «бесцветная кровь»…

Зачем нужен гемоглобин?

Практически всем видам позвоночных животных для транспорта кислорода к тканям необходима специальная система доставки, поскольку молекулярный кислород плохо растворим в воде: в 1 л плазмы крови растворяется всего лишь 3,2 мл О₂. Содержащийся в эритроцитах позвоночных белок гемоглобин (Hb, рис. 1) способен связать в 70 раз больше — 220 мл О₂/л. Содержание Hb в крови человека варьирует в пределах 120–180 г/л, что вдвое выше, чем концентрация белков плазмы (50–80 г/л). Поэтому гемоглобин вносит наибольший вклад в поддержание рН-буферной емкости крови. По своей структуре гемоглобин взрослого человека (HbA) является тетрамером, состоящим из двух α- и двух β-субьединиц с молекулярными массами около 16 кДа. α- и β-цепи отличаются аминокислотной последовательностью, но имеют сходную конформацию.

Рисунок 1. Молекула гемоглобина. Гемоглобин является одним из наиболее хорошо изученных белков. Он был открыт немецким физиологом Отто Функе в 1851 году, а структуру этого белка описал австрийский молекулярный биолог Макс Перутц в 1959 году, за что тремя годами позднее получил Нобелевскую премию по химии [1].

Рисунок 2. Насыщение гемоглобина и миоглобина кислородом

Каждая субъединица гемоглобина несет группу гема с ионом двухвалентного железа в центре. При связывании O₂ с атомом железа в геме (оксигенация Hb) и отщеплении O₂ (дезоксигенация) степень окисления атома железа не меняется. Окисление Fe²⁺ до Fe³⁺в геме носит случайный характер. Окисленная форма гемоглобина — метгемоглобин — не способна переносить O₂. Доля метгемоглобина поддерживается ферментами на низком уровне и составляет 1–2% [2]. Центры связывания O₂ на каждой из четырёх субъединиц действуют кооперативно: когда молекула O₂ связывается с одним из них, у других возрастает сродство к кислороду (данное явление называют положительной кооперативностью) [3]. Вследствие этого кривая насыщения гемоглобина кислородом имеет ярко выраженный сигмоидальный характер (рис. 2, кривая 2).

Другой мышечный белок — миоглобин, являющийся эволюционным предшественником гемоглобина, — является мономером и содержит единственный центр связывания O₂, из-за чего его кривая насыщения кислородом несигмоидальна (рис. 2, кривая 1). Сродство к кислороду у миоглобина примерно в 13 раз выше, чем у гемоглобина (50%-насыщение миоглобина O₂ достигается уже при парциальном давлении кислорода в 1–2 мм рт. ст., в то время как для гемоглобина эта цифра равна 26 мм рт. ст.) [4]. Из-за этого гемоглобин способен эффективно отдавать кислород в тканях и является более эффективным переносчиком, чем миоглобин. Но из этого не следует, что миоглобин малоэффективный и плохо устроенный белок, поскольку он выполняет принципиально иную биологическую функцию — запасание кислорода и обеспечение им митохондрий. Данные адаптивные различия между миоглобином и гемоглобином появились в результате миллионов лет эволюции…

Прозрачные рыбы

В 1927 году экспедицией норвежских китобоев близ острова Буве во время очередной промысловой охоты была поднята на сушу невиданная рыба, практически бесцветная и, самое интересное, с прозрачной («стеклянной») кровью. Это был первый обнаруженный вид позвоночных, не содержащих белка гемоглобина. За счет поразительного сходства головы рыбы с головой крокодила, рыбу назвали крокодиловая белокровка (Chaenocephalus aceratus). Белокровки (Channichthyidae; рис. 3) или ледяные рыбы обитают в холодных водах возле Антарктиды и южного побережья Южной Америки. Температура воды в этих краях опускается аж до −1,9 °C (температура замерзания морской воды ниже, чем пресной), причем является довольно постоянной.

Рисунок 3. Некоторые представители белокровок. а — Chaenodraco wilsoni. б — Chaenocephalus aceratus. в — Champsocephalus gunnari. г — Cryodraco atkinsoni. Белокровки (Channichthyidae) — семейство из отряда Окунеобразные (Perciformes), в котором описано 16 видов. Данные рыбы питаются крилем, рачками и другими рыбами. Недавние исследования показали, что рацион этих рыб различается в зависимости от возраста. В целом, в рационе преобладает антарктический криль (Euphausia superba) и равноногие рачки (Themisto gaudichaudii). В рационе молодых особей преобладает Т. gaudichaudii и эвфаузииды (Thyanoessa sp.), а доля антарктического криля меньше. Ледяные рыбы достигают общей длины 25–75 см. Они являются пелагиальными представителями антарктических вод, обитают на глубине от 200 до 700 метров. Некоторые подвиды C. aceratus обнаруживаются в районе 1–2 тыс. метров. Белокровки — доминирующий вид в Антарктиде, полностью лишенный плавательного пузыря, в связи с чем многие виды этих рыб являются донными.

Очень немногие рыбы могут выжить в суровых условиях Антарктики. Ледяная рыба выживает за счет специального антифриза, присутствующего в крови и предотвращающего образование кристаллов льда в организме. Этот антифриз (AFGP, antifreeze glycoprotein) представляет собой гликопротеин, предположительно произошедший от панкреатической трипсиногеноподобной протеазы [9]. AFGP способен связываться с микроскопическими кристалликами льда и предотвращать их рост [10].

Ледяные рыбы имеют очень низкий уровень метаболизма и проводят большую часть времени практически неподвижно. Белокровки обитают в богатой кислородом воде и поглощают его непосредственно через кожу [11], потому что при пониженных температурах кровь, содержащая гемоглобин, становится очень вязкой, и выживание с такой кровью было бы весьма проблематично.

Отсутствие гемоглобина компенсируется модификацией сердечнососудистой системы. Все представители ледяных рыб имеют большее сердце, чем у других рыб такого же размера, а это увеличивает ударный объем, в несколько раз повышает общее количество циркулирующей крови и поднимает скорость кровотока. При низком артериальном давлении это достигается за счет снижения системного сопротивления потоку. Сочетание высокой пропускной способности сердечнососудистой системы, высокого содержания кислорода и относительно низких скоростей метаболизма ледяной рыбы позволяет обеспечить достаточное количество кислорода в тканях [12].

Гемоглобиновая потеря

Белокровки пережили потерю генов гемоглобина достаточно давно. Как показывает молекулярный анализ, почти у всех ледяных рыб одна мутация привела к потере гена, кодирующего β-цепь и часть α-цепи гемоглобина. Потеря способности к синтезу гемоглобина вызвала развитие компенсаторных изменений: увеличился объем сердца и общий объем крови (приблизительно в 3.5 раза по сравнению с костистыми рыбами аналогичного размера) [13–15]. Ученые, проанализировав ДНК представителей нототениевых рыб, пришли к выводу, что только у одного вида белокровок (Neopagetopsis iona) присутствуют гены гемоглобина, но они не являются функциональными [16].

Наряду с гемоглобином, у белокровок отсутствует и миоглобин, переносящий кислород в скелетных мышцах. При этом у десяти видов миоглобин сохранился только в сердечной мышце (в частности, в желудочке) [17], а у шести видов миоглобин был утрачен и там, причем механизм утраты гена у каждого вида индивидуален [18]. Общим механизмом подобной утраты является дупликация коротких (5–25-нуклеотидных) фрагментов, приводящая к сдвигу рамки считывания, преждевременной терминации транскрипции, появлению ложного сигнала полиаденилирования или нарушению связывания РНК-полимеразы с промоторной областью ДНК [19], [20].

Утрата гемоглобина первоначально должна была стать адаптацией к холоду: известно, что растворимость кислорода в холодной воде выше [21], а значит, потребность в гемоглобине, напротив, меньше. Отсутствие эритроцитов также снижает вязкость крови, что особенно критично в условиях экстремально низкой температуры. В процессе эволюции у белокровок произошли довольно радикальные изменения, компенсирующие утрату гемоглобина, включая вдвое большие энергозатраты по перекачке крови по сравнению с другими рыбами [22].

Ледяные рыбы произошли от малоподвижного донного предка. В холодных, хорошо перемешиваемых, богатых кислородом антарктических водах рыбы с низкой скоростью метаболизма могут выжить даже без гемоглобина. В середине третичного периода экологический кризис в Южном океане, вызванный похолоданием [23], привел к появлению обширных пустующих экологических ниш. Отсутствие конкуренции позволило мутантам, не имеющим гемоглобина, оставить после себя потомство, которое заселило пустые места обитания. У детенышей развились механизмы компенсации мутаций. В относительно изолированных фьордах образовались места обитания, которые колонизировали несколько особей, что привело к возникновению шести видов рыб, изолированных друг от друга и независимо потерявших гены глобинов [22].

Гистологически показано, что особенностью ледяных рыб является высокий объем митохондрий при сходном их количестве и высокое отношение липид/белок в митохондриальных мембранах в сравнении с близкородственными видами семейства нототениевых рыб (рис. 4). Интересно, что у белокровок, у которых отсутствует миоглобин в скелетной мускулатуре, но присутствует в сердечной, объем митохондрий в скелетных мышцах существенно выше, чем в миокарде. О молекулярных механизмах этого феномена известно довольно мало. Предположительно, это явление связанно с одним из ключевых белков-регуляторов биогенеза митохондрий PGC-1α [23].

Рисунок 4. Поперечный разрез миоцитов желудочков сердца (C. aceratus). Большие митохондрии (Mt) по периферии окружены миофибриллами (My).

Регулятором биогенеза мембран митохондрий у белокровок является оксид азота-II (NO) (рис. 5). По сравнению с другими рыбами, у белокровок наблюдается повышенное содержание этого сигнального агента в крови. В ответ на потерю гемоглобина и миоглобина в мышцах ледяных рыб увеличивается биосинтез фосфолипидов, причем, независимо от синтеза митохондриальных белков и репликации митохондриальной ДНК, это приводит к увеличению размера митохондрий. Молекула NO стимулирует образование PGC-1α, который регулирует репликацию митохондриальной ДНК. Но ничего не известно о том, как биосинтез митохондриальных фосфолипидов интегрирован в этот процесс у ледяных рыб; возможно, это индуцируется высоким уровнем NO (темная стрелка на рисунке) [18].

Рисунок 5. Процесс биогенеза митохондрий у ледяных рыб. Образование митохондрий включает в себя синтез митохондриальных белков (синие точки), фосфолипидов и репликацию митохондриального генома (зеленые кружки). В ответ на стимулы, такие как понижение температуры (или повышение физической нагрузки у млекопитающих) эти три компонента митохондриального биогенеза согласованно активируется, что приводит к увеличению плотности митохондрий.

Заключение

Безусловно, гемоглобин — жизненно важный белок, на котором основано дыхание большинства организмов. Эволюция гемоглобина происходила миллионы лет, но в специфических условиях Антарктики (холодная вода, обогащенная кислородом) адаптивные преимущества могут достигаться за счет эволюционной утраты гемоглобина (дезадаптация). Ледяные рыбы являются одной из ярких иллюстраций того, как гены, которые считаются абсолютно необходимыми для жизни позвоночных, в определенных условиях могут редуцироваться, обеспечивая выживание вида. Причудливы пути эволюции.

Макс Перутц. «Наука и техника»;
Кольман Я., Рём К.-Г., Вирт Ю. Наглядная биохимия. М.: «Мир», 2000. — 469 с.;
Ленинджер А. Основы биохимии. М.: «Мир», 1985. — 369 с.;
Проссер Л. Сравнительная физиология животных. М.: «Мир», 1977. — 574 с.;
Tate R.C. Fishes. London: Printed by order of the trustees of the British Museum, 1914;
Tate R.C. Antarctic fishes of the Scottish National Antarctic expedition. Edinburg: Robert Grant & Son, Williams & Norgate, 1913;
Champsocephalus gunnari. Encyclopedia of life;
Википедия: Белокровные рыбы;
Chi-Hing C. Cheng, Liangbiao Chen. (1999). Evolution of an antifreeze glycoprotein. Nature. 401, 443-444;
J. A. Raymond, A. L. DeVries. (1977). Adsorption inhibition as a mechanism of freezing resistance in polar fishes.. Proceedings of the National Academy of Sciences. 74, 2589-2593;
C.-H Christina Cheng, H William Detrich. (2007). Molecular ecophysiology of Antarctic notothenioid fishes. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 362, 2215-2232;
Karl-Hermann Kock. (2005). Antarctic icefishes (Channichthyidae): a unique family of fishes. A review, Part I. Polar Biol. 28, 862-895;
Yuqiong Zhao, Manoja Ratnayake-Lecamwasam, Sandra K. Parker, Ennio Cocca, Laura Camardella, et. al.. (1998). The Major Adult α-Globin Gene of Antarctic Teleosts and Its Remnants in the Hemoglobinless Icefishes. J. Biol. Chem.. 273, 14745-14752;
Guido di Prisco, Ennio Cocca, Sandra K Parker, H.William Detrich. (2002). Tracking the evolutionary loss of hemoglobin expression by the white-blooded Antarctic icefishes. Gene. 295, 185-191;
Guido di Prisco, Joseph T. Eastman, Daniela Giordano, Elio Parisi, Cinzia Verde. (2007). Biogeography and adaptation of Notothenioid fish: Hemoglobin function and globin–gene evolution. Gene. 398, 143-155;
T. J. Near. (2006). A Genomic Fossil Reveals Key Steps in Hemoglobin Loss by the Antarctic Icefishes. Molecular Biology and Evolution. 23, 2008-2016;
B. D. Sidell, M. E. Vayda, D. J. Small, T. J. Moylan, R. L. Londraville, et. al.. (1997). Variable expression of myoglobin among the hemoglobinless Antarctic icefishes. Proceedings of the National Academy of Sciences. 94, 3420-3424;
K. M. O’Brien, I. A. Mueller. (2010). The Unique Mitochondrial Form and Function of Antarctic Channichthyid Icefishes. Integrative and Comparative Biology. 50, 993-1008;
D. J. Small. (2003). The myoglobin gene of the Antarctic icefish, Chaenocephalus aceratus, contains a duplicated TATAAAA sequence that interferes with transcription. Journal of Experimental Biology. 206, 131-139;
B. D. Sidell. (2006). When bad things happen to good fish: the loss of hemoglobin and myoglobin expression in Antarctic icefishes. Journal of Experimental Biology. 209, 1791-1802;
L. Bargelloni, S. Marcato, T. Patarnello. (1998). Antarctic fish hemoglobins: Evidence for adaptive evolution at subzero temperature. Proceedings of the National Academy of Sciences. 95, 8670-8675;
Daniela Giordano, Ignacio Boron, Stefania Abbruzzetti, Wendy Van Leuven, Francesco P. Nicoletti, et. al.. (2012). Biophysical Characterisation of Neuroglobin of the Icefish, a Natural Knockout for Hemoglobin and Myoglobin. Comparison with Human Neuroglobin. PLoS ONE. 7, e44508;
M. R. Urschel, K. M. O’Brien. (2008). High mitochondrial densities in the hearts of Antarctic icefishes are maintained by an increase in mitochondrial size rather than mitochondrial biogenesis. Journal of Experimental Biology. 211, 2638-2646;
F. Garofalo, D. Pellegrino, D. Amelio, B. Tota. (2009). The Antarctic hemoglobinless icefish, fifty five years later: A unique cardiocirculatory interplay of disaptation and phenotypic plasticity. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. 154, 10-28;
S. Austin, J. St-Pierre. (2012). PGC1 and mitochondrial metabolism — emerging concepts and relevance in ageing and neurodegenerative disorders. Journal of Cell Science. 125, 4963-4971.

Гемоглобин в крови: нормы, причины низкого и выского показателя

Гемоглобин это белок, который содержится только в молекулах эритроцита (90,0% всего гемоглобина). Он имеет красный цвет, из-за которого молекула эритроцита, состоящая в составе гемоглобина, приобретает так же красный оттенок.

За что в организме отвечает гемоглобин?

Обогащенные кислородом эритроциты при помощи гемоглобина разносят питательные вещества по организму.

Гемоглобин играет важное действие в транспортировке эритроцитов по организму человека.

Принцип транспортировки заключается в том, что обогащенные кислородом эритроциты при помощи гемоглобина разносят питательные вещества по организму, начиная с крупных артерий и заканчивая самыми мелкими капиллярами.

Гемоглобин берет молекулы кислорода в легких и становится оксигемоглобином, транспортируется кислород, и по прибытию в клетку, отдаёт его и становится восстановленным гемоглобином, который притягивает к себе кислород, воду и углекислый газ.

Забирая углекислый газ, гемоглобин несет его в легкие, потом распадается снова на гемоглобин, который способен снова нести в клетки кислород при вдохе.

Данный цикл работает слаженно тогда, когда не существует дефицита кислорода в органах организма и количество углекислого газа не превышает показатель нормы.

Малокровие в организме (при анемии) зависят от содержания в крови красного пигмента.

Анализ на концентрацию гемоглобина доступен даже для небольших клинических лабораторий.

Что такое отрицательные способности и типы гемоглобина?

Гемоглобин имеет свойства трансформироваться в отрицательно действующий на организм патологический тип красного пигмента. Свойства соединяться с другими молекулами, негативно сказывается на его связи с растворимыми в составе крови газами. Данный союз токсичен и приносит вред организму.

Типы гемоглобина, которые негативно влияют на общее состояние организма и вызывают патологическое изменение в составе крови человека:

При появлении в воздушном пространстве угарного газа, 50,0% всего гемоглобина, находящегося в крови, объединяется с его молекулами, создавая карбоксигемоглобин.

При курении в 3 раза превышается нормальное количество карбоксигемоглобина. Если была глубокая сигаретная затяжка, тогда резкий скачек данного вредного гемоглобина превышает показатели нормы в 10 раз.

При медикаментозной интоксикации организма образуется метгемоглобин. Данная гемоглобиновая форма вызывает нарушения в транспортировке кислородных атомов, провоцируя гипоксию всех клеток организма. Кроме медикаментозной интоксикации метгемоглобин может передаваться генетически по наследству, и является врождённой патологией.

Эта наследственная форма заболевания энзимопатии, при которой генетически передается ген с выраженным дефектом.

Интоксикация организма медикаментами приводит к образованию сульфгемоглобина. Этот тип белка намного токсичнее метгемоглобина и его концентрация в составе крови более 10,0% приводит к разрушению молекул эритроцитов.

Также существует функция молекулы гемоглобина сохранять оптимальность в организме баланс между кислотной средой и щелочной.

Нарушения в системе кроветворени от опасной формы гемоглобина

Молекула гемоглобина

Если гемоглобин, который локализуется в молекулах эритроцитов, при нарушении эритроцитов попадает в плазму крови, он становится довольно опасным для человеческого организма.

Токсичность Hb приводит к гипоксии клеток тканей всех органов и отравляет данные клетки продуктом своего расщепления это ионами железа, а также атомами билирубина.

Разрушенные молекулы гемоглобина передвигаются по системе кровотока, попадают в почечные канальцы, перекрывают их, вызывая недостаточность почечного типа, а также становятся провокаторами патологий системы кроветворения человеческого организма:

Шока геморрагического характера,
ДВС синдром,
Талассемия,
Серповидно-клеточная анемия,
Аутоиммунная форма анемии,
Токсическая форма анемии,
Врождённая болезнь Мошковича,
Трансфузии типа АВ0, а также Rh в составе крови.

Нарушения в структуре молекулы гемоглобина в медицине имеет определённое название патологии это гемоглобинопатия. Это целая группа генетических врождённых патологий, в которую входят и анемии: аутоиммунная и талассемия.

Все о гликированном типе гемоглобина

Исследование для контроля глюкозы в крови

Для определения глюкозы в составе крови существует тестирование биологической жидкости на гликированный гемоглобин формула HbA1C.

Это значение измеряют в процентном соотношении. Показатель всегда одинаковый в любом возрасте, как у взрослых, так и у детей.

Кровь на гликированный тип гемоглобина можно сдавать в разное время суток, так как на показатель гликированного гемоглобина не влияют никакие факторы.

Кровь можно сдавать после еды, после приема медикаментозных средств, во время инфекционных и вирусных заболеваний.

Данное тестирование очень важное исследование для контроля глюкозы, а также для назначения специализированной диеты для нормализации в крови сахара.

Расшифровка данного теста показывает возможную опасность возникновения патологии сахарный диабет, он состоит из таких показателей:

6,4% — и выше	это степень наличия в организме диабета.
6,1-6,4 %	приграничная степень диабета.
5,6-6,0 %	повышенная вероятность заболеть сахарным диабетом.
Ниже, чем 5,6 %	нормативный индекс гликированного гемоглобина.

Показатель на гликированный гемоглобин довольно удобен для постоянного контролирования при сахарном диабете, но только не каждая клиническая лаборатория имеет оборудование для тестирования крови на гликированный гемоглобин.

Методики исследования гемоглобина в клинической лаборатории

Для определения индекса гемоглобина (высокие, низкие показатели) применяется анализ кровь на гемоглобин.

Кровь для данного анализа берётся периферическая капиллярная (из пальца).

При сдаче венозной крови показатель данного белка имеет немного сниженные цифры.

Существуют несколько методик клинических лабораторных проверок крови на гемоглобин:

Колориметрирование это показатель цветовой насыщенности реакции на концентрацию гемоглобина,
Метод газометрирование биологической жидкости проба на анализ крови наполняется газом, после этого измеряется объем и степень поглощения молекулами гемоглобина данного газа,
Определение в составе крови ионов железа данная методика позволяет определить соответствие объема ионов железа к концентрации гемоглобина.

Методика газометрирование и метод определения железа это наиболее точные анализы, но они трудозатратные и не каждая клиническая лаборатория берется их проводить, поэтому часто использованный метод это колориметрирование.

Диагностическое изучение гемоглобина в составе крови

По результатам общего анализа крови, можно определить уровень низкого гемоглобина, который вызывает анемию в доклинической стадии, когда больной не ощущает признаков недомогания.

В анализе отмечается такой состав в крови:

Количественный индекс эритроцитов понижено,
Эритроциты больших размеров,
Уровень цветности не менее 1,1,
Индекс гемоглобина низкий,
Плохое качество эритроцитов в молекулах находятся остатки ядра,
Низкий показатель ретикулоцитов,
Заниженный коэффициент нейтрофилов,
Пониженное содержание тромбоцитов,
Отклонение от нормы в сторону сильного увеличения всех клеток.

После проверки состава крови при помощи общего анализа, доктор может назначить более полное обследование, на выявление причины такого снижения.

Биохимия обнаруживает повышение в анализе крови: билирубин, с завышенным индексом.

Также проводятся анализы: общий анализ урины, проверка кала на глисты, рентген ЖКТ, а также УЗИ внутренних жизненно важных органов.

Повышенный индекс гемоглобина выявляется при клиническом тестировании на гемоглобин.

Дальнейшие диагностические исследования зависят от степени повышения. Если незначительное повышение тогда можно откорректировать диетой.

Если индекс слишком высокий, тогда доктор назначает ряд дополнительных исследований, в зависимости от выраженной симптоматики.

Нормативный показатель в организме у ребенка

Норма в составе крови гемоглобина зависит от возраста малыша. Показатели в норме отмечены согласно возрасту в таблице:

Возраст детей

Содержание белка гемоглобина (г/л)

меньше 3 календарных дней от рождения	145,0 – 225,0
до 7 календарных дней	135,0 – 215,0
14 календарных дней	125,0 – 205,0
30 дней с момента рождения малыша	100,0 – 180,0
30 дней от рождения ребенка	90,0 – 140,0
от 90 — 180 календарных дней	95,0 – 135,0
от 6 — 12 календарных месяцев	100,0 — 140,0
от 12 месяцев до 2-х лет	105,0 – 145,0
2-3 года ребенку	105,0 — 145,0
до 7-летнего возраста	110,0 – 150,0
7-летия – 15-летия	115,0 – 155,0
подростки старше 16 календарных лет	120,0 – 160,0

К окончанию 12 месяцев с момента рождения, фетальный гемоглобин разрушается полностью, и заменяется на гемоглобин, который есть у каждого человека, старше одного года с момента рождения.

Сразу после рождения концентрация гемоглобина наиболее высокая. Эта концентрация является фетальной, и по своей структуре данный белок отличается от гемоглобина взрослого человека.

Если фетальный тип гемоглобина повышен и выявляется в более старшем возрасте, значить идет не правильное развитие организма ребенка, или же присутствие в данном организме серьёзной патологии системы кроветворения.

Своевременная диагностика организма маленького ребенка помогает выявить нарушения в индексах гемоглобина на начальном периоде патологии и дает возможность предотвратить развитие в детском организме анемии.

Нормативные индексы во взрослом организме

нормальный индекс в мужском организме	130,0 — 150,0 г/л
у женщин	120,0 — 135,0 г/л
у женщин при беременности	115,0 — 110,0 г/л
в возрасте старше 50 лет	норма — снижение на 5,0% от показателя во взрослом организме

При беременности происходит снижение коэффициента данного белка. Это зависит от нагрузки на организм развития плода, а также гемоглобин необходим для внутриутробного формирования будущего малыша.
У женщин происходит колебание индекса концентрации гемоглобина в период менструации.

При расшифровке показателей гемоглобина, необходимо учитывать индекс цветности (цветовой показатель заполнения молекул эритроцитов).

Значения данного показателя:

0,80 1,0 нормохромное заполнение эритроцитов (идеальный показатель, при нормальном уровне железа),
Меньше, чем 0,80 гипохромное заполнение (анемия),
Больше, чем 1,0 гиперхромное заполнение эритроцитов (необходимо выяснение причины данного отклонения).

Также при цветности учитывается и содержание гемоглобина в одном эритроците. Норма гемоглобина в одной молекуле эритроцита от 27 пг до пг.

От чего зависит повышение молекул гемоглобина в составе крови?

Лабораторные клинические исследования выдают результаты в соответствии с нормативными показателями повышенном индексе гемоглобина, или же его дефициту в организме.

Причинами повышенного гемоглобина являются:

Спорт при большой активности и нагрузках повышает данный белок.
Проживание длительный период времени на территории, которая находится высоко над уровнем моря, происходит значительное насыщение кислородом, что приводи к высокому артериальному давлению, и повышенному содержанию в составе крови клетки, содержащие гемоглобин,
Повышается уровень гемоглобина при большой утрате организмом жидкости, при ожогах на большой площади, при интоксикации организма, которая сопровождается диареей длительного периода и сильной рвотой,
Накапливание клетками эритроцитов большего запаса красного белкового соединения при патологиях в организме недостаточность сердечного характера и лёгочной, при инфаркте миокарда, коронарном синдроме в острой стадии возникновения и развития патологии,
Заболевание полицитемия,
При болезни эритремия злокачественные онкологические новообразования в клетках кровяного ростка,
Пороки сердечного органа,
Патологии лёгочного органа, которые приводят к астме бронхиального типа,
Не правильное синтезирование молекул белков красного пигмента и эритроцитарных молекул печенью, и блокирование сформированных рабочих эритроцитов в плазму крови.

Высокий индекс гемоглобина также опасен, как и его понижение в клетках крови. При повышенном коэффициенте гликированного гемоглобина, необходимо уделить внимание лечению первопричины сахарного диабета.

Повышенный у женщин гемоглобин может спровоцировать маточные кровотечения.

Схему медикаментозной терапии прописывает индивидуально эндокринолог. Лечение диабета самостоятельно может привести к коме, и летальному исходу.

Снижение высокого гемоглобинового индекса, требует установить этиологию данного повышения и лечить адекватными методами первопричину высокого содержания в плазме крови гемоглобина.

Симптоматика высокого индекса гемоглобина

Характерные симптомы при высоком содержании в составе крови молекул эритроцитов, наполненных гемоглобином:

Красный оттенок лица,
Боль головы,
Кружение головы,
Высокий показатель АД,
Кровотечения из носовых пазух,
Учащенное биение сердца.

Симптоматика пониженного индекса содержания в плазме гемоглобина

Анемия может возникать, как самостоятельная патология, так и в качестве вторичной патологии .

Какой считается низким гемоглобин? По данным ВОЗ норма красного белка у взрослых мужчин не менее 130,0 грамм на один литр крови, у женщин не меньше, чем 120,0 г/л.

Зависимость понижения данного значения происходит повышением лейкоцитов в составе плазмы, ускоренный показатель СОЭ и развивается патология анемия.

Анемия может возникать также при заболеваниях внутренних органов и системы кроветворения организма человека.

Симптомы низкого коэффициента гемоглобина:

Сильная утомляемость организма,
Сонливость,
Кружение головы, иногда сильное, которое приводит к рвотным отделениям из организма,
Быстрая степень утомляемости организма,
Нарушение в сокращении сердечной мышцы,
Уровень АД сниженный (гипотензия),
Боль в голове, иногда сильная и резкая,
Бледный цвет кожных покровов,
Синюшность на лице,
Обморочное состояние.

При развитии железодефицитного типа анемии, присутствует характерная для данной патологии симптоматика:

Сухость эпидермиса,
Глазные яблоки имеют блеклый желтоватый оттенок,
Одышка при нагрузке и в расслабленном состоянии,
Тонус мышц слабый,
повышенная пульсация сердечной мышцы (сердцебиение),
Селезенка увеличивается по своим размерам,
Происходят изменения в цвете стула,
Повышенное потоотделение, пот липкий на ощупь и холодный,
Сильная тошнота, переходящая в длительную рвоту,
Чувство онемения и покалывания в пальцах верхних и нижних конечностях,
Трещины в углах ротовой полости,
Отслоение ногтевой пластины и ее ломкость,
Тусклость и ломкость волосяного покрова на голове,
Выпадение волос,
Нарушение в работе органов обоняния,
Пощипывание языка,
Постоянная жажда,
Шум в ушах,
Нарушения в процессе сна,
Анорексия: полное, или частичное отсутствие аппетита,
Сбой в менструальном цикле у женщин, или же полное отсутствие менструации на протяжении длительного периода времени,
Мужская половая слабость.

Патологии, которые провоцируют снижение индекса гемоглобина

В большинстве случаев пониженный индекс гемоглобина (Гипогемоглобинемия) это вторичная патология.

Наиболее распространённые патологии, которые провоцируют низкое содержание в плазме крови молекул гемоглобина:

Дефицит ионов железа в крови, который имеет хроническую форму и приводит к анемии,
Большая потеря крови,
Гастрит атрофической формы хронического течения заболевания, который приводит к истощению функциональности слизистой желудка,
Дисбактериоз,
Патология энтерит в хроническом протекании заболевания,
Воспаления в органе кишечнике,
Патология иммунной системы заболевание волчанка,
Заболевание гломерулонефрит,
Артрит типа ревматоидного,
Послеоперационная анемия, вызванная дефицитом железа,
Патологии инфекционного характера гепатит типа С,
Заболевание гастроэнетроколит,
Воспаление лёгких пневмония,
Туберкулёз лёгких,
Воспаление в почечных канальцах,
Недостаточность почечного характера,
Злокачественные новообразования в системе кроветворения и главного органа данной системы,
Онкологические образования внутренних органов, а больше всего снижает гемоглобин при онкологии органов пищеварительного тракта.

Осложнённая форма сниженного гемоглобина

Последствия заниженного индекса гемоглобина, выражаются в следующих патологиях:

Расслаблению мышц мочевого пузыря, которые приводят к недержанию урины,
Ослабления функциональности иммунитета. Иммунная система полностью не выполняет защитные функции организма, что может привести к тяжелым последствиям. Даже обычная простуда, может развиваться в осложнённой форме и привести к коллапсу в организме,
При беременности сильное снижение уровня гемоглобина приводит к тяжелым нарушениям в вынашивании ребенка и в родовой момент,
Отложение ионов железа в поджелудочной железе, вызывая эндокринное осложнение сахарный диабет,
Патологию цирроз клеток печени,
Недостаточность сердечного органа,
Нарушения в железах половой сферы и развитие заболевания евнухоидизма у мужчин (скопление железа в половой железе и в яичках),
У женщин осложнениями низкого индекса содержания в составе плазмы крови гемоглобина это систематическое не вынашивание ребенка.

При снижении индекса гемоглобина, особенно при резком его снижении, необходимо прийти на прием к доктору гематологу, а после диагностирования и выявление этиологии низкого уровня гемоглобина, обратиться к узко профильным квалифицированным специалистам.

Если отклонения нормативного показателя гемоглобина незначительное, как в сторону снижения, так и в сторону его повышения, тогда необходимо проконсультироваться с диетологом, по поводу составления индивидуальной диеты.

Как откорректировать гемоглобин в домашних условиях?

Продукти, что помогают откорректировать гемоглобин в домашних условиях.

Быстро за один день поднять индекс гемоглобина можно при употреблении качественной черной икры.

Цена на данный продукт достаточно высока, и приобрести ее можно только в магазинах.

Приобретать икру с рук на рынке не рекомендовано, так как она может быть сомнительного качества и при ее употреблении можно получить пищевое отравление, при котором произойдёт еще большее снижение уровня гемоглобина.

При помощи сухофруктов можно поднять гемоглобин до нормального показателя. Заготовить сухофрукты можно в домашних условиях и быть уверенными в том, что они не содержат вредных консервантов.

Рецепт домашнего приготовления «вкусного» лекарственного препарата для повышения красного пигмента в составе крови:

В одинаковых весовых пропорциях смешивается курага (засушенный абрикос), засушенный виноград (изюм), а также добавляется лимон, орехи (грецкие). Все доводится до однородной массы, добавить натуральный мёд. Принимать данное снадобье по одной ложечке (чайной) перед приемом еды, трижды на день. Терапевтический курс данным средством не менее 30 60 календарных дней,
Не меньше, чем трижды в сутки принимать отвар плодов растения шиповник с добавлением натурального мёда. На 200 миллилитров отвара, одна ложка (чайная) мёда. Шиповник богат на ионы железа, а также на витамин С, который укрепит иммунитет,
Ежедневное употребление граната поможет откорректировать в составе крови гемоглобин. Гранаты не имеют много железа, но это один из не многих фруктов, из которого железо полностью усваивается организмом,
Полезно ежедневно пить сок из яблок и свежеприготовленный сок из мускатной тыквы.

Медикаментозная терапия низкой концентрации гемоглобина

Терапия гемоглобиновой патологии при сниженном гемоглобине, подразумевает прием медикаментозных препаратов.

Схема лечения и дозировки рассчитываются индивидуально, в зависимости от степени развития дефицита железа в составе крови и от особенностей человеческого организма.

Необходимо, чтобы терапевтический курс принёс максимальное действие, если зафиксировано повышение в анализе на гемоглобин.

Препараты при низком красном пигменте:

Препараты фолиевой кислоты,
Препарат Ферретаб композита,
Витаминный препарат В12,
Группа препаратов Тотемы,
Препарат Сорбифера Дурулес,
Лекарственное средство Фенюльса.

Медикаменты в своем составе содержат атомы железа и выпускаются в таблетках, для применения перорально.

Есть препараты, которые выпускаются в виде инъекционных растворов для введения внутрь в сосуд, или же под кожу.

При длительном применении, препараты могут вызывать побочный эффект и проявляться приступами:

Сильная тошнота,
Рвота,
Снижение аппетита,
Высыпание на кожных покровах,
Болезненность в кишечнике,
Диарея,
Запор.

Использовать препараты, содержащие железо, рекомендовано совместно с кишечными ферментами.

Корректировка гемоглобина при помощи диеты

Чтоб откорректировать индекс гемоглобина в составе крови, необходимо знать, как повысить уровень в крови железа и какие продукты повышают гемоглобин.

При высоком гемоглобине, чтобы его снизить применяется диета, понижающая в организме уровень ионов железа, а также снижающая фолиевую кислоту, что способствует понижению гемоглобина.

Для повышения применяется железосодержащая диета, стол № 15.

Продукты питания для железосодержащей диеты и продукты для снижения индекса гемоглобина указаны в данной таблице:

Продукты, которые необходимо принимать для повышения гемоглобина

Продукты, которые необходимо использовать для снижения индекса гемоглобина

гречка	молоко коровье
чечевица	кисломолочные продукты
бобовые	молочный сорт шоколада
горошек зеленый	масло сливочное
фасоль	макароны
говяжья печень	хлеб пшеничный белый
морепродукты	выпечка из муки высших сортов
мясо красных сортов	белок от куриных яиц
зеленые салаты
петрушка
шпинат
укроп

хурма
слива
яблоки
пророщенные злаки
гранаты и сок из них
виноград и виноградный сок
яйца
рисовая крупа
сыр
картофель
томаты
лук
чеснок
тыква
айва

Профилактические мероприятия индекса гемоглобина

Для профилактики гемоглобина необходимо сбалансированное питание, а также здоровый образ жизни:

Нагрузки на организм в виде спортивных тренировок,
Больше отдыхать и выходить на свежий воздух,
Избегать злоупотребления алкоголем,
Отказаться от никотиновой зависимости,
Избегать стрессовых ситуаций,
Стараться меньше находиться в задымленных местах,
Употребление необходимого количества жидкости для того, чтобы кровь не была густой.

Прогноз на жизнь

Низкий индекс гемоглобина и последствие его анемия, хорошо поддаются терапевтическому медикаментозному лечению и корректировке при помощи диеты.

Если форма анемии не запущена и предприняты своевременные меры по излечению, тогда прогноз благоприятный.

Высокий коэффициент гемоглобина поддаётся корректировке питания и, в крайнем случае, необходимо для снижения сдать донорскую кровь. Прогноз при высоком гемоглобине благоприятный.

Загрузка…

Нормальные формы гемоглобина

Существует несколько нормальных вариантов гемоглобина:

HbР – примитивный гемоглобин, содержит 2ξ- и 2ε-цепи, встречается в эмбрионе между 7-12 неделями жизни,
HbF – фетальный гемоглобин, содержит 2α- и 2γ-цепи, появляется через 12 недель внутриутробного развития и является основным после 3 месяцев,
HbA – гемоглобин взрослых, доля составляет 98%, содержит 2α- и 2β-цепи, у плода появляется через 3 месяца жизни и к рождению составляет 80% всего гемоглобина,
HbA₂ – гемоглобин взрослых, доля составляет 2%, содержит 2α- и 2δ-цепи,
HbO₂ – оксигемоглобин, образуется при связывании кислорода в легких, в легочных венах его 94-98% от всего количества гемоглобина,
HbCO₂ – карбогемоглобин, образуется при связывании углекислого газа в тканях, в венозной крови составляет 15-20% от всего количества гемоглобина.

Патологические формы гемоглобина

HbS – гемоглобин серповидно-клеточной анемии.

MetHb – метгемоглобин, форма гемоглобина, включающая трехвалентный ион железа вместо двухвалентного. Такая форма обычно образуется спонтанно, в этом случае ферментативных мощностей клетки хватает на его восстановление. При использовании сульфаниламидов, употреблении нитрита натрия и нитратов пищевых продуктов, при недостаточности аскорбиновой кислоты ускоряется переход Fe²⁺ в Fe³⁺. Образующийся metHb не способен связывать кислород и возникает гипоксия тканей. Для восстановления ионов железа в клинике используют аскорбиновую кислоту и метиленовую синь.

Hb-CO – карбоксигемоглобин, образуется при наличии СО (угарный газ) во вдыхаемом воздухе. Он постоянно присутствует в крови в малых концентрациях, но его доля может колебаться от условий и образа жизни.

Угарный газ является активным ингибитором гем-содержащих ферментов, в частности, цитохромоксидазы4-го комплекса дыхательной цепи.

HbA_1С – гликозилированный гемоглобин. Концентрация его нарастает при хронической гипергликемии и является хорошим скрининговым показателем уровня глюкозы крови за длительный период времени.

Миоглобин тоже способен связывать кислород

Миоглобин является одиночной полипептидной цепью, состоит из 153 аминокислот с молекулярной массой 17 кДа и по структуре сходен с β-цепью гемоглобина. Белок локализован в мышечной ткани. Миоглобин обладает более высоким сродством к кислороду по сравнению с гемоглобином. Это свойство обуславливает функцию миоглобина – депонирование кислорода в мышечной клетке и использование его только при значительном уменьшении парциального давления О₂ в мышце (до 1-2 мм рт.ст).

Кривые насыщения кислородом показывают отличия миоглобина и гемоглобина:

одно и то же 50%-е насыщение достигается при совершенно разных концентрациях кислорода – около 26 мм рт.ст. для гемоглобина и 5 мм рт.ст. для миоглобина,
при физиологическом парциальном давлении кислорода от 26 до 40 мм рт.ст. гемоглобин насыщен на 50-80%, тогда как миоглобин – почти на 100%.

Таким образом, миоглобин остается оксигенированным до того момента, пока количество кислорода в клетке не снизится до предельных величин. Только после этого начинается отдача кислорода для реакций метаболизма.

Гемоглобинурия : причины, симптомы, диагностика, лечение

Пароксизмальная ночная гемоглобинурия Маркиафавы-Микели (или болезнь Штрюбинга-Маркиафавы) – приобретенная гемолитическая патология, при которой происходит постоянный внутрисосудистый распад дефектных эритроцитов.
Токсическая гемоглобинурия – патологический массовый гемолиз, развивающийся в результате сильного отравления химическими или природными ядовитыми веществами (сульфаниламиды, грибы, укусы ядовитых животных и насекомых).
Маршевая гемоглобинурия, которую называют болезнью «солдат», поскольку механический гемолиз эритроцитов связан с чрезмерной, интенсивной нагрузкой на стопы ног.
Холодовая пароксизмальная гемоглобинурия – самая редкая форма аутоиммунного гемолиза.
Гемоглобинурия, основные признаки и симптомы

Пароксизмальная ночная гемоглобинурия Маркиафавы-Микели

Пароксизмальная гемоглобинурия была впервые описана итальянским врачом Маркиафавой и двумя его коллегами – Микели и Штрюбингом, тех пор этот редкий синдром стал называться в разных странах вариативно – ночная гемоглобинурия, пароксизмальная ночная гемоглобинурия Маркиафавы-Микели и болезнь Штрюбинга – Маркиафавы.

Пароксизмальная ночная гемоглобинурия – это форма приобретенной анемии, которая встречается крайне редко. Этот гемолитический симптом характерен постоянным гемолизом эритроцитов, который проявляется приступообразно (пароксизмально), сопровождается тромбозом и приводит к гипоплазии костного мозга. Гемоглобинурия такого типа диагностируется у молодых людей обоих полов в возрасте от 20-ти до 40 лет, реже у пожилых пациентов.

Симптомы, которыми проявляется ночная гемоглобинурия, могут быть многовариантными и чаще всего проявляются ранним утром или вечером. Это связано с характерной особенностью синдрома – распадом эритроцитов именно в ночное время, когда pH крови несколько снижен. Симптомы – лихорадочное состояние, ломота и боль в суставах, общая слабость, вялость и апатия. Также возможен окрас кожных покровов в желтушный цвет, поскольку пароксизмальная ночная гемоглобинурия Маркиафавы-Микели сопровождается значительным увеличением печени (спленомегалией). Пароксизмы гемолиза могут быть связаны с чрезмерной интенсивной физической нагрузкой, тяжелой инфекцией, неправильным переливанием крови, хирургической операцией. Также одной из причин может стать введение железосодержащих препаратов, в таком случае пароксизмальная гемоглобинурия считается временным, преходящим симптомом.

[21], [22], [23], [24], [25], [26], [27]

Ночная гемоглобинурия, лечение

Основным способом купирования интенсивности гемолиза эритроцитов является переливание размороженных красных кровяных телец (трансфузия), которая в отличие от переливания свежей крови дает положительный стойкий результат. Частота трансфузий зависит от тяжести гемоглобинурии, от показателей состояния пациента, считается, что переливаний не должно быть менее пяти.

Также пароксизмальная ночная гемоглобинурия лечится анаболическим препаратом – нероболом, который является временным симптоматическим средством. После отмены препарата гемолиз может рецидивировать.

В качестве дополнительных мер показаны железосодержащие препараты, антикоагулянты и гепатопротекторы.

Профилактики гемоглобинурии в такой форме не существует, прогноз считается неблагоприятным: при постоянной поддерживающей терапии продолжительность жизни пациента не превышает пяти лет.

Маршевая гемоглобинурия

Впервые была описана немецким врачом Флейшером в конце XIX-го века, который обратил внимание на необычно темный, красноватый цвет мочи у солдата. Вслед за ним его коллега Фойгль начал изучать связь нагрузки в виде многокилометровой ходьбы и появлением следов гемоглобина в моче у солдат в период Первой мировой войны. Интересно, что при длительной ходьбе или беге по мягкому грунту или траве симптомов маршевой гемоглобинурии не наблюдается, этот синдром характерен лишь для тех, кто передвигается по твердой, каменистой или деревянной поверхности.

Маршевая гемоглобинурия всегда диагностируется у практически здоровых, физически крепких людей, подверженных длительным ходовым нагрузкам – у спортсменов, солдат, путешественников. Синдром так и остается не изученным до конца, поскольку не существует вразумительного объяснения, почему именно нагрузка на стопы провоцирует эритроцитовый гемолиз, в то время, как нагрузке подвергаются практически все мышцы тела. По одной из версий интенсивная механическая агрессия на кожу стопы вызывает разрушение эритроцитов именно в капиллярной сетке подошвы ног, затем этот процесс распространяется на всю кроветворную систему.

Маршевая гемоглобинурия развивается постепенно и редко сопровождается ознобом, лихорадкой и повышенной температурой. Отмечается небольшая слабость, которая, впрочем, может объясняться общим физическим утомлением от длительной ходьбы. Основным симптомом является выделяемый с мочой гемоглобин и характерная окраска урины. Как только маршевая нагрузка прекращается, симптоматика стихает, моча постепенно светлеет. Лабораторные анализы крови также не показывают значительных отклонений от норм ни со стороны РОЭ, ни со стороны лейкоцитов, возможен лишь повышенный уровень нейтрофилов и ускорение РОЭ. Маршевая гемоглобинурия диагностируется не часто, в силу того, что симптомы исчезают вместе с физической нагрузкой. Синдром отличается 100%-м благоприятным прогнозом и считается доброкачественным.

Холодовая пароксизмальная гемоглобинурия

Наиболее редкая форма гемоглобинурии, которая впервые была описана в начале XIX-го века как один из видов эритроцитарного гемолиза. Синдром поначалу считали следствием почечного гемолиза, пока пытливый ум доктора Розенбаха не придумал совершенно экзотический вид диагностики — охлаждение руки или ноги в ледяной воде. Впоследствии проба Розенбаха стала использоваться в щадящем варианте – охлаждали лишь один палец. Также было установлено, что холодовая пароксизмальная гемоглобинурия может быть следствием основного заболевания – сифилиса, что позднее подтвердили два доктора – Ландштайнер и Донат.

Пароксизмальная холодовая гемоглобинурия встречается чрезвычайно редко, количество диагностированных случаев не превышает показатель 1/100000 всех больных. Однако эта форма гемолитического синдрома гораздо чаще выявляется среди общего количества больных именно гемоглобинурией, среди пациентов с холодовой гемоглобинурией преобладают люди с диагностированным сифилитическим заболеванием. В последние двадцать лет интерес к ПХГ (пароксизмальной холодовой гемоглобинурии) значительно вырос, в процессе изучения синдрома выяснилось, что он имеет и идиопатическую форму, то есть не связанную ни с сифилисом, ни с каким-либо другим заболеванием.

Если ПХГ протекает остро, то, как правило, тяжелая симптоматика объясняется вирусным или бактериальным заболеванием, таким как грипп, корь, паротит, инфекционный мононуклеоз. Реакция Вассермана в таких случаях также может быть положительной, однако в силу низкой специфичности этот метод не может быть диагностическим критерием на фоне пароксизмальной холодовой гемоглобинурии.

Причины, по которым развивается пароксизмальная холодовая гемоглобинурия, до конца не изучены, однако установлено, что провоцирует интенсивный распад эритроцитов именно холод. При этом в плазме крови появляются патологические двухфазные аутогемолизины, названные в честь авторов открытия – Доната и Ландштайнера. Охлаждение может быть любым – сильным или слабым, порой больному достаточно вымыть руки под проточной водой для того, чтобы дать старт патологическому гемолизу эритроцитов после небольшого изменения температуры в сторону согревания. Симптомы, которые характерны для ПХГ, схожи с признаками других заболеваний, протекающих в острой форме, поэтому чаще всего пароксизмальная холодовая гемоглобинурия диагностируется на поздних стадиях развития. Гипертермия, боли в абдоминальной части живот, озноб, желтоватая окраска кожи и склер, гепатомегалия и спленомегалия – это симптоматика заболеваний желчного пузыря, гепатитов и так далее.

Основным симптомом ПХГ был и остается характерный окрас урины и ее структура – слои, в нижнем из которых выявляется метгемоглобин, гемоглобиновые цилиндры. Лечение пароксизмальной холодовой гемоглобинурии заключается в исключении контакта с холодовыми провокаторами и терапии основного заболевания, особенно, если это сифилис. ПХГ, развивающаяся на фоне острых вирусных инфекций (гриппа) не нуждается в специфическом лечении и проходит вместе с общим выздоровлением. Хроническая форма холодовой гемоглобинурии имеет более тяжелое течение, часто требующее переливание крови, введение антиспазматических препаратов. В целом пароксизмальная холодовая гемоглобинурия характерна полным клиническим выздоровлением и имеет благоприятный прогноз.

[28], [29], [30], [31], [32], [33], [34]