Строение и функции гемоглобина

Строение и функции гемоглобина

Особенности определения гемоглобина в крови, основные методы диагностики и лечения патологических состояний

Общеклинический анализ крови – это первоочередное исследование, назначаемое больным при поступлении в муниципальные или частные клиники. Любые патологические изменения со стороны различных органов отражаются на составе крови.

Общеклинический анализ исследует количественные и качественные свойства красных форменных элементов и содержание в них белка гемоглобина. Квантитативное (количественное) определение гемоглобина в крови – важная составляющая работы лабораторных сотрудников, направленная на своевременное выявление анемии.

Красные форменные клетки вырабатываются (с помощью животных белков, железа и витаминов) в красном костном мозге и разрушаются под действием ферментов селезенки. Они выполняют жизненно важные функции – транспорт кислорода к тканям и утилизацию оксидов углерода. Повышенный или пониженный гемоглобин указывает на патологии органов различной этиологии. В предложенном ниже видео показан процесс переноса оксидов.

  1. Строение и физиология гемоглобина
  2. Определение количества гемоглобина по методу Сали
  3. Цианметгемоглобиновый метод определения содержания гемоглобина в крови
  4. Другой набор методов диагностики уровня гемоглобина в крови

Строение и физиология гемоглобина

Гемоглобин – это четвертичная глобула, которая занимается утилизацией и поставкой оксидов в организме человека. Данное пептидное соединение является тетрамером, состоящим из четырех субъединиц. Одна полипептидная структура способна переносить через кровоток до четырех молекул кислорода.

Гемоглобин состоит из простетической группы и глобулина. Простетическую группу железосодержащего пептида принято называть «гемом». Благодаря гему кровь приобретает свойственный ей окрас – алый или синевато-красный. Простетическая группа содержит железо, которое участвует в восстановительно-окислительных процессах.

Различают несколько основных видов гемоглобина:

  • Оксигемоглобин,
  • Карбоксигемоглобин,
  • Дезоксигемоглобин,

Оксигемоглобин образуется при присоединении кислорода к гемоглобину в условиях высокого парциального давления. При отщеплении кислорода от железосодержащего белка образуется устойчивая форма – дезоксигемоглобин. Карбоксигемоглобин появляется в результате присоединения монооксида или диоксида углерода. Стоит отметить, что монооксид углерода в 250 раз эффективнее связывается с железосодержащим белком, чем обуславливается его опасность для жизни при вдыхании (угарный газ).

Дезоксигемоглобин сильно токсичен для тканей человеческого организма, поэтому существуют специальные системы «ликвидации» гемоглобина в крови. Этим занимается особое пептидное соединение – гаптоглобин.

Определение количества гемоглобина по методу Сали

Метод базируется на свойстве железосодержащего белка превращаться в хлорид гематита под действием соляной кислоты. Методика Сали считается неинвазивным вмешательством.

Интенсивность цвета жидкости прямо пропорциональна концентрации гемоглобина в крови. Раствор хлоргемина при проведении исследования разводят дистиллированной водой до стандартного цветового спектра.

Важно! Стоит отметить, что гемоглобин по Сали не получил широкого распространения на территории РФ.

Метод, который применяется для определения уровня гемоглобина, принято называть «гемометром Сали». Другое название современного метода определения гемоглобина по Сали – гемоглобинометрия. Такой колориметрический аппарат состоит из специального штатива, который имеет три гнезда.

Боковые гнезда держат две склянки с веществами. Среднее гнездо данного прибора необходимо для размещения пронумерованной мензурки из стекла. Градуированная мензурка обладает шкалой с делениями, которые измеряют количество железосодержащего пептидного соединения в граммах на децилитр (г/дл). При клиническом исследовании крови используется специальная пипетка для воды и размешивания содержимого склянки.

При проведении полного анализа по методу Сали вначале в склянку наливается 0.10% раствор соляной кислоты. Потом выполняется забор исследовательского материала из кончика пальца в пипетку до отметки «0.04 мл». Впоследствии пипетку обтирают стерилизованной ваткой и размещают в мензурку с раствором HCl.

Медицинский сотрудник несколько раз встряхнет содержимое пробирки и поставит отстаиваться. Полное химическое превращение железосодержащего пептидного соединения в растворе соляной кислоты происходит не менее чем за 10-15 минут.

По истечении пяти минут оценивается цвет жидкости в гемометре со стандартными цветами. Как правило, он более темный, нежели в стандартных пробирках. Используя обычную пипетку к раствору постепенно добавляют чистую воду, попеременно перемешивая содержимое и сравнивая со стандартным цветом. На окончательном этапе цвет материала должен сравняться с нормативом. После всего вышеперечисленного замеряют уровень жидкости и проводят соответствующие подсчеты.

В промышленном масштабе выпускаются гемометры, которые содержат исключительно грамм-процентную градуированную шкалу. Нормой гемоглобина у мужчин и женщин принято считать значения 15 г%, или 168 г/дл. Но даже при соблюдении определенных правил наблюдаются небольшие погрешности в измерениях. В некоторых случаях разные результаты могут в значительной мере исказить данные о болезни.

Цианметгемоглобиновый метод определения содержания гемоглобина в крови

Стандартизированным и наиболее точным методом определения гемоглобина принято считать гемоглобинцианидный анализ. Такая методика базируется на свойстве железосодержащего пептидного соединения превращаться в цианметгемоглобин при добавлении к биологическому материалу определенного вещества.

Содержание цианметгемоглобина замеряют фотометрически. При анализе крови в роли реактива применяется раствор Драбкина. Железосодержащий белок под влиянием синеродисто-железистого калия превращается в метгемоглобин, который потом преобразуется в присутствии цианина калия в гемиглобинцианид.

Читайте также:  За что отвечает гиппокамп

Типичное соотношение разведения биологического материала с реагентом — 2 : 500 (0,04 миллилитров капель крови и 10 мл реактива). По истечении 30 минут, которые нужны для полного преобразования железосодержащего пептида в гемиглобинцианид, измеряют «гашение» при длине волны в 550 нанометров и плюс толщине слоя в 2 см против воды на спектрофотометре СФ или на ФЭК и ему похожей технике. С помощью СФ также измеряют уровень свободного железосодержащего пептида в плазме.

На данный момент разработаны гемиглобинцианидные цветовые стандарты в ампулах, которые точно соответствуют определенному уровню железосодержащего белка. Растворы, полученные в результате определенных реакций, исследуют с помощью колориметрии. После всего рисуют рабочие таблицы и узнают, какое количество железосодержащего пептидного соединения содержится в кровотоке.

Есть устройства, специально созданные для определения количества гемоглобина. Зачастую используются именно циангемоглобиновые методы определения гемоглобина. Как правило, гемоглобинометрические приборы могут работать самостоятельно. Широкое применение такие тест-устройства для определения гемоглобина в крови получили в домашних условиях. Однако в ряде ситуаций больные не учитывают влияние внешних факторов в доме (стресса, еды).

Другой набор методов диагностики уровня гемоглобина в крови

Значительную известность и распространение среди различных лабораторий получила методика гемихром (или гемихромный метод). Принцип данного метода основан на преобразовании всех форм железосодержащего пептида в гемихром, который имеет красноватый цвет. Преимущество гемихромного метода заключается в том, что он не является токсичным.

Иногда назначают прохождение биохимического исследования на гликированный гемоглобин. Стоит отметить, что важное значение гликозилированный гемоглобин и глюкометр имеют при диагностике сахарного диабета.

При определенных состояниях в моче может содержаться гемоглобин, поэтому нередко данная биологическая жидкость и ее анализы являются важными частями диагностики различных заболеваний. Такое случается при переливании несовместимой крови от донора, в особенности у ребенка.

Гаптоглобин

Гаптоглобин – белок острой фазы, способный связывать гемоглобин и выполняющий ряд регуляторных функций.

Haptoglobin, Hp, HPT, Hemoglobin-binding Protein.

Г/л (грамм на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Не принимать пищу в течение 2-3 часов перед исследованием, можно пить чистую негазированную воду.
  • Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение за 30 минут до исследования.
  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Гаптоглобин – это белок плазмы крови, относящийся к фракции альфа-2-глобулинов. В организме человека он представлен тремя типами: Нр 1-1, Нр 2-1, Нр 2-2. Нр 1-1 является мономером, Нр 2-1, Нр 2-2 – полимеры. Гаптоглобин был открыт в 1938 году, его название образовано от слова hapto – «связывать». Он синтезируется в печени и постоянно присутствует в плазме крови.

Патологические состояния, меняющие уровень гаптоглобина в крови, – это реакция острой фазы, повреждения печени, почек, аутоиммунные заболевания, гемолиз.

Функция гаптоглобина состоит в том, чтобы связывать гемоглобин и участвовать в реакции острой фазы. Гемоглобин содержится в эритроцитах, доставляет кислород к тканям и участвует в транспорте углекислого газа. Время жизни эритроцита – 120 дней. Большинство эритроцитов разрушается в селезенке и печени, однако некоторая часть – непосредственно в сосуде с выходом гемоглобина в кровоток (внутрисосудистый гемолиз). В норме доля внутрисосудистого гемолиза невелика. Небольшое количество гемоглобина связывается с гаптоглобином, затем этот комплекс поглощается клетками ретикулоэндотелиальной системы, например, селезенки. Железо из гемоглобина возвращается в образующиеся эритроциты, т. е. гаптоглобин участвует в обмене железа в организме. Если связывания свободного гемоглобина не происходит, то он попадает в почки и может привести к их повреждению.

Усиленный распад эритроцитов в кровяном русле приводит к увеличению поступления гемоглобина в кровь и, соответственно, к снижению уровня гаптоглобина. Выработка гаптоглобина при гемолизе не усиливается. Таким образом, снижение уровня гаптоглобина является важным признаком гемолиза, причем именно внутрисосудистого – гемолиз вне кровяного русла понижением гаптоглобина не сопровождается.

Распад эритроцитов происходит по разным причинам. Наследственные дефекты компонентов эритроцитов (гемоглобина, мембран, ферментов) делают эритроциты менее устойчивыми к различным гемолизирующим факторам. Эритроциты могут поражаться при инфекционных заболеваниях, например при инфицировании плазмодием малярии, гемолитическим стрептококком, при газовой гангрене. Многие вещества природного и искусственного происхождения являются гемолитическими ядами: красители, свинец, лекарства, яды змей, некоторые грибы. Гемолиз может возникнуть при переливании несовместимой группы крови, при конфликте по резус-фактору между матерью и плодом. Усиленный распад эритроцитов происходит у людей с искусственными клапанами сердца, у получающих гемодиализ. Во всех этих случаях возникает гемолитическая анемия, которая сопровождается бледностью кожных покровов и слизистых, слабостью, потемнением мочи, пожелтением слизистых и кожи. Возможны осложнения, касающиеся почек, из-за повреждения их свободным гемоглобином.

Читайте также:  Как убрать бизоний, соляной горб на шее причины появления, методы лечения и профилактики

Гаптоглобин относится к белкам острой фазы – вырабатывается в ответ на инфекцию, повреждение, опухолевый процесс. Синтез гаптоглобина возрастает под действием гормона роста, инсулина, эндотоксинов бактерий, простагландинов и цитокинов. При воспалении он выполняет функции антиоксиданта, уменьшая повреждения клеток, препятствует росту некоторых бактерий, например Escherichia Coli – кишечной палочки, подавляет воспаление за счет угнетения синтеза простагландинов. Кроме того, он стимулирует рост сосудов и участвует в регуляции иммунной системы. Таким образом, при воспалении, опухолевом росте, повреждениях химическими факторами уровень гаптоглобина в крови повышается на 4-6-й день после начала действия повреждающего фактора и прекращается через 14 дней после его исчезновения.

При повреждениях печени нарушается ее способность к выработке белков, что приводит к уменьшению количества гаптоглобина (так как он синтезируется в печени). При повреждениях почек с мочой теряются белки, которые в норме остаются в кровотоке, например Нр 1-1, обладающий наименьшей молекулярной массой среди видов гаптоглобина. В этих случаях содержание гаптоглобина в крови будет снижаться.

При аутоиммунных заболеваниях повышается активность фермента, участвующего в синтезе гаптоглобина, что увеличивает его концентрацию в крови.

Наиболее часто анализ на гаптоглобин применяют для диагностики гемолитических анемий и оценки их тяжести.

Для чего используется исследование?

  • Для диагностики внутрисосудистого гемолиза и степени его тяжести.
  • Для выявления реакции острой фазы (инфекции, воспаления, опухоли, ожога, обморожения, аутоиммунных заболеваний).
  • Для оценки функции печени.

Когда назначается исследование?

  • При симптомах гемолитической анемии (слабость, потемнение мочи, бледность, пожелтение кожных покровов).
  • При снижении гемоглобина, эритроцитов, появлении незрелых форм эритроцитов.
  • Когда есть вероятность развития гемолиза (из-за переливания крови, искусственных клапанов сердца, гемодиализа, действия веществ, разрушающих эритроциты, – свинца, красителей, сульфаниламидов, ядов змей).
  • При заболеваниях печени.

Что означают результаты?

Референсные значения: 0,3 — 2 г/л.

Причины повышения уровня гаптоглобина:

  • инфекции, травмы, некрозы, ожоги, операции, сепсис, злокачественные опухоли,
  • системные болезни с преимущественным поражением соединительной ткани (ревматизм, системная красная волчанка, ревматоидный артрит),
  • обструкция желчевыводящих путей,
  • сахарный диабет,
  • голодание,
  • применение некоторых лекарств (андрогенов, кортикостероидов).

Причины понижения уровня гаптоглобина:

  • гемолитическая анемия (наследственные дефекты мембран, ферментов эритроцитов и гемоглобина, переливание несовместимой группы крови, действие некоторых ядов, лекарств, химических веществ, гемодиализ, искусственные клапаны сердца),
  • генетический дефицит гаптоглобина,
  • применение эстрогенов,
  • беременность,
  • патология печени,
  • применение некоторых лекарств (эстрогенсодержащие препараты, хлорпромазин, индометацин),
  • нефротический синдром.

Что может влиять на результат?

  • При сочетании причин, приводящих к уменьшению количества гаптоглобина в крови, и причин, приводящих к его повышению, конечный результат сложно прогнозировать. Например, при инфаркте миокарда уровень гаптоглобина повышается (реакция на некроз сердечной мышцы), а затем из-за гемолиза снижается. Возможно, потребуются дополнительные исследования. Необходимо сообщать врачу информацию о принимаемых лекарствах, а также об имеющихся хронических заболеваниях.
  • Уровень гаптоглобина ниже у новорождённых и у женщин на поздних сроках беременности.



Кто назначает исследование?

Гематолог, инфекционист, терапевт, ревматолог, неонатолог, педиатр, онколог.

Литература

  • А.Ш. Бышевский, О.А. Терсенов. Биохимия для врача. Екатеринбург, 1994.
  • Haptoglobin Phenotypes in Health and Disorders S. M. Hossein Sadrzadeh, PhD, and Jafar Bozorgmehr, MD, Am J Clin Pathol 2004;121(Suppl 1):S97-S104
  • А. Ш. Зайчик, Л. П. Чурилов. Основы патохимии. СПб: 2001.
  • Clinical usefulness of haptoglobin levels to evaluate hemolysis in recently transfused patients. Gupta S, Ahern K, Nakhl F, Forte F. Adv Hematol. 2011.
  • Proteomic Analysis of Haptoglobin and Amyloid A Protein Levels in Patients with Vivax Malaria. Young Yil Bahk, Byoung-Kuk Na, Shin-Hyeong Cho, Jung-Yeon Kim, Kook-Jin Lim, and Tong-Soo Kim, Korean J Parasitol. 2010 September; 48(3): 203–211.

Что такое свободный гемоглобин в крови: виды,причины отклонений, лечение

При диагностике заболеваний врачи анализируют уровень свободного гемоглобина. Это общий показатель железосодержащего белка, который входит в состав кровяных клеток-эритроцитов. Он позволяет определить, насколько полноценно органы получают кислород и питательные вещества. Поэтому при появлении отклонений от нормы необходимо искать причину, проводить профилактическое лечение.

Функциональное предназначение гемоглобина

Свободным или плазменным гемоглобином называется основной белок в крови человека. Он входит в состав эритроцитов и выполняет главную роль в переносе кислорода к тканям. Дополнительно он аккумулирует молекулы углекислого газа, очищая плазму от накопившихся продуктов распада, стимулируя процесс регенерации клеток внутренних органов и систем.

В анализах свободный гемоглобин обозначается формулой Hb. При его недостатке организм человека испытывает кислородное голодание. Это проявляется в обострении хронических заболеваний, ухудшении самочувствия, нарушении работы головного мозга и нервной системы. Даже при отклонении в 15-25 единиц человек ощущает слабость, сонливость, жалуется на понижение концентрации внимания и памяти.

Читайте также:  Ремонт зубных протезов - где починить протез и стоимость ремонта Стоматология Гарант

Виды свободного гемоглобина

Основная масса свободного гемоглобина концентрируется в печени человека, остальное количество находится в плазме. Выделяется два вида такого белка:

  1. Фетальный. Диагностируется только в крови новорожденных малышей. К 10–12 месяцам его структура меняется на обычную, снижается концентрация с 80% до 1%.
  2. Гликированный. Белок формируется при связке с молекулами глюкозы. По его количеству в анализе врачи могут с высокой точностью выявить сахарный диабет на ранней стадии.

На уровень гемоглобина влияет не только возраст пациента: в течение суток он меняется на 5–6%, реагирует на недосыпание, жирную или сладкую пищу, стрессовое состояние человека. Но показатель не используется при комплексной диагностике хронических болезней.

Уровень свободного гемоглобина показывает, насколько слажено и правильно работают органы и системы пациента. Он помогает выявить скрытые воспаления и нарушения внутрисосудистого гемолиза, патологии сердечного клапана, атеросклероз.

Нормы свободного гемоглобина для детей

В первые месяцы жизни уровень свободного гемоглобина в крови грудничка превышает 80% от общего показателя. Это связано с быстрым метаболизмом, усиленной работой почек и системы кроветворения, которая перестает зависеть от материнской. Нормальным считается показатель:

  • первая неделя до 230 г/л;
  • до 6 месяцев понижение до 140 г/л;
  • в год после рождения 145–160 г/л.

Кроме возрастных норм, во внимание следует принимать особенности питания, введение или отсутствие прикорма. При анемии у малышей замедляется рост и развитие, плохо набирается вес, ребенок становится более раздражительным и плаксивым. В период полового созревания на уровень начинает влиять и пол, гормональные особенности.

Уровень свободного гемоглобина у взрослых

У людей старше 18 лет показатель не зависит от возраста, остается относительно стабильным при отсутствии проблем со здоровьем. Но при любых диетах, нарушениях режима дня он не должен превышать 2–4% от общего гемоглобина. Если белок проникает в плазму, у человека уменьшается количество эритроцитов, меньше кровяных телец участвует в процессе кислородного обмена.

Основная сложность при диагностике уровня свободного гемоглобина – для его определения требуется специальный комплексный анализ. Методы Бинга и спектрофотометрии предполагают выделение белков из плазмы, исследование сывороточного альбумина и холестерина. Сравнение таких показателей в динамике используется при подозрении на инсульт, инфаркт миокарда.

Нормальные показатели для женщин

Для женщины среднего возраста и комплекции нормальным считается показатель 120–150 г/л. При ежемесячной менструации он падает до 110 г/л, но быстро возвращается в норму, не требует приема специальных препаратов или витаминов. Отклонения встречаются в следующих ситуациях:

  • курение;
  • гормональный сбой на фоне патологий репродуктивной системы;
  • менопауза;
  • строгие диеты;
  • физическое переутомление.

При беременности уровень свободного гемоглобина падает: организм женщины старается «задействовать» все белки в переносе кислорода. Врачи строго контролируют этот показатель, чтобы не допустить гипоксии плода, патологий развития нервной системы. Но и превышение нормы в 140 г/л несет опасность тромбоза, варикозного расширения вен, тромбоэмболии легких во время родоразрешения.

Читайте также

Показатель Hb в крови для мужчин

Для среднестатистического мужчины нормальный уровень гемоглобина определяется в диапазоне 140–170 г/л. Показатель завышен по сравнению с женским из-за воздействия тестостерона – основного мужского гормона. По этой же причине происходит естественное снижение после 55 лет. У ряда пациентов наблюдается понижение нормы на фоне:

  • чрезмерного физического труда;
  • злоупотребления сигаретами или алкоголем;
  • болезни щитовидной железы.

Свободный железосодержащий белок повышен у профессиональных спортсменов, поэтому врачам сложнее определить у них анемию или нарушения функциональности кровеносных сосудов.

У мужчин, проживающих в высокогорных районах, от природы наблюдается низкий уровень свободного гемоглобина. Так организм адаптируется к повышенному давлению, исключая кислородное голодание мозга.

Энзимодефицитные анемии

Опасной для здоровья ситуацией может стать развитие энзимодефицитной анемии. Оно связано с превышением нормы свободного гемоглобина в плазме. Почки человека не успевают выводить его с мочой, происходит накопление с продуктами распада в печени. В течение нескольких дней нарушается работа селезенки, снижается выработка кровяных телец.

Читайте также

При энзимодефицитной анемии у больного резко падает гемоглобин, возникают судороги, головокружение и снижение артериального давления. Он жалуется на сонливость и слабость, отказывается от еды. При пальпации врач замечает увеличение печени в правом подреберье. При отсутствии лечения у человека заметно ухудшается состав крови, обостряются хронические заболевания.

Уровень свободного гемоглобина – важный показатель, который помогает врачам своевременно обнаружить опасное для жизни пациента осложнение. Любые отклонения от принятой нормы, выявленные в анализах, должны стать поводом для полного обследования. Зачастую его превышение помогает специалисту понять причину ухудшения самочувствия, бессонницы или тахикардии.

Ссылка на основную публикацию
Стоматологическая клиника Дарьял на улице Пришвина — отзывы, адрес и телефон, режим работы — Компьют
Стоматология Дарьял Хотела посмотреть внимательно на их сайт, а туда нужен логин и пароль, опции зарегистрироваться нет, видимо вход только...
Стентирование сосудов и коронарных артерий; Кардиология
Как себя вести после операции на сердце? Как вести себя после операции, чтобы избежать рецидива? С этим вопросом мы обратились...
Степени артроза тазобедренного сустава 1, 2, 3 и особенности каждой стадии
Артроз тазобедренного сустава: описание, симптомы и лечение Артроз правого тазобедренного сустава, как и левого, принято называть коксартрозом. Это заболевание подразумевает...
Стоматологический инструмент для лечения зубов — центр стоматологии «Тихонова» в Туле
Презентация на тему Стоматологические инструменты Презентация на тему Стоматологические инструменты, предмет презентации: Медицина. Этот материал содержит 12 слайдов. Красочные слайды...
Adblock detector