Медицина / Диагностика / Диагностика (статья)

Анализ крови: ГЕМОГЛОБИН

ГемоглобинОбщий анализ крови является самым распространенным исследованием в повседневной клинической практике. Этот анализ включает исследование уровня гемоглобина, количества эритроцитов, лейкоцитов, определение СОЭ (скорость оседание эритроцитов) и др. Современные методы диагностики позволяют определять не только общий уровень гемоглобина, но и определять качественный состав, что играет важную диагностическую роль (также см статью «Анализ крови: Эритроциты, Гемоглобин, Индексы Эритроцитов»).

Гемоглобин относится к хромопротеинам и является основным дыхательным белком крови, который состоит из двух частей: глобин (белковая часть) и гем (небелковая часть). Гемоглобин – белок четвертичной структуры, состоящий из четырех субъединиц, каждая из которых имеет полипептидную цепь, связанную с гемом. Полипептидные цепи попарно одинаковые. Нормальные типы гемоглобина представляют собой гетеротетрагенные молекулы. Например, в структуру HbA (гемоглобин А, взрослый тип гемоглобина) входят 2α- и 2β-полипептидные цепи, в HbF (гемоглобин B, фетальный гемоглобин, который преобладает в крови новорожденных), включает 2α- и 2γ-полипептидные цепи. Кровь взрослого человека в норме содержит 95-98% HbA, на долю HbF приходится 1-1,5%, а на гемоглобин А₂ (α₂δ₂) – 2-2,5% (см таблицу 1). В таблице 1 приведены данные количественных изменений уровня взрослого и фетального гемоглобина.

Высокий уровень фетального гемоглобина может быть обусловлен следующими состояниями:

• Анемии новорожденных, обусловленные попаданием крови плода в кровь матери (так называемая фето-материнская гемотрансфузия – высокое содержание фетального гемоглобина у матери; фето-фетальная гемотрансфузия при многоплодной беременности – высокий уровень фетального гемоглобина у одного из плодов [по сравнению с другим])
• Злокачественные гематологические патологии (например, лейкемия)
• Патологии, которые сопровождаются гипоксемией и гипоксией тканей (пневмонии, анемии и др)
• Серповидноклеточная анемия
• Синдром Патау (трисомия 13, трисомия D)
• Наследственное персистирование фетального гемоглобина
• Другие наследственные патологии (например, гетеро- и гомозиготные β-талассемии)

Также рекомендуем ознакомиться со статьями: «Анемия у детей» и «Гемолитическая анемия: Классификация и Формы».

Гемоглобин в эритроцитах находится в виде нескольких производных. Когда к гемоглобину (к гема) присоединяется кислород, образуется HbO₂ (оксигемоглобин). После того, как кислород доставляется в ткани, оксигемоглобин преобразуется в дезоксигемоглобин – восстановленную форму гемоглобина (HHb). Удаление из тканей CO₂ (углекислого газа; диоксида углерода) происходит посредством связывания CO₂ со свободными аминными группами, в результате этой реакции образуется карбгемоглобин (карбаминогемоглобин; HbCO₂). Устойчивое соединение карбоксигемоглобин (HbCO) образуется в результате связи CO (оксид углерода) с железом гема. Нужно отметить, что оксид углерода представляет собой продукт обмена и образуется эндогенно в результате распада гема (как правило, при старении эритроцитов). Показатель уровня HbCO (карбоксигемоглобина) в клинической диагностике используют, как правило, с целью определения степени гемолиза эритроцитов.

В норме железо гема находится в 2-валентной форме. Процесс окисления преобразует железо в 3-валентную форму (Fe²⁺ ↔ Fe³⁺) – метгемоглобин (MetHb, HbM). В качестве окислителей железа могут выступать разные продукты обмена веществ – альдегиды, активная форма кислорода, ферменты и др. В норме суточный объем образования метгемоглобина составляет 2,5% от общего гемоглобина (в крови определяется примерно 1,5%).

Метгемоглобинредуктазная система преобразует метгемоглобин в восстановленную форму, что позволяет гемоглобину опять транспортировать кислород. Экзогенными метгемоглобинобразователями являются нитриты и нитраты, которые содержаться в большом количестве в воде, продуктах питания, многих лекарственных препаратах.

В таблице 2 приведены данные о содержании разных форм гемоглобина.

Высокий уровень карбоксигемоглобина может быть обусловлен следующими состояниями:

• Гемолитическая анемия (наиболее высокие уровни отмечаются в периоды обострения)
• Высокий уровень CO в атмосферном воздухе
• У курильщиков

Высокий уровень метгемоглобина в крови (более 10-15%) характеризуется синюшной окраской слизистых оболочек и кожи больного. Анализ уровня метгемоглобина в крови используют для дифференциальной диагностики пороков сердца, при которых отмечается метгемоглобинемия и цианоз.

Сульфметгемоглобин образуется вследствие реакции гемоглобина с разными сульфопроизводными. В норме сульфметгемоглобин в крови не определяется. Его наличие в крови свидетельствует о высоком уровне сульфопроизводных в воздухе, воде, пище. Таким образом, сульфметгемоглобин используют в качестве одного из маркеров экологической обстановки.

Гликозилированный (гликированный) гемоглобин (HbA1c) образуется в результате реакции комплексирования гемоглобина с разными углеводами, что имеет важное диагностическое значение. Примерно 95% от общего количества гликированных гемоглобинов приходится на долю гемоглобина A1c, который образуется в результате реакции гемоглобина со свободной глюкозой.

Высокий уровень HbA1c свидетельствует о сахарном диабете. Исследование HbA1c применяют в качестве скрининга населения, с целью контроля соблюдения диеты у больных с сахарным диабетом, при коррекции дозы инсулина, а также при контроле терапии.

В норме уровень HbA1c составляет 3-6% от общего уровня гемоглобина (колориметрический метод) или 0,55 ± 0,09 мг фруктозы на 1 мг гемоглобина. По данным изоэлектрического фокусирования на долю гликированных гемоглобинов приходится около 4,0-5,2% от общего уровня гемоглобина.

Гемоглобинопатия

Гемоглобинопатиями называют врожденные патологии, обусловленные нарушением синтеза белка. Гемоглобинопатии бывают качественные и количественные.

Качественные гемоглобинопатии (гемоглобинопатии Б, С, D, Е, носительство нестабильных гемогло-бинов и гемоглобинов с повышенным сродством к кислороду и др.) обусловлены заменой аминокислот. Например, замена глутаминовой кислоты в 6-м положении β-цепей на валин приводит к образованию аномального гемоглобина S (HbS), что приводит к развитию серповидно-клеточной анемии (см статью «Анализ крови: Эритроциты, Гемоглобин, Индексы Эритроцитов»). На сегодняшний день ученым известно более 600 аномальных гемоглобинов.

Количественные гемоглобинопатии (талассемии) возникают при изменении скорости образования полипептидных цепей (также см статью «Гемолитическая анемия: Классификация и Формы»). Ингибирование образования α-цепей – основная причина развития α-талассемии, которая характеризуется компенсаторным повышением образования β- и γ-цепей. Исследования крови обнаруживают Hb-H (β₄) и Hb-Bart's (γ₄) – гемоглобины-гомотетрамеры. β-талассемия обусловлена снижением скорости образования β-цепей; анализ крови демонстрирует высокий уровень HbА2 (α₂δ₂) и HbF (α₂γ₂). Чтобы поставить диагноз «талассемия», нужно провести анализ качественного состава гемоглобина с помощью электрофореза (при этом необходимо исследовать близких родственников – мать, отца, детей).

Количественный уровень общего гемоглобина

Уровень гемоглобина в крови у взрослых (от 18 до 44 лет) мужчин составляет 132-164 г/л, женщин – 115-145 г/л. Возрастные изменения уровня гемоглобина в крови указаны в таблице 3.

Высокий уровень общего гемоглобина может быть обусловлен следующими состояниями:

• Чрезмерная физическая нагрузка
• Стресс
• Дегидратация (при патологиях пищеварительной системы, ожогах, частой рвоте) [также см статью «Общий Осмотр: Оценка Гидратации Организма»]
• Полицитемия

Низкий уровень общего гемоглобина:

• Анемии (также см статью «Анемия. Общие положения. Классификация»)