Гемоглобин в каких есть тканях

Гемоглобин — это гемопротеин, с молекулярной массой около 60 тыс., окрашивающий эритроцит в красный цвет после связывания молекулы O2 с ионом железа (Fe++). У мужчин в 1 л крови содержится 157 (140—175) г гемоглобина, у женщин — 138 (123—153) г. Молекула гемоглобина состоит из четырех субъединиц гема, связанных с белковой частью молекулы — глобином, сформированной из полипептидных цепей.

Синтез гема протекает в митохондриях эритробластов. Синтез цепей глобина осуществляется на полирибосомах и контролируется генами 11-й и 16-й хромосом. Схема синтеза гемоглобина у человека представлена на рис. 7.2.

Гемоглобин, содержащий две а- и две В-цепи, называется А-тип (от adult — взрослый). 1 г гемоглобина А-типа связывает 1,34 мл O2. В первые три месяца жизни плода человека в крови содержатся эмбриональные гемоглобины типа Gower I (4 эпсилон цепи) и Gower II (2а и 25 цепи). Затем формируется гемоглобин F (от faetus — плод). Его глобин представлен двумя цепями а и двумя В. Гемоглобин F обладает на 20—30 % большим сродством к O2, чем гемоглобин А, что способствует лучшему снабжению плода кислородом. При рождении ребенка до 50—80 % гемоглобина у него представлены гемоглобином F и 15—40 % — типом А, а к 3 годам уровень гемоглобина F снижается до 2 %.

Соединение гемоглобина с молекулой 02 называется оксигемоглобином. Сродство гемоглобина к кислороду и диссоциация оксигемоглобина (отсоединения молекул кислорода от оксигемоглобина) зависят от напряжения кислорода (Р02), углекислого газа (РС02) в крови, рН крови, ее температуры и концентрации 2,3-ДФГ в эритроцитах. Так, сродство повышают увеличение Р02 или снижение РС02 в крови, нарушение образования 2,3-ДФГ в эритроцитах. Напротив, повышение концентрации 2,3-ДФГ, снижение Р02 крови, сдвиг рН в кислую сторону, повышение РС02 и температуры крови — уменьшают сродство гемоглобина к кислороду, тем самым облегчая ее отдачу тканям. 2,3-ДФГ связывается с р-цепями гемоглобина, облегчая отсоединение 02 от молекулы гемоглобина.

Увеличение концентрации 2,3-ДФГ наблюдается у людей, тренированных к длительной физической работе, адаптированных к длительному пребыванию в горах. Оксигемоглобин, отдавший кислород, называется восстановленным, или дезоксигемоглобином. В состоянии физиологического покоя у человека гемоглобин в артериальной крови на 97 % насыщен кислородом, в венозной — на 70 %. Чем выраженней потребление кислорода тканями, тем ниже насыщение венозной крови кислородом. Например, при интенсивной физической работе потребление кислорода мышечной тканью увеличивается в несколько десятков раз и насыщение кислородом оттекающей от мышц венозной крови снижается до 15 %. Содержание гемоглобина в отдельном эритроците составляет 27,5—33,2 пикограмма. Снижение этой величины свидетельствует о гипохромном (т. е. пониженном), увеличение — о гиперхромном (т. е. повышенном) содержании гемоглобина в эритроцитах. Этот показатель имеет диагностическое значение. Например, гиперхромия эритроцитов характерна для В|2-дефицитной анемии, гипохромия — для железодефицитной анемии.

Гемоглобин в каких есть тканях

Обычно из легких в ткани переносятся эритроцитами в химической связи с гемоглобином около 97% кислорода. Оставшиеся 3% кислорода транспортируются в физической растворенной форме плазмой крови. Таким образом, в нормальных условиях почти весь кислород переносится в ткани, будучи связанным с гемоглобином.

а) Обратимая связь кислорода с гемоглобином. Химический состав гемоглобина представлен в отдельных статьях на сайте, где говорилось, что молекула кислорода легко и обратимо связывается с гемом гемоглобина. При высоком P_O2, как это бывает в легочных капиллярах, кислород связывается с гемоглобином, а при низком P_O2, как в капиллярах тканей, кислород освобождается от связи с гемоглобином. Такой механизм обеспечивает почти весь транспорт кислорода из легких в ткани.

Кривая диссоциации оксигемоглобина

1. Кривая диссоциации оксигемоглобина. На рисунке выше приведена кривая диссоциации оксигемоглобина, демонстрирующая прогрессивный прирост процентной доли оксигемоглобина (процента насыщения гемоглобина кислородом) при увеличении P_O2 в крови. В крови, покидающей легкие и входящей в системные артерии, напряжение О₂ обычно составляет примерно 95 мм рт. ст., и на кривой диссоциации видно, что насыщение системной артериальной крови кислородом составляет 97%.

Читайте также: Что такое серома мягких тканей

В нормальной возвращающейся из периферических тканей венозной крови напряжение О₂ составляет около 40 мм рт. ст. и 75% — насыщение гемоглобина кислородом.

2. Максимальное количество кислорода, которое может находиться в связи с гемоглобином крови. В 100 мл крови здорового человека содержится около 15 г гемоглобина, и каждый грамм гемоглобина может связать максимально 1,34 мл кислорода (химически чистый гемоглобин может связать 1,39 мл кислорода, но примеси типа метгемоглобина снижают это количество). Итак, 15×1,34 = 20,1, значит, в среднем содержащееся в 100 мл количество гемоглобина при 100% насыщении может связать около 20 мл кислорода. Обычно это обозначают как 20 об% (объемных процентов).

Кривая диссоциации оксигемоглобина может строиться не от процентного насыщения гемоглобина кислородом, а от количества содержания объемных процентов кислорода.

3. Количество кислорода, высвобождаемого гемоглобином во время прохождения артериальной крови через ткани. В обычных условиях в системной артериальной крови, насыщенной кислородом на 97%, общее количество связанного с гемоглобином кислорода составляет около 19,4 мл на 100 мл крови (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок ниже). При прохождении через капилляры ткани этот объем снижается до 14,4 мл (P_O2 — 40 мм рт. ст., насыщение гемоглобина — 75%). Итак, в нормальных условиях каждые 100 мл крови доставляют от легких к тканям около 5 мл кислорода.

Влияние P_O2 крови на количество связанного гемоглобина на 100 мл крови

4. Транспорт кислорода при тяжелой физической нагрузке. При тяжелой физической работе мышечные клетки потребляют кислород с повышенной скоростью, что может привести к падению P_O2 в интерстициальной жидкости мышцы от нормального уровня 40 мм рт. ст. до 15 мм рт. ст.

При таком низком парциальном давлении в каждых 100 мл крови остается только 4,4 мл связанного с гемоглобином кислорода. В этом случае каждые 100 мл протекающей крови отдают тканям 19,4 — 4,4, или 15 мл кислорода, т.е. каждый объем крови отдает тканям в 3 раза больше кислорода, чем в покое. Вспомните, что у хорошо тренированных бегунов-марафонцев сердечный выброс может увеличиться в 6-7 раз, чем при покое.

Если умножить это увеличение сердечного выброса (6-7 раз) на увеличение высвобождения кислорода в тканях каждым объемом крови (3 раза), получается, что к тканям было доставлено в 20 раз больше кислорода, чем в покое. Далее в этой главе Вы узнаете о существовании других факторов, улучшающих доставку кислорода в ткани во время физической нагрузки, поэтому даже при очень напряженной физической работе наблюдается только очень небольшое снижение P_O2 в мышечной ткани.

Видео физиология газообмена в легких и транспорта газов кровью — профессор, д.м.н. П.Е. Умрюхин

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Гемоглобин

Гемоглобин. Общие сведения

Гемоглобин — это белок красных кровяных телец или эритроцитов, который содержит железо. Функция гемоглобина состоит в том, чтобы осуществлять обмен кислорода между тканями и органами. Гемоглобин — это белковая молекула, которая состоит из последовательности аминокислот — глобин, и гемовой части, которая содержит железо. В клинической диагностике определяется количество гемоглобина, которое содержится непосредственно в белке эритроцитов. Транспорт кислорода осуществляется к тканям и органам, а углекислый газ, наоборот от тканей и органов к легким, где он выделяется. Насыщение гемоглобина железом происходит на раннем этапе формирования красных кровяных телец. В капиллярах легочной ткани с одной молекулой гемоглобина может прореагировать четыре молекулы кислорода. В ходе этого взаимодействия образуется оксигемоглобин. Далее с потоком крови эритроциты, несущие комплекс “гемоглобин+кислород” доставляют его к тканям и органам. В процессе окислительной реакции гемоглобин отдает кислород и присоединяет небольшое количество углекислого газа. Гемоглобин важен в поддержании и стабилизации кислотно – щелочного баланса в организме. В норме рН крови равно интервалу 7,35-7,40.

Читайте также: Название ткани для глажки

Какой бывает гемоглобин?

HbA — молекула гемоглобина, представлена двумя α- и двумя β- цепями. Этой формой представлен основной гемоглобин взрослого человека.
HbF – фетальная форма гемоглобина. Формируется в первые три месяца жизни новорожденного. Также представлен двумя α- и две β- цепями, но содержит большее сродство к кислороду, для лучшего снабжения плода кислородом. До трех лет HbF составляет 50-80%, а после снижается до 2%.

Гемоглобин может быть представлен в виде:

• Оксигемоглобин – в состав молекулы входит двухвалентное железо. Может осуществлять перенос кислорода к тканям и органам.
• Метгемоглобин – соединение содержит трехвалентное железо, не осуществляет обратимую реакцию с кислородом.
• Карбоксигемоглобин – молекула обладает высокой степенью сродства с окисью углерода. Образует соединение с угарным газом. За счет этого взаимодействия происходит медленный распад комплекса.
• Миоглобин – молекула близкая по структуре с гемоглобином, локализована в мышечной ткани и сердце. Образует депо кислорода в них, при снижении кислородной емкости крови.

Показания к назначению исследования

• Определение уровня гемоглобина в крови назначают при общем обследовании, ежегодных профилактических осмотрах и диспансеризации.
• Для оценки эффективности назначенной терапии, и отслеживания реакций организма на лекарственные препараты.
• Гемоглобин — это один из базовых показателей при любом обследовании и диагностике патологических состояний организма.
• Особо важное значение имеет определение гемоглобина в период беременности.

При обнаружении следующих состояний рекомендуется обратиться к терапевту для назначения анализа крови на уровень гемоглобина:

• Хроническая усталость и апатия;
• Повышенная утомляемость и сонливость;
• Рассеянное внимание;
• Бледный оттенок кожи;
• Плохо заживающие раны, ссадины и синяки;
• Ощущение сухости во рту;
• Сильная жажда.

Определение уровня гемоглобина – это базовый клинический тест, позволяющий определить функциональное состояние организма и выявить серьезные патологии на ранних этапах заболевания.

Подготовка к исследованию

• Забор крови осуществляют в утренние часы натощак (не менее 4-5 часов после последнего приема пищи);
• Разрешается пить воду без газа;
• Исключить физическую активность и стресс за 30 минут до анализа;
• Запрещается употреблять алкоголь и жирную пищу за сутки до исследования;
• За 30 минут до взятия крови воздержаться от курения.

Интерпретация результата

Уровень гемоглобина у мужчин должен быть не ниже 130 г/л, поскольку андрогены стимулируют выработку эритроцитов. А для женщин не менее 120 г\л. С возрастом эти показатели могут стать ниже. Важно помнить, что нормальный уровень эритроцитов не означает что концентрация гемоглобина будет в норме.

Высокий уровень гемоглобина обычно сопровождается повышенным содержанием эритроцитов в крови.
Причины повышенного значения концентрации гемоглобина:

• Врожденный порок сердца, препятствующий нормальной циркуляции крови и доставки кислорода;
• Дегидратация, недостаток жидкости приводит к увеличенному количеству эритроцитов;
• Нарушения работы почек. В случае патологии почки начинают вырабатывать больше эритропоэтина — гормона, активирующего синтез эритроцитов;
• Заболевания легких. При недостаточном объеме легких и затрудненном дыхании организм включает компенсаторный механизм и производит больше красных кровяных телец, чтобы восстановить недостаток кислорода;
• Истинная полицитемия — это хроническое новообразование, продуцирующее избыточное количество эритроцитов в костном мозге;

Повышенный уровень гемоглобина также вызывает курение, в результате которого происходят нарушения чувствительности тканей к кислороду.

Низкий уровень гемоглобина

Низкий уровень гемоглобина встречается часто при недостаточном количестве эритроцитов. При уменьшении количества гемоглобина у человека развивается анемия. Основной причиной этого считается дефицит железа. Причинами такого состояния могут быть:

• Дефицитные состояния железа и витамина В12 или фолиевая анемия;
• Патологии костного мозга. Лейкемия, лимфома, апластическая анемия;
• Почечная недостаточность. В таком состоянии происходит дефицит гормона эритропоэтина, который стимулирует выработку эритроцитов;
• Миома матки. Это доброкачественные опухолевые образования матки, но они могут вызывать обильные кровотечения, что отражается на количестве эритроцитов;
• Патологии и состояния разрушающие эритроциты. К ним относятся серповидная анемия, талассемия, некоторые аутоиммунные заболевания.
• Циррозы печени;
• Хронические инфекции;
• Острое или хроническое кровотечение, но сразу после или в течение кровотечения показатель гемоглобина может быть повышен.

Читайте также: Механические свойства ткани кровеносных сосудов уравнение ламе

Ложноположительные результаты концентрации уровня гемоглобина могут наблюдаться у людей, поднимающихся на высоту. Эти состояния обусловлены адаптацией организма к повышенному содержанию кислорода в воздухе. Кроме того, применения некоторых лекарственных средств может вызывать повышение гемоглобина, таких как гентамицин и пентоксифиллин.Пониженный уровень гемоглобина может считаться нормальным у беременных женщин, особенно при многоплодной беременности. Во время беременности в организме женщины происходит задержка жидкости и наблюдается процесс гемодилюции (разведения крови). При этом уровень гемоглобина может снизиться до 115 г/л. Кроме того, из-за интенсивного развития плода происходит быстрое расходование железа и запаса фолиевой кислоты. Люди, употребляющие в пищу только продукты растительного происхождения, также могут столкнуться с пониженным уровнем гемоглобина, из-за нехватки поступающего в организм железа.

Если в организме наблюдается пониженный уровень гемоглобина, то это приводит к развитию анемии. Анемия встречается при ряде заболеваний и отклонений. Чем ниже концентрация гемоглобина в крови, тем сложнее протекает анемия. Для лечения необходимо определить степень заболевания и причины возникновения. В качестве терапии врачи назначают железосодержащие препараты. Лечение анемии заключается в восполнении дефицита недостающих факторов для роста и развития красных кровяных телец с помощью препаратов железа, витамина В6, В12, фолиевой кислоты, синтетических аналогов эритропоэтина.

Для устранения дефицитных состояний при анемии также назначается диета с высоким содержанием железа, витаминов, белков и микроэлементов. Только 10% от необходимого количества железа для восполнения потерь организмом поступает в организм с продуктами питания. В продуктах железо представлено двумя типами — гемовое и негемовое. Для более легкого усвоения подходит гемовое железо, источником служат продукты животного происхождения. Негемовое железо содержится в растительных продуктах. Для улучшения его биодоступности для организма его лучше употреблять совместно с витамином С и В12.

Продукты с высоким содержанием железа:

• Фрукты (яблоки, курага, гранат, персики, виноград);
• Овощи (морская капуста, шпинат, томаты, петрушка и укроп, топинамбур);
• Продукты животного происхождения (свиная и говяжья печень, почки, морепродукты, мидии, устрицы, мясо кролика);
• Крупы (чечевица, перловая крупа, киноа, гречка, полба);

При дефиците витамина В12 рекомендуется употреблять в рацион продукты питания, богатые этим витамином (телятина, листовые овощи, зелень, арахис, киноа).

Продукты богатые железом и необходимыми витаминами не могут стать полноценной заменой медикаментозной терапии, но помогут в качестве дополнительного фактора поддержания нормального уровня гемоглобина. Для улучшения доступности железа организму нужны дополнительные факторы. Фолиевая кислота и витамины группы B – это естественные стимуляторы синтеза гемоглобина и эритропоэза. Процесс созревания эритроцитов происходит под действием фолиевой кислоты. Это может привести к анемии и низкому уровню гемоглобина. Восполнить дефицит фолиевой кислоты можно с помощью употребления в пищу печени, говядины, свинины, баранины, яиц, трески, морепродуктов, молочных продуктов.

Для составления правильного рациона необходимо учитывать нормы железа для определенного возраста и знать реальный уровень гемоглобина. Особенно это необходимо учитывать для детей и женщин в период беременности.

Для профилактики дефицитных состояний необходимо, чтобы железо, поступающее с продуктами питания хорошо усваивалось. С целью повышения биодоступности железа для организма необходимо обогатить свой рацион аскорбиновой кислотой, которая препятствует окислению железа и поддерживает его в двухвалентной форме. Рекомендуется использовать в качестве заправки для салатов лимонный сок, увеличить употребление листовой зелени, яблок и цитрусовых. Витамин А также влияет на степень усвоения железа. Витамин А содержится в основном в продуктах животного происхождения — рыбе и морепродуктах, печени. Кальций негативно влияет на биодоступность железа. Но не стоит отказываться от молочных продуктов. Необходимо разделить их употребление от добавок железа, назначенных врачом. Для профилактики и лечение железодефицитных состояний рекомендуется применять железосодержащие добавки и препараты. Выбор необходимо производить индивидуально по назначению врача, в зависимости от степени тяжести заболевания и с учетом индивидуальных особенностей организма.

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом