что такое восстановленный гемоглобин
Гемоглобин в крови
Гемоглобин — пигментный белок, отвечающий за транспорт кислорода. Без гемоглобина невозможно клеточное дыхание, поэтому крайне важно, чтобы его уровень всегда находился в пределах нормы. Рассказываем, как правильно сдать анализ на гемоглобин в крови и как расшифровать его результаты
Что такое гемоглобин и каким он бывает
Гемоглобин – белок, содержащийся в красных кровяных тельцах (эритроцитах). Основная его функция – транспорт кислорода, который попадает в кровоток из легких при вдохе1. Существует несколько вариантов гемоглобина у здорового человека:
Существуют и патологические формы гемоглобина, при которых белок не в состоянии выполнять основную свою функцию. К таким формам относятся:
Важно! Допустимая норма карбоксигемоглобина составляет 0,5-1,5% в зависимости от условий жизни и загрязненности воздуха. У городских жителей уровень HbCO выше, чем у сельских. А у курильщиков он достигает 8-9%.
Анализ крови на гемоглобин
Чаще всего гемоглобин определяют в рамках клинического анализа крови. Проводится он в профилактических целях, при диспансерном наблюдении и с целью выявления ряда заболеваний.
Гемоглобин в общем анализе крови (Hgb, Hb) отражает количество белка в единице объема. Выражается в граммах на децилитр или литр (г/дл, г/л). Например, 14 г/дл, что соответствует 140 г/л.
Сдавать кровь нужно натощак в спокойной обстановке. Фото: repinanatoly / freepik.com
Показания к анализу
Каждый человек, который следит за своим здоровьем, должен 1 раз в год делать общий анализ крови. Регулярные обследования позволяют выявить заболевания на раннем этапе развития. Некоторым категориям людей сдавать кровь нужно чаще. Например, это касается беременных женщин, которым нужно постоянно следить за показателями крови во избежание гипоксии (кислородного голодания) плода и иных нарушений.
Общий анализ крови (в том числе и на гемоглобин) проводят в следующих случаях:
Для проведения общего анализа кровь, как правило, берут из пальца (реже – из вены). Медицинский работник делает небольшой, почти безболезненный прокол. Для определения гликозилированного гемоглобина кровь берут из вены. Затем кровь погружают в специальный анализатор, который подсчитывает форменные элементы (различные типы клеток). Подсчет клеток вручную под микроскопом считается более точным. Однако сегодня ручной подсчет почти не применяется, поскольку это достаточно трудоемкий процесс.
Подготовка к анализу
Для получения корректных результатов важно правильно подготовиться к сдаче крови. Для этого придерживайтесь следующих рекомендаций:
Если вы принимаете какие-либо препараты, то заранее проконсультируйтесь с врачом. В лаборатории или клинике, где будете сдавать кровь, обязательно предупредите лаборанта о недавнем приеме того или иного препарата.
Норма гемоглобина в крови по возрасту и полу
Нормальные показатели гемоглобина варьируют в зависимости от возраста и пола. Например, у мужчин норма выше, чем у женщин. Связано это с более развитой мышечной массой, которая требует надлежащего кислородного питания. С возрастом уровень гемоглобина также меняется. Объясняется это гормональными перестройками, замедлением обменных процессов и другими возрастными изменениями.
Гемоглобин у женщин
У женщин во время беременности и менструации гемоглобин падает. Для беременной женщины нормой считаются 112-165 г/л в первом, 108-144 г/л во втором и 110-140 г/л в третьем триместре беременности. Снижение белка в период вынашивания ребенка связано как с гормональными перестройками, так и с тем фактом, что часть гемоглобина уходит на потребности плода. До 110 г/л (и даже ниже) падает гемоглобин и во время месячных, особенно если они обильные.
Уровень гемоглобина у женщин колеблется в пределах 117-155 г/л. В пожилом возрасте верхний нормальный предел составляет 174 г/л. У мужчин старше 18 лет нормой считается 132-173 г/л; у пожилых мужчин – 126-174 г/л (Таблица 1).
| Возраст | Пол | Уровень Hb г/л |
| 18-45 лет | Женщины | 117-155 |
| Мужчины | 132-173 | |
| 45-65 лет | Женщины | 117-160 |
| Мужчины | 131-172 | |
| Старше 65 лет | Женщины | 120-161 |
| Мужчины | 126-174 |
Нормы гемоглобина у детей и взрослых отличаются. У новорожденных детей концентрация гемоглобина в крови максимальна. Спустя несколько недель она начинает падать. Стабильные показатели гемоглобина проявляются только после 6-месячного возраста. В таблице 2 приведены нормы гемоглобина у мальчиков и девочек.
Норма содержания гликозилированного гемоглобина
У мужчин, женщин и детей уровень гликозилированного гемоглобина не должен превышать 6,5%3. Для лиц 45-65 лет нормальный показатель увеличен до 7%. Люди, у которых уровень HbA1C в пределах 7-7,5%, находится в группе риска. Некоторым из них ставят диагноз преддиабет. Для лиц старше 65 лет нормальными считаются показатели до 8%.
Причины повышенного гемоглобина
Изменение уровня гемоглобина может быть спровоцировано как физиологическими, так и патологическими факторами. Физиологическое повышение (возникающее при определенных обстоятельствах у здорового человека) не требует лечения, поскольку состояние носит временный характер и нормализуется в ближайшее время.
Физиологическое повышение гемоглобина наблюдается в жаркую погоду и при недостаточном потреблении жидкости. При таких обстоятельствах кровь густеет и повышается концентрация эритроцитов (соответственно, гемоглобина). Обезвоживание – опасное состояние, но его быстро можно устранить, попив воды.
Проживание в условиях высокогорья – еще одна причина физиологического повышения гемоглобина. Связано это с тем, что в горах меньше кислорода, из-за чего в крови циркулирует больше красных кровяных телец. Это адаптационный механизм, позволяющий людям приспособиться к жизни в горах.
Высокий гемоглобин также наблюдается у курильщиков (из-за высокого содержания карбоксигемоглобина) и спортсменов.
К патологическим причинам повышенного гемоглобина относятся:
Повышенный гемоглобин может сопровождаться следующими симптомами:
Высокий гемоглобин и риск тромбообразования
При повышенном гемоглобине кровь становится вязкой и густой. Существует повышенный риск образования кровяных сгустков. Поэтому лица с повышенным гемоглобином должны обязательно обратиться к врачу. Для снижения рисков тромбообразования пациенту назначают антитромботические препараты, разжижающие кровь.
Причины пониженного гемоглобина
Чаще всего пониженный гемоглобин говорит о погрешностях в питании. Люди, увлекающиеся диетами, недополучают необходимые витамины и минералы (в частности железо), что и приводит к снижению концентрации пигмента. Нередко низкий гемоглобин отмечают у вегетарианцев. Мясо – основной источник железа, аминокислот и ряда витаминов. Исключение из рациона мяса чревато развитием железодефицитной анемии и другими патологическими состояниями.
Рисунок 2. Симптомы анемии. Изображение: IgdeevaAlena / Depositphotos
К другим причинам пониженного гемоглобина относятся:
При пониженном гемоглобине возможны следующие симптомы:
Как повысить или снизить гемоглобин в крови
Чаще всего поднять гемоглобин удается путем изменения рациона питания. Для этого нужно есть железосодержащие продукты. В больших количествах железо содержится в мясе (особенно говядине), птице и рыбе. Хорошо усвоиться железу помогают органические кислоты, которые присутствуют в овощах, поэтому мясо лучше есть с овощами. А вот фитины, содержащиеся в хлебе, чечевице и шпинате, мешают усвоению железа, а значит, могут снизить уровень гемоглобина.
Поднять гемоглобин помогут и железосодержащие препараты, которые назначают при анемии, беременности и других состояниях.
Соответственно, снизить уровень гемоглобина можно, сократив потребление железосодержащих продуктов. Если высокий гемоглобин вызван патологией, то в первую очередь необходимо устранить первопричину.
Заключение
Гемоглобин – один из важнейших показателей состояния здоровья. Для определения гемоглобина в общем анализе крови (Hgb, Hb) достаточно сдать кровь из пальца. Изменения уровня гемоглобина (повышение или понижение) бывают физиологическими и патологическими. Последние требуют соответствующего лечения. Физиологические же изменения устраняются в течение короткого времени.
Что такое восстановленный гемоглобин
Гемоглобин – белок, содержащийся в эритроцитах и осуществляющий обмен кислорода между легкими и тканями организма. Имеет в своем составе железо. Также он обуславливает цвет крови.
Синонимы английские
Hemoglobin, Haemoglobin, Haemoglobin concentration, Hb, Hgb.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Общая информация об исследовании
Измеряется количество гемоглобина, содержащегося в эритроцитах белка, который доставляет кислород к тканям и органам, а углекислый газ – от тканей и органов к легким, где он выдыхается.
Это происходит за счет того, что кислород способен связываться железом, атомы которого «встроены» в гемоглобин. «Подходя» к тканям, эритроциты освобождаются от кислорода и забирают «отработанный» диоксид углерода (углекислый газ).
Гемоглобин состоит из аминокислот, образующих белковый комплекс глобин, и гема, содержащего железа. Образование глобина и гема у некоторых людей может нарушаться, что грозит анемией.
Сниженный уровень гемоглобина, скорее всего, свидетельствует об анемии – состоянии, при котором организм не получает достаточно кислорода, что вызывает слабость и быструю утомляемость.
Гемоглобин повышается при увеличении количества эритроцитов и снижается, соответственно, если их становится меньше.
Снижение количества эритроцитов может происходить из-за уменьшения их образования в костном мозге, их потери в результате кровотечения или разрушения внутри организма.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Что означают результаты?
Возраст
Гемоглобин, г/л
Причины изменения уровня гемоглобина
Уровень гемоглобина выше у мужчин, так как андрогены стимулируют образование эритроцитов.
Причины повышения уровня гемоглобина:
Причины понижения уровня гемоглобина:
Что может влиять на результат?
Повышенный уровень гемоглобина наблюдается:
Уровень гемоглобина понижен:
Кто назначает исследование?
Врач общей практики, терапевт, гематолог, нефролог, хирург.
ТОП препаратов железа
Препараты железа назначаются для лечения железодефицитной анемии, которая диагностируется преимущественно у детей и женщин. Среди основных причин развития данного состояния следует выделить нерациональное питание и кровотечения. При дефиците железа в организме развивается анемия, которая характеризуется понижением гемоглобина.
Типичные признаки – бледность кожи, головокружения, быстрая утомляемость, раздражительность и вялость.
Железо, поступающее с пищей, усваивается не полностью. Недостаток жизненно необходимого микроэлемента приводит к снижению уровня ферритина и гемоглобина в крови, что чревато затруднением тканевого дыхания. Восполнять дефицит рекомендуется с помощью специальных медикаментов. Лучшие препараты железа представлены в ТОПе. Ниже описаны эффективные лекарства для взрослых, детей и беременных женщин.
Классификация антианемических средств
Причины развития железодефицитной анемии
Организм нуждается в Fe3+ для производства гемоглобина, белка, ответственного за транспортировку кислорода в ткани. Анемия возникает, когда уровень гемоглобина в эритроцитах снижается. Следовательно, когда в кровотоке недостаточно микроэлемента, органы и ткани не получают необходимый им кислород.
Тем, кто входит в группу риска и испытывает симптомы дефицита нужно обратиться к врачу. Специалист направит на анализ крови, и, возможно, предложит некоторые изменения в питании и при необходимости назначит лечение.
Рейтинг препаратов железа
Какой препарат железа при анемии выбрать подскажет ТОП-15. Мы собрали наиболее эффективные лекарственные средства, которые практически не вызывают побочных реакций. Рейтинг медикаментов основан на анализе характеристик всех медикаментов и отзывах покупателей.
ТОП лучших препаратов железа при низком гемоглобине
№1 – «Фенюльс» (капсулы)
Производитель: Ranbaxy [Ранбакси], Индия
№2 – «Феррум Лек» (жевательные таблетки)
Лучший препарат для поднятия железа, который относится к группе трехвалентных. Отличается стабильностью, не выделяя свободных ионов. По структуре активный компонент имеет схожесть с естественным соединением Fe3+, поэтому хорошо усваивается.
Ионы активно всасываются в области кишечника, что исключает вероятность интоксикации, вызванной передозировкой. «Феррум Лек» назначается младенцам и детям младшего возраста, а также могут быть использованы в период беременности.
Производитель: Lek d. d. [Лек д.д.], Словения
№3 – «Феррум Лек» (раствор)
Эффективное средство для лечения анемии, которое предназначено для лиц, страдающих нарушениями со стороны желудочно-кишечного тракта. Отличается стабильным макромолекулярным комплексом.
Производитель: Lek d. d. [Лек д.д.], Словения
№4 – «Сорбифер Дурулес» (таблетки)
Хорошее железо в таблетках, которое поэтапно высвобождается на протяжении длительного периода, постепенно насыщая организм. Используется в качестве профилактики в период беременности, при лактации и у людей, которые являются донорами крови.
Производитель: EGIS Pharmaceuticals [ЭГИС Фармасьютикалс], Венгрия
№5 – «Тотема» (раствор для приема внутрь)
Производитель: Innothera Chouzy [Иннотек Шузи], Франция
№6 – «Мальтофер» (капли)
Антианемическое средство имеет доказанную клиническую эффективность. Широко используется для новорожденных и недоношенных детей. Всасываемое вещество Fe3+ используется организмом для синтеза гемоглобина в области костного мозга или хранится в печени (где связывается с ферритином).
Производитель: Vifor [Вифор], Швейцария
№7 – «Мальтофер Фол» (жевательные таблетки)
Содержит такие действующие вещества, как гидроксид железа с полимальтозой и фолиевую кислоту. Подходит для взрослых и детей с 12 лет. Недостаток заключается в наличии вероятности передозировки.
При несоблюдении рекомендаций производителя или при индивидуальной предрасположенности организма возможно развитие побочных реакций в виде головной боли, кожного зуда, мышечных спазмов. Жевательные таблетки могут спровоцировать окрашивание кала в темный цвет, что не является отклонением.
Производитель: Vifor [Вифор], Швейцария
№8 – «Мальтофер» (таблетки жевательные)
Назначается для лечения латентного дефицита (без анемии). Таблетированная форма удобна для расчета дозировки. Исключает вероятность причинения вреда организму, вызванного передозировкой.
Производитель: Vifor [Вифор], Швейцария
№9 – «Мальтофер» (сироп)
Препарат железа при анемии, который лучше усваивается. Форма выпуска в виде сиропа удобна тем, что имеется возможность в более точном дозировании. Таблетки нужно дробить или раскалывать, чтоб добиться нужной дозы активного компонента. Сироп позволяет упростить процесс. Выпускается в виде сиропа быстрее усваивается.
Единственный недостаток – более высокая цена, чем другие формы выпуска.
Производитель: Vifor [Вифор], Швейцария
№10 – «Ферлатум» (раствор)
Производитель: Italfarmaco [Италфармако], Испания
Производитель: Italfarmaco [Италфармако], Италия
№12 – «Ферретаб» (капсулы)
Производитель: Lannacher Heilmittel [Ланнахер Хайльмиттель], Австрия
№13 – «Фероглобин В12» (капсулы)
Занимает не последние места в рейтинг препаратов железа. Способствует формированию эритроцитов и синтезу аминокислот. Медь и аскорбиновая кислота повышают эффективность всасывания основного действующего вещества. Марганец регулирует углеводные обменные процессы в организме.
Капсулы «Фероглобин В12» нормализуют биосинтез гемоглобина и активируют окислительно-восстановительные процессы, устраняя симптомы, которые сопутствуют анемии (вялость и слабость, недостаточную умственную и физическую активность).
Производитель: Vitabiotics [Витабиотикс Лтд.], Великобритания
№14 – «Актиферрин» (капли для приема внутрь)
Антианемическое средство содержит Fe3+ и D,L-серин. Способствует быстрому восстановлению нормального баланса. Уникальная фармакологическая разработка обеспечивает лучшую переносимость действующих веществ, позволяя снизить нужную дозу.
Производитель: Merckle [Меркле], Германия
Высокие дозировки могут стать причиной развития жизнеугрожающих состояний. Именно поэтому дозировку должен рассчитывать специалист. Неконтролируемый прием недопустим. Применение при беременности и лактации возможно только в том случае, если потенциальная польза для матери превышает возможный вред для ребенка.
Лучшие таблетки для поднятия уровня железа самостоятельно подобрать сложно. Важно учитывать индивидуальные особенности организма, сопутствующие заболевания и лабораторные показатели. Окончательное решение должен принимать врач. Перед покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом.
Большинство покупателей отдает предпочтение таким фирмам производителям, как Lek d. d. (Словения), Vifor (Швейцария), Ranbaxy (Индия) и др. Вопрос, какие препараты железа лучше принимать, задавайте своему лечащему врачу. Рейтинг представлен исключительно в ознакомительных целях и не должен быть использован в качестве терапевтической рекомендации.
Что такое восстановленный гемоглобин
Гемоглобин (Hb) – это сложный железосодержащий белок, который находится в эритроцитах крови и частично в плазме. Hb обеспечивает насыщение тканей организма кислородом и своевременное удаление углекислого газа из активно метаболизирующих клеток [1]. Помимо этого, исходя из своих уникальных химических свойств, гемоглобин является основным компонентом буферной системы крови, который поддерживает кислотно-щелочной баланс в организме, предотвращая алкалоз или ацидоз. Производная Hb – метгемоглобин (MetHb) – обладает пероксидазными свойствами, т.е. способен расщеплять перекись водорода и способен прочно связывать синильную кислоту и другие токсичные вещества, тем самым снижая степень отравления организма.
Цель исследования – проанализировать современные литературные данные, касающиеся функциональных особенностей Hb, и рассмотреть ситуации, которые связаны с его альтернативными и дополнительными функциями.
Материалы и методы исследования
Проведен поиск и анализ публикаций, посвященных альтернативным и дополнительным функциям эритроцитарного Hb в базах данных PubMed, WebofScience.
Гемоглобин – это гетеротетрамерный белок, состоящий из двух субъединиц α и двух субъединиц β, каждая из которых содержит один гем, способный обратимо связывать кислород [1]. Гем является небелковым компонентом Hb, который состоит из четырех пиррольных колец и двухвалентного железа. Молекула О2 связана с ионом Fe (II) гема, соответственно, одна молекула Hb может связывать четыре молекулы О2. Структура гема представлена на рис. 1 [2].
Рис. 1. Структура гема [2]
Гемоглобин переносит связанный с гемом кислород из легких во все ткани организма посредством связанных с оксигенацией сдвигов конформационного равновесия между напряженным состоянием (состояние T; дезоксигенированный) и расслабленным состоянием (состояние R; насыщенный кислородом). R-форма Hb обладает более высоким сродством к кислороду, чем Т-форма. Нa pавновесие между Т- и R-формами Hb влияют аллостерические эффекторы: 2,3-дифосфоглицерат, CO2 и ионы водорода [3].
В эритрoцитaх челoвекa oбнаруженo несколько фoрм Hb. Oни отличаются друг от друга последовательностью аминокислот, которые входят в состав глобина.
Выделяют физиологический (нормальный) и патологический Hb.
HbA – это «зрелый» гемоглобин, который имеется у каждого человека. При рождении его содержание составляет 80 %, а затем повышается до 95–98 %.
HBF – фетальный гемоглобин. Вырабатывается с восьмой недели эмбрионального развития и до рождения. В отличие от HbA, HBF обладает большим сродством к кислороду.
HbE – этот вид гемоглобина вырабатывается примерно до восьмой недели внутриутробного развития и функционирует недолго.
В настоящее время известно более 250 видов патологического Hb. Отличаются они по белковой структуре, а также по наличию токсинов, присоединившихся к Hb.
MetHb – метгемоглобин – содержит трехвалентный ион железа. Он формируется при действии на Hb оксидов азота и хлоратов. MetHb не способен связывать кислород, из-за этого возникает гипоксия тканей.
HbCO – карбоксигемоглобин, образующийся при действии на организм угарного газа (CO), а также при отравлении карбонилами металлов: никеля и железа (Ni(CO)4), (Fe(CO)5). HbCO постоянно находится в крови в небольшом количестве, но его концентрация может колебаться от условий и образа жизни.
HbS – гемоглобин серповидно-клеточной анемии. Серповидно-клеточная анемия – это наследственное заболевание системы крови, для которого характерно нарушение образования нормальных цепей гемоглобина. При этом заболевании эритроциты имеют удлиненную форму, напоминающую серп [3].
Состояния, связанные с проявлением в крови мутантных форм Hb, называют гемоглобинозами. Классификация гемоглобинозов представлена на рис. 2 [4].
Рис. 2. Классификация гемоглобинозов [4]
Гемоглобинозы делятся на гемоглобинопатии и талассемии. Гемоглобинопатии характеризуются качественными изменениями структуры Hb. Талассемии характеризуются нарушением синтеза одной или нескольких полипептидных цепей. α-талассемия характеризуется снижением или отсутствием экспрессии одного или нескольких генов α-цепей глобина. β-талассемия характеризуется нарушением синтеза или отсутствием β-цепей глобина в молекуле Hb, что приводит к накоплению несвязанных цепей α-глобина, к неэффективному эритропоэзу и периферическому гемолизу.
Реакции гемоглобина с оксидом азота и его производными. Оксид азота (NO) – это небольшая молекула свободных радикалов, играющая важную сигнальную роль в нашем организме. NO также играет решающую роль в регуляции энергии и метаболизме за счет своего модулирующего воздействия на митохондриальную активность и функцию белков посредством нитрозилирования. Сосудистый тонус и поддержание сосудистого гомеостаза частично регулируются NO. Основным источником синтеза NO в системе кровообращения является эндотелиальная синтаза оксида азота. Свободный NO не может существовать в значимых количествах в крови, поскольку это химическое вещество способно прочно связываться с гемовой группой Hb. Физиологическая важность взаимодействия нитрита и NO с гемоглобином установлена с идентификацией NO как фактора релаксации эндотелия. Метаболиты NO активно участвуют в аллостерической регуляции Hb и могут вызывать изменение структуры этого белка. Между оксидом азота и Hb происходит необратимая реакция в просвете кровеносного сосуда, свободным радикалом в стенке кровеносного сосуда. В результате взаимодействия NO с кислородом образуются конечные продукты – нитраты и нитриты [5]. Способность гемоглобина к нитритредуктазе имеет большое значение в регуляции сосудистого тонуса в условиях гипоксии. Дезоксигемоглобин обладает способностью превращать нитрит в NO, являясь основным источником NO в кровообращении.
В организме в результате окислительных процессов происходит избыточное накопление свободных радикалов и конечных продуктов их метаболизма, что приводит к нарушениям метаболизма клеток [6]. Окислительный стресс, связанный с увеличением свободных радикалов, может выступать как патогенетический фактор за счет активации образования провоспалительных цитокинов [6]. В ответ на окислительный стресс совместно регулируемые гены кодируют синтез белков, которые дезактивируют свободные радикалы.
Гемоглобиновая буферная система. Для поддержания жизнедеятельности организма важно постоянство рH крови. В этом участвуют буферные системы. Самой мощной буферной системой является гемоглобиновая. Кислую часть буфера составляет оксигенированный гемоглобин H-HbO2. Он почти в 80 раз легче отдает ионы водорода, чем восстановленный Н-Нb.
Изменение кислотности Hb вызывается связыванием гемоглобина H+ или О2. Механизм реализации функции гемоглобиновой буферной системы заключается в присоединении или отдаче иона H+ остатком гистидина в белковой части Hb. Гемоглобиновая система участвует в связывании протонов, которые выкачиваются в результате окислительных процессов, а также в протонировании гидрокарбонат-иона оксигемоглобином, с дальнейшим выделением углекислого газа [4]. Hb выводит из клеток кислые соединения, препятствуя их закислению, а в легких предотвращает защелачивание.
Связывание гемоглобина с мембраной. Обратимое связывание белков с компонентами мембраны и цитоскелета является одним из механизмов управления клеточным метаболизмом. Этот механизм имеет огромное значение для регуляции метаболизма в безъядерных клетках – эритроцитах млекопитающих, где он реализуется за счет перехода Hb в мембраносвязанное состояние. Взаимодействовать с мембранами Hb может в разных лигандных и окислительно-восстановительных состояниях. Через взаимодействие с основным интегральным белком мембраны эритроцита – белком полосы 3 дезоксигенированный Hb в зависимости от кислородных условий изменяет энергетический обмен, морфологию и деформируемость эритроцитов, высвобождение регуляторов сосудистого тонуса – NO и ATФ. Сигнальную функцию выполняют также и продукты окислительной денатурации Hb – необратимые гемихромы. Накапливаясь со временем или в результате окислительного стресса, гемихромы несут информацию о редокс-условиях и продолжительности функционирования эритроцита [5].
Методологии количественного определения гемоглобина. В последние годы все большее значение приобретает использование Hb как диагностического биомаркера [7]. Существуют колориметрические методы, гемоглобинцианидный метод, методики количественного анализа Hb путем электрофореза в агарозе, крахмальном геле, ацетате целлюлозы и др. Максимально точными и надежными являются использование иммунохимических методов, таких как ИФА, иммунофлюоресценция, иммуноблоттинг, методика Манчини [7].
Одним из важных показателей является концентрация Hb. Снижение концентрации наблюдается при анемиях. Повышение уровня Hb встречается при гемоглобинуриях [2].
Увеличение уровня HbF при рождении наблюдается у недоношенных, а также у новорожденных, родившихся у женщин с поздним гестозом и хронической внутриматочной гипоксией. Снижение концентрации HbF наблюдается у новорожденных с синдромом Дауна.
Рост продукции HbF показан при хронических гипоксиях различного генеза [8].
Метгемоглобин и карбоксигемоглобин при COVID-19. После вспышки новой коронавирусной инфекции, уделено место метгемоглобину (MetHb) и карбоксигемоглобину (COHb), поскольку у тяжелобольных пациентов часто наблюдаются повышенные концентрации данных соединений гемоглобина в крови. Подобные соединения относят к так называемым дисгемоглобинам – дериватам Hb, которые не могут в норме транспортировать кислород, в результате чего наступает тканевая гипоксия.
У пациентов после COVID-19 наблюдается пониженная концентрация Hb. В 2020 г. после проведенных исследований ученые выдвинули предположение, что инфекция взаимодействует в организме с железосодержащим белком и впоследствии разрушает его. Этот вывод был сделан на основе того, что в организмах пациентов с анемией был выявлен в большом количестве гем [8].
Синдром матового стекла, обнаруживаемый в легких на КТ – это скопление [8], атакованного вирусом и утратившего способность к переноске кислорода [8]. Ученые обнаружили, что у пациентов наблюдается низкий уровень ферритина – белка, который является «хранилищем» железа в организме. На фоне недостаточного количества ферритина развивается анемия.
Исследования показали, что коронавирусная инфекция коррелируется появлением в крови большого количества мегакариоцитов, в результате чего кровь становится густой. Эритроцитам труднее перемещаться по густой крови, в результате чего возникает гипоксия.
Ученые полагают, что причиной гибели пациентов может быть атака вируса на красный костный мозг, внутренний эндотелий и эритроциты [8].
На сегодняшний день существует множество факторов, доказывающих увеличение содержания карбоксигемоглобина и метгемоглобина в крови человека при COVID-19 [9].
Дефицит глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы (Г-6-ФД) также может увеличить вероятность метгемоглобинемии. Недостаточность Г-6-ФД имеет серьезные патологические последствия в эритроцитах. Для лиц с дефицитом Г-6-ФД инфекция SARS-CoV-2 представляет собой дополнительный фактор риска [8]. Г-6-ФД катализирует реакцию образования восстановленного NADPH, который, в свою очередь, участвует в поддержании антиоксидантной системы защиты эритроцитов от свободных радикалов.
MetHb может образовываться как побочный продукт физиологической реакции в виде адаптивной повышенной передачи сигналов оксида азота (NO) вследствие острой анемии. Анемия может быть связана с инфекцией или системной воспалительной реакцией, называемой «анемией воспаления», как часть физиологической реакции на заболевание [9]. Согласно исследованию Bellmann-Weiler et al. [9] из 259 госпитализированных пациентов с COVID-19 24,7 % были анемичны при поступлении, причем большинство страдало воспалительной анемией (68,8 %). Во время госпитализации процент пациентов с анемией увеличился (около 68,8 % на 7-й день). Значительно более высокая смертность во время госпитализации была также обнаружена у пациентов с анемией при поступлении. Анемия связана с повышенной концентрацией NO, приводящей к вазодилатации. Она предотвращала тканевую гипоксию, но в то же время вызывала NO-основанное окисление Hb в MetHb. MetHb активирует путь NF-kB в эндотелиальных клетках, связанный с продукцией хемокинов (IL-8) и цитокинов (IL-6). Активация путей NF-kB и MAPK с последующим высвобождением хемокинов IL-8 и хемокинового моноцитарного хемоаттрактантного белка-1 (MCP-1) также наблюдалась в эндотелиальных клетках, подвергнутых воздействию MetHb [8]. Это подчеркивает, что повышение уровня MetHb в крови оказывает влияние на выработку цитокинов/хемокинов – факт, который может иметь особое значение для COVID-19, поскольку при тяжелом течении заболевания наблюдается «цитокиновый шторм». И следует иметь в виду, что гипоксия также вызывает выработку IL-8 и IL-6 [9].
Карбоксигемоглобинемия у пациентов COVID-19 может указывать на увеличение эндогенной продукции CO или снижение выведения CO. Эндогенная продукция СО обусловлена активацией гемоксигеназной ферментной системы, катализирующей распад гема и высвобождение СО в ходе реакции. Затем CO может реагировать с Hb, что приводит к образованию COHb. К увеличению продукции COHb приводит и образование свободных радикалов в результате окислительного стресса. Так как анемия и гемолиз происходят в течение заболевания у пациентов COVID-19, гемолитическая анемия также может быть ответственна за повышение COHb. Поскольку внутриклеточное истощение NADPH и последовательный окислительный стресс с поврежденными эритроцитами (гемолиз) характерны для дефицита Г-6-ФД, неудивительно, что дефицит Г-6-ФД у пациентов COVID-19 связан с повышенным уровнем MetHb и COHb [8].
При нарушении дыхания происходит снижение элиминации СО. Пациенты с COVID-19 характеризуются нарушением дыхания. Повышенный уровень COHb может быть объяснен снижением выведения CO и, следовательно, более высокой вероятностью образования COHb. Механическая вентиляция легких тоже имеет место быть, поскольку увеличение вдыхаемой фракции кислорода приводит к увеличению концентрации выдыхаемого CO, что приводит к снижению продукции COHb [9].
Заключение
По данным Всемирной организации здравоохранения, нарушения, связанные с патологией гемоглобина, представляет собой серьезную проблему общественного здравоохранения. Необходимо разрабатывать программы по скрининговым лабораторным дифференциально-диагностическим тестам, специальные биохимические, иммунологические и морфологические методы определения гемоглобина крови.