Хемоглобин: какво е, функции и значение за човешкото тяло
Хемоглобин: какво е, роли и значение за здравето — научете как пренася кислород, влияе на енергията и кога нивата сигнализират проблем. Прочетете повече.
Хемоглобинът (или Hb) е белтък в червените кръвни клетки, който съдържа желязо и служи за пренасяне на кислород в човешкото тяло. Хемоглобинът се съдържа в червените кръвни клетки на всички гръбначни животни, с изключение на белите риби, и се среща и при някои безгръбначни животни. Някои други безгръбначни използват други дишащи пигменти, като хемоцианин.
Хемоглобинът участва и в преноса на други газове. Той пренася част от дихателния въглероден диоксид в организма (около 20–25% от общото количество), участва в поддържането на киселинно-алкалното равновесие и може да се свързва с други молекули (напр. въглероден оксид), което влияе на дихателната функция.
Червените кръвни клетки получават цвета си от хемоглобина, който е червен. Във всяка червена кръвна клетка има милиони молекули хемоглобин, а в човешкото тяло — милиарди червени кръвни клетки. Когато към хемоглобина е прикрепен кислород, той се нарича оксихемоглобин.
Структура
Молекулата на хемоглобина се състои от четири полипептидни вериги (две алфа и две бета при възрастните хора) — globin-частта, и четири хем-групи, всяка от които съдържа един атом желязо (Fe2+). Именно железният атом свързва кислорода. Наличието на няколко подединици обяснява явлението кооперативно свързване: когато един кислород се прикрепи, афинитетът на останалите места за кислород се променя, което улеснява преноса и освобождаването на кислород.
Физиологични механизми и регулация
Свързването и отделянето на кислород зависят от няколко фактора: парциално налягане на кислород (pO2), pH на кръвта (Ефект на Bohr), температура и концентрация на 2,3‑дифосфоглицерат (2,3‑BPG) в еритроцитите. По-ниско pH, по-висока температура или по-високи нива на 2,3‑BPG понижават афинитета на хемоглобина към кислорода и улесняват неговото отделяне в тъканите.
Роля в преноса на въглероден диоксид и други форми
Освен кислород, хемоглобинът пренася и въглероден диоксид под формата на карбаминохемоглобин и подпомага буферирането на кръвта. Някои патологични форми на хемоглобина са метхемоглобин (в който желязото е в окисено Fe3+ състояние и не може да свързва кислород) и карбоксихемоглобин (свързан с въглероден оксид), които намаляват способността за пренос на кислород.
Клинично значение и нормални стойности
Хемоглобинът се измерва като част от общия кръвен тест (пълна кръвна картина). Нормални ориентировъчни стойности:
- Мъже: около 13.8–17.2 g/dL (138–172 g/L)
- Жени: около 12.1–15.1 g/dL (121–151 g/L)
- Бебета и бременни имат различни референтни интервали — те се интерпретират според възрастта и състоянието.
Нисък и висок хемоглобин — причини и симптоми
Нисък хемоглобин (анемия) може да се дължи на:
- Недостиг на желязо (най-честа причина), витамини (B12, фолиева киселина)
- Хронични кръвотечения (менструации, язви, тумори)
- Хронични заболявания и възпаления
- Наследствени състояния (таласемии, хемоглобинопатии)
- Костно‑костномозъчна недостатъчност или токсично увреждане
Симптоми при анемия: умора, слабост, задух, бледа кожа, сърцебиене, световъртеж.
Висок хемоглобин (полицитемия) може да бъде резултат от:
- Живот на голяма надморска височина
- Хронично белодробно или сърдечно заболяване
- Тютюнопушене (увеличава карбоксихемоглобина и стимулира продукция на еритроцити)
- Първични нарушения на кръвотворенето (напр. полицитемия вера)
Диагностика и допълнителни изследвания
Освен нивото на хемоглобин, при оценка се използват параметри от общата кръвна картина: MCV (среден обем на еритроцитите), MCH и MCHC (средно съдържание и концентрация на хемоглобин в еритроцитите). За уточняване на причината се правят още: серумно желязо, феритин, трансферин, витамин B12 и фолати, както и повърхностни и молекулярни тестове при наследствени заболявания.
Лечение и профилактика
Лечението зависи от причината. При дефицит на желязо — перорални или парентерални железни добавки и режим, богат на желязо; при дефицит на витамин B12 — инжекции или перорална терапия; при тежка анемия — кръвопреливане или еритропоезни стимулиращи лекарства (в определени случаи). Високият хемоглобин изисква лечение на основното заболяване, а понякога и флеботомия (отстраняване на кръв) за намаляване на вискозитета.
Специални форми и генетика
Феталният хемоглобин (HbF) има по-висок афинитет към кислород и при новородените постепенно се заменя с възрастните форми. Наследствени мутации като сърповидноклетъчната болест (sickle cell) и таласемии променят структурата и/или количеството на хемоглобина, водейки до хронична анемия и други усложнения.
Практически съвети
- Редовни профилактични изследвания при оплаквания от умора или за хора с рискови фактори.
- Баланс на хранителни източници на желязо (червено месо, бобови, зеленолистни зеленчуци), витамин C (подобрява усвояването) и внимание при вегетариански режими.
- При съмнение за отравяне с въглероден оксид или тежки симптоми — спешно търсене на медицинска помощ.
Хемоглобинът е ключов за доставката на кислород и за нормалната функция на тъканите. Разбирането на неговата структура, функционалност и клинично значение помага за ранна диагностика и правилно лечение на състояния, които влияят на здравето и качеството на живот.
Структура на човешкия хемоглобин. α и β субединиците са в червено и синьо. Желязосъдържащите хем групи в зелено
Структура
Най-разпространеният тип хемоглобин при бозайниците съдържа четири такива субединици. Всяка подединица на хемоглобина представлява кълбовиден белтък (глобин) с хемна група в него. Всяка хемна група има един железен атом. Той свързва една молекула кислород. Така че пълната молекула на хемоглобина има четири глобинови вериги, четири молекули хем и четири атома желязо. Когато хемоглобинът се намира в белите дробове, той поема кислород в своите хемни молекули и го пренася до останалите части на тялото.
Структурата му се разработваше с години. Макс Перуц и Джон Кендрю първи разработват структурата на миоглобина. Този мускулен глобин е по-малък и има само една хемна група.
Въпроси и отговори
В: Какво представлява хемоглобинът?
О: Хемоглобинът е протеин в червените кръвни клетки, който съдържа желязо и се използва за пренасяне на кислород в човешкото тяло.
В: Къде се намира хемоглобинът?
О: Хемоглобинът се намира в червените кръвни клетки на всички гръбначни животни, с изключение на белите риби. Среща се и при някои безгръбначни животни.
В: Какво използват някои безгръбначни вместо хемоглобин?
О: Някои безгръбначни използват други химични вещества, например хемоцианин.
В: Какви други газове пренася хемоглобинът?
О: Хемоглобинът участва в преноса и на други газове освен кислорода. Той пренася част от дихателния въглероден диоксид (около 20-25 % от общото количество).
В: Какво придава цвета на червените кръвни клетки?
О: Червените кръвни клетки получават цвета си от хемоглобина, който е червен.
В: Колко молекули хемоглобин има във всяка червена кръвна клетка?
О: Във всяка червена кръвна клетка има милиони молекули хемоглобин.
В: Колко червени кръвни телца има в човешкото тяло?
О: В човешкото тяло има милиони червени кръвни телца.
обискирам