Зачем нужен гемоглобин в крови

Гемоглобин – это железосодержащий белок, находящийся в эритроцитах. Его задача – доставлять кислород к клеткам и удалять из них углекислоту. Ни кислород, ни углекислота не растворяются в воде и плазме крови, а потому содержание гемоглобина в крови крайне важно для нормальной жизнедеятельности организма.

Структура гемоглобина

Гемоглобин является белком, который наиболее хорошо изучен. Был открыт в 1851 году немецким физиологом Отто Финко. Этот белок составляет 95% от всего объема эритроцита и состоит из 4 субъединиц. Основной составляющей частью гемоглобина является двухвалентное железо, которое, однако, может окисляться до трехвалентного – в этом случае оно теряет способность связываться с кислородом и транспортировать его. В норме содержание такого гемоглобина не более 1-2%, а потому это никак не сказывается на газообмене. Нормальный гемоглобин называют гемоглобин-А1, А2 и А3, существует так же множество типов аномального гемоглобина, который не способен обеспечить доставку кислорода.

Как гемоглобин переносит кислород

За счет высокого парциального давления в легких кислород соединяется с железом гемоглобина, такой кислород называют оксигемоглобином. При этом молекула гемоглобина обладает положительной кооперативностью, то есть, как только одно из четырех мест для транспортировки становится занятым кислородом, присоединение кислорода упрощается. Это позволяет снизить образование карбоксигемоглобина – предотвратить соединение гемоглобина с угарным газом, который в некотором количестве присутствует в воздухе. Далее с током крови гемоглобин доставляет кислород к клеткам, где «отдает» его миоглобину – это предшественник гемоглобина, который содержится в клетках. Способность миоглобина принимать кислород несколько иная, чем у гемоглобина, он способен принимать его уже при парциальном давлении 1-2 мм рт. ст., тогда как гемоглобину, чтобы принять и удержать кислород, требуется давление не ниже 25 мм рт. ст. Далее кислород из миоглобина поступает в митохондрии – «энергетические станции» клетки.

Параллельно с этим происходит обратный процесс, насыщение гемоглобина углекислым газом, который уносится током венозной крови к легким, где и происходит его отдача в атмосферный воздух. Срок жизни гемоглобина около 150 дней, после чего при помощи специальных белков организм утилизирует его, используя освобожденное железо для строения новых молекул гемоглобина. При всей важности гемоглобина он чрезвычайно токсичен, а потому при разрушении молекул гемоглобина и попадании железа в общий кровоток, может наступить гемолитическая желтуха с последующей острой почечной недостаточностью.

Одним из важнейших лабораторных исследований является анализ на содержание эритроцитов в крови и гемоглобина. Анализ делается в течение 1-2 часов, когда речь идет об экстренных ситуациях, в условиях поликлиники анализ обычно готов на следующий после сдачи крови день. При необходимости в лаборатории можно провести исследование молекулы гемоглобина, это особенно важно при анемиях, обусловленных неправильным строением гемоглобина, вследствие чего он теряет способность переносить кислород.