Плазма крови человека содержит белок гемоглобин
Гемоглобин
Гемоглобин (от др.-греч. Гемо — кровь и лат. globus — шар) – это сложная белковая молекула внутри красных клеток крови – эритроцитов (у человека и позвоночных животных). Гемоглобин составляет примерно 98% массы всех белков эритроцита. За счет своей структуры гемоглобин участвует в переносе кислорода от легких к тканям, и оксида углерода обратно.
Строение гемоглобина
Гемоглобин состоит из двух цепей глобина типа альфа и двух цепей другого типа (бета, гамма или сигма), соединенными с четырьмя молекулами гемма, содержащего железо. Структура гемоглобина записывается буквами греческого алфавита: α2γ2.
Обмен гемоглобина
Гемоглобин образуется эритроцитами в красном костном мозге и циркулирует с клетками в течение всей их жизни – 120 дней. Когда селезенкой удаляются старые клетки, компоненты гемоглобина удаляются из организма или поступают обратно в кровоток, чтобы включиться в новые клетки.
Типы гемоглобина
К нормальным типам гемоглобина относится гемоглобин А или HbA (от adult — взрослый), имеющий структуру α2β2, HbA2 (минорный гемоглобин взрослого, имеющий структуру α2σ2 и фетальный гемоглобин (HbF, α2γ2. Гемоглобин F – гемоглобин плода. Замена на гемоглобин взрослого полностью происходит к 4-6 месяцам (уровень фетального гемоглобина в этом возрасте менее 1%). Эмбриональный гемоглобин образовывается через 2 недели после оплодотворения, в дальнейшем, после образования печени у плода, замещается фетальным гемоглобином.
Тип гемоглобина | Процент содержания у взрослого человека |
HbA — взрослый гемоглобин | 98% |
HbA2 – взрослый гемоглобин минорный | Около 2% |
HbFi – фетальный гемоглобин | 0,5-1% |
Эмбриональный гемоглобин | нет |
HbA1C – гликированный гемоглобин |
Аномальных гемоглобинов более 300, их называют по месту открытия.
Функция гемоглобина
Основная функция гемоглобина – доставка кислорода от легких к тканям и углекислого газа обратно.
Формы гемоглобина
- Оксигемоглобин – соединение гемоглобина с кислородом. Оксигемоглобин преобладает в артериальной крови, идущей от легких к тканям. Из-за содержания оксигемоглобина артериальная кровь имеет алый цвет.
- Восстановленный гемоглобин или дезоксигемоглобин (HbH) — гемоглобин, отдавший кислород тканям
- Карбоксигемоглобин – соединение гемоглобина с углекислым газом. Находится в венозной крови и придает ей темный вишневый цвет.
Как же это происходит? Почему в легких гемоглобин забирает, а в тканях отдает кислород?
Эффект Бора
Эффект был описан датским физиологом Христианом Бором http://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Bohr (отцом знаменитого физика Нильса Бора).
Христиан Бор заявил, что при большей кислотности (более низкое значение рН, например, в тканях) гемоглобин будет меньше связываться с кислородом, что позволит его отдать.
В легких, в условиях избытка кислорода, он соединяется с гемоглобином эритроцитов. Эритроциты с током крови доставляют кислород ко всем органам и тканям. В тканях организма с участием поступающего кислорода проходят реакции окисления. В результате этих реакций образуются продукты распада, в том числе, углекислый газ. Углекислый газ из тканей переносится в эритроциты, из-за чего уменьшается сродство к кислороду, кислород выделяется в ткани.
Эффект Бора имеет громадное значение для функционирования организма. Ведь если клетки интенсивно работают, выделяют больше СО2, эритроциты могут снабдить их большим количеством кислорода, не допуская кислородного «голодания». Следовательно, эти клетки могут и дальше работать в высоком темпе.
Какой уровень гемоглобина в норме?
В каждом миллилитре крови содержится около 150 мг гемоглобина! Уровень гемоглобина меняется с возрастом и зависит от пола. Так, у новорожденных гемоглобин значительно выше, чем у взрослых, а у мужчин выше, чем у женщин.
Что еще влияет на уровень гемоглобина?
Некоторые другие состояния также влияют на уровень гемоглобина, например, пребывание на высоте, курение, беременность.
Заболевания, связанные с изменением количества или структуры гемоглобина
- Повышение уровня гемоглобина наблюдается при эритроцитозах, обезвоживании.
- Снижение уровня гемоглобина наблюдается при различных анемиях.
- При отравлении угарным газом образуется карбгемоглобин (не путайте с карбоксигемоглобином!), который не может присоединять кислород.
- Под действием некоторых веществ образуется метгемоглобин.
- Изменение структуры гемоглобина называется гемоглобинопатией. Самые известные и частые заболевания этой группы – серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия, персистенция фетального гемоглобина. См.гемоглобинопатии на сайте Всемирной организации здравоохранения http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs308/ru/index.html
Знаете ли Вы?
- У беспозвоночных животных гемоглобин растворен в плазме крови.
- В сутки из легких в ткани переносится около 600 литров кислорода!
- Красный цвет крови придает гемоглобин, входящий в состав эритроцитов. У некоторых червей вместо гемоглобина хлорокруорин и кровь зеленая. А у каракатиц, скорпионов и пауков голубая, так как вместо гемоглобина – содержащий медь гемоцианин.

Состав крови
Листать назад | Оглавление | Листать вперед |
Кровь представляет собой разновидность соединительной ткани и состоит из суспензии форменных элементов (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты) в растворе – плазме (смотри рисунок 1.5.2) . Кроме того, она содержит клетки ( фагоциты ) и антитела , защищающие организм от болезнетворных микробов
Если человек весит 65 кг, в нем 5,2 кг крови (7-8%); из 5 л крови около 2,5 л приходится на воду.
В состав плазмы (на нее приходится 55%) входят минеральные вещества (соли натрия, кальция и многие другие) и органические (белки, глюкоза и другие). Плазма принимает участие в транспорте веществ и свертывании крови.
Эритроциты – это красные кровяные тельца. Их больше всего среди клеток крови. Эритроциты содержат гемоглобин , который придает им красноватую окраску. Благодаря ему эритроциты участвуют в газообмене: гемоглобин необходим для транспорта кислорода и удаления углекислого газа из тканей. Эритроциты принимают участие в регуляции кислотно-щелочного равновесия и в ряде ферментативных и обменных процессов. Образуются эритроциты в красном костном мозге и существуют 100-120 суток. Ежедневно вместо погибших образуется до 300 миллиардов новых эритроцитов. Характерным свойством их является способность “склеиваться” друг с другом, образуя конгломераты, которые называются монетными столбиками. При повышенном образовании подобных соединений появляется угроза появления тромбов в сердечно-сосудистой системе.
Лейкоциты – это белые клетки крови. Они выполняют защитную функцию, являясь частью иммунной системы организма. Это активные клетки, способные самостоятельно передвигаться, проникать сквозь стенки кровеносных сосудов, перемещаться между клетками различных тканей.
Тромбоциты – это кровяные пластинки. Продолжительность их жизни – 5-7 дней. Они содержат тромбопластин , являющийся фактором свертывания крови и играющий важную роль в остановке кровотечений.
Необходимо знать, что клеточный состав крови и кроветворные органы в здоровом организме представляют собой систему, находящуюся в динамическом равновесии: непрерывно происходящее разрушение клеток крови уравновешивается образованием новых в кроветворных органах. Такое равновесие регулируется специальными факторами, оказывающими влияние на кроветворение. Так, при кровопотере, недостатке кислорода в крови, воспалительных процессах, инфекционных заболеваниях кроветворение усиливается, при ряде заболеваний (недостатке в организме железа, некоторых витаминов и других состояниях) – понижается. Кроме того, в костном мозге могут возникать патологические процессы, основной признак которых – увеличение молодых (несозревших) клеточных элементов крови.
Знаете ли вы, что .
– в крови 35 миллиардов лейкоцитов, 1250 миллиардов тромбоцитов и 25 000 миллиардов эритроцитов. Если все лейкоциты выложить в ряд, получится линия, длиной 525 км, если выложить в ряд тромбоциты – 2500 км (расстояние от Парижа до Москвы), а эритроциты – 175 000 км (4 раза можно опоясать земной шар);
– ежесекундно в кровь просачивается 2-3 миллиона эритроцитов, и столько же эритроцитов погибает, прожив 4 месяца.
В медицине применяют различные методы исследования крови (некоторые приведены в разделе 2.1.2, которые позволяют установить характер изменений состава крови, даже на самых ранних этапах болезни у людей, не считающих себя больными.
![]() | ![]() |
Наш организм постоянно испытывает воздействия самых разнообразных и изменчивых внешних факторов . Так и свойства крови не только зависят от исходного состояния нашего организма, возраста, наличия какого-либо заболевания и его характера, но и определяются также климатом, в котором живет человек.
Сначала скажем, что кровь, как жидкая среда, подчиняется определенным физическим законам и имеет определенные режимы течения. При упорядоченном течении кровь перемещается как бы слоями, параллельными направлению течения. При увеличении скорости течения (например при мышечной работе), в области сужения сосудов (например при образовании атеросклеротической бляшки) или при понижении вязкости крови (при выраженной анемии) происходит интенсивное перемешивание слоев жидкости, в потоке возникают многочисленные вихри. Подобное течение связано с дополнительной затратой энергии, поэтому в кровеносной системе это может привести к дополнительной нагрузке на сердце.
Внешние воздействия также способны изменить реологические свойства крови. К примеру, доказано, что колебания барометрического давления воздуха понижают насыщение крови кислородом, создается эффект так называемых барометрических “ям”. Изменения солнечной активности и магнитного поля Земли (геомагнитные возмущения и бури) способны повлиять на течение крови. Их действие проявляется за 1-2 дня до перемены погоды. Людям с повышенной метеочувствительностью следует учитывать данные факторы и по возможности с большим вниманием относиться к своему здоровью в подобные неблагоприятные дни.
Так, ученые США установили, что около 7% афроамериканцев могут предчувствовать изменение погоды благодаря изменениям растворимости некоторых белков в крови. При повышении влажности воздуха эритроциты изменяют свою форму, наблюдается нарушение кровообращения, возникают боли сосудистого генеза, предсказывающие, как барометр, к примеру, приближение дождей.
Как уже не раз отмечалось, для того чтобы организм нормально функционировал, ему необходимы постоянные условия существования. Так, белки плазмы поддерживают строгое постоянство концентрации водородных ионов (Н + ) на слабощелочном уровне. Активная реакция (рН) артериальной крови составляет 7,4; венозной – 7,35; крайние границы значений – 7,0-7,8. Только при таких ее значениях возможно оптимальное течение большинства биохимических процессов в организме.
Белки крови играют важную роль и в процессах свертывания крови , обеспечивая сохранение жидкого состояния крови, а также способствуют остановке кровотечений при повреждении стенок сосудов. Это защитная реакция, препятствующая потере крови и проникновению в организм болезнетворных организмов.
Если бы в процессе эволюции кровь не “научилась” свертываться, то всякое нарушение герметичности сосудов могло бы привести к полной ее потере. Считается, что потеря 10% крови допустима, 30% – опасна, 50% – смертельна. Вы, наверное, обращали внимание на то, что при мелких ранениях через 3-4 мин кровотечение останавливается, а в ранке видна сгустившаяся кровь. Что же произошло с кровью? Кровь “научилась”, оставаясь жидкостью в сосудах, образовывать сгусток при их повреждении. Для этого в организме действует так называемая система гемостаза , обеспечивающая равновесие между процессами свертывания крови и фибринолиза (расщепления фибрина – белка, являющегося основой тромба). Это одна из важнейших биологических систем человека. Схематически работа этой системы представлена на рисунке 1.5.7. Разумеется, на этом рисунке указаны далеко не все участники этого сложнейшего процесса. Только плазменных (присутствующих в плазме) факторов свертывающей системы насчитывается около 20, а ведь есть еще и клеточные (тромбоцитарные, эритроцитарные, лейкоцитарные, эндотелиальные), в том числе противодействующие названным активаторы и ингибиторы. Факторы свертывающей системы крови участвуют в процессе образования тромбопластина , а также, в комплексе с тромбопластином и в присутствии ионов кальция, в превращении неактивного белка протромбина в активный фермент тромбин .
Рисунок 1.5.7. Динамическое равновесие систем свертывания крови и фибринолиза:
1 — стенка кровеносного сосуда; 2 — повреждение стенки сосуда; 3 — тромбоциты; 4 — адгезия и агрегация тромбоцитов; 5 — тромб; 6 — факторы свертывающей системы
Как можно видеть на данном рисунке, в основе свертывания крови лежит превращение растворимого белка плазмы фибриногена в плотный белок – фибрин . К числу агентов процесса относятся ионы кальция и протромбин. Если к свежей крови добавить небольшое количество щавелевокислого или лимоннокислого натрия (натрия цитрата), то свертывания не наступит, так сильно эти соединения связывают ионы кальция. Этим пользуются при хранении донорской крови. Другое вещество, которое требуется для нормального протекания процесса свертывания крови – упомянутый ранее протромбин. Этот белок плазмы вырабатывается в печени, причем для его образования необходим витамин К. Перечисленные выше компоненты (фибриноген, ионы кальция и протромбин) всегда присутствуют в плазме крови, но в нормальных условиях кровь не свертывается.
Дело в том, что процесс не может начаться без еще одного компонента – тромбопластина – ферментного белка, содержащегося в тромбоцитах и в клетках всех тканей организма. Если порезать палец, то из поврежденных клеток высвобождается тромбопластин. Тромбопластин выделяется также из тромбоцитов, разрушающихся при кровотечении. При взаимодействии в присутствии ионов кальция тромбопластина с протромбином, последний расщепляется и образует фермент тромбин , который превращает растворимый белок фибриноген в нерастворимый фибрин . Важную роль в механизме прекращения кровотечений играют тромбоциты. До тех пор, пока сосуды не повреждены, тромбоциты не прилипают к стенкам сосудов, но при нарушении их целостности или появлении патологической шероховатости (например атеросклеротической бляшки) они оседают на поврежденной поверхности, склеиваются друг с другом и высвобождают вещества, стимулирующие свертывание крови. Так образуется сгусток крови, который при разрастании превращается в тромб.
Процесс тромбообразования представляет собой сложную цепочку взаимодействий различных факторов и состоит из нескольких этапов. На первом этапе происходит образование томбопластина. В этой фазе принимают участие ряд плазменных и тромбоцитарных факторов свертывания крови. Во второй фазе тромбопластин в комплексе с VII и X факторами свертывания крови и в присутствии ионов кальция превращают неактивный белок протромбин в активный фермент тромбин. В третьей фазе растворимый белок фибриноген (под действием тромбина) превращается в нерастворимый фибрин. Нити фибрина, сплетенные в густую сеть, с захваченными тромбоцитами образуют сгусток – тромб – закрывающий дефект кровеносного сосуда.
Жидкое состояние крови в нормальных условиях поддерживает противосвертывающее вещество – антитромбин . Он вырабатывается в печени, и его роль заключается в нейтрализации небольших количеств тромбина, появляющихся в крови. Если все же образование сгустка крови произошло, то начинается процесс тромболиза или фибринолиза, в результате чего тромб постепенно растворяется, и проходимость сосуда восстанавливается. Если снова посмотреть на рисунок 1.5.7, а точнее, на его правую часть, то можно увидеть, что разрушение фибрина происходит под действием фермента плазмина . Этот фермент образуется из своего предшественника плазминогена под действием определенных факторов, называемых активаторами плазминогена .
Таким образом, гемостаз (остановка кровотечения) в организме обеспечивают две системы – тромбообразующая (свертывающая) и тромболитическая (фибринолитическая – растворяющая фибрин). Обе они находятся в динамическом равновесии и вместе выполняют одну из важнейших защитных биологических реакций человека – сохранять текучесть крови в сосудах и вызывать образование сгустка при их повреждении.
Нарушения в любом из звеньев этих систем могут привести к спонтанным кровотечениям в случае снижения свертываемости крови, если свертываемость патологически повышается – к образованию тромба и закупорке сосуда. Тогда мы прибегаем к помощи лекарств. Подробная информация о препаратах, используемых для лечения заболеваний крови, представлена в главе 3.6.
Кровь – внутренняя среда организма
Кровь – внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью.
Состоит из плазмы и клеток (лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов). Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела. В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5-7 %.
Плазма крови – жидкая часть крови, которая содержит воду и взвешенные в ней вещества (белки и другие соединения). Основными белками плазмы являются альбумины, глобулины и фибриноген. Около 85 % плазмы составляет вода. Неорганические вещества составляют около 2-3 %; это катионы (Na+, K+, Mg2+, Ca2+) и анионы (HCO3-, Cl-, PO43-, SO42-). Органические вещества (около 9 %) в составе крови подразделяются на азотсодержащие (белки, аминокислоты, мочевина, креатинин, аммиак, продукты обмена пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов) и безазотистые (глюкоза, жирные кислоты, пируват, лактат, фосфолипиды, триацилглицеролы, холестерин). Также в плазме крови содержатся газы (кислород, углекислый газ) и биологически активные вещества (гормоны, витамины, ферменты, медиаторы).
Эритроциты (красные кровяные тельца) – самые многочисленные из форменных элементов. Зрелые эритроциты не содержат ядра и имеют форму двояковогнутых дисков. Циркулируют 120 дней и разрушаются в печени и селезёнке. В эритроцитах содержится железосодержащий белок – гемоглобин. Он обеспечивает главную функцию эритроцитов – транспорт газов, в первую очередь – кислорода. Именно гемоглобин придаёт крови красную окраску. В лёгких гемоглобин связывает кислород, превращаясь в оксигемоглобин, который имеет светло-красный цвет. В тканях оксигемоглобин высвобождает кислород, снова образуя гемоглобин, и кровь темнеет. Кроме кислорода, гемоглобин в форме карбогемоглобина переносит из тканей в лёгкие углекислый газ.
Тромбоциты (кровяные пластинки) представляют собой ограниченные клеточной мембраной фрагменты цитоплазмы гигантских клеток костного мозга (мегакариоцитов). Совместно с белками плазмы крови (например, фибриногеном) они обеспечивают свёртывание крови, вытекающей из повреждённого сосуда, приводя к остановке кровотечения и тем самым защищая организм от кровопотери.
Лейкоциты (белые клетки крови) являются частью иммунной системы организма. Они способны к выходу за пределы кровяного русла в ткани. Главная функция лейкоцитов — защита от чужеродных тел и соединений. Они участвуют в иммунных реакциях, выделяя при этом Т-клетки, распознающие вирусы и всевозможные вредные вещества; В-клетки, вырабатывающие антитела, макрофаги, которые уничтожают эти вещества. В норме лейкоцитов в крови намного меньше, чем других форменных элементов.
Кровь относится к быстро обновляющимся тканям. Физиологическая регенерация форменных элементов крови осуществляется за счёт разрушения старых клеток и образования новых органами кроветворения. Главным из них у человека и других млекопитающих является костный мозг. У человека красный, или кроветворный, костный мозг расположен в основном в тазовых костях и в длинных трубчатых костях.
Функции крови в организме
Кровь непрерывно циркулирует в замкнутой системе кровеносных сосудов и выполняет в организме различные функции, такие как:
- Транспортная — передвижение крови; в ней выделяют ряд подфункций:
- Дыхательная — перенос кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа от тканей к лёгким;
- Питательная — доставляет питательные вещества к клеткам тканей;
- Экскреторная (выделительная) — транспорт ненужных продуктов обмена веществ к легким и почкам для их экскреции (выведения) из организма;
- Терморегулирующая — регулирует температуру тела.
- Регуляторная — связывает между собой различные органы и системы, перенося сигнальные вещества (гормоны), которые в них образуются.
- Защитная — обеспечение клеточной и гуморальной защиты от чужеродных агентов;
- Гомеостатическая — поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) — кислотно-основного равновесия, водно-электролитного баланса и т. д.
- Механическая — придание тургорного напряжения органам за счет прилива к ним крови.
По общности некоторых антигенных свойств эритроцитов все люди подразделяются по принадлежности к определённой группе крови. У каждого человека группа крови индивидуальная. Принадлежность к определённой группе крови является врождённой и не изменяется на протяжении всей жизни. Наибольшее значение имеет разделение крови на четыре группы по системе «AB0» и на две группы по системе «резус фактор».
Соблюдение совместимости крови именно по этим группам имеет особое значение для безопасного переливания крови. Существуют и другие, менее значимые группы крови. Можно определить вероятность появления у ребёнка той или иной группы крови, зная группу крови его родителей.
Кровавые факты
Кровавые факты
Про кровь мы писали много и с удовольствием. Все знают, что она красная и умеет сворачиваться. Кроме того, ей можно поделиться с теми, кому она необходима.
Что еще нужно знать про кровь?
Кровь – это особая биологическая жидкость, которая предназначена для доставки необходимых для жизни веществ в клетки организма и удаления из них продуктов жизнедеятельности.
Сколько крови у человека?
В норме у взрослого человека кровь составляет шесть-восемь процентов от массы тела – то есть примерно пять-шесть литров.
У детей крови больше – около восьми-девяти процентов от общего веса.
Зачем нужна кровь?
Артериальная и венозная кровь
Кровь, которая несет кислород из легких, называется артериальной. А та, что насыщена углекислым газом и следует к легким, – венозной.
— Переносит кислород от легких к клеткам и углекислый газ обратно,
— Доставляет питательные вещества к клеткам: аминокислоты, жирные кислоты и глюкозу,
— Транспортирует продукты обмена веществ для их выведения из организма,
— Переносит тепло, регулируя температуру тела,
— Переносит гормоны и другие биологические вещества для регуляции работы организма,
— Ее белые клетки защищают организм от инфекции.
Из чего состоит кровь?
Чуть больше половины – около 55 процентов – от объема крови, циркулирующей в сосудах человека и других позвоночных животных, составляет плазма.
Плазма – это жидкая часть крови, на 90 процентов состоящая из воды. На оставшиеся десять приходятся различные минеральные соединения, белки, аминокислоты, глюкоза и другие органические вещества, участвующие в обмене веществ организма.
В плазме крови содержатся и все биологически активные вещества: гормоны, ферменты и витамины. Кроме того, в плазме содержатся газы: кислород и углекислый газ.
Помимо плазмы в состав крови входят и клетки крови.
Эритроциты – красные кровяные тельца. Цвет им придает белок гемоглобин, в котором содержится железо. Он обеспечивает выполнение основной функции эритроцитов: присоединение и транспортировку кислорода к клетками.
Красный цвет имеет только кровь позвоночных. Существуют и обладатели “голубой крови” – моллюски и членистоногие. Такой оттенок ей придает аналог гемоглобина – гемоцианин.
Тромбоциты, или кровяные пластинки. Вместе с белками, которые содержатся в плазме крови, кровяные пластинки обеспечивают свертывание крови и образование тромбов в местах повреждения сосудов.
Лейкоциты, или белые клетки крови, – это часть иммунной системы человека. Они участвуют в реакции организма на вторжение вирусов и вредных веществ, вырабатывая клетки, которые могут распознавать и уничтожать возбудителя.
Где производится кровь?
У человека наибольший объем крови производится в красном костном мозге. Это желеобразное вещество, которое состоит из жира, крови и стволовых клеток, способных превращаться в различные клетки крови.
Больше всего красного костного мозга у взрослого человека содержится в костях таза и длинных трубчатых костях конечностей.
У детей красный костный мозг есть также в реберных костях, позвонках и костях черепа. Со временем он заменяется на желтый, который кровь не производит.
Анализ крови — расшифровка у взрослых, норма в таблице
Кровь выполняет в организме важные функции — дыхательную, питательную, регуляторную и выделительную. Половина составляющей крови – плазма. Остальные 50% представлены форменными элементами – эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами. Каждый из них выполняет определенные функции.
Состояние здоровья человека напрямую зависит от количества данных форменных элементов. Для того чтобы определить их количество, назначают общий анализ крови. С помощью полученных результатов можно наблюдать течение болезни и характер воспалительных процессов, которые могут протекать в организме. Также общий анализ крови назначают при появлении таких симптомов, как усталость, постоянные головные и мышечные боли, утомляемость.
Для чего назначают общий анализ крови?
Кровь в организме человека выполняет ряд важных функций, поэтому ее состав очень информативен при диагностике возможных заболеваний. Чаще всего во время планового обследования назначается общий анализ крови. При подозрительных результатах назначается развернутый биохимический анализ.
Основные показания для проведения анализа крови:
- проверка эффективности назначенного лечения существующего заболевания;
- различные патологии внутренних органов;
- подозрение на наличие наследственной болезни;
- наличие острых заболеваний.
Анализ крови помогает выявить существующие заболевания или предрасположенность к ним. Лабораторное исследование всегда показывает наличие воспалительных заболеваний, анемии или различных поражений внутренних органов.
Процедура сдачи общего анализа крови
Перед визитом в клинику не рекомендовано принимать пищу. Также в течение нескольких дней следует прекратить прием медикаментов (только по рекомендации врача). Процедура проводится утром. Забор крови делают из пальца или вены.
Таблица – Нормы общего анализа крови для взрослых
Норма для женщин
Норма для мужчин
от 170,0 до 320,0
Из таблицы выше следует что, нормы анализа крови у мужчин и женщин отличаются. Во время беременности также изменяются показатели анализа крови.
У беременных женщин норма эритроцитов от 3,5 до 5,6∙1012 клеток/л, лейкоцитов в первом триместре от 4,0 до 9,0∙109 клеток/л. Со второго — до 11,0∙109 клеток/л, с третьего – до 15,0∙109 клеток/л. Уровень гемоглобина — 140-160 г/л.
Гемоглобин
Гемоглобин – это белок, в составе которого имеются ионы железа. Он отвечает за дыхательную функцию крови и производит газообмен между клетками организма.
Если у человека обезвоживание организма, сердечная недостаточность; имеются проблемы с пищеварением, вследствие чего была рвота и диарея – то анализ покажет пониженный уровень гемоглобина.
При повышенном уровне речь идет о закупорке сосудов за счет того, что кровь становится гуще. Из-за этого образуются тромбы, что повышает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
После рассмотрения результатов анализов должно быть подобрано соответствующее лечение для улучшения показателей. Самолечение в данном случае недопустимо.
Эритроциты
Представляют собой красные кровяные тельца, которые участвую в газообмене. Для данных клеток крови используют эритроцитарные индексы. С их помощью можно определить:
- размер данной кровяной клетки;
- содержание гемоглобина в эритроците;
- объем эритроцита (MCV);
- концентрацию гемоглобина в эритроците (MCH).
Для того чтобы определить сколько гемоглобина в одном эритроците, используют цветовой показатель (ЦП). В норме ЦП в интервале от 0,86 до 1,1.
Повышенный цветовой показатель при расшифровке биохимического исследования крови говорит об анемии, пониженный – о железодефиците.
Если человек испытывает стресс, сидит на изнуряющих диетах, которые сочетаются с высокими физическими нагрузками, то уровень эритроцитов будет понижен.
Для коррекции происходящих в организме нарушений назначаются лекарства. Препарат должен быть подобран врачом с учетом результатов проведенных исследований и особенностей организма пациента.
При расшифровке биохимического анализа крови у мужчин и женщин особое место выделяют СОЭ (скорости оседания эритроцитов). При расшифровке данного показателя в биохимическом исследовании крови выявляется, с какой скоростью кровь разделяется на эритроциты и плазму. Нормы данного исследования:
- у женщин в возрасте до 50 лет – 2-20 мм/ч, старше 50 лет 2-30 мм/ч;
- у мужчин от 15 до 50 лет – 2-15 мм/ч, старше 50 лет – 2-20 мм/ч.
Если при расшифровке биохимического анализа крови СОЭ выше нормы, то это говорит о том, что в организме идут инфекционные и воспалительные процессы, также возможны онкологические заболевания.
Снижение уровня СОЭ свидетельствует о болезнях, сопровождающиеся изменениями формы эритроцитов, например серповидно-клеточная анемия.
Лейкоциты
В норме общее количество лейкоцитов в крови находится в диапазоне 4х109/л до 1,1х1010 /л. Лейкоциты – это форменные элементы крови. Если количество выше нормы, то это указывает на то, что в организме происходит воспалительный процесс. Причины повышения лейкоцитов могут быть следующие: острые инфекции, онкологические заболевания, острое и хроническое воспаление.
В организме человека пять типов лейкоцитов:
- Эозинофилы – белые клетки крови, которые формируются в костном мозге. Причиной повышения эозинофилов в организме человека могут стать аллергические, инфекционные и паразитарные заболевания, такие как астма, аскаридоз и пр. Низкое количество эозинофилов может говорить о присутствии гнойных процессов в организме, заболеваний, связанных со щитовидной и поджелудочной железой, тяжелых инфекций.
- Базофилы – это гранулоциты крови, которые поддерживают кровоток в небольших сосудах и участвуют в возникновении аллергических реакций. Повышение базофилов наблюдается, если человек контактировал с аллергеном, при хронических воспалениях и заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также в предменструальный период.
- Моноциты – белые кровяные клетки, которые с помощью превращения в макрофаги контролируют инфекции, поглощая бактерии. Повышение моноцитов говорит о присутствии в организме заболевания вирусной или бактериальной природы, таких как туберкулез, сифилис, воспаление тонкого кишечника, артрит и пр. Причины понижения моноцитов могут свидетельствовать о том, что человек голодал, подвергался изнуряющим физическим нагрузкам, перенес стресс или хирургическое вмешательство.
- Лимфоциты – клетки, участвующие в формировании иммунной реакции. Их основная задача состоит в том, чтобы распознать возбудителя болезни. Если при расшифровке анализа крови зарегистрирован повышенный уровень лимфоцитов, то это свидетельствует о наличии вирусных или бактериальных инфекций (сифилис, коклюш, туберкулез). Увеличение печени, лимфатических узлов, рвота, тошнота, повышенная температура – все это причины для повышения уровня лимфоцитов. Пониженный уровень лимфоцитов может свидетельствовать о длительной инфекции, ВИЧ, заболеваниях кожи, истощении иммунной системы. При расшифровке анализа крови у женщин, это может свидетельствовать о беременности. Чтобы выявить истинную причину снижения уровня лимфоцитов, нужна консультация специалиста.
- Нейтрофилы – это тип лейкоцитов, основная задача которых заключается в борьбе с инфекциями бактериальной природы. При пониженном уровне нейтрофилов говорят о нейтропении, которая развивается на фоне гепатитов, сепсиса, вирусных инфекций, при приеме антибиотиков. При обнаружении в расшифровке анализа крови низкого уровня нейтрофилов рекомендуется проконсультироваться с врачом для восстановления нормальных показателей.
Чтобы осуществить подсчет процентного соотношения лейкоцитов разных видов в лабораторной диагностике используют лейкоцитарную формулу. Если из результатов биохимического анализа крови видно, что идет сдвиг лейкоцитарной формулы влево, это значит, что в крови находятся незрелые нейтрофилы. Хотя в норме они должны быть только в костном мозге.
Тромбоциты
Образование тромбоцитов идет в красном костном мозге. Норма у женщин составляет 170,0-320,0х109/л и у мужчин 180,0-320,0х109/л.Туберкулез, рак печени и почек, острые инфекции, отравления, стресс провоцируют повышенное содержание тромбоцитов при расшифровке общего анализа крови.
Пониженное содержание тромбоцитов при расшифровке анализа наблюдается при частом приеме лекарственных препаратов. Низкий уровень тромбоцитов наблюдается также у людей, страдающих алкоголизмом. Если при расшифровке показателей анализа у женщин наблюдается низкий уровень тромбоцитов, то это может говорить о затяжных менструациях.
Гематокрит
При расшифровке биохимического анализа крови особое место выделяют такому показателю, как гематокрит. Он указывает на отношение объема клеток крови к общему объему крови и выражается в процентах.
Нормы гематокрита:
- у женщин – от 36 до 46%,
- у мужчин – от 40 до 48%.
Повышение уровня гематокрита регистрируется при потере большого объема жидкости, характерной для рвоты и диареи; выхода жидкости в брюшную или грудную полость; повышения количества лейкоцитов.
Если при расшифровке биохимического исследования крови наблюдается низкий уровень гематокрита, то это свидетельствует о следующих состояниях:
- наличие анемий;
- отравление ядами;
- высокая концентрация белков.
У женщин низкий уровень гематокрита может говорить о наступлении беременности. Биохимические исследования крови являются важным показателем при установке диагноза пациента и назначении лечения. Сдавать общий анализ крови рекомендовано не только при возникновении недомоганий, но и в целях диагностики организма на отсутствие болезней.
Интерпретация полученных результатов проводится на приеме у врача, который назначил анализ. Специалист учитывает половую принадлежность и возраст пациента. На основании полученных данных врач разрабатывает индивидуальную схему лечения.
Самостоятельная расшифровка полученных результатов может привести к получению ложного представления о диагнозе. Без определенных знаний невозможно определить состояние здоровья даже при наличии результатов анализа крови. Доверяйте расшифровку результатов лабораторных исследований опытным специалистам.
Плазма крови человека содержит белок гемоглобин
4.1. Транспорт кислорода
В сложных механизмах транспорта газов кровью и газообмена в тканях важная роль отводится эритроцитам, ответственным за доставку О2 к различным органам и удаление образующегося в процессе метаболизма СО2.
Эритроцит – безъядерная клетка, лишенная митохондрий, основным источником энергии для эритроцита служит глюкоза, метаболизируемая в гексозомонофосфатном шунте или цикле Эмбдена-Мейергофа. Транспорт О2 обеспечивается в значительной мере гемоглобином, состоящим из белка глобина и гема. Последний представляет собой комплексное соединение железа и порфирина. Глобин представляет собой тетрамер полипептидной цепи. Hb A (HbA) – основной гемоглобин взрослых содержит 2 – альфа и 2 – бета – цепи, Hb A2 – содержит две альфа и две дельта цепи.
Гем состоит из иона железа, встроенного в порфириновое кольцо. Ион железа гема обратимо связывает одну молекулу О2. С одной молекулой Hb максимально связываются 4 молекулы О2 с образованием оксигемоглобина.
Гем может подвергаться не только оксигенации, но и истинному окислению, когда железо становится из двухвалентного трехвалентным. Окисленный гем носит название гематина, а молекула гемоглобина становится метгемоглобином. В крови человека метгемоглобин находится в незначительных количествах, его уровень резко возрастает при отравлениях. Метгемоглобин не способен отдавать кислород тканям.
В норме метгемоглобин составляет менее 3% общего Hb крови. Основная форма транспорта О2 – в виде оксигемоглобина. Кислород транспортируется артериальной кровью не только в связи с гемоглобином, но и в растворенном виде. Принимая во внимание тот факт, что 1 г Hb может связать 1,34 мл О2, кислородная емкость крови в среднем у взрослого человека составляет около 200 мл/л крови. Одним из показателей кислородного транспорта является насыщение артериальной крови О2(Sa O2), равного отношению О2, связанного с Hb, к кислородной емкости крови:
SaO2=O2, связанного с Hb/O2 емкость крови* 100%.
В соответствии с кривой диссоциации оксигемоглобина насыщение артериальной крови кислородом в среднем составляет 97%, в венозной крови – 75%.
PaO2 в артериальной крови около 100 мм. рт. ст., а в венозной – около 40 мм. рт. ст.
Количество растворенного кислорода в крови пропорционально парциальному давлению О2 и коэффициэнту его растворимости.
Последний для О2 составляет 0,0031/100 мл крови/ 1 мм. рт. ст.. Таким образом, 100 мл крови при PaO2, равном 100 мм. рт. ст., содержит менее 0,31 мл O2.
Диссоциация оксигемоглобина в тканях обусловлена главным образом химическими свойствами гемоглобина, а также рядом других факторов – температурой тела, рН среды, р СО2.
При понижении температуры тела наклон кривой диссоциации оксигемоглобина возрастает, а при ее повышении – снижается, и соответственно снижается сродство Hb к О2.
При снижении рН, т.е. при закислении среды, сродство гемоглобина к О2 уменьшается. Увеличение напряжения в крови СО2 также сопровождается снижением сродства Hb к О2 и уплощением кривой диссоциации оксигемоглобина.
Известно, что степень диссоциации оксигемоглобина определяется содержанием в эритроцитах некоторых фосфорорганических соединений, главным из которых является 2,3 – ДФГ (2,3 дифосфоглицерат), а также содержанием в эритроцитах катионов. В случаях развития алкалозов, поглощение О2 в легких увеличивается, но в то же время затрудняется отдача кислорода тканями. При ацидозах наблюдается обратная картина.
4.2.Утилизация кислорода тканями
Тканевое или клеточное дыхание включает три стадии. На первой стадии пируват, аминокислоты и жирные кислоты окисляются до двухуглеродных фрагментов ацетильных групп, входящих в состав ацетилкофермента А. Последние на втором этапе окисления включаются в цикл лимонной кислоты, где происходит образование высокоэнергетических атомов водорода и высвобождение СО2 – конечного продукта окисления органических субстратов. На третьей стадии клеточного дыхания атомы водорода делятся на протоны (Н+) и «высокоэнергетические» электроны, передающиеся по дыхательной цепи на молекулярный О2 и восстанавливающие его до НО2. Перенос электронов сопряжен с запасом энергии в форме АТФ, т.е. с окислительным фосфорилированием (рис.6).
Касаясь патогенеза метаболических сдвигов, свойственных гипоксическим состояниям, следует отметить, что в организме человека более 90% всего потребляемого кислорода восстанавливается с участием цитохромоксидазы митохондрий, и лишь около 10% кислорода метаболизируется в тканях с участием оксигеназ: диоксигеназы и монооксигеназы.
Рис.6. Схема тканевого дыхания. Конечные продукты каждой стадии даны в рамке (Ленинджер А., 1999)
Наиболее многочисленны и сложны монооксигеназные реакции, протекающие в эндоплазматическом ретикулуме клеток при участии цитохрома Р-450 и обеспечивающие гидроксилирование субстрата (стероидных гормонов, лекарственных препаратов и различных др. соединений) и, как правило, его инактивацию.
Диоксигеназы катализируют реакции, в которых в молекулу органического субстрата включаются оба атома молекулы кислорода (например, реакция окисления катехола молекулярным кислородом с раскрытием кольца).
В реакциях, связанных с переносом электронов, т.е. в реакциях окисления-восстановления, где, как указывалось выше, используется более 90% потребляемого кислорода, атомы водорода, отщепленные дегидрогеназами от субстратов в цикле лимонной кислоты, передают свои электроны в цепь переноса электронов и превращаются также в Н +. Как известно, помимо 4 пар атомов водорода, поставляемых каждым оборотом цикла лимонной кислоты, образуются и другие атомы водорода, отщепленные дегидрогеназами от пирувата, жирных кислот и аминокислот в процессе их расщепления до Ацетил-СоА и других продуктов.
Таким образом, все атомы водорода, отщепляемые дегидрогеназами от субстратов, передают свои электроны в дыхательную цепь к конечному акцептору электронов – кислороду.
Касаясь последовательности транспорта электронов в окислительно-восстановительных реакциях, протекающих на внутренней мембране митохондрий, прежде всего, следует отметить, что от всех НАД – зависимых реакций дегидрирования восстановленные эквиваленты переходят к митохондриальной НАДН – дегидрогеназе, затем через ряд железосерных ферментов передаются на убихинон М цитохрому b. Далее электроны переходят последовательно на цитохромы С1 и С, затем на цитохромы аа 3 (цитохромоксидазу – медьсодержащий фермент). В свою очередь цитохромоксидаза передает электроны на кислород. Для того, чтобы полностью восстановить кислород с образованием 2-х молекул воды требуется 4 электрона и четыре Н+ .
Скорость утилизации О2 в различных тканях различна. В среднем взрослый человек потребляет 250 мл О2 в 1 мин. Максимальное извлечение О2 из притекающей артериальной крови свойственно миокарду.
Кислород используется в клетках, в основном в метаболизме белков, жиров, углеводов, ксенобиотиков, в окислительно-восстановительных реакциях в различных субклеточных фракциях: в митохондриях, в эндоплазматическом ретикулуме, в реакциях липопероксидации, а также в межклеточном матриксе и в биологических жидкостях.
Коэффициент утилизации О2 в тканях равен отношению потребления О2 к интенсивности его доставки, широко варьирует в различных органах и тканях.
В условиях нормы минимальную потребность в О2 проявляют почки и селезенка, а максимальную потребность – кора головного мозга, миокард и скелетные мышцы, где коэффициент утилизации О2 колеблется от 0,4 до 0,6, а в миокарде до 0,7. При крайне интенсивной физической работе коэффициент утилизации О2 мышцами и миокардом может возрастать до 0,9.
Обмен дыхательных газов в тканях происходит в процессе свободной и облегченной диффузии. При этом О2 переносится по градиенту напряжения газа из эритроцитов и плазмы крови в окружающие ткани.
Одновременно происходит диффузия СО2 из тканей в кровь. На выход О2 из крови в ткани влияет диссоциация оксигемоглобина в эритроцитах, что обеспечивает так называемую облегченную диффузию О2. Интенсивность диффузионного потока О2 и СО2 определяется градиентом их напряжения между кровью и тканями, а также площадью газообмена, плотностью капилляров, распределением кровотока в микроциркуляторном русле. Интенсивность окислительных процессов в тканях определяется величиной критического напряжения О2 в митохондриях, которое в условиях нормы должно превосходить 0,1-1 мм рт. ст.
Соответствие доставки О2 к органам и тканям, возросшим потребностям в оксигенации обеспечивается на клеточном, органном уровнях за счет образования метаболитов изнашивания, а также при участии нервных, гормональных и гуморальных влияний.
Основная масса углекислого газа (СО2) образуется в организме как конечный продукт различных метаболических реакций и транспортируется к легким с кровью. Вдыхаемый воздух содержит лишь незначительное количество СО2.
Транспорт СО2 кровью осуществляется в 3-х состояниях: в виде аниона бикарбоната, в растворенной форме и в виде карбаминовых соединений.
СО2 хорошо растворяется в плазме крови и в артериальной крови, около 5% от общей двуокиси углерода содержится в крови в растворенной форме.
Анион бикарбоната составляет около 90% от общего содержания СО2 в артериальной крови: СО2+Н2О — Н++НСО-3.
Эта реакция медленно протекает в плазме крови, но чрезвычайно интенсивно происходит в эритроцитах при участии фермента карбоангидразы. Мембрана эритроцита относительно непроницаема для Н+, как и вообще для катионов, но в тоже время, проницаема для ионов НСО-3, выход которых из эритроцитов в плазму обеспечивается притоком Cl- из плазмы в эритроциты. Часть Н+ забуферивается гемоглобином с образованием восстановленного гемоглобина.
Третьей формой транспорта СО2 кровью являются карбаминовые соединения, образованные взаимодействием СО2 с концевыми группами белков крови преимущественно с гемоглобином:
Hb NH2 + CO2 — Hb NH COOH > Hb NH COO + Н+
Карбаминовые соединения составляют около 5% от общего количества СО2, транспортируемого кровью.
В оксигенированной артериальной крови напряжение СО2 составляет 40 мм. рт. ст., а в венозной крови Рv СО2 равно 46 мм. рт. ст.
4.4.Связывание гемоглобина с окисью углерода
Угарный газ (СО) – окись углерода обладает значительно большим сродством к гемоглобину, чем О2, с последующим образованием карбоксигемоглобина. СО входит в состав бытового газа, а также выделяется при работе двигателей внутреннего сгорания. При концентрации СО во вдыхаемом воздухе всего в количестве 7*10- 4 около 50% гемоглобина превращается в карбоксигемоглобин. В норме в крови содержится около 1% HbCO, у курильщиков – 3% . В крови водителей такси концентрация карбоксигемоглобина достигает 20%. Карбоксигемоглобин диссоциирует с отдачей О2 в 200 раз медленней оксигемоглобина и в то же время препятствует его диссоциации в тканях.