Гемоглобин: зачем он нужен и чем опасен его дефицит

Анемия — состояние, вызванное в том числе нехваткой гемоглобина, — одно из самых распространенных заболеваний крови у россиян. Диагноз ставят примерно 10-15% населения. Ученые Пермского Политеха рассказали, зачем гемоглобин нужен человеку и почему он понижается не только из-за дефицита железа. Эксперты пояснили, чем опасна анемия, почему она часто возникает у спортсменов, из-за чего повышение этого белка приводит к инсульту и как регулировать его уровень.

Гемоглобин — это белок, содержащийся в эритроцитах, который формируется из железа и, благодаря этому, придает крови красный цвет. Его главная функция — перенос кислорода по всему организму и обратное снижение концентрации углекислого газа.

— Ионы железа в его составе позволяют связывать с белком четыре молекулы O2. Получается, каждый грамм гемоглобина может переносить 1,34 миллилитра кислорода, что на треть превышает его собственную массу. Этот механизм позволяет оптимально снабжать ткани кислородом и поддерживать метаболизм, — отмечает кандидат медицинских наук, научный консультант по вопросам фармакологии НОЦ ХимБИ ПНИПУ Сергей Солодников.

Доставленный кислород отделяется от гемоглобина, стремясь попасть из области высокого давления в капиллярах в область низкого давления в клетках. И в этот же момент к белку присоединяются молекулы СО2. Образовавшееся соединение транспортируется к легким, где углекислый газ высвобождается и удаляется при выдохе.

Интересно, что дыхательный цикл взрослого человека в состоянии покоя занимает около трех-шести секунд. А полный цикл кровообращения — в среднем 20-25 секунд. За это время эритроцит, вышедший из левого желудочка сердца, успевает пройти через артерии, капилляры тканей, вены и вернуться в правые отделы сердца, а оттуда — в легкие. То есть одна молекула гемоглобина проходит круг по телу примерно за четыре цикла дыхания.

Железо — это главное сырье, которое нужно для производства гемоглобина. Если его поступает недостаточно, количество готового продукта сокращается.

— Пониженным уровнем у мужчин считается до 130 граммов на литр, у женщин — до 120. Соответственно, чем меньше этого белка в крови, тем реже он может доставлять кислород в клетки и забирать из них углекислый газ. Это состояние называется анемией, — комментирует врач сердечно-сосудистый хирург, младший научный сотрудник лаборатории биожидкостей ПНИПУ Нурслу Кдралиева.

Главная опасность анемии заключается в нарушении кислородного снабжения жизненно важных органов.

— Хроническая анемия вызывает постепенное истощение прежде всего сердечной мышцы и головного мозга и снижает иммунитет. Отказ этих ключевых систем в конечном итоге способен стать причиной летального исхода, — объясняет кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Валерий Литвинов.

— Гемоглобин помогает нам согреваться — при активном и учащенном дыхании увеличивается частота сердечных сокращений и ускоряется кровоток. Одновременно с этим белок начинает активнее отдавать кислород в мышцы. Это обеспечивает более интенсивное окисление питательных веществ — глюкозы и жиров, которые являются основным «топливом» организма. В результате высвобождается энергия, что и вызывает быстрый подъем температуры тела, — комментирует Валерий Литвинов.

Учащенное дыхание наблюдается также во время интенсивных физических нагрузок. И, поскольку железо необходимо для обеспечения мышц кислородом и энергетического обмена, это может привести к такому состоянию как спортивная анемия. Оно встречается у 24% профессиональных спортсменов-мужчин и у 42% женщин.

— Регулярные и тяжелые занятия спортом могут привести к дефициту железа, который в легкой форме просто снизит работоспособность и выносливость организма, а в тяжелой — приведет к последствиям настоящей анемии, описанным ранее. Поэтому это состояние требует обязательной коррекции под контролем спортивного врача или гематолога. Они подберут адекватную дозировку препаратов железа и разработают индивидуальную схему лечения с учетом спортивных нагрузок, — рассказывает Нурслу Кдралиева.

Считается, что наиболее информативный внешний признак анемии — изменение цвета кожи и, особенно, слизистых глаз, губ, а также ногтей.

— На самом деле бледность покровов — это только один из симптомов анемии. В зависимости от степени тяжести заболевание сопровождают и другие нарушения — одышка, аритмии, выпадение волос прогрессирующая слабость. Здесь надо говорить о комплексе симптомов и обязательно подтверждать их общим анализом крови, — отмечает Сергей Солодников.

— Действительно, железодефицитные анемии встречаются чаще всего. Ключевыми факторами их возникновения выступают хронические кровопотери, нарушения усвоения железа при патологиях пищеварительной системы — целиакия, болезнь Крона, состояния после резекции желудка, а также повышенная потребность в микроэлементе в периоды активного роста недоношенных детей и подростков, беременности и лактации. Существенную роль играет и недостаточное поступление железа с пищей, характерное для вегетарианского типа питания, — объясняет Сергей Солодников.

Для лечения этого типа анемии используют препараты двух и трех валентного железа и аскорбиновую кислоту, улучшающую их усвоение.

— Но иногда анемия возникает из-за наличия сопутствующего заболевания, которое мешает организму использовать железо, чтобы не провоцировать размножение бактерий и патогенных клеток. Чаще эта форма встречается у пожилых людей. При наличии опухоли женской половой сферы, опухоли легкого, тяжелых травм, ожогов, хронической реакции «трансплантат против хозяина», болезни печени, сахарного диабета, хронических болезней почек частота анемий достигает 70 %. В этих случаях лечить нужно в первую очередь само заболевание, — продолжает ученый ПНИПУ.

Устранение анемии требует комплексного подхода, где помимо железа ключевую роль играют витамины группы B. Фолиевая кислота (B9) обеспечивает нормальное образование клеток крови, а ее недостаток приводит к слабости и нарушениям пищеварения. Витамин B12 поддерживает кроветворение и работу нервной системы — его дефицит вызывает не только анемию, но и онемение конечностей. Витамин B6 участвует в создании гемоглобина, а его нехватка проявляется учащенным сердцебиением и нарушениями сна.

Вспомогательную функцию выполняют микроэлементы: медь помогает усвоению железа, а кальций (принимаемый отдельно от железа) поддерживает функцию костного мозга. Витамин E защищает клетки крови от повреждений, а омега-кислоты регулируют процесс кроветворения на начальном этапе, создавая основу для эффективного восстановления организма.

По словам Сергея Солодникова, для эффективного повышения уровня гемоглобина наиболее ценны продукты животного происхождения: красное мясо, особенно молодая баранина, печень и другие субпродукты, а также рыба. Содержащееся в них двухвалентное железо обладает высокой биодоступностью, а его усвоение дополнительно усиливается при совместном употреблении с витамином С.

Растительные источники железа включают крупы (гречка, киноа, овсянка), бобовые (чечевица, фасоль, нут), орехи, семена, овощи и сухофрукты. Однако здесь присутствует трехвалентное железо, которое требует преобразования в желудке под действием соляной кислоты.

— При пониженной кислотности желудочного сока, что часто наблюдается при гастрите, усвоение железа из растительной пищи значительно затрудняется. Это может ограничивать эффективность таких продуктов для коррекции уровня гемоглобина, — добавляет эксперт Пермского Политеха.

— Повышенным уровнем гемоглобина у мужчин считается от 185 граммов на литр, у женщин — от 165. Однако этот белок может быть повышен в норме у жителей высокогорных районов и у хорошо тренированных людей, так как их мышцам нужно больше кислорода, чем может доставить обычная кровеносная система, — делится Нурслу Кдралиева.

Опасность повышенного гемоглобина в обычных условиях заключается в кардинальном изменении физических свойств крови и нарушении ее текучести. Соотношение жидкой плазмы и плотных клеток нарушается, в результате чего она становится густой и вязкой. Это увеличивает риск развития тромбов и его последствий — инфаркта и инсульта.

Повышенный гемоглобин требует обязательной консультации врача, так как может быть симптомом серьезных хронических заболеваний — опухоли костного мозга, почек, нарушений работы сердца и легких. Лечение зависит от установленной причины и может включать медикаментозную терапию по назначению гематолога.

Дополнительно врач может посоветовать изменить образ жизни: увеличить потребление воды, ограничить потребление железосодержащих продуктов (красное мясо, печень, гречка), отдавая предпочтение кисломолочным продуктам, рыбе, овощам, отказаться от курения и включить умеренную физическую активность.