Часть IV. Физиология систем внутренних органов

Оксигемоглобин (НbО2). Присоединяя кислород, Нb превращается в оксигемоглобин. Для того чтобы подчеркнуть, что валентность железа при этом связывании не меняется, реакцию называют не окислением, а оксигенацией. Обратный процесс называется дезоксигенацией. Когда хотят специально отметить, что гемоглобин не связан с кислородом, его называют дезоксигемоглобином (обозначают как HbH). Для ассоциации и диссоциации O2 необходимо, чтобы атом железа гема был в восстановленном состоянии (Fe2+).

При включении в гем трехвалентного железа (Fe3+) образуется метгемоглобин — очень плохой переносчик O2.

Метгемоглобин (MetHb) — Hb, содержащий железо гема в трехвалентной форме (Fe3+), не переносит О2; прочно связывает O2, так что диссоциация последнего затруднена. Это приводит к метгемоглобинемии и неизбежным нарушениям газообмена. Образование MetHb может быть наследственным или приобретенным. В последнем случае это результат воздействия на эритроциты сильных окислителей. К ним относят нитраты и неорганические нитриты, сульфаниламиды и местные анестетики (например, лидокаин). Метгемоглобин образуется в организме в естественных условиях, однако в эритроцитах содержится фермент метгемоглобинредуктаза, восстанавливающий его до «нормального» гемоглобина с двухвалентным железом.

Карбоксигемоглобин (HbCO) — плохой переносчик кислорода. Hb легче (примерно в 200 раз), чем с O2, связывается с монооксидом углерода СО (угарный газ), образуя карбоксигемоглобин (O2 замещен CO). При связывании гемоглобина с угарным газом окислительные обменные процессы страдают в такой же степени, как и при отсутствии кислорода. Именно поэтому СО, содержащийся в выхлопных газах автомобилей или образующийся при неправильной топке углем или дровами (с неполным сгоранием топлива), обладает чрезвычайно токсичным действием.

Гемоглобин, связанный с СO2, называется карбаминогемоглобином (HbCO2, или упрощенно карбогемоглобином). При этом CO2 присоединяется к концевой аминогруппе глобина.

Гликозилированный Hb (HbA1C) — гемоглобин человека (А1), модифицированный ковалентным присоединением к нему глюкозы (норма HbA1C равна 5,8–6,2%). К одним из первых признаков сахарного диабета относят увеличение в 2–3 раза количества HbA1C. Этот Hb имеет худшее сродство к кислороду, чем обычный Hb.

Содержание гемоглобина в крови человека составляет в среднем 130–160 г/л у мужчин и 120–140 г/л у женщин (см. табл. 21.1). Как и любые биологические показатели, эта величина претерпевает определенные колебания даже у здоровых людей. С возрастом содержание гемоглобина в крови заметно меняется. В крови новорожденного оно составляет 200 г/л, причем возможны значительные индивидуальные колебания. В течение первого года жизни содержание гемоглобина снижается примерно до 115 г/л, а затем постепенно возрастает до уровня, характерного для взрослых.

Высокое содержание гемоглобина в крови наблюдается не только у плода, но также у лиц, длительное время живущих в условиях высокогорья. И в том и в другом случае повышение содержания гемоглобина необходимо для того, чтобы обеспечить нормальное снабжение тканей кислородом при пониженном парциальном давлении этого газа.

Уменьшение содержания гемоглобина по сравнению с нормальным уровнем называется анемией. Как правило, диагноз «анемия» ставят в том случае, если содержание гемоглобина меньше 130 г/л у мужчин и 120 г/л у женщин.