Гемоглобин

Идентификация и биохимия

Полное название: Гемоглобин (Hb, Hgb) — тетрамерный железосодержащий белок эритроцитов, основная функция которого — транспорт кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа в обратном направлении.

Синонимы: Hb, Hgb, Hemoglobin, Total hemoglobin, HbA (для основной фракции у взрослых), HbA1c (гликированная форма, используется в диагностике сахарного диабета, но не является частью общего гемоглобина при стандартном анализе).

Ген: Синтез гемоглобина кодируется несколькими генами, в зависимости от цепей. Основной гемоглобин у взрослых (HbA) состоит из двух α-глобиновых и двух β-глобиновых цепей. Гены: HBA1, HBA2 (альфа-глобин, локус 16p13.3), HBB (бета-глобин, локус 11p15.4).

Молекулярная масса: Около 64 500 Да (64,5 кДа) — тетрамер, состоящий из четырёх полипептидных цепей (2α + 2β) и четырёх гем-групп, каждая из которых содержит атом железа в форме Fe²⁺.

Форма в крови: Циркулирует внутри эритроцитов; не секретируется в плазму в норме. При гемолизе может высвобождаться в плазму, где связывается с гаптоглобином.

LOINC-код: LOINC 718-7 («Hemoglobin [Mass/volume] in Blood») — наиболее часто используемый, но может отличаться в зависимости от лаборатории, единиц измерения и метода (например, 755-2 — для гемоглобина в капиллярной крови). Также используются 30313-1 («Hemoglobin [Moles/volume] in Blood»).

SNOMED CT: 16356007 — «Measurement of hemoglobin level».

Физиологическая роль

Гемоглобин синтезируется в эритробластах костного мозга на стадии дифференцировки эритроидного ряда. Синтез регулируется эритропоэтином (EPO), вырабатываемым преимущественно в почках в ответ на гипоксию.

Основные функции:

1. Транспорт кислорода: Гемоглобин обратимо связывает O₂ в лёгких (образуя оксигемоглобин) и высвобождает его в тканях с низким парциальным давлением кислорода (pO₂).
2. Транспорт углекислого газа: Около 20–25% CO₂ транспортируется в виде карбаминогемоглобина (связь с N-концами глобиновых цепей).
3. Буферная функция: Гемоглобин участвует в поддержании кислотно-щелочного равновесия, так как деоксигемоглобин является более сильным буфером, чем оксигемоглобин (эффект Хамбургера).

Связывание кислорода регулируется рядом факторов: pH (эффект Бора), концентрация 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ), температура, pCO₂. Эти факторы изменяют аффинность гемоглобина к кислороду, смещая кривую диссоциации влево (повышенная аффинность) или вправо (сниженная аффинность).

Патофизиология

Изменения уровня гемоглобина отражают нарушения в эритропоэзе, кровопотерю, гемолиз или компенсаторные реакции на гипоксию.

Причины снижения гемоглобина (анемия):

1. Недостаток синтеза: Железодефицитная анемия (нарушение синтеза гема), анемия при хронических заболеваниях (воспаление подавляет утилизацию железа), витамин B₁₂/фолиеводефицитная мегалобластная анемия.
2. Гемолиз: Ускоренное разрушение эритроцитов (наследственные мембранопатии, ферментопатии, иммунные гемолитические анемии) — уровень гемоглобина падает, но костный мозг может частично компенсировать потерю.
3. Кровопотеря: Острая или хроническая (например, при язве желудка, меноррагиях).
4. Нарушение эритропоэза: Апластическая анемия, миелодиспластические синдромы, инфильтрация костного мозга.

Причины повышения гемоглобина (полицитемия/эритроцитоз):

1. Компенсаторный эритроцитоз: Хроническая гипоксия (лёгочная недостаточность, высокогорье, курение, врождённые пороки сердца с право-левым шунтом).
2. Истинная полицитемия (полицитемия Верльгофа): Клональное заболевание костного мозга с мутацией JAK2, приводящее к избыточной продукции эритроцитов.
3. Вторичный эритроцитоз: Гиперпродукция эритропоэтина (опухоли, кисты почек, гипоксия).
4. Относительное повышение: Обезвоживание (сгущение крови), при котором объём плазмы уменьшается, а масса эритроцитов остаётся неизменной.

Референсные значения

Референсные значения зависят от метода измерения, возраста, пола и этнической принадлежности. Приведённые ниже диапазоны соответствуют общепринятым данным, но могут варьироваться между лабораториями.

Категория	Референсный диапазон (г/л)	Референсный диапазон (ммоль/л)	Примечания
Новорождённые (0–1 день)	135–200	8.4–12.4	Высокий уровень за счёт фетального гемоглобина (HbF)
Младенцы (1–6 мес)	95–140	5.9–8.7	Физиологическая анемия младенчества
Дети (6 мес – 5 лет)	105–140	6.5–8.7
Дети (5–12 лет)	115–150	7.1–9.3
Подростки (12–18 лет), женщины	115–155	7.1–9.6	Зависит от начала менструаций
Подростки (12–18 лет), мужчины	125–165	7.7–10.2
Взрослые женщины	115–160	7.1–9.9	Нижняя граница может быть снижена при менструальных потерях
Взрослые мужчины	130–170	8.1–10.5
Пожилые (мужчины и женщины)	110–160	6.8–9.9	Лёгкое снижение допустимо, но требует оценки

Примечание: Единицы измерения: г/л — наиболее распространены; ммоль/л = г/л × 0.06206 (пересчёт через молярную массу). Референсные значения зависят от метода и калибровки оборудования.

Методы определения

Гемоглобин измеряется в цельной крови, чаще всего на автоматических гематологических анализаторах.

1. Цианметгемоглобиновый метод (спектрофотометрия): Стандартный референсный метод. Гемоглобин превращается в стабильное соединение — цианметгемоглобин — с последующим измерением оптической плотности при 540 нм. Высокая точность, чувствительность — до 1 г/л. Используется в большинстве лабораторий.
2. Нецианидные методы: Современные анализаторы (например, Sysmex, Beckman Coulter) используют альтернативные реагенты (например, азид-трометамин) из соображений безопасности. Сравнимы по точности с цианметгемоглобиновым методом.
3. Портативные гемоглобинометры: Используют капиллярную кровь, методы спектрофотометрии или колориметрии. Менее точны, но удобны в полевых условиях. Чувствительность — ±5–10 г/л.

Преаналитические требования:

• Кровь собирается в пробирки с антикоагулянтом (обычно EDTA).
• Образец должен быть тщательно перемешан перед анализом.
• Гемолиз образца может привести к ложному повышению (если используется плазма), но при стандартном анализе цельной крови интерпретируется корректно.
• Обезвоживание или гипергидратация влияют на концентрацию (относительные изменения).

Клинические показания

Когда назначают:

1. Подозрение на анемию (слабость, бледность, одышка, тахикардия).
2. Контроль при известных заболеваниях: железодефицит, хроническая болезнь почек, онкология, воспалительные заболевания.
3. До и после операций, при кровопотерях.
4. Скрининг при беременности, диспансеризации, профосмотрах.
5. Оценка эффективности терапии (например, приём препаратов железа, эритропоэтина).
6. Подозрение на полицитемию (гиперемия, головные боли, тромбозы).

Когда не назначают:

1. В изоляции при отсутствии клинических проявлений (требуется полный анализ крови — CBC).
2. Для диагностики типа анемии без дополнительных маркеров (MCV, MCH, ферритин, ретикулоциты).
3. Как единственный маркер эффективности лечения без учёта динамики и клиники.

Интерференции и ограничения

Лекарства:

• Ложное снижение: Не описано напрямую, но некоторые препараты вызывают анемию (цитостатики, ингибиторы АПФ, метформин — при дефиците B₁₂).
• Ложное повышение: Эритропоэтин, анаболические стероиды, тестостерон — вызывают истинное повышение, не интерференцию.

Биологические факторы:

• Обезвоживание: Относительное повышение гемоглобина.
• Гипергидратация: Относительное снижение.
• Гемолиз in vitroIn vitro can be defined as in a test tube, outside a living organism. This term is used in scientific research when experiments are conducted in an artificially created environment that mimics the conditions of a living organism.: Может не повлиять при анализе цельной крови, но в случае измерения в плазме — ложное повышение.
• Высокий лейкоцитоз (>50×10⁹/л): Может вызывать ложное повышение гемоглобина на некоторых анализаторах из-за светорассеяния.
• Парапротеины, липемия: Редко вызывают интерференцию в оптических методах.

Ограничения: Гемоглобин не отражает функциональные свойства эритроцитов (например, аффинность к кислороду), не позволяет дифференцировать тип анемии без дополнительных тестов.

Интерпретация и тактика

При снижении гемоглобина:

• Оцените MCV: микроцитоз — железодефицит, талассемия; нормоцитоз — анемия хронических болезней; макроцитоз — B₁₂/фолиеводефицит.
• Назначьте ферритин, ОЖСС, ретикулоциты, креатинин, TSH при необходимости.
• Целевые значения при терапии: повышение на 10–20 г/л за 2–4 недели при железодефицитной анемии. У пожилых и пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями — коррекция до 100–110 г/л может быть достаточной.

При повышении гемоглобина:

• Исключите обезвоживание (оценка диуреза, электролитов).
• Определите EPO, JAK2 V617F, газы артериальной крови, пульсоксиметрию.
• Целевые значения при полицитемии Верльгофа: поддержание Hb < 155 г/л, гематокрит < 45%.

Советы пациенту:

• При анемии: соблюдайте диету с продуктами, богатыми железом (мясо, бобовые, шпинат), витамином C для улучшения абсорбции. Избегайте кофе/чая при приёме препаратов железа.
• При высоком гемоглобине: пейте достаточное количество жидкости, исключите курение, контролируйте артериальное давление.

Связь с другими маркерами

Гемоглобин интерпретируется в контексте полного анализа крови и других лабораторных показателей:

• Эритроциты, гематокрит, MCV, MCH: Для типирования анемии.
• Ретикулоциты: Оценка регенераторной способности костного мозга.
• Ферритин, ОЖСС, трансферрин, растворимый рецептор трансферрина: Для диагностики дефицита железа.
• Креатинин, GFR: Оценка функции почек — источник эритропоэтина.
• EPO, JAK2, BCR-ABL: При подозрении на миелопролиферативные заболевания.
• Газы артериальной крови, пульсоксиметрия: При эритроцитозе — для оценки гипоксии.

Вывод

Гемоглобин — ключевой маркер кислородтранспортной функции крови, отражающий состояние эритропоэза, баланс железа и адаптацию к гипоксии. Его уровень зависит от возраста, пола и метода измерения. Интерпретация требует учёта клинической картины и сопутствующих лабораторных показателей. Снижение указывает на анемию различного генеза, повышение — на эритроцитоз (истинный или относительный). Референсные значения варьируются, а преаналитические факторы могут влиять на результат. Гемоглобин является первым шагом в диагностике нарушений эритропоэза, но не заменяет комплексного обследования.