Гемоглобин
На современном уровне развития методов диагностики недостаточно ограничиваться определением общего количества гемоглобина, так как в некоторых случаях определение качественного состава имеет решающее диагностическое значение.
Качественный состав гемоглобина
Гемоглобин — основной дыхательный белок крови, относящийся к хромопротеидам. Он состоит из белковой (глобин) и небелковой (гем) части, является белком четвертичной структуры и состоит из четырех субъединиц, каждая из которых включает в себя полипептидную цепь, соединенную с \ амом, полипептидные цепи попарно одинаковы Так, гемоглобин взрослого типа (Нb А) имеет 2а- и 2(3- полипептидные цепи. Фетальный гемоглобин, преобладающий в крови новорожденного (Нb Р), имеет в своем составе 2а- и 2у-полипептидные цепи. У взрослого человека в крови 95-98% приходится на долю гемоглобина А, 1-1,5% составляет Нb Р, 2-2,5% — на гемоглобин А2 (а252). Возрастные изменения качественного состава гемоглобина приведены в табл. 2.
Повышение содержания фетального гемоглобина наблюдается при:
—злокачественных заболеваниях крови (лейкемии);
—заболеваниях, сопровождающихся гипоксемией и гипоксией тканей (анемии, пневмонии);
—наследственных заболеваниях (гемоглобинопатии);
—попадании крови плода в кровь матери (повышенное содержание Нb Р у матери) и попадании крови одного плода в кровь другого плода при многоплодной беременности (повышенное со держание Нb Р у одного из близнецов по сравнению с другим).
Возрастные изменения содержания гемоглобина взрослого и фетального типа (в процентах от общего гемоглобина)
|
Гемоглобин находится в эритроцитах в виде нескольких производных. Присоединение кислорода
Таблица 2
(к железу тема) приводит к образованию оксигемоглобина (НbO2). Отдав кислород тканям, оксигемоглобин превращается в восстановленную форму (НbO2 ННb). Удаление диоксида углерода (углекислого газа) из тканей происходит путем его присоединения к свободным аминным группам глобина и при этом образуется карбаминогемоглобин (карбгемоглобин). Оксид углерода (СО) при соединении с железом гема образует стойкое соединение карбоксигемоглобин. Оксид углерода является продуктом обмена и образуется эндогенно при распаде гема (в норме — при старении эритроцитов). Содержание карбоксигемоглобина, в первую очередь, является показателем гемолиза эритроцитов.
Содержание различных форм гемоглобина приведено в табл. 3.
Повышение содержания карбоксигемоглобина наблюдается при:
—гемолитических анемиях;
— повышенном содержании оксида углерода в атмосферном воздухе;
— у курильщиков.
Железо гема находится в двухвалентной форме. При окислении его (Ре2+ о Ре3+) образуется метгемоглобин. Окислителями железа гема могут быть различные продукты метаболизма — активные формы кислорода (АФК), ферменты, альдегиды и др. В норме за сутки образуется 2,5% метгемоглобина, а обнаруживается в крови 1,5%. Метгемоглобинредуктазная система восстанавливает метгемоглобин, переводя его в восстановленную форму, возвращая тем самым способность транспортировать кислород. К экзогенным метгемоглобинообразователям относятся нитриты, нитраты, присутствующие в избыточном количестве в воде, в пище, ряд лекарственных препаратов. Содержание метгемоглобина у здоровых людей приведено в табл 3.
Повышение содержания метгемоглобина наблюдается при:
— снижении активности метгемоглобинредуктаз (врожденного и приобретенного);
— повышенном содержании в пище, воде нитритов, нитратов;
— кишечных интоксикациях;
— наличии аномального гемоглобина М (М-гемоглобинопатии).
Повышение концентрации метгемоглобина в крови свыше 10-15% приводит к появлению синюшной окраски кожи и слизистых оболочек. Определение содержания метгемоглобина важно для дифференциальной диагностики пороков сердца, сопровождающихся цианозом.
Гемоглобин, образуя комплексные соединения с различными сульфопроизводными, образует сульфметгемоглобин. У здоровых людей это производное гемоглобина в крови не содержится. Обнаружение его свидетельствует о повышенном содержании сульфопроизводных в воде, пище, воздухе. В связи с этим сульфгемоглобин является своеобразным маркером экологической обстановки.
Диагностическое значение имеет определение содержания гликозилированных (гликированных) гемоглобинов, образующихся в результате комплексирования гемоглобина с различными углеводородами. 95% от общего количества гликозилированных гемоглобинов приходится на долю гемоглобина А1с, образующегося в результате комплексирования гемоглобина и глюкозы.
Таблица 3
Возрастные изменения содержания карбоксигемоглобина и метгемоглобина (в процентах от общего гемоглобина)
|
Повышение содержания гликозилированных гемоглобинов наблюдается при сахарном диабете. Определение гликозилированных гемоглобинов производится как для диагностики при массовых обследованиях населения, так и для контроля за соблюдением диеты у больных с сахарным диабетом, при подборе дозы инсулина и контроле за эффективностью лечения.
Содержание гликозилированного гемоглобина (Hb А1c) у здоровых находится в пределах 3- 6% от общего гемоглобина или (0,55±0,09) мг фруктозы на 1 мг гемоглобина.
Гемоглобинопатии
Гемоглобинопатии — врожденные заболевания, связанные с нарушением синтеза гемоглобина. Они могут быть качественными и количественными. Качественные возникают в результате замены аминокислот. Так, замена глутаминовой кислоты в 6-м положении р-цепей на валин приводит к образованию аномального гемоглобина S и к развитию серповидно-клеточной анемии. Известны гемоглобинопатии М, С, Д, «Волга», «Хельсинки» и др. К настоящему времени открыты более 600 аномальных гемоглобинов.
Количественные гемоглобинопатии обусловлены изменением скорости синтеза полипептидных цепей. Угнетение синтеза а-цепей лежит в основе α-талассемии. При этом компенсаторно повышается синтез β- и ɣ-цепей. В крови обнаруживаются гемоглобины-гомотетрамеры — НЬ – Н (β4) и Hb-Barts (ɣ4). Снижение скорости синтез β- цепей приводит к развитию β-талассемии. В крови повышено содержание Нb А2 (α2δ2) и Hb F (α2ɣ2).
Для постановки диагноза талассемии необходимо исследование качественного состава гемоглобина путем электрофореза при соблюдении обязательного условия — обследование семьи ребенка (мать, отец).
Количественное содержание гемоглобина
Концентрация гемоглобина в крови у здоровых лиц составляет 132-164 г/л у мужчин и 115-145 г/л — у женщин Возрастные изменения в содержании гемоглобина приведены в табл. 4.
Таблица 4
Содержание гемоглобина и эритроцитов в крови
|
Эритроциты
Нормальные величины: (4,0...5,1)˖1012/л у мужчин; (3,7...4,7)˖1012/л у женщин.
Снижение числа Э — основной критерий анемий, которые по патогенетическому признаку
делятся на:
- дефицитные (белково-дефицитные, витаминодефицитные, железо дефицитные);
- постгеморрагические (вследствие острых и хронических кровопотерь);
- гипо- и апластические (врожденные и приобретенные формы);
- гемолитические (наследственные и приобретенные).
Повышение числа Э — эритроцитоз Повышение числа Э более 6,5˖1012 /л является симптомом эритремии (первичный эритроцитоз).
Вторичные эритроцитозы могут быть абсолютными, так как они сопровождаются усилением нормального эритропоэза (хронические заболевания легких, врожденные потоки сердца, гемоглобинопатии и др.). Вторичные относительные эритроцитозы связаны со снижением массы циркулирующей крови и плазмы при нормальном объеме циркулирующих эритроцитов.
Характеристика эритроцитов при различных видах анемий
| Формы анемий | цп | Эритроциты | Содержание | Ядерные формы | ||
| Форма | Диаметр | Объем | ретикулоцитов | |||
| Железодефицитные | Гипо- хромия | Пойкилоцитоз | Микроциты | Нормальный или снижен | Нормальное или снижено | Отсутствуют |
| Витамин В12 и филиеводефицитные | Гипер- хромия | -//- | Макроциты, мегалобласты | Резко повышен | Снижаю | Мегалобласты, нормобласты |
| Гипопластические | Нормо- хромия | -//- | Макроциты | Нормальный или повышен | Резко снижено | Часто нормобласты |
| Гемолитические: - наследственные | -//- | Сфероциты | Микроциты | Повышен | Резко повышен | Часто нормобласты |
| - микросфероцитарные - талассемия | Гипо- хромия | Мишеневндные | Снижен | Повышено | Единичные нормобласты |
Морфология эритроцитов
Изменения размеров Э (анизоцитоз), формы (пойкилоцитоз), окраски (анизохромия) лежат в основе признаков различных форм анемий (табл. 5).
Гематокритное число
Гематокритное число — соотношение объема плазмы крови и форменных элементов крови (гематокрит — прибор, с помощью которого определяют гематокритное число).
Нормальные величины:
0,40-0,48 — у мужчин;
0,36-0,42 — у женщин.
Снижение гематокритного числа (до 0,20-0,25) наблюдается при анемиях.
Повышение гематокритного числа (0,55-0,65) наблюдается при эритремиях.
Цветовой показатель
Цветовой показатель (ЦП) отражает относительное содержание гемоглобина в эритроците. Рассчитывают его по формуле:
где ХHb — искомое количество гемоглобина;
Хэр — искомое количество эритроцитов;
NHb — нормальный показатель содержания гемоглобина;
Nэр — нормальный показатель содержания эритроцитов.
За норму обычно принимают содержание зритроцитов 5-1012/л, гемоглобина— 167 г/л. Нормальные величины:
0,86-1,05 —у здоровых взрослых
Классификация анемий по цветовому показателю выглядит так:
¾ нормохромные;
¾ гипохромные— ЦП < 0,86;
¾ гиперхромные — ЦП = (1,2...1,3).
Гипохромные анемии чаще всего наблюдаются при дефиците железа. Гиперхромные анемии лежат в основе витамин В12-дефицитных и фолиеводефицитных анемий (см табл. 5).
Нормохромные анемии наблюдаются при гемолизе и при острых кровопотерях.
Ретикулоциты
Ретикулоциты — молодые эритроциты, образующиеся при потере нормобластом ядра.
Нормальные величины:
у здоровых взрослых число ретикулоцитов составляет 2-12‰ (0,2-1,2%).
Повышение их содержания наблюдается при:
¾ кровопотерях;
¾ гемолитических анемиях;
¾ на фоне лечения анемии Аддисона — Бирмера витамином В12.
Понижение их содержания характерно для:
¾ гипопластических анемий;
¾ рецидива анемии Аддисона — Бирмера.
Резистентность эритроцитов
Исследуют осмотическую резистентность Э с использованием гипотонических растворов хлорида натрия.
Нормальные величины: у здоровых — начало гемолиза при концентрации хлорида натрия 0,50- 0,45%, полный гемолиз — при концентрации 0,40-0,35%.
Понижение резистентности эритроцитов (появление гемолиза при более высоких, чем в норме, концентрациях хлорида натрия — 0,7-0,75%) наблюдается при:
¾ гемолитических несфероцитарных анемиях;
¾ наследственном микросфероцитоэе.
Повышение резистентности эритроцитов наблюдается при:
—талассемии;
—гемоглобинопатиях.
Возрастные изменения числа лейкоцитов и лейкоцитарной формулы (Мазурин А. В., Воронцов И.М.,1985)
|
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)
Нормальные величины:
1-10 мм/ч — у мужчин, 2-15 мм/ч — у женщин.
Повышение СОЭ выявляется при различных воспалительных процессах, интоксикациях, острых и хронических инфекциях, при инфаркте миокарда, опухолях, после кровопотерь, оперативных вмешательств. Особенно выраженное увеличение СОЭ характерно для гемобластозов (миеломная болезнь, болезнь Бальденстрема и др.), злокачественных новообразований, хронического активного гепатита, цирроза печени, туберкулеза, амилоидоза, коллагенозов.
Понижение наблюдается при эритремии и симптоматических эритроцитозах, вирусных гепатитах, механических желтухах, гиперпротеинемиях, приеме салицилатов, хлорида кальция.
Лейкоциты
Нормальные величины: у здорового взрослого человека - 4˖109... 9-109/л.
Возрастные изменения числа лейкоцитов и лейкоцитарной формулы представлены в табл. 6.
Повышение, содержания лейкоцитов (лейкоцитоз) может быть физиологическим и патологическим.
Физиологический лейкоцитоз наблюдается:
¾ после приема пиши, содержание лейкоцитов при этом не превышает (10... 12)-109/л
¾ после физической работы, приема горячих и холодных ванн;
¾ в период беременности, родов, в предменструальном периоде.
Патологический лейкоцитоз наблюдается в случаях:
¾ различных воспалительных заболеваний (нагноения, воспалительные процессы различной этиологии — аппендицит, перитонит, плевриты, инфекционные полиартриты, флегмоны);
¾ инфекционных заболеваний (пневмония, сепсис, менингит, рожа и др.), за исключением тех, при которых наблюдается лейкопения; выраженность лейкоцитоза зависит от степени тяжести инфекционного процесса и реактивности организма; отсутствие лейкоцитоза в острой фазе инфекционного процесса является неблагоприятным признаком, особенно, если имеет место сочетание со сдвигом в формуле влево;
¾ инфарктов различных органов (миокарда, легких,селезенки, почек); обширных ожогов;
¾ кровопотерь (постгеморрагический лейкоцитоз); злокачественных заболеваний;
¾ заболеваний системы крови (лейкозы полицитемии, лимфогранулематоз);
¾ инфекционного мононуклеоза и инфекционного лимфоцитоза;
¾ уремии;
¾ диабетической комы;
¾ после спленэктомии [выраженный лейкоцитоз (15...20)˖109/л с нейтрофилезом до 90%].
Снижение содержания лейкоцитов (лейкопения) может быть вследствие следующих причин:
¾ при воздействии ряда химических веществ (бензол);
¾ после облучения (рентгеновские облучения и пр.);
¾ гипопластические и апластические процессы;
¾ прием лекарственных препаратов (амидопирин, бутадиен, реопирин, сульфаниламидные препараты, цитостатики и др.);
¾ заболевания селезенки (циррозы печени, протекающие со спленомегалией, лимфогранулематоз); лейкопения в этих случаях обусловлена разрушением нейтрофилов в селезенке и тормозящим влиянием селезенки на кроветворение;
¾ ряд инфекционных заболеваний протекают с лейкопенией (брюшной тиф, малярия, бруцеллез, корь, краснуха, грипп, вирусный гепатит в острой фазе);
¾ при ряде эндокринных заболеваний (акромегалия,заболевания щитовидной железы);
¾ при лейкозах (передозировка цитостатиков);
¾ метастазирование новообразований в костный мозг.
| Таблица 7 |
Характеристика различных видов лейкоцитов здоровых людей
|
Лейкоцитарная формула — процентное отношение различных видов лейкоцитов. Процентные и абсолютные значения содержания различных видов лейкоцитов и их морфологические особенности представлены в табл. 7.
Повышение содержания нейтрофилов (нейтрофилез):
¾ наблюдается при общем повышении содержания лейкоцитов (острые воспалительные заболевания, интоксикация, шок, кровотечение, инфаркт миокарда, гемолитический криз), при этом может повышаться содержание палочкоядерных нейтрофилов, обнаруживается появление незрелых гранулоцитов(миелоциты, метамиелоциты), что расценивается как сдвиг в лейкоцитарной формуле влево;
наибольший сдвиг в сторону молодых форм нейтрофилов наблюдается при хроническом миелолейкозе; в лейкоцитарной формуле обнаруживают промиелоциты (3-5%), миелоциты (до 10%), метамиелоциты (до 10-15%) и единичные бластные клетки; при этом уменьшено общее количество зрелых нейтрофилов и увеличено общее число лейкоцитов — 510%... 100-109 /л; сдвиг в лейкоцитарной формулы влево можно рассматривать как лейкемоидную реакцию при сепсисе, туберкулезе, злокачественных опухолях с метастазами в костный мозг.
Снижение содержания нейтрофилов (нейтропения) наблюдается при:
¾ общем снижении содержания лейкоцитов (при вирусных инфекциях, хронических инфекциях, после приема цитостатиков, облучения);
¾ апластических и витамин В]2-дефицитных анемиях;
¾ агранулоцитозе.
Повышение содержания зозинофилов (эозинофилия) наблюдается при:
¾ аллергических реакциях, бронхиальной астме;
¾ опухолях;
¾ лимфогранулематозе;
¾ хроническом миелолейкозе;
¾ детских инфекциях (скарлатине);
¾ приеме ряда лекарственных препаратов (антибиотики, сульфаниламиды, IIACK).
Повышение содержания базофилов (базофилия) встречается редко, в сочетании эозинофилией может быть признаком миелопролиферативного процесса.
Повышение содержания лимфоцитов (лимфоцитоз) наблюдается при:
¾ хроническом лимфолейкозе (до 70-90%);
¾ хронической лучевой болезни;
¾ бронхиальной астме;
¾ тиреотоксикозе;
¾ коклюше, туберкулезе;
¾ после спленэктомии;
¾ при приеме наркотиков.
Относительный лимфоцитоз может быть при лейкопении с неитропенией. При инфекционно мононуклеозе обнаруживаются бласттрансформированные лимфоциты.
Снижение содержания лимфоцитов (лимфоцитопения, лимфопения) наблюдается при:
¾ аномалии развития лимфоидной системы;
¾ торможении лимфопоэза;
¾ ускоренной гибели лимфоцитов; лимфоцитопения развивается при первичных иммунопатологических процессах
¾ агаммаглобулинемиях, тимомах, апластических анемиях, лейкозах, миеломах, лимфосаркоме, саркоидозе, карциноме, системной красной волчанке, болезни Кушинга, почечной недостаточности; лимфоцитопения является специфическим симптомом при СПИДе, облучении, кортикостероидной терапии; лимфоцитопения сопутствует гнойным и воспалительным заболеваниям, отмечается при некоторых формах туберкулеза (казеозная пневмония, милиарный туберкулез).
Повышение содержания моноцитов (моноцитоз) наблюдается при:
¾ хронических инфекциях (туберкулез, сифилис, бруцеллез);
¾ острых инфекциях (краснуха, скарлатина, инфекционный паротит, мононуклеоз);
¾ лимфогранулематозе,
¾ эндокардитах (баночная проба Вальдмана).
Волчаночные клетки — встречаются при системной красной волчанке. Волчаночные клетки образуются в результате фагоцитоза нейтрофильными лейкоцитами ядер клеток, содержащих деполимеризованную ДНК- Исследование необходимо проводить до начала кортикостероидной терапии.
Тромбоциты
Норма: 180˖109-320˖109/л.
Тромбоциты (Т) образуются из мегакариоцитов путем отшнуровывания части протоплазмы. Т не являются клетками в полном смысле, так как они не содержат ядра, Т обладают подвижностью, антигенной и ферментативной активностью, интенсивным обменом веществ. Основная роль Т — участие в свертывании крови.
Повышение содержания Т (тромбоцитоз) наблюдается при:
¾ миелопролиферативных заболеваниях (первичный эритроз, хронический миелолейкоз, миелофиброз, миелосклероз);
¾ хронических воспалительных процессах (ревматоидный артрит, туберкулез, саркоидоз);
¾ острых инфекциях;
¾ гемолизе;
¾ гипохромно-микроцитарных анемиях;
¾ карциноме, лимфоме;
¾ после спленэктомии.
Понижение содержания тромбоцитов (тромбоцитопения) может происходить по различным
причинам (табл. 8).
Таблица 8
|
Биохимические показатели крови
Органические вещества крови
Белки крови
Возрастные показатели общего кол-ва белка в сыворотке крови
пуповинная кровь 48 - 80 г/л
недоношенные дети 36 - 60 г/л
новорожденные 46 - 70 г/л
1 нед 44 - 76 г/л
7-12 мес 51-73 г/л
1-2 года 56-75 г/л
старше 3 лет 60 - 80 г/л
взрослые до 60 лет 64 - 83 г/л
старше 60 лет 62 0 81 г/л
Понижение общего количества белка (гипопротеинемия) возникает вследствие:
¾ недостаточного поступления белка (голодание);
¾ повышенной потери белка (при заболеваниях почек, кровопотерях, новообразованиях);
¾ нарушения синтеза белка (заболевания печени).
Повышение общего количества белка (гиперпротеинемия) развивается при:
¾ дегидратации (травмы, ожоги, холера);
¾ появлении парапротеинемии, т. е. при появлении патологических белков при миеломной болезни и болезни Вальденстрема.
Методом электрофореза белки делятся на ряд фракций. Количественное соотношение белковых. фракций и их основные функции представлены в табл. 9.
Гипоальбуминемия и гиперальбуминемия наблюдаются вследствие тех же причин, что гипо- и гиперпротеинемия.
α-Глобулины относятся к белкам острой фазы, и увеличение их содержания отражает интенсивность воспалительных процессов. Основными белками острой фазы являются С реактивный белок, агликопротеид, аранти-трипсин, СС2 -макроглобулин, церулоплазмин, гаптоглобин (см табл 9). Содержание а-глобулинов повышается при различных хронических заболеваниях опухолях, метастазировании опухолей, травмах, инфарктах, ревматизме.
β-Глобулины — увеличение их содержания наблюдается при гиперлипопротеидемиях (атеросклерозе, сахарном диабете, гипотиреозе, нефротическом синдроме).
ɣ-Глобулины — их концентрация повышается в результате выработки антител после инфекционных заболеваний. Гипогаммаглобулинемии характерны для заболеваний и состояний, приводящих к истощению иммунной системы, — аллергии, хронические воспалительные процессы, злокачественные новообразования, длительная терапия стероидными гормонами, СПИД.
Таблица 9
Величины белковый фракций и их функции (по данным электрофореза на ацетат-целлюлозе)__________________________________________
| Альбумины | 50-70 | Поддержание коллоидно-осмотического давления, резерв белков, связывание и транспорт жирных кислот, билирубина, альдостерона |
| Глобулины α1 глобулины: | 20-30 3-6 | |
| α1-гликопротеин кислый (орозомукоид) | 0.5-1,4 | Концентрация возрастает прн воспалительных прцессах |
| α1-антитрипсин | 2,0-4,0 | Ингибитор протеолитических ферментов |
| тироксинсвязывающий белок | 0,01-0,02 | Связывает и транспортирует тироксин |
| ретинолсвязывающий белок | 0,03-0,06 | Транспорт ретинола (витамин А) |
| транскортин | 0,03-0,035 | Связывает и транспортирует кортизол и кортикостерон |
| α2-глобулины: церулоплазмин гаптоглобин α2-макроглобулин | 9-15 | Транспорт меди Связывает гемоглобин Ингибитор эдопептидаз |
| β-глобулины: трансферрин гемопексин | 8-18 | Транспортирует железо Связывание гемма |
| β -липо протеиды (ЛПНП) | Транспорт липидов | |
| С-реактивный белок | Проявляется при воспалительных процессах | |
| ɣ-глобулины: IgM | 15 - 25 | Антитела Специфическая гуморальная защита; активизирует систему комплемента Участвует в первичном иммунном ответе |
| IgA | Препятствует адгезии и адсорбции микробов на слизистые оболочки | |
| IgE IgD | Участвуете противопаразитарном иммунитете и в аллергических реакциях B – клеточные рецепторы |