Hemoglobina: ce este, funcție, valori normale

Hemoglobina este o proteină esențială, care conține fier și care se găsește în celulele roșii (globule roșii), numite hematii. Funcția ei este aceea de a transporta oxigenul de la nivelul plămânilor către fiecare celulă a organismului și de a prelua dioxidul de carbon rezultat în urma arderilor metabolice, către plămâni, pentru a fi eliminat.

Ce este hemoglobina

Hemoglobina se formează în celulele din măduva osoasă (hematopoieză) și este conținută de celulele roșii din sânge (eritrocite). Acestea reprezintă cele mai numeroase celule din sânge și sunt extrem de specializate, fiind adaptate perfect la funcția de a transporta oxigenul și dioxidul de carbon. Celulele roșii au un diametru de aproximativ 7,8 μm și au forma unor discuri biconcave, care le oferă cel mai mare raport suprafață-volum, esențial pentru funcția pe care o îndeplinesc. Numărul normal de celule roșii variază între patru milioane și șase milioane pe milimetru cub de sânge. Aproximativ 95% din greutatea uscată a celulelor roșii din sânge constă în hemoglobină, substanță necesară pentru transportul oxigenului.

Citește și

Sângele – compoziție, rol, analize medicale de laborator

Proteina de hemoglobină este o moleculă formată din patru lanțuri polipeptidice cu 140 de tipuri de aminoacizi. La fiecare este atașată o structură chimică numită hem, ce conține un singur atom de fier, de care se leagă, reversibil, patru atomi de oxigen. Fiecare celulă roșie conține aproximativ 270 de milioane de molecule de hemoglobină, iar fiecare hematie poate transporta aproximativ 1080 de milioane de atomi de oxigen.

Structura complexă a proteinei asigură un mediu adecvat atomului de fier, astfel încât acesta să se lege și să elibereze oxigenul, respectiv dioxidul de carbon. Afinitatea hemoglobinei pentru oxigen este atât de mare, încât la presiunea de oxigen din plămâni, aproximativ 95% din hemoglobină este saturată cu oxigen. Pe măsură ce presiunea oxigenului scade, hemoglobina eliberează oxigen. Există și alți factori care influențează capacitatea hemoglobinei de a se lega de moleculele de oxigen (pH-ul mediului, anumiți compuși organici rezultați în timpul descompunerii glucozei), astfel că procesele de respirație celulară sunt proporționale cu activitatea fiecărei celule în parte.

Fiecare celulă este protejată de o membrană subțire, compusă din lipide, proteine ​​și carbohidrați. Forma și structura membranei fac posibilă trecerea celulelor roșii prin vase de sânge al căror diametru este mai mic decât al acestora. Membrana este permeabilă la apă, oxigen, dioxid de carbon, glucoză, uree și alte substanțe și este impermeabilă la hemoglobină. Celulele roșii sunt supuse efectelor osmotice, sub controlul sodiului și potasiului.

Deteriorarea celulelor roșii, numită hemoliză, este produsă de efecte fizice (temperatură), osmotice și de alte mecanisme, de la sărurile biliare la reacțiile imunologice. Procesele de formare și degradare a celulelor roșii sunt continue, normale și necesare, atunci când au loc în limite fiziologie, și poarta numele de hemoliză. Când celulele roșii mor, fierul este recuperat, transportat în măduva osoasă și utilizat din nou în producerea de noi globule roșii, iar restul hemoglobinei formează baza bilirubinei, o substanță care este formată în ficat și apoi eliminată, fiind cea care conferă fecalelor culoarea caracteristică.

Capacitatea măduvei osoase de a produce celule roșii este enormă. Atunci când este stimulată de factori externi (de la o pierdere de sânge, până la o activitate fizică intensă, susținută printr-un aport adecvat cu substanțe nutritive), măduva poate compensa rapid procesele de hemoliză. Măduva își poate crește producția de celule roșii de până la opt ori, față de ritmul obișnuit în urma unei hemoragii, de exemplu. Ritmul hematopoiezei este sensibil la concentrația de oxigen din sângele arterial. Când aceasta scade, se produc mai multe celule roșii. Din acest motiv, persoanele care trăiesc la altitudine mare au un număr mai mare de celule roșii decât cele care trăiesc la nivelul mării. Aceste procese de adaptare au loc continuu.

Tipuri și forme de hemoglobină

Există șapte tipuri de molecule de hemoglobină. Unele dintre ele sunt caracteristice vieții intrauterine, altele sunt adaptate respirației prin plămâni. Patru tipuri de hemoglobină sunt specifice etapei embrionare, un al cincilea tip corespunde perioadei fetale, iar alte două tipuri de hemoglobină sunt caracteristice perioadei de după naștere.

Hemoglobina embrionară este majoritar hemoglobină de tipul Gower I, alături de cantități mai mici de Gower II, Portland I și Portland II. În etapa fetală a dezvoltării intrauterine, cele patru molecule de hemoglobină embrionară dispar și sunt înlocuite de hemoglobina F, cu o afinitate foarte crescută pentru oxigen, comparativ cu hemoglobina adultă. Acest fapt face posibil ca fătul să primească oxigenul necesar de la mamă, din fluxul sangvin al acesteia.

Hemoglobina fetală rămâne activă și funcțională în sângele copilului până la vârsta de șase luni, după care, treptat, este înlocuită cu hemoglobina adultă. Aceasta din urmă există în două forme: hemoglobina A, care este prevalentă și alcătuiește aproximativ 95-97% din hemoglobina adultă, restul fiind hemoglobină A2, la care se adaugă o cantitate mică de hemoglobina F și cantități extrem de mici de hemoglobină din etapa embrionară a vieții intrauterine.

Transformările prin care trec moleculele de hemoglobină țin pasul cu evoluția omului, de la stadiul de embrion la cel de adult, și oferă necesarul de oxigen pentru fiecare moment. Fiecare tip de hemoglobină este perfect adaptat pentru oxigenare, în funcție de mediu, principala deosebire fiind capacitatea acestor molecule de a se lega, reține, transporta și elibera moleculele de oxigen.

Precum toate substanțele biologice, și în cazul moleculelor de hemoglobină apar mutații, astfel că pot să existe concomitent cu tipurile de hemoglobină normale, unele cu o structură diferită, care provoacă o alterare a funcției lor. Majoritatea acestor forme diferite de hemoglobină nu provoacă probleme sau suferința este insesizabilă, organismul având resursele necesare pentru a compensa aceste aberații funcționale.

Există, însă, și situații când anomaliile moleculelor de hemoglobină provoacă diferite patologii. Cele mai comune sunt hemoglobina de tip C (care induce anemie hemolitică cronică), hemoglobina E (ce provoacă o altă formă de anemie cronică) și hemoglobina S (care induce anemia ca urmare a unei forme aberante, în formă de seceră a hematiilor). Unele boli hemolitice sunt ereditare, fiind provocate de unele mutații genetice, altele pot să apară, ca urmare a unor afecțiuni asociate, pe parcursul vieții, sau sunt declanșate de anumite boli autoimune. Cea mai frecventă rămâne anemia feriprivă, respectiv cea produsă prin deficit de fier.

Citește și

Anemia feriprivă: simptome, tratament și prevenire

Valorile normale ale hemoglobinei

Nivelul hemoglobinei este definit ca fiind cantitatea de hemoglobină exprimată în grame, conținută în 100 de mililitri de sânge. Valorile normale ale acestei constante biologice, esențiale pentru evaluarea stării de sănătate, depind de vârsta și sexul persoanei, existând diferențe nete între valorile hemoglobinei la copii, adolescenți și adulți, respectiv între persoanele de sex feminin și cele de sex masculin.

Valorile normale ale hemoglobinei:

• la bărbați adulți: 14,0 – 17,5 g/dl;
• la femei adulte: 12 – 16 g/dl;
• nou-născut: 17 – 22 g/dL;
• nou-născut la o săptămână: 15 – 20 g/dL;
• nou-născut la o lună: 11 – 15 g/dL;
• copii de la 2 la 9 ani: 11 – 14 g/dL;
• copii 10-17 ani, în funcție de sex: băieți 12,5 – 16,1; fete 12 – 15 g/dL;
• bărbați după 60 de ani: 12,4 – 14,9 g/dL;
• femei după 60 de ani: 11,7 – 13,8 g/dL.

Valorile hemoglobinei pot avea variații în plus sau în minus, în funcție de o multitudine de cauze, fără ca acest lucru să indice o afecțiune. Aceste diferențe sunt produse de stilul de viață, altitudinea unde locuiește fiecare persoană, dar și calitatea aerului și, important de luat în calcul, faptul că pot să valorile normale diferă de la un laborator la altul.

Testarea hemoglobinei și interpretarea datelor

Valoarea hemoglobinei este una dintre cele mai importante constante biologice, iar valoarea acesteia poate indica existența sau nu a unor probleme de sănătate. Sunt foarte multe afecțiuni care generează o modificare, în plus sau în minus, de la valorile normale ale hemoglobinei.

Testarea hemoglobinei și a altor constante legate de aceasta sunt investigații uzuale care se fac profilactic sau pentru stabilirea unui diagnostic ori pentru a monitoriza fie evoluția unei afecțiuni, fie răspunsul organismului la o anumită terapie. Hemograma, investigația de laborator prin care este stabilit nivelul hemoglobinei în sânge, se face la recomandarea medicului, preventiv sau atunci când există o serie de simptome care ar putea fi cauzate și de un nivel anormal al hemoglobinei.

Simptomele care arată un nivel scăzut al hemoglobinei sunt: oboseala, senzația de slăbiciune, amețeala, durerile de cap frecvente, tulburări ale ritmului cardiac, paliditatea. Valoarea foarte scăzută a hemoglobinei este asociată cu o pierdere masivă de sânge și este considerată o urgență medicală. În funcție de nivelul pe care îl are hemoglobina, se pot suspecta diferite afecțiuni, de la anemii severe la afecțiuni ale măduvei spinării și de la boli hepatice sau renale la deficit de nutrienți sau o proastă absorbție intestinală a acestora.

Simptomele care pot indica un exces de hemoglobină sunt subtile, fiind asociate cu o serie de afecțiuni ce provoacă o creștere anormală a nivelului acesteia. Este important de precizat că un nivel ridicat al hemoglobinei poate apărea în sângele fumătorilor, al celor care suferă de boli cronice pulmonare și în cazul celor care locuiesc la altitudine.

Valorile diferite ale hemoglobinei, față de cele considerate normale, nu reprezintă, în sine, o afecțiune, ci sunt semnul unor suferințe ce provoacă devieri de la valorile normale. Normalizarea acestei constante esențiale presupune identificarea cauzei și a tratamentului corect, care să ducă la normalizarea valorilor acesteia. În plus, o valoare anormală a hemoglobinei se regăsește în rezultatele anormale ale altor constante biologice, ceea ce ajută la identificarea cauzelor patologice. Printre cele mai frecvente teste, care se fac pentru stabilirea factorilor care determină valori anormale ale hemoglobinei, sunt sideremia (evaluarea nivelului de fier din sânge) și feritina (nivelul de feritină este în general direct proporțional cu depozitele de fier ale organismului).

Cauzele hemoglobinei scăzute

Este mult mai des întâlnită situația în care valorile hemoglobinei scad sub cele normale. Cauzele care generează acest dezechilibru sunt numeroase și pornesc de la episoade virale, până la boli cronice. Astfel, cauzele care duc la scăderea hemoglobinei sunt:

• diferitele forme de anemie dobândite sau genetice;
• afecțiunile care interferează cu procesul de formare al hematiilor;
• diferitele forme de cancer;
• bolile renale cronice și acute;
• infecția cu HIV;
• unele medicamente;
• bolile hepatice cronice;
• disfuncția glandei tiroide;
• deficitul de fier sau incapacitatea absorbției fierului;
• deficitul de vitamine (mai ales B6 și B12);
• bolile splinei;
• porfiria;
• talasemia;
• hemoragiile interne;
• menstruațiile abundente – menoragia;
• intoxicația cu plumb;
• radioterapia;
• malnutriția;
• artrita reumatoidă.

Cauzele hemoglobinei crescute

Dincolo de situațiile normale, în care nivelul hemoglobinei este peste media normală, ca o reacție de adaptare la mediu, cum se întâmplă în cazul fumătorilor și al celor care locuiesc la altitudine, această situație poate indica o serie de afecțiuni.

Frecvent, un nivel ridicat al hemoglobinei este asociat cu o serie de afecțiuni pulmonare, cum ar fi bronhopneumopatia obstructivă cronică, emfizemul pulmonar, fibrozele pulmonare și alte afecțiuni cronice. Creșterea hemoglobinei este o adaptare a organismului care reușește, în acest mod, să compenseze un aport de oxigen mai redus. O cauză pasageră a creșterii nivelului de hemoglobină este și deshidratarea.

Unele suferințe cardiace, de regulă, cele în care activitatea inimii este sub parametrii normali, induc o creștere a concentrației de hemoglobină.

Unele afecțiuni de natură canceroasă, precum cele care pot afecta rinichii și ficatul, pot determina o creștere anormală a nivelului de hemoglobină. Cele două organe sunt responsabile de eliminarea din sânge a hematiilor îmbătrânite sau deteriorate, iar disfuncția organelor împiedică aceste procese.

Policitemia vera este o afecțiune rară, manifestată prin creșterea exagerată a producției hematiilor din sânge, prin procese de hematopoieză, ca urmare a unor boli ale măduvei osoase, fapt care poate atinge un nivel critic când fluiditatea sângelui scade, afectând circulația sângelui și existând un risc crescut de formare a cheagurilor.

Reglarea nivelului de hemoglobină

Deficitul sau excesul de hemoglobină are mereu cauze specifice. Reglarea nivelului de hemoglobină este necesar pentru buna funcționare a organismului, în ansamblul său, dar pentru aceasta, trebuie identificată și tratată cauza. Tratamentul medicamentos se face exclusiv la recomandarea medicului și sub supravegherea acestuia și este specific fiecărei afecțiuni în parte.

Dincolo de tratamentul medicamentos, anemiile ușoare au, deseori, drept cauză un deficit nutritiv, care poate fi corectat rapid printr-o alimentație corectă, care să conțină nutrienții esențiali ce susțin procesele naturale de formare a hematiilor.

Astfel, un aport echilibrat și corect de alimente bogate în fier poate normaliza această constantă biologică. Alimentele bogate în fier sunt esențiale în dieta copiilor, dar și a femeilor (menstruațiile pot genera scăderea nivelului de hemoglobină). Cele mai bune surse de fier sunt: leguminoasele, ouăle, cerealele fortificate, carnea, peștele, nucile, orezul brun, tofu, legumele cu frunze verzi și fructele uscate.

Totodată, este necesar un bun aport de vitamina C, care contribuie esențial la buna absorbție a fierului din alimente. Este importantă evitarea consumului în exces a peștelui oceanic și a fructelor de mare, care pot induce intoxicații cu mercur și alte metale grele, ce au ca efect scăderea hemoglobinei.

Citește și

Vitamina C: doza recomandată, beneficii, semnele deficienței

Hemoglobina este una dintre proteinele esențiale vieții omului și tuturor vertebratelor. În fapt, este o veritabilă uzină biologică, de o complexitate și o eficiență uluitoare, perfecționată în mod continuu și adaptată ideal la mediu.

Sursa foto: Shutterstock.com