Гемлоглобин, карбоксигемоглобин

Гемоглобин (Hb)

 

— кровяной пигмент, роль которого заключается в транспорте кислорода к органам и тканям. Вне эритроцитов (в плазме крови) гемоглобин практически не обнаруживается.

Химически гемоглобин относится к группе хромопротеидов. Его простетическая группа, включающая железо, называется гемом, белковый компонент — глобином. Молекула гемоглобина содержит 4 гема и один глобин. Гем является металлопорфирином — комплексом железа с протопорфирином. Протопорфирин имеет в своей основе четыре пиррольных кольца, соединенных посредством метиловых мостиков (СН) в кольцо порфирина. Гем идентичен для всех разновидностей гемоглобина человека.

В эритроцитах циркулирующей крови гемоглобин находится в состоянии беспрерывной обратимой реакции, то присоединяя молекулу кислорода (в легочных капиллярах), то отдавая ее (в тканевых капиллярах).

При полном насыщении крови кислородом 1 г гемоглобина связывает 1,34—1,36 мл кислорода. При высоком содержании кислорода в окружающей среде (в легких) восстановленный гемоглобин легко и быстро переходит в оксигемоглобин, тогда как при малых концентрациях кислорода в окружающей среде (в тканях, в которых кислород утилизируется) оксигемоглобин легко отщепляет от себя кислород. В случае ухудшения условий артериализации крови вследствие нарушения диффузии кислорода через альвеолярную мембрану или увеличения скорости кровотока в малом круге кровообращения, а также при повышенном потреблении кислорода тканями содержание оксигемоглобина в крови снижается, а количество восстановленного гемоглобина соответственно возрастает. В норме в артериальной крови содержание оксигемоглобина составляет 95—96 % от общего количества гемоглобина. В венозной крови эта величина снижается до 60 %.

Карбоксигемоглобин (HbCO)

— оксиуглеродный гемоглобин — диссоциирует в несколько сотен раз медленнее, чем оксигемоглобин, поэтому даже незначительная концентрация (0,07 %) в воздухе угарного газа (СО), связывая около 50 % имеющегося в организме гемоглобина и лишая его способности переносить кислород, является смертельной.

Образование карбоксигемоглобина начинается с периферии эритроцитов, соприкасающихся в легочных капиллярах с СО. При последующей циркуляции крови перераспределения СО между эритроцитами не происходит. По мере увеличения концентрации СО в воздухе образование карбоксигемоглобина распространяется от периферии эритроцитов к их центру. Каждый грамм глобина способен связывать 1,33—1,34 мл О2 или СО. Эта величина получила название константы Хьюфнера. Однако сродство к СО в 200—290 раз больше, чем к О2-

Константа равновесия этой реакции следующая:

В связи с этим даже при малом содержании СО во вдыхаемом воздухе в организме создаются конкурентные взаимоотношения между этими газами по захвату гемоглобина со значительным преимуществом для СО.

Определение содержания карбоксигемоглобина

(по Л.Э. Горн). Метод основан на фотометрическом определении разницы светопоглощения растворов окси- и карбоксигемоглобина после их денатурации щелочью.

Оборудование и реактивы. Универсальный фотометр ФМ или горизонтальный фотометр; 0,04 % раствор аммиака; 0,2 н. раствор гидратов оксида натрия или калия (едкого кали или натра).

Методика. В 2 пробирки наливают по 4,9 и 5,9 мл 0,04 % раствора аммиака, после чего в каждую вносят по 0,1 мл крови. В первую пробирку, предназначенную для определения светопоглощения исходной денатурированной крови, содержащей искомое количество карбоксигемоглобина (HbO2 + HbCO), быстро добавляют 5 мл 0,2 н. раствора щелочи, быстро перемешивают двукратным опрокидыванием и фотометрируют пробу через 1 мин после внесения щелочи (50—70 с, не более!) при светофильтре № 5 (М-55 или М-52, эффективная длина волны пропускаемого света 550 или 520 нм). Содержимое второй пробирки, в которой определяют общее количество гемоглобина, прямо фотометрируют при светофильтре № 5 (М-50, 496 нм). Фотометрирование ведут по общепринятым правилам в кюветах 10 мм с использованием дистиллированной воды. При использовании светофильтра № 5 (М-55) содержание карбоксигемоглобина вычисляют по формуле:

где Е — экстинкция.

Если светофильтр № 5 имеет марку М-52, а не М-55, то коэффициент 132 заменяют на 123.

Норма и оценка результатов исследования карбоксигемоглобина

В крови лиц, не соприкасающихся в условиях производства с оксидом углерода, карбоксигемоглобин присутствует, как правило, в некотором количестве, что обусловлено практически постоянным загрязнением атмосферы продуктами неполного сгорания всех видов топлива. По данным разных авторов, у городских жителей, не связанных с воздействием оксида углерода, в крови содержится до 15 % карбоксигемоглобина. Средняя его концентрация колеблется, по различным данным, от 2—4 до 6—8 %. Курение ведет к повышению этой величины на 2—3 %. Источником образования карбоксигемоглобина является не только экзогенный оксид углерода, но и в какой-то мере оксид углерода, образующийся в организме в результате неполного окисления некоторых продуктов обмена веществ, в частности гемоглобина. Поскольку при перенесении пострадавшего в чистую атмосферу, особенно при вдыхании кислорода, диссоциация карбоксигемоглобина происходит сравнительно быстро (за первый час содержание карбоксигемоглобина уменьшается вдвое), результаты лабораторного исследования крови, взятой для анализа через некоторое время после оказания первой помощи, могут дать ложное представление об имевшей место начальной максимальной концентрации карбоксигемоглобина и тем самым исказить представление о степени тяжести клинической картины интоксикации. Это является обоснованием необходимости максимального сокращения интервалов между вынесением пострадавшего из отравленной атмосферы и взятием крови для анализа. При хронической интоксикации оксидом углерода диссоциация карбоксигемоглобина в крови значительно замедляется.