Гемоглобин и гематокрит – клинические методы

Определение

Гемоглобин (Hb) – это белок, содержащийся в эритроцитах и ​​отвечающий за доставку кислорода к тканям. Для обеспечения адекватной оксигенации тканей необходимо поддерживать достаточный уровень гемоглобина. Количество гемоглобина в цельной крови выражается в граммах на децилитр (г/дл). Нормальный уровень Hb для мужчин составляет от 14 до 18 г/дл; что для женщин составляет от 12 до 16 г/дл. При низком уровне гемоглобина у больного анемия . Эритроцитоз является следствием слишком большого количества эритроцитов; это приводит к повышению уровня гемоглобина выше нормы.

Гематокрит измеряет объем эритроцитов по сравнению с общим объемом крови (эритроцитов и плазмы). Нормальный гематокрит для мужчин составляет от 40 до 54%; у женщин от 36 до 48%. Это значение может быть определено непосредственно центрифугированием микрогематокрита или рассчитано косвенно. Автоматические счетчики клеток рассчитывают гематокрит путем умножения количества эритроцитов (в миллионах/мм ³ ) по среднему объему клеток (MCV, в фемтолитрах). При таком анализе он подвержен причудам, присущим получению точного измерения MCV (см. Главу 152).

И гемоглобин, и гематокрит основаны на цельной крови и поэтому зависят от объема плазмы. Если пациент сильно обезвожен, гемоглобин и гематокрит окажутся выше, чем если бы у пациента была нормоволемия; если пациент перегружен жидкостью, они будут ниже их фактического уровня. Для оценки истинной массы эритроцитов проводят независимую радионуклидную оценку эритроцитов и плазмы (по ⁵¹ Cr и ¹³¹ I соответственно).

Методика

Гематокрит

Если гематокрит необходимо определить быстро, как это часто бывает при кровотечениях, может потребоваться измерение гематокрита напрямую без использования автоматического счетчика. Необходимые материалы:

• Ланцеты

• Спиртовые прокладки

• Марлевые прокладки

• Пробирки для микрогематокрита (гепаринизированные)

• Герметик («Уплотнение,», «критическое смещение», и т. Д.)

• Микрогематократ Центрифуга

• Microgematocrit Reader

• Если Venipuncure. , цитрат)

Для гематокритов, полученных с помощью палочки , протрите подушечку кончика безымянного пальца недоминантной руки спиртовой подготовительной салфеткой. Убедитесь, что участок может высохнуть. Проколоть кончик пальца ланцетом. Поместите пробирку для гематокрита рядом с местом разреза и дайте крови течь за счет капиллярного действия в пробирку для гематокрита, пока она не будет заполнена на две трети-три четверти или до заранее обозначенной отметки на пробирке. По возможности избегайте «доения» пальца; это вызывает выделение тканевой жидкости и может привести к ложно низкому гематокриту. Всегда заполняйте как минимум три пробирки. Для гематокритов, полученных по венепункция, взять образец крови в пробирку с антикоагулянтом и хорошо перемешать. Окуните пробирку гематокрита в кровь и дайте крови подняться до желаемого уровня от двух третей до трех четвертей. Поскольку клетки крови естественным образом осаждаются, для обеспечения точности показаний необходимо предварительное тщательное перемешивание крови в пробирке.

После очистки внешней поверхности пробирок для определения гематокрита от избытка крови медленно переверните пробирку, чтобы кровь мигрировала чуть ниже нижнего конца пробирки. Заклейте нижнюю часть трубы герметиком. Убедитесь, что в столбике крови мало или совсем нет воздуха. Если уплотнение неполное, во время центрифугирования произойдет утечка и будут получены ложные показания.

Поместите пробирки в микрогематокритную центрифугу и вращайте в течение 3–5 минут на высокой скорости. Более короткий отжим не позволит добиться полной седиментации.

С помощью прибора для считывания гематокрита или любого линейчатого прибора измерьте длину колонки эритроцитарной массы и разделите ее на длину всей колонки крови (клеток и плазмы), как в . Чтобы получить гематокрит, умножьте это число на 100%. Усредните все показания, полученные из разных пробирок для определения микрогематокрита.

Рисунок 151.1

Пробирка для микрогематокрита после седиментации. Гематокрит представляет собой отношение гематокрита к общему объему.

Пример: если столбик эритроцитарной массы имеет диаметр 20 мм, а столбик цельной крови — 50 мм, гематокрит равен 20/50 = 0,4 или (0,4 × 100%) = 40%.

Гемоглобин

Определение гемоглобина обычно выполняется автоматическим счетчиком клеток из пробирки с хорошо перемешанной ЭДТА-антикоагулированной кровью, наполненной до заданного уровня. В этом анализе все формы гемоглобинов превращаются в окрашенный белок цианометгемоглобин и измеряются колориметром. Несоответствующий образец, будь то из-за недостаточного объема или неадекватной антикоагулянтной терапии, может давать ложные показания. Если необходимо быстро определить уровень анемии, гематокрит является более простым и удобным тестом.

Электрофорез гемоглобина

Электрофорез гемоглобина измеряет подвижность гемоглобина в электрическом поле; поэтому он может обнаруживать только те аномалии гемоглобина, которые изменяют заряд. На электрофоретическую подвижность влияет рН и среда, в которой проводится тест. В скрининговых тестах обычно используется гемолизат антикоагулянтной крови, подвергнутый электрофорезу на ацетате целлюлозы при рН от 8,6 до 8,8. При необходимости проводят дополнительный электрофорез в крахмальном геле при рН от 6,2 до 6,8. На этом этапе работу обычно выполняет специализированная лаборатория.

Электрофорез гемоглобина не может легко оценить ситуации, когда имеются нейтральные аминокислотные замены или когда гемоглобин в норме, но составляющие цепи не образуются в равных количествах (талассемия). Диагноз альфа-талассемии легкой и средней степени не может быть поставлен с помощью электрофореза гемоглобина; Диагноз бета-талассемии может быть сделан на основании увеличения Hb A ₂ .

Стандартный электрофорез будет выглядеть так.

Рисунок 151.2

Стандартный электрофорез гемоглобина (ацетат целлюлозы, pH 8,6).

Фундаментальные науки

Молекулярная масса гемоглобина составляет примерно 64 500 дальтон. Hb состоит из двух пар разнородных цепей, α и β, каждая из которых определяется определенной аминокислотной последовательностью и включает железосодержащую гемовую группу. Два димера α–β объединяются, образуя тетрамер гемоглобина. Это обеспечивает взаимодействие «гем-гем», необходимое для эффективного поглощения кислорода (дезоксигемоглобин → оксигемоглобин) и доставки (оксигемоглобин → дезоксигемоглобин). Сродство гемоглобина к кислороду является функцией этого взаимодействия гем-гем и рН (эффект Бора) и является мерой того, сколько молекул гемоглобина связано с кислородом для данного уровня напряжения кислорода. У нормального человека основным гемоглобином является Hb A, составляющий примерно 97% от общего гемоглобина. Существуют вариации и/или аминокислотные замены в этих цепях. Некоторые из них вредны для нормальной функции гемоглобина, тогда как другие могут иметь относительно нормальное сродство к кислороду и стабильность. Остальную часть содержания гемоглобина в эритроцитах составляют гемоглобины, содержащие различные типы цепей (α ₂ δ ₂ = Hb A ₂ примерно 2%; α ₂ γ ₂ = Hb F примерно 1% ).

Замены в аминокислотной последовательности нормального гемоглобина могут привести к тому, что гемоглобины будут иметь различные взаимодействия субъединиц и различное сродство к кислороду. Например, замена шестой аминокислоты в бета-цепи вызывает Hb S, или серповидный гемоглобин. Hb S имеет более низкое сродство к кислороду и легче отдает свой кислород. Hb F, нормальный второстепенный компонент гемоглобина, имеет более высокое сродство к кислороду.

Если кривая диссоциации кислорода ненормальна, организм регулирует уровень гемоглобина, чтобы обеспечить адекватное распределение кислорода в тканях. Таким образом, при таком редком заболевании, как гемоглобин Отель-Дье, затруднение извлечения кислорода из варианта гемоглобина с повышенным сродством к кислороду может привести к недостатку кислорода для тканей (тканевая гипоксия) и компенсаторному эритроцитозу. Таким образом, меньшая доля кислорода, высвобождаемая из гемоглобина, компенсируется увеличением числа молекул гемоглобина. Точно так же при серповидноклеточной анемии сниженное сродство к кислороду позволяет этим пациентам получать больше кислорода в тканях при любом заданном уровне гемоглобина.

Клиническое значение

Многие анемии выявляются при рутинном лабораторном скрининге, проводимом до появления у пациента симптомов. Когда у пациента действительно есть симптомы нарушения уровня гемоглобина, симптомы часто представляют собой неспецифическую слабость или утомляемость. Единственным результатом физического осмотра может быть бледность; дополнительные изменения в ногтевых ложах (такие как ложкообразование), глоссит (красный язык) или гепатоспленомегалия (увеличение печени или селезенки) могут дать ключ к пониманию этиологии анемии. Симптомы обычно связаны с уровнем гемоглобина, внезапностью его появления и продолжительностью. Больной пернициозной анемией может чувствовать себя хорошо при том же уровне гемоглобина, который вызывал бы сильную слабость у больного с острым желудочно-кишечным кровотечением. Это связано с компенсацией объема плазмой и сдвигами кривой диссоциации кислорода, происходящими во времени.

При первом обнаружении аномального уровня гемоглобина или гематокрита следующим шагом является оценка индексов эритроцитов (см. Главу 152), мазка периферической крови (Глава 155) и количества ретикулоцитов (Глава 156) в свете анамнеза пациента. и физическое обследование.

Ссылки

1. Adamson JW, Finch CA. Функция гемоглобина, сродство к кислороду и эритропоэтин. Annu Rev Physiol. 1975; 37:351. [PubMed: 235878]

2. Банн Х.Ф. Гемоглобин I. Структура и функция. В: Бек В.С., Гематология. Кембридж, Массачусетс: MIT Press, 19.81;129.

3. Скотт А.Ф. и другие. Молекулярная основа гемоглобина. Am J Hum Genet. 1981; 33:129. [Бесплатная статья PMC: PMC1684884] [PubMed: 6258429]

4. Wallerstein RO. Лабораторная оценка анемии. Уэст Дж. Мед. 1987; 146:443. [Статья бесплатно PMC: PMC1307333] [PubMed: 3577135]

Гемоглобин и гематокрит — клинические методы

Определение

Гемоглобин (Hb) — это белок, содержащийся в эритроцитах, который отвечает за доставку кислорода к эритроцитам. ткани. Для обеспечения адекватной оксигенации тканей необходимо поддерживать достаточный уровень гемоглобина. Количество гемоглобина в цельной крови выражается в граммах на децилитр (г/дл). Нормальный уровень Hb для мужчин составляет от 14 до 18 г/дл; что для женщин составляет от 12 до 16 г/дл. При низком уровне гемоглобина у больного анемия . Эритроцитоз является следствием слишком большого количества эритроцитов; это приводит к повышению уровня гемоглобина выше нормы.

Гематокрит измеряет объем эритроцитов по сравнению с общим объемом крови (эритроцитов и плазмы). Нормальный гематокрит для мужчин составляет от 40 до 54%; у женщин от 36 до 48%. Это значение может быть определено непосредственно центрифугированием микрогематокрита или рассчитано косвенно. Автоматические счетчики клеток рассчитывают гематокрит путем умножения количества эритроцитов (в миллионах/мм ³ ) по среднему объему клеток (MCV, в фемтолитрах). При таком анализе он подвержен причудам, присущим получению точного измерения MCV (см. Главу 152).

И гемоглобин, и гематокрит основаны на цельной крови и поэтому зависят от объема плазмы. Если пациент сильно обезвожен, гемоглобин и гематокрит окажутся выше, чем если бы у пациента была нормоволемия; если пациент перегружен жидкостью, они будут ниже их фактического уровня. Для оценки истинной массы эритроцитов проводят независимую радионуклидную оценку эритроцитов и плазмы (по ⁵¹ Cr и ¹³¹ I соответственно).

Методика

Гематокрит

Если гематокрит необходимо определить быстро, как это часто бывает при кровотечениях, может потребоваться измерение гематокрита напрямую без использования автоматического счетчика. Необходимые материалы:

• Ланцеты

• Спиртовые прокладки

• Марлевые прокладки

• Пробирки для микрогематокрита (гепаринизированные)

• Герметик («Уплотнение,», «критическое смещение», и т. Д.)

• Микрогематократ Центрифуга

• Microgematocrit Reader

• Если Venipuncure. , цитрат)

Для гематокритов, полученных с помощью палочки , протрите подушечку кончика безымянного пальца недоминантной руки спиртовой подготовительной салфеткой. Убедитесь, что участок может высохнуть. Проколоть кончик пальца ланцетом. Поместите пробирку для гематокрита рядом с местом разреза и дайте крови течь за счет капиллярного действия в пробирку для гематокрита, пока она не будет заполнена на две трети-три четверти или до заранее обозначенной отметки на пробирке. По возможности избегайте «доения» пальца; это вызывает выделение тканевой жидкости и может привести к ложно низкому гематокриту. Всегда заполняйте как минимум три пробирки. Для гематокритов, полученных по венепункция, взять образец крови в пробирку с антикоагулянтом и хорошо перемешать. Окуните пробирку гематокрита в кровь и дайте крови подняться до желаемого уровня от двух третей до трех четвертей. Поскольку клетки крови естественным образом осаждаются, для обеспечения точности показаний необходимо предварительное тщательное перемешивание крови в пробирке.

После очистки внешней поверхности пробирок для определения гематокрита от избытка крови медленно переверните пробирку, чтобы кровь мигрировала чуть ниже нижнего конца пробирки. Заклейте нижнюю часть трубы герметиком. Убедитесь, что в столбике крови мало или совсем нет воздуха. Если уплотнение неполное, во время центрифугирования произойдет утечка и будут получены ложные показания.

Поместите пробирки в микрогематокритную центрифугу и вращайте в течение 3–5 минут на высокой скорости. Более короткий отжим не позволит добиться полной седиментации.

С помощью прибора для считывания гематокрита или любого линейчатого прибора измерьте длину колонки эритроцитарной массы и разделите ее на длину всей колонки крови (клеток и плазмы), как в . Чтобы получить гематокрит, умножьте это число на 100%. Усредните все показания, полученные из разных пробирок для определения микрогематокрита.

Рисунок 151.1

Пробирка для микрогематокрита после седиментации. Гематокрит представляет собой отношение гематокрита к общему объему.

Пример: если столбик эритроцитарной массы имеет диаметр 20 мм, а столбик цельной крови — 50 мм, гематокрит равен 20/50 = 0,4 или (0,4 × 100%) = 40%.

Гемоглобин

Определение гемоглобина обычно выполняется автоматическим счетчиком клеток из пробирки с хорошо перемешанной ЭДТА-антикоагулированной кровью, наполненной до заданного уровня. В этом анализе все формы гемоглобинов превращаются в окрашенный белок цианометгемоглобин и измеряются колориметром. Несоответствующий образец, будь то из-за недостаточного объема или неадекватной антикоагулянтной терапии, может давать ложные показания. Если необходимо быстро определить уровень анемии, гематокрит является более простым и удобным тестом.

Электрофорез гемоглобина

Электрофорез гемоглобина измеряет подвижность гемоглобина в электрическом поле; поэтому он может обнаруживать только те аномалии гемоглобина, которые изменяют заряд. На электрофоретическую подвижность влияет рН и среда, в которой проводится тест. В скрининговых тестах обычно используется гемолизат антикоагулянтной крови, подвергнутый электрофорезу на ацетате целлюлозы при рН от 8,6 до 8,8. При необходимости проводят дополнительный электрофорез в крахмальном геле при рН от 6,2 до 6,8. На этом этапе работу обычно выполняет специализированная лаборатория.

Электрофорез гемоглобина не может легко оценить ситуации, когда имеются нейтральные аминокислотные замены или когда гемоглобин в норме, но составляющие цепи не образуются в равных количествах (талассемия). Диагноз альфа-талассемии легкой и средней степени не может быть поставлен с помощью электрофореза гемоглобина; Диагноз бета-талассемии может быть сделан на основании увеличения Hb A ₂ .

Стандартный электрофорез будет выглядеть так.

Рисунок 151.2

Стандартный электрофорез гемоглобина (ацетат целлюлозы, pH 8,6).

Фундаментальные науки

Молекулярная масса гемоглобина составляет примерно 64 500 дальтон. Hb состоит из двух пар разнородных цепей, α и β, каждая из которых определяется определенной аминокислотной последовательностью и включает железосодержащую гемовую группу. Два димера α–β объединяются, образуя тетрамер гемоглобина. Это обеспечивает взаимодействие «гем-гем», необходимое для эффективного поглощения кислорода (дезоксигемоглобин → оксигемоглобин) и доставки (оксигемоглобин → дезоксигемоглобин). Сродство гемоглобина к кислороду является функцией этого взаимодействия гем-гем и рН (эффект Бора) и является мерой того, сколько молекул гемоглобина связано с кислородом для данного уровня напряжения кислорода. У нормального человека основным гемоглобином является Hb A, составляющий примерно 97% от общего гемоглобина. Существуют вариации и/или аминокислотные замены в этих цепях. Некоторые из них вредны для нормальной функции гемоглобина, тогда как другие могут иметь относительно нормальное сродство к кислороду и стабильность. Остальную часть содержания гемоглобина в эритроцитах составляют гемоглобины, содержащие различные типы цепей (α ₂ δ ₂ = Hb A ₂ примерно 2%; α ₂ γ ₂ = Hb F примерно 1% ).

Замены в аминокислотной последовательности нормального гемоглобина могут привести к тому, что гемоглобины будут иметь различные взаимодействия субъединиц и различное сродство к кислороду. Например, замена шестой аминокислоты в бета-цепи вызывает Hb S, или серповидный гемоглобин. Hb S имеет более низкое сродство к кислороду и легче отдает свой кислород. Hb F, нормальный второстепенный компонент гемоглобина, имеет более высокое сродство к кислороду.

Если кривая диссоциации кислорода ненормальна, организм регулирует уровень гемоглобина, чтобы обеспечить адекватное распределение кислорода в тканях. Таким образом, при таком редком заболевании, как гемоглобин Отель-Дье, затруднение извлечения кислорода из варианта гемоглобина с повышенным сродством к кислороду может привести к недостатку кислорода для тканей (тканевая гипоксия) и компенсаторному эритроцитозу. Таким образом, меньшая доля кислорода, высвобождаемая из гемоглобина, компенсируется увеличением числа молекул гемоглобина. Точно так же при серповидноклеточной анемии сниженное сродство к кислороду позволяет этим пациентам получать больше кислорода в тканях при любом заданном уровне гемоглобина.

Клиническое значение

Многие анемии выявляются при рутинном лабораторном скрининге, проводимом до появления у пациента симптомов. Когда у пациента действительно есть симптомы нарушения уровня гемоглобина, симптомы часто представляют собой неспецифическую слабость или утомляемость. Единственным результатом физического осмотра может быть бледность; дополнительные изменения в ногтевых ложах (такие как ложкообразование), глоссит (красный язык) или гепатоспленомегалия (увеличение печени или селезенки) могут дать ключ к пониманию этиологии анемии. Симптомы обычно связаны с уровнем гемоглобина, внезапностью его появления и продолжительностью. Больной пернициозной анемией может чувствовать себя хорошо при том же уровне гемоглобина, который вызывал бы сильную слабость у больного с острым желудочно-кишечным кровотечением.