Hämoglobin: Struktur, Funktion, anormale Werte

Hämoglobin spielt eine entscheidende Rolle im Körper, da es das Protein in den roten Blutkörperchen (Erythrozyten) ist, das den Sauerstoff von den Lungen zu den Geweben des Körpers transportiert. Daher können anormale Hämoglobinwerte oder anormale Hämoglobintypen zu schweren Erkrankungen führen. Betrachten wir die Normalbereiche des Hämoglobins bei Erwachsenen und Kindern, Bedingungen, die entweder einen niedrigen oder einen hohen Hämoglobinspiegel verursachen, sowie die Tests für und die Bedeutung von erblichen abnormalen Hämoglobinen.

Struktur

Hämoglobin ist ein Protein in den roten Blutkörperchen, das aus vier Ketten besteht. Jede dieser Ketten enthält eine als Häm bezeichnete Verbindung, die wiederum Eisen enthält, das den Sauerstoff im Blutstrom transportiert.

Hämoglobin ist für die Form der roten Blutkörperchen verantwortlich, die in der Regel wie Donuts aussehen, jedoch mit einem dünnen Zentrum und nicht mit einem Loch. Unter Bedingungen, bei denen das Hämoglobin abnormal ist, wie bei der Sichelzellenanämie, kann die daraus resultierende abnorme Form der roten Blutkörperchen zu Problemen führen.

Funktion

Hämoglobin funktioniert durch Bindung und Transport von Sauerstoff von den Kapillaren in der Lunge zu allen Geweben im Körper. Es spielt auch eine Rolle beim Transport von Kohlendioxid aus den Geweben des Körpers zurück in die Lungen.

Stickstoffmonoxid und Kohlenmonoxid sind auch in der Lage, sich mit Hämoglobin zu verbinden, wobei Kohlenmonoxid viel leichter bindet als Sauerstoff (der Grund, warum eine Kohlenmonoxidvergiftung so schwerwiegend ist).

Normaler Bereich

Ein Hämoglobinwert wird normalerweise als Teil eines vollständigen Blutbildes (CBC) überprüft. Der normale Hämoglobinwert variiert je nach Alter und Geschlecht. Der durchschnittliche Bereich liegt bei 13,8 bis 17,2 g/dl für einen erwachsenen Mann und 12,1 bis 15,1 g/dl für eine erwachsene Frau.

Zustände mit niedrigem Hämoglobinspiegel

Ein niedriger Hämoglobinspiegel wird als Anämie bezeichnet. Zu den Ursachen einer Anämie kann alles gehören, was entweder das Hämoglobin oder die Anzahl der im Körper vorhandenen roten Blutkörperchen beeinträchtigt. Bei den roten Blutkörperchen wiederum kann es zu einem Verlust (wie bei einer Blutung), zu einer mangelnden Produktion im Knochenmark (entweder aufgrund einer Schädigung des Knochenmarks oder des Ersatzes des Knochenmarks durch Tumorzellen) kommen, oder die roten Blutkörperchen können stattdessen im Blutkreislauf abgebaut („hämolysiert“) werden.

Es gibt viele mögliche Ursachen für einen niedrigen Hämoglobinspiegel, darunter

• Blutverlust: Dies kann durch eine Operation, starke Monatsblutungen, Blutverlust aus dem Magen-Darm-Trakt oder jede andere Form von Blutungen auftreten. Frauen, die prämenopausal sind, haben aufgrund des monatlichen Blutverlustes viel häufiger einen niedrigen Hämoglobinspiegel als Männer.
• Mangelnde Produktion: Eine mangelnde Produktion von Zellen im Knochenmark kann aufgrund eines Knochenmarkversagens (z.B. aplastische Anämie) oder einer Infiltration des Knochenmarks mit Krebs (z.B. bei Leukämien oder Lymphomen oder soliden Tumoren wie metastasierendem Brustkrebs) auftreten.
• Abbau der roten Blutkörperchen: Blutzellen können unter Umständen, wie z.B. bei hämolytischer Anämie, abgebaut (hämolysiert) werden.
• Nährstoffmangel: Eine unzureichende Zufuhr von Eisen (Eisenmangelanämie), Folsäure oder Vitamin B12 (perniziöse Anämie).
• Nierenerkrankung

Zustände mit erhöhtem Hämoglobin

Es gibt mehrere Erkrankungen, die mit einem erhöhten Hämoglobinspiegel einhergehen. Bei vielen davon ist der erhöhte Hämoglobinspiegel ein Kompensationsmechanismus, der versucht, den Körper mit mehr Sauerstoff zu versorgen.

• Lungenkrankheiten wie COPD und Lungenfibrose.
• Angeborene Herzerkrankungen (Herzkrankheit, die bei der Geburt vorhanden ist).
• Rechtsherzinsuffizienz (cor pulmonale Herzinsuffizienz).

Der Hämoglobinspiegel kann aufgrund von Dehydrierung künstlich erhöht sein (nur scheinbar erhöht). Hämoglobin kann bei Menschen, die in großen Höhen leben, auch „normal“ erhöht sein.

Anormale Hämoglobine

Zu den Erkrankungen, bei denen das Hämoglobin eine abnorme Struktur aufweist, gehören

• Sichelzellenanämie: Sichelzellenanämie ist eine erbliche Erkrankung, bei der das abnorme Hämoglobin zu roten Blutkörperchen führt, die wie Sicheln geformt sind. Diese roten Blutkörperchen können in Blutgefässen „stecken bleiben“, was zu einer Reihe von Problemen führen kann.
• Thalassämie: Thalassämien sind vererbbare abnorme Hämoglobine. Sowohl die Alpha-Thalassämie als auch die Beta-Thalassämie haben eine Reihe verschiedener Typen, und die Symptome können von keiner bis zu schweren variieren. Menschen mit diesen Erkrankungen leiden oft ein Leben lang an Anämie, und viele benötigen häufige Transfusionen. Die intermediale Thalassämie wird auch als „nicht transfusionsabhängige Thalassämie“ bezeichnet und kann erst im Erwachsenenalter entdeckt werden.

Andere Tests zur Beurteilung des Hämoglobinspiegels

Wenn eine Ärztin oder ein Arzt einen niedrigen Hämoglobinspiegel feststellt, schaut sie oder er sich auch andere Labortests an, die bei der Ermittlung der Ursache helfen können. Dazu gehören die Gesamtzahl der roten Blutkörperchen, Erythrozyten-Indizes wie MCHC (mittlere korpuskuläre Hämoglobinkonzentration), MCH (mittleres korpuskuläres Hämoglobin) und MCV (mittleres korpuskuläres Volumen). Es kann auch ein Serum-Ferritinspiegel bestimmt werden, der einen Hinweis auf Eisenspeicher im Körper gibt.

Wenn Sie von Hämoglobin hören, können Sie an Blutungen denken, insbesondere an starke Menstruationsblutungen. Es gibt jedoch ein breites Spektrum von Erkrankungen, die entweder zu einem erhöhten oder zu einem verminderten Hämoglobinspiegel führen können. Darüber hinaus gibt es abnorme Arten von Hämoglobin, die zur Erkrankung beitragen können. Um die Ursache eines niedrigen oder hohen Hämoglobinspiegels zu bestimmen, wird Ihr Arzt Fragen stellen, eine körperliche Untersuchung durchführen und andere Bluttests in Kombination mit Ihrem Hämoglobinspiegel betrachten.

Beispiele:

Frank fühlte sich nach der Chemotherapie müde, und sein Onkologe teilte ihm mit, dass sein Hämoglobinwert niedrig sei.
Quellen für Artikel (einige auf Englisch)

1. Medizinisches Zentrum der Universität Rochester. Gesundheits-Enzyklopädie. Was sind Erythrozyten?
2. U.S. Nationalbibliothek für Medizin. MedlinePlus. Hämoglobin. Aktualisiert am 18. Februar 2018.
3. Karakochuk CD, Hess SY, Moorthy D, et al. Messung und Interpretation der Hämoglobinkonzentration in Klinik und Praxis: ein narrativer Überblick. Ann N Y Acad Sci. 2019;1450(1):126-146.
4. Auf dem neuesten Stand. Patientenaufklärung: Durch niedrigen Eisengehalt verursachte Anämie bei Erwachsenen (Beyond the Basics). Aktualisiert am 9. April 2019.
5. U.S. Nationalbibliothek für Medizin. MedlinePlus. Hämoglobin-Test. Aktualisiert am 27. September 2019.
6. U.S. Nationalbibliothek für Medizin. MedlinePlus. Thalassämie. Aktualisiert am 18. November 2019.
7. U.S. Nationalbibliothek für Medizin. MedlinePlus. RBC-Indizes. Überarbeitet am 18. Februar 2018.

Zusätzliche Lektüre

• Nationalbibliothek für Gesundheit. MedlinePlus. Hämoglobin.