Карбогемоглобин¶

Карбогемоглобин — это форма гемоглобина, образованная прочным (некооперативным) связыванием молекулы оксида углерода (II) CO с ионом железа в гемовой группе белка. В отличие от обратимого связывания кислорода, реакция с CO необратима и смещает кривую диссоциации кислородного гемоглобина влево, нарушая доставку O₂ к тканям. Карбогемоглобин (обозначение HbCO) неспособен переносить кислород и служит маркером воздействия угарного газа на организм.

¶Образование и химия

Гемоглобин — тетрамерный белок эритроцитов, каждая субъединица которого содержит гем с ионом Fe²⁺. Оксид углерода связывается с тем же участком, что и O₂, но с сродством, примерно в 200–250 раз превышающим сродство к кислороду. Реакция протекает по уравнению:

Hb + CO ⇌ HbCO

При этом железо остаётся в двухвалентной форме (Fe²⁺), в отличие от метгемоглобина, где Fe³⁺ и связывание O₂ невозможно. Прочность связи объясняется тем, что CO координируется с железом под углом, близким к оптимальному, а не под углом ~60°, характерным для кислорода.

¶Клиническое значение

¶Отравление угарным газом

Основной источник CO — неполное сгорание углеводородов: выхлопные газы, дым при пожарах, работающие в закрытых помещениях генераторы, газовые плиты. Симптомы отравления зависят от концентрации HbCO в крови:

У курильщиков фоновый уровень HbCO может достигать 5–10 %, что затрудняет диагностику лёгких отравлений. У плода сродство гемоглобина к CO выше, чем у взрослого, поэтому отравление у матери опасно для ребёнка.

¶Диагностика

Уровень HbCO определяется спектрофотометрически: карбогемоглобин имеет характерные полосы поглощения, отличающиеся от оксигемоглобина и дезоксигемоглобина. Для экспресс-оценки используются портативные мониторы с кольориметрическими сенсорами. Важно учитывать, что оксигемоглобин и карбогемоглобин оба окрашивают кровь в красный цвет, поэтому при отравлении CO слизистые остаются розовыми, что маскирует тяжесть состояния.

¶Лечение

Основной метод — гипербарическая оксигенотерапия. В барокамере под давлением 2–3 атм концентрация растворённого в плазме кислорода повышается настолько, что ткани снабжаются O₂ независимо от гемоглобина, а полураспад HbCO ускоряется. При дыхании чистым кислородом период полувыведения CO снижается с ~5 часов (дыхание воздухом) до ~80 минут; в барокамере — до ~25 минут. Показания к баротерапии включают потерю сознания, неврологические нарушения, кардиопатологию, уровень HbCO выше 25 % (у беременных — выше 15–20 %).

¶Карбогемоглобин в природе и технике

В норме у некурящих людей HbCO составляет 0,5–1,5 % от общего гемоглобина; источником служит эндогенный CO, образующийся при деградации гема ферментом гемоксигеназой. Повышенный фоновый уровень наблюдается в районах с интенсивным автомобильным движением.

В пищевой промышленности монооксид углерода применяется для обработки мяса (технология, разрешённая в ряде стран, но запрещённая в России и ЕС): CO связывает гемоглобин и миоглобин, придавая продукту устойчивый красный цвет и маскируя признаки старения мяса. Такое «свежее» окрашивание может скрывать нарушение условий хранения, что является предметом регуляторных ограничений.

¶См. также

• Метгемоглобин
• Оксигемоглобин
• Угарный газ
• Гипербарическая оксигенотерапия

¶Источники

• Гайтон А., Холл Дж. «Медицинская физиология»
• Брюс Дж. Трут «Клиническая токсикология угарного газа»
• Родвелл В. «Биохимия»
• МКБ-10, код T58 «Токсическое действие угарного газа»