Hämoglobin

Hämoglobin (Hb) ist das wichtigste Eiweiß der roten Blutkörperchen (Erythrozyten). Hämoglobin enthält Eisen und ist verantwortlich für den Transport von Sauerstoff (O2) und den Abtransport von Kohlendioxid (CO2). Unserem Blut verleiht es die rote Farbe, deswegen wird es als roter Blutfarbstoff bezeichnet. Ist der Hämoglobin-Gehalt im Blut erniedrigt, dann liegt eine Anämie (Blutarmut) vor.

Normalwerte von Hämoglobin

Die Hämoglobin-Konzentration im Blut liegt bei Männern zwischen 14 und 18 g/dl und bei Frauen zwischen 12 und 16 g/dl.

Hämoglobinwerte werden in Gramm pro Deziliter angegeben. Ein Deziliter sind 100 Milliliter. Zehn Deziliter sind 1 Liter. In 100 ml findet man also bei Männern zwischen 14 und 18 Gramm und bei Frauen zwischen 12 und 16 Gramm.

Fetales Hämoglobin (HbF)

Das Hämoglobin ungeborener Kinder wird fetales Hämoglobin (HbF) genannt. Es hat im Vergleich zum Hämoglobin erwachsener Menschen (HbA) eine höhere Bindungskraft an Sauerstoff. So wird die Versorgung des Kindes mit Sauerstoff über den Gebärmutterkuchen (Plazenta) gewährleistet. Auch nach der Geburt produziert das Neugeborene die ersten drei Monate fetales Hämoglobin. Mit der Zeit wird es gedrosselt und durch das HbA ersetzt. In dieser Übergangszeit kann der Hämoglobin-Wert des Neugeborenen etwas erniedrigt sein. Das ist völlig normal.

Wie sieht Hämoglobin aus?

Hämoglobin ist eines der am besten untersuchten Eiweiße überhaupt. Sein Aufbau und die Unterschiede der verschiedenen Hämoglobintypen sind entscheidend für das Verständnis des Sauerstofftransportes und anderer Vorgänge, an denen Hämoglobin beteiligt ist.

Hämoglobin besteht aus vier Globinketten, die je ein Häm-Molekül gebunden haben.

Globin (Eiweißanteil)

Das Globin ist der Eiweißteil des Hämoglobins. Jedes Hämoglobin-Molekül hat vier Proteinketten (Globine). Das häufigste Hämoglobin des Erwachsenen ist das Hämoglobin A0 (HBA0). Die Unterarten des Globins werden in griechischen Buchstaben angegeben (α, β, γ, δ, ε, ζ). Das Hämoglobin des Erwachsenen (HBA0) besteht aus zwei α- und zwei β-Ketten. Das fetale Hämoglobin dagegen besteht aus zwei α- und zwei γ-Ketten. Globin ermöglicht die Regulierung der Sauerstoffbindung und ist auch für die Pufferung des pH-Werts im Blut mitverantwortlich.

Häm (Farbstoff)

Häm ist eine komplexe Verbindung mit einem Eisen-Ion. Jedes Häm-Molekül kann ein Sauerstoffmolekül binden. Ein Hämoglobin-Komplex kann maximal vier Sauerstoffmoleküle tragen. Der Sauerstoff wird in den kleinen Lungengefäßen aufgenommen und über den Blutkreislauf im Gewebe wieder abgegeben. Oxyhämoglobin wird das Hämoglobin genannt, das an Sauerstoff gebunden ist. Sauerstoffreiches Blut ist hellrot. Trägt das Hämoglobin keinen Sauerstoff, dann wird es Desoxyhämoglobin genannt. Sauerstoffarmes Blut ist dunkler und wirkt violett bis bläulich.

Der Körper eines Menschen enthält ungefähr 4-5 Gramm Eisen. 66 Prozent des Eisens wird vom Hämoglobin in Anspruch genommen. Ein Mangel an Eisen führt zwangsläufig dazu, dass weniger Hämoglobin produziert werden kann.

Wo wird Hämoglobin produziert?

Die Synthese von Hämoglobin ist grundsätzlich in allen Körperzellen möglich. Ein großer Teil der Hämoglobinsynthese findet aber in den Mitochondrien (Kraftwerke der Zelle) der Erythroblasten (Vorstufe der roten Blutkörperchen) und der Retikulozyten, den unreifen roten Blutkörperchen (Erythrozyten), statt. Der Rest der Hämoglobinsynthese findet vorwiegend in der Leber statt. Erythrozyten selbst besitzen keine Mitochondrien und können Häm nicht synthetisieren.

Porphyrien

Bei den Porphyrien handelt es sich um eine seltene Gruppe von Erkrankungen, bei denen die Synthese de Häm-Moleküls gestört ist. In diesem Fall wird das Endprodukt Häm vermindert hergestellt. Abhängig davon, welches Enzym betroffen ist, sammeln sich unterschiedliche Vorstufen der Häm-Synthese im Gewebe an. Die Ablagerungen dieser Vorstufen können zu erheblichen gesundheitlichen Problemen führen. Eine häufig vorkommende akute Form ist die akute intermittierende Porphyrie, ein häufig vorkommende chronische Form die Porphyria cutanea.

Hämoglobinopathien

Unter dem Begriff der Hämoglobinopathien wird eine Synthesestörung des Globins verstanden. Bei den meisten dieser Erkrankungen ist dadurch die Lebensdauer der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) verkürzt. Die reguläre Lebensdauer der roten Blutkörperchen beträgt ungefähr 120 Tage. Zu den bekanntesten Hämoglobinopathien gehören:

• Sichelzellanämie / Sichelzellkrankheit (die β-Kette des Globins ist verändert und die roten Blutkörperchen nehmen eine Sicherform an).
• Thalassämien (ein Gruppe von Krankheiten, die vor allem in Mittelmeerländern gehäuft vorkommt)

Der Abbau des Hämoglobins

Hämoglobin findet sich in den roten Blutkörperchen (Erythrozyten). Die Erythrozyten werden vor allem in der Milz, Leber und Knochenmark abgebaut. Pro Tag wird ungefähr 1 Prozent der Erythrozyten gebildet und abgebaut. Das hört sich zunächst nach einer kleinen Zahl an. Bedenkt man aber, dass jeder Mensch 20 bis 30 Billionen Erythrozyten im Körper hat, dann ist das eine gewaltige Leistung unseres Körpers. Jede Sekunde werden 2,4 Millionen Erythrozyten neu gebildet und abgebaut. Das ist schier unglaublich.

Das Globin wird in Aminosäuren zerlegt. Das Eisen-Ion wird freigesetzt und wiederverwertet. Häm wird zu Bilirubin abgebaut und ausgeschieden.

Bilirubin ist das Endprodukt des Hämabbaus, was der Körper nicht mehr gebrauchen kann. Aus diesem Grund wird es ausgeschieden. Es ist unter anderem für die Farbe des Stuhls verantwortlich.

Ist die Bilirubinkonzentration im Blutplasma erhöht, dann führt das zu einer Gelbfärbung der Haut und der Lederhäute (Skleren) des Auges. Ursachen für die Gelbsucht (Ikterus) können unter anderem eine hämolytische Anämie oder Lebererkrankungen wie Hepatitis oder Leberzirrhose sein.

Hämoglobin zu niedrig – Ursachen

Zu niedrige Hämoglobin-Werte deuten auf eine Anämie hin. Der häufigste Grund für einen zu niedrigen Hämoglobin-Wert ist Eisenmangel. Ohne Eisen kann der Körper kein Häm und damit kein Hämoglobin bilden. Der Hämoglobin-Wert alleine reicht nicht aus, um die Ursache der Anämie einzugrenzen. Um die Ursachen einer Anämie einzugrenzen, muss der Arzt weitere Werte betrachten und zusätzliche Untersuchungen anordnen. Die Parameter, die neben dem Hämoglobin-Wert bestimmt werden, sind

• die Zahl roten Blutkörperchen (Erythrozyten)
• der Hämatokrit-Wert
• die Erythrozytenindizes (MCV, MCH, MCHC und RDW).

Diese Werte werden sowohl im kleinen Blutbild, als auch im großen Blutbild untersucht.

Neben einem Mangel von Eisen, gibt es weitere Gründe, die zu einem niedrigen Hämoglobin-Wert führen:

• Eisenmangelanämie
• Folsäuremangel oder Vitamin-B12-Mangel
• Hämoglobinopathien (Synthesestörung des Globin-Moleküls – Thalassämien, Sichelzellkrankheit)
• Chronische Infektionen (Krebserkrankung, Infektionskrankheiten)

Ein niedriger Hämoglobin-Wert tritt auch bei akuten Blutungen oder nach ausgiebigen Operationen auf. Der Körper ist nicht in der Lage, den Verlust von Hämoglobin, der durch eine Blutung automatisch eintritt, schnell genug auszugleichen.

Der Hämoglobin-Wert ist auch bei einer Überwässerung (Hyperhydratation) des Körpers erniedrigt. Allerdings ist nicht die absolute Menge des Hämoglobins erniedrigt. Es handelt sich nur um einen relativen Mangel, weil das Blutvolumen durch ein Überangebot an Flüssigkeit zugenommen hat. Man bezeichnet diese Form der Anämie als Verdünnungsanämie. Sie kommt unter anderem vor, wenn Infusionslösungen zu schnell zugeführt werden.

Hämoglobin zu hoch – Ursachen

Ist der Hämoglobin-Wert erhöht, dann ist das meist ein Hinweis auf eine Polyglobulie. Der Arzt versteht unter einer Polyglobulie, dass die Anzahl der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) im Blut erhöht ist. In folgenden Situationen kann es zu einer Polyglobulie kommen:

• Rauchen
• Herz- und Lungenerkrankungen, die die Sauerstoffversorgung beeinträchtigen
• Aufenthalte in großer Höhe
• Nierentumore, die das Hormon Erythropoetin bilden
• Krankhaft vermehrte Zellbildung im Knochenmark (Polyzythämie)
• Doping mit EPO

Der Hämoglobin-Wert ist bei einer Unterversorgung des Körpers mit Flüssigkeit (Dehydratation) erniedrigt. Die Menge des Hämoglobins ist allerdings nicht erhöht. Es handelt sich um eine relative Erhöhung des Hb-Werts im Verhältnis zur Flüssigkeit im Köper.

Was tut der Arzt bei veränderten Hämoglobin-Werten?

Geringe Abweichungen des Hämoglobin-Werts sind meistens harmlos. Stellt der Arzt einen veränderten Hämoglobin-Wert fest, dann muss er weitere Untersuchungen veranlassen, um die Ursache zu finden. Nur in Kombination mit anderen Blut- und Laborwerten kann er die Ursache der Veränderung eingrenzen. Bei einem Mangel an Eisen, Folsäure oder Vitamin-B12 wird der Arzt Präparate verabreichen, um den Mangel auszugleichen. Bei einer erneuten Blutuntersuchung prüft er, ob der Hb-Wert sich wieder normalisiert hat.

Bei sehr niedrigen Hämoglobin-Werten (unterhalb von 6 g/dl) muss eine Bluttransfusion in Betracht gezogen werden.

Ist der Hämoglobin-Wert zu hoch, dann ist das Blut dickflüssiger und es besteht ein erhöhtes Risiko für Gefäßverschlüsse. In diesem Fall muss der Arzt über Aderlässe nachdenken, um das Blut zu verdünnen.