Hemoglobina: o que é, estrutura, função e tipos

Desde os primeiros momentos do aprendizado sobre biologia, a hemoglobina se destaca como uma molécula fundamental que sustenta a vida. Responsável por uma das funções mais essenciais do nosso corpo – o transporte de oxigênio dos pulmões para os tecidos e a remoção de dióxido de carbono – a hemoglobina é uma molécula com papel vital com nossa saúde e bem-estar.

A hemoglobina não é apenas uma substância presente nos livros didáticos; é o elo crucial entre a respiração, a circulação e o funcionamento harmonioso de nossos órgãos. Compreender sua função e a dinâmica que a torna tão eficaz em transportar gases essenciais é fundamental para ter uma visão mais profunda da incrível máquina que é o corpo humano. Além disso, esse é um tema que cai em Enem e Vestibulares.

Prontos para aprender mais? Continue a leitura!

O que é a hemoglobina?

A hemoglobina é uma proteína presente na corrente sanguínea, capaz de se ligar a moléculas de oxigênio e assim transportá-las pelo corpo. É o pigmento respiratório que dá a cor vermelha ao sangue, sendo o mais difundido entre os organismos e está presente em células sanguíneas de todos os vertebrados e alguns invertebrados como anelídeos, equinodermos, alguns moluscos e insetos.

Uma queda na concentração dos níveis considerados normais de hemoglobina no sangue causa o que conhecemos como anemia. Uma concentração elevada, por sua vez, pode causar o que denominamos de eritrocitose.

Estrutura da hemoglobina

A hemoglobina é uma proteína globular com estrutura quaternária que apresenta quatro subunidades polipeptídicas. Cada subunidade é formada por um elemento não polipeptídico chamado de grupo protético (heme) e uma porção proteica (globina). Em adultos, as cadeias de globina são de dois tipos: duas do tipo α (alfa) e duas do tipo β (beta).

Existem diferentes tipos de globinas, sendo a hemoglobina formada por duas globinas alfa e duas globinas não alfa. Já o grupo heme possui um átomo de ferro, ao qual se liga o oxigênio para que possa ser transportado até ser liberado nos tecidos. O grupo heme é o responsável pela coloração vermelha da hemoglobina e, consequentemente, do sangue, já que essa proteína está presente em grande quantidade nas hemácias – também chamadas de glóbulos vermelhos do sangue.

Tipos de hemoglobina

Variações nas cadeias polipeptídicas fazem com que diferentes tipos de hemoglobina sejam observados. Por isso, a hemoglobina pode ser de diferentes tipos, conforme a sua composição, estando presente em diferentes quantidades ao longo da vida. Os valores das hemoglobinas considerados normais são:

Função da hemoglobina

A principal função da hemoglobina é transportar o oxigênio (O2) dos pulmões para todos os tecidos do corpo. Ao mesmo tempo, também transporta parte do dióxido de carbono (CO2) dos tecidos para os pulmões – onde será expelido – e atua no transporte de nutrientes até as células do organismo.

Por ser a responsável pela cor avermelhada do sangue, ela é o indicativo de um organismo saudável ou anêmico. A hemoglobina também é responsável por promover a transformação da glicose em energia, por isso, as pessoas que possuem anemia sentem esgotamento, fadiga, tontura, fraqueza muscular e dificuldades de respirar.

Na hemoglobina, temos quatro subunidades, cada uma apresentando o sítio de ligação com o oxigênio. À medida que esses sítios vão sendo preenchidos mais a afinidade por oxigênio aumenta.
Isso acontece pois quando uma subunidade capta oxigênio, ela provoca uma alteração na molécula de hemoglobina que favorece a captação de outras moléculas de oxigênio. Sendo assim, quando a hemácia rica em hemoglobina está em locais com alta concentração de oxigênio, como nossos pulmões, por exemplo, maior será sua afinidade por ele.

Vale destacar que nos tecidos observa-se que a pressão de O2 é baixa e o oxigênio presente nas hemácias é liberado para os tecidos. As hemácias também se combinam com CO2, porém a maior parte do CO2 é transportada dissolvida no plasma.

Quando a hemoglobina se liga ao oxigênio ela é chamada de oxi-hemoglobina. Quando ela não está ligada ao oxigênio é chamada de desoxi-hemoglobina. Ela ainda recebe a denominação de carbamino-hemoglobina quando se combina com gás carbônico.

Monóxido de carbono e a hemoglobina

Vimos que a hemoglobina apresenta como principal função transportar o oxigênio pelo corpo. Entretanto, ela pode também se combinar com outras substâncias, como o monóxido de carbono. Quando ocorre essa combinação chamamos a hemoglobina de carboxi-hemoglobina.

A capacidade da hemoglobina de transportar oxigênio é bastante alta, podendo chegar a vinte vezes seu volume. Na presença de monóxido de carbono, a hemoglobina perde sua capacidade de se conectar ao oxigênio por ter bastante afinidade pelo monóxido, o que faz com que ela perca sua função principal.

O monóxido de carbono possui cerca de 200 vezes mais afinidade com a hemoglobina que o gás oxigênio e, ao ligar-se a ela, diminui a quantidade de hemoglobina disponível para o transporte de O2 pelo corpo humano. Quando essa combinação acontece, o oxigênio não pode ser transportado pela hemoglobina, causando, desse modo, uma deficiência na oxigenação dos tecidos do corpo. Esse problema é grave e pode causar desconforto respiratório, dor de cabeça, alterações visuais, taquicardia, síncope e até a morte.

Valores de referência da hemoglobina

Os valores de referência da hemoglobina são:

• Crianças de 2 a 6 anos: 11,5 a 13,5 g/dL;
• Crianças de 6 a 12 anos: 11,5 a 15,5 g/dL;
• Homens: 14 a 18 g/dL;
• Mulheres: 12 a 16 g/dL;
• Grávidas: 11 g/dL.

Estes valores podem variar entre os laboratórios de análises clínicas.

Alterações nas concentrações de hemoglobina

Para que o transporte de oxigênio pelas hemácias ocorra de forma adequada, é necessário que a concentração de hemoglobina nessas células também esteja em níveis adequados. A concentração considerada normal varia conforme a idade e o sexo.

Mutações em genes que codificam a hemoglobina podem desencadear alterações na produção dessa proteína, acarretando as doenças denominadas hemoglobinopatias. Dentre as hemoglobinopatias mais comuns, podemos citar a anemia falciforme e as talassemias.
Vamos conhecer quais são as alterações nas concentrações de hemoglobina e suas consequências:

Hemoglobina alta

A hemoglobina alta no sangue pode ser causada por:

• Uso de tabaco;
• Desidratação;
• Enfisema pulmonar;
• Fibrose pulmonar;
• Policitemia;
• Tumor nos rins;
• Uso de anabolizantes ou do hormônio eritropoietina.

Quando a dosagem de hemoglobina analisada está acima dos níveis aceitáveis, podemos ter sintomas como tonturas, pele de cor azulada nos lábios e nas pontas dos dedos, pés e mãos frios e, em alguns casos mais raros, perda de visão e de audição.

Hemoglobina baixa

A diminuição da quantidade de hemoglobina pode acontecer em caso de anemia, cirrose, linfoma, leucemia, hipotireoidismo, insuficiência renal, talassemia, porfiria e hemorragia, por exemplo. Além disso, a hemoglobina baixa também pode acontecer devido à deficiência de ferro e vitaminas, além do uso de medicamentos para tratar câncer e AIDS, por exemplo.

Quando a concentração se encontra abaixo dos valores tidos como normais, temos as chamadas anemias. Diversos fatores podem contribuir para que ocorra uma redução nesses valores, como a carência de determinados nutrientes e alterações genéticas, sendo essa última uma das causas mais importantes de anemias.

Outros sintomas aparecem quando o número de hemoglobina no sangue fica baixo, são eles: cansaço frequente, falta de ar e palidez, devendo ser identificada a causa e iniciado o tratamento de acordo com orientação médica.

Hemoglobina na urina

A presença de hemoglobina na urina, cientificamente chamada de hemoglobinúria, ocorre quando as hemácias são destruídas. Por isso, a hemoglobina é eliminada pela urina com uma cor avermelhada e transparente. No entanto, a presença de hemoglobina na urina nem sempre provoca sintomas e só é detectada através de exame químico com tira reagente ou exame microscópico, devendo ser tratada logo que possível por um urologista.

A hemoglobina na urina pode surgir em crianças, adultos e mesmo na gravidez, devido infeções nos rins, a presença de pedras nos rins ou doenças renais graves, como pielonefrite ou câncer, por exemplo. Por vezes, em simultâneo com a hemoglobinúria ocorre hematúria, que é a urina com sangue. Neste caso, é necessário ir ao médico para analisar a causa.

Eritrocitose

Eritrocitose é o aumento da produção de glóbulos vermelhos (eritrócitos) no sangue. Níveis de eritrócitos altos geralmente não representam muita relevância clínica, ou seja, em poucos casos é sinal de alguma doença. Por outro lado, uma diminuição do número de glóbulos vermelhos é sinal de anemia.

As principais causas da Eritocitose são o tabagismo, a hipoxemia arterial crônica e os tumores.

Hemograma ou Eritrograma

Presente na biomedicina, o Hemograma é o exame de sangue onde são analisados três tipos de células produzidas pela medula óssea. São elas: hemácias ou eritrócitos (glóbulos vermelhos), leucócitos (glóbulos brancos) e plaquetas.

O Eritograma é a parte do hemograma que avalia os eritrócitos, também chamados de hemácias. Nesta análise são verificados seu tamanho, formato, intensidade de cor e quantidade de hemoglobina que cada eritrócito possui. Também é mensurada a porcentagem de células sanguíneas (hematócrito). Todos estes parâmetros avaliados em conjunto auxiliam no diagnóstico de anemias, policitemias, desidratação e hiper diluição.

Para a sua coleta não é necessário a realização de jejum. Porém, é recomendado não realizar atividade física 24 horas antes do exame e ficar 48 horas sem tomar nenhum tipo de bebida alcoólica, pois podem alterar o resultado.
O hemograma serve para auxiliar diagnóstico e acompanhar a evolução de doenças que provocam alterações no sangue, como:

• Anemias;
• Distúrbios da medula óssea;
• Infecções bacterianas, fúngicas ou virais;
• Inflamações;
• Câncer, especialmente leucemias ou linfomas;
• Alterações nas plaquetas, como o seu aumento (plaquetose) ou diminuição (plaquetopenia);
• Acompanhamento de situações que possam comprometer o funcionamento da medula óssea, como durante a quimioterapia, por exemplo.

O exame é realizado de forma automatizada por meio de um equipamento de citometria de fluxo, que tem como função contar, avaliar e classificar as células sanguíneas de acordo com vários critérios estabelecidos. Ele é útil para acompanhar doenças crônicas que podem cursar com anemia, como insuficiência renal, artrite reumatoide, insuficiência cardíaca ou doenças pulmonares, por exemplo.

Hemoglobina glicada

A hemoglobina glicada é o exame que mede o índice glicêmico no organismo, ou seja, os níveis de açúcar presentes no sangue. Ele serve para controlar o diabetes já existente e para diagnosticar a pré-diabetes e diabetes – uma doença caracterizada pelo excesso de açúcar no sangue e na urina – de pacientes que ainda não sabem que têm a doença.

No sangue, a glicose (açúcar) se liga à hemoglobina, formando a hemoglobina glicada. Quanto maior for o nível de glicose na corrente sanguínea, maior será a ligação da glicose com a hemoglobina e, consequentemente, maior o nível de hemoglobina glicada.

Caiu no Vestibular!

Assim como citologia, o assunto hemoglobina é um dos temas em avaliações do ensino médio, vestibulares e da prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias do Enem. Por isso, é fundamental ter esse assunto na ponta da língua – ou melhor, do lápis.