С 12-й недели фетального периода начинает синтезироваться HbF (α2γ2), который к моменту рождения является основным типом Hb. Между 3-м и 6-м месяцами после рождения прекращается синтез γ-цепей, что приводит к нарастанию количества HbА (α2β2), составляющего 95–98% от общего количества Hb у взрослых. Кроме HbА, у взрослых в норме HbА2 (α2δ2) составляет 1–3% и HbF – менее 1%.
Итак, синтезируется три типа Hb: 1. эмбриональный 2. фетальный 3. Hb взрослого человека.
Синтез цепей глобина контролируется генами, расположенными на хромосоме (Хр) 11, на каждой из которых находится по одному гену, ответственному за синтез ζ2, β, γ и δ-цепей; на каждой Хр16 находится по два гена для продукции α-цепей и по одному гену для продукции ζ-цепей. Каждая молекула гема состоит из четырех гемовых колец с атомом железа в центре и двух пар цепей глобина.
Синтез Hb начинается на стадии полихроматофильного нормобласта, причем 65% Hb синтезируется до потери ядра, и 35% на стадии ретикулоцита. В норме Hb занимает менее 50% объема эритроцита.
Кроме нормального Hb, существуют три физиологически аномальные Hb: метгемоглобин, сульфгемоглобин и карбоксигемоглобин. Они чаще всего возникают в результате воздействия токсических веществ, медикаментов. Иногда аномальные Hb возникают вследствие наличия врожденных дефектов.
Метгемоглобин содержит окисленное трехвалентное железо, которое не способно связывать кислород. Его образование могут вызвать препараты анилина, противомалярийные лекарства.
Уровень карбоксигемоглобина повышен у курильщиков и рабочих некоторых промышленных производств. Являясь дериватом Hb, карбоксигемоглобин обладает в 200 раз большим сродством к окиси углерода (СО), чем к кислороду. Сульфгемоглобин образуется при воздействии сульфаниламидов или сульфосодержащих препаратов. Его аффинитет к кислороду в 100 раз ниже, чем у нормального Hb, в связи с чем он токсичен даже в очень малых концентрациях.