Hämoglobin (Hb)

Hämoglobin (auch Hb oder Häm) ist ein proteinbasiertes Molekül, das in den roten Blutkörperchen, den Erythrozyten, von Wirbeltieren und einigen wirbellosen Tieren vorkommt. Es spielt eine entscheidende Rolle im Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid im Blutkreislauf. Die Struktur und Funktion von Hämoglobin wurden erstmals im Jahr 1851 vom deutschen Physiologen Otto Funke entdeckt und später in den folgenden Jahrzehnten intensiv erforscht.

Hämoglobin ist ein tetramerisches Molekül, was bedeutet, dass es aus vier Untereinheiten besteht. Bei Erwachsenen kommen zwei α-Globinketten und zwei β-Globinketten vor, die über disulfidische Bindungen miteinander verbunden sind. In der Mitte jeder Untereinheit befindet sich eine Häm-Gruppe, die aus einem Eisen-Ion (Fe2+) besteht, das von einem Porphyrin-Ring umgeben ist. Das Eisen-Ion ist der zentrale Bestandteil, der den Sauerstoff bindet.

Die Hauptfunktion von Hämoglobin besteht darin, Sauerstoff (O2) aus den Lungenbläschen (Alveolen) zu den Geweben im gesamten Körper zu transportieren. Das Hämoglobin nimmt dabei Sauerstoff in den Lungen auf, wo es zu Oxyhämoglobin wird. Dieser Prozess wird durch den Sauerstoffpartialdruck in den Lungen begünstigt. In den Geweben gibt Hämoglobin den Sauerstoff dann ab, um die metabolischen Bedürfnisse der Zellen zu erfüllen. Gleichzeitig bindet Hämoglobin Kohlendioxid (CO2), welches ein Abfallprodukt des Zellstoffwechsels ist, und transportiert es zurück zu den Lungen, wo es abgeatmet wird.

Ein interessanter Zusammenhang zwischen Hämoglobin und Diabetes besteht in der Bestimmung des sogenannten HbA1c-Werts (glykiertes Hämoglobin) zur Langzeitkontrolle des Blutzuckerspiegels bei Diabetikern. Hämoglobin ist an der glykämischen Kontrolle beteiligt, da es Glucose aus dem Blut aufnehmen kann. Bei hohen Blutzuckerspiegeln, wie es bei Diabetes der Fall ist, bindet sich Glucose an das Hämoglobin. Diese glykierte Form des Hämoglobins (HbA1c) bleibt während der Lebensdauer der roten Blutkörperchen stabil.

Da die Lebensdauer der Erythrozyten etwa 120 Tage beträgt, gibt der HbA1c-Wert Aufschluss über die durchschnittliche Blutzuckerkontrolle in den letzten zwei bis drei Monaten. Mediziner nutzen diesen Wert als wichtiges Instrument zur Langzeitbeurteilung der Stoffwechselkontrolle von Diabetes-Patienten. Ein erhöhter HbA1c-Wert deutet darauf hin, dass der Blutzucker über einen längeren Zeitraum nicht ausreichend kontrolliert wurde, was auf ein erhöhtes Risiko für diabetesbedingte Komplikationen hindeuten kann.