Всасывание железа у детей происходит в. Всасывание железа в кишечнике. Причины недостаточности кишечного всасывания
Для железодефицитной анемии характерно
1. гиперхромия, микроцитоз
2. гипохромия, макроцитоз, мишеневидные эритроциты
3. гипохромия, микроцитоз, повышение железосвязывающей способности сыворотки*
4. гипохромия, микроцитоз, понижение железосвязывающей способности сыворотки
Для диагностики В12-дефицитной анемии необходимо выявить
1. гиперхромную, гиперрегенераторную, макроцитарную анемию
2. гиперхромную, гипорегенераторную, микроцитарную анемию
3. гипохромную, гипорегенераторную, макроцитарную анемию
4. гиперхромную, гипорегенераторную, макроцитарную анемию*
3) При лечении витамином В 12
1. ретикулоцитарный криз развивается через 2 недели лечения
2. ретикулоцитарный криз развивается через 12-24 часа от начала лечения
3. ретикулоцитарный криз развивается на 5-8-й день от начала лечения*
4. ретикулоцитарный криз развивается 2-4 дня после лечения
Нормальный показатель уровня гемоглобина крови
1. 100-120 г/л
2. 120-150 г/л*
3. 140-160 г/л
4. 150-170 г/л
5) При В 12 -дефицитной анемии в клиническом анализе крови цветной показатель
2. меньше 0,8
3. больше 1,05*
6) После начала введения витамина В 12 при В 12 дефицитной анемии в крови наблюдается
1. бластный криз
2. лейкоцитарный криз
3. эритроцитарный криз
4. ретикулоцитарный криз*
Нормальный показатель количества эритроцитов в клиническом анализе крови
2. 3,9-5,0 * 10 12 *
4. 3,9-5,0 * 10 9
Для клинической картины анемии не характерно
1. слабость, вялость, утомляемость
2. систолический шум в сердце
3. повышение температуры тела выше 38 0 C.*
4. одышка, тахикардия
5. бледность кожи и слизистых
6. сухость кожи, ломкость ногтей, выпадение волос
Основные симптомы при анемии связаны с
1. интоксикацией
2. гипоксемией *
3. мальабсорбцией
4. нарушением водно-электролитного баланса
В организме взрослого человека
1. содержится 2-5 г железа
2. содержится 4-5 г железа*
3. содержится 10-12 г железа
4. содержится 25-30 г железа
В гемоглобине содержится
1. 10% имеющегося в организме железа
2. 30% имеющегося в организме железа
3. 60% имеющегося в организме железа*
4. 90% имеющегося в организме железа
Суточная потеря железа в организме
Наиболее частая причина железодефицитной анемии
1. 1.атрофический гастрит
2. 2.глистные инвазии
3. 3.хронические кровопотери *
4. 4.алиментарные причины
5. 5.диаррея
Суточная абсорбция железа в тонком кишечнике составляет
Препараты железа назначаются
1. на срок 1-2 недели
2. длительно, в течение 4-5 месяцев
3. до нормализации гемоглобина, 2 недели для депо железа и далее курсами.*
4. сроком на 1 месяц
Клиническими проявлениями фолиеводефицитной анемии являются
1. кровотечения
2. анемический синдром*
3. признаки фуникулярного миелоза
4. инфекционные осложнения
Внутренний фактор Кастла образуется в
1. фундальной области желудка*
2. двенадцатиперстной кишке
3. сыворотке крови
4. стенке тонкого кишечника
Причина развития фуникулярного миелоза
1. дефицит фолиевой кислоты
2. нарушение метаболизма метилмалоновой кислоты *
3. повышенная продукция арахидоновой кислоты
4. недостаток янтарной кислоты
Механизм желтушности кожных покровов при мегалобластических анемиях
1. поражение печени
2. холестаз
3. образование непрямого билирубина при гемолизе эритроцитов *
Роль витамина В12 в кроветворении
1. образование ДНК и РНК при созревании клеток миелоидного ряда *
2. образование ДНК и РНК при созревании клеток лимфоидного ряда
3. образование гема
4. образование глобина
21) При В 12 -дефицитной анемии в миелограмме наиболее характерны следующие изменения
1. бластов более 30 %
2. угнетение всех ростков кроветворения
3. мегалобластический тип кроветворения*
4. преобладание клеток эритроидного ряда
Наиболее информативный показатель для подтверждения диагноза железодефицитной анемии
1. уровень сывороточного железа крови
2. общая железосвязывающая способность сыворотки крови
3. уровень гемоглобина в клиническом анализе крови
4. цветной показатель
5. ферритин *
Для фолиеводефицитной анемии характерно
1. гиперхромный тип анемии*
2. повышение содержания метилмалоновой кислоты в моче
3. повышение фолатов в крови
4. уменьшение дезоксирибонуклеазы в крови
Основное количество железа в организме человека всасывается в желудке.
1. в нисходящем отделе ободочной кишки.
2. в двенадцатиперстной и тощей кишках. *
3. в подвздошной кишке.
4. в восходящем отделе ободочной кишки
В.В.Долгов, С.А.Луговская,
В.Т.Морозова, М.Е.Почтарь
Российская медицинская академия
последипломного образования
Железо является необходимым биохимическим компонентом в ключевых процессах метаболизма, роста и пролиферации клеток. Исключительная роль железа определяется важными биологическими функциями белков, в состав которых входит этот биометалл. К наиболее известным железосодержащим белкам относятся гемоглобин и миоглобин.
Помимо последних, железо находится в составе значительного количества ферментов, участвующих в процессах энергообразования (цитохромы), в биосинтезе ДНК и делении клеток, детоксикации продуктов эндогенного распада, нейтрализующих активные формы кислорода (пероксидазы, цитохромоксидазы, каталазы). В последние годы установлена роль железосодержащих белков (ферритин) в реализации клеточного иммунитета, регуляции кроветворения.
Вместе с тем железо может быть исключительно токсичным элементом, если присутствует в организме в повышенных концентрациях, превышающих емкость железосодержащих белков. Потенциальная токсичность свободного двухвалентного железа (Fе +2) объясняется его способностью запускать цепные свободнорадикальные реакции, приводящие к перекисному окислению липидов биологических мембран и токсическому повреждению белков и нуклеиновых кислот.
Общее количество железа в организме здорового человека составляет 3,5-5,0 г. Оно распределено следующим образом (табл. 3).
Обмен железа в организме человека достаточно экономичен. Постоянно происходит обмен железа между сохраняемым и активно метаболизируемым пулами (рис. 12).
Обмен железа в организме состоит из нескольких этапов: всасывание в желудочно-кишечном тракте, транспорт, внутриклеточный метаболизм и депонирование, утилизация и реутилизация, экскреция из организма.
Наиболее простая схема метаболизма железа представлена на рис. 13.
Всасывание железа
Основным местом всасывания железа является тонкий кишечник. Железо в пище содержится в основном в форме Fе +3 , но лучше всасывается в двухвалентной форме Fе +2 . Под воздействием соляной кислоты желудочного сока железо высвобождается из пищи и превращается из Fе +3 в Fе +2 . Этот процесс ускоряется аскорбиновой кислотой, ионами меди, которые способствуют всасыванию железа в организме. При нарушении нормальной функции желудка абсорбция железа в кишечнике ухудшается. До 90% железа всасывается в двенадцатиперстной кишке и начальных отделах тощей кишки. При дефиците железа зона всасывания расширяется дистально, захватывая слизистую верхнего отдела подвздошной кишки, что обеспечивает усиление его абсорбции.
Молекулярные механизмы всасывания железа изучены недостаточно. Определено несколько специфических белков, содержащихся в энтероците, способствующих всасыванию железа: мобилферрин, интегрин и ферроредуктаза. Свободное неорганическое железо или геминовое железо (Fе +2) поступает в энтероциты по градиенту концентрации. Основной барьер для железа, по-видимому, не участок щеточной каймы энтероцита, а мембрана между энтероцитом и капилляром, где присутствует специфический переносчик двухвалентных катионов (divalent cation transporter 1 - DCT1), связывающий Fе 2+ . Данный белок синтезируется только в криптах двенадцатиперстной кишки. При сидеропении синтез его увеличивается, что приводит к увеличению скорости всасывания алиментарного железа. Присутствие высоких концентраций кальция, являющегося конкурентным ингибитором DСТ1, снижает всасывание железа.
В энтероцитах содержатся трансферрин и ферритин, которые регулируют в них абсорбцию железа. Между трансферрином и ферритином существует динамическое равновесие по связыванию железа. Трансферрин связывает железо и переносит его к мембранному переносчику. Регуляция активности мембранного переносчика осуществляется апоферритином (белковая часть ферритина) (рис. 14). В случае, когда организму не требуется железо, происходит избыточный синтез апоферритина для связывания железа, которое задерживается в клетке в комплексе с ферритином и удаляется со слущивающимся кишечным эпителием. Наоборот, при дефиците железа в организме, синтез апоферритина снижен (нет необходимости запасать железо), одновременно увеличивается перенос железа DCT1 через мембрану энтероцит-капилляр.
Таким образом, транспортная система энтероцитов кишечника способна поддерживать оптимальный уровень абсорбции железа, поступающего с пищей.
Транспорт железа в крови
Железо в сосудистом русле соединяется с трансферрином - гликопротеид с Мм 88 кДа, синтезируется в печени. Трансферрин связывает 2 молекулы Fе +3 . В физиологических условиях и при дефиците железа только трансферрин важен как железотранспортирующий белок; с гаптоглобином и гемопексином транспортируется исключительно гем. Неспецифическое связывание железа с другими транспортными белками, в частности альбумином, наблюдается при перегрузке железом при высоком уровне насыщения трансферрина. Биологическая функция трансферрина заключается в его способности легко образовывать диссоциирующие комплексы с железом, что обеспечивает создание нетоксического пула железа в кровотоке, который доступен и позволяет распределять и депонировать железо в организме.Металлосвязывающий участок молекулы трансферрина не является строго специфичным для железа. Трансферрин может связывать также хром, медь, магний, цинк, кобальт, однако сродство этих металлов ниже, чем железа.
Основным источником сывороточного пула железа (трансферрин-связанного железа) является поступление его из ретикулоэндотелиальной системы (РЭС - печень, селезенка), где происходит распад старых эритроцитов и утилизация освобождающегося железа. Небольшое количество железа поступает в плазму при абсорбции его в тонком кишечнике.
В норме только треть трансферрина насыщена железом.
Внутриклеточный метаболизм железа
Большинство клеток, в том числе эритрокариоциты и гепатоциты, содержат на мембране рецепторы к трансферрину, необходимые для поступления железа в клетку. Трансферриновый рецептор - трансмембранный гликопротеин, состоящий из 2 идентичных полипептидных цепей, связанных дисульфидными мостиками.
Комплекс Fе 3+ - трансферрин попадает в клетки с помощью эндоцитоза (рис. 15). В клетке ионы железа освобождаются, а комплекс трансферрин-рецептор расщепляется, в результате чего рецепторы и трансферрин независимо возвращаются на поверхность клетки. Внутриклеточный свободный пул железа играет важную роль в регуляции пролиферации клетки, синтезе геминовых белков, экспрессии трансферриновых рецепторов, синтезе активных радикалов кислорода и др. Неиспользуемая часть Fе хранится внутриклеточно в молекуле ферритина в нетоксичной форме. Эритробласт может одновременно присоединить до 100 000 молекул трансферрина и получить 200 000 молекул железа.
Экспрессия трансферриновых рецепторов (СD71) зависит от потребности клетки в железе. Определенная часть рецепторов к трансферрину в виде мономеров сбрасывается клеткой в сосудистое русло, образуя растворимые трансферриновые рецепторы, способные связывать трансферрин. При перегрузке железом число клеточных и растворимых рецепторов к трансферрину снижается. При сидеропении лишенная железа клетка реагирует повышенной экспрессией трансферриновых рецепторов на своей мембране, увеличением растворимых трансферриновых рецепторов и снижением количества внутриклеточного ферритина. Установлено, что чем выше плотность экспрессии трансферриновых рецепторов, тем выраженнее пролиферативная активность клетки. Таким образом, экспрессия рецепторов трансферрина зависит от двух факторов - количества депонированного железа в составе ферритина и пролиферативной активности клетки.
Депонирование железа
Основными формами депонированного железа являются ферритин и гемосидерин, которые связывают "избыточное" железо и откладываются, практически, во всех тканях организма, но особенно интенсивно в печени, селезенке, мышцах, костном мозге.
Ферритин - комплекс, состоящий из гидрата закиси Fе +3 и белка апоферритина, представляет собой полукристаллическую структуру (рис. 16). Молекулярная масса апоферритина 441 кД, максимальная емкость молекулы около 4300 FеООН; в среднем одна молекула ферритина содержит около 2000 атомов Fе +3 .
Апоферритин покрывает в виде оболочки ядро из гидроксифосфата железа. Внутри молекулы (в ядре) содержится 1 или несколько кристаллов FеООН. Молекула ферритина по форме и виду в электронном микроскопе напоминает вирус. Она содержит 24 однотипных цилиндрических субъединицы, образующих сферическую структуру с внутренним пространством диаметром приблизительно 70 А, сфера имеет поры диаметром 10 А. Ионы Fе +2 диффундируют через поры, окисляются до Fе +3 , превращаются в FеООН и кристаллизируются. Железо может мобилизоваться из ферритина при участии супероксидрадикалов, образующихся в активированных лейкоцитах.
Ферритин содержит примерно 15-20% общего железа в организме. Молекулы ферритина растворимы в воде, каждая из них может аккумулировать до 4500 атомов железа. Железо высвобождается из ферритина в двухвалентной форме. Ферритин локализуется преимущественно внутриклеточно, где играет важную роль в кратковременном и длительном депонировании железа, регуляции клеточного метаболизма и детоксикации избытка железа. Предполагается, что основными источниками сывороточного ферритина являются моноциты крови, макрофаги печени (клетки Купфера) и селезенки.
Ферритин, циркулирующий в крови, практически не участвует в депонировании железа, однако концентрация ферритина в сыворотке в физиологических условиях прямо коррелирует с количеством депонированного железа в организме. При дефиците железа, которое не сопровождается другими заболеваниями, так же, как при первичной или вторичной перегрузке железом, показатели ферритина в сыворотке дают достаточно точное представление о количестве железа в организме. Поэтому в клинической диагностике ферритин должен использоваться в первую очередь как параметр, оценивающий депонированное железо.
| Таблица 4. Лабораторные показатели нормального обмена железа | |
| Сывороточное железо | |
| Мужчины: | 0,5-1,7 мг/л (11,6-31,3 мкмоль/л) |
| Женщины: | 0,4-1,6 мг/л (9-30,4 мкмоль/л) |
| Дети: до 2 лет | 0,4-1,0 мг/л (7-18 мкмоль/л) |
| Дети: 7-16 лет | 0,5-1,2 мг/л (9-21,5 мкмоль/л) |
| Общая железосвязывающая способность (ОЖСС) | 2,6-5,0 г/л (46-90 мкмоль/л) |
| Трансферрин | |
| Дети (3 мес. - 10 лет) | 2,0-3,6 мг/л |
| Взрослые | 2-4 мг/л (23-45 мкмоль/л) |
| Пожилые (старше 60 лет) | 1,8-3,8 мг/л |
| Насыщение трансферрина железом (НТЖ) | 15-45% |
| Ферритин сыворотки крови | |
| Мужчины: | 15-200 мкг/л |
| Женщины: | 12-150 мкг/л |
| Дети: 2-5 месяцев | 50-200 мкг/л 0,5-1 |
| Дети: 6 лет | 7-140 мкг/л |
Гемосидерин по структуре мало отличается от ферритина. Это ферритин в макрофаге в аморфном состоянии. После того как макрофаг поглощает молекулы железа, например, после фагоцитоза старых эритроцитов, немедленно начинается синтез апоферритина, который накапливается в цитоплазме, связывает железо, образуя ферритин. Макрофаг насыщается железом в течение 4 ч, после чего в условиях перегрузки железом в цитоплазме молекулы ферритина агрегируют в мембранно-связанные частицы, известные как сидеросомы. В сидеросомах молекулы ферритина кристаллизуются (рис. 17), формируется гемосидерин. Гемосидерин "упакован" в лизосомах и включает комплекс, состоящий из ферритина, окисленных остатков ли-пидов и других компонентов. Гранулы гемосидерина представляют собой внутриклеточные отложения железа, которые выявляются при окраске цитологических и гистологических препаратов по Перлсу. В отличие от ферритина гемосидерин не растворим в воде, поэтому железо гемосидерина с трудом подлежит мобилизации и практически не используется организмом.
Выведение железа
Физиологические потери железа организмом практически неизменны. За сутки из организма мужчины теряется около 1 мг железа с мочой, потом, при стрижке ногтей, волос, слущивающимся эпителием кожи. Кал содержит как невсосавшееся железо, так и железо, выделяющееся с желчью и в составе слущивающегося эпителия кишечника. У женщин наибольшая потеря железа происходит с менструацией. В среднем потеря крови за одну менструацию составляет около 30 мл, что соответствует 15 мг железа (за сутки женщина теряет от 0,8 до 1,5 мг железа). Исходя из этого, суточная потребность в железе у женщин детородного возраста увеличивается до 2-4 мг в зависимости от объема кровопотери.
Согласно современным представлениям, наиболее адекватными тестами для оценки метаболизма железа в организме являются определение уровня железа, трансферрина, насыщения трансферрина железом, ферритина, содержания растворимых трансферриновых рецепторов в сыворотке.
БИБЛИОГРАФИЯ [показать]
- Беркоу Р. Руководство по медицине The Merck manual. - М.: Мир, 1997.
- Руководство по гематологии / Под ред. А.И. Воробьева. - М.: Медицина, 1985.
- Долгов В.В., Луговская С.А., Почтарь М.Е., Шевченко Н.Г. Лабораторная диагностика нарушений обмена железа: Учебное пособие. - М., 1996.
- Козинец Г.И., Макаров В.А. Исследование системы крови в клинической практике. - М.: Триада-Х, 1997.
- Козинец Г.И. Физиологические системы организма человека, основные показатели. - М., Триада-Х, 2000.
- Козинец Г.И., Хакимова Я.Х., Быкова И.А. и др. Цитологические особенности эритрона при анемиях. - Ташкент: Медицина, 1988.
- Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия. - М.-СПб., 1999.
- Мосягина Е.Н., Владимирская Е.Б., Торубарова Н.А., Мызина Н.В. Кинетика форменных элементов крови. - М.: Медицина, 1976.
- Рябое С.И., Шостка Г.Д. Молекулярно-генетические аспекты эритропоэза. - М.: Медицина, 1973.
- Наследственные анемии и гемоглобинопатии / Под ред. Ю.Н. Токарева, С.Р. Холлан, Ф. Корраля-Альмонте. - М.: Медицина, 1983.
- Троицкая О.В., Юшкова Н.М., Волкова Н.В. Гемоглобинопатии. - М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1996.
- Шиффман Ф.Дж. Патофизиология крови. - М.-СПб., 2000.
- Baynes J., Dominiczak M.H. Medical Biochemistry. - L.: Mosby, 1999.
Источник : В.В.Долгов, С.А.Луговская, В.Т.Морозова, М.Е.Почтарь. Лабораторная диагностика анемий: Пособие для врачей. - Тверь: "Губернская медицина", 2001
Железо является одним из тех элементов питания, усвоение которого в огромной степени зависит от продуктов, съеденных
в один прием пищи.
Можно съесть продукт, содержащий большое количество железа, но оно не усвоится, если в этот же прием
пищи будет употреблено вещество, блокирующее всасывание. И наоборот, можно съесть относительно немного железа, но при
употреблении стимуляторов всасывания организм получит вещество в полном объеме.
Другими словами, всасывание железа напрямую зависит от его растворимости в кишечнике, а это, в свою очередь, определяется составом съеденной за один прием пищи.
Приведем общую таблицу веществ, ускоряющих или тормозящих всасывание железа , а потом рассмотрим подробно, с чем связано такое влияние.
| Продукты и вещества, ТОРМОЗЯЩИЕ всасывание железа |
Продукты и вещества, УСКОРЯЮЩИЕ всасывание железа |
||||
| Продукты | Степень влияния | Активное вещество | Продукты | Степень влияния | Активное вещество |
| цельные зернопродукты, кукуруза | --- | фитат | печень/мясо/рыба | +++ | "мясной фактор" |
| чай, зеленые листовые овощи | --- | полифенолы | апельсин, груши, яблоки | +++ | витамин С |
| молоко, сыр | -- | кальций плюс фосфат | сливы, бананы | ++ | витамин С |
| шпинат | - | полифенолы, оксалиновая кислота | цветная капуста | ++ | витамин С |
| яйцо | - | фосфопротеин, альбумин | помидоры, зеленый перец, огурцы | + | витамин С |
| морковь, картофель, свекла, тыква, брокколи, помидоры, капуста | ++ | лимонная, яблочная, винная кислоты | |||
| кефир, квашеная капуста | ++ | кислоты | |||
Источник:
British Nutrition Foundation. Iron: nutritional and physiological significance. Report of the British Nutrition Foundation Task Force. London, Chapman & Hall.
Витами С стимулирует всасывание железа
Витамин С является сильнейшим активатором всасывания железа. Это связано со способностью аскорбиновой кислоты повышать его растворимость и образовывать растворимые соединения.Как снизить блокирующее действие фитатов на всасывание железа
Фитаты – это форма хранения фосфатов и минералов, присутствующие в злаках, овощах, семенах, орехах. Они являются одним из самых сильных веществ, которые блокируют всасывание железа и даже небольшое количество может сделать недоступным все железо, съеденное в данный прием пищи.К счастью, есть ряд простых методов, которые снижают уровень фитатов:
- ферментация,
- проращивание,
- помол,
- вымачивание,
- обжаривание.
Вымачивание и проращивание способствует разрушению фитата в зерновых и бобовых.
Полифенолы блокируют всасывание железа
Феноловые соединения существуют почти во всех растениях и являются частью их системы защиты против насекомых и животных. Несколько феноловых соединений связывают железо и таким образом препятствуют его всасыванию. Эти соединения содержатся в- кофе,
- какао,
- во многих овощах, нескольких травах, специях.
Такое сильное воздействие позволяет даже использовать чай в виде лекарства для лечения перегрузки по железу.
К сожалению, можно часто видеть, как мамочки, не поимая действия чая, дают маленькому ребенку этот напиток к крайне раннем возрасте, и
даже грудничкам. Это может в значительной степени способствовать развитию недостаточности железа.
При рождении запасов железа много, но они истощаются в первые 6 месяцев жизни, и далее ребеночек полностью зависит от получения этого элемента из пищи.
Величину запасов железа можно оценить путем измерения уровня ферритина в сыворотке.
Организм регулирует всасывание железа исходя из запасов
Железо относится к таким жизненно важным элементам питания, которые организм умеет накапливать.Это очень важно помнить и если в какие-то периоды Вы потребляете много железа (хороший урожай яблок, яблочные разгрузочные дни и т.п.), то потом нужно на какой-то период потребление железа снижать.
Наш организм природа создала очень умным, он способен регулировать всасывание при большом количестве запасов. Крайне опасно считать какой-то минерал, витамин «полезным» и стараться есть его как можно больше. Все организму нужно ровно в том количестве, в каком нужно. Если уже НЕ нужно, а Вы продолжаете насыщать организм НЕ нужным уже элементом, то это неизбежно приводит к проблемам со здоровьем.
При избыточном потреблении железа повышается риск:
- инфекций,
- сердечно-сосудистых заболеваний,
- неинсулинзависимого диабета,
- рака.
Кроме того, высокий уровень потребления железа может мешать всасыванию меди и цинка, т.к. эти 3 минерала имеют один и тот же механизм всасывания.
Определить, сколько Вам нужно потреблять железа в сутки, можно в
← + Ctrl + →
Глава 6. Эритроциты
Глава 7. Система гемостаза
Обмен железа
Железо является одним из основных по значению микроэлементов организма. Почти все железо входит в состав различных белков. Из них наиболее важен гемоглобин, функция которого - перенос кислорода от легких к тканям. Гемоглобин состоит из небелковой части - гема, и белковой части - глобина. В молекуле гема железо связано с протопорфирином. Гем не только входит в состав гемоглобина, он содержится в миоглобине, цитохромах, входит в состав каталазы, лактопероксидазы. Основной белок, содержащий железо и не имеющий гемовой группы, - ферритин. Он содержит железо запасов. Железо входит и в состав производного ферритина - гемосидерина. Не содержит группы гема белок трансферрин, переносящий железо. Железо в негемовой форме есть в ряде ферментов (аконитазе, ксантиноксидазе). Основное количество железа в организме (57,6%) входит в состав гемоглобина и содержится в эритроцитах.
Значительное количество железа есть в мышцах (27,6%). Большая часть этого железа входит в состав ферритина (68,1% железа мышц), остальная часть включена в миоглобин (21,9%). В печени откладывается 7,8% железа организма. Железо печени в основном входит в состав ферритина и гемосидерина.
Трансферрин - белок плазмы крови, относящийся к глобулинам. Он имеет 2 активных участка, каждый из которых может связать по одному атому железа в трехвалентной форме. Основной синтез трансферрина у людей происходит в печени. За сутки производится 12-24 мг трансферрина на 1 кг массы, т. е. 5-9% всего количества этого белка.
Содержание железа в организме зависит в основном от его всасывания. Выделение железа из организма - процесс, недостаточно регулируемый. Существует сложный механизм, препятствующий всасыванию избыточного количества железа. Хотя теоретически весь кишечник, включая толстую кишку, способен всасывать железо, основное количество железа всасывается в двенадцатиперстной кишке, а также в начальной части тощей кишки. Чем больше дефицит железа, тем дальше в тощую кишку распространяется зона его всасывания. Процесс всасывания железа у человека включает в себя проникновение железа в слизистую оболочку из просвета кишки, проникновение железа из слизистой оболочки в плазму, заполнение запасов железа в слизистой оболочке и влияние этих запасов на всасывание. Железо проникает в слизистую оболочку из просвета кишки всегда быстрее, чем поступает из слизистой оболочки в плазму. Хотя обе величины зависят от потребностей организма в железе, проникновение железа в слизистую оболочку кишки меньше зависит от содержания железа в организме, чем проникновение железа из слизистой оболочки в плазму. При повышенной потребности организма в железе скорость его поступления в плазму из слизистой оболочки приближается к скорости проникновения в слизистую оболочку кишки. Железо при этом в кишке практически не откладывается. Прохождение железа через слизистую оболочку занимает несколько часов. В этот период кишка невосприимчива к дальнейшему всасыванию железа. Через некоторое время железо вновь всасывается с такой же интенсивностью. При уменьшении потребности организма в железе замедляется его проникновение в кишку, еще больше уменьшается поступление железа из слизистой оболочки в плазму. Большая часть железа, которое не всасывается, откладывается в кишке в виде ферритина.
Всасывание железа, входящего в состав гема, происходит значительно более интенсивно, чем всасывание неорганического пищевого железа. В слизистой оболочке кишки имеется фермент гемоксигеназа, необходимый для распада молекулы гема на билирубин, окись углерода и ионизированное железо. При нормальном содержании железа в организме значительная его часть проходит через слизистую оболочку кишки в ток крови, а определенная часть задерживается в стенке кишки. При сидеропении в слизистой оболочке задерживается значительно меньшая часть, основная часть железа оказывается в плазме. При избытке железа в организме основная часть железа, проникшего в слизистую оболочку, в ней и задерживается. Впоследствии эпителиальная клетка, наполненная железом, движется от основания к концу ворсинки, затем слущивается и выводится с калом вместе с невсосавшимся железом.
Этот физиологический механизм всасывания действует при обычных содержащихся в нормальной пище концентрациях железа. Если концентрация железа превышает в десятки и сотни раз физиологическую, то всасывание ионного двухвалентного железа во много раз возрастает. Это следует учитывать при лечении больных солями двухвалентного железа. Трехвалентное железо практически не всасывается ни в физиологических концентрациях, ни в избыточных. Всасывание пищевого железа строго лимитировано: за сутки всасывается не более 2-2,5 мг.
Железо содержится во многих продуктах как растительного, так и животного происхождения. Высока концентрация железа в мясе, печени, почках, много железа содержат бобы сои, петрушка, горох, шпинат, сушеные абрикосы, чернослив, изюм. Значительное количество железа содержится в рисе, хлебе, яблоках. Однако имеет значение не количество железа в продукте, а его всасывание из данного продукта. Из продуктов растительного происхождения железо всасывается очень ограниченно, в значительно большей степени - из большинства животных продуктов. Железо, входящее в состав белков, содержащих гем, всасывается значительно лучше, чем из ферритина и гемосидерина, а железо из печени всасывается значительно меньше, чем из мяса. Поэтому хуже всасывается железо из рыбы, так как в ней железо присутствует в основном в виде гемосидерина и ферритина, а в телятине до 90% железа содержится в виде гема.
На всасывание железа влияет ряд факторов. Частота сочетания железодефицитной анемии с ахилией (отсутствие соляной кислоты и фермента пепсина в желудочном соке) еще в XX в. дала основание предполагать, что железо всасывается лишь при нормальной желудочной секреции и ахилия является одним из основных факторов, приводящих к развитию железодефицитной анемии. Однако исследования показали, что нормальная желудочная секреция влияет на всасывание некоторых форм железа, однако это не главный фактор в регуляции его всасывания. Хлористоводородная кислота влияет лишь на всасывание трехвалентного железа. Желудочная секреция не влияет на всасывание железа, входящего в состав гема.
В норме всасывание гемоглобинового железа у здоровых женщин в среднем составляет 16,9 ± 1,6%, у мужчин - 13,6 ± 1%. При железодефицитной анемии всасывание железа резко повышено и не различается у лиц с нормальной и пониженной секрецией. Нормальным оказалось всасывание железа у лиц, перенесших удаление части желудка. У лиц с без анемии всасывание гемоглобинового железа не отличалось от всасывания железа у здоровых лиц. Доказано, что оксалаты, фитаты, фосфаты входят в комплекс с железом и снижают его всасывание, а ряд веществ усиливает всасывание железа. К ним относятся аскорбиновая, янтарная, пировиноградная кислоты, фруктоза, сорбит. Всасывание железа усиливается под влиянием алкоголя.
Недостаток кислорода, снижение запасов железа в организме, активизация кроветворения усиливают всасывание железа. Влияют на всасывание железа насыщение трансферрина, концентрация железа плазмы, скорость оборота железа, уровень эритропоэтина.
После всасывания железо связывается с трансферрином, который переносит железо к эритрокариоцитам костного мозга. Кроме того, трансферрин переносит железо от клеток, где хранятся его запасы, к эритрокариоцитам, а также от фагоцитирующих макрофагов, где железо распадается, к клеткам костного мозга и к местам, где сохраняются запасы железа. Одна молекула трансферрина присоединяет 2 атома железа.
На мембране эритрокариоцита и мембране ретикулоцитов наблюдаются специфические участки для обратимого присоединения трансферрина. Связывание железа с трансферрином и его освобождение - это активные процессы, которые подавляются ингибиторами ферментов. К поверхности ретикулоцита могут присоединяться 25 000-50 000 молекул трансферрина, нагруженных железом. Меченый по железу трансферрин легко присоединяется к ретикулоцитам, но не присоединяется к лейкоцитам, тромбоцитам и зрелым эритроцитам.
После того как трансферрин «разгружает» железо на поверхности эритрокариоцитов, оно проникает внутрь клетки. Трансферрин в большинстве случаев способен возвращаться в плазму, но некоторые его молекулы проникают внутрь эритрокариоцита и связываются с молекулой носителя. Железо проникает в митохондрии, где происходит синтез гема из протопорфирина и железа. Образование ферритина происходит в эритрокариоците из белка апоферритина, синтезируемого в клетке, и железа, проникшего в клетку.
Наиболее вероятно, что синтез ферритина в эритрокариоците нужен для удаления из клетки избыточного железа, не вошедшего в гемоглобин. Этот ферритин собирается в лизосомах, а затем удаляется из клетки как в костном мозге, так и в циркуляции после удаления из клетки ядра. В удалении гранул железа из циркулирующей клетки участвует, по‑видимому, селезенка, так как в эритроцитах людей после удаления селезенки обнаруживаются гранулы железа, а в норме выявить их в зрелых эритроцитах не удается.
Основным белком, используемым для сохранения избытка железа в организме, является ферритин. Ферритин - это водорастворимый комплекс гидроокиси трехвалентного железа и белка - апоферритина. Гидроокись железа соединена с остатком фосфорной кислоты. Молекула ферритина напоминает по форме грецкий орех: скорлупа ореха - это белок апоферритин, а внутри находятся в различном количестве атомы железа, почти вплотную прилегающие один к другому. Ферритин может вместить до 4500 атомов железа, практически 1 молекула содержит около 3000 атомов. Молекулярная масса ферритина зависит от числа атомов железа, а этот показатель может колебаться. В среднем молекулярная масса ферритина близка к 460 000. Ферритин в норме имеется в плазме и практически почти во всех клетках организма, но больше всего - в печени и мышцах.
Гемосидерин - белок, содержащий железо, обнаруживаемый в фагоцитирующих макрофагах и их производных, в макрофагах костного мозга и селезенки, в купферовских клетках печени. Гемосидерин - это частично денатурированный и депротеинизированный ферритин. Иммунологически гемосидерин полностью идентичен ферритину. Молекула ферритина содержит 20% железа, а в гемосидерине железа больше - 25-30%. В отличие от ферритина гемосидерин нерастворим в воде.
Как гемосидерин, так и ферритин используются в качестве белков запаса, однако скорость мобилизации гемосидерина значительно более медленная, чем ферритина. Железо запасов может быть как в паренхиматозных клетках, так и в фагоцитирующих макрофагах. В норме основную часть железа, связанного с трансферрином, организм использует для кроветворения. Фагоцитирующие макрофаги, получившие железо при разрушении в них эритроцитов, в основном передают это железо трансферрину, который вновь использует его для кроветворения. Паренхиматозные клетки тоже содержат железо, но в основном в запасах, и лишь малая часть его передается трансферрину и используется для эритропоэза. Паренхиматозные клетки в свою очередь получают железо из трансферрина.
В отличие от железа макрофагов железо, находящееся в паренхиматозных клетках, расходуется медленно. Аскорбиновая кислота увеличивает освобождение железа из макрофагов, но не влияет на его освобождение из паренхиматозных клеток. Освобождение железа из паренхиматозных клеток увеличивается при кровотечениях и уменьшается при массивных гемотрансфузиях. При кровотечениях уменьшается захват эритроцитов макрофагами, следовательно, освобождение железа макрофагами в такой ситуации имеет меньшее значение.
Понятие «лабильный пул железа» появилось при изучении кинетики железа. Оно покидает плазму и входит в интерстициальное пространство тканей. Там железо может связываться с клеточными мембранами. Его часть возвращается в плазму, и этот процесс приводит к отклонению линии клиренса железа, что выявляется в 1‑й или во 2‑й день после введения радиоактивного железа. Изменение в наклоне линии зависит от количества так называемого лабильного пула. Рассчитано, что в норме лабильный пул содержит 80-90 мг железа.
Тканевое железо - это 6-8 мг железа, входящего в состав цитохромов и других ферментов всех тканей организма.
Мужчины за сутки теряют около 1 мг железа. Потери железа у неменструирующих женщин соответствуют этим цифрам. Потери железа у менструирующих женщин намного превышают потери железа у мужчин. Они слагаются из потерь, свойственных мужчинам, и потерь, свойственных только женщинам: потери железа во время менструальных кровотечений, во время беременности, родов и лактации.
По данным различных исследований, потери железа у здоровых женщин колеблются от 2 до 79 мг за одну менструацию. В среднем они теряют за время менструации 30 мл крови, что соответствует 15 мг железа, однако у 11% здоровых женщин количество теряемой крови превышает 80 мл (40 мг железа). Такую кровопотерю гинекологи считают нормальной. У рожавших женщин кровопотеря несколько больше, чем у нерожавших. Таким образом, при расчете потери железа на 1 день месяца следует учитывать, что при нормальных менструациях женщины теряют в день от 0,5 до 1,2 мг железа.
Во время беременности потеря железа составляет не менее 700-800 мг, а потребности в железе во время беременности большие, они составляют 800-1200 мг.
← + Ctrl + →
Глава 6. Эритроциты
Глава 7. Система гемостаза
Относится к незаменимым микроэлементам, входящим в состав более чем 100 ферментов и принимающим участие в кроветворении, дыхании и иммунных реакциях. Оно является частью гемоглобина – фермента эритроцитов, переносящего кислород. В организме взрослых людей содержится примерно 4 г этого элемента, причем более половины составляет железо гемоглобина. Следует помнить, что синтезировать железо в организме мы не можем и суточная потребность человека обеспечивается продуктами питания. Однако даже богатый железом рацион не всегда является гарантией того, что оно будет усвоено в полном объеме. В среднем всасывание железа из продуктов составляет примерно 10 %, а в ряде случаев еще меньше.
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ МЕТАБОЛИЗМА ЖЕЛЕЗА
Метаболизм у здоровых взрослых людей обычно замкнут в цикл: ежедневно мы теряем примерно 1 мг железа со слущенным эпителием ЖКТ и биологическими жидкостями, и ровно столько же наш организм может усвоить из продуктов питания. Кроме того, при разрушении отслуживших свой срок эритроцитов также происходит высвобождение этого элемента, который утилизируется и снова используется при синтезе гемоглобина. Таким образом, если рацион недостаточно сбалансирован и суточная потребность организма не перекрывается, возможно снижение уровня гемоглобина , спровоцированное дефицитом железа в крови .
ЧТО ПРОИСХОДИТ С ЖЕЛЕЗОМ В РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛАХ ЖКТ
Желудок. Здесь происходит разрушение связей железа и белка, и под влиянием поступающей с пищей аскорбиновой кислоты элемент из трехвалентной переходит в двухвалентную форму. В кислой среде она связывается мукополисахаридами, образуя сложный комплекс.
Верхние отделы тонкого кишечника. Дальнейшая трансформация образовавшегося комплекса происходит уже в тонком кишечнике. Там он расщепляется на малые комплексы, состоящие из аскорбиновой и лимонной кислоты, железа и ряда аминокислот. Их всасывание происходит преимущественно в верхних отделах тонкого кишечника. Наиболее эффективно оно протекает в двенадцатиперстной и начальной части тощей кишки. Данный процесс включает в себя захват ворсинками слизистой оболочки двухвалентного железа, его окисление в мембране до трехвалентного и последующий перенос элемента к оболочке, где он захватывается ферментом-переносчиком трансферрином и транспортируется в костный мозг. Оттуда элемент попадает в митохондрии, в которых и происходит образование гема.
Нижележащие отделы тонкого кишечника. После того как железо поступает в нижележащие отделы кишечника, где pH выше, оно полимеризуется в недоступные для усвоения коллоидные комплексы и в осажденном виде выделяется из организма в виде гидроокисей.
ФАКТОРЫ, ОТ КОТОРЫХ ЗАВИСИТ ВСАСЫВАНИЕ ЖЕЛЕЗА
Всасывание железа лучше происходит в присутствии янтарной и аскорбиновой кислот, тогда как кальций, напротив, тормозит этот процесс. На скорость поглощения элемента также влияет количество запасов железа в организме. Всасывание ускоряется при их дефиците и замедляется при избытке. Заболевания ЖКТ, в том числе атрофия слизистой желудка, понижают его способность расщеплять белки и способствуют развитию дефицита железа. При секреторной недостаточности поджелудочной железы всасывание этого элемента также нарушается. Недостаточное количество ферментов, препятствующих полимеризации железа, ускоряет образование сложных комплексов, в которых этот элемент уже не может усваиваться слизистой кишечника.
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА ВСАСЫВАНИЕ ЖЕЛЕЗА
Из написанного выше можно сделать вывод, что усвоение железа хорошо проходит в присутствии некоторых витаминов и микроэлементов. Поэтому многие биологически активные добавки к пище, предназначенные для дополнительного обогащения рациона этим элементом, имеют комплексный состав. К ним относится и один из видов гематогена «ФЕРРОГЕМАТОГЕН®-ФАРМСТАНДАРТ» . В состав продукта, помимо богатого гемовым железом альбумина (переработанной крови крупного рогатого скота), входит аскорбиновая и фолиевая кислота , медь и витамин В6. Они помогают оптимизировать всасывание микроэлемента и его транспортировку к местам депонирования.