Учебник А.Н. Окороков Диагностика болезней внутренних органов(том 4, кровь). Учебник А.Н. Окороков Диагностика болезней внутренних органов(то. Литература 2001 удк 616. 1. 4 I ббк 54. 1 I
 Скачать 4.05 Mb.
|
|
Основные сведения об обмене железа Железо играет в организме человека важнейшую роль, так как участвует в регуляции обмена веществ, в процессах переноса кислорода, в тканевом дыхании и оказывает огромное влияние на состояние иммунологической резистентности. Почти все железо, содержащееся в организме человека, входит в состав различных белков и ферментов. Можно выделить две его основные формы: гемовое (входящее в состав гема) и негемовое (входящее в состав белков и ферментов, не содержащих гема) (рис. 2). В молекуле гема железо связано с протопорфирином. Гем входит в состав гемоглобина, миоглобина, ЖЕЛЕЗО  Негемовое Ферритин Гемосидерин Трансферрин Ферменты аконитаза, ксантиноксидаза, / НАД'Н-дегидрогенаэа и др. /, Рис. 2. Гемовое и негемовое железо. Железодефицитная анемия цитохромов, фермешовкаталазы,лактопегх)ксидазь1. В негемовой форме железо содержится в ферритине, гемосидерине, трансферине, а также в ферментах аконитазе, ксантиноксидазе, НАД • Н-дегидрогеназе. Общее содержание железа в организме человека составляет в среднем 4.5-5 г (у женщин — 3-4 г, у мужчин — 3-5 г). Распределение железа в организме представлено в табл. 6. Табл. 6. Распределение железа в организме человека Фонды железа Содержание железа, г Железо эритрона (железо в составе гемоглобина 2 8-2 9 циркулирующих эритроцитов и в эритрокариоцитах костного мозга) Железо депо (в составе ферритина и гемосидерина) 0.5-1 5 Железо тканевое (миоглобин, цитохромы, ферменты) 0 125-0.140 Железо транспортное (связанное с белком крови - 0.003-0 004 трансферри ном)_ Организм человека ежедневно получает с пищей около 15-20 г железа. В 12-перстной кишке и проксимальных отделах тощей кишки в обычных условиях всасывается 1-1.5 мг, а при повышенной потребности организма в железе и его дефиците всасывается около 2 мг (по некоторым данным около 2.5-3 мг) железа в сутки. Железо содержится в продуктах животного и растительного происхождения: в мясе, печени, почках, легких, сердце, рыбе, яйцах, бобах сои, петрушке, горохе, шпинате, сушеных абрикосах, черносливе, изюме, рисе, хлебе, яблоках, фасоли, кукурузе, шиповнике, меде, шоколаде, гематогене. В продуктах животного происхождения железо может содержаться в виде Fe2+ гема (мясо), гемосидерина и ферритина (печень). Растительные продукты содержат негемовое железо преимущественно в виде трехвалентных ионов Fe3+. Двухвалентное железо Fe2+, входящее в состав гема, растворяется в щелочной среде тонкой кишки и хорошо всасывается, практически без участия соляной кислоты желудочного сока. Наибольшее количество железа всасывается из мяса, особенно телятины. Железо растительных продуктов (негемовое) поступает преимущественно в виде трехвалентных ионов (Fe3+) и не растворимо в щелочной среде тонкого кишечника. Трехвалентное железо растительных продуктов в желудке под влиянием соляной кислоты переходит в двухвалентное (Fe2+), которое легко растворяется в щелочной среде и хорошо всасывается. На всасывание железа оказывают влияние различные вещества (табл. 7). В медицинской литературе долгое время обсуждался вопрос о взаимосвязи развития железодефицитной анемии со сниженной желудочной секрецией и дефицитом в желудочном содержимом соляной кислоты. В настоящее время установлено, что дефицит соляной кислоты не приводит к развитию железодефицитной анемии при полноЦенном питании с включением в рацион мяса и отсутствии потерь железа из организма. Объясняется это тем, что, как указывалось выше, Диагностика болезней системы крови \ Табл. 7. Влияние различных веществ на всасывание железа Вещества, усиливающие всасывание Вещества, тормозящие всысывание железа железа Аскорбиновая кислота Танины чая Фруктоза Антацидные препараты (магния трисиликат Сорбит и др) Янтарная кислота Энтеросорбенты (беласорб, Алкоголь активированный уголь и др ) Органические кислоты (лимонная, Карбонаты яблочная, винная) Оксалаты Апельсиновый сок (улучшает усвоение Фосфаты железа из хлеба и овощей) Молоко Животные белки (рыба, мясо) Растительные волокна, отруби Аминокислоты гистидин, лизин, Жиры цистеин Соли кальция _Фита ты растительных продуктов_ железо гема мясных продуктов всасывается без участия соляной кислоты Однако ахилия может в определенной мере способствовать развитию железодефицитной анемии при наличии значительных потерь железа из организма и высокой потребности в железе. Главными местами всасывания железа являются двенадцатиперстная кишка и верхние отделы тощей кишки. В слизистой оболочке этих отделов тонкой кишки имеется транспортная система, регулирующая всасывание железа в зависимости от потребности организма в нем. При выраженном дефиците железа всасывание его может происходить и в остальных отделах тонкого кишечника. Полностью механизмы всасывания железа в кишечнике еще не выяснены. Микроворсинки энтероцитов имеют высокоаффинные рецепторы для транспорта железа в клетку (Carethers, 1997). Абсорбция железа осуществляется с помощью особого белка — мукозного апот-рансферина. Этот белок синтезируется в печени, затем поступает в энтероциты. Из энтероцитов мукозный апотрансферин выделяется в просвет кишечника, где загружается железом, после чего проникает в энтероцит Далее на базальной стороне энтероцита мукозный трансфе-рин передает железо в кровь плазменному образуется комплекс доставляющий железо к костному моз- гу. Всасывание железа регулируется синтезом мукозного при дефиците железа концентрация его в этероцитах возрастает. Часть железа в включается в который можно считать медленно обменивающимся пулом железа в слизистой оболочке тонкой кишки. При уменьшении потребности организма в железе происходит снижение скорости поступления его в плазму крови и увеличение отложения в энтероцитах в виде ферритина, который в дальнейшем через несколько дней элиминируется при физиологическом нии эпителиальных клеток кишечника. При увеличении потребности организма в железе и при снижении его запасов усиливается поступлениежелеза в плазмуи резко уменьшается Железодефицитнаяанемия его отложение в энтероцитах в виде ферритина. Между всасыванием железа в кишечнике, количеством его в депо, количеством ферритина и мукозного трансферина в слизистой оболочке тонкого кишечника существуют определенные взаимоотношения (рис. 3). Величина всасывания железа из продуктов представлена в табл. 8. В крови железо циркулирует в комплексе с плазменным трансфери-ном. Этот белок, относящийся к р-глобулиновойфракции, имеет молекулярную массу около 88000 Дальтон и синтезируется преимущественно в печени и в небольших количествах в лимфоидной ткани, молочной Дефицит железа в плазме крови Увеличение уровня железа в плазме крови Увеличение трансферина в слизистой оболочке тонкой кишки Уменьшение количества ферритина в слизистой оболочке тонкого кишечника Уменьшение количества трансферина в слизистой оболочке тонкой кишки количества ферритина в слизистой оболочке тонкой кишки Усиление всасывания железа кишечнике
Рис 3 Взаимоотношения между уровнем железа в плазме крови и его всасыванием в кишечнике. Табл. 8. Всасывание железа из некоторых продуктов Продукт Всасывание железа из продукта, % Мясо — телятина, говядина, мясо кролика Рыба, печень Бобы сои Яйца Кукуруза Фасоль Фрукты Рис Шпинат Хлеб 25-30 11 7 3 3 3 3 1 1 1-3 Диагностика болезней системы крови железе, тестикулах и яичниках. Установлена возможность автономного синтеза в головном мозге, а также в лимфоцитах Perez-Arellano, 1995). Синтез трансферта лимфоцитами стимулируется у-интерфероном, интерлейкинами -1, -2, -6 и а-фактором некроза опухолей. Установлено, ЧТО трансфер™ может выполнять функции как паракринного, так и аутокринного активатора лимфоцитов. Иммунологически выявлены 3 группы трансферина в зависимости от антигенной структуры (А, В и С) и шесть подгрупп (a,, bp Ь2, b3, b4, Cj). Трансферин захватывает железо из энтероцитов, а также из депо в печени и селезенке и переносит его к рецепторам на риоцитах костного мозга. Каждая молекула трансферина может связать два атома железа. В норме трансферин насыщен железом не полностью, а приблизительно на 30%. Трансферин может также связывать хром, медь, магний, цинк, кобальт, однако сродство к этим микроэлементам значительно ниже, чем к железу. Комплекс трансферин-железо взаимодействует со специфическими рецепторами на мембране и костного мозга, после чего путем эндоцитоза проникает в них; железо переносится в их митохондрии, где включается в и таким образом участвует в образовании гема. Освободившийся отже-леза трансферин неоднократно участвует в переносе железа. Время полувыведения трансферина из крови составляет около 8 дней. В настоящее время установлены и другие функции трансферина. Обобщить функции плазменного трансферина можно следующим образом: • переносит железо от места его всасывания (клетки слизистой оболочки тонкого и от мест хранения (депо) в печени и селезенке к костному мозгу; • переносит неиспользованное для синтеза гема железо в депо; • обезвреживает железо (вне связи с белком оно токсично для организма); участвует вмитогенной пролиферацииТ-ЛИмфоцитов и, следовательно, регулирует работу иммунной системы; • участвует в противоопухолевом иммунитете (А. А. Жаворонков, А. В. Кудрин, 1999); • отражает иммунологическую реактивность организма (относится к белкам острой фазы). Затраты железа на Эритропоэз составляют 25 мг в сутки, что весьма значительно превышает возможности всасывания железа в кишечнике. В связи с этим для гемопоэза постоянно используется железо, освобождающееся при распаде эритроцитов в селезенке. Хранение (депонирование) железа осуществляется в депо — в составе белков ферритина и гемосидерина. Они представляют собой своеобразный резервный пул, куда поступает железо, не использованное для синтеза гема в эритроцитах. Наиболее распространенная форма депонирования железа в организме — ферритин. Ферритин имеет молекулярную массу около 440 000 Железодефщитнаяанемия дальтон и представляет собой водорастворимый гликопротеиновый комплекс, состоящий из расположенного в центре железа, покрытого белковой оболочкой из апоферритина. Каждая молекула ферритина содержит от 1000 до 3000 атомов железа. Ферритин определяется почти во всех органах и тканях, но наибольшее его количество обнаруживается в макрофагах печени, селезенки, костного мозга, эритроцитах и в сыворотке крови. Ферритин присутствует также и в слизистой оболочке тонкой кишки. При нормальном балансе железа в организме устанавливается своеобразное равновесие между содержанием ферритина в плазме и депо (прежде всего в печени и селезенке). Уровень ферритина в крови отражает количество депонированного железа. Ферритин создает запасы железа в организме, которые могут быстро мобилизоваться при повышении потребности тканей в железе. Другая форма депонирования железа - гемосидерин- малорастворимое производное ферритина с более высокой концентрацией железа, состоящее из агрегатов кристаллов железа, не имеющих апофер-ритиновой оболочки. Гемосидерин накапливается в макрофагах костного мозга, селезенки, в клетках печени. Схемаметаболизмажелезав организме человекапредставленанарис. 4. Физиологические потери железа Потеря железа из организма мужчин и женщин происходит следующими путями: • с калом (железо, не всосавшееся из пищи; железо, выделяющееся с желчью; железо в составе эпителия кишечни- ка; железо эритроцитов в кале); Всасывание Fe в 12-перстной кишке и проксимальных отделах тощей кишки >|Г
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||