Geležies keitimas organizme

Paprastai suaugusio sveiko žmogaus organizme yra apie 3-5 g geležies, todėl geležį galima priskirti mikroelementams. Geležis pasiskirsto netolygiai kūne. Maždaug 2/3 geležies yra eritrocitų hemoglobino - tai cirkuliuojančio geležies baseinas (arba baseinas). Suaugusiems tai baseinas yra 2-2,5 g pilno gimusiems kūdikiams - 0,3-0,4 g, o neišnešiotiems kūdikiams - 0,1-0,2 Santykinai daug geležies mioglobino pateikta: 0.1 g - vyrų ir 0,05-0,07 g - moterims. Žmogaus kūnas yra daugiau nei 70 baltymų ir fermentų, kurie apima geležies (pvz, transferino, laktoferino), bendras kiekį geležies jų, geležies yra 0,05-0,07, perneša transporto baltymų transferino yra apie 1% ( geležies transporto fondas). Dėl medicinos praktikos itin svarbūs yra geležies atsargos (depo, atsargų fondas), kurioms tenka apie 1/3 visos žmogaus kūno geležies. Šie departamentai atlieka depo funkciją:

• kepenys;
• blužnis;
• kaulų čiulpai;
• smegenys.

Geležis yra feritino pavidalu. Geležies kiekį depoje galima apibūdinti nustatant SF koncentraciją. Iki šiol SF yra vienintelis tarptautiniu mastu pripažintas geležies atsargų žymeklis. Galutinis geležies keitimo produktas yra hemosiderinas, nusodintas audiniuose.

Geležies - svarbu kofaktorius iš mitochondrijų kvėpavimo grandinės fermentų, citratas ciklas, DNR sintezė, jis vaidina svarbų vaidmenį privalomas ir transporto deguonies hemoglobino ir mioglobino; baltymai su geležimi yra būtini kolageno, katecholaminų, tirozino metabolizmui. Dėl reakcijos Fe ² * <-> Fe ³ geležies katalizinio poveikio laisva neišdarinėta geležis sudaro hidroksilo radikalus, kurie gali pakenkti ląstelių membranoms ir ląstelių mirčiai. Evolution iš pakenkimo efektą laisvo geležies apsaugos buvo pasiekiama panaudojant specializuotų molekulių formavimo absorbcijos geležies nuo maisto, absorbcijos, transporto ir nusodinimo iš netoksišku tirpioje formoje. Geležies transportavimą ir nusėdimą vykdo specialūs baltymai: transferinas, transferino receptorius, feritinas. Šių baltymų sintezė yra reguliuojama specialiu mechanizmu ir priklauso nuo organizmo poreikių.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]

Geležies metabolizmas sveikas žmogus yra uždaras cikle

Kiekvieną dieną žmogus praranda apie 1 mg geležies su biologiniais skysčiais ir susilpnėjusi virškinamojo trakto epiteliu. Tiksliai tokia pati suma gali būti paimama į virškinamąjį traktą iš maisto. Turėtų būti aišku, kad geležis patenka į kūną tik su maistu. Taigi, kasdien prarandama 1 mg geležies ir absorbuojama 1 mg. Senųjų eritrocitų sunaikinimo procese išleidžiamas geležis, kurį naudoja makrofagai ir kuris vėl naudojamas statant hemą. Kūne yra ypatingas geležies absorbcijos mechanizmas, tačiau jis pasyviai pašalinamas, ty nėra fiziologinio geležies išsiskyrimo mechanizmo. Vadinasi, jei geležies absorbcija iš maisto neatitinka kūno poreikių, geležies trūkumas atsiranda neatsižvelgiant į jo priežastį.

Geležies pasiskirstymas organizme

1. 70% viso geležies kiekio organizme yra hemoproteinų dalis; Tai junginiai, kuriuose geležis yra susijusi su porfirinu. Pagrindinis šios grupės atstovas yra hemoglobinas (58% geležies); Be to, ši grupė apima mioglobino (8% geležies), citochromo, peroksidazės, katalazės (4% geležies).
2. Nehememių fermentų grupė - ksantino oksidazė, NADH dehidrogenazė, akonitazė; šie geležies turintis fermentai lokalizuojami daugiausia mitochondrijose, vaidina svarbų vaidmenį oksidacinio fosforilinimo procese, elektronų transportavime. Jie turi labai mažai metalo ir neturi įtakos bendrajam geležies balansui; Tačiau jų sintezė priklauso nuo audinių aprūpinimo geležimi.
3. Geležies transportavimo forma yra transferinas, laktoferinas, žemos molekulinės masės geležies nešiklis. Pagrindinis transportinis plazmos grynasis proteinas yra transferinas. Šis beta-globulino frakcijos baltymas, kurio molekulinė masė yra 86 000, turi 2 aktyvias vietas, kurių kiekviena vienu metu gali pritvirtinti vieną Fe ³⁺ atomą . Plazmoje yra daugiau geležies surišančių vietų nei geležies atomai, taigi jame nėra laisvo geležies. Transferrin gali rišti kitokius metalinius jonus - varį, manganą, chromą, bet su kitokiu selektyvumu, o geležis pirmiausiai ir tvirčiau jungiasi. Pagrindinė transferrino sintezės vieta yra kepenų ląstelės. Padidinus gliukozės kiekį hepatocituose, transferino sintezė žymiai sumažėja. Transferrin, pernešanti geležį, atidaryta normocitams ir retikulocitams, o metalo įsisavinimo kiekis priklauso nuo laisvųjų receptorių buvimo eritroidinių progenorių paviršiuje. Retikulocito membranoje yra daug mažiau pernešimo vietų transferrinui nei protromocitui, tai yra, kaip eritroliu ląstelių amžius, geležies surinkimas mažėja. Mažos molekulinės masės geležies nešikliai suteikia geležies transportavimą ląstelėse.
4. Išgėrus, rezervuokite arba rezervuokite geležį gali būti dviejų formų - feritino ir hemosiderino. Rezervinį geležies junginį sudaro apoferritino baltymas, kurio molekulės supa daugybę geležies atomų. Feritinas - rudas junginys, tirpus vandenyje, yra 20% geležies. Dėl pernelyg geležies kaupimosi organizme feritino sintezė smarkiai padidėja. Feritino molekulės yra beveik visose ląstelėse, bet ypač kepenyse, blužnyje ir kaulų čiulpuose. Hemosiderinas audiniuose yra rudos, granuliuotos, vandenyje netirpios pigmento formos. Geležies kiekis hemosiderinyje yra didesnis nei feritinui - 40%. Žalingas hemosiderino poveikis audiniuose yra susijęs su lizomų pažeidimu, laisvųjų radikalų kaupimu, dėl kurio kyla ląstelių mirtis. Sveikasis žmogus 70% rezervuoto geležies yra feritino pavidalo, o 30% - hemosiderino pavidalu. Hemosidrino vartojimo greitis yra daug mažesnis nei feritino. Geležies atsargos audiniuose gali būti vertinamos remiantis histocheminiais tyrimais, taikant pusiau kiekybinį vertinimo metodą. Apskaičiuokite sideroblastų skaičių - branduolines eritroidines ląsteles, kuriose yra skirtingų kiekių nehemo geležies granulių. Geležies pasiskirstymo jaunų vaikų kūne ypatybė yra tas, kad juose yra didesnis geležies kiekis eritroidinėse ląstelėse, o mažiau geležies yra raumenyse.

Geležies pusiausvyros reguliavimas grindžiamas beveik visiško endogeninio geležies pakartotinio panaudojimo principais ir reikiamo lygio išlaikymu dėl absorbcijos virškinimo trakte. Geležies šalinimo pusperiodis yra 4-6 metai.

[8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19]

Geležies sugertis

Absorbcija daugiausia vyksta dvylikapirštėje žarnoje ir pradinėje danties šaknies dalyje. Su geležies trūkumu kūne, siurbimo zona plinta distališkai. Kasdienėje dietoje paprastai yra apie 10-20 mg geležies, bet tik 1-2 mg absorbuojama virškinimo trakte. Hemo geležies sugertis gerokai viršija neorganinio geležies srautą. Kalbant apie geležies valentos įtaką jo absorbcijai virškinimo trakte, nėra vienareikšmiškos nuomonės. VI Nikulicheva (1993) mano, kad Fe ²⁺ praktiškai nėra absorbuojamas nei normaliose, nei per didelėse koncentracijose. Pasak kitų autorių, geležies absorbcija nepriklauso nuo jo valencijos. Ji yra nustatyta, kad neturi kritinę valentinį geležies, ir jos tirpumas dvylikapirštės žarnos pagal šarminės reakcijos. Skrandžio sulčių ir vandenilio chlorido rūgštis dalyvauja geležies absorbciją, teikti susigrąžinti oksido forma (Fe ^H ) į zaknsnuyu (Fe ²⁺ ), jonizacijos, formavimo komponentų galima įsisavinti, tačiau ji taikoma tik ne hemo geležies yra ne pagrindinis mechanizmas absorbcijos reglamentą.

Hemo geležies absorbcijos procesas nepriklauso nuo skrandžio sekrecijos. Hem geležis yra absorbuojamas porfirino struktūros forma, o tik žarnos gleivinėje yra jos skilimas iš hemo ir jonizuoto geležies susidarymas. Geležis geriau įsisavinama iš mėsos produktų (9-22%), kurių sudėtyje yra heme geležies, ir daug blogiau - augaluose (0,4-5%), kur yra nehemos geležies. Iš mėsos produktų geležis yra skirtingai suvokiama: gliukozė yra geresnė nei iš mėsos, nes kepenyse geležis yra hemosiderino ir feritino pavidalu. Verdantys daržoviai dideliu kiekiu vandens gali sumažinti geležies kiekį 20 %.

Unikalus yra geležies absorbcija iš motinos pieno, nors jo kiekis mažas - 1,5 mg / l. Be to, motinos pienas padidina geležies absorbciją iš kitų kartu su tuo pačiu maisto.

Virškinimo procese geležis patenka į enterocitą, iš kurio jis patenka į kraujo plazmą per koncentracijos gradientą. Geležies trūkumas organizme padidina jo perdavimą iš virškinamojo trakto lūpos į plazmą. Geležies pertekliui kūne geležies liekamoji dalis yra žarnyno gleivinės ląstelėse. Enterocitas, pakrautas su geležimi, juda nuo pagrindo iki blauzdos viršaus ir prarandamas su išeikvotu epiteliu, todėl kūnas neleidžia per daug suvartoti metalo.

Geležies absorbcijos procesą virškinimo trakte veikia įvairūs veiksniai. Oksalatų, fitatų, fosfatų, tanino buvimas paukšte sumažina geležies absorbciją, nes šios medžiagos sudaro kompleksus su geležimi ir pašalina ją iš organizmo. Priešingai, askorbo, gintaro ir piruvinės rūgštys, fruktozė, sorbitolis, alkoholis padidina geležies absorbciją.

Plazmoje geležis susilieja su jo nešikliu - transferinu. Šis baltymas perneša geležį daugiausia į kaulų čiulpus, kur geležis prasiskverbia į eritrocario citus, ir transferrin grįžta į plazmą. Geležis patenka į mitochondrijas, kur vyksta hemoso sintezė.

Kitas geležies kelias iš kaulų čiulpų gali būti apibūdinamas taip: fiziologinė hemolizė iš eritrocitų išsiskiria 15-20 mg geležies per dieną, kurią naudoja fagocitiniai makrofagai; tada didžioji jo dalis sugrįžta į hemoglobino sintezę, o makrofagose - tik maža dalis.

30% viso geležies kiekio organizme naudojamas ne eritropoezei, bet deponuojamas depo. Geležis feritino ir hemosiderino pavidalu laikomas parenchimo ląstelėse, daugiausia kepenyse ir blužnyje. Skirtingai nuo makrofagų, parenhiminės ląstelės naudoja geležį labai lėtai. Geležies suvartojimas į parenchimines ląsteles didėja, kai organizme pasireiškia didelis geležies kiekis, hemolizinė anemija, aplastiška anemija, inkstų nepakankamumas ir mažėja, kai yra ryškus metalo deficitas. Geležies išsiskyrimas iš šių ląstelių didėja kraujavimu ir mažėja kraujo perpylimui.

Bendras geležies metabolizmo organizme modelis bus neišsamus, jei neatsižvelgiama į audinius. Ferozių fermentų dalis geležies kiekis mažas - tik 125 mg, tačiau negalima pervertinti audinių kvėpavimo fermentų svarbos: be jų, bet kurios ląstelės gyvenimas būtų neįmanomas. Geležies kiekis ląstelėse leidžia išvengti tiesioginės geležies turinčių fermentų sintezės priklausomybės nuo jo suvartojimo ir išlaidų organizme svyravimų.

[20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28]

Fiziologiniai nuostoliai ir geležies metabolizmo ypatumai

Fiziologinis geležies netekimas iš organizmo suaugusiesiems yra apie 1 mg per parą. Geležis prarasta kartu su odos epitelio, epidermio priedų, tada šlapimo, išmatų, su sluschivayuschimsya žarnyno epiteliu. Be to, moterys jungiasi su geležies netekimu kraujo per mėnesines, nėštumo, gimdymo, žindymo laikotarpiu, kuris yra apie 800-1000 mg. Keitimasis geležimi organizme pateikiamas 3 schemoje. Įdomu pažymėti, kad geležies kiekis serume ir transferrino sočiųjų kiekis skiriasi per dieną. Laikykitės didelės geležies koncentracijos serume ryte ir mažų verčių vakare. Miego žmonių atėmimas sąlygoja laipsnišką geležies kiekio sumažėjimą serume.

Geležies metabolizmą organizme veikia mikroelementai: varis, kobaltas, manganas, nikelis. Varis yra būtinas geležies asimiliacijai ir transportavimui; jo poveikis yra per citochromo oksidą, ceruloplazminą. Mangano poveikis kraujodaros procesui yra nespecifinis ir yra susijęs su jo dideliu oksidaciniu gebėjimu.

Norėdami suprasti, kodėl geležies trūkumas dažniausiai pasitaiko jauniems vaikams, paaugliams ir vaisingo amžiaus moterims, mes aptarsime šių grupių geležies metabolizmo savybes.

Geležies kaupimasis vaisius pasireiškia visą nėštumą, tačiau labiausiai intensyviai (40%) per pastarąjį trimestrą. Todėl 1-2 mėnesio trukmės ankstyvos gimdos kaklelis sumažina geležies prieinamumą 1,5-2 karto, palyginti su pilnametystės vaikais. Yra žinoma, kad vaisius turi teigiamą geležies balansą, kuris prieštarauja koncentracijos gradientui vaisiui. Placentas intensyviau užfiksuoja geležį negu nėščios moters kaulų čiulpai ir turi gebėjimą metabolizuoti geležį iš motinos hemoglobino.

Geležies trūkumas poveikis motinos rezervų šio mikroelemento vaisiui, yra prieštaringi pranešimai. Kai kurie autoriai mano, kad sideropenia nėščia neturi įtakos geležies parduotuvių vaisiui; kiti mano, kad yra tiesioginė priklausomybė. Tai gali būti daroma prielaida, kad iš geležies sumažinti motinos kūno kurti geležies stokos atsargas naujagimio. Tačiau, geležies stokos anemija dėl įgimto trūkumo geležies yra mažai tikėtina, nes geležies stokos anemija, hemoglobino kiekis ir geležies koncentracija serume dažnis per pirmąją dieną po gimimo ir per artimiausius 3-6 mėnesius nesiskiria vaikams, gimusiems su sveikais motinų ir motinų su geležies stokos anemija. Geležies kiekis atsižvelgiant į naujagimio visą laiką ir ankstyvos kūdikių organizme yra 75 mg / kg,.

Vaikams, skirtingai nei suaugusieji, maistas turi ne tik kompensuoti šio mikroelemento fiziologinius nuostolius, bet ir užtikrinti augimo poreikius, kurie vidutiniškai yra 0,5 mg / kg per dieną.

Taigi, pagrindinės būtinybės geležies trūkumui vystytis ankstyvuose kūdikiams, daugiavaisio nėštumo vaikams, vaikams iki 3 metų yra:

• greitas atsargų išeikvojimas su nepakankamu išoriniu geležies suvartojimu;
• padidėjo geležies poreikis.

Geležies metabolizmas paaugliams

Geležies metabolizmo ypatumai paaugliams, ypač mergaitėms, yra ryškus neatitikimas tarp padidėjusio šio mikroelemento poreikio ir mažo jo suvartojimo į organizmą. Šio neatitikimo priežastys: greitas augimas, bloga mityba, mankšta, gausios menstruacijos, pirminis geležies lygis.

Vaisingo amžiaus moterims pagrindiniai veiksniai, dėl kurių atsiranda geležies trūkumas organizme, yra gausūs ir ilgesni mėnesiai, daugiavaisiai nėštumai. Kasdieninis geležies poreikis moterims, kurios praranda 30-40 ml kraujo mėnesines, yra 1,5-1,7 mg per parą. Su didesniu kraujo netekimu, geležies poreikis padidėja iki 2,5-3 mg per parą. Tiesą sakant, virškinimo trakte gali būti tiekiamas tik 1,8-2 mg per parą, ty geležies 0,5-1 mg per dieną negalima papildyti. Taigi, pastarąjį mėnesį mikroelementų deficito 15-20 mg, per metus - 180-240 mg, 10 metų - 1.8-2.4 G, tai yra, kad deficitas yra didesnis nei geležine rezervą organizme turinį. Be to, moterų geležies trūkumo vystymuisi svarbus yra nėštumų skaičius, intervalas tarp jų ir žindymo trukmė.