Обмен железа в организме

Обмен железа

Обмен железа в организме

Железо – это один из важнейших нутриентов, которые участвуют в биологическом процессе, включающий репликацию ДНК, экспрессию генов, кислородное дыхание клеток, образование АТФ. Железо необходимо для осуществления эритропоэза – образование гемоглобина.

К тому же, железо представляет собой неотъемлемый компонент ценных элементов, без которых невозможно развитие головного мозга, работа мышц и сердца. Осуществление всех этих процессов и правильное функционирование органов и систем в человеческом организме возможно только благодаря правильному обмену железа.

Поэтому стоит детальнее рассмотреть обмен железа: всасывание, транспорт, депонирование этого элемента.

Всасывание железа в кишечнике

Железо усваивается в организме в двух формах – органической и неорганической.

Форма органической природы (ферритин или гемопротеин) характеризуется высокой биодоступностью, главная локализация органического железа – это печень и красные мышцы.

Железо неорганической природы (двухвалентное) зачастую используется в качестве добавки к основной пище. Дозировка употребления этого микроэлемента в сутки составляет около четырех грамм.

Всасывание железа в организме происходит в тонком отделе кишечника, это происходит благодаря активному процессу транспортировки. Этот элемент, поступая вместе с пищей, может усваиваться в большинстве случаев только в двухвалентном виде. В продуктах находятся специальные восстанавливающие вещества, которые способны преобразовывать трехвалентное железо в другую форму – двухвалентную.

Этапы физиологического всасывания железа включают процесс усвоения этого элемента в разных отделах желудочно-кишечного тракта:

Обменный процесс начинается с того, что происходит разрушение связей железа и гемоглобина. Затем, из-за действий аскорбиновой кислоты, железо становится не трехвалентной формы, а двухвалентной. Происходит образование сложного комплексного процесса.

Здесь происходит дальше процесс, который образовался в желудке. Начинается расщепление железа на малые комплексы: аскорбиновая, лимонная кислота, а также железо и некоторые аминокислоты. Усвоение этих элементов происходит полностью в верхнем отделе. Этот процесс заключается в том, что ворсинки слизистой оболочки захватывают оболочку двухвалентного железа и окисляют его до трехвалентного.

  1. Нижний отдел тонкого кишечника.

Всасывание железа в кишечнике наиболее интенсивно происходит при наличии аскорбиновой кислоты и янтарной, однако кальций в этом случае выполняет обратную задачу – тормозит этот процесс. В нижних отделах кишечника уровень рН намного выше, и потому железо преобразовывается в коллоидный комплекс, а затем выводится из организма в виде гидроокиси.

Депо железа в организме

В норме у каждого человека должен присутствовать резервный запас железа, проще говоря, депо. Депо железа в организме человека чрезвычайно важно для медицинской практики. Запасной фонд составляет около трети всего железа, которое находится в организме человека. Выделяют несколько органов, которые выполняют функцию депо железа в организме: печень, головной мозг, селезенка и костный мозг.

В запасном резерве железо содержится в виде ферритина. железа в депо определяется при помощи определения концентрации СФ. На сегодня это единственный маркер резервного железа, который был международно признан. Конечный результат – это образование гемосидерина, который откладывается в тканях.

Обмен железа в организме человека

Метаболический обмен железа у взрослого здорового человека зачастую происходит следующим образом: ежедневно человек теряет 1 мг железа, и практически столько же он усваивает из продуктов питания.

Кроме этого цикла, эритроциты, которые отслужили свой срок и разрушились, высвобождают некоторую часть этого элемента. Эта часть железа утилизируется и может использоваться при синтезе гемоглобина.

Несмотря на важнейшие функции, которые осуществляет этот элемент, железо может представлять и угрозу для организма, а точнее иметь токсическое влияние.

Такое может произойти, если железо присутствует в организме в повышенной концентрации.

Обмен железа в живом организме происходит на нескольких этапах: усвоение в ЖКТ, транспортировка, метаболизм и переход в депо, утилизация, выведение из организма.

Существуют несколько способов определения обмена железа в организме: биохимия или общий анализ крови.

Анализы обмена железа необходимы для установления причины достаточно распространенного патологического заболевания – анемического расстройства.

Проведение лабораторного исследования помогает разобраться в причинах, которые привели к нарушению обменных процессов железа, что способствует наиболее быстрому назначению лечебной методики.

Нарушение обмена железа

Нарушение обмена железа в медицинской терминологии именуется гемохроматозом. При этом патологическом состоянии наблюдается нарушение обмена железа и его избыточное накопление в тканях и органах.

Это в свою очередь приводит к тому, что у человека могут начать прогрессировать серьезные заболевания: сердечная недостаточность, цирроз, артрит, сахарный диабет.

В одном случае нарушенный обмен железа может иметь наследственный характер, в другом же случае нарушение обмена железа – это следствие чрезмерного поступления железа в организм.

Также нарушению обменного процесса с участием железа способствуют и другие факторы: частые повторные переливания крови, чрезмерное употребление препаратов с железом (возможно острое отравление), некоторые разновидности анемии, алкогольный цирроз печени, хронический вирусный гепатит, злокачественные опухоли, строгие и жесткие низкобелковые диеты. О нарушенном обмене железа говорят некоторые характерные признаки: повышенная усталость, потеря веса, слабость и головные боли.

Источник: //anemia-malokrovie.ru/obmen-zheleza/

Исследование обмена железа

Обмен железа в организме

Лабораторные исследования обмена железа играют важную роль в установлении причины широко распространённого патологического состояния – анемии. Анемия не заболевание, а патологический синдром, который имеет много причин.

Проведение общего анализа крови позволяет диагностировать анемию и, в некоторых случаях, предположить её причину.

От того, насколько правильно будет установлена причина в процессе обследования пациента, зависит успех лечения анемии.

Железо в организме играет важную роль в регуляции обмена веществ, процессах транспорта кислорода, поддержании иммунологической резистентности. Дефицит железа – наиболее распространенная причина анемии, от которой страдают в нашей стране 30% – 60 % населения.

Железодефицитные состояния являются причиной снижения работоспособности, увеличение восприимчивости к вирусным заболеваниям. Измеряя только содержание железа в сыворотке крови, невозможно получить полную информацию о причинах нарушенного обмена железа.

Для этого необходимо определение в крови трансферрина, ферритина и ненасыщенной железосвязывающей способности.

Трансферрин – железосвязывающий транспортный белок. Трансферрин синтезируется в клетках печени и в небольших количествах в лимфоидной ткани, молочной железе, яичниках и яичках. Синтез трансферрина стимулируется эстрогенами, кортикостероидами и низким содержанием железа в сыворотке.

Ферритин – белок, обеспечивающий депонирование железа в организме. Его концентрация в сыворотке отражает запасы железа в организме. Низкие значения уровня ферритина – первый признак уменьшенных запасов железа. Концентрация ферритина повышается в острой фазе воспаления и в этих случаях не является показателем, выявляющим дефицит железа.

Показания

Диагностическое значение определения сывороточного железа:

Уменьшение железа у здоровых людей в результате изменений суточных ритмов содержания железа, при инфекциях,воспалительных процессах,злокачественных новообразованиях, на фоне проведения гемодиализа,при приеме эритропоэтина.

Увеличение железа: при идиопатическом гемохроматозе (возникает при увеличенной абсорбции железа, не сывязанной с потребностями организма), вторичном гемохроматозе (при повышенной абсорбции железа, многократных переливаний крови); при анемиях, связанных с нарушением синтеза порфиринов (интоксикация свинцом, оловом); острых гепатитах, циррозе (железо попадает в кровь из поврежденных клеток печени).

Диагностическое значение определения трансферрина:

для выявления скрытого дефицита железа, перегрузки организма железом, а также у пациентов с почечной недостаточностью при лечении эритропоэтином.

Уменьшение концентрации трансферрина наблюдается при: инфекции, септических состояниях, онкологических заболеваниях, при талассемии, мегалобластной анемии (дефицит витамина В12 и фолиевой кислоты), при гемохроматозе, при потере белка (синдром мальабсорбции, нефротическом синдроме), при гемодиализе.

Процент насыщения трансферрина железом лучше отражает скрытый недостаток железа, чем ОЖСС и концентрация железа.

Диагностическое значение ферритина со снижением концентрации в сыворотке крови:

при острых кровопотерях, у женщин – при обильных менструациях, воспалительных заболеваниях кишечника, беременности; вегетарианстве; пациентов на гемодиализе. Для мониторинга лечения на фоне приёма железосодержащих препаратов.

Латентная (ненасыщенная) железосвязывающая способность сыворотки (ЛЖСС, НЖСС, UIBC) – показатель, используемый для выявления дефицита железа в организме.

Основные показания к назначению: дифференциальная диагностика анемий, заболеваний печени (острый гепатит, цирроз), нефритов, оценка лечения препаратами железа, различные хронические заболевания, патология желудочно-кишечного тракта и связанное с ним нарушение всасывания железа.

Методика

Определение сывороточного железа, ферритина, трансферрина, ненасыщенной железосвызывающей способности осуществляется на биохимическом анализаторе «Архитект 8000».

Подготовка

Необходимо воздержаться от физических нагрузок, приёма алкоголя и лекарств, изменений в питании в течение 24 часов до взятия крови. Рекомендуется сдавать кровь на исследование утром с 8 до 10 часов натощак (8-часовое голодание). В это время необходимо воздержаться от курения. Если всё же была незначительная физическая нагрузка, нужно отдохнуть не менее 15 минут перед сдачей крови.

Не следует перед сдачей крови осуществлять следующие процедуры: инъекции, пункции, общий массаж тела, эндоскопию, биопсию, ЭКГ, рентгеновское обследование, особенно с введением контрастного вещества, диализ.

Исключить прием кортикостероидов, пероральных контрацептивов, а также отказаться от приёма следующих лекарственных препаратов: аспарагиназы, антикоагулянтов, хлорамфеникола.

Желательно утренний приём лекарственных средств провести после взятия крови (если это возможно).

Для правильной интерпретации результатов необходимо известить лечащего врача о приёме поливитаминных препаратов и лекарственных препаратов содержащих железо.

Очень важно, чтобы точно соблюдались указанные рекомендации, так как только в этом случае будут получены достоверные результаты исследования крови.

Источник: //fnkc-fmba.ru/analizy/biokhimicheskie-issledovaniya/issledovanie-obmena-zheleza/

Обмен железа в организме

Обмен железа в организме

  1. Железо
  2. Общий пул железа в организме

Железо

– биометалл, очень важный для нормального функционирования биологических систем организма на всех ступенях эволюционной лестницы. Оно участвует в митозе клеток, а также в реакциях синтеза ДНК, окислительно-восстановительных реакциях и т.п.

Источником железа в организме являются пищевое железо, всосавшееся в кишечнике, и железо разрушенных эритроцитов. Различают гемовое (содержащее протопорфирин) и негемовое железо. Обе формы усваиваются на уровне эпителиоцитов двенадцатиперстной кишки и проксимального отдела тощей.

В желудке возможна абсорбция только негемового железа, на долю которого приходится не более 20%. В эпителиоцитах гемовое железо распадается на ионизированное железо, окись углерода и билирубин, причем усвоение его не связано с кислотно-пептической активностью желудочного сока.

Негемовое железо, получаемое из пищи, первоначально образует легко растворимые соединения с компонентами пищи и желудочного сока, что благоприятствует его усвоению.

Ускоренное усвоение железа происходит под влиянием янтарной, аскорбиновой, пировиноградной, лимонной кислот, а также фруктозы, сорбита, метионина и цистеина. Напротив, фосфаты, фитаты, а также сок поджелудочной железы, содержащий ингибиторы всасывания железа, ухудшают его абсорбцию.

Хлористоводородная (соляная) кислота желудочного сока играет ограниченную роль в утилизации железа. Более того, при дефиците соляной кислоты всасывание железа даже усиливается.

В тонкой кишке железо захватывается щеточной каймой эпителиоцитов (энтероцитов); часть его поступает в депо слизистой оболочки тонкой кишки, а другая – всасывается в кровь, где соединяется с трансферрином, представляющим собой ß-глобулин, синтезируемый печенью.

На уровне костного мозга трансферрин как бы «отгружает» железо на мембрану эритрокариоцитов, а проникновение железа внутрь клетки происходит при участии трансферриновых рецепторов, расположенных на мембране клеток. В клетке железо освобождается от трансферрина, поступает в митохондрии и используется в синтезе гема, цитохромов и других железосодержащих соединений.

Хранение и запас железа после вхождения его в клетку регулируют железорегуляторные белки. Они связываются с трансферриновыми рецепторами и ферритином; на этот процесс влияют содержание эритропоэтина, уровень запасов тканевого железа, оксид азота, окислительный стресс, гипоксия и реоксигенация. Железорегуляторные белки служат модуляторами метаболизма железа в клетке.

В клетках – предшественницах эритропоэза эритропоэтин повышает способность регуляторных белков связываться с трансферриновыми рецепторами, благодаря чему повышается захват железа клетками. При железодефицитной анемии этот процесс активируется в связи с уменьшением запасов железа в депо, гипоксией и повышенным синтезом эритропоэтина.

Железо, не использованное для синтеза гема, откладывается в лизосомах эритрокариоцитов и макрофагов в виде соединения с апоферритином, образуя запас железа, который расходуется по мере необходимости. Свободное железо – это токсический субстрат; трансферрин в этом случае играет не только транспортную роль, но и выполняет защитную, детоксицирующую функцию.

Диагностическое значение имеет определение уровня трансферриновых рецепторов в крови: при анемии, осложняющей течение хронических заболеваний, несмотря на низкое содержание сывороточного железа, уровень трансферриновых рецепторов понижен, а при железодефицитной анемии, напротив, повышен.

При гемолитической анемии уровень трансферриновых рецепторов зависит от стадии процесса (ремиссия или гемолитический криз). Концентрация трансферриновых рецепторов в крови отражает уровень железа в эритрокариоцитах.

Поэтому при железодефицитной анемии, сопровождающейся истощением содержания железа, уровень трансферриновых рецепторов повышен, а когда истощения железа на уровне костного мозга нет (например, при анемии хронических заболеваний) уровень трансферриновых рецепторов понижен.

Следовательно, трансферриновые рецепторы – это самый чувствительный показатель ограниченного снабжения костного мозга железом.

В течение суток в плазму крови поступает до 35 мг железа, в т.ч. 21 мг – из разрушенных эритроцитов, 11 мг – из лабильного пула костного мозга, 1 мг – из депо и 1 мг – из пищи. В сутки от 17 до 40 мг железа расходуется на синтез гемоглобина.

Потери железа у мужчин и неменструирующих женщин составляют не более 0,8-1,0 мг/сут, а у женщин в период менструаций, особенно обильных, – до 50 мг/сут; у матерей за период беременности и грудного кормления расходуется около 1 г железа (при общем запасе железа в организме 4-7 г).

Общий пул железа в организме

можно условно разделить на клеточное и внеклеточное.

Клеточное железоассоциировано с металлопротеидами в макрофагах, а также с порфиринами в эритроцитах и миоцитах, в митохондриальных ферментах (сукцинатдегидрогеназа, ксантиноксидаза), в ферментах, использующих железо в качестве кофермента (аконитаза, рибонуклеотидредуктаза).

Внеклеточное железосодержится в основном в сыворотке крови и связано с белками – трансферрином, лактоферрином, гемопексином, ферритином – или находится в виде свободных ионов. Небольшое количество внеклеточного железа можно обнаружить в лимфе и других биологических жидкостях.

Клеточное железо находится главным образом в гепатоцитах, в макрофагах селезенки, легких, мышц и костного мозга в форме ферритина, представляющего собой водорастворимый комплекс апоферритина и гидроокиси трехвалентного железа, и гемосидерина – частично денатурированного и депротеинизированного ферритина.

Несмотря на то что больше железа содержится в гемосидерине, оно усваивается хуже, чем из ферритина.

Обморожения: первая помощь, Нарушение электролитного обмена, кислотно-основного баланса, Нарушения обмена нуклеопротеидов, Мукополисахаридозы (нарушение обмена гликозаминоглнканов), Водно-солевой обмен, Патология обмена аминокислот, Помощь при обморожении, Обморок: первая помощь, Обморок, Нарушения обмена хромопротеидов (эндогенные пигментации)

Источник: //medsait.ru/gematologiya/obmen-zheleza-v-organizme

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.