АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Обмен железа в организме

Железо (Ferrum, Fe) – химический элемент VIII группы периодической системы Д.И. Менделеева, входит в состав дыхательных пигментов, в т.ч. гемоглобина, участвует в связывании и переносе кислорода к тканям в организме животных и человека. В природе оно распространено преимущественно в виде соединений трехвалентного железа. В растениях, животных и микроорганизмах железо присутствует в составе сложных органических соединений и в небольших количествах в виде ионов Fe²⁺ и Fe³⁺.

В организме взрослого человека содержится 4–5 г железа, из которых:

Гемоглобин взрослого организма является тетрамером, состоящим из двух α- и двух β-субьединиц с молекулярными массами примерно 16 кДа (рис. 19). α- и β-цепи отличаются аминокислотной последовательностью, но имеют сходную конформацию. Каждая субъединица несет группу гема с ионом двухвалентного железа в центре. При связывании O₂ с атомом железа в геме (оксигенация Hb) и отщеплении O₂ (дезоксигенация) степень окисления атома железа не меняется. Окисление Fe²⁺ до Fe³⁺ в геме носит случайный характер. Окисленная форма гемоглобина, метгемоглобин, не способна переносить O₂. Доля метгемоглобина поддерживается ферментами на низком уровне и составляет поэтому обычно только 1-2%.

Ферритин (см. рис. 7) представляет собой самый богатый железом сывороточный белок (в его составе имеется мицелла, содержащая до 4300 атомов окисленного железа), состоящий из белка апоферритина и гидрооксидфосфата железа. Основная часть железа плазмы крови связана с белком трансферрином (сидерофиллином) – главным компонентом фракции b1-глобулинов.

Рис. 7. Структура ферритина

Так называемая ненасыщенная железосвязывающая способность крови (НЖСС) определяется дополнительным количеством железа, которое может быть связано трансферрином, а общая железосвязывающая способность крови (ОЖСС) – общим количеством железа, которое способен связать трансферрин. В норме ОЖСС крови у мужчин составляет 45–75 мкмоль/л (250–400 мкг/100 мл), у женщин на 10–15% ниже. Выведение железа с мочой в среднем в сутки равно 60–100 мкг.

Гипосидеремия (снижение концентрации негеминового железа в плазме крови), сопровождающаяся одновременным повышением НЖСС, наблюдается при истощении резервов железа, недостаточном его поступлении с пищей и при состояниях, сопровождающихся повышенной потребностью в железе (беременности, кровопотере, гипохромных анемиях, острых инфекционных болезнях и др.).

Железо поступает в организм человека с пищей. К продуктам питания, богатым железом, относятся печень, чернослив, фасоль, горох, гречневая крупа, а также овсяная крупа, ржаной хлеб, мясо, яйца, шоколад, шпинат, яблоки, абрикосы. Содержание усвояемого железа в продуктах животного происхождения составляет 10–20% всего, содержащегося в них железа, в растительных продуктах 1–6%. У взрослого человека потребность в железе определяется необходимостью компенсации его потерь, а также степенью усвоения железа из пищи. Потребность в железе у женщин на 30–90% выше, чем у мужчин; у 15–16-летних юношей потребность в железе значительно выше, чем у взрослых мужчин и детей. У женщин репродуктивного возраста половина и более необходимого железа расходуется на компенсацию потерь гемоглобина при менструациях. При беременности потребность в железе возрастает примерно на 60%. Всасывание железа увеличено при железодефицитных состояниях. Плохо всасывается в кишечнике железо органических соединений; всасывание железа снижается и за счет образования его нерастворимых солей (так, при избытке в рационе неорганического фосфора, образующего с железосодержащими веществами нерастворимые соединения, может развиться железодефицитная анемия). Наиболее усвояемой формой железа является ионизированное Fe(ll), поэтому всасыванию железа способствует наличие соляной кислоты, вызывающей его ионизацию, и восстановителей, например аскорбиновой кислоты, способствующих восстановлению Fe(lll) до Fe(ll), а также веществ, которые могут связывать железо, образуя с ним усвояемые комплексы (в желудке – специфического гликопротеина, в кишечнике – апоферритина и аминокислот, содержащих сульфгидрильные группы). Несмотря на наличие в организме этих механизмов повышения усвояемости железа пищи, практическая потребность в железе в 5–10 раз превышает действительную физиологическую потребность в нем.

Основная часть всосавшегося в кишечнике железа поступает в кровоток, а затем в костный мозг, где используется главным образом для синтеза гемоглобина. Поступающее в эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника Fe(ll) быстро окисляется до гидрооксида Fe(lll), который соединяется с апоферритином, поэтому всасывание железа слизистой оболочкой кишечника лимитируется связывающей способностью апоферритина. Депонирование железа происходит в печени, где оно практически полностью находится в составе ферритина. Пути выведения избытка железа отсутствуют: при превышении емкости ферритинового депо избыток железа аккумулируется в печени и других органах в виде гранул гемосидерина, содержащих до 37% железа (по массе).

Участие железа в образовании гемоглобина обусловливает применение его препаратов в качестве антианемических средств.

Дата добавления: 2014-12-12 | Просмотры: 759 | Нарушение авторских прав