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:
около 70%
| входит в состав гемоглобина
| около 5–10%
| входит в состав миоглобина
| около 20–25%
| приходится на так называемое резервное железо в составе ферритина
| не более 0,1%
| находится в плазме крови в составе трансферрина
| около 1%
| в клетках и тканях железо присутствует в составе дыхательных ферментов
| 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: 752 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |
|