причины изменений, взаимосвязь с гемоглобином, роль в организме

Здоровье человека напрямую зависит от питания, а точнее от состава витаминов и минералов, которыми богаты продукты. Это касается всей жизнедеятельности организма: иммунной системы, обменных процессов, роста, умственных способностей, репродуктивных функций. Важным микроэлементом для развития человека является железо (Fe). Основная его часть, примерно 60 процентов, находится в составе кроветворной системы, 20 процентов поделили между собой такие органы, как печень, селезенка и костный мозг. Оставшееся количество требуется для синтеза ферментов на клеточном уровне.

Роль железа в организме

Роль этого универсального и значимого для человека велика микроэлемента, очень велика. Организм остро реагирует на его недостаток или переизбыток. Железо напрямую связано с уровнем гемоглобина (Hgb). Основная задача – это участие в образовании гемоглобиносодержащих клеток крови (кровяных телец – эритроцитов). Fe оказывает помощь в транспортировке кислорода по кровеносной системе к органам дыхания, сосудам и тканям. Эритроциты с помощью железа поставляют кислород для жизнедеятельности органов, утилизируют углекислый газ отработанный дыхательной системой. Процесс осуществляется через легкие, обеспечивая их работу.

Это интересно!

В организме человека находится такое количество железа, что его может хватить на хороший, крепкий гвоздь.

Железо отвечает за метаболизм, разрушает токсичные клетки, нормализует холестерин в крови. Благодаря обменным процессам, пища, которая попадает в организм, трансформируется в полезные для него вещества. Макроэлемент способствует превращению калорий в энергию, которая требуется для жизнедеятельности.

Дефицит железа

Дефицит железа приводит к проблемам со здоровьем. Эта ситуация сразу же отражается на внешности. Становятся сухими и ломкими ногти и волосы. Кожные покровы трескаются, появляются небольшие язвы. Чем больше происходит снижение, тем хуже чувствует себя человек. Крайняя степень в медицине называется анемией.

При нехватке этого элемента, человек чувствует себя постоянно уставшим, у него наблюдается слабость, потеря аппетита. Окружающие замечают одышку и раздражительность. Гемоглобин и железо тесно связаны между собой – это отражается не только в анализах, но и на здоровье.

Симптомы низкого уровня

Низкий уровень железосодержащего вещества доставляет человеку не меньше проблем, чем высокий. Определить вязкость крови можно только при сдаче анализов. Симптоматика же будет следующей:

• головокружение;
• онемение и покалывание в кончиках пальцев;
• слабость, «мушки», «круги» в глазах;
• бледная, шелушащаяся кожа;
• ломкие ногти, выпадение волос;
• нарушение внимания;
• ослабление иммунной системы.

У детей наблюдается снижение иммунитета, а также сбой успеваемости в школе. Все симптомы могут указывать и на другие заболевания, поэтому надо своевременно обращаться к врачу, сдать все анализы.

Высокий уровень микроэлемента в крови не менее опасен, чем низкий. Его избытки остаются в печени, что не проходит бесследно. В медицине такое осложнение называется «гемохроматоз», а в народе «бронзовая болезнь». Соответственно, кожные покровы становятся бронзового цвета, что напоминает гепатит. Наблюдается вялость, упадок сил, безразличие. Эта патология грозит закончиться циррозом. При накоплении железа в поджелудочной железе, чревато началом развития сахарного диабета. Связь с гемоглобином дает свою симптоматику.

Внимание!

При дефиците Fe, могут поменяться вкусы и предпочтения в еде. Людей нередко тянет пожевать то, что раньше казалось непригодным в пищу. Например, мел, известку или бумагу.

Симптомы высокого уровня

Железо обогащает гемоглобин. Высокий Hgb приводит к вязкости крови, в анализах – это строкой о скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Чем выше показатели, тем медленнее движение красных телец. Симптоматика такого состояния будет проявляться в виде:

• быстрого утомления, слабости организма;
• снижение концентрации внимания;
• резкие перепады настроения;
• боли в мышцах и суставах;
• головные боли, высокое давление;
• отказ от пищи, потеря в весе;
• жажда, сухость слизистых оболочек;
• проблемы с мочеиспусканием;
• проблемы с печенью, желтушность кожи, белков глаз, неба;
• бледность в кончиках пальцев.

Не стоит игнорировать любой из перечисленных признаков. Даже если не подтвердится нарушение в работе кроветворной системы, это может оказаться симптомом другой, не менее опасной болезни.

Сывороточное железо понижено

Термин «Сывороточное железо» (плазматическое) означает его связь с транспортным белком и уровень в сыворотке крови. Жидкая часть крови (плазма) имеет желтый цвет и составляет примерно 60 процентов от общего числа. Плазма не включает в себя: железо, эритроциты, тромбоциты и прочие форменные вещества, которые входят в структуру Hgb. Состоит из белков, газов, жиров, минеральных веществ. Его концентрация в крови изменчива.

Железо, само по себе является токсичным элементом. В лабораторных условиях оно определяется посредством «белков-переносчиков». Причины и уровень снижения сывороточного железа можно установить только в процессе лабораторных исследований. Если его границы ниже нормы, значит, может наблюдаться и резкое снижения общего уровня в крови. Последствия будут такими же:

• упадок сил, слабость;
• головная боль;
• ломкость ногтей и волос;
• шелушение кожи.

При высоком уровне гемоглобина у женщин часто начинаются проблемы с маточным кровотечением. Для исследования требуется биоматериал из вены. Принцип работы заключается в определении скопления Fe в самой сыворотке, а также в насыщенности окраски.

Причины пониженного железа в крови

Самый распространенный диагноз при недостатке этого микроэлемента является анемия. Больше всего ей подвержены люди с ослабленным иммунитетом: дети, подростки, пожилые люди, беременные женщины. Так как основная часть железа содержится в гемоглобине, то и нарушения выявляются как следствие его понижения. Одна из первых причин – это плохое питание. Когда в рационе не достаточное количество продуктов, содержащих микроэлемент, возникает его дефицит.

Причинами могут быть:

• внутренние и наружные кровотечения;
• обильная менструация;
• плохая экология;
• интоксикация.

Недостаток химического элемента приводит к нарушениям в работе организма. Серьезные заболевания могут возникнуть уже после 40 лет:

• сахарный диабет;
• заболевания сердечно-сосудистой системы;
• цирроз печени.

При беременности нехватка может отразиться на будущем ребенке: у него могут возникнуть умственные и физические недостатки. Нередко низкий гемоглобин заканчивается преждевременными родами. Женщинам назначают препараты, в состав которых входит удвоенная доза минералов, витаминов макро- и микроэлементов.

Внимание!

Мало кто знает, что молоко может понизить гемоглобин в крови. Это происходит потому, что молочный белок препятствует всасыванию железа. Особенно это касается детей, которые чаще чем взрослые употребляют молочные продукты.

Пониженный уровень железа при нормальном гемоглобине

Периодически встречаются случаи, когда при нормальном гемоглобине наблюдается снижение этого микроэлемента в анализах. Не всегда дефицит приводит к анемии. Чаще всего это явление временное. Нехватка в организме проявляется не сразу, а постепенно. Некоторое время в образовании эритроцитов принимает участие железо, которое не участвует в кроветворном процессе, примерно 20 процентов, которые хранятся в организме качестве запаса.

У анемии существует несколько стадий развития:

1. Прелатентная. Для нее характерен большой расход внутренних запасов, при небольшом количестве Fe, поступающем с пищей. Человек не замечает того, что с ним происходит.
2. Латанная. Запасы расходуются в большем количестве, человек чувствует себя хуже: у него появляется слабость, кружится голова. Но, содержание гемоглобина в норме и еще не успело понизиться.
3. Железодефицитная анемия. Запасы микроминерала кончаются, человек чувствует себя плохо. Производство эритроцитов замедляется, в организме развивается кислородное голодание.

На последней стадии, при недостатке железа, Hgb очень сильно падает. Это состояние грозит серьезными последствиями.

Пониженный уровень гемоглобина при нормальном количестве железа

Организм человека – очень сложная биологическая система. Большинство процессов в нем стандартизированы. Но, нередко наблюдаются отклонения от нормы. К ним относится результаты анализов крови, в которых наблюдаются пониженный уровень гемоглобина, при нормальном количестве железа. Такое положение вещей способствует развитию анемии, несмотря на достаточное количество микроэлемента в крови.

Железо поступает в организм с пищей, а всасывается стенками кишечника. Через кишечник выводятся и его остатки. Гемоглобин возникает при условии достаточного количества этого элемента, а также при его хорошем всасывании. Но, для выработки требуется:

Все полезные вещества поступают в кровь посредством приема пищи. Если все это не соблюдается, гемоглобин не будет вырабатываться в организме, даже при нормальном количестве Fe. У человека наблюдается слабость, странные вкусовые привычки, выпадение волос и ногтей. Железо в крови при нормальном гемоглобине остается в норме.

Как узнать о проблеме

Низкий Hgb (недостаток железа) может быть пагубным для человека. Любые симптомы – это повод для обращения к врачу, который должен назначить анализы. В общем анализе крови можно узнать о количестве эритроцитов в ее составе, о скорости их оседания. Для более точного диагноза не достаточно сдавать только общий анализ крови, поэтому, врач назначает полное обследование. В процессе будут выявлены скрытые кровопотери, аутоиммунные, инфекционные, вирусные или бактериальные заболевания, которые могут служить причиной низкого гемоглобина.

Взаимосвязь железа и продуктов

Чаще всего нехватка гемоглобина зависит от наличия в крови железа, которое поступает в организм человека с пищей. После обследования, врачи назначают специальные препараты, повышающие уровень микроэлемента. Но, прежде чем начинать терапию или организовывать для себя специальный рацион, надо узнать причину, которая привела организм к дефициту Fe. Без диагноза лечение может принести только временный эффект. В дальнейшем следует особый контроль рациона, так как именно продукты способны восстановить уровень микроэлемента.  Для повышения гемоглобина потребуется специальная диета, которая увеличит разницу между первыми повторными анализами.

Оно содержится во многих продуктах, например:

Для поднятия гемоглобина,  а также для того чтобы железо лучше всего всасывалось в кровь стол должен быть богат витаминами группы «В» и «С», белками и фолиевой кислотой. Это может быть:

• квашеная и цветная капуста, брокколи;
• цитрусовые;
• шпинат;
• орехи;
• мясные и молочные продукты;
• яйца.

Употребление улучшает всасывание железа в кровь в пять раз. Для того чтобы процесс проходил без препятствий, надо ограничить поступление кальция в организм. Он оказывает сильное сопротивление всасыванию Fe. Если на данный период человек находится на лечении, он должен сообщить врачу. Лекарственные препараты, содержащие кальций, рекомендуют пить в перерывах между приемами пищи.

Внимание!

Кофе и чай ограничивает доступ железа в организм более чем на 60 процентов, из-за наличия танина. Сигареты и алкоголь, наоборот, способны увеличить гемоглобин и привести к инсульту.

Диагностика недостатка железа

Наличие железа покажет уровень гемоглобина. Диагностика должна быть проведена строго в лабораторных условиях. Для общего анализа крови подходит биоматериал из пальца. Комплексное изучение всех элементов крови, позволит оценить скопление железа в организме и обнаружить его недостаток до появления первых симптомов. Для более глубокого исследования, в котором будет отражена концентрация Hgb, берется биоматериал из вены. Чтобы результаты были более точными, врачи рекомендуют соблюдать правила:

• сдавать анализы строго натощак.
• за сутки исключить из рациона жирные, острые, копченые продукты.
• за две суток не принимать алкоголь, избегать табакокурения.
• не нервничать перед забором биоматериала (рекомендованы прогулки на свежем воздухе за 30 минут до прихода в поликлинику).

О приеме любых лекарств надо сообщить врачу заранее. Активные вещества, которые содержатся в препаратах, способны временно изменять состав крови. Меняется он и от бесконтрольных занятий спортом и стресса, которому ежедневно подвергаются люди. Не стоит заниматься физическими нагрузками в течение 20 часов. Результаты анализов получает доктор, который, после их оценки, назначает дальнейшее лечение, если оно требуется. В том случае, когда результаты не удовлетворяют, назначают повторные анализы. Также они будут назначены после прохождения лечения, чтобы наблюдать отличие значений.

Ранняя диагностика позволит врачу предотвратить заболевание, которое может оказаться серьезным. Лечение начинается с правильного питания. Богатый минералами, витаминами, макро- и микроэлементами стол позволит сохранить организм молодым и здоровым. Важны для общего состояния и прогулки на свежем воздухе. Это не только способствует  усвояемости полезных веществ, но и восстанавливает силы для обменных процессов.

взаимосвязь с гемоглобином, роль в организме

Влияет железо (Fe) и белок гемоглобин друга на друга прямо и опосредованно. Прямо влияние заключено в том факте, что Fe – один из составных элементов белка. Опосредованная взаимосвязь объясняется лишь частичным воздействием железа на уровень гемоглобина в крови. Его скачки происходят под воздействием внутренних и внешних факторов, но при этом показатель Fe в крови остается на допустимом значении.

Физико-химическая структура

В кровотоке присутствуют красные кровяные тельца – одна из разновидностей форменных элементов. Они отвечают за перенос кислорода к органам и тканям. В отличие от других клеток, у красных кровяных телец нет ядра. Большую часть клетки занимают молекулы гемоглобина, уровень концентрации которого в крови прямо пропорционален количеству эритроцитов.

На заметку!

Структура гемоглобина представлена 4-мя белковыми цепями, называемыми глобинами и 2-мя структурами, содержащими Fe. Последние именуют гемами. Сочетание двух элементов дало название белку гемоглобину.

Значение имеет баланс Fe в составе эритроцитов. Если его меньше нормы, то кровь не переносит достаточный объем кислорода. Избыточный уровень концентрации делает кровь слишком густой. Каждый атом Fe в молекуле гемоглобина захватывает молекулу O². На обратном пути они забирают накопившийся углекислый газ и выводят его из организма.

Где происходит генерация

Красный костный мозг – человеческий орган, расположенный, как можно понять из названия, внутри костей. Наибольший объем производства белка гемоглобина зафиксирован внутри тазовых костей. На втором месте трубчатые кости, позвоночник. Производственный процесс организован на базе стволовых клеток, которые заполнили собой красный костный мозг. Под воздействием внутренней физико-химической реакции стволовые клетки превращаются в один из трех типов форменных элементов крови:

• эритроциты;
• тромбоциты;
• лейкоциты.

Организм оценивает текущую потребность в конкретных форменных элементах. Следующий шаг – удаление из стволовых клеток ядра, заменив его гемоглобином.  Для упомянутого процесса требуется железо. Обеспечить объем последнего может здоровый образ жизни, сбалансированный рацион. Нормальный уровень гемоглобина будет рассчитан врачом с учетом возраста, пола и состояния здоровья больного.

Возраст	Значение (ммоль/л)
До 2-х лет	7-18
До 14-ти лет	9-20
Мужчины	10-30
Женщины	11-30

Приведенные значения нельзя назвать эталонными. Отклонения в большую и меньшую сторону могут быть обусловлены условиями проживания, особенностями рациона.

Какова сфера ответственности гемоглобина

Внутри тела эритроциты и в частности и стабильный гемоглобин обеспечивают доставку молекул O². Вначале кислород проходит через верхние дыхательные пути. Достигнув альвеол легких, молекулярная форма кислорода доставляется в кровь ее форменными элементами. В гемах происходит связь O² и Fe. Результат физико-химической реакции будет доставлен к органам и тканям.

Стабильность процесса обеспечивает постоянное аэробное окисление клеток тела. Благодаря этому человек получает энергию. Последний этап физико-химической реакции – утилизации собранного углекислого газа. За это отвечает атомарная форма Fe. Продукты распада доставляют по венам до легких. С каждым выдохом организм теряет не нужный углекислый газ.

Как соотносится уровень концентрации Fe и гемоглобина

Объем производимых эритроцитов прямо пропорционален уровню концентрации железа. Здесь терапевты делают оговорки. Под воздействием внешних или внутренних факторов описанная взаимосвязь нарушается. С одной стороны, у пациента нормальный уровень белка, а вот Fe – не хватает. Проблемы с питанием и железом аккумулируются постепенно. Поклонники табака или спиртного, малоподвижные люди или те, кто страдает от хронических заболеваний, не сразу ощутят симптомы надвигающегося дефицита.

На заметку!

В зависимости от состояния здоровья, организм способен поддерживать требуемый уровень производства жизненно необходимых элементов. На первоначальном этапе спасают запасы Fe, расположенные в клетках. Второй этап предусматривает использование железа, расположенного в так-называемом тканевом депо.

Если все резервные источники исчерпаны, а дефицит необходимого железа продолжается, у больного формируется анемия. Патологическое состояние диагностируют на основании имеющихся симптомов. Клиническая картина зависит от стадии заболевания.

Стадия	Описание	Симптомы	Что покажет анализ крови
I	Ощутив постепенно снижение объемов поступления питательных веществ, организм начинает использовать резервные источники (клетки, тканевое депо)	Постоянная слабость, головокружение, утомляемость	Уровень белка в установленной норме
II	Дефицит не восполняется, поэтому тело пробует найти необходимый объем железа, уменьшая объем Fe, которое расположено не в составе форменных элементов крови	Слабость, утомляемость, сухость кожных покровов, потеря волос, ломкость ногтевых пластин	Гемоглобин или, как его еще называют, сывороточное кровяное железо, понижен, но уровень содержания других форменных элементов почти в норме
III (анемия)	Организму больше негде брать ресурсы для поддержания требуемого объема Fe	Обмороки, головные боли, отсутствие аппетита, болевой синдром	Разница с нормативными показателями существенна

Оценить состояние здоровья пострадавшего можно на основании общего анализа крови (ОАК). Если клиническая картина включает больше симптомов, больного направят к другим врачам для уточнения диагноза.

На заметку!

Клиническая картина при повышенном и пониженном гемоглобине мало чем отличается. Врач должен провести несколько тестов, чтобы объективно оценить состояние здоровья человека и назначить лекарство.

Как нормализовать значение

Самолечение опасно во всех отношениях, поэтому не стоит пить таблетки до разговора с доктором. Измерив гемоглобин и кровяное железо, терапевт даст рекомендации. Они могут быть направлены на повышение или понижение показателей.

Стабилизировать сывороточное кровяное железо нужно под присмотром врача. Пациент сдает ОАК с той регулярностью, которую рекомендовал медик. Цель всего – контролировать уровень динамику изменения уровня концентрации форменных элементов крови.

Забота о собственном здоровье

Профилактика – эффективное лекарство. Терапевт поможет с разработкой рациона, учитывая возраст, пол и общее состояние здоровья пациента. В меню преобладает свежая зелень, овощи, фрукты. Медик посоветует для поднятия уровня гемоглобина есть белок животного происхождения. Другие рекомендации:

• нормализовать питьевой режим;
• человеку требуются регулярные профессионально подобранные физические нагрузки;
• отказ от алкоголя и табака;
• отказ от жирного, пряного, жареного;
• кушать больше морепродуктов, содержащих фолиевую кислоту – вещество отвечает за скорость переработки Fe в организме;
• кушать продукты, содержащие B12.

Каждые полгода сдают ОАК. Чем раньше зафиксировано снижение жизненно важных показателей, тем быстрее получится исправить ситуацию.

Взаимосвязь гемоглобина и Fe в организме человека реализована на двух уровнях. Первый – железо входит в состав молекул гемоглобина. Из него строится каждая клетка, отвечающая за перенос кислорода к органам и тканям. Второй уровень – косвенный. Уровень концентрации Fe может вообще не воздействовать на белок. Последний нередко изменяется под воздействием неправильного рациона, нехватки двигательной активности.

Железо в эритроцитах | Методы лечения заболеваний

Эритробласты вырабатывают гормон эритроферрон, который отвечает за железо для производства эритроцитов

1.06.2014 г. Американские исследователи обнаружили новый гормон – эритроферрон, который регулирует поставки железа, необходимые для производства эритроцитов. Железо является важным функциональным компонентом гемоглобина. С помощью мышиной модели исследователи обнаружили, что эритроферрон вырабатывают предшественники красных клеток крови в костном мозге (эритробласты) для того, чтобы уровень железа соответствовал требованиям производства эритроцитов. Выработка эритроферрона значительно повышается при стимуляции производства эритроцитов (к примеру, после кровотечения или в ответ на анемию).
Гормон эритроферрон действует путем регулирования основного гормона железа – гепсидина, который контролирует усвоение железа из пищи и распределение железа в организме. Увеличение эритроферрона подавляет гепсидин и делает больше железа доступным для производства эритроцитов.

Роль открытия эритроферрона для лечения анемии Кули

Если слишком мало железа, это приводит к анемии. Если слишком много железа, перегрузка железом накапливается в печени и органах, где он токсичен и вызывает повреждение. Изменение активности эритроферрона может быть жизнеспособной стратегией для лечения расстройств железа (избытка и дефицита).

Предыдущие работы предполагали, что регулятор гепсидина может секретироваться в костном мозге. Исследователи впервые сосредоточились на изучении того, что происходит в костном мозге после кровоизлияния. Затем они обнаружили определенный белок, который выделяется в кровь. С помощью технологии рекомбинантной ДНК, ученые показали, что гормон эритроферрон подавляет производство гепсидина и продемонстрировали эффект на метаболизме железа.

Ученые предполагают, что это открытие может помочь людям с врожденным расстройством крови под названием анемия Кули (талассемия), что вызывает чрезмерное разрушение эритроцитов и их предшественников в костном мозге. Многие из этих пациентов нуждаются в регулярном переливании крови на протяжении всей своей жизни. В большинстве случаев перегрузка железом приписывается содержанию железа в переливаемой крови. Однако даже у пациентов, которым редко или никогда не переливали кровь, может развиваться перегрузка железом. Перепроизводство гепсидина может быть одной из основных причин перегрузки железом. Выявление эритроферрона потенциально может позволить разработке препаратов, которые будут выделять этот гормон для специфического лечения, предотвращающего перегрузку железа у пациентов с анемией Кули.

Открытие может также способствовать лечению других связанных с анемией заболеваний (при хронических заболеваниях почек, ревматических расстройствах и других воспалительных заболеваниях). При этих заболеваниях нужно снижать гормон гепсидин, уровни которого повышаются в ответ на воспаление. Эритроферрон и препараты с подобным действием могут подавлять гепсидин и сделать доступными для производства эритроцитов больше железа.
Следующий этап исследования заключается в том, чтобы понять роль эритроферрона при различных заболеваниях крови и исследовать молекулярные механизмы, посредством которых эритроферрон регулирует гепсидин. Источник: University of California

Железо

Метаболизм железа

В организм человека железо поступает с пищей. Пищевые продукты животного происхождения содержат железо в наиболее легко усваиваемой форме. Некоторые растительные продукты также богаты железом, однако его усвоение организмом происходит тяжелее. Считается, что организм усваивает до 35% «животного» железа. В то же время другие источники сообщают, что этот показатель составляет менее 3%.

Среднее ежедневное потребление железа в Европе – 10–30 мг (5–7 мг на 1000 калорий). При этих оценках не учитывается содержание железа в напитках и его добавка или потеря в процессе приготовления пищи. Железная посуда вносит значительный вклад в содержание железа в приготавливаемых блюдах. Замена стали алюминием и пластмассой имела неблагоприятный эффект на поступление железа с пищей.

Количество железа в организме изменяется в зависимости от веса, концентрации гемоглобина, пола и размера депо. Самое большое депо – гемоглобин, в частности в циркулирующих эритроцитах. Запасы железа здесь варьируют в соответствии с массой тела, полом и концентрацией гемоглобина крови и составляют примерно 57% от всего железа, содержащегося в организме человека. Например, человек, весящий 50 кг, чья концентрация гемоглобина крови – 120 г/л имеет содержание гемового железа 1,1 г. Количества негемового запаса железа, содержащегося в форме ферритина и гемосидерина также зависит от возраста, пола, размера тела, а кроме того, от его потери (от кровотечения), беременности или перегрузки железом (при гемохроматозе). Тканевой пул железа включает миоглобин и крошечную, но эссенциальную фракцию железа в ферментах. Примерно 9% железа содержится в в миоглобине. Существует «лабильный пул» – быстрый компонент рециркуляции, который не имеет определенного анатомического или клеточного местоположения.

Транспорт железа связан с трансферрином. Этим путем обычно проходит 20–30 мг железа в сутки.

Ежедневные потери железа составляют примерно 1 мг в день. В основном они осуществляются через пищеварительный тракт: десквамация эпителиальных клеток кишечника (0,3 мг/сут), микрокровотечения и потери с желчью. Железо также теряется при десквамации эпителиальных клеток кожи и в меньшей степени с мочой (менее 0,1 мг/сут).

У здоровых людей компенсация этих потерь происходит путем абсорбции железа из пищи. Нормальный баланс железа поддерживается в значительной степени регулированием его всасывания. Поступившее неорганическое железо, солюбилизируется и ионизируется кислым желудочным соком, а также редуцируется до железистой и хелатной форм. Вещества, которые формируют низкомолекулярное хелатное железо (такие как аскорбиновая кислота, сахар и аминокислоты), способствуют всасыванию железа. Нормальная желудочная секреция содержит фактор стабилизации и вероятно эндогенный комплекс, который помогает замедлить осаждение поступающего с пищей железа в щелочном pH тонкой кишки.

Нарушенное всасывание железа при ахлоргидрии или у пациентов с гастрэктомией может быть связано с уменьшенной солюбилизацией и хелатообразованием железа пищи.

Двухвалентная форма железа более растворима, чем трехвалентная его форма. Таким образом, двухвалентное железо легче пересекает слизистый слой с тем, чтобы достигнуть щеточной каймы тонкой кишки. Там оно окисляется до трехвалентного железа прежде, чем поступит в энтероцит.

В мембране эпителиальной клетки железо связывается с рецепторным белком, который перемещает его в клетку. Апотрансферрин цитозоля кишечных эпителиоцитов может ускорять абсорбцию железа. Скорость увеличивается при дефиците железа и, вероятно, это играет регулирующую роль, облегчая всасывание железа, когда потребность в нем увеличивается.

Большая часть железа, которое абсорбируется из просвета кишки, быстро проникает через эпителиоциты в форме небольших молекул. Железо, поступившее в плазму, окисляется церулоплазмином, который функционирует как ферроксидаза, и затем захватывается трансферрином. Часть цитозольного железа, которая превышает быструю транспортную вместимость, объединяется с апоферритином, формируя ферритин. Некоторое количество железа из ферритина позже может быть пущено в циркуляцию, но большее количество остается в клетках слизистой оболочки, пока они не слущиваются в просвет кишечника. Прямое поступление железа в лимфатические сосуды незначительно.

В ЖКТ абсорбируется всего 1 мг/сут железа. Поэтому основная потребность в железе удовлетворяется за счет его реутилизации из распадающихся эритроцитов, поддерживая постоянство баланса железа в организме, причем процессы реутилизации протекают достаточно интенсивно.

После абсорбции из ЖКТ железо транспортируется в плазму в основном в форме железа связанного с трансферрином. В дальнейшем комплекс железо-трансферрин взаимодействует с рецептором 1 трансферрина (RTf1), присутствующим в различных органах, в частности печени и эритропоетических клетках.

Период полужизни комплекса железо-трансферрин не превышает 60-90 мин. При усиленном эритропоэзе период полужизни комплекса сокращается до 10-15 мин. В нормальных условиях большая часть железа (поступающего из кишечника (5%) и из рециклажа старых эритроцитов системы мононуклеарных макрофагов (95%)), транспортируемого троансферрином, переводится в костный мозг, где оно участвует в синтезе гемоглобина.

В костном мозге комплекс железо-трансферрин проникает в цитоплазму предшественников эритроцитов, в которых железо высвобождается из комплекса и встраивается в порфириновое кольцо гема. Гем включается в гемоглобин и в составе нового эритроцита железо покидает костный мозг.

Процесс транспортировки железа трансферрином в костный мозг осуществляется 10-20 раз в сутки. Ежедневно в организме взрослого человека обновляется 0,8% циркулирующих эритроцитов. В каждом 1 мл крови содержится 1 мг элементарного железа. Не утилизированное предшественниками эритроцитов железо запасается в селезенке, печени и костном мозге в виде ферритина.

При избытке пищевого или медикаментозного железа, несмотря на уменьшение его всасывания в процентном отношении, развивается перегрузка железом, последствия которой клинически манифестируют при гемолитических состояниях, частых гемотрансфузиях и у больных с гемохроматозом .

Метаболизм железа в организме здорового человека.

Гемовое железо, являющееся главной пищевой формой, абсорбируется иначе. Наибольшее количество поступает в форме гемоглобина или миоглобина. Гемовое железо может абсорбироваться непосредственно клетками слизистой оболочки после удаления глобина протеолитическими ферментами дуоденума. Железо освобождается от гема ферментом гемоксигеназой. Тогда оно пересекает клетку и перемещается в плазму как трехвалентное железо. Лишь небольшая часть гема абсорбируется клетками слизистой оболочки, поступая в портальную кровь в неизмененном виде. Всасывание гемового железа увеличивается при дефиците железа, но в меньшей степени, чем трехвалентного железа. Всасывание гемового железа не потенцируется аскорбиновой кислотой, а абсорбция не подавляется такими веществами как фитаты. Она лишь слегка ингибируется одновременным назначением неорганического и негемового железа.

Факторами, уменьшающими всасывание железа в просвете кишки, являются: время транспорта по желудочно-кишечному тракту, ахилия, синдром мальабсорбции, осаждение фосфатами, фитатами и антацидами. Белки молока, сои и альбумин уменьшают всасывание железа. Однако прием молока вместе со злаками не влияет на его абсорбцию. Чай и кофе существенно уменьшают его абсорбцию. Фитат снижает всасывание железа. Так, 5–10 мг фитата в хлебе может уменьшить всасывание негемового железа на 50%. Добавление в рацион мяса или аскорбиновой кислоты полностью изменяет действие фитата на всасывание железа. Некоторые другие растительные волокна (но не целлюлоза) также способны уменьшать абсорбцию железа. Уменьшает всасывание железа и прием пищи, содержащей цинковые и железистые соли.

Абсорбция железа увеличивается при больших пероральных дозах аскорбиновой кислоты, а также в присутствии лимонной кислоты, янтарной кислоты, сахара и серосодержащих аминокислот. Всасывание увеличивается в присутствии мяса домашней птицы или говядины. Принятый внутрь или назначенный парентерально этанол незначительно влияет на всасывание железа.

Невсосавшееся железо выводится из организма с мочой и калом. Организм имеет ограниченную способность экскретировать железо. Ежедневная потеря его у взрослых людей составляет 0,90–1,05 мг или приблизительно 0,013 мг/кг массы тела независимо от потери с потом. Небольшое увеличение экскреции железа (преимущественно с калом), может наблюдаться при избыточном количестве его в организме. Увеличение экскреции железа с мочой может быть при протеинурии, гематурии, гемоглобинурии и гемосидеринурии.

У женщин ежемесячная потеря железа происходит с менструальной кровью. С трудом поддается количественному анализу потеря железа, связанная с менструацией или беременностью. Хотя менструальная потеря крови у здоровой женщины имеет тенденцию быть постоянной ежемесячно, различия среди женщин значительны. Менструальные потери крови увеличиваются при наличии внутриматочных спиралей и уменьшаются при приеме противозачаточных таблеток.

«Железистая стоимость» беременности высока. Потеря с мочой, калом и потом продолжается и составляет приблизительно 170 мг для всего периода беременности. Железо требуется для увеличения массы эритроцитов, которая происходит в течение второй половины беременности. Приблизительно 270 мг поступает к плоду и еще 90 мг содержится в плаценте.

Количество железа, потерянного при кровотечении в родах, составляет в среднем приблизительно 150 мг.

Кормление грудью является причиной дополнительного расхода приблизительно 0,5–1 мг железа в день.

Полная «железистая стоимость» нормальной беременности и родов находится в диапазоне от 420 до 1030 мг, или от 1 до 2,5 мг в день в течение 15 месяцев беременности и кормления грудью.