МЗ……

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Посвящается 85-летию

Кубанского государственного медицинского университета

РОЛЬ ЖЕЛЕЗА В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА.

ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ И ЛЕЧЕНИЕ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ АНЕМИЙ.

Учебное пособие для практикующих терапевтов, клинических интернов и ординаторов, студентов

Краснодар 2005

Учебное пособие

«РОЛЬ ЖЕЛЕЗА В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА.

ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ И ЛЕЧЕНИЕ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ АНЕМИЙ.

подготовлено сотрудниками кафедры факультетской терапии КГМУ

проф. Елисеевой Л.Н., доцентом Скляренко В.Н., ассистентом Новоселя Н.В., под общей редакцией заведующей кафедрой д.м.н., профессора Л.Н.Елисеевой.

Пособие рассчитано на практикующих терапевтов, клинических интернов и ординаторов, студентов медицинских ВУЗов.

Печатается по решению центрального методического совета Кубанского государственного медицинского университета

протокол №______ от «_____» _____________2005

Рецензент: профессор В.В.Колесников

Профессор С.Г.Канорский

Список сокращений

ЖДА-

ОЖСС

…

…

СОДЕРЖАНИЕ

Функции железа в организме и его метаболизм

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ЛЕЧЕНИЕ

….

Функции железа в организме и его метаболизм

Железо — один из самых распространённых в земной коре элементов (5%). Из металлов железо уступает по распространённости в коре только алюминию. Железо играет важную роль в жизни практически всех организмов, за исключением некоторых бактерий, но особое место оно занимает в жизнедеятельности организма человека.

Непосредственную доставку кислорода к каждой клетке осуществляет входящее в состав крови специальное белковое соединение гемоглобин. Впервые он был обнаружен в 1839 году немецким исследователем Р. Хюнефельдом в составе красных кровяных телец - эритроцитов. Гемоглобин состоит из двух частей: крупной белковой молекулы - глобина и встроенной в нее небелковой структуры - гема, в сердцевине которого находится ион железа. Это железо легко соединено с мощнейшим окислителем – кислородом, окрашивая кровь в красный цвет. Однако, в данном уникальном соединении, железо с кислородом не вступают во взаимодействие, гем доставляет молекулу кислорода к месту свершения действительного окисления и там ее "отпускает". За это свойство английский физиолог, один из основателей науки о дыхании Дж. Баркрофт, назвал гемоглобин "самым удивительным веществом в мире". Кроме того, гемоглобин выполняет и другую очень важную функцию - выведение из места окисления углекислого газа. И если кислород вводится в клетку гемом, то углекислоту оттуда "выносит" глобин.

Несмотря на малое содержание железа в организме человека по своей значимости оно является уникальным микроэлементом. Исключительная роль железа определяется важными биологическими функциями белков, в состав которых входит этот биометалл: дыхательные пигменты (гемоглобин и миоглобин), цитохромы, железосодержащие ферменты пероксидации (защита против микроорганизмов: каталазы, миелопероксидазы) и перекисного окисления липидов, ферментной детоксикации ксенобиотиков и продуктов эндогенного распада, ферменты биосинтеза ДНК и деления клеток. В последние годы установлена важная роль железосодержащих белков в регуляции кроветворения, метаболизме порфирина, синтезе коллагена, работе иммунной системы. Однако его основная функция - связывание и транспорт кислорода в составе гемоглобина эритроцитов к органам и тканям.

Всасывание железа происходит в 12-типерстной кишке. Общее содержание железа в организме - 2-5 г у взрослых и 340-400 мг у новорожденных. Около 70% железа входит в состав гемоглобина, 5% - миоглобина, 20% находится в депо (печени, селезенке, костном мозге) в виде растворимого ферритина и нерастворимого гемосидерина. Всасывание железа регулируется клетками кишечника: оно возрастает при дефиците железа, неэффективном эритропоэзе и блокируется при избытке железа в организме. Неорганическое железо высокотоксично, поэтому свободные катионы металла в организме не встречаются, его всасывание, транспорт от кишечной стенки до предшественников эритроцитов и депонирование (макрофаги) осуществляется специфическими процессами связанными с белками – трансферрином и ферритином.

Железо не может синтезироваться в организме, и его постоянный уровень поддерживается путем уравновешивания скорости всасывания в кишечнике со скоростью неизбежных потерь, причем скорость всасывание напрямую зависит от запасов железа в организме. Обмен железа у человека является одним из самых высокоорганизованных процессов, характерной особенностью которого служит высокая степень консерватизма, т.е. большая часть железа рециркулирует в организме.

Из желудочно-кишечного тракта железо абсорбируется только в двухвалентном состоянии, перевод в которое обеспечивается органическими кислотами, в частности аскорбиновой. Железо, поступающее с пищей, усваивается в кишечнике и переносится в кровеносные сосуды, где захватывается особым транспортным белком трансферрином, выполняющим сходную с гемоглобином функцию, но переносящим не кислород, а железо. Железо транспортируется главным образом в костный мозг для образования гемоглобина - составной части эритроцитов. В составе гемоглобина эритроцитов пул железа поступает в кровоток, где циркулирует в течение 3 месяцев (время жизни нормальных эритроцитов). В дальнейшем специализированные клетки селезенки и печени осуществляют захват и разрушение состарившихся эритроцитов, деградацию гемоглобина и освобождение железа, которое вновь связывается с белками (трансферрином или ферритином) и вновь утилизируется (реутилизируется) для синтеза гемоглобина или поступает на хранение.

Меньшая часть железа доставляется к другим клеткам, имеющим специальные рецепторы для трансферрина. В основном это активно растущие и делящиеся клетки с высокой потребностью в железе. Остальное железо присоединяется к ферритину (депо железа) и хранится внутри клеток в виде запасного фонда. Наиболее значительными запасами железа, которое при необходимости может освобождаться для метаболических процессов, располагает печень и селезенка. Оставшаяся незначительная часть железа идет на образование миоглобина и некоторых ферментов тканевого дыхания.

Потери железа при обычных условиях происходят через кал, мочу, пот, кожу, волосы и ногти, а у женщин дополнительно ежемесячно теряется около 15 мг железа с менструальными кровопотерями, усиленно расходуется железо при беременности, родах и лактации. Суммарная потеря железа, связанная с нормально протекающей беременностью, родами и лактацией, составляет около 1400 мг, и для ее восполнения требуется 1,5–2 года. Максимальная потребность отмечается в период беременности и активного роста. В эти периоды ежедневный рацион должен содержать 3–4 нормы суточной потребности в железе. Таким образом, потребность в железе существенно варьирует в зависимости от пола, возраста, физиологического состояния и других факторов (табл. 1). Мужчинам, чтобы избежать анемии, необходимо только восполнять ежедневные потери железа, которые в основном происходят из-за постоянного слущивания клеток слизистой оболочки ЖКТ (ее обновление происходит каждые 2-3 дня). Потери железа у них составляют в среднем 1 мг в сутки. Учитывая, что из пищи всасывается только 10–20% железа, ежедневный рацион должен содержать железо в 5–10 раз больше суточной потребности. То есть, чтобы усвоился 1 мг железа, нужно из разных продуктов получить 10 мг железа. Это норма взрослого мужчины.

Таблица 1.

Потребность в железе в различные возрастные периоды

Возрастной период Потребность в железе (мг/день)

Дети 1,2

Подростки-девушки 2,8

Подростки-юноши 2.0

Беременные женщины 3,7

Женщины 20–50 лет 1,8

Взрослые мужчины и женщины после менопаузы 1,0

Потребность в железе в целом может быть полностью обеспечена за счет питания, так как оно содержится во многих продуктах. Особенно богаты железом мясные продукты, орехи, сушеные фрукты и овощи. Однако всасывание зависит от формы, в которой железо содержится в продуктах. Выделяют гемовое железо (входит в состав гемоглобина и содержится: в мясе, печени, почках, кровяной колбасе, сухой крови) - усваивается практически полностью. Негемовое железо находится в свободной ионной форме: 2х валентное и 3х валентное железо, содержится в растительной пище и железосодержащих препаратах. Оно всасывается гораздо хуже гемового и, чтобы организм его хоть как-то усвоил, должно быть 2-валентным, потому что 3-валентное не усваивается вообще. Чтобы "превратить" 3-валентное железо в 2-валентное, нужен восстановитель, роль которого играет витамин С (аскорбиновая кислота). Из растительных продуктов железом наиболее богаты бобовые: фасоль, соя, но в них содержится мало витамина С, поэтому для лучшего усвоения содержащегося в них железа их нужно употреблять вместе с овощами, фруктами и зеленью, содержащими много аскорбинки.

Таким образом, до 20% железа мы получаем из мясной пищи и только 6% из растительной. Это надо иметь в виду тому, кто решил стать вегетарианцем. На всасывание негемового железа также влияют определенные ингредиенты пищи (Табл.3).

Концентрация железа в сыворотке зависит от резорбции в желудочно-кишечном тракте, накоплений в кишечнике, селезенке и костном мозге, от синтеза и распада гемоглобина и его потерь организмом. Уровень железа в сыворотке изменяется в течение суток (наиболее высок утром), зависит от пола и возраста. У новорожденных в течение нескольких часов после родов отмечается падение уровня железа. Средние показатели железа у женщин ниже, чем у мужчин, но и у тех и у других с возрастом показатель железа падает. Концентрация железа у женщин также связана с менструальным циклом (максимальное содержание - в лютеиновую фазу, самое низкое - после менструации). Недостаток сна и стрессы, выраженная физическая нагрузка также вызывают снижение этого показателя. При беременности содержание железа в организме уменьшается, особенно во второй половине беременности (повышение потребности в железе в этот период связано с формированием депо железа у плода).

Важную роль в гемопоэзе играет также фолиевая кислота, усиливающая нуклеиновый обмен, и витамин В12 (цианокобаламин), активирующий фолиевую кислоту. Дефицит этих веществ приводит к нарушению синтеза ДНК кроветворных клеток, а избыток способен стимулировать утилизацию железа, освобождая дополнительные количества трансферрина и ферритина и обеспечивая активную абсорбцию железа в кишечнике. Таким образом, комбинация железа с фолиевой кислотой, витамином B12 и аскорбиновой кислотой может способствовать увеличению биодоступности железа и повысить эффективность терапии железодефицитных состояний и железо-дефицитной анемии.

Анемия возникает в результате дисбаланса между поступлением железа в организм с пищевыми продуктами и адсорбцией в желудочно-кишечном тракте. В норме запасы железа в организме женщины - 300 мг. В процессе физиологической беременности организма "теряет" от 400 до 1000 мг железа. Это имеет значение у многорожавших женщин при малом интервале между родами и отсутствии достаточного времени для восстановления потерь.