Путь железа в организме. Светлана Александровна Волкова

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.

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:

  1. Попадание в желудок.

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.

  1. Верхний отдел кишечника.

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. Содержание 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.

Железо — один из жизненно важных человеческого тела, участвует в транспорте кислорода, тканевом дыхании, процессах детоксикации, деления клеток, передаче генетической информации, защите от инфекций. проводится в лаборатории.

В теле человека находится 3-4 грамма железа или 50 мг/кг у мужчины и 35 мг/кг у женщины в репродуктивном возрасте (13-50 лет).

Распределение железа

  • до 2/3 железа находится в составе эритроцитов крови и их предшественниках в красном костном мозге, переносит кислород к тканям
  • 10% в миоглобине – белке скелетных мышц
  • 15% в ферментах печени обеспечивающих обезвреживание
  • 10% в макрофагах
  • 0,1% железа связано с трансферрином в крови, т.е. находится «в пути» по кровеносным сосудам, за день это количество обновляется 5 раз

Уровень железа в сыворотке крови у взрослого 8-10 мг/л.

Виды железа

  1. функционирующее или «рабочее » — выполняет нужные организму функции, составляет 75% железа
  2. депонированное – запасное или резервное железо для пополнения рабочего пула, представлено ферритином и гемосидерином, до 25%

Формы

Биомолекула

Количество железа

Форма железа

гемоглобин

2600 мг или 65% Fe 2+

миоглобин

130 мг или 6%

трансферрин

3 мг или 0,1%

ферритин

520 мг или 13%
гемосидерин 480 мг или 12%

каталазы , пероксидазы

цитохромы

А сколько нужно?

Потребности человеческого организма в железе меняются на протяжении жизни.

Количество железа у доношенного новорожденного ребенка составляет около 75 мг/кг массы тела, большая часть его была получена плодом в третьем триместре беременности. Данные объемы быстро израсходуются на протяжении первых месяцев жизни из-за активного роста ребенка.

Только с достижением половой зрелости нормы потребления железа уравновешиваются с расходами.

Дневная потребность, мг/день

Дети

  • 0-6 месяцев – 0,27
  • 7-12 месяцев – 11
  • 1-3 года – 7
  • 4-8 лет – 10
  • 9-13 лет – 8

Мужчины

  • 14-18 лет – 11
  • 19-90 лет – 8

Женщины

  • 14-18 лет – 15
  • 19-50 лет – 18
  • 51-90 лет – 8

Беременность — 27

Кормление грудью — 10

Да, железо, безусловно нужный микроэлемент, но в то же время — токсичный.

Свободное железо Fe 2+ стимулирует образование свободных радикалов, при этом повреждает печень, сердечную мышцу, эндокринные железы (щитовидная, яичники/яичник, гипофиз). Поэтому железо всегда связано с одним из переносчиков, а его всасывание и распределение находятся под строгим контролем. У мужчин железа в теле больше чем у женщин, что вызвано не только большей мышечной массой, но и количеством эритропоэтина (подробнее читай в статье о ).

Обмен железа

Метаболизм железа направлен на регуляцию процессов его поглощения и выведения с целью поддержания оптимального баланса.

Основные органы в обмене железа:

  • кишечник
  • печень
  • красный костный мозг
  • макрофаги в ретикуло-эндотелиальной системе (РЭС) – селезенка, лимфатические узлы, костный мозг

Этапы обмена железа:

  1. всасывание
  2. транспорт
  3. использование
  4. выделение

Поступление

При рождении ребенок имеет 250 мг железа, при грудном кормлении получает его с грудным молоком, при искусственном – из молочных смесей.

Железо пищевых продуктов находится в в 2-х формах:

  1. гемовое (ионизированное, закисное) Fe 2+ — легко всасывается, источник — продукты животного происхождения
  2. негемовое (неионизированное, окисное) Fe 3+ — самостоятельно не всасывается, требует превращения в Fe 2+ , источник – растительные продукты

Для человека основной источник железа — гемовое железо Fe 2+ , его больше всего в красном мясе (до 2/3 потребляемого Fe). О источниках железа в продуктах питания написано .

Всасывание

На поверхности слизистой 12-ти перстной и верхней части тощей кишки у здорового человека всасывается около 10% железа пищи — 1-2 мг за сутки, это количество отвечает объему физиологических потерь (1-2 мг/сутки). При повышенной потребности, например, при кровотечениях, поглощение вырасает в 10 раз.

В зависимости от валентности всасывание железа проходит разными путями:

  1. негемовое железо Fe 3+ переходит в Fe 2 + под влиянием фермента на поверхности каймы энтероцита – дуоденального цитохромома содержащего витамин С (аскорбиновую кислоту).
  2. Fe 2+ поступает в клетку эпителия кишечника при помощи специального переносчика DMT 1

Гемм в энтероците освобождается от переносчика ферментом гемоксигеназой на свободное железо. Точные механизмы транспорта железа внутри кишечных клеток не установлены.

Внутри энтероцита железо хранится в форме ферритина или переносится в .

С базальной мембраны энтероцита, обращенной к сосудам, железо попадает в кровь при помощи феропортина и связывается со своим специфическим переносчиком – трансферрином . При выходе из клетки железо переходит в техвалентную форму Fe 3+ с помощью гефестина, а процесс контролируется белком гепсидином (читай далее).

Процесс всасывания железа контролируется, но выведение – нет!

Транспорт в крови

Одна молекула трансферрина связывает 2 молекулы трехвалентного железа.

Метаболизм железа экономен, это закрытый цикл, где максимально используется железо уже находящееся в обороте. Основой этого круговорота служат молекулы из «погибших» . Таким образом, за день рециркулируется около 20 мг железа, что в 10 раз больше поступлений.

На втором месте по значению в рециркуляции находятся макрофаги, захватывающие старые эритроциты. Внутри макрофага эритроцит распадается, а гемоксигеназа высвобождает железо из гемоглобина. Железо из макрофага после окисления церулоплазмином через феропортин попадает снова в кровь к трансферрину.

Использование клетками тела

Клетка, которой нужно железо, располагает на своей поверхности трансферриновые рецепторы, с которыми связывается трансферрин.

Рецептор-опосредованным эндоцитозом внутрь клетки попадают комплекс «трансферриновый рецептор-трансферрин-железо».

Fe 3+ высвобождается из этой связи и превращается в Fe 2 + , выходит из эндосомы через специальный транспортер-переносчика DMT 1 (тот же что и на слизистой кишечника). Трансферриновый рецептор возвращается на поверхность клетки и отщепляет свободный трансферрин в кровь.

Внутри клетки Fe 2 + или поступает в митохондрии (где фермент ферохелатаза вкладывает его в протопорфирин – так заканчивается синтез гемма для гемоглобина) или депонируется в форме ферритина – сложной молекулы из белков и железа (Fe 3+).

При железодефиците повышается количество трансферриновых рецепторов, при избытке – уменьшается.

Выведение

Потеря железа постоянна — при слущивании эпителия кишечника (выходит с калом) и с кровью (в физиологических условиях только при менструациях). За сутки 1-2 милиграмма.

Организм не способен избыток железа удалить.

Складирование

Ферритин и гемосидерин — депо-формы железа. Но, из ферритина его можно использовать повторно, из гемосидерина – нет.

В.В.Долгов, С.А.Луговская,
В.Т.Морозова, М.Е.Почтарь
Российская медицинская академия
последипломного образования

Железо является необходимым биохимическим компонентом в ключевых процессах метаболизма, роста и пролиферации клеток. Исключительная роль железа определяется важными биологическими функциями белков, в состав которых входит этот биометалл. К наиболее известным железосодержащим белкам относятся гемоглобин и миоглобин.

Помимо последних, железо находится в составе значительного количества ферментов, участвующих в процессах энергообразования (цитохромы), в биосинтезе ДНК и делении клеток, детоксикации продуктов эндогенного распада, нейтрализующих активные формы кислорода (пероксидазы, цитохромоксидазы, каталазы). В последние годы установлена роль железосодержащих белков (ферритин) в реализации клеточного иммунитета, регуляции кроветворения.

Вместе с тем железо может быть исключительно токсичным элементом, если присутствует в организме в повышенных концентрациях, превышающих емкость железосодержащих белков. Потенциальная токсичность свободного двухвалентного железа (Fе +2) объясняется его способностью запускать цепные свободнорадикальные реакции, приводящие к перекисному окислению липидов биологических мембран и токсическому повреждению белков и нуклеиновых кислот.

Общее количество железа в организме здорового человека составляет 3,5-5,0 г. Оно распределено следующим образом (табл. 3).

Обмен железа в организме человека достаточно экономичен. Постоянно происходит обмен железа между сохраняемым и активно метаболизируемым пулами (рис. 12).

Обмен железа в организме состоит из нескольких этапов: всасывание в желудочно-кишечном тракте, транспорт, внутриклеточный метаболизм и депонирование, утилизация и реутилизация, экскреция из организма.

Наиболее простая схема метаболизма железа представлена на рис. 13.

Всасывание железа

Основным местом всасывания железа является тонкий кишечник. Железо в пище содержится в основном в форме Fе +3 , но лучше всасывается в двухвалентной форме Fе +2 . Под воздействием соляной кислоты желудочного сока железо высвобождается из пищи и превращается из Fе +3 в Fе +2 . Этот процесс ускоряется аскорбиновой кислотой, ионами меди, которые способствуют всасыванию железа в организме. При нарушении нормальной функции желудка абсорбция железа в кишечнике ухудшается. До 90% железа всасывается в двенадцатиперстной кишке и начальных отделах тощей кишки. При дефиците железа зона всасывания расширяется дистально, захватывая слизистую верхнего отдела подвздошной кишки, что обеспечивает усиление его абсорбции.

Молекулярные механизмы всасывания железа изучены недостаточно. Определено несколько специфических белков, содержащихся в энтероците, способствующих всасыванию железа: мобилферрин, интегрин и ферроредуктаза. Свободное неорганическое железо или геминовое железо (Fе +2) поступает в энтероциты по градиенту концентрации. Основной барьер для железа, по-видимому, не участок щеточной каймы энтероцита, а мембрана между энтероцитом и капилляром, где присутствует специфический переносчик двухвалентных катионов (divalent cation transporter 1 - DCT1), связывающий Fе 2+ . Данный белок синтезируется только в криптах двенадцатиперстной кишки. При сидеропении синтез его увеличивается, что приводит к увеличению скорости всасывания алиментарного железа. Присутствие высоких концентраций кальция, являющегося конкурентным ингибитором DСТ1, снижает всасывание железа.

В энтероцитах содержатся трансферрин и ферритин, которые регулируют в них абсорбцию железа. Между трансферрином и ферритином существует динамическое равновесие по связыванию железа. Трансферрин связывает железо и переносит его к мембранному переносчику. Регуляция активности мембранного переносчика осуществляется апоферритином (белковая часть ферритина) (рис. 14). В случае, когда организму не требуется железо, происходит избыточный синтез апоферритина для связывания железа, которое задерживается в клетке в комплексе с ферритином и удаляется со слущивающимся кишечным эпителием. Наоборот, при дефиците железа в организме, синтез апоферритина снижен (нет необходимости запасать железо), одновременно увеличивается перенос железа DCT1 через мембрану энтероцит-капилляр.

Таким образом, транспортная система энтероцитов кишечника способна поддерживать оптимальный уровень абсорбции железа, поступающего с пищей.

Транспорт железа в крови

Железо в сосудистом русле соединяется с трансферрином - гликопротеид с Мм 88 кДа, синтезируется в печени. Трансферрин связывает 2 молекулы Fе +3 . В физиологических условиях и при дефиците железа только трансферрин важен как железотранспортирующий белок; с гаптоглобином и гемопексином транспортируется исключительно гем. Неспецифическое связывание железа с другими транспортными белками, в частности альбумином, наблюдается при перегрузке железом при высоком уровне насыщения трансферрина. Биологическая функция трансферрина заключается в его способности легко образовывать диссоциирующие комплексы с железом, что обеспечивает создание нетоксического пула железа в кровотоке, который доступен и позволяет распределять и депонировать железо в организме.Металлосвязывающий участок молекулы трансферрина не является строго специфичным для железа. Трансферрин может связывать также хром, медь, магний, цинк, кобальт, однако сродство этих металлов ниже, чем железа.

Основным источником сывороточного пула железа (трансферрин-связанного железа) является поступление его из ретикулоэндотелиальной системы (РЭС - печень, селезенка), где происходит распад старых эритроцитов и утилизация освобождающегося железа. Небольшое количество железа поступает в плазму при абсорбции его в тонком кишечнике.

В норме только треть трансферрина насыщена железом.

Внутриклеточный метаболизм железа

Большинство клеток, в том числе эритрокариоциты и гепатоциты, содержат на мембране рецепторы к трансферрину, необходимые для поступления железа в клетку. Трансферриновый рецептор - трансмембранный гликопротеин, состоящий из 2 идентичных полипептидных цепей, связанных дисульфидными мостиками.

Комплекс Fе 3+ - трансферрин попадает в клетки с помощью эндоцитоза (рис. 15). В клетке ионы железа освобождаются, а комплекс трансферрин-рецептор расщепляется, в результате чего рецепторы и трансферрин независимо возвращаются на поверхность клетки. Внутриклеточный свободный пул железа играет важную роль в регуляции пролиферации клетки, синтезе геминовых белков, экспрессии трансферриновых рецепторов, синтезе активных радикалов кислорода и др. Неиспользуемая часть Fе хранится внутриклеточно в молекуле ферритина в нетоксичной форме. Эритробласт может одновременно присоединить до 100 000 молекул трансферрина и получить 200 000 молекул железа.

Экспрессия трансферриновых рецепторов (СD71) зависит от потребности клетки в железе. Определенная часть рецепторов к трансферрину в виде мономеров сбрасывается клеткой в сосудистое русло, образуя растворимые трансферриновые рецепторы, способные связывать трансферрин. При перегрузке железом число клеточных и растворимых рецепторов к трансферрину снижается. При сидеропении лишенная железа клетка реагирует повышенной экспрессией трансферриновых рецепторов на своей мембране, увеличением растворимых трансферриновых рецепторов и снижением количества внутриклеточного ферритина. Установлено, что чем выше плотность экспрессии трансферриновых рецепторов, тем выраженнее пролиферативная активность клетки. Таким образом, экспрессия рецепторов трансферрина зависит от двух факторов - количества депонированного железа в составе ферритина и пролиферативной активности клетки.

Депонирование железа

Основными формами депонированного железа являются ферритин и гемосидерин, которые связывают "избыточное" железо и откладываются, практически, во всех тканях организма, но особенно интенсивно в печени, селезенке, мышцах, костном мозге.

Ферритин - комплекс, состоящий из гидрата закиси Fе +3 и белка апоферритина, представляет собой полукристаллическую структуру (рис. 16). Молекулярная масса апоферритина 441 кД, максимальная емкость молекулы около 4300 FеООН; в среднем одна молекула ферритина содержит около 2000 атомов Fе +3 .

Апоферритин покрывает в виде оболочки ядро из гидроксифосфата железа. Внутри молекулы (в ядре) содержится 1 или несколько кристаллов FеООН. Молекула ферритина по форме и виду в электронном микроскопе напоминает вирус. Она содержит 24 однотипных цилиндрических субъединицы, образующих сферическую структуру с внутренним пространством диаметром приблизительно 70 А, сфера имеет поры диаметром 10 А. Ионы Fе +2 диффундируют через поры, окисляются до Fе +3 , превращаются в FеООН и кристаллизируются. Железо может мобилизоваться из ферритина при участии супероксидрадикалов, образующихся в активированных лейкоцитах.

Ферритин содержит примерно 15-20% общего железа в организме. Молекулы ферритина растворимы в воде, каждая из них может аккумулировать до 4500 атомов железа. Железо высвобождается из ферритина в двухвалентной форме. Ферритин локализуется преимущественно внутриклеточно, где играет важную роль в кратковременном и длительном депонировании железа, регуляции клеточного метаболизма и детоксикации избытка железа. Предполагается, что основными источниками сывороточного ферритина являются моноциты крови, макрофаги печени (клетки Купфера) и селезенки.

Ферритин, циркулирующий в крови, практически не участвует в депонировании железа, однако концентрация ферритина в сыворотке в физиологических условиях прямо коррелирует с количеством депонированного железа в организме. При дефиците железа, которое не сопровождается другими заболеваниями, так же, как при первичной или вторичной перегрузке железом, показатели ферритина в сыворотке дают достаточно точное представление о количестве железа в организме. Поэтому в клинической диагностике ферритин должен использоваться в первую очередь как параметр, оценивающий депонированное железо.

Таблица 4. Лабораторные показатели нормального обмена железа
Сывороточное железо
Мужчины: 0,5-1,7 мг/л (11,6-31,3 мкмоль/л)
Женщины: 0,4-1,6 мг/л (9-30,4 мкмоль/л)
Дети: до 2 лет 0,4-1,0 мг/л (7-18 мкмоль/л)
Дети: 7-16 лет 0,5-1,2 мг/л (9-21,5 мкмоль/л)
Общая железосвязывающая способность (ОЖСС) 2,6-5,0 г/л (46-90 мкмоль/л)
Трансферрин
Дети (3 мес. - 10 лет) 2,0-3,6 мг/л
Взрослые 2-4 мг/л (23-45 мкмоль/л)
Пожилые (старше 60 лет) 1,8-3,8 мг/л
Насыщение трансферрина железом (НТЖ) 15-45%
Ферритин сыворотки крови
Мужчины: 15-200 мкг/л
Женщины: 12-150 мкг/л
Дети: 2-5 месяцев 50-200 мкг/л 0,5-1
Дети: 6 лет 7-140 мкг/л

Гемосидерин по структуре мало отличается от ферритина. Это ферритин в макрофаге в аморфном состоянии. После того как макрофаг поглощает молекулы железа, например, после фагоцитоза старых эритроцитов, немедленно начинается синтез апоферритина, который накапливается в цитоплазме, связывает железо, образуя ферритин. Макрофаг насыщается железом в течение 4 ч, после чего в условиях перегрузки железом в цитоплазме молекулы ферритина агрегируют в мембранно-связанные частицы, известные как сидеросомы. В сидеросомах молекулы ферритина кристаллизуются (рис. 17), формируется гемосидерин. Гемосидерин "упакован" в лизосомах и включает комплекс, состоящий из ферритина, окисленных остатков ли-пидов и других компонентов. Гранулы гемосидерина представляют собой внутриклеточные отложения железа, которые выявляются при окраске цитологических и гистологических препаратов по Перлсу. В отличие от ферритина гемосидерин не растворим в воде, поэтому железо гемосидерина с трудом подлежит мобилизации и практически не используется организмом.

Выведение железа

Физиологические потери железа организмом практически неизменны. За сутки из организма мужчины теряется около 1 мг железа с мочой, потом, при стрижке ногтей, волос, слущивающимся эпителием кожи. Кал содержит как невсосавшееся железо, так и железо, выделяющееся с желчью и в составе слущивающегося эпителия кишечника. У женщин наибольшая потеря железа происходит с менструацией. В среднем потеря крови за одну менструацию составляет около 30 мл, что соответствует 15 мг железа (за сутки женщина теряет от 0,8 до 1,5 мг железа). Исходя из этого, суточная потребность в железе у женщин детородного возраста увеличивается до 2-4 мг в зависимости от объема кровопотери.

Согласно современным представлениям, наиболее адекватными тестами для оценки метаболизма железа в организме являются определение уровня железа, трансферрина, насыщения трансферрина железом, ферритина, содержания растворимых трансферриновых рецепторов в сыворотке.

БИБЛИОГРАФИЯ [показать]

  1. Беркоу Р. Руководство по медицине The Merck manual. - М.: Мир, 1997.
  2. Руководство по гематологии / Под ред. А.И. Воробьева. - М.: Медицина, 1985.
  3. Долгов В.В., Луговская С.А., Почтарь М.Е., Шевченко Н.Г. Лабораторная диагностика нарушений обмена железа: Учебное пособие. - М., 1996.
  4. Козинец Г.И., Макаров В.А. Исследование системы крови в клинической практике. - М.: Триада-Х, 1997.
  5. Козинец Г.И. Физиологические системы организма человека, основные показатели. - М., Триада-Х, 2000.
  6. Козинец Г.И., Хакимова Я.Х., Быкова И.А. и др. Цитологические особенности эритрона при анемиях. - Ташкент: Медицина, 1988.
  7. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия. - М.-СПб., 1999.
  8. Мосягина Е.Н., Владимирская Е.Б., Торубарова Н.А., Мызина Н.В. Кинетика форменных элементов крови. - М.: Медицина, 1976.
  9. Рябое С.И., Шостка Г.Д. Молекулярно-генетические аспекты эритропоэза. - М.: Медицина, 1973.
  10. Наследственные анемии и гемоглобинопатии / Под ред. Ю.Н. Токарева, С.Р. Холлан, Ф. Корраля-Альмонте. - М.: Медицина, 1983.
  11. Троицкая О.В., Юшкова Н.М., Волкова Н.В. Гемоглобинопатии. - М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1996.
  12. Шиффман Ф.Дж. Патофизиология крови. - М.-СПб., 2000.
  13. Baynes J., Dominiczak M.H. Medical Biochemistry. - L.: Mosby, 1999.

Источник : В.В.Долгов, С.А.Луговская, В.Т.Морозова, М.Е.Почтарь. Лабораторная диагностика анемий: Пособие для врачей. - Тверь: "Губернская медицина", 2001

Железодефицитная анемия подтверждается лабораторными данными: исследованием клинического анализа крови, показателей сывороточного железа, ОЖСС и ферритина. Терапия включает лечебную диету, прием препаратов железа, в некоторых случаях – трансфузию эритроцитарной массы.

Железодефицитная анемия

Железодефицитная (микроцитарная, гипохромная) анемия – анемия, обусловленная нехваткой железа, необходимого для нормального синтеза гемоглобина. Распространенность гипохромной анемии в популяции зависит от половозрастных и климатогеографических факторов. По обобщенным сведениям, железодефицитной анемией страдает около 50% детей раннего возраста, 15% женщин репродуктивного возраста и около 2% мужчин. Скрытый тканевой железодефицит выявляется практически у каждого третьего жителя планеты. На долю железодефицитной анемии в гематологии приходится 80–90% всех анемий. Поскольку железодефицитная анемия может развиваться при самых различных патологических состояниях, данная проблема актуальна для многих клинических дисциплин: педиатрии, гинекологии, гастроэнтерологии, травматологии и др.

По своей роли в обеспечении нормального функционирования всех биологических систем железо является важнейшим элементом. От уровня железа зависит поступление кислорода к клеткам, протекание окислительно-восстановительных процессов, антиоксидантная защита, функционирование иммунной и нервной систем и пр.

В среднем содержание железа в организме находится на уровне 3-4 г. Более 60% железа (>2 г) входит в состав гемоглобина, 9% - в состав миоглобина, 1% - в состав ферментов (гемовых и негемовых). Остальное железо в виде ферритина и гемосидерина находится в тканевом депо – главным образом, в печени, мышцах, костном мозге, селезенке, почках, легких, сердце. Эти запасы мобилизуются и расходуются по мере необходимости. Примерно 30 мг железа непрерывно циркулирует в плазме, будучи частично связанным основным железосвязывающим белком плазмы – трансферрином.

Ежедневная потребность в этом микроэлементе зависит от пола и возраста. Наиболее высока необходимость в железе у недоношенных, детей раннего возраста и подростков (в связи с высокими темпами развития и роста), женщин репродуктивного периода (в связи с ежемесячными менструальными потерями), беременных (в связи с формированием и ростом плода), кормящих мам (в связи с расходом в составе молока). Именно эти категории являются наиболее уязвимыми в отношении развития железодефицитной анемии. Ежесуточно с потом, калом, мочой, слущенными клетками кожи теряется около 1 мг железа и примерно столько же (2-2,5 мг) поступает в организм с пищей.

Основная абсорбция железа, поступающего в составе пищи, происходит в 12-перстной и незначительная – в тощей кишке. Лучше всего усваивается железо, содержащееся в мясе и печени в форме гема; негемовое железо из растительной пищи практически не усваивается – в этом случае оно сначала должно восстановиться до гемового при участии аскорбиновой кислоты. Дисбаланс между потребностями организма в железе и его поступлением извне или потерями способствует развитию железодефицитной анемии.

Причины железодефицитной анемии

Развитие железодефицита и последующей анемии может быть обусловлено различными механизмами. Чаще всего железодефицитная анемия вызывается хронической кровопотерей: обильными менструациями, дисфункциональными маточными кровотечениями; желудочно-кишечными кровотечениями из эрозий слизистой желудка и кишечника, гастродуоденальных язв, геморроидальных узлов, анальных трещин и др.

Скрытая, но регулярная кровопотеря отмечается при гельминтозах, гемосидерозе легких, экссудативном диатезе у детей и др. Особую группу составляют лица с болезнями крови - геморрагическими диатезами (гемофилией, болезнью Виллебранда), гемоглобинурией. Возможно развитие постгеморрагической анемии, вызванной одномоментной, но массивной потерей крови при травмах и операциях. Железодефицитная анемия может возникать вследствие ятрогенных причин - у доноров, часто сдающих кровь; пациентов с ХПН, находящихся на гемодиализе.

Вторая группа причин железодефицитной анемии обусловлена нарушением процессов всасывания железа в ЖКТ. Снижение абсорбции железа характерно для кишечных инфекций, гипоацидного гастрита, хронического энтерита, синдрома мальабсорбции, состояния после резекции желудка или тонкой кишки, гастрэктомии. К факторам алиментарного порядка относятся анорексия, вегетарианство и следование диетам с ограничением мясных продуктов, плохое питание; у детей - искусственное вскармливание, позднее введение прикорма.

Значительно реже железодефицитная анемия развивается вследствие нарушения транспорта железа из депо при недостаточной белоксинтетической функции печени – гипотрансферринемиях и гипопротеинемиях (гепатитах, циррозе печени). Повышение потребности и расхода железа в организме наблюдается в некоторые физиологические периоды (в пубертате, при беременности, лактации), а также при различной патологии (инфекционных и опухолевых заболеваниях).

Железодефицитная анемия возникает не сразу. Вначале развивается предлатентный железодефицит, характеризующийся истощением только запасов депонированного железа при сохранности транспортного и гемоглобинового пула. На этапе латентного дефицита отмечается уменьшение транспортного железа, содержащегося в плазме крови. Наконец, собственно железодефицитная анемия развивается при уменьшении всех уровней метаболических запасов железа – депонированного, транспортного и эритроцитарного.

В соответствии с этиологией различают железодефицитные анемии: постгеморрагические, алиментарные, связанные с повышенным расходом, исходным дефицитом, недостаточностью резорбции и нарушением транспорта железа. По степени выраженности железодефицитные анемии подразделяются на:

Железодефицитная анемия легкой степени может протекать без клинических проявлений или с их минимальной выраженностью. При умеренной и тяжелой степени развиваются циркуляторно-гипоксический, сидеропенический, гематологический синдромы.

Симптомы железодефицитной анемии

Циркуляторно-гипоксический синдром при железодефицитной анемии обусловлен нарушением синтеза гемоглобина, транспорта кислорода и развитием гипоксии в тканях. Это находит свое выражение в ощущении постоянной слабости, повышенной утомляемости, сонливости. Пациентов преследует шум в ушах, мелькание «мушек» перед глазами, головокружения, переходящие в обмороки. Характерны жалобы на сердцебиение, одышку, возникающую при физической нагрузке, повышенную чувствительность к низким температурам. Циркуляторно-гипоксические нарушения могут усугублять течение сопутствующей ИБС, хронической сердечной недостаточности.

Развитие сидеропенического синдрома связано с недостаточностью тканевых железосодержащих ферментов (каталазы, пероксидазы, цитохромов и др.). Этим объясняется возникновение при железодефицитной анемии трофических изменений кожных покровов и слизистых оболочек. Чаще всего они проявляются сухостью кожи; исчерченностью, ломкостью и деформацией ногтей; повышенным выпадением волос. Со стороны слизистых оболочек типичны атрофические изменения, что сопровождается явлениями глоссита, ангулярного стоматита, дисфагии, атрофического гастрита. Может возникать пристрастие к резким запахам (бензина, ацетона), искажение вкуса (желание есть глину, мел, зубной порошок и пр.). Признаками сидеропении также служат парестезии, мышечная слабость, диспепсические и дизурические расстройства.

Астеновегетативные нарушения проявляются раздражительностью, эмоциональной неустойчивостью, снижением умственной работоспособности и памяти. Поскольку в условиях железодефицита IgA теряет свою активность, больные становятся подвержены частой заболеваемости ОРВИ, кишечными инфекциями. Длительное течение железодефицитной анемии может привести к развитию миокардиодистрофии, распознаваемой по инверсии зубцов Т на ЭКГ.

На наличие железодефицитной анемии может указывать внешний вид больного: бледная, с алебастровым оттенком кожа, пастозность лица, голеней и стоп, отечные «мешки» под глазами. При аускультации сердца обнаруживается тахикардия, глухость тонов, негромкий систолический шум, иногда – аритмия.

С целью подтверждения железодефицитной анемии и определения ее причин проводится лабораторное исследование общего и биохимического анализов крови. В пользу железодефицитного характера анемии свидетельствует снижение гемоглобина, гипохромия, микро- и пойкилоцитоз; снижение уровня сывороточного железа и концентрации ферритина (ОЖСС >60 мкмоль/л), уменьшение насыщения трансферрина железом (

Для установления источника хронической кровопотери должно быть проведено обследование ЖКТ (ЭГДС, рентгенография желудка, колоноскопия, кал на скрытую кровь и яйца гельминтов, ирригоскопия), органов репродуктивной системы (УЗИ малого таза у женщин, осмотр на кресле). Исследование пунктата костного мозга показывает значительное снижение количества сидеробластов, характерное для железодефицитной анемии. Дифференциальная диагностика направлена на исключение других видов гипохромных состояний - сидеробластной анемии, талассемии.

К основным принципам терапии железодефицитной анемии относятся устранение этиологических факторов, коррекция рациона питания, восполнение железодефицита в организме. Этиотропное лечение назначается и проводится специалистами гастроэнтерологами, гинекологами, проктологами и др.; патогенетическое – гематологами.

При железодефицитных состояниях показано полноценное питание с обязательным включением в рацион продуктов, содержащих гемовое железо (телятины, говядины, баранины, мяса кролика, печени, языка). Следует помнить, что усилению ферросорбции в ЖКТ способствуют аскорбиновая, лимонная, янтарная кислота. Ингибируют всасывание железа оксалаты и полифенолы (кофе, чай, соевый протеин, молоко, шоколад), кальций, пищевые волокна и др. вещества.

Вместе с тем, даже сбалансированная диета не в состоянии устранить уже развившийся недостаток железа, поэтому больным с железодефицитной анемией показана заместительная терапия ферропрепаратами. Препараты железа назначаются курсом не менее 1,5-2-х месяцев, а после нормализации уровня Hb проводится поддерживающая терапия в течение 4-6 недель половинной дозой препарата. Для фармакологической коррекции железодефицитной анемии используются препараты двухвалентного и трехвалентного железа. При наличии витальных показаний прибегают к гемотрансфузионной терапии.

Прогноз и профилактика железодефицитной анемии

В большинстве случаев железодефицитная анемия подается успешной коррекции. Однако при неустраненной причине железодефицит может рецидивировать и прогрессировать. Железодефицитная анемия у детей раннего и младшего возраста может вызывать задержку психомоторного и интеллектуального развития (ЗПР).

В целях профилактики железодефицитной анемии необходим ежегодный контроль параметров клинического анализа крови, полноценное питание с достаточным содержанием железа, своевременная ликвидация источников кровопотери в организме. Лицам групп риска может быть показан профилактический прием железосодержащих препаратов.

Железодефицитная анемия - лечение в Москве

Cправочник болезней

Болезни крови

Последние новости

  • © 2018 «Красота и медицина»

предназначена только для ознакомления

и не заменяет квалифицированную медицинскую помощь.

Депо железа

II. ОБМЕН ЖЕЛЕЗА

В организме взрослого человека содержитсяг железа, из которых только около 3,5 мг находится в плазме крови. Гемоглобин имеет примерно 68% железа всего организма, ферритин - 27%, миоглобин - 4%, трансферрин - 0,1%, На долю всех содержащих железо ферментов приходится всего 0,6% железа, имеющегося в организме. Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо пищи и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в клетках печени и селезёнки.

В нейтральной или щелочной среде железо находится в окисленном состоянии - Fe 3+ , образуя крупные, легко агрегирующие комплексы с ОН-, другими анионами и водой. При низких значениях рН железо восстанавливается и легко диссоциирует. Процесс восстановления и окисления железа обеспечивает его перераспределение между макромолекулами в организме. Ионы железа обладают высоким сродством ко многим соединениям и образуют с ними хелатные комплексы, изменяя свойства и функции этих соединений, поэтому транспорт и депонирование железа в организме осуществляют особые белки. В клетках железо депонирует белок ферритин, в крови его транспортирует белок трансферрин.

А. Всасывание железа в кишечнике

В пище железо в основном находится в окисленном состоянии (Fe 3+) и входит в состав белков или солей органических кислот. Освобождению

железа из солей органических кислот способствует кислая среда желудочного сока. Наибольшее количество железа всасывается в двенадцатиперстной кишке. Аскорбиновая кислота, содержащаяся в пище, восстанавливает железо и улучшает его всасывание, так как в клетки слизистой оболочки кишечника поступает только Fe 2+ . В суточном количестве пищи обычно содержитсямг железа, а всасывается только около 10% этого количества. Организм взрослого человека теряет около 1 мг железа в сутки.

Количество железа, которое всасывается в клетки слизистой оболочки кишечника, как правило, превышает потребности организма. Поступление железа из энтероцитов в кровь зависит от скорости синтеза в них белка апоферритина. Апоферритин "улавливает" железо в энтероцитах и превращается в ферритин, который остаётся в энтероцитах. Таким способом снижается поступление железа в капилляры крови из клеток кишечника. Когда потребность в железе невелика, скорость синтеза апоферритина повышается (см. ниже "Регуляция поступления железа в клетки"). Постоянное слущивание клеток слизистой оболочки в просвет кишечника освобождает организм от излишков железа. При недостатке железа в организме апоферритин в энтероцитах почти не синтезируется. елезо, поступающее из энтероцитов в кровь, транспортирует белок плазмы крови трансферрин (рис. 13-7).

Б. Транспорт железа в плазме крови и его поступление в клетки

В плазме крови железо транспортирует белок трансферрин. Трансферрин - гликопротеин, который синтезируется в печени и связывает только окисленное железо (Fe 3+). Поступающее в кровь железо окисляет фермент ферроксидаза, известный как медьсодержащий белок плазмы крови церулоплазмин. Одна молекула трансферрина может связать один или два иона Fe 3+ , но одновременно с анионом СО 3 2- с образованием комплекса трансферрин-2 (Fe 3+ -CO 3 2-). В норме трансферрин крови насыщен железом приблизительно на 33%.

Трансферрин взаимодействует со специфическими мембранными рецепторами клеток. В результате этого взаимодействия в цитозоле клетки образуется комплекс Са 2+ -кальмодулин-ПКС, который фосфорилирует рецептор трансферри-на и вызывает образование эндосомы. АТФ-зависимый протонный насос, находящийся в мембране эндосомы, создаёт кислую среду внутри эндосомы. В кислой среде эндосомы железо освобождается из трансферрина. После этого комплекс

Рис. 13-7. Поступление экзогенного железа в ткани. В полости кишечника железо освобождается из белков и солей органических кислот пищи. Усвоению железа способствует аскорбиновая кислота, восстанавливающая железо. В клетках слизистой оболочки кишечника избыток поступившего железа соединяется с белком апоферритином с образованием ферритина, при этом ферритин окисляет Fe 2+ в Fe 3+ . Поступление железа из клеток слизистой оболочки кишечника в кровь сопровождается окислением железа ферментом сыворотки крови ферроксидазой. В крови Fe 3+ транспортирует белок сыворотки крови трансферрин. В тканях Fe 2+ используется для синтеза железосодержащих белков или депонируется в ферритине.

рецептор - апотрансферрин возвращается на поверхность плазматической мембраны клетки. При нейтральном значении рН внеклеточной жидкости апотрансферрин изменяет свою конформацию, отделяется от рецептора, выходит в плазму крови и становится способным вновь связывать ионы железа и включаться в новый цикл его транспорта в клетку. Железо в клетке используется для синтеза железосодержащих белков или депонируется в белке ферригине.

Ферритин - олигомерный белок с молекулярной массой 500 кД. Он состоит из тяжёлых (21 кД) и лёгких (19 кД) полипептидных цепей, составляющих 24 протомера. Разный набор прогомеров в олигомере ферритина определяет образование нескольких изоформ этого белка в разных тканях. Ферритин представляет собой полую сферу, внутри которой может содержаться цо 4500 ионов трёхвалентного железа, но обычно содержится менее 3000. Тяжёлые цепи ферритина окисляют Fe 2+ в Fe 3+ , Железо в виде гидроксидфосфата находится в центре сферы, оболочка которой образована белковой частью молекулы. Оно поступает внутрь и освобождается наружу через каналы, пронизывающие белковую оболочку апоферритина, но железо может откладываться и в белковой части молекулы ферритина. Ферритин содержится почти во всех тканях, но в наибольшем количестве в печени, селезёнке и костном мозге. Незначительная часть ферритина экскретируется из тканей з плазму крови. Поскольку поступление ферэитина в кровь пропорционально его содержанию в тканях, то концентрация ферритина в крови - важный диагностический показатель запасов железа в организме при железодефидитной анемии. Метаболизм железа в организме представлен на рис. 13-8.

В. Регуляция поступления железа в клетки

Содержание железа в клетках определяется соотношением скоростей его поступления, использования и депонирования и контролируется двумя молекулярными механизмами. Скорость поступления железа в неэритроидные слетки зависит от количества белков-рецепторов трансферрина в их мембране. Избыток железа в клетках депонирует ферритин. Синтез шоферритина и рецепторов трансферрина регулируется а уровне трансляции этих белков и зависит от содержания железа в клетке.

На нетранслируемом 3′-конце мРНК рецептора трансферрина и на нетранслируемом 5′-конце мРНК апоферритина имеются шпилечные петли - железочувствительные элементы IRE (рис. 13-9 и 13-10). Причём мРНК рецептора трансферрина имеет 5 петель, а мРНК апоферритина - только 1.

Эти участки мРНК могут взаимодействовать с регуляторным IRE-связывающим белком. При низких концентрациях железа в клетке IRE-связывающий белок соединяется с IRE мРНК апоферритина и препятствует присоединению белковых факторов инициации трансляции (рис. 13-9, А). В результате этого снижаются скорость трансляции апоферритина и его содержание в клетке. Вместе с тем при низких концентрациях железа в клетке IRE-связывающий белок связывается с железочувствительным элементом мРНК рецептора трансферрина и предотвращает её разрушение ферментом РНК-азой (рис. 13-10, А). Это вызывает увеличение количества рецепторов трансферрина и ускорение поступления железа в клетки.

При повышении содержания железа в клетке в результате его взаимодействия с IRE-связывающим белком происходит окисление SH-групп активного центра этого белка и снижение сродства к железочувствительным элементам мРНК. Это приводит к двум последствиям:

  • во-первых, ускоряется трансляция апоферритина (рис. 13-9, Б);
  • во-вторых, IRE-связывающий белок освобождает шпилечные петли мРНК рецептора трансферрина, и она разрушается ферментом РНК-азой, в результате снижается скорость синтеза рецепторов трансферрина (рис. 13-10, Б). Ускорение синтеза апоферритина и торможение синтеза рецепторов трансферрина вызывают снижение содержания железа в клетке.

В целом эти механизмы регулируют содержание железа в клетках и его использование для синтеза железосодержащих белков.

Г. Нарушения метаболизма железа

Железодефицитная анемия может наблюдаться при повторяющихся кровотечениях, беременности, частых родах, язвах и опухолях ЖКТ,

Рис. 13-8. Метаболизм железа в организме.

после операций на ЖКТ. При железодефицитной анемии уменьшается размер эритроцитов и их пигментация (гипохромные эритроциты малых размеров). В эритроцитах уменьшается содержание гемоглобина, понижается насыщение железом трансферрина, а в тканях и плазме крови снижается концентрация ферритина. Причина этих изменений - недостаток железа в организме, вследствие чего снижается синтез гема и ферритина в неэритроидных тканях и гемоглобина в эритроидных клетках.

Гемохроматоз. Когда количество железа в клетках превышает объём ферритинового депо, железо откладывается в белковой части молекулы ферритина. В результате образования таких аморфных тложений избыточного железа ферритии превращается в гемосидерин. Гемосидерин плохо растворим в воде и содержит до 37% железа Накопление гранул гемосидерина в печени, поджелудочной железе, селезёнке и печени приводит к повреждению этих органов - гемохроматозу. Гемохроматоз может быть обусловлен наследственным увеличением всасывания железа в кишечнике, при этом содержание железа в организме больных может достигать 100 г. Это заболевание наследуется по аутосомнорецессивному типу, причём около 0,5% европеоидов гомозиготны по гену гемохроматоза. Накопленш гемосидерина в поджелудочной железе приводит к разрушению р-клеток островков Лангерханса

Рис. 13-9. Регуляция синтеза апоферритина. А - при снижении содержания железа в клетке железосвязывающий белок обладает высоким сродством к IRE и взаимодействует с ним. Это препятствует присоединению белковых факторов инициации трансляции к мРНК, кодирующей апоферритин, и синтез апоферритина прекращается; Б - при повышении содержания железа в клетке оно взаимодействует с железосвязывающим белком, в результате чего снижается сродство этого белка к IRE. Белковые факторы инициации трансляции присоединяются к мРНК, кодирующей апоферритин, и инициируют трансляцию апоферритина.

и, как следствие этого, к сахарному диабету. Отложение гемосидерина в гепатоцитах вызывает цирроз печени, а в миокардиоцитах - сердечную недостаточность. Больных наследственным гемохроматозом лечат регулярными кровопусканиями, еженедельно или один раз в месяц в зависимости от тяжести состояния больного. К гемохроматозу могут привести частые переливания крови, в этих случаях больных лечат препаратами, связывающими железо.

Железодефицитная анемия - Анемии

АНЕМИИ ВСЛЕДСТВИЕ НАРУШЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯЭРИТРОЦИТОВ И ГЕМОГЛОБИНА

Железодефицитная анемия - это анемия, обусловленная дефицитом железа в сыворотке крови, костном мозге и депо. Люди, страдающие скрытым дефицитом железа и железодефицитной анемией, составляют 15-20% населения Земли. Наиболее часто железодефицитная анемия встречается среди детей, подростков, женщин детородного возраста, пожилых людей. Общепринято выделять две формы железодефицитных состояний: латентный дефицит железа и железодефицитную анемию. Латентный дефицит железа характеризуется уменьшением количества железа в его депо и снижением уровня транспортного железа крови при нормальных показателях гемоглобина и эритроцитов.

Основные сведения об обмене железа

Железо в организме человека участвует в регуляции обмена веществ, в процессах переноса кислорода, в тканевом дыхании и оказывает огромное влияние на состояние иммунологической резистентности. Почти все железо в организме человека входит в состав различных белков и ферментов. Можно выделить две его основные формы: гемовое (входящее в состав гема – гемоглобин, миоглобин) и негемовое. Железо гема мясных продуктов всасывается без участия соляной кислоты. Однако ахилия может в определенной мере способствовать развитию железодефицитной анемии при наличии значительных потерь железа из организма и высокой потребности в железе. Всасывание железа осуществляется преимущественно в двенадцатиперстной кишке и верхних отделах тощей кишки. Степень всасывания железа зависит от потребности организма в нем. При выраженном дефиците железа всасывание его может происходить и в остальных отделах тонкого кишечника. При уменьшении потребности организма в железе происходит снижение скорости поступления его в плазму крови и увеличивается отложение в энтероцитах в виде ферритина, который элиминируется при физиологическом слущивании эпителиальных клеток кишечника. В крови железо циркулирует в комплексе с плазменным трансферином. Этот белок синтезируется преимущественно в печени. Трансферин захватывает железо из энтероцитов, а также из депо в печени и селезенке и переносит его к рецепторам на эритрокариоцитах костного мозга. В норме трансферин насыщен железом приблизительно на 30%. Комплекс трансферин-железо взаимодействует со специфическими рецепторами на мембране эритрокариоцитов и ретикулоцитов костного мозга, после чего путем эндоцитоза проникает в них; железо переносится в их митохондрии, где включается в протопрорфирин и таким образом участвует в образовании гема. Освободившийся от железа трансферин неоднократно участвует в переносе железа. Затраты железа на эритропоэз составляют 25 мг в сутки, что весьма значительно превышает возможности всасывания железа в кишечнике. В связи с этим для гемопоэза постоянно используется железо, освобождающееся при распаде эритроцитов в селезенке. Хранение (депонирование) железа осуществляется в депо - в составе белков ферритина и гемосидерина.

Наиболее распространенная форма депонирования железа в организме - ферритин. Он представляет собой водорастворимый гликопротеиновый комплекс, состоящий из расположенного в центре железа, покрытого белковой оболочкой из апоферритина. Каждая молекула ферритина содержит от 1000 до 3000 атомов железа. Ферритин определяется почти во всех органах и тканях, но наибольшее его количество обнаруживается в макрофагах печени, селезенки, костного мозга, эритроцитах, в сыворотке крови, в слизистой оболочке тонкой кишки. При нормальном балансе железа в организме устанавливается своеобразное равновесие между содержанием ферритина в плазме и депо (прежде всего в печени и селезенке). Уровень ферритина в крови отражает количество депонированного железа. Ферритин создает запасы железа в организме, которые могут быстро мобилизоваться при повышении потребности тканей в железе. Другая форма депонирования железа - гемосидерин - малорастворимое производное ферритина с более высокой концентрацией железа, состоящее из агрегатов кристаллов железа, не имеющих апоферритиновой оболочки. Гемосидерин накапливается в макрофагах костного мозга, селезенки, в купферовских клетках печени.

Физиологические потери железа

Потеря железа из организма мужчин и женщин происходит следующими путями:

  • с калом (железо, не всосавшееся из пищи; железо, выделяющееся с желчью; железо в составе слущивающегося эпителия кишечника; железо эритроцитов в кале);
  • со слущивающимся эпителием кожи;
  • с мочой.

Указанными путями происходит выделение около 1 мг железа за сутки. Кроме того, у женщин детородного периода дополнительные потери железа возникают за счет менструаций, беременности, родов, лактации.

Хронические кровопотери являются одной из самых частых причин железодефицитной анемии. Наиболее характерны необильные, но длительные кровопотери, которые незаметны для больных, но постепенно снижают запасы железа и приводят к развитию анемии.

Основные источники хронических кровопотерь

Маточные кровопотери - самая частая причина железодефицитной анемии у женщин. У пациенток репродуктивного возраста чаще всего речь идет о длительных и обильных кровопотерях во время менструации. Нормальной считается менструальная кровопотеря, составляющаямл (15-30 мг железа). При полноценном питании женщины (с включением мяса, рыбы и других железосодержащих продуктов) из кишечника максимально может всосаться ежедневно 2 мг, а за месяц - 60 мг железа и, следовательно, при нормальной менструальной кровопотере анемия не развивается. При большем объеме ежемесячной менструальной кровопотери разовьется анемия.

Хронические кровотечения из желудочно-кишечного тракта - наиболее частая причина железодефицитной анемии у мужчин и неменструирующих женщин. Источниками желудочно-кишечных кровотечений могут являться эрозии и язвы желудка и 12-перстной кишки, рак желудка, полипоз желудка, эрозивный эзофагит, диафрагамальная грыжа, десневые кровотечения, рак пищевода, варикозное расширение вен пищевода и кардиального отдела желудка (при циррозе печени и других формах портальной гипертензии), рак кишечника; дивертикулярная болезнь желудочно-кишечного тракта, полипы толстого кишечника, кровоточащий геморрой.

Кроме того, железо может теряться при носовых кровотечениях, при кровопотерях в результате заболеваний легких (при туберкулезе легких, бронхоэктазах, раке легкого).

Ятрогенные кровопотери - это кровопотери, обусловленные врачебными манипуляциями. Это редкие причины железодефицитной анемии. К ним относятся частые кровопускания у больных полицитемией, кровопотери во время процедур гемодиализа у больных хронической почечной недостаточностью, а также донорство (приводит к развитию скрытого дефицита железа у 12% мужчин и 40% женщин, а при многолетнем стаже провоцирует развитие железодефицитной анемии).

Повышенная потребность в железе

Повышенная потребность в железе также может привести к развитию железодефицитной анемии.

Беременность, роды и лактация - в эти периоды жизни женщины расходуется значительное количество железа. Беременность – 500 мг железа (300 мг – ребенку, 200 мг - плацента). В родах теряется – 50 – 100 мг Fe. При лактации теряется мг Fe. Для восстановления запасов железа требуется не менее 2,5-3 лет. Следовательно, у женщин с интервалами между родами менее 2,5-3 лет легко развивается железодефицитная анемия.

Период полового созревания и роста - довольно часто сопровождается развитием железодефицитной анемии. Развитие железодефицитной анемии обусловлено повышением потребности в железе в связи с интенсивным ростом органов и тканей. У девушек играют роль также и такие факторы, как появление кровопотерь вследствие менструаций и нерациональное питание в связи с желанием похудеть.

Повышенная потребность в железе у больных В 12-дефицитной анемией может наблюдаться на фоне лечения витамином В12, что объясняется интенсификацией нормобластического кроветворения и использованием для этих целей больших количеств железа.

Интенсивные занятия спортом в некоторых случаях могут способствовать развитию железодефицитной анемии, особенно если ранее имелся скрытый дефицит железа. Развитие анемии при интенсивных спортивных нагрузках обусловлено повышением потребности в железе при больших физических нагрузках, увеличением мышечной массы (и, следовательно, использованием большего количества железа для синтеза миоглобина).

Недостаточное поступление железа с пищей

Алиментарная железодефицитная анемия, обусловленная недостаточным поступлением железа с пищей, развивается у строгих вегетарианцев, у лиц с низким социально-экономическим уровнем жизни, у больных с психической анорексией.

Нарушение всасывания железа

Основными причинами, приводящими к нарушению всасывания железа в кишечнике и развитию вследствие этого железодефицитной анемии, являются: хронические энтериты и энтеропатии с развитием синдрома мальабсорбции; резекция тонкой кишки; резекция желудка по методу Бильрот II («конец в бок»), когда происходит выключение части 12-перстной кишки. При этом железодефицитная анемия часто сочетается в В12-(фолиево)-дефицитной анемией в связи с нарушением всасывания витамина В12 и фолиевой кислоты.

Нарушения транспорта железа

Железодефицитная анемия, обусловленная снижением содержания в крови трансферина и, следовательно, нарушением транспорта железа, наблюдается при врожденной гипо- и атрансферинемии, гипопротеинемиях различного генеза, появлении антител к трансферину.

В основе всех клинических проявлений железодефицитной анемии лежит дефицит железа, который развивается в тех случаях, когда потери железа превышают его поступление с пищей (2 мг/сутки). Первоначально уменьшаются запасы железа в печени, селезенке, костном мозге, что получает отражение в снижении уровня ферритина в крови. На этой стадии происходит компенсаторное усиление всасывания железа в кишечнике и повышение уровня мукозного и плазменного трансферина. Содержание сывороточного железа еще не снижено, анемии нет. Однако в дальнейшем истощенные депо железа уже не способны обеспечить эритропоэтическую функцию костного мозга и, несмотря на сохраняющийся высокий уровень трансферина в крови, значительно снижаются содержание железа в крови (транспортное железо), синтез гемоглобина, развиваются анемия и последующие тканевые нарушения.

При дефиците железа снижается активность железосодержащих и железозависимых ферментов в различных органах и тканях, а также уменьшается образование миоглобина. В результате указанных нарушений и снижения активности ферментов тканевого дыхания (цитохромоксидаз) наблюдаются дистрофические поражения эпителиальных тканей (кожи, ее придатков, слизистой оболочки, желудочно-кишечного тракта, нередко - мочевыводящих путей) и мускулатуры (миокарда и скелетной мускулатуры).

Снижение активности некоторых железосодержащих ферментов в лейкоцитах нарушает их фагоцитарную и бактерицидную функции и угнетает защитные иммунные реакции.

Классификация железодефицитной анемии

1 стадия - дефицит железа без клиники анемии (латентная анемия)

2 стадия -железодефицитная анемия с развернутой клинико-лабораторной картиной

1. Легкая (содержание Нbг/л)

2. Средняя (содержание Нbг/л)

3. Тяжелая (содержание Нb ниже 70 г/л)

Клинические проявления железодефицитной анемии можно сгруппировать в два важнейших синдрома - анемический и сидеропенический.

Анемический синдром обусловлен снижением содержания гемоглобина и количества эритроцитов, недостаточным обеспечением тканей кислородом и представлен неспецифическими симптомами. Больные жалуются на общую слабость, повышенную утомляемость, снижение работоспособности, головокружение, шум в ушах, мелькание мушек перед глазами, сердцебиения, одышку при физической нагрузке, появление обморочных состояний. Может появляться снижение умственной работоспособности, памяти, сонливость. Субъективные проявления анемического синдрома вначале беспокоят больных при физической нагрузке, а затем и в покое (по мере роста анемии).

При объективном исследовании обнаруживается бледность кожи и видимых слизистых оболочек. Нередко обнаруживается некоторая пастозность в области голеней, стоп, лица. Характерны утренние отеки - «мешки» вокруг глаз.

Анемия обусловливает развитие синдрома миокардиодистрофии, который проявляется одышкой, тахикардией, часто аритмией, умеренным расширением границ сердца влево, глухостью тонов сердца, негромким систолическим шумом во всех аускультативных точках. При тяжелой и длительной анемии миокардиодистрофия может привести к выраженной недостаточности кровообращения. Железодефицитная анемия развивается постепенно, поэтому организм больного постепенно адаптируется и субъективные проявления анемического синдрома не всегда бывают ярко выражены.

Сидеропенический синдром (синдром гипосидероза) обусловлен тканевым дефицитом железа, что приводит к снижению активности многих ферментов (цитохромоксидаза, пероксидаза, сукцинат-дегидрогеназа и др.). Сидеропенический синдром проявляется многочисленными симптомами:

  • извращение вкуса (pica chlorotica) - непреодолимое желание употреблять в пищу что-либо необычное и малосъедобное (мел, зубной порошок, уголь, глину, песок, лед), а также сырое тесто, фарш, крупу; этот симптом чаще встречается у детей и подростков, но достаточно часто и у взрослых женщин;
  • пристрастие к острой, соленой, кислой, пряной пище;
  • извращение обоняния - пристрастие к запахам, которые большинством окружающих воспринимаются как неприятные (бензин, ацетон, запах лаков, красок, гуталина и др.);
  • выраженная мышечная слабость и утомляемость, атрофия мышц и снижение мышечной силы в связи с дефицитом миоглобина и ферментов тканевого дыхания;
  • дистрофические изменения кожи и ее придатков (сухость, шелушение, склонность к быстрому образованию на коже трещин; тусклость, ломкость, выпадение, раннее поседение волос; истончение, ломкость, поперечная исчерченность, тусклость ногтей; симптом койлонихии - ложкообразная вогнутость ногтей);
  • ангулярный стоматит - трещины, «заеды» в углах рта (встречаются у 10-15% больных);
  • глоссит (у 10% больных) - характеризуется ощущением боли и распирания в области языка, покраснением его кончика, а в дальнейшем атрофией сосочков («лакированный» язык); часто наблюдается склонность к пародонтозу и кариесу;
  • атрофические изменения слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта - это проявляется сухостью слизистой оболочки пищевода и затруднениями, а иногда болями при глотании пищи, особенно сухой (сидеропеническая дисфагия); развитием атрофического гастрита и энтерита;
  • симптом «синих склер» характеризуется синеватой окраской или выраженной голубизной склер. Это объясняется тем, что при дефиците железа нарушается синтез коллагена в склере, она истончается и через нее просвечивает сосудистая оболочка глаза.
  • императивные позывы на мочеиспускание, невозможность удержать мочу при смехе, кашле, чихании, возможно даже ночное недержание мочи, что обусловлено слабостью сфинктеров мочевого пузыря;
  • «сидеропенический субфебрилитет» - характеризуется длительным повышением температуры до субфебрильных величин;
  • выраженная предрасположенность к острым респираторно-вирусным и другим инфекционно-воспалительным процессам, хронизации инфекций, что обусловлено нарушением фагоцитарной функции лейкоцитов и ослаблением системы иммунитета;
  • снижение репаративных процессов в коже, слизистых оболочках.

Диагностика латентного дефицита железа

Латентный дефицит железа диагностируется на основании следующих признаков:

  • анемия отсутствует, содержание гемоглобина нормальное;
  • имеются клинические признаки сидеропенического синдрома в связи со снижением тканевого фонда железа;
  • сывороточное железо снижено, что отражает уменьшение транспортного фонда железа;
  • общая железосвязывающая способность сыворотки крови (ОЖСС) повышена. Этот показатель отражает степень «голодания» сыворотки крови и насыщения железом трансферина.

При дефиците железа процент насыщения трансферина железом снижен.

Диагностика железодефицитной анемии

При снижении гемоглобинового фонда железа появляются характерные для железодефицитной анемии изменения в общем анализе крови:

  • снижение гемоглобина и эритроцитов в крови;
  • снижение среднего содержания гемоглобина в эритроцитах;
  • снижение цветового показателя (железодефицитная анемия является гипохромной);
  • гипохромия эритроцитов, характеризующаяся их бледным прокрашиванием и появление просветления в центре;
  • преобладание в мазке периферической крови среди эритроцитов микроцитов - эритроцитов уменьшенного диаметра;
  • анизоцитоз - неодинаковая величина и пойкилоцитоз - различная форма эритроцитов;
  • нормальное содержание ретикулоцитов в периферической крови, однако, после лечения препаратами железа возможно увеличение количества ретикулоцитов;
  • тенденция к лейкопении; количество тромбоцитов обычно нормальное;
  • при выраженной анемии возможно умеренное увеличение СОЭ (домм/ч).

Биохимический анализ крови - характерно снижение уровня сывороточного железа и ферритина. Могут отмечаться также изменения, обусловленные основным заболеванием.

Лечение железодефицитной анемии

Лечебная программа включает:

  • Устранение этиологических факторов.
  • Лечебное питание.
  • Лечение железосодержащими препаратами.
  • Устранение дефицита железа и анемии.
  • Восполнение запасов железа (терапию насыщения).
  • Противорецидивную терапию.

4. Профилактику железодефицитной анемии.

1. Устранение этиологических факторов

Ликвидация дефицита железа и, следовательно, излечение железодефицитной анемии возможно только после устранения причины, ведущей к постоянному дефициту железа.

При железодефицитной анемии больному показана диета, богатая железом. Максимальное количество железа, которое может всосаться из пищи в желудочно-кишечном тракте, - 2 г в сутки. Железо из продуктов животного происхождения всасывается в кишечнике в больших количествах, чем из растительных продуктов. Лучше всего всасывается двухвалентное железо, входящее в состав гема. Железо мяса всасывается лучше, а железо печени хуже, поскольку железо в печени содержится преимущественно в виде ферритина, гемосидерина, а также в виде гема. В малом количестве железо всасывается из яиц, фруктов. Лучше всего всасывается железо из телятины (22%), рыбы (11%). Из яиц, фасоли, фруктов всасывается лишь 3% железа.

Для нормального кроветворения необходимо получать с пищей, кроме железа, также другие микроэлементы. Диета больного железодефицитной анемией должна включать 130 г белков, 90 г жира, 350 г углеводов, 40 мг железа, 5 мг меди, 7 мг марганца, 30 мг цинка, 5 мкг кобальта, 2 г метионина, 4 г холина, витамины групп В и С.

При железодефицитной анемии может быть рекомендован также фито сбор, включающий листья крапивы, череды, земляники, черной смородины. Одновременно рекомендуется принимать отвар или настой плодов шиповника по 1 стакану в течение дня. Настой шиповника содержит железо и витамин С.

3. Лечение железосодержащими препаратами

3.1. Устранение дефицита железа

Поступление железа с пищей способно восполнить лишь нормальную суточную его потерю. Применение препаратов железа является патогенетическим методом лечения железодефицитной анемии. В настоящее время применяются препараты, содержащие двухвалентное железо (Fe++), так как оно значительно лучше всасывается в кишечнике. Препараты железа обычно применяются внутрь. Для обеспечения нарастающего повышения уровня гемоглобина необходимо принимать ежедневно такое количество железосодержащих препаратов, чтобы оно соответствовало суточной дозе двухвалентного железа от 100 мг (минимальная доза) до 300 мг (максимальная доза). Выбор суточной дозы в указанных дозах определяется преимущественно индивидуальной переносимостью препаратов железа и выраженностью дефицита железа. Назначать более 300 мг двухвалентного железа в сутки бесполезно, так как объем его всасывания при этом не возрастает.

Препараты двухвалентного железа назначаются за 1 ч до еды или не ранее чем через 2 ч после еды. Для лучшего всасывания железа одновременно принимают аскорбиновую или янтарную кислоту, всасывание увеличивается также в присутствии фруктозы.

Ферро-фольгамма (комплекс железа сульфата 100 мг + аскорбиновая к-та 100 мг + фолиевая к-та 5мг + цианокобаламин 10 мг). Принимают по 1-2 капс 3 раза в день после еды.

Ферроплекс - комплекс железа сульфата и аскорбиновой кислоты, назначается по 2-3 драже 3 раза в день.

Гемофер пролонгатум - препарат продленного действия (железа сульфата 325 мг), по 1-2 таблетки в день.

Лечение железосодержащими препаратами проводится в максимально переносимой дозе до полной нормализации содержания гемоглобина, что происходит через 6-8 недель. Клинические признаки улучшения появляются значительно раньше (уже через 2-3 дня) по сравнению с нормализацией уровня гемоглобина. Это связано с поступлением железа в ферменты, дефицит которых обусловливает мышечную слабость. Содержание гемоглобина начинает возрастать на 2-3-й неделе от начала лечения. Железосодержащие препараты, как правило, принимают внутрь. При нарушении процессов всасывания железа из желудочно-кишечного тракта препараты назначают парентерально.

3.2. Восполнение запасов железа (терапия насыщения)

Запасы железа (депо железа) в организме представлены железом ферритина и гемосидерина печени и селезенки. Для восполнения запасов железа после достижения нормального уровня гемоглобина проводят лечение железосодержащими препаратами в течение 3 месяцев в суточной дозе, которая в 2-3 раза меньше по сравнению с дозой, применявшейся на этапе купирования анемии.

3.3. Противорецидивная (поддерживающая) терапия

При продолжающихся кровотечениях (например, обильных менструациях) показан прием препаратов железа короткими курсами по 7-10 дней ежемесячно. При рецидиве анемии показано проведение повторного курса лечения в течение 1-2 мес.

4. Профилактика железодефицитной анемии

Лицам с ранее излеченной железодефицитной анемией при наличии условий, угрожающих развитием рецидива железодефицитной анемии (обильные менструации, фибромиома матки и др.) проводится профилактика анемии. Рекомендуется профилактический курс длительностью 6 недель (суточная доза железа 40 мг), затем проводятся два 6-недельных курса в год или приеммг железа ежедневно в течение 7-10 дней после менструации. Кроме того, необходимо ежедневно употреблять не менее 100 грамм мяса.

АНЕМИИ

Дефицит железа в организме человека является довольно частым состоянием и выявляется по данным многочисленных авторов у 10-20% населения. Особенно часто дефицит железа обнаруживается у женщин в репродуктивном периоде, достигая 30%. Клинически значимые проявления в виде гипохромной анемии выявляются в 2-3 раза реже. Развитие анемии характеризует значительное истощение содержания железа в организме и отражает несвоевременную коррекцию при выявлении факторов риска его дефицита. Своевременное выявление железодефицитных состояний позволит не допустить их прогрессирование с развитием гипохромных анемий.

Следует отметить, что гипохромия не является достоверным свидетельством дефицита железа в организме. Около 10% гипохромных анемий являются следствием других состояний, не связанных с дефицитом железа, при которых назначение препаратов железа не только не эффективно, но и оказывает повреждающее действие в виде сидероза внутренних органов.

ОБМЕН ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМЕ

Общее содержание железа в организме человека зависит от антропометрических данных и пола – вариации ОЦК, мышечной массы, объёма естественных потерь. Обычно у женщин содержание железа на 500-800 мг меньше чем у мужчин. Учитывая некоторые различия в количественной трактовке содержания железа в организме, мы приводим усреднённые данные, отражающие принципиальные процессы обмена железа в организме.

У мужчины весом 70 кг общее содержание железа в организме составляет 4,2 гр. Почти всё железа входит в состав различных белков, что позволяет выделить его различные фрагменты.

1.Гемовое железо составляет 3 г. или около 70% общего содержания железа в организме. В свою очередь оно подразделяется на:

А) железо гемоглобина – 2,6 г;

Б) железо миоглобина – 0,4 г.

2. Запасное железо – 1,0-1,2 г.

3. Транспортное железо – 20-40 мг.

4. Ферментативное (внутриклеточное) - 20-40 мг.

ГЕМОВОЕ ЖЕЛЕЗО

Гемоглобин осуществляет перенос кислорода от лёгких к тканям. Гемоглобин является сложной трёхкомпонентной структурой, подразделяющейся на белковую часть – глобин и гемм, состоящий из 4 пирольных колец, соединённых друг с другом в кольцо протопорфирина (порфирин 111) и молекулы железа. Одна молекула гемоглобина содержит 4 гемма. На долю железа приходиться 0,35%, на долю гемма – 3,5% и глобина 96% от общей массы гемоглобина А, поэтому периферические эритроциты в 100 мл крови содержат около 50 мг железа.

В эритроците происходит синтез протопорфирина, превращающегося в гемм после включения железа, затем присоединяется глобиновый комплекс. По мере синтеза гемма содержание протопорфирина в эритроците прогрессивно снижается. Синтез гемоглобина начинается на стадии превращения базофильного нормоцита в полихроматофильный. Излишек железа, не вошедший в состав гемоглобина, включается в ферритиновый комплекс, представляющий собой запасное железо (депо), что обнаруживается при окраске берлинской лазурью в виде сидеробластов и сидероцитов.

В норме для эритропоэза используется главным образом железо, высвобождающееся при макрофагальном фагоцитозе стареющих эритроцитов. Железо макрофагов захватывается плазменным трансферрином, который перемещает его в костный мозг, где оно используется для синтеза гемоглобина. Ежедневно разрушается 0,8-1% эритроцитов (длительность жизни 100-120 дней), что аналогично 45 мл крови, с высвобождением 22-25 мг железа. Плазменный трансферрин, нагруженный железом, связывается в костном мозге с рецепторами на поверхности эритроцитов и поглощается. Как только железо включается в синтез гемоглобина, трансферрин-рецепторный комплекс снова возвращается на поверхность клетки, трансферрин высвобождается и снова включается в транспортный цикл, то есть промежуточный обмен железа в основном связан с процессами синтеза и распада гемоглобина. Суточный расход железа на синтез гемоглобина составляет 20-22 мг в сутки.

Миоглобин также является гемосодержащим протеином, обеспечивающим поступление кислорода в миоциты адекватно их метаболической активности. В отличие от гемоглобина он содержит одну молекулу гемма с одним атомом железа. Различаются «красные» мышцы с высоким содержанием миоглобина, постоянно работающие, и соответственно с большим потреблением кислорода. К ним относятся антигравитационная поперечно-полосатая мускулатура, сердечная мышца, гладкая мускулатура внутренних органов (прежде всего сфинктеры), сосудистой стенки. Локомоторные мышцы относятся к «белым» с меньшим содержанием миоглобина.

ЗАПАСНОЕ ЖЕЛЕЗО

Запасное железо (депо) представлено в виде белково-железистых комплексов: ферритина и гемосидерина. В депо откладывается железо не вошедшее в синтез гемоглобина и железосодержащих ферментов. Белок апоферритин связывает свободное двухвалентное железо и депонирует его в виде трёхвалентного, превращаясь в ферритин. На долю железа ферритина, находящегося в печени, приходится 600-700 мг, в мышцах содержится 400-600 мг ферритина. Железо в виде ферритина содержиться также в макрофагах костного мозга, эритрокариоцитах, селезёнке. В макрофагах ферритин может быть превращён в гемосидерин. Железо ферритина быстро используется для синтеза гемма (лабильное депо), в то время как железо гемосидерина гораздо медленнее включается в метаболизм.

Сывороточный ферритин находится в равновесии с содержанием ферритина в тканях и отражает величину запасов железа в организме. В норме концентрация сывороточного ферритина составляет от 20 до 250 мкг/л.

Качественным методом, характеризующим содержание железа депо, является окрашивание берлинской лазурью макрофагов пунктата или биопата костного мозга, выявляющее внутриклеточные гранулы ферритина и гемосидерина. Аналогичные включения ферритина, не израсходованные на синтез гемоглобина, содержатся в норме в 40-60% эритрокариоцитов, обозначаемых как сидеробласты. При окраске периферической крови включения ферритина выявляются в 10-20 эритроцитах – сидероциты. Количество сидеробластов менее 20% и сидероцитов менее 10% свидетельствует о дефиците запасного железа.

ТРАНСПОРТНОЕ ЖЕЛЕЗО

Трансферрин – транспортный белок железа (из фракции бета-глобулинов) синтезируется в печени, производящей 15-20 мг трансферрина на 1 кг массы тела. Сывороточная концентрация трансферрина составляет в среднем от 2,3 г/л у женщин и 3 г/л у мужин до 4 г/л. Одна молекула трансферрина связывает две молекулы трёхвалентного железа. Трансферрин способен связать ионы других металлов (цинка, кобальта). Только 30-50 % трансферрина содержит железо (коэффициент насыщения трансфкррина). Коэффициент насыщения трансферрина железом рассчитывается исходя из концентрации трансферрина в крови и сывороточного железа. Коэффициент насыщения трансферина является производным от деления концентрации сывороточного железа в мг/л на концентрацию сывороточного трансферрина в г/л, умноженным на 100. В норме он составляет 30-55%. При дефиците железа наблюдается снижение концентрации сывороточного железа при увеличении концентрации трансферрина, что ведёт к уменьшению процента насыщения трансферрина и является достоверным признаком железодефицитного состояния.

Косвенным показателем концентрации трансферрина может служить общая железо связывающая способность сыворотки (ОЖСС), так как около половины транспортного железа может быть связано с другими белками плазмы крови. На долю трансферрина, в зависимости от процента насыщения, приходится 6-8 мг железа. Под ОЖСС понимают не абсолютное количество трансферрина, а количество железа, которое может связать трансферрин при его недонасыщенности. В норме ОЖСС составляет 54-72 мкмоль/л.

Показатели сывороточного или диссоциированного железа менее диагностичны и дают лишь косвенное представление о количестве железа, транспортируемого плазмой. Возможно его увеличение при некротических процессах в тканях (печёночный, мышечный цитолиз), снижение при воспалительных процессах. Нижняя граница концентрации сывороточного железа в норме составляет для женщин 9,0 и для мужчин – 11,5 мкмоль/л.

Вычитая из ОЖСС железо сыворотки определяют латентную или ненысыщенную ЖСС, составляющую в норме в среднем 50 мкмоль/л. Производное от деления железа сыворотки на ОЖСС, выраженное в процентах, характеризует коэффициент насыщения железом крови, составляющий в среднем 30%.

Сывороточный трансферрин играет ключевую роль в промежуточном обмене железа в организме. Он поставляет железо эритрону для синтеза гемоглобина (22-24 мг в сутки) прежде всего из макрофагов, осуществляющих лизис эритроцитов, в меньшем количестве поступающее при распаде миоглобина и железо содержащих ферментов. Трансферрин осуществляет транспорт пищевого железа из энтероцитов, восполняющего естественную потерю его из организма. Он же осуществляет транспорт железа из депо при избыточной его потере и восполняет дефицит запасов при его поступлении (лекарственном, пищевом), превышающем потребность.

ФЕРМЕНТАТИВНОЕ ЖЕЛЕЗО

Менее 1% железа организма (около 40 мг) находится в виде железосодержащих ферментов внутриклеточной дыхательной цепи и окислительно-восстановительных ферментов: цитохромы, железосеропротеины, оксидазы, гидроксилазы, супероксиддисмутазы и др.

ВСАСЫВАНИЕ ЖЕЛЕЗА

При полноценной диете с пищей поступает 15-20 мг железа у мужчин и 10-15 мг у женщин. Основное значение в всасывании железа имеет мясная пища, содержащее гемовое железо (миоглобин, гемоглобин) и ферритин – телятина, говядина, печень и в меньших количествах мясо птицы и рыбы. Растительная пища (овощи, злаки) имеет меньшее значение, так как содержит фосфаты и фитаты, препятствующие всасыванию железа. Аскорбиновая кислота (цитрусовые), органические кислоты, лактоза, фруктоза, сорбит увеличивают всасывание железа. Соляная кислота увеличивает всасывание трёхвалентного железа, не влияя на всасывание гемового железа, поэтому ахилия ограничивает всасывание пищевого железа не более чем на 0,5 мг/сутки.

Железо всасывается в 12 перстной и тощей кишке. Всасывание пищевого железа лимитированные процесс, обусловленный содержанием мукозного апотрансферрина, секретируемого энтороцитами проксимальных отделов тонкой кишки. Мукозный апотрансферрин, располагаясь на поверхности энтероцитов, захватывает пищевое железо, превращаясь в мукозный трансферрин, который проникает обратно в энтероцит. Там он отдаёт железо своему плазменному аналогу, вновь превращаясь в апотрансферрин, способный снова захватить железо из кишечного содержимого. При предельном насыщении плазменного трансферрина высвобождение мукозного апотрансферрина не происходит и всасывание железа прекращается. Истощение содержания железа в организме и снижение насыщения плазменного трансферрина ведёт к большому захвату железа из энтероцитов с высвобождением большего количества мукозного апотрансферрина и большему всасыванию железа, то есть всасывание лимитируется белковотранспортной ёмкостью мукозного апоферритина. Таким образом, пищевого железа всасывает столько, сколько железа теряется из организма, но не более 2-2,5 мг в сутки. Даже избыточное употребление мяса не может привести к перенасыщению организма железом.

Небольшое количество железа превращается в энтероцитах в ферритин, что обуславливает потерю с калом в сутки 0,6 мг железа из-за постоянного слущивания эпителия кишечника.

Суточная естественная потеря железа у мужчин составляет 1 мг в сутки: кал (эпителий, желчь), слущивание эпителия кожи и слизистых, волосы (дефицит чаще у рыжих), ногти, моча, пот. У 80-70% женщин репродуктивного периода выведение железа из организма составляет 1,5-1,8 мг в сутки за счёт дополнительной кровопотери в период месячных, что соответствует 15-25 мг железа или до 50 мл крови в месяц. Такое же количество железа усваивается из пищи.

ЭРИТРОПОЭЗ

Родоначальницей эритропоэза взрослого человека является морфологически не идентифицируемая унипотентная стволовая клетка КОЕ-Э – колоний образующая эритроцитарная единица эритропоэза, пролиферативная активность которой регулируется посредством секреции эритропэтина (эритропоэтино чувствительная). Первым морфологически распознаваемым предшественником эритропоэза является эритробласт, последовательно дифференцирующийся в пронормоцит и нормоциты. Существуют некоторые разночтения в обозначении распознаваемых элементов эритропоэза. Мы придерживаемся терминологией, предложенной в руководстве по гематологии под редакцией А.И.Воробьёва. В скобках даны синонимы.

Первым морфологически идентифицируется эритробласт (проэритробласт), последовательно дифференцирующийся в пронормоцит (пронормобласт), а затем в нормоциты (эритробласты), различающиеся по степени гемоглобинизации и соответственно окраски цитоплазмы на базофильные, политохромофильные и оксифильные. Синтез гемоглобина начинается на стадии полихроматофильных нормоцитов и завершается на стадии оксифильных. С началом гемоглобинизации цитоплазмы происходит инволюция ядра. Последним делящимся является полихроматофильный нормоцит. На стадии оксифильного нормоцита клетка лишается ядра, превращаясь в ритикулоцит с остаточной ядерной субстанцией в виде сеточки (ретикулум). До выхода на периферию ретикулоциты 2-4 дня задерживаются в костном мозге, где в основном окончательно теряют ретикулум, превращаясь в зрелый эритроцит. Цикл превращения эритробласта в эритроцит занимает в среднем 5-7 суток.

Эритроцит человека в норме имеет двояковогнутую, дискоидную форму, обеспечивающую большую диффузионную поверхность, Поверхностный цитоскелет эритроцита обеспечивает его высокую способность к деформации. За 100-120 дней циркуляции снижается стойкость эритроцита к деформации и осмотическому лизису, что и обуславливает макрофагальный фагоцитоз стареющих эритроцитов в селезёнке.

Размеры нормальных эритроцитов человека изменчивы, но можно установить пределы средних колебаний. Диаметр эритроцитов составляет 7,5-8,3 мкм, толщина 2,1 мкм, что и определяет средний объём эритроцитов в пределах 86-101 .

Средний объём рассчитывается исходя из числа эритроцитов и гематокрита.

Количественное соотношение эритроцитов разных объёмов выражается графически – эритроцитметрия (кривая распределения Прайс-Джонса). На абсциссе (горизонтальная линия) отмечаются объёмы эритроцитов, а на ординате (вертикальная линия) процентное распределение эритроцитов в зависимости от объёма. Пик кривой характеризует объём преобладающей популяции эритроцитов. Нередко нормальная средняя величина отражает суммацию клонов эритроцитов, различающихся по объёму вследствие неодинаковой активности клонов по захвату железа и витамина В12. В этом случае отмечается уширение основания кривой, отражающее присутствие эритроцитов разных объёмов (анизоцитоз). Сдвиг к меньшим объёмам указывает на присутствие микроцитов, к большим объёмам – макроцитов. Микроцитоз отражает активацию эритропоэза эритропоэтином, характерную для дефицита железа.

Эритропоэз регулируется эритропоэтином, вырабатываемым главным образом в перитубулярных интерстициальных клетках внутренней части коркового и наружной мозгового вещества почек. Предполагается основная локализация эритропоэтин продуцирующих клеток в юкстагломерулярном треугольнике, контактирующим с артериолоами и дистальным канальцем.Небольшое количество эритропоэтина синтезируется в печени. Концентрация эритропоэтина в норме поддерживается на определённом для каждого человека уровне, что определяет индивидуальные колебания эритроцитов и гемоглобина.

Эритропоэтин активирует пролиферацию и дифференцировку клеток эритроцитарного ростка. Физиологическим стимулом, увеличивающим синтез эритропоэтина, является гипоксемия – снижение кислородной ёмкости крови при анемии, дыхательная недостаточность, высотная гипоксия. Повышение секреции эритропоэтина обычно наблюдается при уровне гемоглобина 100 г/л и ниже. Существует обратная отрицательная связь – снижение секреции эритропоэтина при эритроцитозах.

Провоспалительные цитокины: фактор некроза опухоли, интерлейкин-1, интерферон – подавляют секрецию эритропоэтина и пролиферацию клеток эритроидного ряда. Кроме того, снижается поступление железа к эритрону из макрофагов, основного источника транспортного железа, что обуславливает гипохромную анемию при воспалительных процессах при нормальном содержании железа в организме.

Развитие дефицита железа в организме, учитывая большой объём его депо в норме, представляет собой, как правило, хронический процесс. Острота возникновения железодефицитной анемии в большинстве случаев является лишь кажущейся, так как часто имеет длительную и нередко комплексную предысторию в виде факторов риска, формирующих истощение запасов железа в организме. Классификация железодефицитных состояний служит не только основой диагностического поиска при уже выявленной анемии, но и диктует необходимость определения показателей обмена железа в организме при факторах риска его дефицита для своевременной коррекции до развития анемии. Таким образом, анемия является финалом истощения запасов железа в организме.

Дефицит железа в организме формируется в основном в результате двух процессов – избыточная потеря, превышающая лимит всасывания, и ограничение всасывания. Часто наблюдается сочетание обоих факторов формирования дефицита.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ СОСТОЯНИЙ

(Анемий)

    Хронические постгеморрагические:

    маточные кровотечения;

    кровотечения из органов ЖКТ;

    геморрагические диатезы;

    почечные кровотечения;

    лёгочные кровотечения;

    кровотечения других локализаций.

    Беременность.

    Врождённый дефицит железа.

    Нарушения всасывания.

    Пищевой дефицит

Менструации (физиологическая кровопотеря) при нормальном балансе железа в организме не могут привести к его дефициту. Однако 10-20% женщин репродуктивного периода теряют за период месячных более 40 мг железа (более 70 мл крови) и около 5% - более 45 мг (более 90 мл крови). То есть, в пересчёте на суточную, потеря железа составит 2-2,5 мг/сутки. Учитывая другие естественные пути выведения железа из организма (0,7-1 мг/сутки), общая потеря железа достигает 2,7-3,5 мг/сутки, что превышает лимит всасывания на 0,5-1 мг/сутки. Таким образом, в течение 5-10 лет, иногда и более, происходит полное истощение запасов железа в организме.

Метроррагии (маточные кровотечения вне цикла) могут привести, учитывая больший объём кровопотери, к дефициту железа и в более короткие сроки.

Эндомитриоз – эктопически распложенные полости, выполненные эндометрием. При расположении эндомитриозной полости в теле матки, других органах кровотечения в период месячных (отторжение эндометрия) происходят в замкнутое пространство без реутилизации железа, что увеличивает его потерю без видимых кровотечений. У части женщин эндомитриозная полость сообщается с полостью матки, обуславливая гиперполименоррею. При её локализации в бронхах, кишечнике возникают наружные кровотечении\ (лёгочные, кишечные), совпадающие с периодом месячных.

У мужчин и неменструирующих женщин самыми частыми причинами дефицита железа являются кровотечения из желудочно-кишечного тракта, что требует обязательного детального обследования: эзофаго-гастро-дуоденоскопия, колоноскопия.

Кровопотери из органов ЖКТ имеют разную локализацию, нередко трудно идентифицируемую. Видимые кровотечения (гематомезис, милена) возникают при объёме излившейся крови, превышающей 100 мл/сутки. Анализ кала на скрытую кровь выявляет кровопотерю, превышающую 30 мл/сутки (реакция Вебера с бензидином) или 15 мл/сутки (реакция Грегерсена с гваяковым реактивом) и не являются специфичными. Более чувствительны иммунохимические («Гемоселект») и радиологические (эритроциты меченные хромом) методы, выявляющие кровопотерю более 2 мл/сутки.

Источниками пищеводных кровотечений являются: варикозно расширенные вены пищевода при портальной гипертензии (нередко диапедезные), рецидивирующие эрозии при рефлюкс-эзофагите, рецидивирующий синдром Малори-Вейса, опухоли.

Атрофический гастрит без эрозий не может рассматриваться как причина дефицита железа, так как отсутствие соляной кислоты снижает всасывание железа лишь на 0,5 мг/сутки. Снижение желудочной секреции может лишь способствовать дефициту железа при избыточной его потере.

Значимыми в плане развития железодефицитных состояний являются: грыжи пищеводного отверстия диафрагмы, обострения язвенной болезни, хронический эрозивный гастрит, злокачественные и доброкачественные опухоли.

Источниками кровопотери могут быть злокачественные и доброкачественные опухоли кишечника (преимущественно толстого), дивертикулы (дивертикул Меккеля) с воспалением и эрозиями в них, болезнь Крона, язвенный колит, геморрой.

Кровотечения при геморрагических диатезах чаще имеют органную направленность: наружные, гематомные - при гемофилиях; желудочно-кишечные, маточные - при тромбоцитопениях; слизистые полости рта, носа, бронхов - при болезни Рендю-Ослера.

Почечные потери железа из организма наблюдаются как при частых рецидивах макрогематурии (гематурическая форма хронического гломерулонефрита – болезнь Берже, МКБ, опухолевые процессы почек и мочевыводящих путей), так и при гемоглобино- и гемосидеринуриях, сопровождающих внутрисосудистый гемолиз (гемолитические анемии, болезнь Маркиафавы-Микели).

Помимо рецидивирующих, наружных лёгочных кровотечений (туберкулёз, бронхоэктатическая болезнь, опухоли) значительно реже потеря железа происходит при диапедезе эритроцитов в лёгочную ткань. Лёгочные макрофаги, высвобождая железо, откладывают его в виде гемосидерина без последующей утилизации. Данный механизм присутствует при идиопатическом лёгочном сидерозе, синдроме Гудпасчера.

Возможно развитие дефицита железа при рецидивирующих носовых кровотечениях, систематическом донорстве, глистных инвазиях (анкилостомидоз), чрезмерном потоотделении.

Во время беременности и в послеродовом периоде происходят следующие процессы, повышающие потребность в железе.

    Внутриутробная передача железа в депо плода, составляющая 400-600 мг в зависимости от многоплодия и сроков беременности.

    Увеличение ОЦК во 2-3 триместр беременности за счёт плацентарного кровотока, требующая 400-500 мг железа (обратимая потеря).

В период беременности суточная потребность в железе достигает 5-8 мг/сутки, что значительно превышает суточное пищевое поступление (2-2,5 мг) и ведёт к мобилизации железа депо.

    Кровотечение в родах, объём крови в плаценте – 50-100 мг.

    Лактация, определяющая потерю 150-200 мг железа.

Таким образом, в период беременности, родов и лактации женщина необратимо теряет из организма 700-800 мг железа. Одна беременность и лактация без предшествующего дефицита железа не приводят к существенному истощению его запасов и в последующем компенсируется пищевым железом в течение 1,5-2 лет. Последующие через короткий срок беременности, особенно при многоплодии, ведут к нарастающему дефициту железа. Первая беременность, протекающая на фоне скрытого дефицита железа, может сразу привести к развитию гипохромной анемии. Всем женщинам, планирующим беременность, особенно с факторами риска дефицита железа, необходимо определение показателей железа депо (сывороточный ферритин) и транспортного (ОЖСС, сывороточное железо) для своевременной пищевой и лекарственной коррекции.

Врождённый дефицит железа в организме детей, матери которых имели дефицит железа в беременность. Причина дефицита обусловлена сниженным поступлением железа в депо плода из крови матери и меньшим содержанием железа в молоке матери. Риском развития дефицита железа может являться многоплодие, недоношенность. У детей, в отличие от взрослых всасывание железа при его дефиците не увеличивается, а уменьшается, так как для усвоения пищевого железа (молоко матери)требуются ферменты кишечника, также содержащие железо.

Значительный дефицит железа обычно проявляется уже в младшем возрасте, в период ускоренного роста и связан с повышенной в нём потребностью (увеличение ОЦК, мышечной массы). Чаще это происходит у девочек в возрасте 5-8 лет и у мальчиков – 6-10 лет. Развитию анемии предшествует сидеропенический синдром.

Латентный дефицит железа обычно проявляется у девушек с появлением месячных, повышающих потребность в железе – ювенильный хлороз. У юношей в период полового созревания увеличение андрогенов активирует всасывание железа и эритропоэз.

Пищевой дефицит. Существенную роль в развитии дефицита железа, особенно у женщин, играет вегетарианство. Ограничивают всасывание железа продукты, содержащие кальций (молоко и молочные продукты), препараты кальция, кофе, чай.

Снижение всасывания железа с развитием его дефицита наблюдается при хронических энтеритах, резекции тощей кишки и, как правило, является одним из проявлений общего синдрома нарушенного всасывания. Характерно сочетание с поносами, гипопротеинемией и гипохолестеринемией. Нередко анемия имеет сочетанный генез за счёт развития дефицита В12 и фолиевой кислоты.

При анализе этиологических факторов дефицита железа в организме часто выявляется комплекс причин, каждая из которых может не достигать значимой выраженности: гиперменоррагии на фоне неполноценного питания или врождённого дефицита; беременность при неполноценном питании или нарушении всасывания; грыжа пищеводгого отверстия диафрагмы с хроническим атрофическим гастритом и нарушенным всасыванием; эндометриоз и вегетарианство; незначительное опухолевое кровотечение (чаще в толстой кишке) на фоне исходного дефицита железа. Указанное диктует необходимость детального обследования больных на предмет выявления всех этиологических факторов, не останавливаясь на одно, двух установленных.

Развитие дефицита железа, учитывая большой запас его в норме, чаще всего длительный процесс, позволяющий выявить ряд этапов его формирования. Выделяются прелатентный и латентный периоды, предшествующие развитию гипохромной, микроцитарной анемии. Указанное обусловлено главенствующей ролью железа эритрона – гемоглобина, обеспечивающего захват кислорода и его транспорт к тканям.

При несоответствии поступления пищевого железа потребностям в нём организма вначале происходит мобилизация железа депо с постепенным его истощением, что обозначается как прелатентный дефицит железа. Прелатентный дефицит железа необходимо выявлять у лиц, имеющих факторы риска его развития, так как общеклинические проявления отсутствуют.

Диагностика прелатентного периода основывается прежде всего на снижении сывороточного ферритина(ниже 20 мкг/л). Установление снижения содержания железа в макрофагах костного мозга при окраске берлинской лазурью, как правило, не проводится и имеет скорее теоретическое значение. Однако, учитывая главенствующую роль эритрона в захвате транспортного железа, количество сидеробластов (40-60%) и сидероцитов (10-20%) находиться в пределах нормы. В этот период запасы железа в организме не превышают 100-300 мг. Особую важность выявление этого периода имеет при предполагаемой беременности, когда резко возрастёт потребность в железе, обуславливая дефицит его у плода. Пока депо железа значительно не истощено показатели транспортного железа сохраняются в пределах нормы, анемия отсутствует, гипохромии и повышения протопорфирина (норма 30-50 мкг%) в эритроцитах нормального объёма – нет.

При дальнейшем истощении запасов железа развивается латентный период. Железо в макрофагах костного мозга не определяется, количество сидеробластов – менее 20% и сидероцитов – менее 10%. Происходит дальнейшее снижение сыворточного ферритина (менее 15 мкг/л). Истощение железа депо ведёт: к снижению насыщения трансферрина (менее 30%) и соответственно к увеличению общей (более 70 мкмоль/л) и латентной (более 80 мкмоль/л) ЖСС. Концентрация сывороточного железа падает ниже 9,5 мкмоль/л у женщин и 11 мкмоль/л – у мужчин. Концентрация гемоглобина чаще находится в пределах 100-120 г/л.Этот период не сопровождается повышением синтеза эритропоэтина и интенсификацией эритропоэза, поэтому микроцитоз и гипохромия не выявляются. Возможно лёгкая анемия нормоцитарного, нормохромного характера, так как активность эритропоэза снижается из-за недостатка железа, необходимого для синтеза гемма. В эритроцитах выявляется избыток протопорфирина, не включённого в гемм (более 100 мкг%). В этот же период снижается синтез миоглобина и уменьшается количество железосодержащих внутриклеточных окислительно-восстановительных ферментов, что сказывается прежде всего на регенерации и функции эпителия. Латентный период прявляется в комплексе клинических проявлений, обозначаемых как сидеропенический синдром.

Дальнейшее истощение содержания железа ведёт к развитию железодефицитной анемии разной степени тяжести с появлением циркуляторно-гипоксического синдрома. Интенсификация эритропоэза эритропоэтином сначала ведёт к микроцитозу (снижение МСУ), а затем и к их гипохромии (снижение МСН) при гемоглобине ниже 100 г/л. Выявляется дальнейшее снижение сывороточного ферритина (ниже 10 мкг/л), насыщения трансферрина (ниже 10%), увеличение общей (более 75 мкмоль/л) и латентной (более 70 мкмоль/л) ЖСС. Концентрация протопорфирина в эритроцитах превышает 200 мкг%.

КАТЕГОРИИ

ПОПУЛЯРНЫЕ СТАТЬИ

© 2024 «kingad.ru» — УЗИ исследование органов человека