Аналізи

Обмін заліза в тілі людини

Залізо є одним з життєво важливих мікроелементів людського тіла, бере участь в транспорті кисню, тканинному диханні, процесах детоксикації, ділення клітин, передачі генетичної інформації, захисту від інфекцій. Аналіз заліза в крові проводиться в лабораторії.

У тілі людини знаходиться 3-4 грами заліза або 50 мг / кг у чоловіків і 35 мг / кг у жінки в репродуктивному віці (13-50 років).

Розподіл заліза в тілі і його функції:

  • до 2/3 заліза знаходиться в складі гемоглобіну еритроцитів крові і їх попередників в червоному кістковому мозку, залізо переносить кисень до тканин
  • 10% в миоглобине — білку скелетних м'язів
  • 15% в ферментах печінки забезпечують знешкодження
  • 10% в макрофагах
  • 0,1% заліза пов'язане з трансферином в крові, тобто знаходиться «в дорозі» по кровоносних судинах, за день це кількість оновлюється 5 разів

Рівень заліза в сироватці крові у дорослого 8-10 мг / л.

Все залізо тіла ділять на два види:

функціонує або «робочий» — виконує необхідні організму функції, становить 75% заліза

депонированное — запасне або резервне для поповнення робочого пулу, представлено ферритином і гемосидерином, становить до 25%

Форми заліза в тілі людини

трансферрин

біомолекул

Кількість заліза

Форма заліза

гемоглобін

2600 мг або 65% Fe 2 +

миоглобин

130 мг або 6%

Fe 2 +

3 мг або 0,1%

Fe 3 +

ферритин

520 мг або 13%

Fe 3 +

гемосидерин 480 мг або 12%

Fe 3 +

каталази, пероксидази

Fe 2 +

цитохроми

Fe 2 + / Fe 3 +

Потреби в залозі

Потреби людського організму в залозі змінюються протягом життя.

Кількість заліза у доношеної новонародженої дитини становить близько 75 мг / кг маси тіла, велика частина його була отримана плодом в третьому триместрі вагітності. Дані обсяги заліза швидко витратяться протягом перших місяців життя, оскільки зростання дитини дуже активний.

Тільки з досягненням статевої зрілості норми споживання заліза врівноважуються з витратами.

Добова потреба в залозі мг / день

Діти : 0-6 місяців — 0,27

7-12 місяців — 11

1-3 роки — 7

4-8 років — 10

9-13 років — 8

Чоловіки : 14-18 років — 11

19-90 років — 8

Жінки : 14-18 років — 15

19-50 років — 18

51-90 років — 8

Вагітність : 27

Лактація: 10

Так, залізо, безумовно потрібний мікроелемент, але в той же час є токсичною речовиною. Вільне залізо Fe 2 + призводить до виникнення вільних радикалів, при цьому пошкоджуються печінка, підшлункова залоза , міокард, ендокринні залози (щитовидна, яєчники / яєчник, гіпофіз). Тому залізо завжди пов'язане з одним з переносників, а його всмоктування і розподіл строго регулюється.У чоловіків заліза в тілі більше ніж у жінок, що обумовлено не тільки більшу м'язову масу, але і кількістю еритропоетину (докладніше читай в статті про еритропоетин ).

Основні органи в обміні заліза

  • кишечник
  • печінку
  • червоний кістковий мозок
  • макрофаги в ретикуло-ендотеліальної системи (РЕС) — селезінка, лімфатичні вузли, кістковий мозок

Метаболізм заліза

Метаболізм заліза спрямований на регуляцію процесів його поглинання і виведення з метою підтримки оптимального балансу.

У процесі обміну заліза виділяють наступні етапи:

  1. всмоктування
  2. транспорт
  3. використання
  4. виділення

Надходження заліза

при народженні дитина має 250 мг заліза, при грудному годуванні отримує його з грудним молоком, при штучному — з молочних сумішей.

Залізо харчових продуктів знаходиться в в 2-х формах:

гемовое (іонізоване, закисное) Fe 2 + — здатне легко всмоктуватися, джерело — продукти тваринного походження

негемове (неіонізовану, окисное) Fe 3 + — самостійно не всмоктується, вимагає перетворення в Fe 2 + , джерело — рослинні продукти

Для людини основним джерелом заліза є саме гемовое залізо Fe 2 + , якого найбільше в червономум'ясі (до 2/3 споживаного Fe). Про джерелах заліза в продуктах харчування написано тут.

Всмоктування заліза

На поверхні слизової оболонки 12-ти палої і верхньої частини худої кишки у здорової людини всмоктується близько 10% заліза їжі, що становить 1-2 мг за добу, це кількість відповідає обсягу фізіологічних втрат (1-2 мг / добу). При підвищеній потребі в залізі, наприклад, при кровотечах, поглинання може вирости в 10 разів.

Залежно від валентності всмоктування заліза проходить різними шляхами:

1) негемове залізо Fe 3 + переходить в Fe 2 + під впливом ферменту на поверхні облямівки ентероцита — дуоденального цітохромома містить вітамін С (аскорбінову кислоту) .

2) Fe 2 + надходить в клітку епітелію кишечника за допомогою спеціального транспортера-переносника DMT 1 (divalent metal transporter 1) , крім заліза він здатний переносити і інші двовалентние метали.

Гем в ентероціте звільняється від переносника ферментом гемоксигенази на вільне залізо. Точні механізми транспорту заліза всередині кишкових клітин не встановлені.

Всередині ентероциту залізо зберігається в формі феритину або переноситься в кров .

З базальної мембрани ентероциту, зверненої до судин, залізо переноситься в кров за допомогою феропортіна . Поступаючи в кров, залізо зв'язується зі своїм специфічним переносником — трансферрином . При виході з клітки залізо переходить в техвалентную форму Fe 3 + за допомогою гефестіна , а процес контролюється білком гепсідіном (читай далі).

Процес всмоктування заліза контролюється, але виведення — немає!

obmen-zheleza-v-tele-cheloveka

Транспорт заліза в крові

Одна молекула трансферину здатна зв'язати 2 молекули тривалентного заліза.

96% заліза рециркулює в тілі , тобто знову використовується «своє» залізо, без залучення заліза з їжі.

Метаболізм заліза досить економний, являє собою закритий цикл, в якому максимально використовується залізо вже знаходиться в обороті. Основою цього циклу є залізо з «загиблих» еритроцитів . Таким чином, за день рециркулируют близько 20 мг заліза, що в 10 разів більше всмоктується.

На другому місці за значенням в рециркуляції знаходяться макрофаги, захоплюючі старі еритроцити. Усередині макрофагів еритроцит розпадається, а гемоксигенази вивільняє залізо з гемоглобіну. Залізо з макрофаги після окислення церулоплазміном через феропортін потрапляє знову в кров до трансферрину.

obmen-zheleza-v-tele-cheloveka

Використання заліза клітинами тіла

Клітка, яка потребує залозі, має на своїй поверхні трансферрінових рецептори , з Коротя зв'язується трансферин.

рецептор-опосередкованим ендоцитозу всередину клітини потрапляють комплекс «трансферрінових рецептор-трансферин-залізо».

Fe 3 + вивільняється з цієї зв'язку і перетворюється в Fe 2 + , виходить з ендосоми через спеціальний транспортер-переносника DMT 1 (divalent metal transporter 1, той же що і на слизовій кишечника). Трансферрінових рецептор знову повертається на поверхню клітини і отщепляет вільний трансферрин в кров.

Всередині клітини Fe 2 + може надійти в мітохондрії, де ферментом ферохелатазой вкладається в протопорфирин — так закінчується синтез гема для гемоглобіну. Залізо також може бути депоновано у формі феритину — складної молекули з білків і заліза (Fe 3 + ). Оксидувати залізо здатний тільки ферритин.

При дефіциті заліза всередині клітини підвищується кількість трансферрінових рецепторів на її поверхні, при надлишку — зменшується.

obmen-zheleza-v-tele-cheloveka

Виведення заліза з тіла

Втрата заліза відбувається при злущування клітин епітелію кишечника і з кров'ю ( в фізіологічних умовах тільки при менструаціях). Денні втрати заліза 1-2 міліграма.

Організм не здатний надлишок заліза видалити.

Складування заліза

Ферритин і гемосидерин являеются депо-формами заліза. Але, залізо з феритину може бути повторно використано, а з гемосидерина — немає.

obmen-zheleza-v-tele-cheloveka

Регуляція обміну заліза

На рівні організму основним регулятором обміну заліза є гепсідін .

гепсідін — це білок з 25 амінокислот. Має особливу волосо-подібну структуру і містить 4 цистинові містка, за будовою аналогічний протимікробну білків.

Гепсідін утворюється в печінці, а свою дію реалізує в 12-ти палої кишки, де знижує всмоктування заліза. При надлишку заліза в організмі рівень гепсідіна збільшується, а всмоктування в кишечнику — знизиться. При нестачі заліза — рівень гепсідіна буде сніжатся, а всмоктування заліза — збільшуватись.

Гепсідін впливає на рециркуляцію заліза в макрофагах. Чим більше гепсідіна — тим менше виділяється заліза з макрофагах і воно активніше в них депонується, що призведе до швидкого зниження рівня плазмового заліза, оскільки рециркуляція кількісно більше.

obmen-zheleza-v-tele-cheloveka

Багато чи мало?

Як недолік, так і надлишок заліза в тілі призводить до патології. Залізодефіцитна анемія розвивається в наслідок нестачі заліза в їжі або посилених його втрат. Анемія при хронічних захворюваннях проявляється підвищенням кількості депонованого заліза і недоліком його в еритроцитах. Відрізнити ці два дуже схожі стану допомагає знання механізмів обміну заліза і комплексу аналізів для діагностики.

Надлишок заліза видалити з тіла неможливо, тому всі хвороби накопичення заліза — гемохроматоза — лікуються періодичними крововиливами і обмеженням споживання.

obmen-zheleza-v-tele-cheloveka

Аналізи для оцінки обміну заліза

Читайте про діагностику анемії в статті « Діагностика анемії. Які аналізи варто здавати? ».

Похожие статьи

Додати коментар

Кнопка «Наверх»
Закрыть