Залізо в крові

Загальний вміст заліза в організмі людини становить приблизно 4,2 г. Приблизно 75-80% всього заліза міститься в гемоглобіні, 20-25% заліза знаходиться в резерві, 5-10% знаходиться в міоглобіні, 1% міститься в дихальних ферментах, що каталізують процеси дихання в клітинах і тканинах. Залізо виконує свою біологічну функцію переважно у складі інших біологічно активних сполук, насамперед ферментів. Залізовмісні ферменти виконують чотири основні функції:

• транспорт електронів (цитохроми, залізо-сірчані білки);
• транспортування та зберігання кисню (гемоглобін, міоглобін);
• участь у формуванні активних центрів окисно-відновних ферментів (оксидаз, гідроксилаз, СОД тощо);
• транспорт і відкладення заліза (трансферин, гемосидерин, феритин).

Гомеостаз заліза в організмі забезпечується, перш за все, регуляцією його засвоєння через обмежену здатність організму виводити цей елемент.

Існує чітка обернена залежність між рівнем заліза в організмі людини та його засвоєнням у травному тракті. Засвоєння заліза залежить від:

• вік, рівень заліза в організмі;
• стани шлунково-кишкового тракту;
• кількість та хімічні форми надходить заліза;
• кількості та форми інших харчових компонентів.

Референтні значення концентрації заліза в сироватці крові

Вік	Концентрація заліза в сироватці крові
	Мкг/дл	Мкмоль/л
Новонароджені	100-250	17.90-44.75
Діти віком до 2 років	40-100	7.16-17.90
Діти	50-120	8,95-21,48
Дорослі:
Чоловіки	65-175	11,6-31,3
Жінки	50-170	9,0-30,4

Нормальна секреція шлункового соку необхідна для оптимального засвоєння заліза. Прийом соляної кислоти сприяє засвоєнню заліза при ахлоргідрії. Аскорбінова кислота, яка відновлює залізо та утворює з ним хелатні комплекси, збільшує доступність цього елемента, як і інші органічні кислоти. Ще одним компонентом їжі, що покращує засвоєння заліза, є «фактор тваринного білка». Прості вуглеводи покращують засвоєння заліза: лактоза, фруктоза, сорбіт, а також амінокислоти, такі як гістидин, лізин, цистеїн, які утворюють легкозасвоювані хелати з залізом. Засвоєння заліза знижують напої, такі як кава та чай, поліфенольні сполуки яких міцно зв'язують цей елемент. Тому чай використовують для запобігання підвищеному засвоєнню заліза у пацієнтів з таласемією. Різні захворювання мають значний вплив на засвоєння заліза. Воно збільшується при залізодефіцитній анемії (гемолітичній, апластичній, перніціозній), гіповітамінозі В6 _та гемохроматозі, що пояснюється посиленням еритропоезу, виснаженням запасів заліза та гіпоксією.

Сучасні уявлення про всмоктування заліза в кишечнику відводять центральну роль двом типам трансферину - слизовому та плазмовому. Слизовий апотрансферин секретується ентероцитами в просвіт кишечника, де він з'єднується із залізом, після чого проникає в ентероцит. В останньому він звільняється від заліза, після чого вступає в новий цикл. Слизовий трансферин утворюється не в ентероцитах, а в печінці, звідки цей білок потрапляє в кишечник з жовчю. На базальній стороні ентероцита слизовий трансферин віддає залізо своєму плазмовому аналогу. У цитозолі ентероцита частина заліза входить до складу феритину, більша його частина втрачається під час десквамації клітин слизової оболонки, яка відбувається кожні 3-4 дні, і лише невелика частина переходить у плазму крові. Перш ніж потрапити до складу феритину або трансферину, двовалентне залізо перетворюється на тривалентне. Найбільш інтенсивне всмоктування заліза відбувається в проксимальних відділах тонкої кишки (у дванадцятипалій та порожній кишці). Плазмовий трансферин доставляє залізо до тканин, які мають специфічні рецептори. Включенню заліза в клітину передує зв'язування трансферину зі специфічними мембранними рецепторами, при втраті яких, наприклад, у зрілих еритроцитах, клітина втрачає здатність засвоювати цей елемент. Кількість заліза, що надходить у клітину, прямо пропорційна кількості мембранних рецепторів. Залізо вивільняється з трансферину в клітині. Потім плазмовий апотрансферин повертається в кровообіг. Збільшення потреби клітин у залізі під час їх швидкого росту або синтезу гемоглобіну призводить до індукції біосинтезу рецепторів трансферину, і навпаки, зі збільшенням запасів заліза в клітині кількість рецепторів на її поверхні зменшується. Залізо, що вивільняється з трансферину всередині клітини, зв'язується з феритином, який доставляє залізо до мітохондрій, де воно включається до складу гему та інших сполук.

В організмі людини залізо постійно перерозподіляється. У кількісному відношенні найважливішим є метаболічний цикл: плазма → червоний кістковий мозок → еритроцити → плазма. Крім того, функціонують такі цикли: плазма → феритин, гемосидерин → плазма та плазма → міоглобін, залізовмісні ферменти → плазма. Всі три ці цикли взаємопов'язані через плазмове залізо (трансферин), яке регулює розподіл цього елемента в організмі. Зазвичай 70% плазмового заліза потрапляє в червоний кістковий мозок. Внаслідок розпаду гемоглобіну на добу вивільняється приблизно 21-24 мг заліза, що у багато разів перевищує надходження заліза з травного тракту (1-2 мг/добу). Понад 95% заліза потрапляє в плазму із системи мононуклеарних фагоцитів, які шляхом фагоцитозу поглинають понад 1011 ^старих еритроцитів на добу. Залізо, що потрапляє в клітини мононуклеарних фагоцитів, або швидко повертається в кровообіг у вигляді феритину, або зберігається для подальшого використання. Проміжний метаболізм заліза пов'язаний, перш за все, з процесами синтезу та розпаду гемоглобіну, в яких центральну роль відіграє система мононуклеарних фагоцитів. У дорослої людини залізо з трансферину в кістковому мозку включається в нормоцити та ретикулоцити за допомогою специфічних рецепторів, які використовують його для синтезу гемоглобіну. Гемоглобін, що потрапляє в плазму крові під час розпаду еритроцитів, специфічно зв'язується з гаптоглобіном, що перешкоджає його фільтрації через нирки. Залізо, що вивільняється після розпаду гемоглобіну в системі мононуклеарних фагоцитів, знову зв'язується з трансферином і вступає в новий цикл синтезу гемоглобіну. Трансферин доставляє в інші тканини в 4 рази менше заліза, ніж у червоний кістковий мозок. Загальний вміст заліза в гемоглобіні становить 3000 мг, у міоглобіні - 125 мг заліза, в печінці - 700 мг (переважно у формі феритину).

Залізо виводиться з організму переважно шляхом злущування слизової оболонки кишечника та з жовчю. Воно також втрачається з волоссям, нігтями, сечею та потом. Загальна кількість заліза, що виводиться таким чином, становить 0,6-1 мг/добу у здорового чоловіка, а у жінок репродуктивного віку — понад 1,5 мг. Така ж кількість заліза засвоюється з їжі (5-10% від загального його вмісту в раціоні). Залізо з тваринної їжі засвоюється в кілька разів краще, ніж з рослинної. Концентрація заліза має добовий ритм, а у жінок існує зв'язок з менструальним циклом. Під час вагітності вміст заліза в організмі знижується, особливо у другій її половині.

Таким чином, концентрація заліза в сироватці крові залежить від резорбції в шлунково-кишковому тракті, накопичення в кишечнику, селезінці та червоному кістковому мозку, від синтезу та розщеплення Hb та його втрати організмом.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]