Всасывание железа в кишечнике. Длительность жизни эритроцитов

Обновлено: 02.06.2024

В организме взрослого человека содержится примерно 4 грамма железа, которое находится в связанной с белками форме и не встречается в виде свободных катионов. Железосодержащие белки выполняют ряд важнейших функций:

перенос кислорода - гемсодержащие белки гемоглобин и миоглобин. В составе гемоглобина эритроцитов содержится 70% всего железа организма человека;
депонирование и поддержание запасов железа в клетках организма - ферритин и гемосидерин. В этих белках запасено около 27% всего железа организма человека;
транспорт железа в плазме крови - белок-переносчик трансферрин, связывает примерно 1 % железа, содержащегося в организме человека;
участие в метаболических реакциях - ферменты и коферменты: цитохромы, пероксидазы, аконитаза, ферродоксин. На долю ферментов приходится 0,2% всего железа организма человека.

Обычная диета человека содержит в день 10-15 мг железа, из которых всасывается в кишечнике не более 10%. В природе железо существует в двух химических формах -закисное двухвалентное железо (Fe2+), и окисное трехвалентное железо (Fe3+). Гемовое железо (Fe2+) существенно лучше всасывается в кишечнике, чем негемовое (Fe3+). Наиболее богаты гемовым железом мясо и печень (особенно говядина); мясные продукты - основной источник железа в питании человека. Всасывание железа в кишечнике регулируется его запасами в организме: при недостатке железа, анемиях, неэффективном эритропоэзе, всасывание усиливается, и наоборот - избыток запасенного железа приводит к снижению всасывания в энтероцитах. Избыток железа, запасенный в виде ферритина в энтероцитах, выводится из организма с фекалиями при слущивании клеток кишечника (около 1 мг/сут). Экскреция железа с мочой колеблется в значительных пределах, составляя у здоровых людей 32-285 мкг/сут.

В результате абсорбции в 12-перстной, тощей и подвздошной кишке ионы железа поступают в сыворотку крови, связываясь с трансферрином. Сывороточный пул железа в большей части (до 80%) используется для формирования гемоглобина эритроцитов. Железо гемоглобина используется многократно: после распада эритроцитов железо гема поступает в новый цикл синтеза гемсодержащих белков или запасается в тканях в виде ферритина или гемосидерина. Таким образом, концентрация сывороточного железа в крови зависит от его всасывания в кишечнике, накопления в клетках кишечника, селезенки и красного костного мозга, интенсивности синтеза и распада гемоглобина и его потерь организмом.

Истощение запасов железа может приводить к развитию железодефицитной анемии, в этих случаях понижается насыщение железом трансферрина, в тканях и плазме крови снижается концентрация ферритина. Железодефицитная анемия характеризуется снижением продукции гемоглобина в каждой клетке - предшественнице эритроцита, что приводит к микроцитозу и гипохромии. Кроме того, происходит снижение пролиферации, способствуя уменьшению числа эритроцитов.

Избыточное накопление железа не менее опасно и может приводить к серьезным повреждениям органов и тканей. При хроническом избыточном накоплении железа поражаются поджелудочная железа, печень, сердце, гонады и суставы.

Определяемая в клинической практике концентрация сывороточного железа в крови - это преимущественно Fe3+, связанное с трансферрином и ферритином, она не включает в себя железо, присутствующее в крови в составе гемоглобина. Уровень железа сыворотки крови меняется в зависимости от времени суток (пик в утренние часы), возраста и пола. У женщин концентрация сывороточного железа в крови в среднем ниже, чем у мужчин и связана с фазой менструального цикла. При беременности отмечается уменьшение содержания железа, особенно в 3 триместре.

Показания к исследованию

Дифференциальная диагностика анемий;
выявления избыточного накопления железа (гемохроматоз, гемосидероз, отравление железом);
острые и хронические инфекционные заболевания, системные воспалительные заболевания;
контроль терапии препаратами железа;
беременность.

Особенности взятия и хранения образца для анализа на сывороточное железо. Образец для исследования без признаков гемолиза. Отделение эритроцитов от сыворотк и крови должно быть проведено в максимально короткие сроки. За две недели до анализа сывороточного железа желательно отменить прием железосодержащих препаратов.

Метод исследования. В лабораторной диагностике для определения концентрации железа сыворотки крови используют химические колориметрические методы, основанные на формировании окрашенных комплексов железа с разнообразными хромогенами. В кислой среде комплекс железо-трансферрин диссоциирует, ионы Fe3+ восстанавливаются аскорбиновой кислотой до ионов Fe2+, которые образуют с хромогеном цветной комплекс, интенсивность окраски которого при определенной длине волны пропорциональна концентрации железа в исследуемом образце.

Всасывание железа в кишечнике. Длительность жизни эритроцитов

Железо всасывается во всех частях тонкой кишки в основном по следующему механизму. Печень секретирует умеренное количество апотрансферрина в желчь, которая по желчному протоку попадает в двенадцатиперстную кишку. Здесь апотрансферрин связывается со свободным железом, а также с некоторыми соединениями железа, например с гемоглобином и миоглобином мяса, — двумя наиболее важными источниками железа в пище. В результате образуется соединение, называемое трансферрином.

Оно, в свою очередь, связывается с рецепторами в мембранах эпителиальных клеток кишечника. Путем пиноцитоза молекула трансферрина, несущая запас железа, всасывается в эпителиальные клетки, затем выделяется в кровеносные капилляры и транспортируется кровью как трансферрин плазмы.

Всасывание железа из кишечника осуществляется чрезвычайно медленно, с максимальной скоростью лишь несколько миллиграммов в сутки. Следовательно, даже при наличии в пище громадных количеств железа всосаться может лишь небольшая его часть.

а) Регуляция общего содержания железа в организме путем изменения скорости всасывания. Когда организм насыщается железом в такой степени, что практически весь апоферритин оказывается связанным с железом в местах его хранения, скорость дополнительного всасывания железа в кишечнике резко снижается. Наоборот, когда запасы железа истощаются, скорость всасывания может возрастать, вероятно, в 5 раз или более по сравнению с нормой. Таким образом, общее количество железа в организме регулируется в основном путем изменения скорости всасывания.

б) Продолжительность жизни и разрушение красных клеток крови. Когда эритроциты выходят из костного мозга в систему кровообращения, они в норме циркулируют в среднем 120 сут, прежде чем разрушатся. Хотя зрелые клетки не имеют ядра, митохондрий или эндоплазматического ретикулума, они все же имеют цитоплазматические ферменты, способные метаболизировать глюкозу и формировать небольшое количество аденозинтрифосфата. Эти ферменты также: (1) поддерживают пластичность клеточной мембраны; (2) участвуют в транспорте ионов через мембрану; (3) удерживают железо гемоглобина клетки в двухвалентной форме, не давая ему переходить в трехвалентную форму; (4) предупреждают окисление белков красных клеток крови.

Даже при этих условиях активность метаболических систем старых красных клеток крови постепенно снижается, и клетки становятся все более хрупкими, по-видимому, в связи с ослаблением их жизненных процессов.

Сразу после того, как мембрана эритроцитов становится хрупкой, клетки разрываются при прохождении через некоторые сужения круга кровообращения. Многие красные клетки крови подвергаются саморазрушению в селезенке, когда они проходят через ее красную пульпу. Пространства между структурными трабекулами красной пульпы, через которые должны пройти большинство клеток, имеют ширину лишь 3 мкм, тогда как диаметр красной клетки крови равен 8 мкм. Когда селезенку удаляют, количество циркулирующих в крови старых, патологически измененных эритроцитов значительно возрастает.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Железодифицитная анемия у детей раннего возраста.

Анемию и анемический синдром, вызываемый многими причинами, можно упомянуть среди наиболее часто встречающихся патологических состояний, с которыми ежедневно приходится сталкиваться педиатрам общей практики. В эту группу входят различные заболевания и патологические состояния, характеризующиеся уменьшением содержания гемоглобина и/или эритроцитов в единице объема крови, приводящие к нарушению снабжения тканей кислородом. В зависимости от возраста детей об анемии можно судить при уровне гемоглобина ниже:

Из всех анемий самой распространенной является железодефицитная (ЖДА), которая составляет примерно 80% от всех анемий. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в мире более 500 тыс. человек страдает ЖДА. Распространенность ЖДА у детей в России и развитых европейских странах составляет: около 50% — у детей младшего возраста; более 20% — у детей старшего возраста

Железо — один из основных микроэлементов в организме человека. В норме в организме взрослого человека содержится 3-5 г железа в связанной форме. Всасывание железа происходит преимущественно в двенадцатиперстной кишке и проксимальных отделах тощей кишки. В суточном рационе обычно содержится около 5-20 мг железа, а усваивается только около 1-2 мг в сутки.

Степень абсорбции железа зависит как от его количества в потребляемой пище и биодоступности, так и от состояния желудочно-кишечного тракта. Легче усваивается железо в составе гема (мясные продукты) — 9-22%. Всасывание негемового железа определяется диетой и особенностями желудочно-кишечной секреции. Особенно активно всасывание железа происходит из грудного молока, хотя его содержание в нем невелико — всего 1,5 мг в литре.

Ежедневная потребность детского организма в железе составляет 0,5-1,2 мг в сутки. У детей раннего возраста в связи с быстрыми темпами роста и развития наблюдается повышенная потребность в железе. В этот период жизни запасы железа быстро истощаются из-за усиленного его потребления из депо: у недоношенных детей к 3-му месяцу, у доношенных — к 5-6-му месс. жизни. Для обеспечения нормального развития ребенка в суточном рационе новорожденного должно содержаться 1,5 мг железа, а у ребенка 1-3 лет — не менее 10 мг.

Дефицит железа у детей приводит к росту инфекционной заболеваемости органов дыхания и ЖКТ. Железо необходимо для нормального функционирования структур головного мозга, при его недостаточном содержании нарушается нервно-психическое развитие ребенка. Установлено, что у детей, имевших в младенчестве железодефицитную анемию, в возрасте 3-4 лет определяются нарушения передачи нервных импульсов от центров головного мозга к органам слуха и зрения из-за нарушения миелинизации и, как следствие этого, нарушение проводимости нервов.

Причины железодефицитных состояний у детей очень разнообразны. Основными причинами в период новорожденности считаются:

- наличие анемии или скрытого дефицита железа у матери во время беременности;

- осложненное течение беременности;

- недостаточное поступление железа с пищей. При этом более всего страдают новорожденные, находящиеся на искусственном вскармливании неадаптированными молочными смесями, коровьим и козьим молоком.

В возрасте старше 1 месяца причинами ЖДА являются:

- синдром нарушенного кишечного всасывания;

- анатомические врожденные аномалии (дивертикул Меккеля, полипозы кишечника);

- употребление продуктов, тормозящих абсорбцию железа.

У детей первых лет жизни к дефициту железа чаще всего приводит несбалансированная диета, в частности вскармливание исключительно молоком, вегетарианство, недостаточное употребление мясных продуктов.

Лечение ЖДА у детей раннего возраста должно быть комплексным и базироваться на четырех принципах:

1. нормализация режима и питания ребенка;

2. возможная коррекция причины железодефицита;

3. назначение препаратов железа;

4. сопутствующая терапия.

Важнейшим фактором коррекции железодефицита является сбалансированное питание, и в первую очередь грудное вскармливание. Грудное молоко не только содержит железо в высокобиодоступной форме, но и повышает абсорбцию железа из других продуктов, употребляемых одновременно с ним. Однако интенсивные обменные процессы у грудных детей приводят к тому, что к 5-6-му мес. жизни антенатальные запасы железа истощаются даже у детей с благополучным перинатальным анамнезом и малышей, вскармливаемых грудным молоком.

Из других продуктов питания наибольшее количество железа содержится в свиной печени, говяжьем языке, телячьих почках, яичном желтке, устрицах, бобах, кунжуте, морской капусте, пшеничных отрубях, гречке, фисташках, турецком горохе, персиках, овсяных хлопьях, шпинате, лесных орехах и др.

Абсорбцию железа тормозят танины, содержащиеся в чае, карбонаты, оксалаты, фосфаты, этилендиаминтетрауксусная кислота, используемая в качестве консерванта, антацидные препараты, тетрациклины. Аскорбиновая, лимонная, янтарная и яблочная кислоты, фруктоза, цистеин, сорбит, никотинамид усиливают всасывание железа.

Питание ребенка должно быть сбалансированным и включать продукты, богатые железом, и вещества, усиливающие его всасывание в кишечнике. Детям, страдающим ЖДА, необходимо вводить прикорм на 2-4 недели раньше, чем здоровым. Введение мясного прикорма целесообразно начинать в 6 мес. Следует отказаться от введения в рацион ребенка таких каш, как манная, рисовая, толокняная, отдавая предпочтение гречневой, ячменной, просяной.

Необходимы длительные прогулки на свежем воздухе, нормализация сна, благоприятный психологический климат, профилактика острых респираторных вирусных инфекций, ограничение физической нагрузки.

Однако эти меры недостаточны и не приводят к излечению ЖДА, поэтому основой терапии являются препараты железа. Необходимо помнить, что у детей раннего возраста дефицит железа никогда не бывает изолированным и часто сочетается с недостаточностью витаминов С, В12, В6, РР, А, Е, фолиевой кислоты, цинка, меди и др. Это связано с тем, что алиментарная недостаточность и нарушенное кишечное всасывание, приводящие к дефициту железа, влияют и на насыщаемость данными микронутриентами. Поэтому в комплексную терапию ЖДА необходимо включать поливитаминные препараты

Профилактическое назначение препаратов железа показано детям из групп риска по развитию ЖДА:

Читайте также: