החלפת ברזל בגוף

בדרך כלל, הגוף של אדם מבוגר בריא מכיל כ 3-5 גרם של ברזל, כך ברזל ניתן לסווג כמו יסודות קורט. ברזל מופץ באופן אחיד בגוף. כ 2/3 של ברזל הוא הכיל את ההמוגלובין של אריתרוציטים - היא בריכה ברזל מחזורי (או בריכה). אצל מבוגרים, בריכת הזה הוא 2-2.5 גרם אצל תינוקות מלא טווח - 0.3-0.4 גרם, ו בפגים - 0.1-0.2 הברזל יחסית הרבה מיוגלובין הכיל: 0.1 גר ' - בגברים 0.05-0.07 גרם - אצל נשים. גוף האדם מכיל יותר מ 70 חלבונים ואנזימים, אשר כוללים ברזל (לדוגמה, transferrin, לקטופרין), הסכום הכולל של ברזל בהם, בברזל 0.05-0.07, המבוצע על ידי transferrin התחבורה חלבון הוא כ 1% ( - קרן הברזל. לתרגול רפואי, עתודות ברזל (דיפו, קרן מילואים), המהוות כ 1/3 מכלל הברזל בגוף האדם, הן חשובות ביותר. הגופים הבאים מבצעים את תפקיד המחסן:

• כבד;
• טחול;
• מוח העצם;
• המוח.

ברזל הוא הכיל את המחסן בצורה של פריטין. כמות הברזל במחסן יכולה להיות מאופיינת על ידי קביעת ריכוז SF. עד כה, SF הוא סמן בינלאומי מוכר רק של עתודות ברזל. המוצר הסופי של חילופי הברזל הוא hemosiderin שהופקדו ברקמות.

ברזל - פקטור חיוני של אנזימים שרשרת הנשימה במיטוכונדריה, מחזור ציטרט, סינתזה של DNA, זה ממלא תפקיד חשוב להובלת חמצן מחייב ועל ידי המוגלובין מיוגלובין; חלבונים המכילים ברזל נחוצים עבור חילוף החומרים של קולגן, catecholamines, טירוזין. בשל הפעולה הקטליטית של ברזל בתגובת Fe ² * <-> Fe ³, ברזל ללא שכבת ברזל יוצר רדיקלים הידרוקסיליים, אשר יכולים לגרום נזק לקרומי התא ומוות התאים. במהלך האבולוציה, הגנה מפני ההשפעה המזיקה של ברזל חופשי נפתרה על ידי היווצרות של מולקולות מיוחדות לקליטת הברזל מן המזון, ספיגתו, הובלה ותצהיר בצורה לא רעילה מסיסים. הובלה ותצהיר של ברזל מתבצעים על ידי חלבונים מיוחדים: טרנספרין, קולטן טרנספרין, פריטין. סינתזה של חלבונים אלה מוסדר על ידי מנגנון מיוחד תלוי בצרכים של האורגניזם.

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

מטבוליזם של ברזל לאדם בריא הוא סגור במחזור

כל יום, אדם מאבד על 1 מ"ג של ברזל עם נוזלים ביולוגיים אפיתל מרופט של מערכת העיכול. בדיוק אותה כמות יכול להיספג לתוך מערכת העיכול מן המזון. זה צריך להיות ברור כי ברזל נכנס לגוף רק עם מזון. לכן, כל יום 1 מ"ג של ברזל הוא איבד 1 מ"ג נספג. בתהליך של הרס של אריתרוציטים ישנים, ברזל משוחרר, אשר מנוצל על ידי מקרופאגים ומשמש שוב בבניית heme. בגוף יש מנגנון מיוחד של ספיגת ברזל, אבל הוא נסוג פסיבי, כלומר, אין מנגנון פיזיולוגי הפרשת ברזל. כתוצאה מכך, אם הקליטה של ברזל מן המזון אינו מספק את הצרכים של הגוף, חסר ברזל מתרחשת ללא קשר לסיבה.

הפצה של ברזל בגוף

1. 70% מהכמות הכוללת של ברזל בגוף הוא חלק של hemoproteins; אלה הם תרכובות שבו ברזל חייב פורפירין. הנציג העיקרי של קבוצה זו הוא המוגלובין (58% מהברזל); בנוסף, קבוצה זו כוללת מיוגלובין (8% ברזל), ציטוכרום, peroxidase, קטלז (4% ברזל).
2. קבוצה של אנזים שאינם heme - oxidase xanthine, NADH dehydrogenase, aconitase; אנזימי ברזל המכיל אלו הם נקודות בעיקר במיטוכונדריה למלא תפקיד חשוב בתהליך של זרחון חמצונים, העברת אלקטרונים. הם מכילים מעט מאוד מתכת ולא משפיעים על האיזון הכולל של ברזל; עם זאת, הסינתזה שלהם תלוי במתן רקמות עם ברזל.
3. צורת ההובלה של ברזל היא טרנספרין, לקטופרין, נושאת ברזל בעלת משקל מולקולרי נמוך. התחבורה העיקרית פלזמה ferroprotein הוא transferrin. זה חלבון בטא globulin חלקיק עם משקל מולקולרי של 86,000 יש 2 אתרים פעילים, שכל אחד מהם יכול לצרף אחד Fe ^{3 +} Atom בכל פעם . בפלסמה יש יותר אתרים מחייב ברזל מאשר אטומי ברזל, ולכן, אין ברזל חינם בו. Transferrin יכול לקשור יונים מתכת אחרים - נחושת, מנגן, כרום, אבל עם סלקטיביות שונה, ברזל נקשר הראשון בתקיפות רבה יותר. האתר הראשי של סינתזת transrin הוא תאי כבד. עם העלייה ברמת הפיקדון ברזל hepatocytes, סינתזה של transferrin מופחת במידה ניכרת. Transferrin, על הנשיאה-הברזל, אבידב כדי normocytes ו reticulocyte, שבה ערך מתכת הקליטה תלוי בנוכחות הקולטן חינם על פני השטח של אבות erythroid. על קרום התא, אתרי הקישור הוא פחות משמעותי מאשר transferrin מ pronormotsite, כלומר הזדקנות תאים erythroid ירד אחיזת הברזל. נמוכה נושאות משקל ברזל מולקולרית לספק ברזל תחבורה בתוך התאים.
4. מופקד, מילואים או מילואים ברזל יכול להיות בשתי צורות - ferritin ו hemosiderin. תרכובת ברזל מילואים מורכב חלבון apoferritin, מולקולות של אשר מקיפים מספר רב של אטומי ברזל. פריטין - תרכובת חומה, מסיסה במים, מכילה 20% ברזל. עם הצטברות מוגזמת של ברזל בגוף, סינתזת פריטין עולה באופן דרמטי. מולקולות פריטין קיימות כמעט בכל התאים, אך בעיקר בכבד, הטחול ובמח העצם. Hemosiderin נמצא ברקמות בצורה של פיגמנט חום, גרגירי, מסיס במים. תוכן הברזל hemosiderin גבוה יותר מאשר פריטין - 40%. השפעה מזיקה של hemosiderin ברקמות קשורה לנזק הליזוזומים, הצטברות של רדיקלים חופשיים, אשר מוביל למוות התא. אצל אדם בריא, 70% של ברזל מילואים הוא בצורה של פריטין, ו -30% בצורה של hemosiderin. שיעור השימוש hemosiderin הוא נמוך בהרבה מזה של פריטין. חנויות הברזל ברקמות ניתן לשפוט על בסיס מחקרים היסטוכימיים, החלת שיטת חצי כמותית של הערכה. לספור את מספר sideroblasts - תאים גרעיניים erythroid המכילים כמויות שונות של גרגרי ברזל שאינם heme. תכונה של חלוקת ברזל בגוף של ילדים צעירים היא שיש להם ברזל גבוה יותר בתאי erythroid ופחות ברזל על רקמת שריר.

תקנה של איזון הברזל מבוססת על עקרונות של ניצול חוזר כמעט מוחלט של ברזל אנדוגני ותחזוקה של הרמה הנדרשת עקב ספיגה בדרכי העיכול. מחצית החיים של הסרת ברזל הוא 4-6 שנים.

[5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14],

קליטת ברזל

הקליטה מתרחשת בעיקר התריסריון ואת החלק הראשון של jejunum. עם מחסור של ברזל בגוף, אזור היניקה מתפשט באופן דיאלי. בתזונה יומית בדרך כלל מכיל על 10-20 מ"ג של ברזל, אבל רק 1-2 מ"ג נספג במערכת העיכול. הקליטה של ברזל heme עולה בהרבה על זרימת ברזל אנאורגני. בהתייחסות להשפעת הברזל על ספיגתו במערכת העיכול, אין דעה חד-משמעית. VI Nikulicheva (1993) סבור כי Fe ^{2 + הוא} כמעט לא נספג גם תחת ריכוזים נורמליים או מוגזמת. לדברי סופרים אחרים, ספיגת הברזל אינה תלויה בערכיה. נמצא כי שוויון הברזל, ומסיסותו בתריסריון בתגובת אלקליין, הם בעלי חשיבות מכרעת. מיץ קיבה וחומצה הידרוכלורית מעורבים ספיגת ברזל, לספק התאוששות של הטופס תחמוצת (Fe ^H ) ב zaknsnuyu (Fe ²⁺ ), יינון, היווצרות של רכיבים זמין לספיגה, אבל זה חל רק על ברזל ממקור צמחי אינו המנגנון העיקרי של רגולציה הקליטה.

תהליך הקליטה של ברזל heme אינו תלוי הפרשת קיבה. הברזל המוטבע נספג בצורת מבנה פורפיריני ורק בקרום הרירי של המעי הוא מחשוף שלו מן ההמה והיווצרות ברזל מיונן. ברזל נספג טוב יותר מוצרי בשר (9-22%) המכילים ברזל heme, והרבה יותר גרוע - מן הצמח (0.4-5%), שם יש ברזל ללא heme. מבין מוצרי הבשר, ברזל מתבולל בדרכים שונות: ברזל נספג מהכבד יותר מאשר מבשר, שכן בכבד, הברזל מכיל בצורה של המוסידרין ופריטין. ירקות רותחים בכמויות גדולות של מים יכולים להפחית את תכולת הברזל ב -20 %.

ייחודי הוא ספיגת ברזל מחלב אם, למרות התוכן שלה הוא נמוך - 1.5 מ"ג / ליטר. בנוסף, חלב אם מגביר את ספיגת הברזל ממזונות אחרים הנצרכים בו זמנית.

בתהליך העיכול, ברזל נכנס לאנטרוציט, מהמקום בו הוא עובר דרך שיפוע הריכוז לתוך פלסמה בדם. עם מחסור של ברזל בגוף, העברתו מ לומן של דרכי העיכול לפלסמה מואצת. עם עודף של ברזל בגוף, את רוב הברזל lingers בתאים של רירית המעי. האנטרוסיטים עמוסי הברזל נעים מהבסיס אל החלק העליון של הוילי ואובדים עם האפיתל המדולדל, המונע צריכת יתר של מתכת לתוך הגוף.

תהליך ספיגת הברזל במערכת העיכול מושפע מגורמים שונים. נוכחותם של oxalates, phytates, פוספטים, טנין בציפור מקטין את ספיגת ברזל, כמו חומרים אלה יוצרים מתחמים עם ברזל להסיר אותו מהגוף. להיפך, חומצה אסקורבית, סוצ'ינית ופירובית, פרוקטוז, סורביטול, אלכוהול מגבירה את ספיגת הברזל.

ב פלזמה, ברזל נקשר המוביל שלה - transferrin. חלבון זה משלב ברזל בעיקר למוח העצם, שבו ברזל חודר לתוך erythrocaryocytes, ו transferrin חוזר פלזמה. הברזל נכנס למיטוכונדריה, שם מתרחש סינתזה.

נתיב נוסף של ברזל ממח העצם ניתן לתאר כדלקמן: עם המוליזה פיזיולוגית מ אריתרוציטים, 15-20 מ"ג של ברזל ביום הוא שוחרר, אשר מנוצל על ידי מקרופאגים phagocytic; אז רוב זה חוזר סינתזה המוגלובין ורק כמות קטנה נשארת כמו בלוטת חילוף מקרופאגים.

30% מכלל תכולת הברזל בגוף משמש לא עבור erythropoiesis, אבל הוא מופקד במחסן. ברזל בצורת ferritin ו hemosiderin מאוחסן בתאים parenchymal, בעיקר בכבד וטחול. שלא כמו מקרופאגים, תאים parenchymal להשתמש ברזל לאט מאוד. צריכת ברזל לתאי parenchymal עולה עם עודף משמעותי של ברזל בגוף, אנמיה hemolytic, אנמיה anplia, אי ספיקת כליות וירידות עם גירעון בולט של המתכת. שחרור ברזל מתאים אלה עולה עם דימום וירידה עם עירויי דם.

דפוס הכולל של חילוף החומרים של הגוף בגוף יהיה שלם אם לא לוקחים בחשבון רקמות. כמות הברזל המהווה חלק מפרונזימים קטנה - רק 125 מ"ג, אך לא ניתן להפריז בחשיבות האנזימים לנשימה ברקמות: בלעדיהם, החיים של כל תא לא יהיו בלתי אפשריים. מלאי ברזל בתאים מאפשר להימנע מהתלות הישירה של הסינתזה של אנזימים המכילים ברזל על תנודות צריכתו והוצאותיו בגוף.

[15], [16], [17], [18], [19]

הפסדים פיזיולוגיים ומוזרויות של מטבוליזם של ברזל

הפסד פיזיולוגי של ברזל מהגוף מבוגר הוא על 1 מ"ג ליום. הברזל הוא איבד יחד עם קילוף העור אפיתל, תוספת האפידרמיס, ולאחר מכן, עם שתן, צואה, עם אפיתל sluschivayuschimsya מעיים. נשים, בנוסף, מצטרפים אובדן ברזל עם דם במהלך הווסת, במהלך ההריון, לידה, הנקה, אשר הוא כ 800-1000 מ"ג. חילופי הברזל בגוף מוצגים בתרשים 3. מעניין לציין שתכולת הברזל ברוויה ובסרום ההעברה משתנה בתוך יום. התבונן בריכוז גבוה של ברזל בסרום בבוקר ובערכים נמוכים בערב. מניעת שינה אנשים מוביל לירידה הדרגתית בתוכן הברזל בסרום.

מטבוליזם של ברזל בגוף מושפע יסודות קורט: נחושת, קובלט, מנגן, ניקל. נחושת היא הכרחית עבור הטמיעה והובלה של ברזל; השפעתה היא באמצעות ציטוכרום אוקסידאז, ceruloplasmin. הפעולה של מנגן על תהליך hematopoiesis הוא לא ספציפי והוא קשור עם יכולת חמצון גבוהה שלה.

כדי להבין מדוע חסר ברזל הוא הנפוץ ביותר בקרב ילדים צעירים, נערות ונשים בגיל הפוריות, נשקול את התכונות של מטבוליזם של ברזל בקבוצות אלה.

הצטברות הברזל בעובר מתרחשת לאורך כל ההריון, אך באופן אינטנסיבי ביותר (40%) בשליש האחרון. לכן, טרום ב 1-2 חודשים מוביל להפחתת זמינות ברזל על ידי גורם של 1.5-2 לעומת ילדים לטווח מלא. זה ידוע כי העובר יש מאזן חיובי של ברזל, אשר הולך נגד שיפוע הריכוז לטובת העובר. השליה לוכדת ברזל יותר מאשר מוח העצם של אישה בהריון, ויש לו את היכולת metabolize ברזל מן ההמוגלובין של האם.

ההשפעה של חוסר ברזל באם על מניות microelement זה בעובר אינו עולה בקנה אחד. חלק מהמחברים סבורים כי סידרופניה של אישה בהריון אינה משפיעה על חנויות הברזל של העובר; אחרים מאמינים שיש תלות ישירה. ניתן להניח כי עם ירידה בתכולת הברזל בגוף האם, מתפתח גירעון של חנויות ברזל בתינוק. עם זאת, אנמיה מחוסר ברזל עקב מחסור מולד של ברזל סביר, שכן שכיחות האנמיה מחוסרת ברזל, רמות המוגלובין וברזל בסרום במהלך היום הראשון לאחר לידה ובמשך 3-6 החודשים הבאים אינה שונה אצל ילדים שנולדו לאמהות ואמהות בריאות עם אנמיה מחוסר ברזל. תכולת הברזל בגוף של התינוק טווח מלא ו התינוק המוקדם הוא 75 מ"ג / ק"ג.

אצל ילדים, בניגוד למבוגרים, ברזל אלמנטרי צריך לא רק לפצות על הפסדים פיזיולוגיים של אלמנט זה עקבות, אלא גם לספק לצרכי הצמיחה, אשר ממוצעים 0.5 מ"ג / ק"ג ליום.

לכן, התנאים המוקדמים העיקריים להתפתחות של חוסר ברזל אצל תינוקות בטרם עת, ילדים הריון מרובים, ילדים מתחת לגיל 3 שנים הם:

• דלדול מהיר של מלאי עם צריכת אקסוגני של ברזל לא מספיק;
• הצורך הגובר בברזל.

מטבוליזם של ברזל בגיל ההתבגרות

הייחודיות של מטבוליזם הברזל בקרב מתבגרים, בעיקר אצל בנות, היא פער בולט בין הצורך המוגבר באלמנט זה לבין צריכתו הנמוכה בגוף. הסיבות לפער זה: צמיחה מהירה, תזונה לקויה, פעילות גופנית, וסת בשפע, רמת נמוכה ראשונית של ברזל.

אצל נשים בגיל הפוריות, הגורמים העיקריים המביאים להתפתחות מחסור בברזל בגוף הם שופעים וארוכים ממושכים, הריונות מרובים. הצורך היומי ברזל בברנשים אשר מאבדים 30-40 מ"ל של דם עבור הווסת, הוא 1.5-1.7 מ"ג / יום. עם ירידה גדולה יותר של הדם, הצורך ברזל עולה 2.5-3 מ"ג / יום. למעשה, רק 1.8-2 מ"ג / יום ניתן למסור דרך מערכת העיכול, כלומר, 0.5-1 מ"ג / יום של ברזל לא יכול להיות מתחדשת. לפיכך, בתוך חודש מחסור micronutrient יעמוד על 15-20 מ"ג, 180-240 מ"ג בשנה, 1.8-2.4 גרם במשך 10 שנים, כלומר, חוסר זה עולה על התוכן של ברזל חילוף בגוף. בנוסף, עבור פיתוח של חוסר ברזל אצל נשים, מספר ההריונות, המרווח ביניהם, משך ההנקה חשובים.