Дефіцит заліза (fe)

Функції та механізми дії

Залізо Fe (8 група) в організмі людини приблизно на 70% знаходиться у вигляді гемоглобіну, решта - в железопротеінах, цитохромах і ферментах. Fe є вкрай необхідним елементом, що грає ключову роль в процесах перенесення кисню від легенів до тканин і видалення СO₂ з організму, а також забезпечує енергетичні процеси при окисного фосфорилювання. Першу функцію виконує гемоглобін, гем якого містить Fe²⁺. Основний механізм дії гема в гемоглобіні - перенесення лігандів (Про₂ і СO₂), Причому іон Fe²⁺ не змінює валентності. У складі гема 4 лігандні групи порфірину утворюють з Fe²⁺ комплекс плоского будови. Решта п`ята і шоста координаційні зв`язки металу розташовані перпендикулярно площині порфірііового кільця. У разі заміщення в 5 і 6 положеннях Fe²⁺ виникає структура гемохрома, причому 5 становище в гемо- та міоглобіну зайнято імідазольної групою гистидинового залишку. шосте положення Fe²⁺ в цих гемах або залишається незаміщених, або заміщається будь-яким лігандом, наприклад, киснем, окисом вуглецю, ціанідом і ін. Цими особливостями структури гема пояснюються біологічні функції перенесення лігандів цими білками.

Гем цитохромов b₅ і Р₄₅₀, що беруть участь в ланцюзі перенесення електронів, містить метал у вигляді Fe³⁺, тому його називають гемином, або гематином. Він бере участь в енергетичних процесах. В ході окислювально-відновних процесів ступінь окислення іона металу змінюється, що і дозволяє йому переносити електрони. Мабуть, процесу перенесення електронів сприяє зменшення радіуса іона заліза при зміні валентності від + II до + IV. радіус Fe²⁺ становить 82 пм, Fe³⁺- 67 пм, a Fe⁴⁺ - Близько 55 пм. Особливістю структури Геміні в цитохромах є зв`язування 5 і б положень Fe³⁺ в комплексі з порфіринів амінокислотними залишками білка, що забезпечує недоступність цих положень для звичайних лігандів.

В організмі дорослої людини міститься 3-5 г заліза, дві третини якого входять до складу гемоглобіну, а решта знаходиться в залізовмісних білках, в основному в ферритине у вигляді ферріфосфата. На відміну від інших металопротеїни, в ферритине зміст Fe дуже висока (23%). деяка частина Fe знаходиться в складі гемосидерина. Гемосидерин не розчиняється, і міститься в основному в макрофагах (в кістковому мозку, селезінці і печінці) - з субклітинних компонентів переважають гемсодержащих білки і ферменти (гемоглобін, міоглобін, цитохроми).

Fe²⁺ всмоктується у дванадцятипалій і в верхньому відділі худої кишок. для всмоктування Fe потрібно Сі. За відсутності адекватної кількості міді Fe не може перейти в свою найбільш широко використовувану форму. У крові Fe зв`язується з трансферрином - Транспортним білком, що переносить його в кістковий мозок для утворення еритроцитів.

обмін Fe в організмі відрізняється від обміну інших металів, оскільки організм практично не виділяє Fe: Добове виділення складає всього 1-2 мг. Тобто обмін регулюється не рівновагою між виділенням і надходженням, як у випадку інших елементів, а тим, що всмоктування завжди відповідає потребам. Якщо потреби немає, надлишок Fe виділяється з калом. Втрата крові, природно, супроводжується втратою Fe. Потреба в ньому вище також в організмі, що росте. Тобто Fe, звільняється в результаті постійного розпаду гемо- та міоглобіну і цитохромів, зберігається в організмі і неодноразово знову використовується для синтезу Fe-містять білків. В цілому його роль в метаболічних процесах організму універсальна. У терапевтичному відношенні є актуальними не тільки стану дефіциту різної етіології, а й гіперхроматоз.

Як і у інших елементів, у вільному стані іони Fe²⁺ і Fe³⁺ токсичні, оскільки в їх присутності легко утворюються вільні радикали, що ушкоджують клітину, аж до її загибелі. Тому в організмі виробилися жорсткі механізми захисту клітин від надлишку іонів Fe, наприклад, зниження всмоктуваності, зберігання у вигляді комплексів з білками. Ці механізми забезпечують отримання організмом оптимальної кількості Fe і його раціональне використання. Однак вони ж частково сприяють розвитку дефіциту елемента в організмі.

добова потреба

В середньому на добу в організм людини надходить з їжею близько 15 мг заліза, з них всмоктується всього 5-10%. Найбільше Fe надходить з м`ясом (до 20% від гема, що міститься в м`ясі). Хоча в деяких продуктах рослинного походження (в овочах і фруктах) міститься досить багато металу, він засвоюється не більше ніж на 2-3%. Істотний вплив на засвоєння Fe надають речовини, що містяться в їжі. Наприклад, за відсутності F засвоєння Fe значно сповільнюється, тому залозодефіцитна анемія (ЗДА, сидеропенії) часто поєднується з карієсом. Амінокислоти, білки, вітамін С і фруктоза сприяють засвоєнню, а соєві білки, таніни в складі чаю, кави, кальцій і речовини, що містяться в горіхах і бобових, а також багаті фосфатами, оксалатами і фитатами - перешкоджають йому.

прояви дефіциту

Хоча за поширеністю в природі Fe поступається тільки Аl, його дефіцит у всьому світі залишається найбільш частою причиною анемії. За даними ВООЗ, на Землі близько 1,8 млрд. Чоловік страждають ЗДА, а дефіцит заліза відчувають 3,6 млрд. Чоловік. Найчастіше дефіцит Fe виявляють при звичайному клінічному аналізі крові. Кількісні показники норми і дефіциту є практично у всіх довідниках з аналізу. Частина з них наведені в табл. 1.

Таблиця 1. Деякі показники аналізу крові, пов`язані з ЗДА (Хіггінс, 2010)

Анемія обумовлена порушенням синтезу гемоглобіну. Тому еритроцити при ЗДА характеризуються меншими розмірами ( «мікроцитоз») і зниженим вмістом гемоглобіну ( «гипохромия»). При цьому кількість еритроцитів, як правило, залишається в межах норми, хоча колірний показник знижується. Клітини організму отримують менше кисню і починають страждати від гіпоксії, яка відбивається на стані всіх органів і систем організму, в першу чергу - головного мозку, серця, нирок.

У дітей, особливо у дівчаток-підлітків, дефіцит Fe може бути обумовлений неадекватним харчуванням, що поєднується з підвищеними потребами в залозі внаслідок зростання організму і з втратами крові після початку менструацій. Наприклад, в США дефіцит Fe виявлено у 9% підлітків, причому серед дівчаток-підлітків - у 11%. Симптоми дефіциту - стомлюваність, зниження апетиту, затримка психічного розвитку, зниження опірності інфекціям. У дітей, в дитячому віці страждали дефіцитом заліза, знижений коефіцієнт інтелектуальності (IQ), особливо при проведенні математичних тестів. Припускають, що пізнавальні функції людського мозку у таких дітей пошкоджуються є незворотнім.

ЗДА може бути обумовлена декількома причинами, що викликають порушення синтезу гемоглобіну і втрату еритроцитів: недоліком в їжі Fe, або вітаміну В₁₂, або фолієвої кислоти. Ці причини можуть бути фізіологічними, наприклад, активне зростання в дитячому віці, похилий вік, вагітність. Інша група причин - особливості харчових пристрастей, такі як вегетаріанство, а також будь-які крововтрати і ряд захворювань, найчастіше - шлунково-кишкового тракту (Frewin et al., 1997).

Відомо, що основним джерелом вітаміну В₁₂ є бактерії мікрофлори кишечника. Найчастіше серед захворювань шлунково-кишкового тракту, що супроводжуються ЗДА, відзначають запальні захворювання кишечника, езофагіт, варикозне розширення вен стравоходу, геморой, септичні виразки, грижу стравохідного отвору діафрагми, рак будь-яких відділів шлунково-кишкового тракту, геморагічну спадкову ангіодісплазіі, гемоліз еритроцитів. нерідко дефіцит Fe розвивається при мальабсорбції (целіакія, атрофічний гастрит), що супроводжується дефіцитом фолату. У дітей 3-15 років дефіцит Fe відзначається при хронічному і рецидивуючому бронхіті.

У ряді випадків дефіцит Fe може бути пов`язаний з генетичними факторами, наприклад, з порушеннями синтезу поліпептидів, які беруть участь у структуруванні комплексів перенесення електронів в процесі окисного фосфорилювання, оскільки при цьому порушується функція ряду білків-переносників.

Надійними методами діагностики ЗДА вважають визначення вмісту сироваткового Fe і загальної залізозв`язувальної здатності сироватки. Рідше для діагностики використовують визначення змісту Fe в кістковому мозку. Діагностувати анемію за змістом феритину невірно, оскільки при запальних або злоякісних захворюваннях, а також при хворобах печінки, коли він вивільняється при цитолізі печінкових клітин, вміст феритину, незважаючи на дефіцит Fe, може бути нормальним або навіть підвищеним.

лікування ЗДА

Наявні рекомендації передбачають усунення основних причин дефіциту і проведення замісної терапії препаратами Fe. Сформульовано 4 принципу лікування ЗДА:

1) Неможливо ліквідувати дефіцит без призначення залізовмісних лікарських засобів,

2) Препарати слід призначати переважно всередину,

3) Лікування необхідно продовжувати і після нормалізації рівня гемоглобіну,

4) Переливання крові для лікування ЗДА слід застосовувати тільки в екстрених випадках, наприклад, при триваючому кровотечі або при декомпенсації серцевої діяльності внаслідок різкого зниження рівня гемоглобіну.

Відео: Здоров`я та розвиток дітей | Пантошка

Всередину призначають солі Fe²⁺ (Фумарат, глюконат, сульфат і ін.). Ці солі можуть викликати побічні явища - нудоту, закрепи, діарея, особливо якщо препарати приймають до їжі. Сульфат токсичний: розвиваються блювота, пронос, морфологічно виявляють ушкодження стінки кишечника. Показником ефективності терапії є збільшення вмісту гемоглобіну приблизно на 1 г / л в день. Прийом препарату рекомендують продовжувати протягом 3 місяців, навіть після досягнення нормальної концентрації гемоглобіну.

У ряді випадків, наприклад, при поганій переносимості пероральних препаратів або при виражених втрати металу, препарати вводять парентерально. Звичайно потрібно провести 20-30 внутрішньом`язових ін`екцій- вони болючі, викликають забарвлення шкіри в місці введення, артралгії. Швидкість відновлення рівня гемоглобіну в цьому випадку приблизно така ж, як при пероральному прийомі.

Обов`язковий контроль ефективності терапії препаратом заліза на 9-12 день лікування за допомогою підрахунку числа ретикулоцитів і зіставлення їх з вихідним рівнем. Ретикулоцитоз буде підтверджувати правильність діагнозу ЗДА і прогнозувати позитивний ефект лікування препаратом заліза. Середня тривалість курсу лікування ЗДА становить від 8 до 12 тижнів.

Як і у випадках боротьби з дефіцитом інших елементів, сприятливіші застосовувати препарати, що містять метал в органічній формі, наприклад, в м`ясних продуктах, у складі гематогену, у вигляді солей Fe²⁺ зглюкуроновою (біглюконат) або аспарагінової (аспарагинат) кислотами. Недостатню ефективність пероральних препаратів відзначають при кровотечах, при комбінованих дефіцити (наприклад, Fe, фолатів і вітаміну В₁₂), При запаленні, при злоякісних пухлинах. Багаті цим металом свиняча і яловича печінка, курка, яєчний жовток, тунець, чорний чай, кунжутне насіння, пророщена пшениця, соняшникове насіння, овес, шпинат, зелений горошок, цвітна капуста, малина, чорниця, кабачки.

Необхідно враховувати, що передозування солей Fe, особливо для чоловіків, які не менш небезпечна. Іони Fe токсичні, викликають блювоту, пронос і пошкодження стінки кишечника. При надлишку заліза можуть розвиватися артрит, імпотенція, безпліддя, гіпотиреоз, хронічна втома.

Не виключено, що безконтрольний прийом Fе-утримуючих препаратів може навіть призвести до погіршення здоров`я хворого ЗДА. Треба враховувати фізіологічну особливість цього елемента - наситити їм організм неможливо, якщо з якої-небудь причини заблоковано його нормальне всмоктування. У цьому випадку надлишок вільного Fe може привести до гемохроматозу або, відповідно до закону заміщення, до полімікроелемеітозу. Щоб цього уникнути, при лікуванні ЗДА препаратами заліза слід регулярно аналізувати склад і співвідношення мікроелементів в крові хворих.

профілактика ЗДА

У певних ситуаціях підвищеного ризику розвитку ЗДА можна вжити профілактичних заходів. До таких ситуацій належать, наприклад, вагітність і стан після резекції шлунка, а також нераціональне годування дітей, наприклад, ранній перехід на штучне вигодовування, використання неадаптованих молочних сумішей, пізніше - дієта з недостатнім вмістом м`ясних продуктів. У перший рік життя дитини потрібно заохочувати грудне вигодовування або використання адаптованих сумішей з Fe.

Ризик розвитку ЗДА підвищується при:

• наявності шкідливих звичок (куріння, алкоголізм, токсикоманія, наркоманія),
• наявності професійних шкідливих умов (робота з солями важких металів, лаками, фарбами, нафтопродуктами та ін.),
• проживанні в екологічно несприятливих регіонах (радіація, забруднення грунту і води солями важких металів),
• ряді захворювань кишечника, тривалих маткових кровотечах у дівчаток-підлітків в період становлення менструальної функції і у жінок в період гормональних дисбалансів.

Виділяють кілька стадій розвитку ЗДА. Спочатку знижуються запаси Fe в тканинах, однак клінічних проявів не розвивається. Потім дефіцит заліза в тканинах і в транспортних системах призводить до зниження активності залізовмісних ферментів, яке можна виявити лабораторно. На третій стадії, при вираженому зниженні рівня гемоглобіну і появі ознак кисневого голодування тканин, розвиваються симптоми ЗДА: слабкість, підвищена стомлюваність, головний біль, задишка, серцебиття, запаморочення, непритомність.

Оскільки ЗДА в ранньому дитячому віці може ускладнюватися стійкими порушеннями психомоторного розвитку і зниженням здатності до навчання, необхідно проводити профілактику дефіциту Fe. Вона досить проста: прийом органічних препаратів заліза в другій половині вагітності в профілактичних дозах, введення м`ясного прикорму з 6-7 місяців, використання адаптованих сумішей і профілактичне призначення препаратів Fe недоношеним, швидко зростаючим і мають високу масу тіла дітям.

Думка про те, що в легких випадках дефіцит Fe можна усунути за допомогою дієти, в даний час ставиться під сумнів. Дослідження показали, що навіть повноцінна і збалансована дієта в кращому випадку лише заповнює фізіологічну потребу організму в Fe, але не усуває його дефіцит.

Взаємодія з іншими МЕ

Відео: Дефіцит заліза. Кому загрожує анемія? Школа здоров`я 22/03/2014 GuberniaTV

З вищесказаного випливає, що для нормального обміну Fe необхідна присутність інших елементів, зміст яких лабораторно зазвичай не визначають і, отже, не враховують. До таких елементів відносяться Сu, I, F, З, Se, Са, Zn.

Медична біонеорганіка. Г.К. баранчиків