Алиментарная недостаточность железа, к сожалению, не утратила своей актуальности. Недостаток мясных продуктов в пище, отказ от еды по причине утраты аппетита, вегетарианство могут привести к абсолютному дефициту железа.
Анемия у девочек 14–17 лет – так называемый ранний хлороз. И хотя в социально-культурном аспекте многое изменилось с момента описания этого заболевания, оно не перестало существовать. Происхождение абсолютного дефицита железа у девочек 14–17 лет имеет связь с течением беременности у мамы.
Если мама сама имела дефицит железа и/или девочка родилась недоношенной, то она не получила достаточный объем депо железа к моменту рождения. Депо железа у плода формируется в последнем триместре беременности. Как правило, такие дети отличаются плохим аппетитом с детства, не любят есть мясо. Но отрицательный баланс поступления и потерь железа начинает проявлять себя после начала менструации, особенно если есть избыточная менструальная кровопотеря. В таком случае при отсутствии дополнительной болезни в организме только в результате менструальных кровопотерь возникает ЖДА.
Далее на протяжении нескольких страниц излагаются дополнительные сведения об обмене железа в организме. Если эти сведения покажутся излишними, смело переходите к вопросу, что следует знать о ЖДА.
Что важно знать об обмене железа в организме?
Железо – один из наиболее важных микроэлементов в организме человека. В норме у человека есть определенный запас железа, то есть депо. Железо входит в состав гемоглобина эритроцитов, миоглобина – белка миоцитов (клеток мышечной ткани), ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных процессах. Не более 30 % от общего количества железа составляет резервный пул, который может быть использован на эритропоэз.
Содержание и распределение железа в организме
Содержание железа в организме взрослого здорового человека:
мужчины – 50 мг/кг, при весе 70 кг – 3,5 г;
женщины – 35 мг/кг, при весе 60 кг – 2,1 г.
Распределение железа:
железо гемоглобина – до 2,0 г;
резервный пул – депо железа (преимущественно в виде ферритина):
у мужчин – 0,5–2,0 г;
у женщин – 0,2–0,4 г;
железо миоглобина – 0,13.
Ежедневно организм человека теряет определенное количество железа и одновременно с этим получает его посредством всасывания из пищи через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ).
Обычная постоянная потеря железа составляет 1 мг в сутки. Она связана со слущиванием эпителиальных клеток ЖКТ, мочевыводящих путей, кожи. Железо – физиологический компонент пота. Дополнительные потери железа обусловлены у женщин менструальными кровопотерями и скрытыми кровотечениями из ЖКТ (преимущественно у мужчин, но могут быть и у женщин). Значительные потери резервного железа происходят в период беременности, когда резервное железо расходуется на образование плаценты, эритроцитов плода и пр.
Потери железа из организма
Физиологические потери:
у взрослого мужчины и неменструирующей женщины – 1,0 мг в день (от 0,6 до 1,6 мг);
Дополнительные потери.
Менструирующие женщины:
в норме – 0,36 мг/д;
при избыточной менструации – до 1,5 мг/д.
Беременные женщины – до 3,5 мг/д.
В норме общее количество железа в организме имеет тенденцию оставаться в относительно постоянном количестве. Потери железа должны быть компенсированы поглощением железа из пищи. С возрастом для мужчин, не имеющих хронических кровопотерь, характерно увеличение запасов железа в организме.
При сбалансированном питании в организм поступает 10–20 мг железа с пищей в сутки, при относительно невысокой степени всасываемости, около 10 %. Эта пропорция может увеличиться приблизительно в 3–5 раз, если депо железа исчерпано.
Но следует помнить, что при возникновении абсолютного дефицита железа компенсировать его только поступлением железа с пищей невозможно.
В целом обмен железа уникален в том, что достигнуто управление поглощением железа, а не его выделением. Главное место всасывания железа – верхние отделы тонкого кишечника.
Какие пищевые продукты являются основным поставщиком железа для организма?
Для человека существуют два источника железа, первый – железо из гема и второй – железо в форме иона (хелатное железо). Железо из пищи должно быть преобразовано в одну из этих двух форм, чтобы быть поглощенным. Источником гемового железа являются белки пищевых продуктов животного происхождения – мясо любого вида, печень. Гемовое железо наиболее легко усваивается организмом. Его всасывание практически не зависит от дополнительных факторов. Однако следует помнить, что только 10–15 % железа в невегетарианских диетах развитых стран находится в форме гема.
Точный источник негемового железа не известен. Это, главным образом, растительные белки, сахара, соли лимонной, молочной кислоты, аминокислоты. Принято считать, что негемовым железом богата огородная зелень – укроп, петрушка, щавель, шпинат. Некоторые пищевые продукты, включая муку и детские смеси, обогащены железом и могут быть важным источником железа в диете.
Что влияет на всасывание гемового и негемового железа из пищи?
Поглощение гемового железа практически не зависит от состава диеты. Однако эффекты влияния на всасывание негемового железа достаточно велики. Аскорбиновая кислота и мясо усиливают поглощение негемового железа. Различные виды мяса, включая говядину, баранину, свинину, курятину, и рыба также значительно расширяют поглощение негемового железа.
Яичный белок, белки молока, за исключением грудного молока, растительные белки зерновых культур, отруби и другая грубоволокни-стая пища подавляют всасывание негемового железа.
Наличие высокой концентрации полифенолов объясняет бедное поглощение железа из бобов, чая, кофе и красного вина. Фосфаты и фосфопротеины подавляют поглощение железа от яичного желтка.
Желудочный сок важен для поглощения негемового железа, поэтому этот процесс затрудняется у пациентов после удаления желудка или с ахлоргидрией.
Какие механизмы обеспечивают всасывание железа?
Железо всасывается в организм из просвета кишечной трубки в эпителиальную клетку слизистой оболочки кишечной стенки, а потом внутрь кровеносного сосуда.
При относительно высоких концентрациях в диете железо пересекает слизистую оболочку пассивно.
При обычной диете необходимы специальные механизмы поглощения – энергозависимые, активные транспортные процессы. Переменные количества железа, поступившего в клетку слизистой оболочки кишки, далее в течение нескольких часов поступают в плазму крови. Излишки преобразуются в ферритин внутри клеток слизистой оболочки, большая часть которого вместе с клетками слущивается в просвет кишечника через 3–4 дня. Данный механизм предотвращает избыточное поглощение железа из пищи.
Два фактора определяют скорость поглощения железа:
1) количество железа в депо. Когда оно исчерпано, поглощение железа увеличивается;
2) скорость эритропоэза. Поглощение железа увеличено, когда скорость продукции эритроцитов увеличена, и наоборот.
Каким образом можно оценить состояние депо железа у конкретного человека?
Основным способом определения состояния депо железа в организме является определение концентрации ферритина в сыворотке крови иммуноферментным методом. Крупные лаборатории областных и городских лечебно-диагностических учреждений, как правило, располагают данным диагностическим методом.
Сывороточный ферритин (СФ) – это белок, осуществляющий обратимое связывание и хранение молекул железа. Это относительно специфический индикатор накопления железа в ретикулоэндотелиальной системе. В норме концентрация СФ у женщин составляет 20–100 мкг/л, у мужчин – 30–300 мкг/л. Установлено, что концентрация СФ – 100 мкг/л соответствует 1 г резервного железа в организме.
Концентрация СФ менее 15 мкг/л – признак абсолютного дефицита железа.
Кроме этого, отрицательный баланс железа в организме, приводящий к дефициту железа, может быть определен с помощью индекса насыщения трасферрина (ИНТФ). Трансферрин – это белок, непосредственно осуществляющий транспорт железа, поступившего из клетки слизистой оболочки кишечной стенки, к органам-мишеням – в костный мозг на нужды образования эритроцитов и в печень для депонирования в форме ферритина. ИНТФ рассчитывается на формуле:
где СЖ – концентрация сывороточного железа; ОЖСС – общая железосвязывающая способность сыворотки – не что иное, как концентрация белка трансферрина.
В норме ИНТФ составляет 20–40 %. ИНТФ менее 20 % свидетельствует о неактивном обмене железа, способном привести к железодефицитному эритропоэзу
О каких типах дефицита железа в организме принято говорить?
Латентный дефицит железа – это своего рода предстадия ЖДА, требующая принятия мер по устранению дефицита железа.
Функциональный дефицит железа – это состояние, при котором, несмотря на достаточные запасы железа в организме (СФ в норме), происходит недостаточное обеспечение железом эритропоэза (железодефицитный эритропоэз). Наиболее характерным примером функционального дефицита железа являются ситуации, когда осуществляется фармакологическая стимуляция эритропоэза (терапия эритропоэтином) при хронических воспалительных процессах и злокачественных новообразованиях.
Хронические воспалительные процессы имеют различное происхождение. Они могут быть обусловлены инфекционными агентами или связаны с иммунным воспалением. В последнем случае речь может идти в том числе и о ревматоидном артрите.
Что следует знать о лечении ЖДА?
Лечение ЖДА, конечно, назначает врач. Но достаточно часто приходится сталкиваться с ситуациями, когда рекомендованное врачом лечение, которое привело к временному улучшению самочувствия, было нарушено самим пациентом раньше положенного срока. При ухудшении самочувствия пациент, уже не обращаясь к специалисту, пытается начать лечение самостоятельно.
Этот факт и то, что сейчас все более общепризнанным среди врачей становится мнение о необходимости расширения знаний у пациентов об их заболевании, методах его лечения и профилактики, заставляют изложить в этой книге самые основные аспекты проблемы лечения ЖДА.
Почти 30 лет назад Л.И. Идельсоном были сформулированы принципы лечения ЖДА, не утратившие своей актуальности и сегодня.
Принципы лечения ЖДА
1. Возместить дефицит железа при ЖДА только диетотерапией без лекарственных железосодержащих препаратов невозможно.
2. Терапию ЖДА проводят преимущественно препаратами железа для приема внутрь.
3. Терапию ЖДА не прекращают после нормализации уровня гемоглобина.
4. Гемотрансфузии при ЖДА проводят только по жизненным показаниям.
Место диеты в профилактике и лечении ЖДА
Несмотря на то что диетой нельзя возместить абсолютный дефицит железа, следует помнить, что отдельные продукты помогают максимальному всасыванию железа из продуктов питания и из лекарственных препаратов.
Если есть все основания предполагать у себя возможность возникновения ЖДА, следует помнить, что развитию анемии препятствует диета, содержащая достаточное количество красного мяса, потрохов, птицы, рыбы и огородной зелени. Препятствием для усвоения железа из пищи бывает таннин, содержащийся в чае. Другим фактором, препятствующим усвоению железа, может быть фитиновая кислота, содержащаяся в пшеничных отрубях и коричневом рисе.
Организм легче усваивает гемовое железо, содержащееся в мясе и рыбе, чем негемовое железо, получаемое из огородной зелени, зерновых, бобовых и другой растительной пищи. Лучшему усвоению железа из растительной пищи будет способствовать наличие в блюдах продуктов с высоким содержанием витамина С, будь то салат из помидоров или апельсиновый сок. Хорошим источником железа служат также обогащенные хлебные злаки.
Если вы начали принимать препараты железа, то следует помнить, что отдельные лекарственные препараты могут усиливать или ослаблять всасывание элементарного железа.
КИНЕТИКА ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА
Механизмом, регулирующим обмен железа в организме
человека, является всасывание железа в желудочно-кишечном тракте.
Выделение его из организма кишечником, с кожей, потом и мочой,
являющееся пассивным процессом, лимитировано.
В последние 30 лет большое количество исследований
в нашей стране и за рубежом посвящено изучению различных аспектов
всасывания железа. Однако механизм абсорбции и специфическая роль
слизистой оболочки кишечника в регуляции запасов железа и его
метаболизма неизвестны.
При среднем поступлении с пищей 10-20 мг железа в сутки у
здорового человека не более 1-2 мг абсорбируется в желудочно-
кишечном тракте. Наиболее интенсивно этот процесс происходит в
двенадцатиперстной кишке и начальных отделах тощей кишки. Желудок
играет лишь незначительную роль в усвоении: в нем абсорбируется не
более 1-2% от общего количества поступающего в желудочно-кишечный
тракт. Соотношение в пище продуктов животного и растительного
происхождения, веществ, усиливающих и тормозящих абсорбцию,
функциональное и морфологическое состояние эпителия желудочно-
кишечного тракта все это оказывает влияние на величину усвоения
Кратко остановимся на процессе всасывания железа, состоящем из
ряда последовательных этапов:
1) начальный захват железа щеточной каймой клеток слизистой
оболочки кишечника;
2) внутриклеточный транспорт его образование лабильных запасов
железа в клетке;
3) освобождение железа из слизистой оболочки кишечника в кровь.
В экспериментальных исследованиях показано, что клетки
эпителия слизистой оболочки кишечника чрезвычайно быстро абсорбируют железо
из его полости, причем митохондрии активно участвуют в ранних механизмах
транспорта железа. Значительная часть его (80%) находилась в митохондриях
клеток, а остальная часть - в щеточной кайме в течение 5-20 минут после
введения железа в желудочно-кишечный тракт. Исследования с использованием
достаточную концентрацию железа на поверхности слизистой оболочки клеток для
последующей его абсорбции. При этом железо концентрируется на
щеточной кайме, закисное железо переходит в окисное на мембране
микроворсинок.
Второй этап поступление железа в богатую рибосомами
цитоплазму и латеральное межклеточное пространство, и, наконец,
третий этап перенос железа в кровеносные сосуды собственной
оболочки, где оно захватывается белком крови трансферрином .
Существует точка зрения, что транспортировка железа из цитоплазмы эпителиальных
клеток в кровь может осуществляться ферритином . .
Интенсивность захвата железа из клеток слизистой оболочки
кишечника в кровь зависит от соотношения содержания в плазме
свободного, моножелезистого или дижелезистого (насыщенного)
трансферрина. Свободные молекулы последнего обладают максимальной
способностью связывать железо. Комплекс трансферрин железо
поступает главным образом в костный мозг, небольшая часть его в
запасной фонд, преимущественно в печень, и еще меньшее количество
связанного транферрином железа ассимилируется тканями для
образования миоглобина, некоторых ферментов тканевого дыхания,
нестойких комплексов железа с аминокислотами и белками.
Костный мозг, печень и тонкий кишечник являются тремя
основными органами обмена железа, каждый из которых обладает
системой тканевых рецепторов, специфичных для трансферрина.
Ретикулоциты костного мозга, так же как и клетки эпителия слизистой
оболочки кишечника, имеют повышенную способность захватывать
железо из насыщенных (дижелезистых) форм трансферрина. Таким
образом, ненасыщенный трансферрин лучше связывает, а насыщенный -
лучше отдает железо. Механизмы регуляции активности рецепторных
полей тканей, играющих определенную роль в абсорбции железа, равно
как и взаимоотношения различно насыщенных форм трансферрина до
настоящего времени не раскрыты.
Основным источником плазменного железа является поступления
его из ретикулоэндотелиальной системы внутренних органов (печени,
селезенки, костного мозга), где происходит разрушение гемоглобина
эритроцитов. Небольшое количество железа поступает в плазму из
запасного фонда и при абсорбции его из пищи в желудочно-кишечном
тракте. Преобладающим циклом в интермедиарном обмене железа в
организме человека является образование и разрушение гемоглобина
эритроцитов, что составляет 25 мг железа в сутки.
Ферритин сыворотки крови, вероятно, осуществляет
транспортировку железа от ретикулоэндотелиальных к паренхиматозным
клеткам печени, однако его роль в общем обмене железа в организме
человека представляется минимальной.
Обмен железа между транспортным и тканевым его фондами
изучен недостаточно. Это объясняется прежде всего тем, что механизмы,
пути и количественные аспекты движения железа из тканей, исключая
эритропоэтические, в плазму крови и наоборот изучены мало. Расчетные
данные однако, свидетельствуют о том, что величина плазменно-
тканевого обмена железа приблизительно составляет 6 мг в сутки.
Общая картина обмена железа в организме человека представлена
Глава 16
АНЕМИЯ И БЕРЕМЕННОСТЬ
Анемия - это состояние организма человека, характеризующееся снижением уровня гемоглобина, уменьшением количества эритроцитов, появлением их патологических форм, изменением витаминного баланса, количества микроэлементов и ферментов.
Анемия - не диагноз, а симптом, поэтому в обязательном порядке необходимо выяснять причину ее развития.
Критериями анемии у женщин, согласно данным ВОЗ, являются: концентрация гемоглобина - менее 120 г/л, а во время беременности - менее 110 г/л.
Анемия - одно из наиболее частых осложнений беременности. По данным ВОЗ, частота железодефицитной анемии у беременных в странах с различными уровнями жизни колеблется от 21 до 80 %. За последнее десятилетие в связи с ухудшением социально-экономической обстановки в России частота железодефицитной анемии значительно возросла, несмотря на низкую рождаемость. Частота анемии, по данным Минздрава РФ, за последние 10 лет увеличилась в 6,3 раза.
Анемия беременных в 90 % случаев является железодефицитной. Железодефицитная анемия - это клинико-гематологический синдром, характеризующийся нарушением синтеза гемоглобина из-за развивающегося вследствие различных физиологических и патологических процессов дефицита железа и проявляющийся симптомами анемии и сидеропении.
В развитых странах Европы и на территории России около 10 % женщин детородного возраста страдают железодефицитной анемией, у 30 % из них наблюдается скрытый дефицит железа, в некоторых регионах нашей страны (Север, Восточная Сибирь, Северный Кавказ) данный показатель достигает 50-60 %.
В конце беременности практически у всех женщин имеется скрытый дефицит железа, причем у "/з из них развивается железодефицитная анемия.
Наличие железодефицитной анемии нарушает качество жизни пациенток, снижает их работоспособность, вызывает функциональные расстройства со стороны многих органов и систем. У беременных дефицит железа увеличивает риск развития осложнений в родах, а при отсутствии своевременной и адекватной терапии ведет к возникновению дефицита железа у плода.
Обмен железа в организме
Железо относится к одним из жизненно важных для организма элементов, входит в состав гемоглобина, миоглобина, участвует в функционировании множества ферментных систем организма, процессах тканевого дыхания и других физиологических процессах.
Из поступающего в организм с пищей в количестве 15-20 мг в сутки железа всасывается в двенадцатиперстной и проксимальных отделах тощей кишки не более 2-3 мг железа (предел усвоения организмом данного элемента). Причем интенсивность этого процесса определяется потребностью в железе (при его дефиците всасывание увеличивается). Наиболее полно усваивается железо из продуктов животного происхождения (мясо), значительно хуже из пищи растительного характера. Высвобождение железа из продуктов снижается при их тепловой обработке, замораживании и длительном хранении.
Следует отметить, что всасывание железа усиливается под влиянием:
Желудочного сока;
Белков животного происхождения;
Аскорбиновой кислоты.
Аскорбиновая кислота образует комплексы железа, хорошо растворимые в кислой среде желудка, и продолжает поддерживать их растворимость даже в щелочной среде тонкой кишки.
Фосфаты, фитин, танин, оксалаты, а также различные патологические процессы в тонкой кишке нарушают и угнетают всасывание железа.
Поступившее в кровь железо соединяется с трансферрином (белок (3-глобулиновой фракции), который осуществляет транспортировку железа в различные ткани и органы, в частности в эритробласты костного мозга, где оно включается в молекулы эритроцитов (1,5-3 г) и представляет основной фонд железа в организме. В результате физиологического гемолиза из распадающихся эритроцитов происходит высвобождение железа (15-25 мг/сут), которое соединяется в крови с трансферрином и вновь используется эритробластами для синтеза гемоглобина. Следует отметить, что 75 % железа человеческого организма находится в гемоглобине.
Важное физиологическое значение имеет фонд запасов железа, представленный ферритином и гемосидерином. Железо запасов содержится в макрофагах паренхиматозных органов (печень, селезенка). Общее количество железа в запасах составляет 0,5-1,5 г.
Небольшое количество железа (около 125 мг) входит в состав миоглобина, цитохромов, ферментов (каталаза, пероксидаза), некоторых белков. Наличие запасного фонда железа обеспечивает временную компенсацию в тех ситуациях, когда потери железа превышают его поступление с пищей.
Таблица 16.1. Основные гематологические показатели во время беременности
4.3.1. В организме человека содержится 4 – 6 г железа. Из этого количества 65-70% приходится на долю гемоглобина. Значительно меньше Fе находится в составе других гемсодержащих белков (миоглобин, цитохромы), а также металлопротеинов (ферритин, трансферрин). Поэтому обмен железа в организме определяется прежде всего синтезом и распадом гемоглобина эритроцитов. Недостаточное поступление железа в организм проявляется в первую очередь как анемия (железодефицитная). Общая схема обмена железа представлена на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2. Обмен железа в организме.
4.3.2. В кишечнике всасывается лишь небольшая часть (около 1/10) имеющегося в пище железа. Транспортной формой железа в крови служит белок плазмы крови трансферрин. Другой белок, участвующий в метаболизме железа – ферритин – служит для депонирования железа, присутствует в большинстве тканей. Железо, освобождающееся при разрушении эритроцитов, может, как правило, повторно использоваться (реутилизироваться) для построения новых молекул хромопротеинов. Однако часть железа теряется организмом, главным образом, с желчью. Эти потери компенсируются поступлением железа с пищей.
4.4. Катаболизм гемоглобина.
4.4.1. Содержание гемоглобина в крови здоровых людей составляет 130-160 г/л. Гемоглобин крови полностью обновляется в течение 120 дней (продолжительность жизни эритроцита).
Разрушение эритроцитов и начальные этапы катаболизма гема происходят в клетках ретикуло-эндотелиальной системы (РЭС), которые находятся в печени (клетки Купфера), селезёнке, костном мозге. Схема катаболизма гемоглобина в тканях приводится на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3. Схема катаболизма гемоглобина в тканях.
4.4.2. Продукты распада гема называют желчными пигментами , так как все они в разных количествах обнаруживаются в желчи. К желчным пигментам относятся: биливердин (зелёного цвета), билирубин (красно-коричневого цвета), уробилиноген и стеркобилиноген (бесцветные), уробилин и стеркобилин (жёлтого цвета). Далее приводятся формулы билирубина и его диглюкуронида.
|
|
Билирубин (свободный или неконъюгированный билирубин) образуется в клетках ретикуло-эндотелиальной системы (РЭС), транспортируется в гепатоциты. Билирубин нерастворим в воде и растворим в жирах, токсичен, в крови присутствует в виде комплекса с альбумином, не проникает через почечный фильтр. Эта фракция билирубина в плазме крови называется непрямым билирубином, так как взаимодействует с диазореактивом только после осаждения альбуминов. |
|
|
Билирубиндиглюкуронид (связанный или конъюгированный билирубин) образуется в гепатоцитах под действием фермента билирубин-глюкуронилтрансферазы, путём активного транспорта выводится в желчные канальцы. Он хорошо растворим в воде и не растворим в жирах, малотоксичен, в крови не связан с белками плазмы, может проникать через почечный фильтр. Эта фракция билирубина в плазме крови называется прямым билирубином, так как непосредственно может взаимодействовать с диазореактивом. |
