← + Ctrl + →
Глава 6Глава 7
обмен на желязо
Желязото е един от най-важните микроелементи в организма. Почти цялото желязо е част от различни протеини. От тях най-важният е хемоглобинът, чиято функция е да пренася кислород от белите дробове до тъканите. Хемоглобинът се състои от небелтъчна част - хем, и белтъчна част - глобин. В молекулата на хема желязото е свързано с протопорфирин. Хемът е не само част от хемоглобина, той се намира в миоглобина, цитохромите и е част от каталазата, лактопероксидазата. Основният протеин, съдържащ желязо и нямащ хемова група, е феритинът. Съдържа железни запаси. Желязото също е част от производното на феритина – хемосидерин. Не съдържа хемовата група на пренасящия желязо протеин трансферин. Желязото в нехемова форма се намира в редица ензими (аконитаза, ксантин оксидаза). Основното количество желязо в организма (57,6%) е част от хемоглобина и се съдържа в червените кръвни клетки.
Значително количество желязо е в мускулите (27,6%). По-голямата част от това желязо е част от феритина (68,1% от мускулното желязо), останалата част е включена в миоглобина (21,9%). 7,8% от желязото на тялото се отлага в черния дроб. Чернодробното желязо се съдържа главно в феритин и хемосидерин.
Трансферинът е протеин в кръвната плазма, свързан с глобулините. Той има 2 активни места, всяко от които може да свърже един железен атом в тривалентна форма. Основният синтез на трансферин при хората се извършва в черния дроб. На ден се произвеждат 12-24 mg трансферин на 1 kg телесно тегло, тоест 5-9% от общото количество на този протеин.
Съдържанието на желязо в организма зависи главно от усвояването му. Екскрецията на желязо от тялото е процес, който не е достатъчно регулиран. Има сложен механизъм, който предотвратява усвояването на излишното желязо. Въпреки че теоретично цялото черво, включително дебелото черво, е способно да абсорбира желязо, по-голямата част от желязото се абсорбира в дванадесетопръстника, както и в началната част на йеюнума. Колкото по-голям е дефицитът на желязо, толкова по-навътре в йеюнума се простира зоната на неговото усвояване. Процесът на усвояване на желязо при хората включва проникването на желязо в лигавицата от чревния лумен, проникването на желязо от лигавицата в плазмата, запълването на запасите от желязо в лигавицата и ефекта на тези запаси върху абсорбцията. Желязото прониква в лигавицата от чревния лумен винаги по-бързо, отколкото от лигавицата в плазмата. Въпреки че и двете стойности зависят от нуждите на организма от желязо, проникването на желязо в чревната лигавица е по-малко зависимо от съдържанието на желязо в тялото, отколкото проникването на желязо от лигавицата в плазмата. При повишена нужда от желязо в организма, скоростта на навлизането му в плазмата от лигавицата се доближава до скоростта на проникване в чревната лигавица. В същото време желязото практически не се отлага в червата. Преминаването на желязото през лигавицата отнема няколко часа. През този период червата са имунизирани срещу по-нататъшно усвояване на желязо. След известно време желязото отново се абсорбира със същата интензивност. С намаляване на нуждата на организма от желязо, проникването му в червата се забавя и потокът на желязо от лигавицата в плазмата намалява още повече. По-голямата част от желязото, което не се абсорбира, се отлага в червата под формата на феритин.
Усвояването на желязото, което е част от хема, става много по-интензивно от усвояването на неорганичното желязо с храната. Чревната лигавица съдържа ензима хем оксигеназа, който е необходим за разграждането на хемовата молекула до билирубин, въглероден оксид и йонизирано желязо. При нормално съдържание на желязо в организма значителна част от него преминава през чревната лигавица в кръвния поток, а определена част се задържа в чревната стена. При сидеропения много по-малка част се задържа в лигавицата, основната част от желязото е в плазмата. При излишък от желязо в тялото основната част от желязото, проникнало в лигавицата, се задържа в него. Впоследствие епителната клетка, изпълнена с желязо, се придвижва от основата към края на вилуса, след което се десквамира и се екскретира с изпражненията заедно с неабсорбираното желязо.
Този физиологичен механизъм на абсорбция работи при нормални концентрации на желязо, намиращи се в нормалната храна. Ако концентрацията на желязо надвишава десетки и стотици пъти физиологичната, тогава абсорбцията на йонно желязо се увеличава многократно. Това трябва да се има предвид при лечение на пациенти с железни соли. Тривалентното желязо практически не се абсорбира нито във физиологични концентрации, нито в излишък. Усвояването на желязото с храната е строго ограничено: на ден се усвояват не повече от 2-2,5 mg.
Желязото се намира в много храни, както растителни, така и животински. Концентрацията на желязо в месото, черния дроб, бъбреците е висока, соята, магданоз, грах, спанак, сушени кайсии, сини сливи, стафиди съдържат много желязо. Значително количество желязо се съдържа в ориза, хляба, ябълките. Не е важно обаче количеството желязо в продукта, а усвояването му от този продукт. От продуктите от растителен произход желязото се усвоява много ограничено, в много по-голяма степен – от повечето животински продукти. Желязото, което е част от протеините, съдържащи хем, се усвоява много по-добре, отколкото от феритин и хемосидерин, а желязото от черния дроб се усвоява много по-малко, отколкото от месото. Следователно желязото се усвоява по-зле от рибата, тъй като желязото присъства в него главно под формата на хемосидерин и феритин, а в телешкото до 90% от желязото се съдържа под формата на хем.
Усвояването на желязо се влияе от редица фактори. Честотата на комбинацията от желязодефицитна анемия с ахилия (липса на солна киселина и ензима пепсин в стомашния сок) още през 20 век. даде основание да се предположи, че желязото се усвоява само при нормална стомашна секреция и ахилията е един от основните фактори, водещи до развитие на желязодефицитна анемия. Изследванията обаче показват, че нормалната стомашна секреция влияе върху усвояването на някои форми на желязо, но това не е основният фактор за регулирането на неговото усвояване. Солната киселина засяга само усвояването на фери желязо. Стомашната секреция не влияе върху усвояването на желязото, което е част от хема.
Нормалната абсорбция на желязо от хемоглобин при здрави жени е средно 16,9 ± 1,6%, при мъжете - 13,6 ± 1%. При желязодефицитна анемия абсорбцията на желязо се увеличава рязко и не се различава при индивиди с нормална и намалена секреция. Установено е, че усвояването на желязо е нормално при лица, претърпели отстраняване на част от стомаха. При лица без анемия усвояването на желязо от хемоглобин не се различава от абсорбцията на желязо при здрави индивиди. Доказано е, че оксалатите, фитатите, фосфатите се комплексират с желязото и намаляват усвояването му, а редица вещества засилват усвояването на желязото. Те включват аскорбинова, янтарна, пировиноградна киселини, фруктоза, сорбитол. Усвояването на желязо се засилва от алкохола.
Липсата на кислород, намаляването на запасите от желязо в организма и активирането на хематопоезата повишават усвояването на желязото. Насищането на трансферин, плазмената концентрация на желязо, скоростта на оборота на желязото, нивото на еритропоетина влияят на абсорбцията на желязо.
След абсорбция желязото се свързва с трансферин, който транспортира желязото до еритроцитите на костния мозък. Освен това трансферинът транспортира желязо от клетките, където желязото се съхранява до еритроцитите, и от фагоцитните макрофаги, където желязото се разгражда, до клетките на костния мозък и до местата, където се съхраняват запасите от желязо. Една молекула трансферин свързва 2 атома на желязо.
Върху еритрокариоцитната мембрана и ретикулоцитната мембрана се наблюдават специфични места за обратимо прикрепване на трансферин. Свързването на желязото с трансферина и неговото освобождаване са активни процеси, които се инхибират от ензимни инхибитори. 25 000-50 000 натоварени с желязо трансферинови молекули могат да се прикрепят към повърхността на ретикулоцитите. Белязан с желязо трансферин лесно се свързва с ретикулоцитите, но не се свързва с левкоцити, тромбоцити и зрели еритроцити.
След като трансферинът "разтоварва" желязото върху повърхността на еритроцитите, то прониква в клетката. Трансферинът в повечето случаи е в състояние да се върне в плазмата, но някои от неговите молекули проникват в еритрокариоцита и се свързват с молекулата носител. Желязото навлиза в митохондриите, където хемът се синтезира от протопорфирин и желязо. Образуването на феритин става в еритрокариоцита от протеина апоферитин, синтезиран в клетката, и желязото, което е проникнало в клетката.
Най-вероятно е синтезът на феритин в еритроцита да е необходим за отстраняване на излишното желязо от клетката, която не е влязла в хемоглобина. Този феритин се събира в лизозоми и след това се отстранява от клетката както в костния мозък, така и в кръвообращението след отстраняване от клетъчното ядро. Изглежда, че далакът участва в отстраняването на железни гранули от циркулиращата клетка, тъй като железните гранули се намират в човешките еритроцити след отстраняване на далака и обикновено не могат да бъдат открити в зрели еритроцити.
Основният протеин, използван за съхраняване на излишното желязо в тялото, е феритинът. Феритинът е водоразтворим комплекс от железен хидроксид и протеина апоферитин. Железният хидроксид се комбинира с остатък от фосфорна киселина. Молекулата на феритина по форма наподобява орех: черупката на ореха е протеинът апоферитин, а вътре има железни атоми в различни количества, почти близо един до друг. Феритинът може да съдържа до 4500 атома желязо, като практически 1 молекула съдържа около 3000 атома. Молекулното тегло на феритина зависи от броя на атомите на желязото и този индикатор може да варира. Средно молекулното тегло на феритина е близо 460 000. Феритинът нормално се намира в плазмата и в почти всички клетки на тялото, но най-вече в черния дроб и мускулите.
Хемосидеринът е желязо-съдържащ протеин, открит във фагоцитните макрофаги и техните производни, в макрофагите на костния мозък и далака и в клетките на Купфер на черния дроб. Хемосидеринът е частично денатуриран и депротеинизиран феритин. Имунологично хемосидеринът е напълно идентичен с феритина. Молекулата на феритина съдържа 20% желязо, а хемосидеринът съдържа повече желязо - 25-30%. За разлика от феритина, хемосидеринът е неразтворим във вода.
Както хемосидерин, така и феритин се използват като съхраняващи протеини, но скоростта на мобилизация на хемосидерин е много по-бавна от тази на феритина. Желязните резерви могат да бъдат както в паренхимни клетки, така и във фагоцитни макрофаги. Обикновено тялото използва по-голямата част от желязото, свързано с трансферина, за хематопоеза. Фагоцитните макрофаги, които са получили желязо при разрушаването на червените кръвни клетки в тях, основно пренасят това желязо в трансферин, който отново го използва за хемопоеза. Паренхимните клетки също съдържат желязо, но предимно в резерви, като само малка част от него се прехвърля в трансферин и се използва за еритропоеза. Паренхимните клетки от своя страна получават желязо от трансферина.
За разлика от желязото в макрофагите, желязото в паренхимните клетки се изразходва бавно. Аскорбиновата киселина увеличава освобождаването на желязо от макрофагите, но не влияе на освобождаването му от паренхимните клетки. Освобождаването на желязо от паренхимните клетки се увеличава при кървене и намалява при масивни кръвопреливания. При кървене улавянето на еритроцитите от макрофагите намалява, следователно освобождаването на желязо от макрофагите в такава ситуация е от по-малко значение.
Концепцията за "лабилен железен басейн" се появява в изследването на кинетиката на желязото. Той напуска плазмата и навлиза в интерстициалното пространство на тъканите. Там желязото може да се свърже с клетъчните мембрани. Част от него се връща в плазмата и този процес води до отклонение на линията на изчистване на желязото, което се открива на 1-ия или 2-ия ден след въвеждането на радиоактивно желязо. Промяната в наклона на линията зависи от количеството на така наречения лабилен пул. Изчислено е, че нормално лабилният пул съдържа 80-90 mg желязо.
Тъканното желязо е 6-8 mg желязо, което е част от цитохромите и други ензими на всички телесни тъкани.
Мъжете губят около 1 mg желязо на ден. Загубите на желязо при жени без менструация съответстват на тези цифри. Загубата на желязо при жени с менструация е много по-висока от загубата на желязо при мъжете. Те се състоят от загуби, характерни за мъжете и загуби, характерни само за жените: загуби на желязо по време на менструално кървене, по време на бременност, раждане и кърмене.
Според различни проучвания, загубите на желязо при здрави жени варират от 2 до 79 mg на менструация. Те губят средно 30 ml кръв по време на менструация, което съответства на 15 mg желязо, но при 11% от здравите жени количеството загубена кръв надвишава 80 ml (40 mg желязо). Такава загуба на кръв се счита за нормална от гинеколозите. Жените, които са раждали, имат малко повече кръвозагуба от тези, които не са раждали. По този начин, при изчисляване на загубата на желязо на 1-ви ден от месеца, трябва да се има предвид, че по време на нормална менструация жените губят от 0,5 до 1,2 mg желязо на ден.
По време на бременност загубата на желязо е поне 700-800 mg, а нуждите от желязо по време на бременност са големи, те са 800-1200 mg.
← + Ctrl + →
Глава 6Глава 7
Механизмът, който регулира обмяната на желязо в човешкото тяло, е усвояването на желязо в стомашно-чревния тракт. Ограничено е отделянето му от тялото чрез червата, с кожата, след това с урината, което е пасивен процес. През последните 30 години голям брой изследвания у нас и в чужбина са посветени на изследването на различните етапи на усвояване на желязото. Този механизъм и специалната роля на чревната лигавица в регулирането на запасите от желязо и неговите трансформации обаче са неизвестни.
При среден прием на 10-20 mg желязо на ден при здрав човек, не повече от 1-2 mg се абсорбира в стомашно-чревния тракт. Този процес протича най-интензивно в дванадесетопръстника и началните участъци на йеюнума. Стомахът играе само незначителна роля в асимилацията: не повече от 1-2% от общото количество, влизащо в стомашно-чревния тракт, влиза в тялото от него. Съотношението на храни от животински и растителен произход в храната, вещества, които подобряват и инхибират абсорбцията, състоянието на епитела на стомашно-чревния тракт - всичко това влияе върху количеството усвояване на желязо.
Етапи на метаболизма на желязото в организма
Процесът на усвояване на желязото се състои от няколко последователни етапа:
1) първоначалното улавяне на желязо от границата на четката на клетките на чревната лигавица.
2) вътреклетъчен транспорт, образуване на запаси от желязо в клетката.
3) освобождаването на желязо от чревната лигавица в кръвта.
При експериментални изследвания се оказа, че епителните клетки на чревната лигавица изключително бързо отнемат желязо от кухината му. А ултразвуковите изследвания показват, че първият етап осигурява достатъчна концентрация на желязо върху повърхността на лигавицата на клетките за последващото му усвояване от организма. В този случай желязото се концентрира в границата на четката, настъпват трансформации върху мембраната на микровилите.
Вторият етап е навлизането на желязо в богатата на рибозоми цитоплазма и междуклетъчното пространство. И накрая, третият етап е прехвърлянето на желязо в кръвоносните съдове.
Трансферин-железният комплекс, образуван в резултат на улавянето на желязото от клетката от чревната лигавица, навлиза главно в костния мозък, малка част от него отива в резервния фонд, главно в черния дроб, а още по-малко количество желязото се поема от тъканите за образуване на миоглобин, някои ензими на тъканното дишане и нестабилни железни комплекси с аминокиселини и протеини.
Костният мозък, черният дроб и тънките черва са трите основни органа на метаболизма на желязото. Клетките на костния мозък, както и епителните клетки на чревната лигавица, имат повишена способност да улавят желязо от наситения трансферин. Така ненаситеният трансферин се свързва по-добре, а наситеният трансферин освобождава желязото по-добре.
Основният източник на плазмено желязо е приемът му от вътрешни органи, като черния дроб, далака, костния мозък, където настъпва разрушаването на еритроцитния хемоглобин. Малко количество желязо навлиза в плазмата от резервния фонд и когато се приема с храна в стомашно-чревния тракт. Преобладаващият цикъл в метаболизма на желязото в човешкото тяло е образуването и разрушаването на еритроцитния хемоглобин, който е 25 mg желязо на ден. Серумният ензим вероятно транспортира желязо до чернодробните клетки, но ролята му в общия метаболизъм на желязото в човешкото тяло изглежда е минимална.
Обменът на желязо между неговия транспорт и тъканни фондове не е достатъчно проучен, тъй като пътищата и движенията на желязото от тъканите към кръвната плазма и обратно са малко проучени. Изчислените данни обаче показват, че количеството на плазмено-тъканния обмен на желязо е приблизително 6 mg на ден.
КИНЕТИКА НА МЕТАБОЛИЗМА НА ЖЕЛЯЗОТО
Механизмът, който регулира метаболизма на желязото в организма
човешки, е усвояването на желязо в стомашно-чревния тракт.
Екскрецията му от тялото чрез червата, с кожата, потта и урината,
който е пасивен процес, е ограничен.
През последните 30 години голям брой проучвания
у нас и в чужбина е посветена на изучаването на различни аспекти
усвояване на желязо. Въпреки това, механизмът на усвояване и специфична роля
чревната лигавица в регулирането на запасите от желязо и нейните
метаболизма са неизвестни.
При среден хранителен прием от 10-20 mg желязо на ден,
здрав човек не повече от 1-2 mg се абсорбира в стомашно-чревния тракт
чревния тракт. Този процес е най-интензивен в
дванадесетопръстника и ранния йеюнум. стомаха
играе само незначителна роля в асимилацията: не усвоява
повече от 1-2% от общото количество, постъпващо в стомашно-чревния тракт
тракт. Съотношението в храната на животински и растителни продукти
произход, вещества, които подобряват и инхибират усвояването,
функционално и морфологично състояние на епитела на стомашно-чревния тракт
чревния тракт, всичко това влияе върху количеството на асимилацията
Нека се спрем накратко върху процеса на усвояване на желязо, който се състои в
серия от последователни стъпки:
1) първоначалното улавяне на желязо от границата на четката на клетките на лигавицата
чревна лигавица;
2) вътреклетъчен транспорт, образуването му на лабилни резерви
жлеза в клетката;
3) освобождаването на желязо от чревната лигавица в кръвта.
Експерименталните изследвания показват, че клетките
епителът на чревната лигавица изключително бързо абсорбира желязото
от неговата кухина, а митохондриите участват активно в ранните механизми
транспорт на желязо. Значителна част от него (80%) е в митохондриите
клетки, а останалите - в границата на четката в рамките на 5-20 минути след това
въвеждане на желязо в стомашно-чревния тракт. Изследване с помощта на
достатъчна концентрация на желязо върху повърхността на лигавицата на клетките за
последващо усвояване. В този случай желязото е концентрирано върху
четка граница, желязото се превръща в оксид върху мембраната
микровили.
Вторият етап е навлизането на желязо в богатите на рибозоми
цитоплазмата и страничното междуклетъчно пространство и накрая
третият етап е прехвърлянето на желязо в собствените кръвоносни съдове
мембрани, където се поема от кръвните протеини трансферин.
Има гледна точка, че транспортът на желязо от цитоплазмата на епитела
клетки в кръвта може да се пренесе феритин. .
Интензитет на усвояване на желязо от клетките на лигавицата
червата в кръвта зависи от съотношението на съдържанието в плазмата
свободен, моногландуларен или дигландуларен (наситен)
трансферин. Свободните молекули на последните имат максимум
способност за свързване на желязото. Трансферинов железен комплекс
навлиза главно в костния мозък, малка част от него в
резервен фонд, основно към черния дроб, и още по-малка сума
желязото, свързано с трансферин, се усвоява от тъканите за
образуването на миоглобин, някои ензими на тъканното дишане,
нестабилни железни комплекси с аминокиселини и протеини.
Костен мозък, черен дроб и тънко черво са три
основните органи на метаболизма на желязото, всеки от които има
система от тъканни рецептори, специфични за трансферин.
Костномозъчни ретикулоцити, както и епителни клетки на лигавицата
чревната лигавица, имат повишена способност за улавяне
желязо от наситени (автоматични) форми на трансферин. Така
Така ненаситеният трансферин се свързва по-добре, а наситеният -
дава желязо по-добре. Механизми за регулиране на рецепторната активност
тъканните полета, които играят роля в усвояването на желязо са равни на
както и връзката на различно наситените форми на трансферин към
не са оповестени досега.
Основният източник на плазмено желязо е приемът
от ретикулоендотелната система на вътрешните органи (черен дроб,
далак, костен мозък), където хемоглобинът се разгражда
еритроцити. Малко количество желязо навлиза в плазмата от
резервен фонд и по време на усвояването му от храната в стомашно-чревния тракт
тракт. Преобладаващият цикъл в междинния обмен на желязо в
човешкото тяло е образуването и унищожаването на хемоглобина
еритроцити, което е 25 mg желязо на ден.
Вероятно серумен феритин
транспорт на желязо от ретикулоендотелния към паренхимния
чернодробните клетки, но ролята му в цялостния метаболизъм на желязото в организма
човек изглежда е минимален.
Обмен на желязо между транспортни и тъканни фондове
недостатъчно проучени. Това се дължи преди всичко на факта, че механизмите
начини и количествени аспекти на движението на желязото от тъканите, с изкл
еритропоетични, в кръвна плазма и обратно, малко е проучено. Изчислено
данните обаче показват, че величината на плазмата-
тъканният метаболизъм на желязо е приблизително 6 mg на ден.
Представена е общата картина на метаболизма на желязото в човешкото тяло
2110
Желязое един от жизненоважните микроелементи на човешкото тяло, участва в транспорта на кислород, тъканното дишане, процесите на детоксикация, деленето на клетките, предаването на генетична информация, защитата от инфекции. Анализът на желязо в кръвта се извършва в лаборатория.
Човешкото тяло съдържа 3-4 грама желязо, или 50 mg/kg при мъж и 35 mg/kg при жена в репродуктивна възраст (13-50 години).
Разпределението на желязото в тялото и неговите функции:
- до 2/3 от желязото се намира в хемоглобина на червените кръвни клетки и техните предшественици в червения костен мозък, желязото пренася кислород до тъканите
- 10% в миоглобин, протеин на скелетните мускули
- 15% в чернодробните ензими, осигуряващи обеззаразяване
- 10% в макрофагите
- 0,1% желязо се свързва с трансферина в кръвта, т.е. е "на път" през кръвоносните съдове, този номер се актуализира 5 пъти на ден
Нивото на желязо в кръвния серум при възрастен е 8-10 mg / l.
Цялото желязо в тялото е разделено на два вида:
- функциониращ или "работещ" - изпълнява функциите, необходими за организма, е 75% желязо
- депозиран - резервни или резервни за попълване на работния басейн, представен от феритин и хемосидерин, до 25%
Форми на желязо в човешкото тяло
|
биомолекула |
Количеството желязо |
желязна форма |
|
хемоглобин |
2600 mg или 65% | Fe2+ |
|
миоглобин |
130 mg или 6% | |
|
трансферин |
3 mg или 0,1% | |
|
феритин |
520 mg или 13% | |
| хемосидерин | 480 mg или 12% | |
|
каталаза, пероксидаза |
||
|
цитохроми |
нужди от желязо
Нуждите на човешкото тяло от желязо се променят през целия живот.
Количеството желязо при доносено новородено е около 75 mg/kg телесно тегло, като по-голямата част от него е получено от плода през третия триместър на бременността. Тези количества желязо бързо се изразходват през първите месеци от живота, тъй като растежът на детето е много активен.
Само с достигането на пубертета нивата на приема на желязо се балансират с разходите.
Ежедневна нужда от желязо mg/ден
деца: 0-6 месеца - 0,27
7-12 месеца - 11
1-3 години - 7
4-8 години - 10
9-13 години - 8
Мъже:14-18 години - 11
19-90 години - 8
Жени: 14-18 години - 15
19-50 години - 18
51-90 години - 8
Бременност: 27
Кърмене: 10
Да, желязото със сигурност е необходим микроелемент, но в същото време е токсично вещество. Свободното желязо Fe 2+ води до появата на свободни радикали, като същевременно уврежда черния дроб, панкреаса, миокарда, ендокринните жлези (щитовидна жлеза, яйчници/яйчници, хипофиза). Следователно желязото винаги е свързано с един от носителите и неговото усвояване и разпределение е строго регулирано. Мъжете имат повече желязо в тялото си от жените, което се дължи не само на по-голямата мускулна маса, но и на количеството еритропоетин (прочетете повече в статията за еритропоетин).
Основни органи в метаболизма на желязото
- червата
- черен дроб
- червен костен мозък
- макрофаги в ретикулоендотелната система (RES) - далак, лимфни възли, костен мозък
метаболизъм на желязото
Метаболизмът на желязото е насочен към регулиране на процесите на неговото усвояване и отделяне с цел поддържане на оптимален баланс.
В процеса на метаболизма на желязото се разграничават следните етапи:
- засмукване
- транспорт
- употреба
- избор
прием на желязо
При раждането детето има 250 mg желязо, докато кърменето го получава с кърма, с изкуствено - от млечни смеси.
Желязото в храните се намира в 2 форми:
- хем(йонизиран, железен) Fe 2+ - лесно се усвоява, източник са животински продукти
- не-хем(нейонизиран, оксид) Fe 3+ - не се абсорбира самостоятелно, изисква превръщане в Fe 2+, източник - растителни продукти
За човека основният източник на желязо е именно хемовото желязо Fe 2+, което се съдържа най-много в червеното месо (до 2/3 от консумираното Fe). Прочетете повече за източниците на желязо в храната тук.
усвояване на желязо
На повърхността на лигавицата на дванадесетопръстника и горната част на йеюнума при здрав човек се абсорбира около 10% от хранителното желязо, което е 1-2 mg на ден, това количество съответства на обема на физиологичните загуби ( 1-2 mg / ден). При повишена нужда от желязо, например, при кървене, абсорбцията може да се увеличи 10 пъти.
В зависимост от валентността, абсорбцията на желязо се извършва по различни начини:
1) нехемово желязо Fe 3+ преминава в Fe 2 + под въздействието на ензим на повърхността на ентероцитната граница - дуоденален цитохром, съдържащ витамин С (аскорбинова киселина) .
2) Fe 2+ навлиза в чревната епителна клетка с помощта на специален транспортер-носител DMT 1 (транспортер на двувалентен метал 1) , освен желязо, той е в състояние да пренася и други двувалентни метали.
Хемът в ентероцита се освобождава от носителя от ензима хем оксигеназа за безплатно желязо. Точните механизми на транспортиране на желязо в чревните клетки не са установени.
Вътре в ентероцита желязото се съхранява под формата на феритин или се транспортира в кръвта.
От базалната мембрана на ентероцита, обърната към съдовете, желязото се прехвърля в кръвта с помощта на феропортин . Влизайки в кръвния поток, желязото се свързва със своя специфичен носител - трансферин . При излизане от клетката желязото преминава в техническата форма Fe 3+ с помощта на хефестин, а процесът се контролира от протеин хепсидин(прочетете по-нататък).
Усвояването на желязото се контролира, но екскрецията не!
Транспорт на желязо в кръвта
Една молекула трансферин способни да свързват 2 молекули фери желязо.
96% от желязото се рециклира в организма, т.е. „собственото“ желязо се използва отново, без да привлича желязо от храната.
Метаболизмът на желязото е доста икономичен, той е затворен цикъл, в който желязото, което вече е в обращение, се използва максимално. Основата на този цикъл е желязо от "мъртви" еритроцити. Така на ден се рециклират около 20 mg желязо, което се усвоява 10 пъти повече.
На второ място по важност при рециклирането са макрофагите, които улавят стари еритроцити. Вътре в макрофага еритроцитът се разпада и хем оксигеназата освобождава желязо от хемоглобина. Желязото от макрофаг, след като се окислява от церулоплазмин чрез феропортин, отново влиза в кръвта до трансферин.
Използване на желязо от телесните клетки
Клетка, която се нуждае от желязо, има на повърхността си трансферинови рецептори , трансферинът се свързва с късите.
Рецепторно-медиираната ендоцитоза внася комплекса трансферин рецептор-трансферин-желязо в клетката.
Fe 3+ се освобождава от тази връзка и се превръща в Fe 2 +, излиза от ендозома през специален транспортер-носител DMT 1 (транспортер на двувалентен метал 1, същият като на чревната лигавица). Трансфериновият рецептор се връща към клетъчната повърхност и разцепва свободния трансферин в кръвта.
Вътре в клетката Fe 2 + може да навлезе в митохондриите, където се вмъква в протопорфирина от ензима ферохелатаза – така завършва синтеза на хем за хемоглобин. Желязото може да се отлага и под формата на феритин, сложна молекула от протеини и желязо (Fe 3+). Само феритинът може да окисли желязото.
При дефицит на желязо вътре в клетката броят на трансфериновите рецептори на повърхността й се увеличава, при излишък намалява.
Отстраняване на желязо от тялото
Загубата на желязо настъпва по време на десквамация на чревните епителни клетки и с кръв (при физиологични условия, само по време на менструация). Ежедневна загуба на желязо 1-2 mg.
Тялото не е в състояние да премахне излишното желязо.
Съхранение на желязо
феритинИ хемосидерин са депо форми на желязо. Но желязото от феритин може да се използва повторно, но не и от хемосидерин.
Регулиране на метаболизма на желязото
На ниво тяло основният регулатор на метаболизма на желязото е хепсидин .