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在體內交換鐵

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最近審查:11.04.2020
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通常,成人健康人的體內含有約3-5克鐵,所以鐵可以歸類為微量元素。鐵在體內分佈不均勻。紅血球的血紅蛋白中含有大約2/3的鐵 - 它是一個循環的鐵池(或池)。在成人中,該池是2-2.5克足月兒 - 0.3-0.4克,而早產兒 - 0.1-0.2肌紅蛋白的相對多的鐵含有量0.1g - 男性和0.05-0.07克 - 女性。人體包含超過70的蛋白質和酶,其包括鐵(例如,轉鐵蛋白,乳鐵蛋白),鐵在它們的合計量,鐵是0.05-0.07,由轉運蛋白轉鐵蛋白攜帶的約1%(鐵的運輸基金)。對於醫療實踐而言,佔人體總鐵約三分之一的鐵儲備(儲存庫,儲備基金)非常重要。以下機構執行倉庫的功能:

  • 肝;
  • 脾;
  • 骨髓;
  • 大腦。

鐵以鐵蛋白形式存在於倉庫中。儲庫中鐵的量可以通過確定SF的濃度來表徵。迄今為止,SF是唯一國際公認的鐵礦儲量標誌。鐵交換的最終產物是沉積在組織中的含鐵血黃素。

鐵 - 線粒體呼吸鏈酶,檸檬酸循環,DNA合成中最重要的輔因子,它在血紅蛋白和肌紅蛋白結合和轉運氧氣中起著重要作用; 含鐵的蛋白質對於膠原蛋白,兒茶酚胺,酪氨酸的代謝是必需的。由於鐵在反應Fe 2 + →Fe 3中的催化作用,游離的未選擇的鐵形成羥基自由基,其可引起細胞膜損傷和細胞死亡。在進化過程中,通過形成用於從食物中吸收鐵,以無毒可溶形式吸收,運輸和沈積的特殊分子,來解決對游離鐵的破壞作用的保護。鐵的運輸和沈積由特殊蛋白質進行:轉鐵蛋白,轉鐵蛋白受體,鐵蛋白。這些蛋白質的合成受特定機制的調節,並取決於生物體的需求。

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一個健康人的鐵代謝在一個週期內關閉

每天,一個人失去約1毫克鐵與生物液體和消化道鬆弛上皮。完全相同的量可以從食物中吸收到消化道中。應該清楚的是,鐵僅通過食物進入人體。因此,每天1毫克鐵損失,1毫克被吸收。在破壞老紅細胞的過程中,釋放出鐵,被巨噬細胞利用,並再次用於血紅素的構建。體內有一種特殊的鐵吸收機制,但它被動地撤出,即沒有排泄鐵的生理機制。因此,如果食物中鐵的吸收不能滿足身體需要,則不論原因如何都會發生缺鐵。

鐵在體內的分佈

  1. 體內鐵總量的70%是血紅蛋白的一部分; 這些是鐵與卟啉結合的化合物。該組的主要代表是血紅蛋白(鐵的58%); 另外,該組包括肌紅蛋白(8%鐵),細胞色素,過氧化物酶,過氧化氫酶(4%鐵)。
  2. 一組非血紅素酶 - 黃嘌呤氧化酶,NADH脫氫酶,烏頭酸酶; 這些含鐵酶主要定位於線粒體中,在氧化磷酸化,電子轉運過程中起重要作用。它們含有非常少量的金屬,不會影響鐵的整體平衡; 但是,它們的合成取決於用鐵提供組織。
  3. 鐵的轉運形式是轉鐵蛋白,乳鐵蛋白,一種低分子量鐵載體。主要的輸送血漿鐵蛋白是轉鐵蛋白。這種分子量為86,000的β-球蛋白級分蛋白具有2個活性位點,每個位點可以一次連接一個Fe 3+原子。在等離子體中有比鐵原子更多的鐵結合位點,因此沒有游離鐵。轉鐵蛋白可以結合其他金屬離子 - 銅,錳,鉻,但具有不同的選擇性,並且鐵首先結合更牢固。轉鐵蛋白合成的主要部位是肝細胞。隨著肝細胞沉積鐵水平的增加,轉鐵蛋白的合成顯著降低。攜帶鐵的轉鐵蛋白轉運至正常細胞和網織紅細胞,並且金屬攝取量取決於紅細胞祖細胞表面上自由受體的存在。在網織紅細胞膜上,轉鐵蛋白的結合位點明顯少於原細胞,也就是說,隨著紅系細胞老化,鐵的捕獲減少。低分子量鐵載體提供細胞內的鐵運輸。
  4. 沉積,儲備或儲備鐵可以有兩種形式 - 鐵蛋白和含鐵血黃素。儲備鐵化合物由無鐵蛋白組成,其分子包圍大量鐵原子。鐵蛋白 - 棕色化合物,可溶於水,含有20%的鐵。隨著體內鐵過量積累,鐵蛋白合成急劇增加。鐵蛋白分子幾乎存在於所有細胞中,但尤其存在於肝臟,脾臟和骨髓中。血紅素在組織中以褐色顆粒狀水不溶性色素的形式存在。含鐵血黃素中鐵含量高於鐵蛋白--40%。含鐵血黃素在組織中的破壞作用與溶酶體的損傷,自由基的積累相關,從而導致細胞死亡。在一個健康的人中,70%的儲備鐵是鐵蛋白形式,30%是含鐵血黃素。含鐵血黃素的使用率遠低於鐵蛋白。組織中的鐵儲存可以基於組織化學研究來判斷,應用半定量評估方法。計算鐵粒幼細胞的數量 - 含有不同量的非血紅素鐵顆粒的核紅細胞。鐵在幼兒體內的分佈特徵是它們在紅細胞中具有較高的鐵含量而在肌肉組織中鐵較少。

對鐵平衡的調節基於內源性鐵幾乎完全再利用和由於在胃腸道中吸收而維持所需水平的原則。除鐵的半衰期為4 - 6年。

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鐵的吸收

吸收發生主要在十二指腸和空腸早期。在生物體吸引區域缺鐵遠端延伸。平時的日常飲食中含有約10-20毫克的鐵,但在胃腸道吸收只有1-2毫克。血紅素鐵的吸收大大超過了輸送無機的。關於其在胃腸道的吸收鐵的化合價的影響是沒有單一的看法。VI Nikulicheva(1993)認為,鐵2+實際上未在常壓或在濃度過高吸收。根據其他作者,鐵的吸收不依賴於它的價。已經確定,沒有臨界價鐵,而其在鹼性反應下十二指腸溶解度。胃液和鹽酸參與鐵吸收,提供氧化物形式(Fe為恢復ħ)在zaknsnuyu(鐵2+),電離,形成可用於吸收組件,但它僅適用於非血紅素鐵是不吸收調控的主要機制。

血紅素鐵的吸收過程不依賴於胃液分泌。血紅素鐵以卟啉結構的形式被吸收,並且僅在腸的粘膜中是它從血紅素裂解並形成離子鐵。鐵從含有血紅素鐵的肉類產品(9-22%)中吸收較好,而且更糟糕的是 - 來自含有非血紅素鐵的植物(0.4-5%)。在肉製品中,鐵以不同的方式被吸收:鐵從肝臟吸收比從肉類吸收更差,因為在肝臟中,鐵以鐵血黃素和鐵蛋白的形式被包含。在大量水中煮沸蔬菜可使鐵含量降低20 %。

獨特的是從母乳中吸收鐵,儘管其含量很低 - 1.5毫克/升。另外,母乳可以增加與其同時食用的其他食物對鐵的吸收。

在消化過程中,鐵進入腸細胞,從那里通過濃度梯度進入血漿。由於體內鐵含量不足,其從胃腸道內腔向血漿的轉移加速。隨著體內過量的鐵,大部分鐵滯留在腸粘膜細胞中。充滿鐵的腸上皮細胞從基部移動到絨毛的頂部,並且隨著耗盡的上皮細胞消失,這防止金屬過量攝入體內。

胃腸道中鐵的吸收過程受各種因素影響。鳥中草酸鹽,植酸鹽,磷酸鹽,鞣酸的存在降低了鐵的吸收,因為這些物質與鐵形成絡合物並將其從體內除去。相反,抗壞血酸,琥珀酸和丙酮酸,果糖,山梨糖醇,醇增加鐵的吸收。

在血漿中,鐵與其載體 - 轉鐵蛋白結合。這種蛋白質主要將鐵運送到骨髓,鐵滲入紅細胞,轉鐵蛋白返回血漿。鐵進入線粒體,發生血紅素合成。

來自骨髓的鐵的進一步路徑可描述如下:來自紅細胞的生理性溶血,每天釋放15-20mg的鐵,其被吞噬巨噬細胞利用; 然後大部分回歸到血紅蛋白合成,並且只有少量作為巨噬細胞中的備用腺。

身體中總鐵含量的30%不用於紅血球生成,而是存放在倉庫中。鐵蛋白和含鐵血黃素鐵形式的鐵儲存在實質細胞中,主要存在於肝臟和脾臟中。與巨噬細胞不同,實質細胞非常緩慢地使用鐵。隨著體內鐵含量顯著過量,溶血性貧血,再生障礙性貧血和腎功能不全,鐵攝入實質細胞增加,並伴隨明顯的金屬缺乏而減少。這些細胞釋放的鐵會隨著出血而增加,並隨輸血而下降。

如果不考慮組織,體內鐵代謝的整體模式將不完整。作為鐵酶的一部分的鐵的量很少 - 只有125毫克,但組織呼吸酶的重要性不能被高估:沒有它們,任何細胞的壽命都是不可能的。細胞中鐵的存量允許避免含鐵酶的合成直接依賴於其在體內的攝入和消耗波動。

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鐵代謝的生理損失和特性

成人體內鐵的生理損失大約為每天1毫克。隨著皮膚上皮細胞,表皮附屬物的脫落,鐵隨著尿液,糞便,與sluschivayuschimsya腸上皮細胞脫落。此外,女性在月經期間,懷孕期間,分娩期,哺乳期(約800-1000毫克)期間因血液中鐵丟失而加入。方案3介紹了體內鐵的交換情況。值得注意的是,血清中的鐵含量和轉鐵蛋白飽和度在一天內變化。早晨觀察高血清鐵濃度,晚上觀察低值。睡眠不足導致血清鐵含量逐漸下降。

體內鐵的代謝受微量元素影響:銅,鈷,錳,鎳。銅是鐵的同化和運輸所必需的; 其作用是通過細胞色素氧化酶,銅藍蛋白。錳對造血過程的作用不是特異性的,並且與其高氧化能力有關。

為了解為什麼缺鐵在青少年,青春期女孩和育齡婦女中最常見,我們將考慮這些群體中鐵代謝的特徵。

鐵在胎兒中的積聚發生在整個懷孕期間,但是在最後三個月最集中(40%)。因此,與足月兒相比,1-2個月的早產導致鐵的利用率降低1.5-2倍。據了解,胎兒的鐵平衡正向,這與胎兒的濃度梯度相反。胎盤比孕婦的骨髓更集中地捕獲鐵,並具有從母體血紅蛋白中代謝鐵的能力。

缺鐵的胎兒這種微量元素的母親儲量的影響,也有相互矛盾的報導。一些學者認為,sideropenia懷孕不會影響胎兒中的鐵儲備; 其他人則認為存在直接依賴關係。可以設想的是鐵的母親的身體減少開發新生兒缺鐵儲備。然而,由於鐵的先天不足缺鐵性貧血的可能性不大,因為缺鐵性貧血,血紅蛋白水平和血清鐵的過程中出生後,為未來3-6個月的第一天的發病率不所生健康的母親和母親的缺鐵性貧血的孩子不同。在新生兒足月和早產兒的身體中的鐵含量為75毫克/公斤。

在兒童中,與成人不同,消化器官不僅應該彌補這種微量元素的生理損失,而且還能滿足生長需求,平均每天0.5毫克/千克。

因此,早產兒,多胎兒,3歲以下兒童發生缺鐵症的主要先決條件是:

  • 外源性鐵攝入不足導致庫存迅速枯竭;
  • 增加了對鐵的需求。

青少年鐵代謝

青少年,特別是女孩中鐵代謝的特點是對這種微量元素的需求增加和對人體攝入量低的明顯差異。造成這種差異的原因是:生長迅速,營養不良,運動量大,月經量少,初期鐵水平低。

在育齡婦女中,導致體內缺鐵發展的主要因素是豐富的,月經延長,多胎妊娠。每天需要輸血30-40毫升的女性每天需要鐵1.5-1.7毫克/天。隨著血液流失的增加,對鐵的需求增加到2.5-3毫克/天。實際上,通過胃腸道只能輸送1.8-2mg /天,即不能補充0.5-1mg /天的鐵。因此,在一個月內,微量營養素缺乏將達到15-20毫克,每年180-240毫克,10年1.8-2.4克,即這種缺陷超過了體內備用鐵的含量。此外,對於女性缺鐵的發展,懷孕次數,間隔時間,哺乳期間都很重要。

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