Для абсорбции железа нужны особые системы

Суточная потребность

С пищей в сутки должно поступать для мужчин 10 мг, для женщин детородного возраста в связи с регулярной кровопотерей – 20 мг, у женщин при беременности – 40-50 мг и при лактации – 30-40 мг.

Пищевые источники

Растительная пища
(в 100 г)
Животная пища
(в 100 г)
Морская капуста 16 мг Печень 11-15 мг Какао 12,5 мг Мясо 2-4 мг Шиповник 12 мг Яйца 3 мг Отрубной хлеб 11 мг Гречка 8 мг Свежие белые грибы 5 мг

Яблоки (до 0,2 мг%) и гранаты (0,8 мг%) в связи с низким содержанием железа не могут являться его реальным пищевым источником!

В животных продуктах гемовое железо составляет около 40% от общего количества.

Всасывание

При попадании в желудок под действием HCl желудочного сока железо высвобождается из элементов пищи (гемопротеины, железосодержащие белки).

Всасывание происходит в проксимальном отделе тонкого кишечника в количестве около 1,0-2,0 мг/день (10-15% пищевого железа). для лучшего всасывания железо должно быть в виде двухвалентного иона, в то же время с пищей поступает преимущественно трехвалентное железо. Для восстановления Fe 3+ в Fe 2+ используется аскорбиновая кислота. Железо мясных продуктов преимущественно находится в двухвалентной гемовой форме, и поэтому хорошо всасывается.

Обнаружены три способа перемещения железа из просвета кишечника в энтероциты:

1. Образованный в желудке при участии HCl комплекс [ железо(III)— муцин ] взаимодействует с мембранным белком интегрином, железо переносится внутрь клетки и восстанавливается до Fe (II) параферритином, и далее при помощи мобилферрина перемещается к месту использования. Роль этого пути очень низка.

2. Другая часть негемового железа (III) восстанавливается до Fe (II) при помощи аскорбиновой кислоты или при участии ферроредуктазы (DcytB, дуоденальный цитохром B) и далее переносится внутрь белком DMT-1 (divalent metal ion transporter-1).

3. Основным способом всасывания (до 20-30% от полученного с пищей) является транспорт гемового железа. Гемовое железо связывается с белком НСР1 (heme carrier protein 1), и в цитозоле высвобождается из гема при действии гемоксигеназы, и далее переносится по клетке.

Три пути всасывания железа в кишечнике

После всасывания формируется пул внутриклеточного железа. Далее железо может:

  • остаться в эпителиоците в составе ферритина (Fe 3+ ),
  • выходить из клетки при помощи ферропортина , окисляться гефестином (феррооксидазой) и связываться с транспортным белком трансферрином (Fe 3+ ).

Регуляция всасывания

Транскрипционные факторы, от активности которых зависит экспрессия DMT и HCP1, чувствительны к содержанию железа в энтероците и к степени внутриклеточной гипоксии. Больные с выраженной железодефицитной анемией способны повышать абсорбцию железа до 20-40 мг/сут.

Основным и отрицательным регулятором всасывания железа является белок гепсидин, подавляющий экспрессию генов DMT и ферропортина.

Останется железо в энтероците или будет выводиться в кровь зависит и от насыщенности трансферрина. При “пустом” трансферрине железо будет более активно переноситься через базолатеральные мембраны наружу и присоединяться к трансферрину.

Значительно больше поступает железа при питании мясными продуктами – 20-30% и из яиц и рыбы − 10-15% от поступившего в ЖКТ (гемовое железо), хуже всего оно всасывается из растительных продуктов – на 1-5%. Аскорбиновая кислота в пище намного улучшает усвояемость железа.

Наличие в пище фитиновой кислоты (сухие завтраки, растительные продукты), кофеина и танина (чай, кофе, напитки), фосфатов, оксалатов (растительные продукты) значительно ухудшает всасывание железа (в 4-6 раз), т.к. они образуют нерастворимые комплексы с железом (III) и выводятся с калом.

Читать еще:  Как почистить свой организм от Всевозможных Паразитов | Школа Здоровья Рада

Всасывание железа в кишечнике

ОБМЕН ЖЕЛЕЗА

В гемсодержащих белках железо находится в составе гема. В негемовых железосодержащих белках железо непосредственно связывается с белком. К таким белкам относят трансферрин, ферритин, окислительные ферменты рибонук-леотидредуктазу и ксантиноксидазу, железофлавопротеины NADH-дегидрогеназа и сукцинат-дегидрогеназа.

В организме взрослого человека содержится 3 – 4 г железа, из которых только около 3,5 мг находится в плазме крови. Гемоглобин имеет примерно 68% железа всего организма, ферритин – 27%, миоглобин – 4%, трансферрин – 0,1%, На долю всех содержащих железо ферментов приходится всего 0,6% железа, имеющегося в организме. Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо пищи и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в клетках печени и селезёнки.

В нейтральной или щелочной среде железо находится в окисленном состоянии – Fe 3+ , образуя крупные, легко агрегирующие комплексы с ОН-, другими анионами и водой. При низких значениях рН железо восстанавливается и легко диссоциирует. Процесс восстановления и окисления железа обеспечивает его перераспределение между макромолекулами в организме. Ионы железа обладают высоким сродством ко многим соединениям и образуют с ними хелатные комплексы, изменяя свойства и функции этих соединений, поэтому транспорт и депонирование железа в организме осуществляют особые белки. В клетках железо депонирует белок ферритин, в крови его транспортирует белок трансферрин.

А. Всасывание железа в кишечнике

В пище железо в основном находится в окисленном состоянии (Fe 3+ ) и входит в состав белков или солей органических кислот. Освобождению железа из солей органических кислот способствует кислая среда желудочного сока. Наибольшее количество железа всасывается в двенадцатиперстной кишке. Аскорбиновая кислота, содержащаяся в пище, восстанавливает железо и улучшает его всасывание, так как в клетки слизистой оболочки кишечника поступает только Fe 2+ . В суточном количестве пищи обычно содержится 15 – 20 мг железа, а всасывается только около 10% этого количества. Организм взрослого человека теряет около 1 мг железа в сутки.

Количество железа, которое всасывается в клетки слизистой оболочки кишечника, как правило, превышает потребности организма. Поступление железа из энтероцитов в кровь зависит от скорости синтеза в них белка апоферритина. Апоферритин “улавливает” железо в энтероцитах и превращается в ферритин, который остаётся в энтероцитах. Таким способом снижается поступление железа в капилляры крови из клеток кишечника. Когда потребность в железе невелика, скорость синтеза апоферритина повышается (см. ниже “Регуляция поступления железа в клетки”). Постоянное слущивание клеток слизистой оболочки в просвет кишечника освобождает организм от излишков железа. При недостатке железа в организме апоферритин в энтероцитах почти не синтезируется. железо, поступающее из энтероцитов в кровь, транспортирует белок плазмы крови трансферрин (рис. 13-7).

Всасывание железа в кишечнике

Железо всасывается во всех частях тонкой кишки в основном по следующему механизму. Печень секретирует умеренное количество апотрансферрина в желчь, которая по желчному протоку попадает в двенадцатиперстную кишку. Здесь апотрансферрин связывается со свободным железом, а также с некоторыми соединениями железа, например с гемоглобином и миоглобином мяса, — двумя наиболее важными источниками железа в пище. В результате образуется соединение, называемое трансферрином.

Оно, в свою очередь, связывается с рецепторами в мембранах эпителиальных клеток кишечника. Путем пиноцитоза молекула трансферрина, несущая запас железа, всасывается в эпителиальные клетки, затем выделяется в кровеносные капилляры и транспортируется кровью как трансферрин плазмы.

Всасывание железа из кишечника осуществляется чрезвычайно медленно, с максимальной скоростью лишь несколько миллиграммов в сутки. Следовательно, даже при наличии в пище громадных количеств железа всосаться может лишь небольшая его часть.

Читать еще:  Передается ли цистит половым путем, от женщины к мужчине или от мужчины к женщине, а иначе говоря — заразен ли цистит?

Регуляция общего содержания железа в организме путем изменения скорости всасывания. Когда организм насыщается железом в такой степени, что практически весь апоферритин оказывается связанным с железом в местах его хранения, скорость дополнительного всасывания железа в кишечнике резко снижается. Наоборот, когда запасы железа истощаются, скорость всасывания может возрастать, вероятно, в 5 раз или более по сравнению с нормой. Таким образом, общее количество железа в организме регулируется в основном путем изменения скорости всасывания.

Когда эритроциты выходят из костного мозга в систему кровообращения, они в норме циркулируют в среднем 120 сут, прежде чем разрушатся. Хотя зрелые клетки не имеют ядра, митохондрий или эндоплазматического ретикулума, они все же имеют цитоплазматические ферменты, способные метаболизировать глюкозу и формировать небольшое количество аденозинтрифосфата. Эти ферменты также: (1) поддерживают пластичность клеточной мембраны; (2) участвуют в транспорте ионов через мембрану; (3) удерживают железо гемоглобина клетки в двухвалентной форме, не давая ему переходить в трехвалентную форму; (4) предупреждают окисление белков красных клеток крови.

Даже при этих условиях активность метаболических систем старых красных клеток крови постепенно снижается, и клетки становятся все более хрупкими, по-видимому, в связи с ослаблением их жизненных процессов.

Сразу после того, как мембрана эритроцитов становится хрупкой, клетки разрываются при прохождении через некоторые сужения круга кровообращения. Многие красные клетки крови подвергаются саморазрушению в селезенке, когда они проходят через ее красную пульпу. Пространства между структурными трабекулами красной пульпы, через которые должны пройти большинство клеток, имеют ширину лишь 3 мкм, тогда как диаметр красной клетки крови равен 8 мкм. Когда селезенку удаляют, количество циркулирующих в крови старых, патологически измененных эритроцитов значительно возрастает.

Всасывание железа: как протекает и от чего зависит

ВСАСЫВАНИЕ ЖЕЛЕЗА: КАК ПРОТЕКАЕТ И ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ

Железо относится к незаменимым микроэлементам, входящим в состав более чем 100 ферментов и принимающим участие в кроветворении, дыхании и иммунных реакциях. Оно является частью гемоглобина – фермента эритроцитов, переносящего кислород. В организме взрослых людей содержится примерно 4 г этого элемента, причем более половины составляет железо гемоглобина. Следует помнить, что синтезировать железо в организме мы не можем и суточная потребность человека обеспечивается продуктами питания. Однако даже богатый железом рацион не всегда является гарантией того, что оно будет усвоено в полном объеме. В среднем всасывание железа из продуктов составляет примерно 10 %, а в ряде случаев еще меньше.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ МЕТАБОЛИЗМА ЖЕЛЕЗА

Метаболизм у здоровых взрослых людей обычно замкнут в цикл: ежедневно мы теряем примерно 1 мг железа со слущенным эпителием ЖКТ и биологическими жидкостями, и ровно столько же наш организм может усвоить из продуктов питания. Кроме того, при разрушении отслуживших свой срок эритроцитов также происходит высвобождение этого элемента, который утилизируется и снова используется при синтезе гемоглобина. Таким образом, если рацион недостаточно сбалансирован и суточная потребность организма не перекрывается, возможно снижение уровня гемоглобина, спровоцированное дефицитом железа в крови.

ЧТО ПРОИСХОДИТ С ЖЕЛЕЗОМ В РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛАХ ЖКТ

Желудок. Здесь происходит разрушение связей железа и белка, и под влиянием поступающей с пищей аскорбиновой кислоты элемент из трехвалентной переходит в двухвалентную форму. В кислой среде она связывается мукополисахаридами, образуя сложный комплекс.

Верхние отделы тонкого кишечника. Дальнейшая трансформация образовавшегося комплекса происходит уже в тонком кишечнике. Там он расщепляется на малые комплексы, состоящие из аскорбиновой и лимонной кислоты, железа и ряда аминокислот. Их всасывание происходит преимущественно в верхних отделах тонкого кишечника. Наиболее эффективно оно протекает в двенадцатиперстной и начальной части тощей кишки. Данный процесс включает в себя захват ворсинками слизистой оболочки двухвалентного железа, его окисление в мембране до трехвалентного и последующий перенос элемента к оболочке, где он захватывается ферментом-переносчиком трансферрином и транспортируется в костный мозг. Оттуда элемент попадает в митохондрии, в которых и происходит образование гема.

Читать еще:  Виды камней в почках, их фото и описание, как определить состав камня

Нижележащие отделы тонкого кишечника. После того как железо поступает в нижележащие отделы кишечника, где pH выше, оно полимеризуется в недоступные для усвоения коллоидные комплексы и в осажденном виде выделяется из организма в виде гидроокисей.

ФАКТОРЫ, ОТ КОТОРЫХ ЗАВИСИТ ВСАСЫВАНИЕ ЖЕЛЕЗА

Всасывание железа лучше происходит в присутствии янтарной и аскорбиновой кислот, тогда как кальций, напротив, тормозит этот процесс. На скорость поглощения элемента также влияет количество запасов железа в организме. Всасывание ускоряется при их дефиците и замедляется при избытке. Заболевания ЖКТ, в том числе атрофия слизистой желудка, понижают его способность расщеплять белки и способствуют развитию дефицита железа. При секреторной недостаточности поджелудочной железы всасывание этого элемента также нарушается. Недостаточное количество ферментов, препятствующих полимеризации железа, ускоряет образование сложных комплексов, в которых этот элемент уже не может усваиваться слизистой кишечника.

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА ВСАСЫВАНИЕ ЖЕЛЕЗА

Из написанного выше можно сделать вывод, что усвоение железа хорошо проходит в присутствии некоторых витаминов и микроэлементов. Поэтому многие биологически активные добавки к пище, предназначенные для дополнительного обогащения рациона этим элементом, имеют комплексный состав. К ним относится и один из видов гематогена «ФЕРРОГЕМАТОГЕН®-ФАРМСТАНДАРТ». В состав продукта, помимо богатого гемовым железом альбумина (переработанной крови крупного рогатого скота), входит аскорбиновая и фолиевая кислота, медь и витамин В6. Они помогают оптимизировать всасывание микроэлемента и его транспортировку к местам депонирования.

Метаболизм железа и дефицит железа.

Метаболизм железа и дефицит железа.

Для оценки эффективности, безопасности и удобства применения различных препаратов железа, включая Мальтофер ® , для лечения железодефицитной анемии, необходимо рассмотреть метаболизм железа в организме и факторы, вызывающие железодефицитную анемию.

1.1. Эритропоэз

Необходимое количество эритроцитов, циркулирующих в кровяном русле, поддерживается путем контроля их образования, а не продолжительности жизни. Клетки крови развиваются из стволовых клеток, расположенных в костном мозге, и дифференцирующихся в лимфоциты, тромбоциты, гранулоциты и эритроциты. Их производство контролирует механизм обратной связи, и до тех пор, пока уже образованные клетки не созреют или не выйдут из костного мозга в кровоток, новые клетки не развиваются, чтобы их заменить (Danielson и Wirkstrom, 1991). Эритропоэтин (ЭПО), вырабатываемый почками гормон, играет важную роль на этапе развития будущих эритроцитов. ЭПО, возможно, взаимодействует со специфическими рецепторами на поверхности эритроидных стволовых клеток и стимулирует их превращение в пронормобласты, самую раннюю стадию развития эритроцитов, которые могут быть обнаружены при исследовании костного мозга. На следующем этапе, ЭПО стимулирует непрерывное развитие красных кровяных клеток путем усиления синтеза гемоглобина. Образовавшиеся ретикулоциты остаются в костном мозге около трех дней перед тем, как попасть в кровяное русло, где они приблизительно через 24 часа теряют свое ядро, митохондрии, рибосомы и приобретают хорошо знакомую двояковогнутую форму эритроцитов.

Таблица 1-1

Распределение железа в организме взрослого человека. (Danielson с соавторами, 1996).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector