Биологическая роль железа icon

Биологическая роль железа



НазваниеБиологическая роль железа
Дата конвертации13.08.2012
Размер216,26 Kb.
ТипРеферат
Биологическая роль железа


СОДЕРЖАНИЕ: 1. Биологическая роль железа 2. Железосодержащие органические соединения в организме человека 3. Кинетика обмена железа 4. Этиология дефицита железа 5. Роль питания 6. Диагностическое и лечебное применение железа 7. Библиография БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЖЕЛЕЗА Для нормального роста ивыполнения биологическихфункций человеку и животным кроме витаминовнеобходим целыйряд неорганических элементов. Эти элементыможно разделить на 2класса макроэлементы и микроэлементы. Макроэлементы, к которымотносятся кальций, магний,натрий, калий, фосфор, сера и хлор,требуются организму вотносительно больших количествах (порядканескольких граммов всутки). Часто они выполняют более чем однуфункцию. Более непосредственное отношениек действиюферментов имеют незаменимые микроэлементы,суточнаяпотребность в которых не превышаетнескольких миллиграммов, т.е.сопоставима с потребностью в витаминах.Известно, что в пищеживотных обязательно должно содержатьсяоколо 15микроэлементов. Большинство незаменимыхмикроэлементов служит вкачестве кофакторов или простетических группферментов. При этомони выполняют какую-нибудь одну функцию изтрех (по меньшеймере) возможных функций. Во-первых,незаменимый микроэлементсам по себе может обладать каталитическойактивностью поотношению к той иди иной химической реакции,скорость которой взначительной степени возрастает вприсутствии ферментного белка.Это особенно характерно для ионов железа имеди. Во-вторых, ионметалла может образовывать комплексодновременно и с субстратоми с активным центром фермента, в результатеоба они сближаютсядруг с другом и переходят в активную форму.Наконец, в-третьих,ион металла может играть роль мощногоакцептора электронов наопределенной стадии каталитического цикла. Железо относится к теммикроэлементам,биологические функции которых изученынаиболее полно. Значение железа дляорганизма человека, как и вцелом для живой природы, трудно переоценить.Подтверждениемэтому может быть не только большаяраспространенность его вприроде, но и важная роль в сложныхметаболических процессах,происходящих в живом организме. Биологическаяценность железаопределяется многогранностью его функций,незаменимостьюдругими металлами в сложных биохимическихпроцессах, активнымучастием в клеточном дыхании, обеспечивающемнормальноефункционирование тканей и организма человека. Железо принадлежит квосьмой группе элементовпериодической системы Д. И. Менделеева(атомный номер 26,атомный вес 55,847 , плотность 7,86 г/см).Ценным его свойствомявляется способность легко окисляться ивосстанавливаться,образовывать сложные соединения созначительно отличающимисябиохимическими свойствами, непосредственноучаствовать вреакциях электронного транспорта. ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА Железо, находящееся ворганизме человека, можноразбить на 2 большие группы: клеточное ивнеклеточное.Соединения железа в клетке, отличающиесяразличным строением,обладают характерной только для нихфункциональной активностьюи биологической ролью для организма. В своюочередь их можноподразделить на 4 группы:1. гемопротеины, основным структурнымэлементом которыхявляется гем (гемоглобин, миоглобин,цитохромы, каталаза ипероксидаза);2. железосодержащие ферменты негеминовойгруппы (сукцинат-де-гидрогеназа, ацетил - коэнзим А -дегидрогеназа, НАДН ,- цитохромС-редуктаза и др.);3. ферритин и гемосидерин внутренних органов;4. железо, рыхло связанное с белками идругими органическимивеществами. Ко второй группевнеклеточных соединений железаотносятся железо-связывающие белкитрансферрин и лактоферрин,содержащиеся во внеклеточных жидкостях. КЛЕТОЧНОЕ ЖЕЛЕЗО Гемоглобин,содержащийся в эритроцитах, выполняетважную для организмагазотранспортную функцию - переноситэкзогенный кислород и эндогенныйуглекислый газ. Эритроцит поотношению к гемоглобину играет рольбуферной системы, способнойрегулировать общую величину газотранспортнойфункции. Дыхательный пигменткрови - сложный белок, состоящийиз белковой молекулы - глобина, соединеннойполипептидными цепочками с 4 комплексамигема. Глобин состоит из 2 пар ( )полипептидных цепочек, каждая из которыхсодержит 141-146 аминокислот. Гем,составляющий 4% веса молекулы гемоглобина,содержит железо в центре порфириновогокольца. У здорового человека гемоглобингетерогенен. Нормальный эритроцит содержитприблизительно 30 пг. гемоглобина, в которомнаходится 0,34% железа. Миоглобин - дыхательныйбелок сердечной искелетной мускулатуры. Он состоит изединственной полипептиднойцепочки, содержащей 153 аминокислоты исоединенный сгемпростетической группой. Основной функциеймиоглобинаявляется транспортировка кислорода черезклетку и регуляция егосодержания в мышце для осуществления сложныхбиохимическихпроцессов, лежащих в основе клеточногодыхания. Он содержит0,34% железа. Миоглобин депонирует кислородво времясокращения мышц, а при их поражении он можетпопадать в кровь ивыделяться с мочой. Железосодержащие ферменты инегеминовоежелезо клетки находится главным образом вмитохондриях.Наиболее изученными и важными для организмаферментамиявляются цитохромы, каталаза и пероксидаза. Цитохромы делятся на 4группы в зависимости отстроения геминовой группы:n А - цитохромы с гем - группой, соединяющей формилпорфин;n В - цитохромы с протогем - группой;n С - цигохромы с замещенной мезогем - группой;n Д - цитохромы с гем - группой, соединяющей дегидропорфин. В организмечеловека содержатся следующие цитохромы:а1, аз, в, в5, с, с1, Р450. Они представляютсобой липидные комплексыгемопротеинов и прочно связаны с мембраноймитохондрии. Однако,цитохромы в5 и Р450 находятся вэндоплазматическом ретикулюме,а микросомы содержат НАДН- цитохром С -редуктазу. Существуетмнение, что митохондриальное дыханиенеобходимо для процессовдифференцировки тканей, а внемитохондриальноеиграет важнуюроль в процессах роста и дыхания клетки.Основной биологическойролью большинства цитохромов является участиев переносеэлектронов, лежащих в основе процессовтерминального окисления втканях. Цитохромоксидаза являетсяконечным ферментоммитохондриального транспорта электронов -электронотранспортнойцепочки, ответственным за образование АТФ приокислительномфосфолировании в митохондриях. Показанатесная зависимостьмежду содержанием этого фермента в тканях иутилизацией имикислорода. Каталаза, как ицитохромоксидаза, состоит из единственнойполипептидной цепочки, соединенной с гем -группой.Она является одним из важнейших ферментов,предохраняющихэритроциты от окислительного гемолиза.Каталаза выполняетдвойную функцию в зависимости от концентрацииперекисиводорода в клетке. При высокой концентрацииперекиси водородафермент катализирует реакцию ее разложения, апри низкой - и вприсутствии донора водорода (метанол, этаноли др.) становитсяпреобладающей пероксидазная активностькаталазы. Пероксидаза содержитсяпреимущественно в лейкоцитах и слизистойтонкого кишечника у человека. Она такжеобладает защитной ролью, предохраняя клеткиот их разрушенияперекисными соединениями. Миелопероксидаза -железосодержащийгеминовый фермент, находящийся вазурофильных гранулахнейтрофильных лейкоцитов и освобождается вфагоцитирующие вакуолив течение лизиса гранул. Активированное этимферментом разрушение белка клеточной стенкибактерий является смертельным длямикроорганизма, аактивированное им йодинирование частицотносится к бактерициднойфункции лейкоцитов. . К железосодержащимотносятся и флавопротеиновые ферменты,в которых железо не включено в геминовуюгруппу и необходимо только для реакцийпереноса. Наиболее изученнойявляется сукцинатдегидрогеназа,которая наиболее активна в циклетрикарбоновых кислот. Митохондриальныемембраны свободно проницаемы для субстратафермента. Негеминовое железо,локализующееся главнымобразом в митохондриях клетки, играетсущественную роль в дыханииклетки, участвуя в окислительномфосфолировании и транспортеэлектронов при терминальном окислении, вцикле трикарбоновыхкислот. Ферритин и гемосидерин -запасныесоединения железа в клетке, находящиесяглавным образом вретикулоэндотелиальной системе печени,селезенки и костногомозга. Приблизительно одна треть резервногожелеза организмачеловека, преимущественно в виде ферритина,падает на долюпечени. Запасы железа могут быть принеобходимостимобилизованы для нужд организма ипредохраняют его оттоксичного действия свободно циркулирующегожелеза. Известно, что гепатоцитыи купферовские клеткипечени участвуют в создании резервногожелеза, причем внормальной печени большая часть пегом инового железа обнаруженав гепатоцитах в виде ферритина. Припарентеральном введениижелеза как гепатоциты, так и кунферовскиеклетки печениаккумулируют большое количестводополнительного ферритина,хотя последние имеют тенденцию запасатьотносительно больше излишнего негеминового железа в видегемосидерина. Сферическая белковая оболочкамолекулы ферритина состоит из 24 субъединиц,имеющих молекулярный вес18500 - 19000. Общий молекулярный весапоферритина 445000.Электронно-микроскопические исследованияпоказали, чтоферритин имеет полую оболочку с внутреннимдиаметром 70 - 80 А.Оболочка имеет 6 каналов, расширяющихсякнутри (их диаметр 9-12 А).Ядро ферритина состоит из мицелл железо-фосфатногокомплекса, имеющих кристаллическуюструктуру. Захват иосвобождение железа осуществляется черезбелковые каналы путемсвободного пассажа, а его отложение имобилизация происходят наповерхности микрокристаллов. Стимуляциясинтеза ферритинажелезом является хорошо установленнымфактом. Как известно, печеньявляется основнымкомпонентом ретикулоэндотелиальной системы.В концежизнедеятельности эритроциты фагоцитируютсямакрофагами этойсистемы, а освобождающееся железо илиоседает в печени в видеферритина (гемосидерина), или возвращается вплазму крови изахватывается в паренхиматозных клеткахпечени и мышц, а такжев макрофагах ретикулоэндотелиальной системыпечени, селезенки икостного мозга. . Гемосидерин являетсявторым запаснымсоединением железа в клетке и содержитзначительно большежелеза, чем ферритин. В отличие от ферритинаон нерастворим вводе. Существует достаточноаргументированное предположение,что преобразование ферритина в гемосидеринпроисходит путемпостепенного перенасыщения ферритиновоймолекулы железом споследующим ее разрушением и образованиемзрелогогемосидерина. Внимание исследователей впоследнее времяпривлекает циркулирующий в крови ферритин.Вероятно, онпроисходит из клеток ретикулоэндотелиальнойсистемы. Имеютсяпредположения, что сывороточный ферритинявляется отражениемактивной секреции ферритина из печеночныхклеток, возможно изсвязанных полисом. Таким образом, егоприсутствие в сыворотке внебольшом количестве не является результатомразрушения клетокпечени. Не только его происхождение, но ибиологическая роль ворганизме человека до настоящего времениизучены недостаточно.Не вызывает сомнений точно установленныйфакт концентрациясывороточного ферритина отражает состояниезапасного фондажелеза в организме человека. Отметим, чтохорошая зависимостьотмечена между уровнем сывороточногоферритина имобилизуемыми запасами железа в организмечеловека, изученных спомощью количественных кровопусканий, атакже междуферритином и концентрацией негеминовогожелеза в тканях печени,полученных с помощью биопсии у людей.Средняя концентрацияего в сыворотке крови у мужчин выше, чем уженщин, сколебаниями от 12 до 300 мкг/л. ВНЕКЛЕТОЧНОЕ ЖЕЛЕЗО Во внеклеточных жидкостяхжелезо находится всвязанном состоянии - в виде железо -белковых комплексов.Концентрация его в плазме широко варьирует уздорового человека,составляет 10,8 - 28,8 мкмоль/л. сдостаточно большими суточнымиколебаниями, достигающими 7,2 мкмоль/л.Общее содержаниежелеза во всем объеме циркулирующей плазмы увзрослого человекасоставляет 3 - 4 мг. Уровень железа в плазмекрови зависит от рядафакторов: взаимоотношения процессовразрушения и образованияэритроцитов, состояния запасного фондажелеза в желудочно-кишечном тракте. Однако наиболее важнойпричиной,определяющей уровень плазменного железа,являетсявзаимодействие процессов синтеза и распадаэритроцитов.Железо-связывающий белок трансферрин,открытый шведскими учеными, содержится внебольшом количестве в плазме крови. Общаяжелезо-связывающая способность плазмы,характеризуящаясяпрактически концентрациейтрансферрина, колеблется от 44,7 до 71,6мкмоль/л, а свободная железо-связывающаяспособность - резервная емкость трансферрина- составляет 28.8 - 50.4 мкмоль/л уздорового человека. . В плазме здоровогочеловека трансферрин можетнаходиться в 4 молекулярных формах:1) апотрансферрина;2) моножелезистого трансферрина А - железо занимает только А - пространство;3) моножелезистого трансферрина В - железо занимает только В-пространство;4) дижелезистого транферрина - заняты А и В пространства.Молекулярный вес трансферрина 76000 - 80000,он состоит из единственной полипептиднойцепочки срасположенными на ней двумя значительносхожими, если не идентичными,металлсвязывающими пространствами. Этипространства (А и В) наиболее прочносвязывают железо по сравнению с ионами другихметаллов. Около 6% железо-связывающего белкасоставляют углеводные остатки, находящиеся в2 ответвляющихся цепочках и заканчивающихсясиаловой кислотой. Углеводы, вероятно, неучаствуют в механизме захвата железа.Синтезируется трансферрин преимущественно впаренхиматозных клетках печени.Функции трансферрина в организме представляютзначительный интерес. Он не только переноситжелезо в различные ткани и органы, но и«узнает» синтезирующие гемоглобинретикулоциты и, возможно другиенуждающиеся в железе клетки. Трансферринотдает железо им только втом случае, если клетки имеют специфическиерецепторы, связывающиежелезо. Таким образом, этот железо-связывающий белок функционируеткак транспортное средство для железа, обменкоторого в организмечеловека зависит как от общего поступленияжелеза в плазму крови,так и от его количества, захваченногоразличными тканямисоответственно количеству в них специфическихрецепторов дляжелеза. Кроме того трансферрин обладаетзащитной функцией -предохраняет ткани организма от токсическогодействия железа. Анализируябиологическую роль трансферрина ворганизме, следует упомянуть о результатахэкспериментальныхисследований, свидетельствующих оспособности этого белкарегулировать транспорт железа из лабильныхего запасов в эпителииклеток желудочно-кишечного тракта в плазмукрови.Из плазмы железо захватываетсяпреимущественно костным мозгомдля синтеза гемоглобина и эритроцитов, вменьшей степени - клеткамиретикулоэндотелиальной системы иоткладывается в виде запасногожелеза, некоторое количество его поступает внеэритропоэтическиеткани и используется для образованиямиоглобина и ферментовтканевого дыхания (цитохромы, каталаза ит.д.). Все эти процессыявляются сложными и до конца не изученными. Однако некоторыеэтапы наиболее важного процесса передачижелеза трансферрином клеткам костного мозгаможно представить следующим образом:1) адсорбция трансферрина рецепторнымиучастками наповерхности ретикулоцитов;2) образование прочного соединения междутрансферрином иклеткой, возможно проникновение белка вклетку;3) перенос железа от железо-связывающего белка к синтезирующему гемоглобин - аппарату клетки;4) освобождение трансферрина в кровь. Известно, чтоколичество связывающих трансферринпространств максимально в ранних эритроидныхпредшественниках иуменьшается по мере созревания этих клеток. Железо-связывающий белоклактоферрин обнаруженво многих биологических жидкостях: молоке,слезах, желчи,синовиальной жидкости, панкреатическом сокеи секрете тонкогокишечника. Кроме того, он находится вспецифических вторичныхгранулах нейтрофильных лейкоцитов, образуясьв клеткахмиелоидного ряда со стадии промиелоцита.Подобно трансферрину,лактоферрин способен связывать 2 атомажелеза специфическимипространствами. Он состоит из однойполипептидной цепочки,молекулярный вес приблизительно равен 80000.В физиологическихусловиях этот железо-связывающий белокнасыщен железом до 20%в ничтожных количествах он содержится вплазме крови,освобождаясь в нее из нейтрофильныхлейкоцитов. Несмотря насхожесть лактоферрина и трансферрина, этижелезо-связывающиебелки отличаются друг от друга по антигеннымсвойствам, составуаминокислот, белков и углеводов. В настоящее время известныследующие функцииэтого белка: бактериостатическая, участие виммунных процессах иабсорбции железа в желудочно-кишечном тракте.Свободный отжелеза лактоферрин - аполактоферрин обладаетбактериостатическимисвойствами, которые теряются при насыщенииего железом.Аполактоферрин тормозит in vitro ростбактерий и грибов, и возможно,играет роль во внутриклеточной гибелимикроорганизмов. При низкойконцентрации лактоферрина в нейтрофильныхлейкоцитах можетуменьшаться их бактерицидная активность. Железосерные ферменты - этоеще один важныйкласс железосодержащих ферментов, участвующихв переносеэлектронов в клетках животных, растений ибактерий. Железосерныеферменты не содержат гемогрупп, онихарактеризуются тем, что в ихмолекулах присутствует равное число атомовжелеза и серы, которыенаходятся в особой лабильной форме,расщепляющейся поддействием кислот. К железо - серным ферментамотносится,например, ферредоксин хлоропластов,осуществляющий переносэлектронов от возбужденного светом хлорофиллана разнообразныеакцепторы электронов. КИНЕТИКА ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА Механизмом, регулирующимобмен железа в организмечеловека, является всасывание железа вжелудочно-кишечном тракте.Выделение его из организма кишечником, скожей, потом и мочой,являющееся пассивным процессом, лимитировано. В последние 30 летбольшое количество исследованийв нашей стране и за рубежом посвященоизучению различных аспектоввсасывания железа. Однако механизм абсорбциии специфическая рольслизистой оболочки кишечника в регуляциизапасов железа и егометаболизма неизвестны. ЭТАПЫ ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМЕ При среднем поступлении с пищей 10-20мг железа в сутки уздорового человека не более 1-2 мгабсорбируется в желудочно-кишечном тракте. Наиболее интенсивно этотпроцесс происходит вдвенадцатиперстной кишке и начальных отделахтощей кишки. Желудокиграет лишь незначительную роль в усвоении: внем абсорбируется неболее 1-2% от общего количества поступающегов желудочно-кишечныйтракт. Соотношение в пище продуктов животногои растительногопроисхождения, веществ, усиливающих итормозящих абсорбцию,функциональное и морфологическое состояниеэпителия желудочно-кишечного тракта все это оказывает влияние навеличину усвоенияжелеза. Кратко остановимся на процессевсасывания железа, состоящем изряда 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 слизистойоболочки кишечника в кровь. В экспериментальныхисследованиях показано, что клеткиэпителия слизистой оболочки кишечникачрезвычайно быстро абсорбируют железо из егополости, причем митохондрии активно участвуютв ранних механизмах транспорта железа.Значительная часть его (80%) находилась вмитохондриях клеток, а остальная часть - вщеточной кайме в течение 5-20 минут послевведения железа в желудочно-кишечный тракт.Исследования с использованиемультраструктурной авторадиографии показали,что первый этап обеспечивает достаточнуюконцентрацию железа на поверхности слизистойоболочки клеток дляпоследующей его абсорбции. При этом железоконцентрируется нащеточной кайме, закисное железо переходит вокисное на мембранемикроворсинок. Второй этап поступление железа вбогатую рибосомамицитоплазму и латеральное межклеточноепространство, и, наконец,третий этап перенос железа в кровеносныесосуды собственнойоболочки, где оно захватывается белком кровитрансферрином. Существует точказрения, что транспортировка железа изцитоплазмы эпителиальных клеток в кровь можетосуществляться ферритином. . Интенсивность захвата железа из клетокслизистой оболочкикишечника в кровь зависит от соотношениясодержания в плазмесвободного, моножелезистого или дижелезистого(насыщенного)трансферрина. Свободные молекулы последнегообладают максимальнойспособностью связывать железо. Комплекстрансферрин железопоступает главным образом в костный мозг,небольшая часть его взапасной фонд, преимущественно в печень, иеще меньшее количествосвязанного транферрином железа ассимилируетсятканями дляобразования миоглобина, некоторых ферментовтканевого дыхания,нестойких комплексов железа с аминокислотамии белками. Костный мозг, печень и тонкий кишечникявляются тремяосновными органами обмена железа, каждый изкоторых обладаетсистемой тканевых рецепторов, специфичных длятрансферрина.Ретикулоциты костного мозга, так же как иклетки эпителия слизистойоболочки кишечника, имеют повышеннуюспособность захватыватьжелезо из насыщенных (дижелезистых) формтрансферрина. Такимобразом, ненасыщенный трансферрин лучшесвязывает, а насыщенный -лучше отдает железо. Механизмы регуляцииактивности рецепторныхполей тканей, играющих определенную роль вабсорбции железа, равнокак и взаимоотношения различно насыщенныхформ трансферрина донастоящего времени не раскрыты. Основным источником плазменного железаявляется поступленияего из ретикулоэндотелиальной системывнутренних органов (печени,селезенки, костного мозга), где происходитразрушение гемоглобинаэритроцитов. Небольшое количество железапоступает в плазму иззапасного фонда и при абсорбции его из пищи вжелудочно-кишечномтракте. Преобладающим циклом в интермедиарномобмене железа ворганизме человека является образование иразрушение гемоглобинаэритроцитов, что составляет 25 мг железа всутки. Ферритин сыворотки крови, вероятно,осуществляеттранспортировку железа отретикулоэндотелиальных к паренхиматознымклеткам печени, однако его роль в общемобмене железа в организмечеловека представляется минимальной. Обмен железа между транспортным итканевым его фондамиизучен недостаточно. Это объясняется преждевсего тем, что механизмы,пути и количественные аспекты движения железаиз тканей, исключаяэритропоэтические, в плазму крови и наоборотизучены мало. Расчетныеданные однако, свидетельствуют о том, чтовеличина плазменно-тканевого обмена железа приблизительносоставляет 6 мг в сутки. Общая картина обмена железа в организмечеловека представленана схеме. ЭТИОЛОГИЯ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА В общем виде дефицит железа развиваетсяпри нарушении балансамежду поступлением и потерями железа изорганизма. Его гомеостаз ворганизме поддерживается главным образом засчет механизмаабсорбции в желудочно-кишечном тракте, таккак выделение железалимитировано. Многочисленными исследованиямипоказанокомпенсаторное повышение абсорбции меченогожелеза при обедненииим организма, поэтому уместно говорить толькоо неадекватномпотребностям организма усвоении железа в томслучае. Общее содержание железа в пище и егоусвоение, зависящеепреимущественно от соотношения продуктовживотного и растительногопроисхождения, веществ, усиливающих илитормозящих абсорбцию,определяет его поступление в организм.Потребности в железеопределяются его эндогенными затратами всвязи с беременностью,ростом, и расходованием железа скровопотерями различногопроисхождения, а также с отшелушивающимисяклетками кожи идесквамацией кишечного эпителия. Итак, основными причинамидефицита железа могут быть:n разнообразные кровопотери;n недостаточное поступление и усвоение железа из пищи;n повышенные его затраты при интенсивном росте, беременности и занятиями физической культурой. Нередко сочетаниеперечисленных факторов приводит кразвитию этого состояния. Определенную, но неосновную роль впроисхождении обеднения организма железоммогут играть нарушенияпищеварения в связи с заболеваниями желудка икишечника. Некоторыеинфекционно-воспалительные заболевания могутпривести кперераспределению железа в организме и темсамым вызватьсидеропению. Однако истинного дефицита железав этих случаяхне наблюдается. То же самое можно сказать иоб опухолях различныхорганизмов и систем.| Категория |Возраст,| Вес, | Рост, | Fe, || | |кг. |см. |мг. || |годы | | | ||Новорожденные | 0.0-0.5| 6 | 60 | 10 || | 0.5-1.0| 9 | 71 | 15 ||Дети | 1-3 | 13 | 90 | 15 || | 4-6 | 20 | 112 | 10 || | 7-10 | 28 | 132 | 10 ||Мужчины | 11-14 | 45 | 157 | 18 || | 15-18 | 66 | 176 | 18 || | 19-22 | 70 | 177 | 10 || | 23-50 | 70 | 178 | 10 || | 51+ | 70 | 178 | 10 ||Женщины | 11-14 | 46 | 157 | 18 || | 15-18 | 55 | 163 | 18 || | 19-22 | 55 | 163 | 18 || | 23-50 | 55 | 163 | 18 || | 51+ | 55 | 163 | 10 ||Беременные | | | | 30-60 ||Кормящие матери | | | | 30-60 | РОЛЬ ПИТАНИЯ Общая масса железа у взрослого мужчинысоставляет около 4,5 г, уженщины около 3-4 г. Основная масса (около75%) железа, составляющая2,25-3 г, сосредоточена в гемоглобине. Вне гемоглобина в эритроцитахсодержится ничтожное, неучитываемое количество железа, входящее всостав клеточных энзимов(цитохромы, каталаза, оксидаза). Кроме того,при некоторых состояниях,в частности, после спленэктомии, в некоторыхэритроцитах, такназываемых сидероцитах, обнаруживаютсягранулы трехвалентногожелеза (Fe (III)), дающего при окраске поПерльсу положительнуюреакцию на берлинскую лазурь, что указываетна близость кгемосидерину. При нормальном содержании гемоглобина,составляемом 15г%, в100 мл крови содержится 53,4 мг железа. Всямасса крови содержит около3 г железа. Остальную часть железа составляетжелезо миоглобина(мышечного гемоглобина) от 300 до 600 мг ижелезо дыхательныхферментов - всего около 1 г. Железо,депонированное в органах, главнымобразом в печени, составляет около 0,5 г. Суточная потребность взрослого человекав железе определяетсямасштабами физиологических процессовкроветворения икроверазрушения. Распространенность дефицита железасвидетельствует о том, чтоколичества железа, абсорбированного из пищи,часто недостаточно дляпокрытия потребности в нем практическиздорового населения. Однакодовольно трудно установить истинную роль диетв различных районахземного шара в происхождении этой патологии. Железодефицитные состояния могутразвиваться при длительномупотреблении питания с недостаточным общимсодержанием железа,несмотря на нормальную калорийность, сдостаточным или высоким егосодержанием, но преобладанием продуктоврастительного происхождения, содержащихтормозящие усвоение железа вещества.Длительное вынужденное применениеоднообразного по составу питанияпри некоторых внутренних заболеваниях илисоблюдение больничныхдиет в ряде случаев может способствоватьобеднению организмажелезом.| | СОДЕРЖАНИЕ ||ПРОДУКТЫ |ЖЕЛЕЗА || |(в мг. на 100 г.) ||Хлеб ржаной | 2.0-2.6 || пшеничный |0.9-2.8 ||Крупа гречневая | 8.0 || овсяная | 3.9 ||Рис | 1.8 ||Горох | 9.4 ||Фасоль | 12.4 ||Мясо (говядина) | 2.6-2.8 ||Печень (говяжья) | 9.8 ||Язык (говяжий) | 5.0 ||Судак | 0.4 ||Молоко коровье | 0.1 ||Масло сливочное | 0.2 ||Картофель | 0.9 ||Творог | 0.4 ||Соль поваренная | 10.0 ||Шоколад | 2.7 ||Лимоны | 0.6 ||Апельсины | 0.3 ||Яблоки | 2.2 ||Земляника | 1.2 ||Редис | 1.0 ||Помидоры | 0.5-1.4 ||Морковь | 1.2-1.4 | В последнее время для оценки усвоенияжелеза из комплекснойпищи используется новый метод внешняярадиоактивная меткажелезом. Абсорбция его биологически меченыхрастительных продуктовне отличалась от усвоения при добавлениимеченого железа в процессеприготовления пищи из этих продуктов.Получены доказательства, чтодаже при высоком содержании железа в пищевыхрационах,превышающем официальные рекомендации длясоответствующих группнаселения, абсорбция его может бытьнезначительной и не удовлетворятьпотребности организма. . У жителей Северной Америки дефицитжелеза в организме - одноиз наиболее распространенных последствийнеправильного питания.Особенно характерен он для детей, девочекподростков и женщиндетородного возраста. Железо можетвсасываться только в виде ионовFe ; его всасывание и выведение протекаюточень медленно и зависят отмногих сложных факторов. Усваивается лишьнезначительная частьприсутствующего в пищевых продуктах железа.Более того, способностьжелеза усваиваться сильно варьирует дляразных пищевых продуктов.Лучше всего железо усваивается из мяса,значительно хуже из зерновыхзлаков. Молоко содержит очень мало железа. Железо необходимо для синтезажелезопорфириновых белковгемоглобина, миоглобина, цитохромов ицитохромоксидазы. В кровижелезо переносится в форме комплекса сплазменным белкомтрансферрином, а в тканях оно накапливается ввиде ферритинабелкового комплекса, содержащего гидроксид ифосфат железа.Ферритин в больших количествах содержится впечени, селезенке икостном мозгу. Железо не выводится изорганизма с мочой, оновыделяется с желчью и калом, а также прикровотечениях. Из-заудвоенных или утроенных потерь, железа вовремя менструацийженщинам необходимы большие количестважелеза, чем мужчинам. Вхлеб и другие злаковые продукты специальнодобавляют дополнительноеколичество железа, однако это далеко невсегда является решениемпроблемы недостаточности железа, так какмногие девушки и женщины,следя за своим весом, исключают хлеб израциона. Недостаток железаприводит к железодефицитной анемии, прикоторой число эритроцитов вкрови остается нормальным, а содержаниегемоглобина в нихуменьшается. ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ И ЛЕЧЕБНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЖЕЛЕЗА Железо-связывающую способностьсыворотки крови определяют пошале (A. Shade) в модификации Pата C.Rath) иФинча (C.Finch). Методоснован на том, что при взаимодействии р-глобулинов и двухвалентногожелеза образуется комплекс оранжево-красногоцвета. Поэтому придобавлении ферросолей (обычно соли мора) ксыворотке кровинарастает интенсивность этой окраски, котораярезко стабилизируется вточке насыщения белка. Содержание железа в плазме кровиподвержено суточнымколебаниям - оно снижается ко второй половинедня. При гемосидерозе, гемохроматозе,гемолитической, n-, дне- игипопластической анемиях, железодефицитнойанемии, острых ихронических инфекциях, циррозе печени,уремии, злокачественныхновообразованиях, гемолитических ипаренхиматозных (но незастойных) желтухах наблюдаютсягиперсидеремии и одновременноеуменьшение НЖСС. Гипосидеремия иодновременное повышение НЖССопределяются при недостаточном поступлениижелеза с пищей и присостояниях, сопровождающихся повышенной в немпотребностью: прибеременности, острых и хроническихкровопотерях, т.е. при такназываемых гипохромных анемиях, а также приострых инфекционныхзаболеваниях. Обмен железа в организме во многомзависит от нормальногофункционирования печени, поэтому определениесодержания железа всыворотке крови может быть использовано вкачестве функциональнойпеченочной пробы. При паренхиматозныхпоражениях печенинарушается ее функция по депонированиюжелеза, т.к. пораженный илипогибающий гепатоцит отдает железо в кровь.Вместе с тем из-за утратыгепатоцитами способности ассимилироватьжелезо разрушающихсяэритроцитов происходит его накопление всыворотке крови. Оба этипроцесса вызывают при острых паренхиматозныхзаболеваниях печенигиперсидеремию, которую особенно важноучитывать приэпидемическом гепатите, т.к. при вирусныхинфекциях содержаниежелеза в сыворотке крови снижается. В отличие от паренхиматозной желтухимеханическая желтухавсегда протекает при нормальном или несколькопониженномсодержании железа в сыворотки крови. Радиоактивное железо применяют врадиоизотопной диагностике,для изучения эритропоэза, обмена и всасыванияжелеза, главнымобразом, в виде цитрата или хлорида. Наиболееширокое клиническоеприменение находят препараты, меченные Fe.Препараты, меченные Fe, в клинической практике применяются редкоиз-за длительногопериода выведения из организма и неудобствадетектирования егоизлучения. В ряде случаев (сканированиеголовного мозга и др.)Предпочтительнее использовать короткоживущийизотоп Fe, которыйсоздает значительно меньшую дозу облученияорганизма. Приопределении усвояемости железа эритроцитамирадиоактивное железо Fe) вводят в кровoток. В последующие 15-20дней с промежутками в 2-3дня берут пробы крови и путем измерения Fe-активности эритроцитовопределяют степень поглощения железаэритроцитами. ЛЕЧЕБНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЖЕЛЕЗА При анемических состояниях лечебноеприменение железаобусловлено его участием в процессегемоглобинообразования,совершающемся в эритробластах костного мозга. Показаниями к применению железаявляются железодефицитныеанемии различной этиологии (анемии откровопотерь, алиментарныеанемии, хлороз, анемии беременных и др.),Протекающие с пониженнымсодержанием железа в крови и истощениемтканевых резервов железа, атакже состояния латентного (бессимптомного)дефицита железа,встречающегося у 20-30% практически здоровыхженщин. Назначениежелеза показано и при других состоянияхгипосидероза (недостаточностижелеза), сочетающихся с анемией илипроявляющихся самостоятельно:при сидеропенической дисфагии Россолимо-Бехтерева, коилонихии,извращенности вкуса и обоняния, зловонномнасморке (онезе). При назначении препаратов железа внутрьследует учитыватьанатомно-функциональное состояние желудочно-кишечного тракта,особенно его верхних отделов желудка,двенадцатиперстной кишки иначального отдела тощей кишки, являющихсянаиболее активнымиучастками всасывания железа. Послекровопусканий, активирующихэритропоэз, абсорбция железа возрастает иосуществляется напротяжении всего кишечника, включая слепуюкишку. Лечебное применение железа обусловленонеобходимостьювосстановления нормальной концентрации нетолько гемоглобина, но ижелеза в тканях. Недостаточное лечение, врезультате которого резервытканевого железа не восполняются,способствует сохранению латентногодефицита железа и быстрому рецидиву анемии. Критериями эффективности леченияпрепаратами железасчитаются:n повышение цветного показателя крови;n повышение числа эритроцитов показателя гематокрита(в меньшей степени);n нормализация величины концентрации сывороточного железа;n снижение общей и латентной железо- связывающей способности сыворотки крови;n повышение насыщенности трансферрина железа;n пополнение тканевых резервов железа, определяемых при помощи десфераловой пробы. Показателем эффективностилечения препаратамижелеза является также обратное развитиетрофических нарушенийэпителия и эндотелия, связанных с дефицитомжелеза. БИБЛИОГРАФИЯ:1. Большая Медицинская Энциклопедия, под редакцией Б.В.Петровского, М., 1978.2. Ленинджер А. «Основы биохимии», М., 1985.3. Петров В.Н. «Физиология и патология обмена железа », Л., 1982.4. Кассирский И.А. «Клиническая гематология », М., 1970.5. Верболович П.А., Утешев А.Б. «Железо в животном организме», А-Ата, 1967.




Нажми чтобы узнать.

Похожие:

Биологическая роль железа iconБиологическая роль железа
Для нормального роста и выполнения биологических функций человеку и животным кроме витаминов необходим целый ряд неорганических элементов....
Биологическая роль железа iconМинистерство образования РФ вгу кафедра психологии и философии Анатомия поджелудочной железы
Поджелудочная железа (pancreas) вторая по величине железа пищеварительной системы. Её масса 60-100 г. Железа имеет серовато –красный...
Биологическая роль железа iconМинистерство образования РФ вгу кафедра психологии и философии Анатомия поджелудочной железы
Поджелудочная железа (pancreas) вторая по величине железа пищеварительной системы. Её масса 60-100 г. Железа имеет серовато –красный...
Биологическая роль железа iconПроект Изучение содержания соединений железа в различных продуктах
Чай содержит танин, который реагирует с соединениями железа, образуя нерастворимые в воде частицы. Чем раньше они появятся и чем...
Биологическая роль железа iconБиологическая роль каротиноидов

Биологическая роль железа iconИсследование кинетики усадки нанодисперсного порошка железа при изотермических выдержках 49 4 Кинетика усадки карбонильного порошка железа с добавлением 10 нанодисперсного порошка железа 52 5 формирования структуры в сплаве системы «железо наноникель»
Получение и исследование нанопорошков металлов химико-металлургическим методом 38
Биологическая роль железа iconЭндокринная система
Функция и работа органов эндокринной системы гипоталамус, щитовидня железа, поджелудочная железа, гипофиз, надпочечники, половые...
Биологическая роль железа iconЭндокринная система
Функция и работа органов эндокринной системы гипоталамус, щитовидня железа, поджелудочная железа, гипофиз, надпочечники, половые...
Биологическая роль железа iconБиологическая роль гидролиза в процессах жизнедеятельности организма

Биологическая роль железа iconСтроение, свойства и биологическая роль биотина и тиамина

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы