Обмен железа Всасывание железа и транспортеры железа через мембрану, роль соляной кислоты, роль аскорбиновой кислоты, пищевые источники железа. регуляция всасывания железа. В двухвалентной форме железо хорошо усваивается и быстро поднимает уровень гемоглобина. Основные механизмы регуляции обмена железа и их клиническое значение. Дефицит железа Анемия ЖДА Почему не усваивается железо Как поднять Ферритин трансферрин гемоглобин Нормы по анализам Нехватка железа Гипоацидность Низкое железо в крови что значит. Главным отличием этих форм железа является усвояемость. Двухвалентное железо усваивается организмом значительно лучше по сравнению с трехвалентной формой.
Роль железа в организме: дефицит, избыток, источники
Регулярное употребление фруктов не только восполняет дефицит железа в организме, но и укрепляет иммунную систему, положительно влияет на состояние кожи, способствует здоровью сердца. Еще во фруктах много клетчатки, которая обеспечивает здоровье пищеварительной системы — поддерживают оптимальную микрофлору и надолго насыщает. Список, где много железа, в каких продуктах, продолжает брокколи. Одна головка, которая весит примерно 550-600 г, содержит около 4,4 мг железа. Чтобы обеспечить максимальную усвояемость микроэлемента, варите брокколи не больше 5 минут в кипящей воде — это сохранит витамин С. Брокколи часто называют спаржевой капустой, но независимо от названия, он снижает холестерин, обладает мощным антиоксидантным действием, укрепляет кости и самое главное — обеспечивает детоксикацию. Его часто рекомендуют включать в рацион не только из-за высокого содержания железа, но и благодаря тому, что брокколи эффективно выводит токсины и шлаки. Анчоусы, сардины, речной окунь, тунец, сельдь — вот, в чем много железа. Например, в 100 г анчоуса содержится около 4,6 мг микроэлемента, в такой же порции сардин и речного окуня — 2,9 мг и 1,9 мг соответственно. Добавлять рыбу в рацион питания рекомендуется, как минимум, дважды в неделю.
Помимо железа она является источником витамином А, Е и Д, незаменимых аминокислот, магния и йода. Регулярное употребление рыбы, особенно приготовленной на пару, стимулирует репродуктивную функцию и понижает уровень холестерина в крови — все полезных свойств не перечесть. Где содержится много железа и в каких продуктах? Ответ — в тофу! Это продукт, изготовленный из соевых бобов и богатый белком. По питательным свойствам тофу мало отличается от молочных продуктов, поэтому его часто рекомендуют веганам и людям с непереносимостью лактозы. На 100 г тофу приходится около 1,8 мг железа и 17 г белка, который быстро усваивается организмом. Еще соевый сыр содержит витамины С и группы В, кальций, фосфор и селен, незаменимые аминокислоты. Преимущество тофу в том, что он обладает нейтральным вкусом например, как фунчоза , поэтому прекрасно сочетается с другими продуктами.
Частый вопрос — в каких орехах больше всего железа? Ответ — в кешью. На 100 г этого ореха приходится около 7 мг железа. Чуть меньше находится в такой же порции семян чиа — 6 мг, арахиса — около 5 мг. Однако важно понимать, что съедать 100 г орехов в день — это много! Рекомендуемая суточная норма — 30 г.
Отличный тому пример - Ритмы здоровья. Все витамины, микроэлементы и растительные экстракты в составе комплекса подобраны таким образом, чтобы одновременно решить двух задач: восполнить дефицит основных витаминов, витаминоподобных веществ и микроэлементов и способствовать гармонизации биологических ритмов организма. Как принимать препараты с железом? Главным действующим веществом препарата должен быть гемоглобин. Его добывают из крови сельскохозяйственных животных. Также в препарате обязательно должен быть витамин С. Если он отсутствует, то принимать его придется дополнительно. Препараты с железом принимаются по стандартной схеме: трижды в сутки утро, обед, вечер , за 2 часа до еды. Если какой-либо из приемов был пропущен, то во время следующего не нужно пить двойную дозу лекарства. Однако нужно стараться не допускать такого, так как прием препарата должен быть регулярным. Если после приема препарата больной чувствует себя плохо, то лекарство можно принимать совместно с едой. Длительность приема железа зависит от конкретно взятого случая.
Компливит Железо таблетки Читайте также: 8 лучших витаминов для сердца и сосудов 5 Железо хелат Эвалар Пятое место достается еще одному популярному отечественному производителю лекарственных средств Эвалар и их препарату «Железо хелат» из линейки Anti-Age, то есть против старения. Одна упаковка содержит 60 таблеток коричневого цвета, которые находятся в баночке или в трех блистерах, по 20 штук в каждом. Курс применения должен длиться не менее двух месяцев по одной капсуле в день, поэтому одной баночки или пачки хватит как раз на один период лечения. Железо в этом препарате представлено в легкодоступной хелатной форме. Это значит, что в составе оно находится в сочетании с аминокислотой. Благодаря этому, усвояемость организмом такого средства намного больше, чем в обычной ионной форме, причем, количество самого железа в составе уменьшается, а вследствие этого, побочные эффекты на желудочно-кишечный тракт сведены практически к нулю. Железо хелат Эвалар можно принимать начиная с 14 лет, при недостатке железа в организме. Препарат разрешен даже беременным женщинам.
Другая предполагаемая причина такой конкуренции — борьба за белки-переносчики например, ферропортин уже в крови. Причем с кальцием у железа «все сложно» независимо от формы: будь то кальций в молоке или в таблетках, будь то железо в мультивитаминах, зелени или в мясе. И хотя этот эффект еще только ждет подтверждения, врачи давно рекомендуют разносить во времени добавки с железом и кальцием, чтобы не заставлять элементы конкурировать. Одно из объяснений таких спорных результатов заключается в том, что в долгосрочной перспективе организм приспосабливается и производит больше переносчиков и транспортеров, чтобы их хватило на всех «гостей», поэтому эффект через четыре часа уже не проявляется так резко. Про гем мы рассказали не случайно: когда железо сцеплено с протопорфирином, как в красном мясе, печени, устрицах и многих других продуктах животного происхождения, оно уже не должно стоять в очереди на той же таможне, что и простые смертные двухвалентные металлы. Нет, гемное железо — почетный гость, для которого открывается «зеленый коридор», где у него будет свой «личный» белок-транспортер. С другой стороны, этот отличный результат уже не улучшит аскорбиновая кислота которая, наоборот, всасываться железу помогает. Эти правила стали известны еще в 1960-х годах. Кстати, рассуждения о геме давно должны были напомнить вам об одном продукте. Гематоген можно назвать очень популярным в России средством для профилактики железодефицита. Название батончики унаследовали от изобретенной в Швейцарии конце XIX века микстуры из яичных желтков и бычьей крови. Сегодняшние товары, которые будут называться гематогеном, могут производиться без бычьей крови согласно изменениям в ТУ 9358-005-68217018-12 , часто деградируют до просто сладких батончиков, в лучшем случае содержащих около 5 мг железа на 100 граммов продукта. То есть примерно в двух плитках будет половина ежедневной нормы для ребенка четырех-восьми лет, не страдающего дефицитом этого элемента. Так что лечиться гематогеном, как и просто едой, не получится — разве что поддерживать уровень железа, когда с ним все и так хорошо. Проблемы веганов и поверженный шпинат Любой веган может резонно возразить, что железа полно и в растительных продуктах — темном шоколаде, чечевице, бобах, горохе, кешью, картофеле, шпинате. Правда, в последнем не так много, как считал морячок Попай — шпинат попал на верхушку пищевой таблицы из-за ошибки в переносе запятой , из-за чего вместо 3,5 мг железа на 100 г в нем очутилось целых 35 мг. Но биодоступность железа при вегетарианской диете снижена , поэтому вегетарианцам и веганам нужно принимать в 1,8 раз больше этого элемента. Особенно часто препятствуют поступлению железа две группы соединений растительного происхождения: фитаты и полифенолы. Но если большая часть фитатов разрушится при термической обработке пищи, полифенолы и алкалоиды в чае и кофе продолжат делать свое черное дело — причем сила, с которой они мешают элементу усваиваться, зависит от количества выпитых чашек и способа заваривания. Усвоение железа может зависеть не только от его формы, но и от других продуктов, которые мы едим вместе с ним. Даже железо без гема будет лучше извлекаться организмом из растительных источников или пищевых добавок, когда в диете достаточно мяса, курицы, рыбы и морепродуктов. А вот белки молока и яиц — например, альбумин — всасыванию железа будут мешать не забываем, что в молоке есть еще и кальций, так что оно препятствует вдвойне. А вот про EDTA — вещество, которое хелирует заключает его в похожую на клешню структуру железо и тем самым делает его растворимым, — единогласия нет. В одних исследованиях это идет на пользу биодоступности железа для человека а для растений и подавно , в других хелирование внезапно вдвое уменьшает всасывание элемента. Вопрос с EDTA совсем не праздный — эта добавка может сделать более доступным железо в обогащенных им хлопьях и прочих «быстрых завтраках», где из-за наличия быстрых углеводов и молока с кальцием, которым хлопья заливают элемент изначально будет усваиваться хуже. Ru рекомендует: дополняйте добавки разнообразным питанием Как же выбрать из большого количества добавок с железом?
Всасывание железа: как протекает и от чего зависит
Рассматриваются научные исследования, посвященные новой пероральной форме сукросомального железа, данные о механизмах его всасывания, особенностях использования и результатах биологических и клинических исследований. Благодаря этому, усвояемость организмом такого средства намного больше, чем в обычной ионной форме, причем, количество самого железа в составе уменьшается, а вследствие этого, побочные эффекты на желудочно-кишечный тракт сведены практически к нулю. железа сульфат, железа фумарат и железа глюконат.
Диета богатая железом
Животное, которое будет есть растение, будет потреблять и эти «защитные яды», вызывающие у него какой-то негативный эффект. Растительноядное поймет, что что-то не так, и перестанет есть это растение или просто умрет. Вернемся к ингибиторам: Полифенолы. Эти соединения содержится в больших количествах в продуктах растительного происхождения, таких как какао, чай, кофе, красное вино, зерновые культуры, шпинат и в других овощах и зелени [22]. Наибольший эффект наблюдается при употреблении в пищу двух самых известных горячих напитков. Эту особенность можно связать с тем, что в чае содержится особый вид полифенолов — флавоноиды, который обладает способностью к связыванию молекул железа [24] , тем самым уменьшая растворимость микроэлемента [23]. В связи с этим людям, подверженным риску развития дефицита железа, рекомендуют воздержаться от чая во время приемов пищи и пить его только между ними [22]. Производные фитиновой кислоты не усваиваются животными с простым однокамерным желудком, в том числе и человеком. Фитаты в основном содержатся в злаках, семенах, орехах, овощах и фруктах [22].
Интересно и то, что в данном случае нельзя говорить о концентрационной зависимости, так как даже небольшого количества фитата достаточного для значительного эффекта. Соли кальция также оказывают ингибирующий эффект, однако этот эффект уникален: в отличие от большинства ингибиторов кальций не специфичен к виду абсорбируемого железа. Это значит, что он в равной степени уменьшает всасывание как негемового, так и гемового железа. Эффект наблюдается только при одновременном наличии кальция и железа в просвете верхнего отдела тонкой кишки, а также при голодании человека [27]. Хоть рассмотренные стимуляторы и ингибиторы по своей сути являются физиологическими антагонистами, их силы все же не равны: наличие достаточного количества стимуляторов абсорбции пересиливает эффект даже больших концентраций его ингибиторов. Отсутствие его запасов в организме, конечно, стимулирует абсорбцию, однако в данной ситуации не компенсирует эффект ингибирования полностью [22]. Именно поэтому всегда важно следить за тем, что вы едите и в каких количествах. Транспорт После поступления железа в энтероцит оно должно стать доступным каждой клетке тела, и в организме подобный транспорт осуществляется по кровотоку.
Для реализации этой несложной махинации клетке кишечника нужно просто выбросить железо в кровь. На базолатеральной стороне энтероцита находится транспортер двухвалентного железа, называемый ферропортином, который и поставляет ионы в кровоток. Рисунок 4. Строение связанного с рецептором трансферрина на мембране клетки. Светло-оранжевые и серые спирали — димер рецептора. Желтый, циановый, зеленый, синий — 2 молекулы трансферрина. Оранжевые сферы обозначают связанное железо. Пунктирной линией отмечен стержень рецептора, а сплошными — мембрана клетки.
Белок связывает молекулы железа на двух сайтах и поддерживает их в нужной степени окисления см. Такая форма трансферрина называется холотрансферрином холоTf , остальной же несвязанный белок именуется апотрансферрином апоTf см. Такое высокое относительное содержание апоTf позволяет создавать кровеносный буфер для железа. Это значит, что ион, только что попавший в кровоток, сразу же связывается с трансферрином. Таким образом, железо проводит в свободном виде минимальное количество времени, не накапливается в одном месте и не повреждает близлежащие ткани. Рисунок 5. Взаимопереход двух форм трансферрина. После связывания молекул железа из крови с апотрансферрином он превращается в холотрансферрин, который, в свою очередь, связавшись с мембранным рецептором к трансферрину TFR , попадает в эндосому клетки, где высвобождает железо и переходит в свой несвязанный вид.
После выхода трансферрина из клетки круг завершается и повторяется. Есть два пути: Большинство железа идет на эритропоэз в красном костном мозге, который использует исключительно Tf-железо [16]. Другие органы и ткани также используют Tf-железо в своих целях. Второй путь мы рассмотрим чуть подробнее. Хранение в печени Трансферрин путешествует по кровотоку в компании двух молекул трехвалентного железа. Его распознавание клетками печени, гепатоцитами, происходит с помощью мембранных белков — трансферриновых рецепторов TfR см. На месте связывания Тf образуется везикула, и белок-рецепторный комплекс попадает внутрь клетки. Трансферрин же в своей апо-форме отсоединяется от TfR и экзоцитируется из гепатоцита в кровоток, а рецептор возвращается на мембрану клетки.
Трехвалентное железо запасается в белковом комплексе — ферритине. При недостатке микроэлемента в крови гепатоциты начинают разрушать этот белок в лизосомах, высвобождают железо и секретируют его в кровь по схожему с энтероцитами механизму. Рисунок 6. Запасание железа. Трансферрин со связанными молекулами железа активирует трансферриновые рецепторы TfR на мембране клетки. Комплекс рецептор-трансферрин поглощается клеткой с образованием эндосомы. Полученное двухвалентное железо либо может быть окислено и храниться в качестве составной части ферритина. Либо может быть функционально использовано клеткой.
Его структурные части общаются друг с другом совершенно на разных уровнях: органы говорят с органами, клетки — с клетками. И для этого есть инструменты.
Затем транспортер бивалентных металлов 1 переносит редуцированную форму железа через апикальную мембрану. Когда железо попадает в энтероцит, оно может накапливаться в виде ферритина для дальнейшего использования или утрачивается при «слущивании» стареющего энтероцита. Внутриклеточное негемовое железо может быть транспортировано в кровь через базолатеральную мембрану с помощью транспортера негемового железа ферропор-тина, который является важнейшим экспортером внутриклеточного железа. Ферропортин расположен на базолатеральной поверхности энтероцитов, гепатоцитов и макрофагов. После попадания в кровь железо соединяется с трансферрином и переносится к месту использования или накопления. Предшественники эритроцитов имеют большое количество рецепторов трансферрина 1 TfR1 , что позволяет им иметь преимущества в захвате циркулирующего железа. Стареющие эритроциты поглощаются макрофагами.
Макрофаги экспортируют восстановленное железо с помощью ферропортина того же переносчика, который содержится в дуоденальных энтероцитах. Железо накапливается в печени, которая захватывает его из портальной системы с помощью TfR1. Суточная потребность организма в железе Организм человека обладает способностью распределять доступное железо между органами, исходя из приоритетной потребности в нем. При дефиците железа в первую очередь расходуются его запасы в печени, затем — в скелетных мышцах и кишечнике. При выраженном дефиците железа сначала истощаются его запасы в сердечной мышце, затем — в головном мозге и, наконец, в эритроцитах. Железодефицитная анемия является тяжелой формой дефицита железа.
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. 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. На скорость поглощения элемента также влияет количество запасов железа в организме.
Это ответный ответ организма на снижение количества железа, за счет которого увеличенное количество трансферрина связывается с низким количеством Fe в сыворотке крови. Ферритин — сложный белковый комплекс, выполняющий роль основного внутриклеточного депо железа. Можно назвать его своеобразным хранилищем, где собирается и копится железо, которое будет предоставлено организму, в экстренном случае. В белке ферритине скапливаются запасы железа, которые не были использованы эритроцитами гемоглобин. И именно ферритин показывает есть ли у вас предрасположенность к анемии, а не гемоглобин, как многие думают. Но как понять, какое значение анализа ферритина является вашей нормой? Запомните, идеальной цифры ферритина не существует. Низкий ферритин — это примерно значения от 5 до 10, у вас точно будут головокружения, головные боли, низкий КПД, постоянная усталость. Например, у девушки весом 60 кг. Врачи не ставят диагноз железодефицитной анемии по гемоглобину и другим показателям, необходимо увидеть значение ферритина, это первый и самый ранний показатель признака дефицита железа. Основывать выводы по поводу железодефицитной анемии по показателю гемоглобина неправильно. Ферритин запасает железо, чтобы в любом экстренном случае анемия не наступила. Если ферритин будет на отметке — 5-10, анемия не заставит себя ждать. Хорошая новость заключается в том, что снижение ферритина происходит постепенно и ранняя диагностика позволит не допустить прогрессирования анемии. Формы железа — хелат, фумарат и глюконат В организме взрослого человека содержится примерно 4 грамма железа, которое находится в связанной с белками форме и не встречается в виде свободных катионов. Железосодержащие белки выполняют ряд важнейших функций: перенос кислорода — гемсодержащие белки гемоглобин и миоглобин.
Формы усвоения железа в организме — отличия гемоглобина от ферритина
Для лучшего всасывания железо должно быть в виде двухвалентного иона, в то же время с пищей поступает преимущественно трехвалентное железо. 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.
Мужчины подвержены анемии меньше, чем женщины. Кстати, переизбыток железа не менее опасен, правда, практически никогда не встречается, если только не пить бесконтрольно биодобавки, содержащие железо. Виды и источники железа Существует два основных типа минерала — гемовое и негемовое железо. Первое находится в продуктах животного происхождения, в наибольшей концентрации в мясе и печени и в морепродуктах. Идеально усваивается организмом, и именно его лишены люди, которые придерживаются вегетарианской системы питания. Негемовое железо имеет растительное происхождение, мы можем получить его из бобовых, зеленых овощей и цельнозерновых продуктов. ТОП-15 продуктов, богатых железом Если врач диагностировал анемию, то, как правило, назначаются и медицинские препараты. Но всегда лучше не доводить себя до болезни, а проводить профилактику.
Сорбифер же подойдет для быстрой компенсации этого микроэлемента и восполнения его запасов при серьезной железодефицитной анемии. Разница между Фенюльсом и Сорбифером также в том, что Фенюльс не используют в педиатрической практике. Допустимый курс лечения взрослых пациентов короткий — 1 мес. В отличие от других железосодержащих препаратов Фенюльс отпускается без рецепта. Однако необходимо внимательно отнестись к большому списку побочных эффектов, связанных с витаминами. Ферретаб — фумарат железа с фолатом Россия Антианемический препарат австрийского происхождения; в России производится компанией «Валеант». В этом препарате железо II находится в составе другой соли — фумарата. Она более безопасна для слизистой желудочно-кишечного тракта. Препараты на ее основе не обладают выраженным «железным» привкусом, каким отличаются средства на основе сульфата железа. Лекарство выпускается в виде капсул ретард. Фолаты способствуют правильному созреванию эритроцитов, а при беременности предупреждает опасные для развития плода состояния. Рекомендуется принимать по 1 капсуле 50 мг Ферритаба в день, при необходимости увеличивают число приемов до 3 раз 150 мг в сутки. Лекарство пьют 2-3 месяца, пока картина крови не нормализуется. Применяют при анемиях, связанных с нехваткой железа или фолиевой кислоты; при нарушении всасывания железа из-за воспалительных заболеваниях кишечника.
Чтобы улучшить усвоение железа, принимайте его с витамином С например, сок лимона или апельсина. Не принимайте железо с молочными продуктами. Не принимайте железо вместе с антиацидными препаратами и омепразолом, так как это может уменьшить его усвоение. Если у вас возникают побочные эффекты тошнота, запоры, диарея , обратитесь к врачу.
Как принимать препараты железа
Форма железа не влияет на его эффективность, она определяет только скорость усвоения железа и его дозировку. Чтобы железо усваивалось лучше и быстрее, ему необходимы "помощники" — определенные минералы и витамины. Восстанавливать железо до двухвалентной формы не нужно, так как оно уже находится в ней. Рассматриваются научные исследования, посвященные новой пероральной форме сукросомального железа, данные о механизмах его всасывания, особенностях использования и результатах биологических и клинических исследований. В такой форме железо быстро усваивается в крови. Выделяют две его формы.
Лекарственные препараты, содержащие железо: классификация, применение, плюсы и минусы лекарств
Вы сейчас просматриваете Формы усвоения железа в организме — отличия гемоглобина от ферритина. Главным отличием этих форм железа является усвояемость. Двухвалентное железо усваивается организмом значительно лучше по сравнению с трехвалентной формой. Какие препараты железа лучше усваиваются: виды, формы.
Метаболизм железа и дефицит железа.
Разница двухвалентного от трехвалентного: первый быстрее всасывается, но у него больше побочных эффектов, например, при его употреблении чаще встречается такой побочный эффект, как расстройство ЖКТ. Предпочтение лучше отдавать таблетированным формам, сиропам, растворам. Прием следует начинать с небольших доз, постепенно повышая их. В препаратах кроме железа могут содержаться фолиевая кислота и аскорбиновая кислота. Первая — поддерживает нормальную слизистую кишечника, улучшая всасывание и транспорт железа тонким кишечником, витамин С также способствует лучшему усвоению железа. Наиболее популярные на сегодня препараты: ферретаб комп железо двухвалентное плюс фолиевая кислота , сорбифер дурулес железо двухвалентные и аскорбиновая кислота , мальтофер железо трехвалентное и мальтофер фол железо трехвалентное с фолиевой кислотой , тотема двухвалентное железо с марганцем и медью.
Симптомы дефицита железа имеют много схожего с клинической картиной гепатита, поэтому быть уверенным в диагнозе можно после биохимического анализа крови. В организме избыток минерала проявляется так же, как и коррозия: частички окисляются и повреждают ткани. Минерал концентрируется в печени, поджелудочной, сердце. В результате возникает ряд заболеваний: гепатит, диабет, сердца, нервной системы, суставов. В отдельных случаях возможна остановка сердца. Болезни Паркинсона, Альцгеймера и ревматоидный артрит протекают тяжелее. Возрастает риск рака кишечника, легких, печени. Причины избытка: излишнее употребление продуктов с большим содержанием железа; прием лекарственных препаратов; хронические заболевания печени переливания крови. В редких случаях гемохроматоз проявляется из-за наследственности. Ген выявляется у одного из 250 жителей Северной Европы. Аномалия дает о себе знать людям старше 40 лет.
Следовательно, для поддержания постоянной концентрации железа организму нужно уметь грамотно контролировать его поступление. Чтобы понять, как это происходит, нужно разобраться с тем, как железо вообще попадает в организм. Метаболизм железа Абсорбция В силу своей химической природы свободный ион железа может быть в двух степенях окисления. Как это происходит? Довольно банально. Гемовое железо уже находится в нужной форме см. Теперь чуть подробней. Рисунок 2. Абсорбция железа. Измельченная в ротовой полости пища попадает в желудок через пищевод. Наиболее активно поглощение проходит в первых отделах тонкого кишечника, а точнее, в двенадцатиперстной и тощей кишке 3. Я вас предупредил. Первое такое соединение на пути свободного иона железа — редуктаза Dcytb ферриредуктаза дуоденального цитохрома B. В связи с его функциями комплекс располагается на открытой в просвет кишечника части энтероцита , то есть на его апикальной мембране. Кроме ферриредуктазы восстановлением железа может заниматься и аскорбиновая кислота , которая попадает в кишечник в составе пищи [7]. Об аскорбиновой кислоте и других стимуляторах абсорбции речь пойдет чуть позже. Восстановление железа нужно для его прохождения внутрь клетки кишечника через белковый комплекс DMT1 транспортер двухвалентных металлов; транспортирует и другие ионы металлов [15] см. Такая активная закачка железа происходит за счет параллельно происходящего транспорта протонов водорода, которые стремятся пройти через мембрану из-за накопленного на ней градиента, но сделать это они не могут в силу некоторых физиологических особенностей. Итак, DMT1 позволяет протонам делать то, что они хотят, а взамен использует энергию их перехода и вкачивает в энтероцит катионы железа — это явление получило название котранспорта. Что касается гемов, то они, попав в кишечник, тоже проникают в энтероцит , но уже через другой трансмембранный белок —HCP-1 белковый переносчик гема-1. В клетке гем разлагается на железо и протопорфирин с помощью специального фермента HO-1 гем оксигеназа-1 [16]. Восстанавливать железо до двухвалентной формы не нужно, так как оно уже находится в ней. Существует еще один путь поглощения гемового железа. Дело в том, что в селезенке содержатся специальные клетки-макрофаги, ответственные за перевариваривание старых и поврежденных эритроцитов. В макрофагах двухвалентное железо высвобождается из гемов гемоглобина и проходит тот же метаболический путь, что и в энтероцитах. На этом этап абсорбции заканчивается. Ион железа полноценно поступил в организм и теперь у него есть три пути: Пойти в расход на нужды энтероцита, то есть вступить во внутриклеточный синтез. Если первый вариант не актуален и у клетки нет нужды в синтезе железосодержащих соединений, то запастись там же в составе белка ферритина, о котором мы еще поговорим. Когда клеточных запасов будет достаточно, уйти в открытое плавание в кровоток для использования другими клетками организма. Если ион железа решает пойти по третьему пути, то сначала он окисляется и транспортируется в кровь белком ферропортином и связывается там с апотрансферрином. Но об этом речь пойдет уже при обсуждении следующего этапа метаболизма — транспорта. Рисунок 3. Абсорбция и транспорт железа в энтероците. Железо высвобождается из соединений в пище с помощью протеаз и соляной кислоты. Свободные гемы попадают в клетку с помощью белкового переносчика гемов — 1 HCP-1 , расположенного в энтероцитах тощей кишки. Внутри клетки гем диссоциирует на протопорфирин и двухвалентное железо благодаря гем оксигеназе. Негемовое железо может реагировать с ингибиторами ее всасывания в тонкой кишке, такими как полифенолы или щелочной pH, которые стимулируют фекальный вывод железа. Редуктаза например цитохром B восстанавливает свободное трехвалентное железо до двухвалентной формы. DMT1 переносит свободное двухвалентное железо внутрь энтероцита. Ферропортин транспортирует двухвалентное железо сквозь базолатеральную мембрану энтероцита, после чего оно окисляется гефестином до трехвалентного состояния. Во-первых, активность абсорбции напрямую зависит от концентрации железа в межклеточном веществе вокруг энтероцитов, поэтому после приема пищи, богатой железом, ее интенсивность может резко упасть даже при дефиците микроэлемента в организме [15]. Во-вторых, абсорбция, как и другие этапы метаболизма железа, может регулироваться организмом совершенно на разных уровнях. На поступление нового железа из кишечника влияют внутренние органы, которые могут стимулировать абсорбцию железа при недостатке микроэлемента с помощью гормона гепсидина , о котором речь пойдет позже. В частности, этим занимается печень: в ней железо запасается в виде составной части ферритина. В-третьих, существуют отдельные уникальные регуляторные вещества, воздействующие на процесс поглощения либо гемового, либо негемового железа. Их делят на стимуляторы и ингибиторы в зависимости от своей функции. Стимуляторы абсорбции Стимуляторы абсорбции — это соединения, которые увеличивают интенсивность абсорбции в кишечнике. Наиболее известный и самый мощный стимулятор абсорбции негемового железа — аскорбиновая кислота, или витамин C. Многие животные могут ее синтезировать, но приматам приходиться добывать ее с пищей. Дело в том, что витамин C присутствует в обилии в рационе приматов, в особенности в цитрусах и фруктах, поэтому организм не утруждает себя его синтезом. Как вы помните, аскорбиновая кислота восстанавливает трехвалентное железо, поэтому при ее избытке большее количество негемового железа способно поступить в энтероциты.
К ним относятся алкогольные напитки, виноградная, янтарная и аскорбиновая кислоты, а также сорбит и фруктоза. Именно он выполняет роль «транспортного агента» для железа, проникающего в костный мозг, откуда микроэлемент поступает в эритрокариоцит. Таким образом, сидерофилин может переносить в три раза больше железа, что соответствует 9 мг. Трансферрин — многофункциональная структура Помимо транспортной функции, ему свойственна и функция защиты организма от интоксикации избыточным железом. Также он способен распознавать ретикулоциты, которые производят гемоглобин. Если клетка снабжена механизмом связывания железа, трансферрин насыщает ее элементом. Так, клетки костного мозга воспринимают железо из трансферрина через митохондрии. Они работают над производством гема. Нормально протекающий гемолиз в сутки высвобождает до 15 мг элемента, которое поглощается фагоцитирующими макрофагами. Преобладающая часть железа снова запускается в процесс производства гемоглобина, а незначительная часть аккумулируется в макрофагах как депо. Схема обмена железа в организме здорового человека Суточная потребность 1 — 4 мес — 0,5 мг 5 — 12 мес — 0,7 1 — 12 лет — 1 мг девочки 13 — 16 лет — 2,4 мг мальчики 13 — 16 лет — 1,8 мг женщины 2, 8 мг мужчины — 0,9 мг Паренхиматозные клетки селезенки и печени, которые чрезвычайно медленно тратят запасы микроэлемента, служат местом хранения гемосидерина и ферритина, что составляет примерно третью часть от общего содержания железа в организме. Они отдают микроэлемент в случаях кровопотерь или гемотрансфузий. Почечная недостаточность, пластические или гемолитические анемии, переизбыток в организме железа вызывают ситуацию, когда депо паренхиматозных клеток тоже насыщается до максимума. При недостатке ситуация меняется на противоположную. Железо тканей также участвует в обменных процессах посредством ферментов Они обеспечивают такой жизненно важный процесс, как дыхание клеток. Именно они в качестве железосодержащего запаса являются залогом бесперебойного функционирования тканевого дыхания независимо от прихода или расхода железа в организме. Колебания баланса порой происходят даже в течение одного дня. Например, во второй половине дня количество содержащегося в сыворотке крови железа может снижаться, а утром его концентрация достигает максимальных значений. Также на насыщение микроэлементом трансферрина влияет и количество часов сна Если сна недостаточно, концентрация железа в сыворотке снижается. Немаловажное значение имеют такие микроэлементы. Такие, как никель, марганец, медь, йод, селен и калий.