Raudan vaihto kehossa

Normaalisti aikuisen terveellisen henkilön runko sisältää noin 3-5 g rautaa, joten rautaa voidaan luokitella hivenaineiksi. Rauta levitetään epätasaisesti kehossa. Noin kaksi kolmasosaa rautaa on erytrosyyttien hemoglobiinissa - se on kiertävä rauta-allas (tai allas). Aikuisilla, tämä allas on 2-2,5 g koko ajan vauvoilla - 0,3-0,4 g, ja keskosilla - 0,1-0,2 suhteellisen paljon rautaa myoglobiinin sisälsi: 0,1 g - miehillä ja 0,05-0,07 g - naisilla. Ihmisen elimistö sisältää yli 70 proteiineja ja entsyymejä, jotka sisältävät rauta (esim., Transferriini, laktoferriini), kokonaismäärä raudan niitä, rauta on 0,05-0,07, kuljetusyksikön transferriini-proteiinia on noin 1% ( rauta-rahasto). Lääketieteelliseen käytökseen rautavarat (varastot, vararahasto), jotka muodostavat noin 1/3 ihmisen ruumiin kokonaisraudasta, ovat äärimmäisen tärkeitä. Seuraavat elimet suorittavat varaston toiminnon:

• maksa;
• perna;
• luuydin;
• aivot.

Rauta on ferritiinin varastossa. Säiliön raudan määrää voidaan luonnehtia määrittämällä SF: n konsentraatio. Tähän mennessä SF on ainoa kansainvälisesti tunnustettu rautavarantoaine. Raudan vaihdon lopullinen tuote on hemosideridi, joka on kerrostettu kudoksiin.

Rauta - mitokondrioiden hengitysteiden, sitraattisyklin, DNA-synteesin entsyymien tärkein kofaktori, sillä on tärkeä merkitys hemoglobiinin ja myoglobiinin hapen sitoutumisessa ja kuljetuksessa; rautapitoiset proteiinit ovat välttämättömiä kollageenin, katekoliamiinien ja tyrosiinin metaboliaan. Reaktion Fe ² * <-> Fe ^3: n katalyyttisen vaikutuksen vuoksi vapaa vapaata rautaa muodostaa hydroksyyliradikaaleja, jotka voivat vahingoittaa solukalvoja ja solukuolemaa. Kehityksen aikana suojaa vapaan raudan haitalliselta vaikutukselta ratkaistiin muodostamalla erikoismolekyylejä raudan imeyttämiseen elintarvikkeesta, sen imeytymisestä, kuljetuksesta ja kerrostumasta myrkyttömässä liukoisessa muodossa. Raudan kuljetusta ja kerrostumista suoritetaan erityisillä proteiineilla: transferriini, transferriinireseptori, ferriitti. Näiden proteiinien synteesiä säätelee erityinen mekanismi ja riippuu organismin tarpeista.

[1], [2], [3], [4]

Raudan metabolia terveessä ihmisessä suljetaan syklin aikana

Joka päivä ihminen menettää noin 1 mg rautaa biologisilla nesteillä ja ruuansulatuskanavan heikentyneen epiteelin. Täsmälleen sama määrä voidaan imeytyä ruoansulatuskanavaan ruoasta. Olisi oltava selvää, että rauta pääsee kehoon vain ruoan kanssa. Näin ollen päivittäin 1 mg rautaa häviää ja 1 mg imeytyy. Vanhojen erytrosyyttien tuhoutumisprosessissa rauta vapautuu, jota makrofagit käyttävät ja jota käytetään jälleen hemän rakentamisessa. Rungossa on erityinen raudan absorptiomekanismi, mutta se poistetaan passiivisesti eli ei ole fysiologista mekanismia raudan erittymistä varten. Näin ollen, jos raudan imeytyminen ruoasta ei täytä kehon tarpeita, raudan puute tapahtuu syystä riippumatta.

Raudan jakautuminen kehossa

1. 70% raudan kokonaismäärästä kehossa on osa hemoproteiineja; nämä ovat yhdisteitä, joissa rauta sidotaan porfyriiniin. Tämän ryhmän tärkein edustaja on hemoglobiini (58% rautaa); Lisäksi tämä ryhmä sisältää myoglobiinia (8% rautaa), sytokromia, peroksidaasia, katalaasia (4% rautaa).
2. Ei-heme-entsyymien ryhmä - ksantiinioksidaasi, NADH-dehydrogenaasi, akonitasi; nämä rautapitoiset entsyymit sijaitsevat pääasiassa mitokondrioissa, sillä niillä on tärkeä rooli oksidatiivisen fosforylaation prosessissa, elektronien kuljetuksessa. Ne sisältävät hyvin vähän metalleja eivätkä vaikuta raudan kokonaispainoon; Kuitenkin niiden synteesi riippuu kudosten saannista raudalla.
3. Raudan kuljetusmuoto on transferriini, laktoferriini, pieni molekyylipainoinen rauta-kantaja. Tärkein plasman plasman ferroproteiini on transferriini. Tämä beeta-globuliinifraktioproteiini, jonka molekyylipaino on 86 000, on 2 aktiivista kohtaa, joista kukin voi kiinnittää yhden Fe ³⁺ -atomin kerrallaan . Plasmassa on rautaa sitovia alueita enemmän kuin rauta-atomeja, joten siinä ei ole vapaata rautaa. Transferriini voi sitoa muita metalli-ioneja - kuparia, mangaania, kromia, mutta eri selektiivisyydessä ja rauta sitoutuu ensin ja tiukemmin. Transferriinisynteesin tärkein kohta ovat maksasolut. Talletetun raudan määrän kasvaessa hepatosyyteissä transferriinin synteesi vähenee huomattavasti. Transferriini, joka kantaa rautaa, reagoi normosyytteihin ja retikulosyytteihin, ja metallin sisäänoton määrä riippuu vapaiden reseptorien läsnäolosta erytroidisten progenitorien pinnalla. Retikulosyytin kalvolla transferriinille on huomattavasti pienempi sitoutumispaikka kuin protromiitilla, toisin sanoen erytroidian solujen ikäjakauma raudan ottaminen pienenee. Pienemolekyylipainoiset rauta-kantajat tarjoavat raudan kuljetuksen solujen sisällä.
4. Talletettu, varattu tai vararika voidaan kahdessa muodossa - ferritiini ja hemosideriini. Vara-rautayhdiste koostuu apoferritiiniproteiinista, jonka molekyylejä ympäröi suuri joukko rauta-atomeja. Ferriitti - ruskea, vesiliukoinen yhdiste, sisältää 20% rautaa. Liiallisen raudan kertymisen kehossa ferriittisynteesi kasvaa dramaattisesti. Ferriittimolekyylejä esiintyy lähes kaikissa soluissa, mutta erityisesti maksassa, pernassa ja luuytimessä. Hemosiderin on läsnä kudoksissa ruskean, rakeisen, veteen liukenemattoman pigmentin muodossa. Hemosideriinin rautapitoisuus on korkeampi kuin ferriinissä - 40%. Hemosideriinin vahingollista vaikutusta kudoksiin liittyy lysosomien vaurioitumiseen, vapaiden radikaalien kertymiseen, mikä johtaa solukuolemaan. Terveessä mielessä 70% vararesta on ferritiinin muodossa ja 30% hemosideriinin muodossa. Hemideridiinin käyttöaste on paljon pienempi kuin ferriitin. Kudosten rautakauppoja voidaan arvioida histokemiallisissa tutkimuksissa käyttäen puolikvantitatiivista arviointimenetelmää. Lasketaan sideroblastien määrä - ydinmyrkytutkimus-solut, jotka sisältävät eri määriä ei-hem-rautarakeita. Piirustuksen piirre pienten lasten kehossa on se, että niillä on korkeampi rautapitoisuus erytroidisoluissa ja vähemmän rautaa on lihaskudoksessa.

Rautaesteen säätely perustuu lähes täydellisen endogeenisen raudan uudelleenkäytön periaatteisiin ja tarvittavan tason ylläpitämiseen ruoansulatuskanavan imeytymisestä johtuen. Raudanpoiston puoliintumisaika on 4-6 vuotta.

[5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14],

Raudan imeytyminen

Imeytyminen tapahtuu pääasiassa pohjukaissuolessa ja jejunumin alkuosassa. Kun ruumiin puute on rautaa, imuvyöhyke leviää distaalisesti. Päivittäisessä ruokavaliossa on tavallisesti noin 10-20 mg rautaa, mutta vain 1-2 mg imeytyy ruoansulatuskanavaan. Hemirautan imeytyminen ylittää huomattavasti epäorgaanisen raudan virtaa. Noin vaikutus raudan valenssi sen imeytymistä ruoansulatuskanavasta ole yksi lausunto. VI Nikulicheva (1993) uskoo, että Fe ^{2+ ei} käytännössä imeydy normaaleissa tai liiallisissa pitoisuuksissa. Muiden tekijöiden mukaan raudan imeytyminen ei ole riippuvainen sen valenssista. On todettu, että ei ole kriittinen valenssi rautaa, ja sen liukoisuus pohjukaissuolessa alkalisissa reaktio. Mahanesteen ja suolahappoa mukana raudan imeytymistä, antaa talteenotto oksideina (Fe ^H ) on zaknsnuyu (Fe ²⁺ ), ionisaatio, muodostumisen komponenttien imeytymiseen käytettävissä, mutta se koskee vain ei-hemin rauta ei ole tärkein mekanismi absorption asetuksen.

Hemirautan imeytymisprosessi ei riipu mahalaukun erittymistä. Hem rauta imeytyy porfyriinirakenteen muodossa ja vain suolen limakalvoon on sen pilkkoutuminen hemistä ja ionisoituneen raudan muodostuminen. Rauta on paremmin absorboitunut heme-rautaa sisältävistä lihavalmisteista (9-22%) ja paljon pahempaa - kasveista (0,4-5%), jossa ei ole heme-rautaa. Lihavalmisteista rautaa sekoitetaan eri tavoin: rauta imeytyy maksasta pahempaa kuin lihasta, koska maksassa rauta on hemosideriinin ja ferriitin muodossa. Vihannesten kiehutus suurilla vesimäärillä voi heikentää rautapitoisuutta 20 %.

Ainoa on raudan imeytyminen rintamaidosta, vaikka sen pitoisuus on alhainen - 1,5 mg / l. Lisäksi äidinmaito lisää raudan imeytymistä muista samanaikaisesti kulutettujen elintarvikkeiden kanssa.

Ruoansulatuskanavan aikana rauha tulee enterosyyttiin, josta se kulkee pitoisuusgradientin läpi veriplasmaan. Kun ruumiin rauha on rauha, sen siirtyminen ruoansulatuskanavan lumesta plasmaan kiihtyy. Runsaalla raudalla kehossa suurin osa raudasta pysyy suolen limakalvon soluissa. Raudan kuormitettu enterosyytti liikkuu pohjasta villien yläosaan ja katoaa tyhjentyneen epiteelin kanssa, mikä estää metallin liiallisen saannin kehoon.

Erilaisia tekijöitä ovat raudan imeytymisen prosessi maha-suolikanavassa. Linnun oksalaattien, fytaattien, fosfaattien ja tanniinin läsnäolo vähentää raudan imeytymistä, koska nämä aineet muodostavat kompleksit raudan kanssa ja poistavat sen elimistöstä. Päinvastoin, askorbiinihapon, meripihkahapon ja pyruvin hapot, fruktoosi, sorbitoli, alkoholi lisäävät raudan imeytymistä.

Plasman rauta sitoutuu sen kantaja-transferriiniin. Tämä proteiini kuljettaa rautaa pääasiassa luuytimeen, jossa rauta tunkeutuu erythrocaryosyytteihin ja transferriini palaa plasmaan. Rauta siirtyy mitokondrioihin, joissa tapahtuu hemisynteesi.

Raudan reittiä luuytimestä voidaan kuvata seuraavasti: fysio- logisen hemolyysin erytrosyytteistä vapautuu 15-20 mg rautaa päivässä, jota käyttävät fagosyyttiset makrofagit; sitten suurin osa siitä menee takaisin hemoglobiinisynteesiin ja vain pieni määrä jää varauksiksi makrofageissa.

30% ruumiin rautapitoisuudesta ei käytetä erytropoieesia varten, vaan se talletetaan varastoon. Rauta ferriitin ja hemosideriinin muodossa varastoidaan parenkyymisoluihin, pääasiassa maksassa ja pernassa. Toisin kuin makrofagit, parenkymaaliset solut käyttävät rautaa hyvin hitaasti. Raudan saanti parenkymaalisiin soluihin kasvaa merkittävällä raudan ylimäräyksellä kehossa, hemolyyttisessä anemian, aplastisen anemian, munuaisten vajaatoiminnan ja laskujen kanssa, kun metalli on heikentynyt. Raudan vapautuminen näistä soluista kasvaa verenvuodon ja pienentää verensiirtoja.

Raudan aineenvaihdunnan yleinen muoto kehossa on epätäydellinen, jos et ota huomioon kudosta. Rautaa sisältävien raudan raaka-aineiden määrä on pieni - vain 125 mg, mutta kudoksen hengitysentsyymien merkitystä ei voida yliarvioida: ilman niitä minkä tahansa solun elämä olisi mahdotonta. Raudan solutasolla voidaan välttää raudan sisältävien entsyymien synteesin suora riippuvuus sen saannin ja kulutuksen vaihteluissa kehossa.

[15], [16], [17], [18], [19]

Raudan aineenvaihdunnan fysiologiset häviöt ja erityispiirteet

Kehon fysiologinen menetys kehosta aikuisella on noin 1 mg päivässä. Rauta menetetään yhdessä kuorinta ihon epiteelin, epidermaaliset appendages sitten virtsan, ulosteet, sluschivayuschimsya suoliston epiteeli. Naisilla on lisäksi yhteys veren raudan menetykseen kuukautisten aikana, raskauden, synnytyksen ja imetyksen aikana, joka on noin 800-1000 mg. Raudan vaihto kehossa esitetään kaaviossa 3. On mielenkiintoista huomata, että seerumin raudan pitoisuus ja transferriinin kyllästys vaihtelevat päivän kuluessa. Noudata korkeita seerumin rautapitoisuuksia aamulla ja alhaiset arvot illalla. Unen ihmisten syrjäytyminen johtaa seerumin rautapitoisuuden vähittäiseen laskuun.

Raudan aineenvaihduntaan vaikuttavat hivenaineet: kupari, koboltti, mangaani, nikkeli. Kupari on välttämätön raudan asentamiseksi ja kuljettamiseksi; sen vaikutus on sytokromioksidaasin, ceruloplasminin kautta. Mangaanin vaikutus hematopoieesin prosessiin on epäspesifistä ja liittyy sen suuriin hapettumiskykyyn.

Jotta ymmärtäisimme, miksi raudan puute on tavallisin pikkulasten, nuorten tyttöjen ja raskauden ikäisten naisten keskuudessa, tarkastelemme raudan aineenvaihdunnan ominaisuuksia näissä ryhmissä.

Raudan kertyminen sikiöön tapahtuu koko raskauden ajan, mutta voimakkaimmin (40%) viimeisen kolmanneksen aikana. Niinpä 1-2 kuukautta kestäneen ennenaikaisuuden seurauksena raudan saatavuus pienenee 1,5-2-kertaisesti verrattuna täysipäiväisiin lapsiin. On tunnettua, että sikiöllä on raudan positiivinen tasapaino, joka vastustaa sikiön hyväksi pitoisuusgradienttia. Istukka lisää voimakkaammin rautaa kuin raskaana olevan naisen luuytimestä ja kykenee metaboloimaan rautaa äidin hemoglobiinista.

Vaikutus raudanpuute äidin varannot hivenaine sikiössä, on ristiriitaisia raportteja. Jotkut kirjoittajat uskovat, että sideropenia raskaana ei vaikuta rautavarastoja sikiössä; toisten mielestä on suora suhde. Voidaan olettaa, että vähentäminen rautaa kehosta äiti kehittää raudan puute varannot vastasyntyneelle. Kuitenkin raudanpuutosanemia johtuu synnynnäinen rauta on epätodennäköistä, koska esiintyvyys raudanpuutosanemia, hemoglobiiniarvot ja seerumin rauta ensimmäisen päivän aikana syntymän jälkeen ja seuraavien 3-6 kuukautta eivät eroa syntyneiden lasten terveitä äitejä ja äitejä raudanpuuteanemiaa. Rautapitoisuus elimistössä vastasyntyneen täysiaikainen ja keskonen on 75 mg / kg.

Lapset, toisin kuin aikuiset, ruoanvalmistuksessa käytettävän raudan ei pidä ainoastaan korvata tämän hivenaineen fysiologisia häviöitä vaan myös kasvatustarpeita, jotka ovat keskimäärin 0,5 mg / kg päivässä.

Täten tärkeimmät edellytykset raudan puutteen kehittymiselle ennenaikaisissa pikkulapsissa, lapsilla, joilla on useampi raskaus, alle 3-vuotiailla lapsilla ovat:

• raaka-aineiden riittämättömän ulkoisen saannin ripeä varastointi;
• raudan tarve lisääntyy.

Rauta-aineenvaihdunta nuorilla

Raudan aineenvaihdunnan erityispiirteet nuorilla, erityisesti tytöillä, ovat voimakas ristiriita tämän hivenaineiston lisääntyneen tarpeen ja sen vähäisen saannin kehon välillä. Syynä tähän poikkeamiseen: nopea kasvu, heikko ravitsemus, liikunta, runsaat kuukautiset, alhainen rautapitoisuus.

Synnytyksen ikäisillä naisilla tärkeimmät tekijät, jotka johtavat kehon raudan puutteen kehittymiseen ovat runsaat ja pitkät kuukautiset, moninkertaiset raskaudet. Raudan päivittäinen tarve naisille, jotka menettävät 30-40 ml veren kuukautisia, on 1,5-1,7 mg / vrk. Suuremman verenvuodon vuoksi raudan tarve kasvaa 2,5-3 mg / vrk. Itse asiassa vain 1,8-2 mg / vrk voidaan toimittaa ruoansulatuskanavan kautta, eli 0,5 - 1 mg / vrk rautaa ei voida täydentää. Niinpä kuukauden kuluessa mikrotusaineiden puute on 15-20 mg, 180-240 mg vuodessa, 1,8-2,4 g 10 vuotta, eli tämä puute ylittää ruumiin rautavaran sisällön. Lisäksi raudanpuutteen kehittyminen naisille, raskauksien määrä, niiden välinen aika, imetyksen kesto ovat tärkeitä.