Pagpapalit ng bakal sa katawan

Karaniwan, ang katawan ng isang may sapat na gulang na malusog na tao ay naglalaman ng tungkol sa 3-5 g ng bakal, kaya ang bakal ay maaaring inuri bilang mga elemento ng bakas. Ang bakal ay ipinamamahagi nang hindi pantay sa katawan. Humigit-kumulang 2/3 ng bakal ay nakapaloob sa hemoglobin ng mga erythrocytes - ito ay isang nagpapalibot na bakal pool (o pool). Sa mga matatanda, ito pool ay 2-2.5 g sa full-term sanggol - 0.3-0.4 g, at sa preterm sanggol - 0.1-0.2 Ang relatibong magkano ang bakal sa myoglobin nakapaloob: 0.1 g - sa mga lalaki at 0.05-0.07 g - sa mga kababaihan. Ang katawan ng tao ay naglalaman ng higit sa 70 mga protina at enzymes, na kinabibilangan ng iron (hal, transferrin, lactoferrin), ang kabuuang halaga ng bakal sa mga ito, ang bakal ay 0.05-0.07, natupad sa pamamagitan ng transport protina transferrin ay tungkol sa 1% ( transport pondo ng bakal). Para sa mga medikal na kasanayan ay lubos na mahalaga taglay ng bakal (depot, magreserba pondo) ay tungkol sa 1/3 ng kabuuang iron sa katawan ng tao. Ang mga sumusunod na katawan ay nagsasagawa ng function ng depot:

• atay;
• pali;
• buto utak;
• ang utak.

Ang iron ay nakapaloob sa depot sa anyo ng ferritin. Ang halaga ng bakal sa depot ay maaaring characterized sa pamamagitan ng pagtukoy ng konsentrasyon ng SF. Sa ngayon, ang SF ay ang tanging internasyunal na kinikilalang marker ng mga reserbang bakal. Ang huling produkto ng palitan ng bakal ay hemosiderin na idineposito sa mga tisyu.

Iron - mahahalagang cofactor ng mitochondrial paghinga chain enzymes, sitrato cycle, DNA synthesis, ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa may-bisang at transportasyon ng oxygen sa pamamagitan ng hemoglobin at myoglobin; Ang mga protina na naglalaman ng bakal ay kinakailangan para sa metabolismo ng collagen, catecholamines, tyrosine. Dahil sa catalytic action ng bakal sa reaksyon Fe ² * Fe - ³, walang bayad na mga form na bakal na hydroxyl radicals, na maaaring maging sanhi ng pinsala sa mga lamad ng cell at cell death. Sa kurso ng ebolusyon, ang proteksyon laban sa nakakapinsalang epekto ng libreng bakal ay nalutas sa pamamagitan ng pagbuo ng mga espesyal na molecule para sa pagsipsip ng bakal mula sa pagkain, pagsipsip, transportasyon at pagtitiwalag sa isang di-nakakalason na natutunaw na anyo. Ang transportasyon at pagpapatalsik ng bakal ay isinasagawa ng mga espesyal na protina: transferrin, transferrin receptor, ferritin. Ang pagbubuo ng mga protina ay kinokontrol ng isang espesyal na mekanismo at depende sa mga pangangailangan ng organismo.

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

Ang metabolismo ng bakal sa isang malusog na tao ay sarado sa isang ikot

Araw-araw, ang isang tao ay nawawala ang tungkol sa 1 mg ng bakal na may biological fluids at isang slackened epithelium ng digestive tract. Mismong ang parehong halaga ay maaaring makuha sa digestive tract mula sa pagkain. Dapat na malinaw na ang iron ay pumapasok lamang sa katawan sa pagkain. Kaya, araw-araw 1 mg ng bakal ay nawala at 1 mg ay nasisipsip. Sa proseso ng pagkasira ng mga lumang erythrocytes, ang bakal ay inilabas, na ginagamit ng mga macrophages at muling ginagamit sa pagtatayo ng heme. Sa katawan ay may isang espesyal na mekanismo ng pagsipsip ng bakal, ngunit ito ay nakabalik passively, iyon ay, walang physiological mekanismo para sa excretion ng bakal. Dahil dito, kung ang pagsipsip ng bakal mula sa pagkain ay hindi nakakatugon sa mga pangangailangan ng katawan, ang kakulangan ng bakal ay nangyayari nang hindi isinasaalang-alang ang dahilan.

Pamamahagi ng bakal sa katawan

1. 70% ng kabuuang halaga ng bakal sa katawan ay bahagi ng hemoproteins; ang mga ito ay compounds na kung saan ang bakal ay nakatali sa porphyrin. Ang pangunahing kinatawan ng pangkat na ito ay hemoglobin (58% ng bakal); Bilang karagdagan, ang grupong ito ay may kasamang myoglobin (8% iron), cytochrome, peroxidase, catalase (4% iron).
2. Isang pangkat ng mga di-heme enzymes - xanthine oxidase, NADH dehydrogenase, aconitase; ang mga iron na naglalaman ng mga enzymes ay naisalokal higit sa lahat sa mitochondria, na may mahalagang papel sa proseso ng oxidative phosphorylation, transport ng mga electron. Naglalaman ito ng napakaliit na metal at hindi nakakaapekto sa kabuuang balanse ng bakal; Gayunpaman, ang kanilang synthesis ay nakasalalay sa pagkakaloob ng mga tisyu na may bakal.
3. Ang transportasyon na anyo ng bakal ay transferrin, lactoferrin, isang mababang-molekular-timbang na bakal na carrier. Ang pangunahing transportasyon ng plasma ferroprotein ay transferrin. Ang beta-globulin na protina ng praksyon na may isang molekular na timbang ng 86,000 ay may 2 mga aktibong site, bawat isa ay maaaring maglakip ng isang Fe ³⁺ atom sa isang pagkakataon . Sa plasma mayroong higit pang mga bakal na may-bisang mga site kaysa sa mga atomo ng bakal at, samakatuwid, walang libreng bakal sa loob nito. Ang transferrin ay maaaring magbigkis ng iba pang mga ions ng metal - tanso, mangganeso, kromo, ngunit may iba't ibang pamilihin, at una at mas matatag ang bakal. Ang pangunahing site ng transferrin synthesis ay mga selula sa atay. Sa pagtaas sa antas ng pagdeposito ng bakal sa mga hepatocytes, ang pagbubuo ng transferrin ay nabawasan nang malaki. Ang transferrin, pagdadala ng bakal, paglaki sa mga normocytes at reticulocytes, at ang halaga ng metal uptake ay depende sa pagkakaroon ng mga libreng receptor sa ibabaw ng mga progenitor ng erythroid. Sa lamad ng reticulocyte, may mga mas kaunting mga umiiral na mga site para sa transferrin kaysa sa prothromocyte, samakatuwid, bilang ang mga edad ng erythroid cell, bumababa ang bakal. Ang mababang-molekular-timbang na bakal carrier ay nagbibigay ng iron transport sa loob ng mga cell.
4. Ang deposito, reserba o reserbang bakal ay maaaring nasa dalawang anyo - ferritin at hemosiderin. Ang reserbang bakal na tambalan ay binubuo ng isang apoferritin na protina, ang mga molecule na pumapalibot sa isang malaking bilang ng mga atom ng bakal. Ferritin - isang brown na tambalan, natutunaw sa tubig, ay naglalaman ng 20% na bakal. Na may labis na akumulasyon ng bakal sa katawan, ang ferritin synthesis ay nagdaragdag nang malaki. Ang mga molecular na feritin ay umiiral sa halos lahat ng mga selula, ngunit lalo na sa atay, pali, at utak ng buto. Ang Hemosiderin ay naroroon sa mga tisyu sa anyo ng isang kayumanggi, butil-butil, hindi malulutas na pigment na tubig. Ang iron content sa hemosiderin ay mas mataas kaysa sa ferritin - 40%. Ang napinsalang epekto ng hemosiderin sa mga tisyu ay nauugnay sa pinsala sa mga lysosomes, akumulasyon ng mga libreng radikal, na humahantong sa cell death. Sa isang malusog na tao, 70% ng reserbang bakal ay nasa anyo ng ferritin, at 30% sa anyo ng hemosiderin. Ang rate ng paggamit ng hemosiderin ay mas mababa kaysa sa ferritin. Ang mga tindahan ng bakal sa mga tisyu ay maaaring hinuhusgahan batay sa mga pag-aaral ng histochemical, na nag-aaplay sa semi-quantitative na paraan ng pagsusuri. Bilangin ang bilang ng mga sideroblast - mga selulang erythroid nukleyar na naglalaman ng iba't ibang halaga ng mga di-heme iron granules. Ang isang tampok ng pamamahagi ng bakal sa katawan ng mga bata ay na mayroon silang isang mas mataas na nilalaman ng bakal sa mga erythroid cell at mas mababa bakal ay sa kalamnan tissue.

Ang regulasyon ng balanse ng bakal ay batay sa mga prinsipyo ng halos kumpletong reutilization ng endogenous na bakal at pagpapanatili ng kinakailangang antas dahil sa pagsipsip sa gastrointestinal tract. Ang half-life ng iron removal ay 4-6 years.

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

Pagsipsip ng bakal

Ang pagsipsip ay nangyayari pangunahin sa duodenum at ang unang bahagi ng jejunum. Sa kakulangan ng bakal sa katawan, ang higop zone kumalat distally. Sa isang pang-araw-araw na pagkain ay karaniwang naglalaman ng tungkol sa 10-20 mg ng bakal, ngunit 1-2 mg lamang ay hinihigop sa gastrointestinal tract. Ang pagsipsip ng heme iron ay lubos na lumalampas sa daloy ng tulagay na bakal. Tungkol sa impluwensiya ng iron valence sa pagsipsip nito sa gastrointestinal tract, walang malinaw na opinyon. Naniniwala si VI Nikulicheva (1993) na ang Fe ^{2+ ay} halos hindi nasisipsip sa ilalim ng normal o labis na konsentrasyon. Ayon sa iba pang mga may-akda, ang pagsipsip ng bakal ay hindi nakasalalay sa kanyang valence. Napag-alaman na ang valence of iron, at solubility nito sa duodenum sa alkaline reaksyon, ay mahalaga. Gastric juice at hydrochloric acid ay kasangkot sa bakal pagsipsip, magbigay ng pagbawi ng oxide anyo (Fe ^H ) sa zaknsnuyu (Fe ²⁺ ), ionization, pagbuo ng mga bahagi magagamit para sa pagsipsip, ngunit ito ay nalalapat lamang sa mga di-heme bakal ay hindi ang pangunahing mekanismo ng pagsipsip regulasyon.

Ang proseso ng pagsipsip ng heme iron ay hindi nakadepende sa pagtatago ng tiyan. Ang bakal na bakal ay nasisipsip sa anyo ng istruktura ng porphyrin at tanging sa mauhog lamad ng gat ay ang cleavage nito mula sa heme at ang pagbuo ng ionized na bakal. Ang bakal ay mas mahusay na hinihigop mula sa mga produkto ng karne (9-22%) na naglalaman ng heme iron, at mas masahol pa - mula sa halaman (0.4-5%), kung saan mayroong non-heme iron. Ng mga produkto ng karne, ang bakal ay nakikibagay sa iba't ibang paraan: ang bakal ay hinihigop mula sa atay na lalong masama kaysa sa mula sa karne, yamang sa atay, ang bakal ay nasa anyo ng hemosiderin at ferritin. Ang mga gulay na kumukulo sa malalaking tubig ay maaaring mabawasan ang bakal na nilalaman sa pamamagitan ng 20 %.

Natatangi ang pagsipsip ng bakal mula sa gatas ng suso, bagaman ang nilalaman nito ay mababa - 1.5 mg / l. Bilang karagdagan, ang dibdib ng gatas ay nagpapataas ng pagsipsip ng bakal mula sa iba pang mga pagkaing natupok nang sabay-sabay dito.

Sa proseso ng panunaw, ang iron ay pumasok sa enterocyte, mula sa kung saan ito pumasa sa gradient konsentrasyon sa plasma ng dugo. Sa kakulangan ng bakal sa katawan, ang paglipat nito mula sa lumen ng gastrointestinal tract sa plasma ay pinabilis. Sa labis na bakal sa katawan, ang bulk ng bakal ay tumatagal sa mga selula ng bituka mucosa. Ang enterocyte na may kargamento ng bakal mula sa base hanggang sa tuktok ng villi at nawala sa nahulog na epithelium, na pumipigil sa labis na paggamit ng metal sa katawan.

Ang proseso ng iron absorption sa gastrointestinal tract ay apektado ng iba't ibang mga kadahilanan. Ang pagkakaroon ng oxalates, phytates, phosphates, tannin sa ibon ay binabawasan ang pagsipsip ng bakal, dahil ang mga sangkap ay bumubuo ng mga complex na may bakal at alisin ito mula sa katawan. Sa kabaligtaran, ang ascorbic, succinic at pyruvic acids, fructose, sorbitol, alkohol ay nagdaragdag sa pagsipsip ng bakal.

Sa plasma, nagbubuklod ang bakal sa carrier nito - transferrin. Ang protina na ito ay nagdadala ng iron higit sa lahat sa utak ng buto, kung saan ang bakal ay pumapasok sa erythrocaryocytes, at ang transferrin ay bumalik sa plasma. Ang iron ay pumasok sa mitochondria, kung saan ang heme synthesis ay nagaganap.

Ang karagdagang paraan ang bakal na mula sa utak ng buto ay maaaring inilarawan bilang mga sumusunod: sa physiological hemolysis ng erythrocyte pinakawalan 15-20 mg bakal sa bawat araw, na kung saan ay utilized sa pamamagitan ng phagocytic macrophages; pagkatapos ang karamihan sa mga ito ay bumalik sa hemoglobin synthesis at tanging isang maliit na halaga ay mananatiling bilang isang ekstrang glandula sa macrophages.

Ang 30% ng kabuuang nilalaman ng bakal sa katawan ay hindi ginagamit para sa erythropoiesis, ngunit idineposito sa depot. Ang bakal sa anyo ng ferritin at hemosiderin ay nakaimbak sa mga parenchymal cell, pangunahin sa atay at pali. Hindi tulad ng mga macrophages, ang mga parenchymal cell ay gumagamit ng bakal na napakabagal. Paglabas ng bakal sa mga cell parenchymal ay nagdaragdag na may isang malaking labis sa iron sa katawan, hemolytic anemya, aplastic anemya, bato kabiguan at nabawasan kapag ipinahayag kakulangan bakal. Ang paglabas ng bakal mula sa mga selulang ito ay nagdaragdag sa dumudugo at bumababa sa mga pagsasalin ng dugo.

Ang pangkalahatang pattern ng metabolismo sa bakal sa katawan ay hindi kumpleto kung hindi mo isinasaalang-alang ang tissue. Ang halaga ng bakal na bahagi ng ferroenzymes ay maliit - 125 mg lamang, ngunit ang kahalagahan ng mga enzymes sa respiration ng tisyu ay hindi maaaring palawakin: walang mga ito, ang buhay ng anumang selula ay imposible. Ang stock ng bakal sa mga selula ay nagbibigay-daan upang maiwasan ang direktang pag-asa ng pagbubuo ng mga enzymes na naglalaman ng bakal sa mga pagbabago ng paggamit at paggasta nito sa katawan.

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

Ang mga pagkalugi sa physiological at peculiarities ng metabolismo ng bakal

Ang pisikal na pagkawala ng bakal mula sa katawan sa isang may sapat na gulang ay halos 1 mg bawat araw. Ang bakal ay nawala kasama ang pagbabalat ng epithelium ng balat, mga epitermal appendages, pagkatapos, may ihi, feces, na may sluschivayuschimsya intestinal epithelium. Ang mga kababaihan, sa karagdagan, ay sumali sa pagkawala ng bakal na may dugo sa panahon ng regla, sa panahon ng pagbubuntis, panganganak, paggagatas, na kung saan ay tungkol sa 800-1000 mg. Ang pagpapalit ng bakal sa katawan ay iniharap sa Scheme 3. Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang nilalaman ng bakal sa serum at transferrin saturation mag-iba sa loob ng isang araw. Obserbahan ang mataas na suwero na konsentrasyon sa umaga at mababang halaga sa gabi. Ang pag-alis ng mga tao sa pagtulog humahantong sa isang unti-unting pagbawas sa nilalaman ng bakal sa suwero.

Ang metabolismo ng bakal sa katawan ay apektado ng mga elemento ng bakas: tanso, kobalt, mangganeso, nikel. Kailangan ang tanso para sa paglagom at transportasyon ng bakal; Ang epekto nito ay sa pamamagitan ng cytochrome oxidase, ceruloplasmin. Ang pagkilos ng mangganeso sa proseso ng hematopoiesis ay di-tiyak at nauugnay sa mataas na kakayahang oxidative nito.

Upang maunawaan kung bakit ang kakulangan ng bakal ay pinaka-karaniwan sa mga bata, mga batang babae at kababaihan na may edad na ng pagbibigay ng edad, tatalakayin namin ang mga tampok ng metabolismo ng bakal sa mga grupong ito.

Ang akumulasyon ng bakal sa sanggol ay nangyayari sa kabuuan ng buong pagbubuntis, ngunit ang pinaka-intensively (40%) sa huling tatlong buwan. Samakatuwid, ang prematurity sa 1-2 na buwan ay humahantong sa pagbawas sa availability ng bakal sa pamamagitan ng isang factor ng 1.5-2 kung ikukumpara sa mga full-term children. Ito ay kilala na ang fetus ay may positibong balanse ng bakal, na napupunta laban sa konsentrasyon ng gradient sa pabor ng sanggol. Ang inunan ay higit na mas nakukuha ng bakal kaysa sa utak ng buto ng isang buntis, at may kakayahang mag-metabolize ng bakal mula sa hemoglobin ng ina.

Ang epekto ng bakal kakulangan sa reserba ang ina ni ng trace element sa fetus, may mga magkasalungat na mga ulat. Ang ilang mga may-akda ay naniniwala na sideropenia buntis ay hindi nakakaapekto sa mga tindahan ng mga bakal sa fetus; Naniniwala ang iba na mayroong direktang pag-asa. Ito ay maaaring ipinapalagay na ang pagbabawas ng iron sa katawan ng ina pagbubuo ng reserba iron deficiency sa bagong panganak. Gayunpaman, bakal kakulangan anemya dahil sa likas kakulangan ng iron ay malamang na hindi, dahil ang mga saklaw ng bakal kakulangan anemya, pula ng dugo mga antas at suwero bakal sa panahon ng unang araw pagkatapos ng kapanganakan at para sa susunod na 3-6 na buwan ay hindi naiiba sa mga batang ipinanganak sa malusog na mga ina at mga ina na may bakal kakulangan anemya. Ang iron nilalaman sa katawan ng bagong panganak na full-term at hindi kabuwanan na sanggol ay 75 mg / kg.

Sa mga bata, hindi tulad ng mga matatanda, ang alimentary iron ay hindi dapat lamang gumawa ng para sa physiological na pagkalugi ng elementong bakas na ito, ngunit nagbibigay din ng mga pangangailangan sa pag-unlad, na katamtaman 0.5 mg / kg bawat araw.

Kaya, ang mga pangunahing kinakailangan para sa pagpapaunlad ng kakulangan ng bakal sa mga sanggol na wala sa panahon, ang mga bata mula sa maraming pagbubuntis, ang mga bata sa ilalim ng 3 taon ay:

• mabilis na pag-ubos ng mga stock na may hindi sapat na paggamit ng bakal na exogenous;
• nadagdagan ang pangangailangan para sa bakal.

Iron metabolism sa adolescents

Ang kakaiba ng metabolismo sa bakal sa mga kabataan, lalo na sa mga batang babae, ay isang malinaw na pagkakaiba sa pagitan ng nadagdagang pangangailangan para sa elemento ng bakas at ang mababang paggamit nito sa katawan. Ang mga dahilan para sa pagkakaiba: mabilis na pag-unlad, mahinang nutrisyon, ehersisyo, masaganang regla, ang paunang mababang antas ng bakal.

Sa mga kababaihan ng edad ng pagbubuntis, ang mga pangunahing salik na humahantong sa pagpapaunlad ng kakulangan ng bakal sa katawan ay sagana at matagal na regla, maraming pagbubuntis. Ang pang-araw-araw na pangangailangan para sa bakal sa mga kababaihan na nawawala ang 30-40 ML ng dugo para sa regla, ay 1.5-1.7 mg / araw. Sa isang mas mataas na pagkawala ng dugo, ang pangangailangan para sa bakal ay nagdaragdag sa 2.5-3 mg / araw. Sa katunayan, lamang 1.8-2 mg / araw ay maaaring maihatid sa pamamagitan ng gastrointestinal tract, iyon ay, 0.5-1 mg / araw ng bakal ay hindi maaaring replenished. Kaya, sa loob ng isang buwan ang kakulangan sa mikronutrient ay 15-20 mg, 180-240 mg bawat taon, 1.8-2.4 g sa loob ng 10 taon, samakatuwid, ang kakulangan na ito ay lumampas sa nilalaman ng ekstrang bakal sa katawan. Bilang karagdagan, para sa pag-unlad ng kakulangan sa bakal sa mga kababaihan, ang bilang ng mga pregnancies, ang agwat sa pagitan ng mga ito, ang tagal ng paggagatas ay mahalaga.