Żelazo we krwi

Całkowita zawartość żelaza w ludzkim ciele wynosi około 4,2 g. Około 75-80% całkowitej ilości żelaza jest częścią hemoglobiny, 20-25% żelaza jest rezerwą, 5-10% jest częścią mioglobiny, 1% zawartą jest w enzymach oddechowych, katalizowanie procesów oddychania w komórkach i tkankach. Żelazo pełni swoją funkcję biologiczną, głównie w składzie innych biologicznie aktywnych związków, głównie enzymów. Enzymy żelaza spełniają cztery główne funkcje:

• transport elektronów (cytochromów, żelazo-speroprotein);
• transport i odkładanie tlenu (hemoglobina, mioglobina);
• udział w tworzeniu aktywnych centrów enzymów oksydacyjno-redukcyjnych (oksydazy, hydroksylazy, SOD itp.);
• transport i depozycja żelaza (transferyna, hemosyderyna, ferrytyna).

Homeostazę żelaza w organizmie zapewnia przede wszystkim regulacja jego wchłaniania w związku z ograniczoną zdolnością organizmu do izolowania tego pierwiastka.

Istnieje wyraźna odwrotna zależność pomiędzy zaopatrzeniem ciała ludzkiego w żelazo a jego wchłanianiem w przewodzie pokarmowym. Absorpcja żelaza zależy od:

• wiek, dostępność żelaza dla organizmu;
• stan przewodu pokarmowego;
• ilość i chemiczne formy dostarczanego żelaza;
• ilość i formy innych składników żywności.

Wartości referencyjne stężenia żelaza w surowicy krwi

Wiek	Stężenie żelaza w surowicy
	μg / dL	μmol / l
Noworodki	100-250	17,90-4,75
Dzieci poniżej 2 lat	40-100	7,16-17.90
Dzieci	50-120	8,95-21.48
Dorośli:
mężczyźni	65-175	11,6-31,3
kobiety	50-170	9.0-30.4

Dla optymalnego wchłaniania żelaza konieczne jest prawidłowe wydzielanie soku żołądkowego. Spożycie kwasu solnego ułatwia przyswajanie żelaza w przypadku achlorhydrii. Kwas askorbinowy, redukujący żelazo i tworzący się z nim kompleks chelatowy, zwiększa dostępność tego pierwiastka, a także innych kwasów organicznych. Kolejnym składnikiem pokarmu, który poprawia wchłanianie żelaza, jest "czynnik białka zwierzęcego". Poprawa absorpcji żelaza prostych węglowodanów: laktoza, fruktoza, sorbitol, oraz aminokwasy, takie jak histydyna, lizyna, cysteina, tworząc z chelatów żelaza łatwo zasysane. Absorpcja żelaza zmniejsza takie napoje, jak kawa i herbata, których związki polifenolowe mocno wiążą ten pierwiastek. Dlatego też stosuje się herbatę, aby zapobiec zwiększonej absorpcji żelaza u pacjentów z talasemią. Duży wpływ na wchłanianie żelaza ma wiele chorób. Jest ona wzmocniona przez niedobór żelaza, niedokrwistość hemolityczna, (aplastyczna, niedokrwistość złośliwą) gipovitaminoze w ₆ i hemochromatoza, co można wyjaśnić zwiększoną erytropoezy, ubytek żelaza i niedotlenienie.

Współczesne idee wchłaniania żelaza w jelitach przypisują centralną rolę dwóm rodzajom transferyny - śluzowi i osoczu. Śluzowych enterocytów apotransferyna wydziela się w świetle jelita, w którym łączy się z żelaza, a następnie przechodzi do enterocytów. W tym ostatnim zostaje uwolniony od żelaza, a następnie wchodzi w nowy cykl. Śluzówki transferyny nie powstaje w enterocytach i wątroby, z których wchodzi białko jelicie żółci. Po stronie podstawnej enterocytu transferyna śluzówkowa nadaje żelazo swojemu analogowi plazmowemu. Cytozolu enterocytów niektórych żelaza ferrytyny jest włączony, większość z nich jest tracona, gdy komórki śluzówki złuszczaniem, występujących co 3-4 dni, a tylko niewielka część przechodzi w osoczu krwi. Przed włączeniem do ferrytyny lub transferyny żelazo żelazowe przekształca się w żelazo trójwartościowe. Najbardziej intensywna absorpcja żelaza występuje w proksymalnych częściach jelita cienkiego (w dwunastnicy i szczupłej). Transferyna w osoczu dostarcza żelazo do tkanek, które mają specyficzne receptory. Wprowadzenie żelaza do komórki jest poprzedzony przez związanie specyficznych receptorów błonowych transferyny, którego strata na przykład w dojrzałych krwinek czerwonych, komórka traci zdolność do absorbowania tego elementu. Ilość żelaza wchodzącego do komórki jest wprost proporcjonalna do liczby receptorów błonowych. Komórka uwalnia żelazo z transferyny. Następnie apotransferyna w osoczu powraca do krążenia. Rosnące wymagania komórki w gruczole gdy szybki wzrost syntezy hemoglobiny lub indukowania biosyntezy prowadzi do receptora transferyny, a wręcz przeciwnie, zwiększenie zapasów żelaza z liczby komórek z receptorami na powierzchni zmniejsza się. Żelazo uwalnia się z transferyny wewnątrzkomórkowo, wiąże się z żelaza, ferrytyny, który dostarcza w mitochondriach, gdzie jest on zawarty w hemu i innych związków.

W ludzkim ciele jest stała redystrybucja żelaza. Ilościowo najważniejszy jest cykl metaboliczny: osocze → czerwony szpik kostny → erytrocyty → osocze. Ponadto istnieją cykle: plazma → ferrytyna, hemosyderyna → osocze i plazma → mioglobina, enzymy zawierające żelazo → osocze. Wszystkie te trzy cykle są połączone przez żelazo z plazmy (transferyna), która reguluje dystrybucję tego pierwiastka w ciele. Zwykle 70% żelaza w osoczu wchodzi do szpiku kostnego. Ze względu na rozkład hemoglobiny, codziennie uwalniane jest około 21-24 mg żelaza, które jest wielokrotnie wyższe niż spożycie żelaza z przewodu pokarmowego (1-2 mg / dzień). Ponad 95% żelaza wchodzi do osocza z układu jednojądrzastych fagocytów, które absorbują przez fagocytozę ponad 10 ¹¹ starych erytrocytów dziennie. Żelazo, które dostaje się do komórek jednojądrzastych fagocytów, albo szybko wraca do obiegu w postaci ferrytyny, albo jest przechowywane w rezerwie. Pośrednia wymiana żelaza jest przede wszystkim związana z procesami syntezy i rozkładu Hb, w których główną rolę odgrywa układ jednojądrzastych fagocytów. U dorosłego człowieka w szpiku kostnym transferyna żelazowa, za pomocą specyficznych receptorów, jest zawarta w prawidłowych komórkach i retikulocytach, które wykorzystują ją do syntezy hemoglobiny. Hemoglobina, wchodząc do osocza krwi podczas rozpadu erytrocytów, wiąże się swoiście z haptoglobiną, co zapobiega jej filtracji przez nerki. Żelazo uwolnione po rozkładzie hemoglobiny w układzie jednojądrzastych fagocytów ponownie wiąże się z transferyną i wchodzi w nowy cykl syntezy hemoglobiny. W innych tkankach transferyna dostarcza 4 razy mniej żelaza niż czerwony szpik kostny. Całkowita zawartość żelaza w składzie hemoglobiny wynosi 3000 mg, mioglobina zawiera 125 mg żelaza, w wątrobie - 700 mg (głównie w postaci ferrytyny).

Żelazo jest wydalane z organizmu głównie poprzez hamowanie błony śluzowej jelit i żółć. Również jest stracone z włosów, paznokci, moczu i potu. Całkowita ilość żelaza w ten sposób przydzielona zdrowemu mężczyźnie wynosi 0,6-1 mg / dzień, a dla kobiet w wieku rozrodczym - ponad 1,5 mg. Taka sama ilość żelaza jest absorbowana z pożywienia (5-10% jego całkowitej zawartości w diecie). Żelazo z pokarmu dla zwierząt jest trawione kilkakrotnie lepiej niż z pokarmu roślinnego. Stężenie żelaza ma dzienny rytm, a kobiety mają związek z cyklem miesiączkowym. W czasie ciąży zawartość żelaza w organizmie spada, szczególnie w drugiej połowie.

Zatem stężenie żelaza w surowicy zależy od resorpcji w przewodzie pokarmowym, gromadzenia się w jelitach, śledzionie i czerwonym szpiku kostnym, od syntezy i rozkładu Hb i jego utraty przez organizm.

[1], [2], [3], [4], [5]