Железо

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. В составе гемоглобина эритроцитов содержится 70% всего железа организма человека;
• депонирование и поддержание запасов железа в клетках организма – ферритин и гемосидерин. В этих белках запасено около 27% всего железа организма человека;
• транспорт железа в плазме крови – белок-переносчик трансферрин, связывает примерно 1 % железа, содержащегося в организме человека;
• участие в метаболических реакциях – ферменты и коферменты: цитохромы, пероксидазы, аконитаза, ферродоксин. На долю ферментов приходится 0,2% всего железа организма человека.

Обычная диета человека содержит в день 10–15 мг железа, из которых всасывается в кишечнике не более 10%. В природе железо существует в двух химических формах –закисное двухвалентное железо (Fe2+), и окисное трехвалентное железо (Fe3+). Гемовое железо (Fe2+) существенно лучше всасывается в кишечнике, чем негемовое (Fe3+). Наиболее богаты гемовым железом мясо и печень (особенно говядина); мясные продукты – основной источник железа в питании человека. Всасывание железа в кишечнике регулируется его запасами в организме: при недостатке железа, анемиях, неэффективном эритропоэзе, всасывание усиливается, и наоборот – избыток запасенного железа приводит к снижению всасывания в энтероцитах. Избыток железа, запасенный в виде ферритина в энтероцитах, выводится из организма с фекалиями при слущивании клеток кишечника (около 1 мг/сут). Экскреция железа с мочой колеблется в значительных пределах, составляя у здоровых людей 32–285 мкг/сут.

В результате абсорбции в 12-перстной, тощей и подвздошной кишке ионы железа поступают в сыворотку крови, связываясь с трансферрином. Сывороточный пул железа в большей части (до 80%) используется для формирования гемоглобина эритроцитов. Железо гемоглобина используется многократно: после распада эритроцитов железо гема поступает в новый цикл синтеза гемсодержащих белков или запасается в тканях в виде ферритина или гемосидерина. Таким образом, концентрация сывороточного железа в крови зависит от его всасывания в кишечнике, накопления в клетках кишечника, селезенки и красного костного мозга, интенсивности синтеза и распада гемоглобина и его потерь организмом.

Истощение запасов железа может приводить к развитию железодефицитной анемии, в этих случаях понижается насыщение железом трансферрина, в тканях и плазме крови снижается концентрация ферритина. Железодефицитная анемия характеризуется снижением продукции гемоглобина в каждой клетке – предшественнице эритроцита, что приводит к микроцитозу и гипохромии. Кроме того, происходит снижение пролиферации, способствуя уменьшению числа эритроцитов.

Избыточное накопление железа не менее опасно и может приводить к серьезным повреждениям органов и тканей. При хроническом избыточном накоплении железа поражаются поджелудочная железа, печень, сердце, гонады и суставы.

Определяемая в клинической практике концентрация сывороточного железа в крови – это преимущественно Fe3+, связанное с трансферрином и ферритином, она не включает в себя железо, присутствующее в крови в составе гемоглобина. Уровень железа сыворотки крови меняется в зависимости от времени суток (пик в утренние часы), возраста и пола. У женщин концентрация сывороточного железа в крови в среднем ниже, чем у мужчин и связана с фазой менструального цикла. При беременности отмечается уменьшение содержания железа, особенно в 3 триместре.

Показания к исследованию

• Дифференциальная диагностика анемий;
• выявления избыточного накопления железа (гемохроматоз, гемосидероз, отравление железом);
• острые и хронические инфекционные заболевания, системные воспалительные заболевания;
• контроль терапии препаратами железа;
• беременность. 

Особенности взятия и хранения образца для анализа на сывороточное железо. Образец для исследования без признаков гемолиза. Отделение эритроцитов от сыворотк и крови должно быть проведено в максимально короткие сроки. За две недели до анализа сывороточного железа желательно отменить прием железосодержащих препаратов.

Метод исследования. В лабораторной диагностике для определения концентрации железа сыворотки крови используют химические колориметрические методы, основанные на формировании окрашенных комплексов железа с разнообразными хромогенами. В кислой среде комплекс железо-трансферрин диссоциирует, ионы Fe3+ восстанавливаются аскорбиновой кислотой до ионов Fe2+, которые образуют с хромогеном цветной комплекс, интенсивность окраски которого при определенной длине волны пропорциональна концентрации железа в исследуемом образце.

Повышенные значения

• В₁₂- и фолиеводефицитные анемии;
• гемолитические анемии;
• апластические анемии;
• сидеробластные анемии;
• талассемия;
• гемохроматоз;
• острый гепатит, другие заболевания печени;
• избыточная терапия препаратами железа, повторные трансфузии крови;
• нефрит.

Пониженные значения

• Железодефицитная анемия;
• дефицит железа в пище, в том числе при недостаточном поступлении железа у вегетарианцев;
• нарушение всасывания железа вследствие заболеваний ЖКТ (тотальная и субтотальная гастрэктомия, сниженная кислотность и ахлоргидрия, хроническая диаррея и стеаторрея);
• хроническая кровопотеря;
• острые и хронические инфекции, особенно гнойные и септические состояния; – воспалительные процессы;
• хронический гепатит и цирроз печени;
• злокачественные новообразования;
• нефротический синдром;
• повышенное потребление железа организмом (беременность, кормление грудью, подростковый период, физические нагрузки).