Железо в организме человека

   Гемосидерин  является вторым запасным соединением  железа в клетке и содержит значительно больше,  чем белок, в отличие от которого гемосидерин не растворим в воде.

   Не  вызывает сомнений точно установленный  факт, что концентрация сывороточного ферритина отражает состояние запасного фонда железа в организме человека. Хорошая зависимость отмечена между уровнем сывороточного белка и мобилизуемыми запасами железа в организме, изученных методом количественных кровопусканий, а также между белком и концентрацией железа в клетках печени. Средняя концентрация его в сыворотке крови у мужчин выше, чем у женщин, с колебаниями от 12 до 300 мкг/ л.   
 

                           Внеклеточное железо. 

  Во внеклеточных жидкостях железо  находится в связанном состоянии – в виде железо - белковых комплексов. Концентрация его в плазме широко варьирует у здорового человека, составляет 10,8 – 28,8 мкмоль/л, с достаточно большими суточными колебаниями, достигающими 7,2 мкмоль/л.

   Общее  содержание железа во всём  объёме циркулирующей плазмы у взрослого человека составляет 3 – 4 мг. Уровень железа в плазме крови зависит от ряда факторов: взаимоотношения процессов разрушения и образования эритроцитов, состояния запасного фонда железа в желудочно-кишечном тракте. Однако наиболее важной причиной, определяющей уровень железа, является взаимодействие процессов синтеза и распада эритроцитов.

   Железо-связывающий  белок трансферрин, открытый шведским  учёным, содержится в небольшом количестве в плазме крови. В плазме здорового человека этот белок может находиться в четырёх различных формах, а синтезируется преимущественно в клетках печени.

   Функции  трансферрина в организме представляют  значительный интерес. Он не только переносит железо в различные ткани и органы, но и «узнаёт» нуждающиеся в железе клетки. Белок отдаёт железо им только в том случае, если имеют специальные рецепторы, связывающие железо. Таким образом, этот железо-связывающий белок трансферрин функционирует как транспортное средство для железа, обмен которого в организме человека зависит как от общего поступления железа в плазму крови, так и  от его количества, захваченного различными тканями, соответственно количеству в них рецепторов для железа. Кроме того, трансферрин предохраняет ткани организма от токсичного действия железа, выполняя тем самым ещё и защитную функцию.

  Этот белок  способен регулировать транспорт  железа из его запасов в  эпителии клеток желудочно-кишечного  тракта в плазму крови. Из плазмы железо захватывается преимущественно костным мозгом для синтеза гемоглобина и эритроцитов, в меньшей степени – клетками одной из систем и откладывается там в виде запасного железа, некоторое количество которого используется для образования миоглобина и ферментов тканевого дыхания. Все эти процессы являются сложными и до конца не изучены, но некоторые этапы наиболее важного процесса передачи железа клеткам головного мозга можно представить следующим образом:

2) образование  прочного соединения между трансферрином  и клеткой, возможно проникновение  белка в клетку.

3) перенос  железа от железо-связывающего  белка к синтезирующему гемоглобин  – аппарату клетки.

4) освобождение  трансферрина в кровь.

           Железо-связывающий белок лактоферрин обнаружен во многих биологических жидкостях: молоке, слезах, желчи, и др. Подобно трансферрину, лактоферрин способен связывать 2 атома железа специфическими пространствами. В физиологических условиях  лактоферрин насыщен железом до 20%, в ничтожных количествах он содержится в плазме, освобождаясь в неё из лейкоцитов.

   Железосодержащие  ферменты – это ещё один важный класс элементов, участвующих в переносе электронов в клетках  животных, растений и бактерий. Железосерные ферменты не содержат гемогрупп, они характеризуются тем, что в их молекулах присутствует равное число атомов железа и серы, которые находятся в особой форме, расщепляющейся под действием кислот. К  железо-серным ферментам относится, например, вещество, осуществляющее перенос электронов от возбуждённого светом хлорофилла на разнообразные точки электронов.

                  Диагностическое  и лечебное                             

                     применение железа. 
 

  Кровь  содержит железо, и оно определяет её цвет. Содержание железа в плазме крови подвержено суточным колебаниям – оно снижается во второй половине дня. При таких заболеваниях, как анемия, цирроз печени, злокачественные новообразования, многих видах желтухи., при таких состояниях, как беременность, острых и хронические кровопотери и острые инфекционные заболевания часто наблюдается изменения количества железа в организме человека.

  Обмен  железа во многом зависит от  нормального функционирования печени, поэтому определение содержания железа в сыворотке крови может быть использовано в качестве функциональной печеночной пробы. При некоторых видах поражения печени нарушается её функция по накоплению железа, т. к. пораженная или погибающая клетка отдаёт железо в кровь. В связи с этим происходит его накопление в сыворотке крови. Это очень важно учитывать, т. к. при вирусных инфекциях содержание железа в сыворотке крови снижается.

  В отличие  от многих других видов желтухи,  механическая желтуха протекает  при нормальном или несколько пониженном содержании железа в сыворотке крови.

                    Диагностическое применение железа. 

  Радиоактивное  железо применяют в радиоизотопной  диагностике для изучения обмена  и всасывания железа, главным  образом в виде цитрата и хлорида. Наиболее широкое применение находят препараты меченые железом. В клинической практике они применяются редко из-за длительного периода выведения из организма и его излучения.

  В ряде случаев, например сканирование головного мозга, предпочтительнее использовать короткоживущий изотоп Fe, который создаёт значительно меньшую дозу облучения организма. При определении усвояемости железа эритроцитами радиоактивное железо вводят в кровоток. В последующие 15 – 20 дней с промежутками в 2-3 дня берут пробы крови, и путём изменения Fe- активности эритроцитов определяют степень поглощения железа эритроцитами. 
 
 

                                 Лечебное применение железа. 

  При анемических  состояниях лечебное применение  железа обусловлено его участием  в процессе гемоглобинообразования, совершающемся специальных клетках костного мозга. Показаниями к применению железа являются железодефицитные анемии различного происхождения, протекающие с пониженным содержанием железа в крови и истощением тканевых резервов железа, а так же бессимптомного дефицита железа, встречающегося у 20-30%  практически здоровых женщин. Назначение железа показано и при других состояниях недостаточности железа.

  При назначении  препаратов внутрь следует учитывать  анатомно-функциональное состояние желудочно-кишечного тракта, особенности его верхних отделов желудка, двенадцатиперстной кишки и начального отдела тощей кишки, являющихся наиболее активными участками всасывания железа. После кровопусканий, всасывание железа возрастает и осуществляется на протяжении всего кишечника, включая слепую кишку.

  Лечебное  применение железа обусловлено  необходимостью восстановления  нормальной концентрацией не  только гемоглобина, но и железа  в тканях. Недостаточное лечение,  в результате которого резервы  тканевого железа не восполняются, способствует сохранению дефицита  железа и быстрому развитию малокровия. Критериями эффективности лечения препаратами железа являются:

1) повышение цветового показателя крови.

2) повышение  числа эритроцитов

3) нормализация величины концентрации сывороточного железа.

4) снижение  общей железосвязывающей способности  сыворотки крови.

5) повышение  насыщенности трансферрина железом.

6) пополнение  тканевых резервов железа, определяемых  при помощи пробы.

  Показателем  эффективности лечения препаратами железа является также обратное развитие трофических нарушений эпителия и эндотелия, связанных с дефицитом железа.  

                        Список литературы. 

  1. О. С. Габриелян

           Химия.  9 класс.

  2.  Н. А. Мезенин

           «Занимательное железо».

  3.  С. И. Венецкий

           «Рассказы о металлах»

  4.  Б. Д. Стёпин,  Л. Ю. Аликберова.

            «Книга по химии для домашнего чтения».

  5.  М. Беккерт

            «Железо. Факты и легенды».

  6.Сайт «BestReferat.ru»