Методические рекомендации для клинических ординаторов, интернов и врачей общей практики Воронеж 2009
|
|
Скачать 0.79 Mb.
|
|
Всасывание железа |
^
Все «невосполнимые» потери железа, описанные выше, компенсируются за счет его всасывания из пищи. Если процесс потери железа при некоторых патологических или «пограничных» состояниях бывает неконтролируемым, то всасывание железа регулируется. При этом ограничение всасывания этого элемента из пищи осуществляется по двум принципам – принципу безопасности и принципу достаточности. Последний из них недооценивается, и ключевые моменты метаболизма железа (прежде всего, механизмы ограничения его поступления в организм) объясняются только токсичностью железа и стремлением организма обезопасить себя от избыточного поступления в кровоток и ткани этого хоть и жизненно важного, но и опасного микроэлемента. Однако уже такая характеристика железа как жизненно важного микроэлемента заставляет скептически отнестись к этому принципу безопасности как к единственному, которым “руководствовалась” эволюция в процессе формирования механизмов снабжения железом человеческого организма (как, наверное, и любого другого).Принцип достаточности, как сберегающий биологические ресурсы, не менее важен для рационального построения различных систем живого. И он, как будет показано далее, действует и при формировании механизмов поступления железа в организм. Основное количество железа (около 90%) всасывается в 12-перстной кишке, остальное - на небольшом участке верхнего отдела тощей кишки. 1% железа может всасываться в желудке. Исследования с радиоактивными изотопами железа показали, что всасывать элемент в минимальном объеме способен весь тонкий кишечник и в следовых количествах – даже толстый. Больше того, при ЖД происходит расширение плацдарма активного всасывания железа в верхнем отделе тонкого кишечника, однако оно незначительно и не играет существенной роли в усилении поступления в организм этого элемента даже при выраженном его дефиците. Увеличение поступления железа при ЖД происходит главным образом за счет усиления его всасывания в указанных выше отделах кишечника – 12-перстной кишке и верхнем отделе тощей. Этот вопрос в настоящее время хорошо изучен и может считаться принципиально решенным. Однако интимный механизм всасывания, несмотря на интенсивное его изучение, остается не до конца выясненным и в какой-то мере гипотетичным. Есть предположение, что железо захватывается специальными клетками, найденными в 12-перстной кишке. Но, в общем-то, весь кишечный эпителий участвует в этом процессе. При этом захват железа осуществляется не по принципу физической адсорбции, а активной абсорбции щеточной каймой клеток. Процесс этот происходит быстро. Уже через 5-20 мин после введения железа в желудочно-кишечный тракт значительные его количества обнаруживаются в щеточной кайме и митохондриях клеток. Трехвалентное (окисное - Fe3+) железо практически неспособно всасываться. Оно переводится в просвете кишки в двухвалентное (закисное - Fe2+) и в таком виде поступает в мембрану микроворсинок, где вновь переводится в окисное, которое и подвергается дальнейшему метаболизму. Однако в пищевых продуктах мало ионизированного железа, и оно входит в состав различных соединений, прежде всего гема. Кроме того, железо содержат другие соединения, главным образом ферритин и гемосидерин. Наиболее активно всасывается гемовое железо, в наибольшем количестве содержащееся в мясных продуктах. При этом гем целиком поступает из просвета кишки в клеточную цитоплазму эпителия и там, при участии ферментов гемоксигеназы и ксантиноксидазы, расщепляется на билирубин, окись углерода и ионизированное железо. Дальнейший метаболизм этого железа не совсем ясен. Предполагалось, что оно связывается внутриклеточным апоферритином, который действует как «ловушка» железа, возможно, с помощью внутриклеточного апотрансферрина, и передает его через базальную мембрану клеток в плазму, где оно немедленно связывается плазменным трансферрином. При этом существует определенное соотношение между апоферритином и апотрансферрином, свободными от железа, и ферритином и трансферрином, связанными с ним. Однако эта гипотеза не нашла экспериментального подтверждения. Гем может в неизмененном виде, но небольшом количестве поступать в плазму и переноситься в печень. Считается, что процесс всасывания железа включает 3 этапа — поступление железа в слизистую оболочку кишечника, накопление запасного железа в цитоплазме и влияние этих запасов (по принципу обратной связи) на всасывание железа и, наконец, проникновение железа из клетки в плазму. Однако интимные механизмы этого процесса не изучены. Неясны и механизмы, регулирующие усиление или ослабление всасывания железа. Попытки найти гуморальные регулирующие факторы оказались безуспешными, хотя некоторые экспериментальные данные позволяют с уверенностью говорить об их существовании. Установлено, что уменьшение запасов железа приводит к усилению всасывания его из кишечника. То же самое, хотя в менее выраженной форме, наблюдается при усилении эритропоэза или повышении уровня эритропоэтина в крови при нормальных запасах железа. Регулятором поступления железа из кишечного эпителия в плазму является в значительной мере (или главным образом!) степень насыщения трансферрина, которая, в свою очередь, зависит от скорости захвата железа эритрокариоцитами и клетками депо (главным образом, гепатоцитами). При усилении эритропоэза количество рецепторов к трансферрину заметно увеличивается, что приводит к более активному захвату его и высвобождению железа внутри клеток. Трансферрин представляет собой белок с молекулярным весом 80000 дальтон и является, по существу, единственным соединением, транспортирующим железо. Другие соединения, например ферритин, не играют в этом процессе сколько-нибудь существенной роли. Свободные, не связанные с белком, атомы железа в плазме отсутствуют. Трансферрин одномоментно способен связать всего несколько (6-8) мг железа. Но в течение суток он может обмениваться железом с тканями 10-12 раз, что резко повышает его транспортную мощность. Вероятно, за сутки при выраженном ЖД трансферрин способен связать и перенести к тканям до 20-30 мг железа, но не более. Возможно, эти показатели подвержены значительным индивидуальным колебаниям, о чем свидетельствует разная скорость повышения уровня гемоглобина при лечении ЖД внутривенным введением препаратов железа в одинаковой дозе при одинаковом весе больных. Известно также, что ненасыщенный трансферрин лучше связывает, а насыщенный – лучше отдает железо. Но механизм регуляции количества рецепторов на мембране клеток-реципиентов изучен недостаточно. Еще менее ясен механизм всасывания солевого, медикаментозного железа. Понятно только, что всасывание его зависит от степени насыщения трансферрина. Кроме того, для усиления всасывания железа необходимо увеличение содержания ионизированного железа в просвете кишечника в десятки и сотни раз. Показана линейная зависимость между логарифмом дозы лекарственного (солевого) железа и логарифмом количества всосавшегося железа. Правда, эта зависимость обнаруживается при повышении дозы железа до 240-260 мг, а дальше наблюдается плато – прекращение увеличения количества всасываемого железа. Опубликовано множество экспериментальных работ, посвященных исследованию зависимости всасывания железа от состава употребляемых продуктов или различных добавок к ним. Четко показано, что наиболее активно всасывается железо из мясных продуктов, в которых оно содержится в основном в форме гема (гемоглобин, миоглобин и пр.) и усваивается в 3-10 раз лучше, чем железо из растительных продуктов. Из фруктов, фасоли, кукурузы и т.д. всасывается не более 3% железа. Из телятины — до 22%. Хуже всасывается железо из рыбы — 11% и яиц — 3%. Это связано с тем, что железо в рыбе содержится, главным образом в виде ферритина и гемосидерина. В таком же виде железо содержится в печени и потому, несмотря на высокое содержание его в этом продукте, оно всасывается значительно хуже, чем из мяса. Добавление мясных продуктов даже в небольшом количестве к растительным заметно повышает, как показали исследования с изотопами, всасывание железа из последних. Комбинация различных растительных продуктов такого эффекта не вызывает. Способствуют некоторому усилению всасывания негемового железа аскорбиновая, янтарная кислоты и некоторые другие соединения, тормозят – фетины, фосфор, кальций и танин, содержащийся, как известно, в большом количестве в чае. Однако мы потребляем растительных продуктов по объему, особенно при вегетарианской диете, в несколько раз больше, чем мяса. Следовательно, баланс железа не нарушается при исключении мясных продуктов из пищи, и переход на вегетарианство не может быть причиной дефицита железа. При частичном голодании всасывание железа в процентном выражении усиливается. Аскорбиновая кислота практически не влияет на всасывание железа из гема, являющегося основным поставщиком этого элемента. Больше того, добавление аскорбиновой кислоты к рациону, содержащему и мясные, и растительные продукты, может даже нивелировать положительный эффект гема на всасывание негемового железа. Следовательно, ее роль в усвоении железа сильно преувеличена. Состояние желудочной секреции практически не влияет на усвоение железа из пищевых продуктов. Гемоглобин, меченный изотопом Fe59, лучше усваивается у людей с желудочной ахилией, а нормальная кислотность даже несколько тормозит усвоение гемоглобинового железа вследствие полимеризации и осаждения гема. Но неорганическое, солевое железо, всасывается несколько лучше в присутствии соляной кислоты. Морфологические изменения в желудке также не влияют на скорость всасывания железа. Общий вывод таков: состояние желудочной секреции и морфологические изменения желудка не влияют на усвоение железа. В нормальном пищевом рационе содержится около 10-15 мг железа. Содержание его может быть увеличено добавлением продуктов, содержащих этот элемент в повышенном количестве. Оно может быть уменьшено при различных – искусственных или естественных – ограничениях. Однако у практически здоровых людей содержание железа в организме поддерживается на относительно постоянном уровне даже при значительных колебаниях количества пищевого железа или характера продуктов в рационе. Это свидетельствует о совершенстве механизмов, контролирующих всасывание железа на уровне слизистой кишечника, а также его запасы в организме. Следовательно, роль питания в возникновении ЖД явно преувеличена. Оно не может выступать самостоятельным этиологическим фактором и играет, как правило, и то редко, вспомогательную роль. Все сказанное представляет несомненный интерес и имеет значение для суждения о путях становления ЖД и методах его лечения. Но самым удивительным и до сих пор необъясненным фактом является ограничение всасывания пищевого железа. В кишечнике не может всосаться более 2,0-2,5 мг пищевого железа в сутки. Даже при жестоком ЖД это ограничение сохраняется. И этот удивительный факт является ключевым в объяснении широчайшего распространения ЖД, прежде всего у женщин. Механизм данного ограничения неясен. В литературе пишут о неком “мукозальном блоке”. Объяснение его возникновения и существования с позиций защиты организма от избыточного всасывания токсичного железа явно несостоятельно. Есть несколько фактов, которые решительно противоречат подобному объяснению. Этот механизм одинаково функционирует в организме и мужчин, и женщин, хотя особенности женского организма (менструальные кровопотери) предполагают развитие в процессе эволюции компенсаторных реакций. Однако этого не наблюдается, что и приводит к такому широкому распространению ЖД среди женщин, и оно ставит в тупик исследователей, не находящих удовлетворительного объяснения подобному феномену. Все сводится к утверждению защитной роли этого механизма. Ни одна молекула железа, сколько бы его и в каком бы виде ни поступало в кишечник, не всосется, минуя трансферрин. Следовательно, трансферрин, его насыщенность железом, является главным и совершенно надежным ограничительным фактором и надежным защитным от “токсичного” железа механизмом (при поступлении его из ЖКТ). Прием солевого лекарственного железа на фоне ЖДА приводит к немедленному многократному усилению всасывания железа с предельно возможным насыщением трансферрина без всяких признаков отравления и без какого бы то ни было поступления ионов железа в плазму в свободном виде. Внутривенное введение препаратов железа насыщает им трансферрин, а излишек железа или выводится с мочой, или связывается с белками плазмы, или поступает в ткани, где железо откладывается в форме гемосидерина. Однако признаки острого отравления организма отсутствуют. Таким образом, даже значительное избыточное поступление железа в плазму обезвреживается. Организм не так-то просто “отравить” железом. Следовательно, гипотеза о защитной роли ограничения всасывания железа в кишечнике несостоятельна. Объяснение этого факта возможно только с эволюционных позиций и принципа достаточности. Известно, что эволюция человека как биологического вида прекратилась еще в доисторический период, когда он жил примитивной жизнью - небольшими группами, когда еще не было семей и все было общим. Человек страдал от хищников, болезней, стихийных бедствий. Детская смертность была ужасающей. Примитивное оружие и примитивные средства труда не обеспечивали ему безопасность и изобилие пищи. И одним из способов выживания человеческого вида было беспрерывное размножение. Ежемесячные овуляции (полиэстричность) и промискуитет (неупорядочные половые связи) обеспечивали высокую вероятность зачатия и рождения детей. Полиэстричность приматов, в отличие от моноэстричности (одноразовой в течение года овуляции-течки) у хищников, копытных и других крупных млекопитающих, возникла в результате перехода наших предков к охоте. Повышало вероятность зачатия и появление женского оргазма, неизвестного у других приматов, способствовавшего удержанию спермы в половых путях при прямохождении. Основным продуктом питания древнего человека служило мясо животных, которые водились в окружающей природе в те времена в изобилии. Об этом свидетельствует особенность всасывания железа в кишечнике – усвоение его из гема и в значительно меньшем количестве из растительных продуктов. Для поддержания рода доисторические женщины вынуждены были беспрерывно рожать и находились в состоянии “перманентной беременности”. Следовательно, у них практически отсутствовали менструальные кровопотери. Беременность же, как показывают элементарные расчеты, не только не вызывает потерю железа, но даже способствует пополнению его запасов. Выше приводились цифры невосполнимых потерь железа при беременности. Эти потери не превышают, даже если считать по максимуму, 750-800 мг. Однако в период беременности и лактации женщина не менструирует и, следовательно, сберегает железо. С ранних сроков беременности заметно повышается всасывание железа до максимума, который, как известно, составляет 2,5 мг в сутки. Если вычесть физиологические потери, не связанные с месячными и общие для мужчин и женщин, то получится, что в женский организм поступает в сутки дополнительно 1,5 мг железа. Но тут нужно вспомнить, что главные потери из кишечника, а они составляют 0,6-0,7 мг, связаны со слущиванием эпителия, содержащего невсосавшееся, “лишнее”, железо при нормальном его метаболизме. При ЖД или вообще при повышенной потребности в железе эти внутриклеточные запасы элемента полностью исчерпываются. Следовательно, потери железа из ЖКТ становятся минимальными, и к вышеуказанным 1,5 мг нужно приплюсовать еще около 0,5 мг. То есть организм беременной женщины “экономит” почти 2 мг железа ежесуточно. Беременность и лактация продолжаются в течение 15 месяцев плюс две недели, предшествующие овуляции. За 460-470 дней дополнительно из кишечника поступает около 950 мг железа, что превышает его потери за этот же период минимум на 150-200 мг. Следовательно, ежесуточное поступление железа, не превышающее 2,5 мг, достаточно для обеспечения им как мужского, так и женского организма. Об этом свидетельствует удивительно низкая частота ЖД у мужчин – около 1-3%. Такая частота патологии не может “стимулировать” эволюционный процесс, так как она не угрожает существованию человека как вида. К судьбе отдельных особей эволюция “равнодушна”. Они просто выбраковываются. Следовательно, этот барьер – всасывание пищевого железа в количестве не более 2,5 мг – формировался из принципа достаточности как для мужского, так и для женского организма. В дальнейшем, по мере эволюции человека как существа социального, общественного, и по мере развития цивилизации, появились семьи, количество детей в них постепенно уменьшалось, и в настоящее время самые распространенные семьи – с 1-2 детьми. Ежемесячные овуляции у современной женщины потеряли свой биологический смысл – обеспечивать максимальную вероятность зачатия, беременности и деторождения. И организм женщины в процессе оборвавшейся эволюции не создал надежного механизма защиты от систематических, хотя и необильных кровопотерь, что привело к огромной, поражающей воображение частоте ЖД у менструирующих женщин. Острые кровопотери, бывшие обычным явлением у доисторического человека, окруженного постоянными опасностями, выработали в его организме многообразные и высокоэффективные механизмы борьбы с травмами и связанными с ними кровотечениями. Одним из таких механизмов является депонирование железа. |
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям