Вы здесь

Обмен железа и синтез гемоглобина

ОБМЕН ЖЕЛЕЗА

Железо — один из основных по значимости элементов, входящих в организм, однако в весовом отношении оно составляет лишь 0,0065% массы тела. По данным Jacobs, Worwood, в организме взрослого человека с массой тела 70 кг имеется 4,5 г железа.

Почти все железо, входящее в состав организма, является составной частью различных белков. Наиболее важный из них — гемоглобин — состоит из небелковой части, гема и белковой части — глобина. В молекуле гема железо связано с протопорфирином. Гем входит не только в состав гемоглобина. Гем содержится в миоглобине, цитохромах, входит в состав каталазы, лактопероксидазы. Основным белком, содержащим железо и не имеющим гемовой группы, является ферритин. Входит железо и в состав производного ферритина — гемосидерина. Не содержит гема белок трансферрин, переносящий железо. Железо в негемовой форме входит в состав ряда ферментов (аконитаза, ксантиноксидаза, НАД-Н-дегидрогеназа). Tipton, Cook с помощью метода эмиссионной спектроскопии исследовали содержание железа в различных органах людей, погибших от травм. Оказалось, что наибольшее количество железа содержится в селезенке (в среднем 336 мкг/г), затем в легких (319 мкг/г) и печени (195 мкг/г). В других тканях концентрация железа значительно меньше (в мышцах 42 мкг/г, поджелудочной железе — 51 мкг/г). Высокое содержание железа в селезенке и легких связано с большим количеством крови в этих органах.

Гипохромные анемии

Следовательно, если исключить содержание железа в крови, имеющейся в органе, наибольшее количество железа содержится в мышцах (27,9%). Большую часть железа мышц составляет железо, входящее в состав ферритина (69,1% железа мышц); остальная часть входит в миоглобин (21,9%). В печени откладывается 7,8% железа организма, в основном в составе ферритина и гемосидерина (табл. 1).

Распределение железа в организме мужчины с массой тела 70 кг



Основной белок, содержащий железо, — это гемоглобин, функция которого состоит в переносе кислорода от легких тканям. Белок, содержащий железо запасов, — это ферритин. Железо запасов входит также в состав белка гемосидерина. Белком, связывающим железо в сыворотке и переносящим его в костный мозг и в другие ткани, является трансферрин.

Трансферрин — белок плазмы крови, относящийся к β-глобулинам. Он имеет молекулярную массу около 80000 и состоит из одной полипептидной цепи, имеющей 2 активных участка, каждый из которых способен связать по одному атому железа в трехвалентной форме. По своей химической структуре трансферрин — гликопротеин, содержащий 6% углеводов. Одна молекула трансферрина содержит 4 группы сиаловых кислот. Трансферрин может связывать не только трехвалентное железо, но и некоторые другие ионы металлов — Cr+++, Mn+++, Cu++, но железо связывается трансферрином в первую очередь и значительно более прочно. Трансферрин может синтезироваться различными тканями, однако у людей основным источником синтеза трансферрина является печень. Образуют трансферрин гепатоциты. За сутки производится 12—24 мг белка на 1 кг массы тела, что эквивалентно 5—9% от всего количества трансферрина.

Железо запасов может находиться в двух формах — в виде ферритина и гемосидерина. Ферритин — своеобразный белок, состоящий из белка апоферритина, окружающего со всех сторон ядро — большое количество атомов железа. Ферритин в норме определяется во всех клетках организма, особенно много его в печени и мышцах. В малом количестве ферритин определяется в плазме. Гемосидерин — это производное ферритина с более высокой концентрацией железа.

Лабильный пул железа. Это понятие появилось при изучении кинетики железа. Железо покидает плазму и входит в интерстициальное пространство, в межклеточные промежутки, где может связываться с клеточной мембраной. Часть этого железа возвращается в плазму, и этот процесс приводит к отклонению линии клиренса железа, что выявляется в первый или во второй день после введения радиоактивного железа. Изменение в наклоне линии зависит от количества так называемого лабильного пула. Рассчитано, что в норме лабильный пул содержит 80—90 мг железа. Остается неясным — идет ли речь об одной или нескольких фракциях.

Тканевое железо — это железо (6—8 мг), входящее в состав цитохромов и других ферментов, имеющихся во всех тканях организма.