Обмен железа и его нарушения. железосодержащие белки и их функции в организме

ОБМЕН ЖЕЛЕЗА И ЕГО НАРУШЕНИЯ.

ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИЕ БЕЛКИ И ИХ ФУНКЦИИ В ОРГАНИЗМЕ

Впервые железом заинтересовался Кербер профессор Дерптского университета, ученого интересовало химическое строение железа и его белков, его взаимодействие с кислотами и щелочами, железо – это важнейший микроэлемент, принимающий участие в кроветворении, окислительно-восстановительных реакциях, иммунобиологических процессах.

Чрезвычайно важная роль железа в организме определяется тем, что железо входит в состав крови и более чем сотни ферментов, железо содержится в структуре ряда белков, и, прежде всего, гемоглобина, переносящего кислород из легких к клеткам, тканям и органам, отдав клетке кислород, гемоглобин «забирает» из клетки углекислый газ, красные кровяные тельца, которые и содержат гемоглобин, «поставляют» в ткани кислород и  избавляют их от углекислоты, присутствуя в другом белке – миоглобине, – железо служит для создания кислородного запаса, благодаря наличию  этих запасов можно, к примеру и не дышать какое-то время, используя собственные  запасы кислорода, накопленные благодаря железу миоглобина.

Гемоглобин осуществляет перенос кислорода от легких к клеткам и углекислого газа – в обратном направлении, если говорить образно, то эритроцит это своеобразное грузовое судно, курсирующее по кровяному руслу, а молекулы гемоглобина, контейнеры, в которых транспортируется кислород и углекислый газ, в норме один эритроцит вмещает порядка 400 млн. молекул гемоглобина, гемоглобин важный элемент жизнедеятельности и патологическое уменьшение концентрации (анемия или малокровие) может спровоцировать в лучшем случае ломкость ногтей и волос, сухость и шелушение кожи и слизистых, мышечные судороги, тошноту и рвоту, головокружение.

Острая же форма анемии вызывает кислородное голодание клеток, приводящее к обморокам, галлюцинациям и фатальным последствиям – гипоксии мозга, атрофии нервных клеток, параличу дыхательной системы.

Железо содержится: в продуктах животного происхождения (например, в мясе), в продуктах растительного происхождения (в зернах, фруктах и овощах), витамин С помогает организму усвоить железо, он содержится в овощах и фруктах и их соках, поэтому рекомендуется активно включать их во время потребления железных продуктов.

Объект исследования: железо и железосодержащие белки.

Предмет исследования: влияние железа на жизнедеятельность человека и развитие патологических процессов в организме.

Целью курсовой работы является определение роли железа в жизнедеятельности человека, а также изучение особенностей лабораторной диагностики анализа крови на содержание в ней уровня железодефицитных белков.

Для осуществления поставленной цели необходимо решить ряд задач:

• изучить современную литературу по данной теме;

• рассмотреть понятие железо его строение и формы;

• изучить химическую характеристику железа;

• выявить роль железа в организме человека;

• проанализировать нормы железа и белков;

• методы коррекции пониженного и повышенного железа;

• рассмотреть особенности сдачи анализа крови на железо и белки.

Данная работа имеет практическое значение, справочные материалы могут быть использованы населением, студентами медицинских колледжей, а также практикующими лаборантами в профессиональной деятельности.

1 Железо в организме человека

1.1 Роль железа и его функции в организме

Железо – это химический элемент, жизненно необходимый для организма человека, ему отведена центральная роль в молекулах гемоглобина, присутствующих в эритроцитах, в них железо отвечает за доставку кислорода в ткани и перенос диоксида углерода в легкие, этот элемент также участвует в: метаболических процессах, физико-химических процессах, приводящих к выработке энергии в организме, синтезе ДНК, благодаря железу клетки и ткани снабжаются кислородом, железо вместе с тем  защищает органы от вредного воздействия  токсичной перекиси водорода, продуцирующейся белыми кровяными клетками – лейкоцитами,

Существует два типа железа: гемовое железо, которое содержится в гемоглобине и присутствует в: мясе животных, печени, в сухой крови, кровяной колбасе, почках, гемовое железо усваивается практически целиком.

Не гемовое железо представлено в основном в продуктах растительного происхождения, а также железосодержащих продуктах, не гемовое железо усваивается намного хуже гемового, и чтобы организм человека хотя бы кое-как переработал его, требуется желательно двухвалентное железо, поскольку трехвалентное совершенно не всасывается, чтобы трехвалентное железо преобразовалось в двухвалентное требуется регенератор.

В данном случае восстановителем является витамин C или же известная всем аскорбиновая кислота, среди продуктов растительного происхождения семейство бобовых (фасоль, соя, горох) более всего насыщено железом, но у них небольшое содержание витамина C, следовательно, чтобы содержащееся в продуктах железо лучше усваивалось, их рекомендуется есть вместе с фруктами в состав которых входит большое количество витамина C, следовательно, мы получаем около двадцати процентов железа, употребляя мясную пищу, в то время как, потребляя продукты растительного происхождения, мы получаем только шесть процентов железа.

В организме взрослого среднестатистического человека находится примерно 3-4 г железа, в плазме крови Fe больше всего – около 3,5 мг, кроме того, в процентном соотношении, феррум в организме присутствует в следующих видах – гемоглобин (68 %), ферритин (27 %), миоглобин (4 %), трансферрин (1 %), одна из основных функций железа в человеке – катализатор воздухообмена, после доставки, он связывается с углекислым газом и выносит его обратно к легким, и далее, мы его выдыхаем.

Феррум выполняет множество и других полезных функций, среди которых: участвует в процессе кроветворения – без него не может образовываться гемоглобин и миоглобин, обеспечивает функционирование эндокринной системы, поддерживая работоспособность щитовидной железы, косвенно участвует в синтезе ДНК, входит в состав различных ферментов, например – рибонуклеотид-редуктазы, обеспечивает активность интерферонов и других иммунных клеток, за счет чего участвует в защите организма от инфекции и различных неблагоприятных факторов, входя в состав клеток печени берет участие в очищении организма от токсинов, которыми могут выступать – испорченные продукты, алкоголь, лекарства, продукты жизнедеятельности патогенной микрофлоры (бактерии и другая инфекция), благотворно воздействует на метаболизм (усвояемость) витаминов группы В, которые непосредственно берут участие в работоспособности сердечно-сосудистой и нервной системы, участвует в процессах формирования и нормального роста организма, что немаловажно для детей, поддерживает здоровье волос, ногтей, кожного покрова, участвует во многих окислительно-восстановительных процессах, входя в состав различных ферментов окисления, препятствует развитию анемии (малокровие) и других болезней кровеносной системы, берет участие во внутриклеточных обменных процессах, если учесть тот факт, что феррум берет участие в транспорте кислорода по всему организму, тот не последним таким органом есть и головной мозг, кислородное голодание которого негативно воздействует на мыслительную и нервную функцию человека или животного.

Рекомендуемые суточные дозы калия в зависимости от пола и возраста: дети и подростки до 18 лет – 4-18 мг, взрослые мужчины – 10 мг, взрослые женщины – 20 мг, во время беременности (во второй половине и 3 месяца после родов) – до 30-35 мг, суточная доза железа повышается при больших физических нагрузках (спорт, тяжелая работа, высокая двигательная активность), кровотечениях (месячные, травмы, послеоперационный период), жестких диетах, болезнях кровеносной системы (анемия, донорство).

Применение Fe зависит от его формы, но если говорить в общем, то с лечебной целью его целесообразно использовать в следующих случаях: различные болезни – анемия, малярия, анкилостомоз и другие глистные инвазии, энтерит, гипохлоргидрия, синдром мальабсорбции, хроническая почечная недостаточность (ХПН), кахексия, целиакия, болезнь Крона, при обильных кровопотерях – травмы, месячные, послеоперационная реабилитация, беременность и кормление грудью, при занятии спортом, стремительная потеря веса, гемодиализ, период быстрого роста ребенка или полового созревания.

1.2 Обмен железа в организме

Обмен железа в организме – важный биохимический процесс, обеспечивающий процессы дыхания и кроветворения, снижение общего объема железа в теле человека способно привести к значительному ухудшению скорости формирования гемоглобина эритроцитов, либо вызвать проблемы с его функцией, также изменение обменных процессов способствует появлению анемии из-за недостатка кислорода, который переносится эритроцитами.

Метаболизм химического элемента осуществляется при помощи сложного белкового комплекса – ферритина, его функция заключается во внеклеточном хранении химического элемента, фактически ферритин является сложным протеидным комплексом (железопротеид), который состоит из протеина апоферритин и атомов ферума, входящих в состав гидроксилированного фосфора, в одной молекуле белка может храниться одновременно до четырех тысяч частиц трехвалентного железа.

Ферритин в небольших количествах содержится во всех тканях организма человека, является депо и донором железа для клеток, которым нужен химический элемент для осуществления их функций, фактически белок состоит из 2 различных по строению субъединиц, для плацентарных присущи две субъединицы L и H. Для Н составной присуще содержание сайта фероксидазы, а L компонент обрабатывает составные части ферритина.

Кроме того, имеются изомеры ферритина, формирование которых обуславливается различными факторами, белковый комплекс может содержать одновременно одну или две субъединицы, однако это также зависит от конкретного органа, так для сыворотки крови обычно присуще содержание сложного белкового комплекса, состоящего из двух субъединиц, а в органах формирования крови и ее распада содержится L форма, которая обеспечивает обработку, может формироваться двумя путями, при первом способе, называемом анаболическим формированием, происходит из абсорбируемого элемента из тонкого кишечника, при катаболическом способе ферритин формируется из железа, которое выделяется при гемолизе красных кровяных телец

Свободные атомы железа отличаются повышенной токсичностью, поэтому связывающий их протеид является необходимым компонентом для поддержания жизнедеятельности, запасы железа, которые содержатся в жидком содержимом клетки, поддерживаются в жидком состоянии, которое легко растворить, при этом сильно снижается токсичность элемента.

Кроме того, белок осуществляет упрощение доступа различными клеточными механизмами, благодаря действию ферритина растворимость железа в организме повышается в 100 триллионов раз.

Также ферритин является основным хранилищем железа, белок ферритин используется для определения уровня железа в организме, можно использовать для проведения обследования при подозрении на анемию, которая спровоцирована недостатком химического элемента в организме, либо малокровия, к которому привели хронические заболевания.

Если показатель ферритина значительно снижен – свидетельствует о сильном дефиците химического элемента, при повышенном показателе ферритина, скорее всего у человека есть хронические метаболические заболевания, которые обуславливают повышение уровня белка в сыворотке крови, такое исследование обязательно проводить перед назначением железосодержащих препаратов, так как при некоторых патологических состояниях они могут привести к вторичному гемосидерозу, что значительно ухудшит состояние здоровья пациента.

Клеточный обмен железа

В организме живого человека железо содержится в нескольких формах, в клеточной форме железо содержится в большей части от общей концентрации железа в организме, так большинство клеток крови, в том числе и красные кровяные тельца, имеют на поверхностной мембране специфические рецепторы, реагирующие на трансферрин, это нужно чтобы железо могло войти внутрь клетки, попадание комплекса из трехвалентного железа и трансферрина осуществляется при помощи механизма эндоцитоза.

Внутри клетки освобождаются ионы металла, затем рецептор расщепляется, и транспортный белок возвращается на поверхностную мембрану, клеточное содержимое железа нужно для дифференциации клетки, образовании геминовых протеидов, выводе рецепторов, а также в формировании свободных радикалов воздуха, оставшаяся часть обычно хранится в молекуле ферритина внутри клетки либо в сыворотке крови, клетки бластического ряда могут прикреплять до ста тысяч молекул транспортного белка, за счет чего содержание в них железа может достигать 200-250 тысяч.

Внеклеточный обмен

Внеклеточное железо включает свободно содержащийся в плазме крови металл и сывороточные белки, например, трансферрин и лактоферрин, их функция заключается в транспортировке железа по организму, также внеклеточное железо находится в виде депо элемента в двух сложных белковых соединениях ферритине и гемосидерине, которые в основном содержатся в органах кроветворения – печени и селезенке, а также в миоцитах любого вида мускулатуры, при появлении дефицита железа из депо химических элементов металл выделяется в клеточные структуры.

Особенности обмена железа у беременной

Для женщины, носящей плод, необходимо обеспечить организм дополнительным объемом железа, потребуется до 6 мг. абсорбируемого в сутки железа, это потребуется практически с первого дня натального периода, при этом возникает значительный объем накопления железа, скапливается до 1150 мг. вещества в организме, что незначительно превышает нормы женского организма, из этого объема до 400 мг. используется для развития плода, 100 мг. необходимо на построение плаценты.

1.3 Нарушения обмена железа

Гемохроматоз – генетически обусловленное заболевание, которое определяется нарушением обменных процессов железа в организме человека с дальнейшим увеличением концентрации в тканях и органах, избыток железа провоцирует цирроз, артриты, сахарный диабет, дефицит способен вызвать анемии и ишемическую болезнь, гемохроматоз делится на первичный и вторичный, первый является наследственным заболеванием, которое появляется приблизительно у 0.3 % населения, мужчины чаще подвержены заболеванию, чем женщины, обычно проявляется заболевание в пожилом возрасте.

Приобретенный избыток железа возникает при гемолитических анемиях и избыточной задержке железа в макрофагах, нарушении мобилизации железа из депо, при избыточной парентеральной терапии железодефицитных состояний, накапливающийся ферритин преобразуется в гемосидерин, в результате резко снижается использование железа, такое состояние называется гемосидероз, к образованию гемосидерина приводит перенасыщение ферритина железом, деградация его белковой части и полимеризация молекул, провоцирующим повреждение фактором является способность железа инициировать образование активных кислородных радикалов.

Избыточное потребление препаратов железа per os не приводит к интоксикации, так как возможности транспорта металла из кишечника ограничены саморегуляцией энтероцитов и свойствами транспортных систем, избыток железа задерживается в эпителии кишечника и выводится клетками.

При недостаточности железа в организме (железодефицит) мобилизация резервов происходит в следующем порядке: сначала используется железо из депо (ферритин), затем в клетках (кроме эритроидных) снижается количество гемопротеинов до жизнеспособного минимума, далее истощаются запасы сывороточного железа (холотрансферрин), в последнюю очередь страдает синтез гемоглобина, таким образом, снижение гемоглобина крови (при железодефицитной анемии) является проявлением крайнего дефицита железа, и нормальная концентрация гемоглобина крови не должна быть критерием обеспеченности организма железом.

Причинами нехватки железа являются: недостаток его в пище (несбалансированное вегетарианство), заболевания ЖКТ со снижением всасывания (гипоацидные гастриты и энтериты), потери железа с кровью при менструальных, кишечных или иных кровотечениях, у новорожденных и грудных детей недостаток железа связан в первую очередь с недополучением его при внутриутробном развитии, в связи с ускоренным ростом в первый год жизни (физиологическая анемия).

Недостаточный синтез цитохромов дыхательной цепи, железосодержащих белков и нарушение доставки кислорода к тканям (при снижении содержания гемоглобина) вызывает ряд специфических и неспецифических симптомов: ухудшение внимания и памяти у детей и взрослых, иногда детская гиперактивность, уплощение, волнистость и ломкость ногтей, появление исчерченности, белых пятен и полосок на ногтях, выпадающий и секущийся волос, поражение эпителия, проявляющееся в сухости и трещинах кожи рук и ног, неинфекционный ларингофаринготрахеит (гиперемия, покраснение и охриплость), что дезориентирует врача, мышечная слабость: общая утомляемость, недостаточное сокращение сфинктеров мочевого пузыря, при этом характерным признаком является выделение капель мочи при резком кашле, смехе, чихании, недостаточное сокращение сфинктеров пищевода, что позволяет забрасываться соляной кислоте в пищевод и вызывать изжогу.

Атрофический и анацидный гастрит – может быть, как причиной, так и следствием железодефицита, половина больных таким гастритом имеет недостаток железа, обострение ишемической болезни сердца и других сердечно-сосудистых заболеваний, так как усиливает гипоэнергетическое состояние клеток (снижение содержания цитохромов дыхательной цепи в миокардиоцитах), извращение обонятельных предпочтений – нравится запах краски, бензина, выхлопных газов, резины, мочи, извращение вкусовых предпочтений – больные едят мел, штукатурку, уголь, песок, мясной фарш, лед.

1.4 Железосодержащие белки и их функции

Ферритин – белок, в форме которого в основном запасается железо в организме, оно всасывается из пищи и затем переносится трансферрином – специальным белком, который образуется в печени, железо необходимо для образования эритроцитов и является важнейшей частью гемоглобина – белка, заполняющего эритроциты и позволяющего им переносить кислород от легких к органам и тканям, кроме того, оно входит в состав мышечного белка миоглобина и некоторых ферментов.

В норме в организме содержится 4-5 граммов железа, около 70 % от этого количества составляет как раз железо, встроенное в гемоглобин эритроцитов, оставшееся главным образом запасается в тканях в составе белковых комплексов – ферритина и гемосидерина, – которые в основном содержатся в печени, а также в костном мозге, селезенке и мышцах, хотя в крови ферритин присутствует в небольших количествах, его концентрация отражает запасы железа в организме, когда железа начинает не хватать, например, в случае уменьшения приема его с пищей или частых кровотечений, организм начинает использовать резерв из тканей, количество ферритина, соответственно, уменьшается, длительная нехватка поступающего железа может привести к анемии, уровень ферритина же бывает сниженным задолго до появления симптомов железодефицита и позволяет вовремя диагностировать анемию.

С другой стороны, если железа поступает слишком много, это может приводить к его чрезмерному накоплению и, как следствие, к поражению печени, сердца и поджелудочной железы, стоит отметить, что использование разных анализов, отражающих обмен железа в организме, дает более полную и достоверную информацию о недостатке или переизбытке этого микроэлемента, чем только тест на ферритин.

Гемоглобин — это сложный железосодержащий белок кровосодержащих животных, способный обратимо связываться с кислородом, обеспечивая его перенос в ткани, у человека гемоглобин содержится в эритроцитах.

Гемоглобин Hb представляет собой одну из разновидностей сложного железосодержащего белка в крови человека, гемоглобин принимает участие в процессе переноса кислорода в ткани человека, главная функция гемоглобина состоит в переносе дыхательных газов, у человека в капиллярах лёгких в условиях избытка кислорода последний соединяется, током крови эритроциты, содержащие молекулы гемоглобина со связанным кислородом, доставляются к органам и тканям, где кислорода мало здесь необходимый для протекания окислительных процессов кислород освобождается из связи с гемоглобином, кроме того, гемоглобин способен связывать в тканях небольшое количество диоксида углерода и освобождать его в лёгких.

Монооксид углерода (CO) связывается с гемоглобином крови прочнее, чем кислород, образуя карбоксигемоглобин (HbCO), некоторые процессы приводят к окислению железа в геме до степени окисления, в результате образуется форма гемоглобина, известная как метгемоглобин, в обоих случаях блокируются процессы транспортировки кислорода, монооксид углерода может быть частично вытеснен из гема при повышении парциального давления.

Метгемоглобин – это производное гемоглобина Hb, в котором железо окислено (трехвалентно), метгемоглобин не способен переносить кислород, образуется в организме при некоторых видах отравлений, основная задача гемоглобина заключается в транспортировке кислорода, в капиллярах легких при превышенной дозе кислорода последний объединяется с гемоглобином.

Для образования гемоглобина нужны следующие условия: достаточное содержание железа в потребляемой пище, нормальное всасывание железа в желудке и тонком кишечнике, присутствие животного белка в пище, особое значение имеет содержание витамина В12 и фолиевой кислоты, которые также всасываются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта и имеют непосредственное значение для образования эритроцитов в костном мозге человека, с уменьшением эритроцитов, соответственно уменьшается и количество гемоглобина в перерасчете на один литр крови.

Гемoглoбин при нoрмальнoм функциoнирoвании мoжет нахoдиться в oднoй из трех фoрм: феррoгемoглoбин, oксигемoглoбин и ферригемoглoбин (называемый также метгемoглoбинoм), окисленная фoрма гемoглoбина, не спoсoбна перенoсить O₂, в феррoгемoглoбине железo нахoдится в закиснoй фoрме Fe (II), oдна из связей, перпендикулярных к плoскoсти пoрфиринoвoгo кoльца, направлена к атoму азoта гистидинoвoгo oстатка, а втoрая связь занята мoлекулoй кислoрoда в oксигемoглoбине и, Н₂O в дезoксигемoглoбине.

При прибавлении к белку гемоглобина (глобину) глюкозы формируется гликолизированный (гликированный) гемоглобин, образование сахарного диабета способствует перенасыщению крови глюкозой, впоследствии чего происходит увеличение уровня гликолизированного гемоглобина, анализ на гликозилированный гемоглобин – самый результативный и требуемый метод при обследовании сахарного диабета.

В норме уровень гликозилированного (гликированного) гемоглобина у мужчин, женщин (в том числе беременных) и детей не должен быть больше 6.5 %, для людей в возрасте от 45 до 65 лет нормой является показатель, не превышающий 7 %, значение между 7 и 7,5 % считается удовлетворительным, но все же пациенты с таким показателем входят в группу риска в некоторых случаях ставится диагноз «преддиабетное состояние», для людей 65 лет нормальный уровень составляет 7,5 %, удовлетворительный от 7,5 до 8 %.

2 Лабораторная диагностика на содержание гемоглобина, ферритина и железа в венозной крови

2.1 Исследование уровня гемоглобина

Подсчет числа молекул гемоглобина производится при общем анализе крови, помимо количества белка (строка Hb), в бланке анализа могут указать MCHC, соответствует среднему содержанию/концентрации гемоглобина в эритроците, это уточнение позволяет подсчитать полезный железопротеин и исключить из расчета аномальные, нестабильные формы гемоглобина, не способные переносить кислород, для измерения гемоглобина во внелабораторных условиях в машинах скорой помощи или при проведении профилактических выездных осмотров применяются специальные гемоглобинометры, это портативные приборы, в которые помещается кровь с реагентом для автоматического определения количества гемоглобина, для массового тестирования на анемию в странах третьего мира ВОЗ разработала малозатратный колорометрический метод исследования, при колориметрии каплю крови наносят на специальную хроматографическую бумагу и сопоставляют ее со шкалой цветов, соответствующих разным показателям гемоглобина с шагом 20 г/л.

Уровень гликированного гемоглобина

Определяется при биохимическом анализе крови, цель исследования в данном случае – определение глюкозы в крови, которая образует прочное соединение с гемоглобином и лишает его возможности транспортировать кислород, показатель важен для диагностики сахарного диабета и оценки эффективности его лечения, цифры напротив символа гемоглобина, в направлении с результатами общего анализа крови могут раскрыть врачу причины низкого давления, головокружения, судорог ног пациента, а также оповестить о надвигающихся серьезных угрозах.

Своевременное выявление отклонений и приведение концентрации гемоглобина в норму позволит избежать серьезных проблем со здоровьем, речь идет о снижении рисков инфарктов и инсультов у людей в возрасте, патологий развития детей, ухудшения состояния матери и плода во время беременности, обычно гемоглобин в бланках обозначен латинскими буквами Hb, как правило, он измеряется в г/л или г/дл, чтобы перевести г/дл в г/л, достаточно умножить первый показатель на 10, после анализа сданной крови в лаборатории пациенту выдают бланк с результатами, в нем в том числе будут приведены нормальные значения.

Показания и противопоказания к сдаче анализа

Чаще всего медики назначают сдачу общего анализа крови, в который включена проба на гемоглобин, это делается не только при подозрении на заболевание, но и с целью контроля состояния организма, например, у детей и подростков, активный рост тела и значительные нагрузки могут негативно сказаться на картине крови, поэтому проверять ее состояние нужно регулярно, такой анализ назначается и при таких внешних симптомах анемии, как повышенная бледность, слабость, вялость, дефицит массы тела.

Также отслеживать уровень важного вещества необходимо во время и после тяжелых заболеваний, при травмах, больших кровопотерях, во время беременности, родов и после них, при проведении кесарева сечения и других оперативных вмешательствах, связанных с возможностью утраты крови, существует особый вид пробы – анализ крови на гликированный гемоглобин, он проводится при подозрении на наличие опаснейшего заболевания, связанного с нарушением обмена веществ – сахарного диабета.

Обычными жалобами при таком заболевании является быстрая смена настроения, сухость во рту, постоянная жажда, нарушения мочеиспускания в виде частых визитов в туалет и прочие проявления, сахарный диабет не только сам опасен для здоровья, он негативно сказывается на нормальном функционировании всего организма, именно поэтому нужно обязательно знать, анализ на гемоглобин как сдавать, и регулярно проходить эту процедуру. Она может указать не только на само заболевание, но и поможет предупредить развитие опаснейших осложнений сахарного диабета, уровень гемоглобина важно знать перед оперативным лечением, прохождение химиотерапии, во время профилактических осмотров, это один из основных показателей здоровья человека, который оценивают при любых обследованиях и манипуляциях.

Особенности подготовки к сдаче анализа

Проведение общего анализа крови требует большей подготовки из-за множества показателей, которые необходимо учесть, когда речь идет о проверке уровня гемоглобина, значение имеет только один вид подготовки к сдаче пробы, это выполнение анализа на пустой желудок, последний прием пищи должен состояться как минимум за 8, а еще лучше – за 12 часов до посещения лаборатории, поэтому, чтобы не создавать повышенную нагрузку на организм и не голодать длительное время, лучше планировать визит в клинику или независимую лабораторию как можно раньше с утра.

До момента сдачи пробы пациенту разрешено пить только обычную чистую воду или слабоминерализованную столовую воду без газа, при сдаче пробы на гликированный гемоглобин нет никаких ограничений ни на прием пищи, ни на питье с физическими нагрузками, единственное исключение – это лекарственные препараты для диабетиков, их прием способен исказить картину, поэтому по возможности от их употребления рекомендуется воздерживаться, при общем анализе крови пробу отбирают из пальца, это практически безболезненный и очень быстрый процесс, через день-два, в зависимости от того, в какой клинике сдавался анализ, будет получен результат в виде распечатки с указанием белых и красных телец, уровнем гемоглобина, СОЭ и при необходимости – с лейкоцитарной формулой.

Кровь на гликированный гемоглобин берут из вены, результат получают через несколько дней, он демонстрирует состояние гемоглобина за последние 100-120 дней, так как именно столько живут эти клетки, по данным пробы врач сможет установить тип диабета, повторения анализа помогут проконтролировать результативность лечения и отследить, как влияет прием лекарственных препаратов на течение болезни.

Расшифровка анализа на гемоглобин

Расшифровка результатов исследования крови помогает предотвратить возникновение кислородной недостаточности, своевременная диагностика препятствует возникновению осложнений анемии.

Нормальные показатели гемоглобина у детей

Сразу после рождения малыша и в первые три дня норма гемоглобина максимально высока 145–225 г/л, затем показатель снижается: для семидневного младенца оптимальное значение составляет уже 135–215 г/л, далее до двух недель 125–205 г/л, в возрасте месяца диапазон нормы110–175 г/л, в двухмесячном возрасте 90–140 г/л, с трех месяцев до полугода нормальным показателем является 90–135 г/л, далее, до пяти лет 105–140 г/л. С 5 до 12 лет 115–145 г/л, после 12 лет норма зависит не только от возраста, но и пола. для девочек 12–15 лет оптимальным считают значение 112–152 г/л, для мальчиков выше, 120–160 г/л, далее, вплоть до совершеннолетия, нормальный показатель 115–153 и 117–160 г/л соответственно.

Нормальные показатели гемоглобина у женщин

Для слабого пола начиная с 18 лет нормальным считают содержание гемоглобина в крови 120–150 г/л, в ходе беременности границы нормы расширяются допустимы показатели 110–155 г/л, во втором триместре допустимо снижение до 105 г/л, верхняя граница остается прежней, также гемоглобин может падать в период менструаций вплоть до 100 г/л, с возрастом допустимо незначительное повышение уровня гемоглобина после 45 лет показатель 160 г/л считают верхней границей нормы большинство лабораторий, минимальное значение остается прежним.

Нормальные показатели гемоглобина у мужчин

Представители сильной половины человечества, как правило, имеют показатели гемоглобина выше, чем у женщин, нормой для мужчин в возрасте 18–45 лет считают показатель 130–160 г/л, затем, с возрастом, эти границы расширяются до 120–180 г/л после 65 лет.

В особых ситуациях отклонением считается даже уровень на 1 г/л превышающий норму, общепринято, однако, что высокая концентрация гемоглобина та, что выше нормы на 20 г/л, если средняя концентрация гемоглобина в крови повышена, это может значить, имеется серьезное заболевание: проблемы с желудочно-кишечным трактом, астма, опухоль, аллергия, сердечная недостаточность, само по себе превышение приводит к слабости, быстрой утомляемости, нарушениям сна, головной боли, также повышенный гемоглобин является нормальным у курильщиков, жителей высокогорных районов и некоторых спортсменов, например альпинистов.

При оценке уровня Hb также следует учесть особенности образа жизни. высокий уровень у курящих вызван большим количеством гемоглобина HbCO (соединение с угарным газом), если у курильщика общий показатель гемоглобина у нижней границы нормы, по факту это может означать дефицит этого сложного белка, пониженное содержание гемоглобина в крови называют анемией, заметить ее признаки можно и без лабораторных анализов: если кружится голова, нарушается сон, мерзнут конечности, кожа становится бледной речь может идти о нехватке гемоглобина, анемию условно разделяют на три степени: легкую (показатель гемоглобина 90–110 г/л), среднюю (70–90 г/л) и тяжелую (70 г/л), критически низкое значение гемоглобина, требующее немедленной госпитализации 40 г/л.

Низкий показатель свидетельствует о проблемах с усвояемостью пищи, наличии аутоиммунных заболеваний, внутренних кровотечениях, опухолях, инфекциях если средняя концентрация гемоглобина в крови понижена, это не всегда значит, что пациент серьезно болен, состояние может быть вызвано перенесенной операцией, травмой, недавней кровопотерей, систематическим донорством, также особенностями питания, выделим клинические симптомы нехватки гемоглобина: рассеянное внимание, вялость, слабость, головокружение, головная боль, повышенная утомляемость, бледный цвет кожи и слизистых оболочек, отдышка.

2.2 Исследование уровня сывороточного железа

Железо в сыворотке – микроэлемент, который присутствует в молекуле гемоглобина и переносит кислород, анализ на определение концентрации ионов железа в крови диагностически значим в гематологии, гастроэнтерологии, хирургии и других областях медицины, выполняется в комплексе с исследованиями на гемоглобин, трансферрин, общую железосвязывающую способность сыворотки (ОЖСС) и ферритин.

Результаты необходимы для выявления дефицита железа, диагностики и мониторинга лечения анемий, наследственного гемохроматоза, инфекций, системных воспалительных болезней и нарушений всасывания веществ в кишечнике, забор крови выполняется из вены, исследование проводится колориметрическим фотометрическим методом (с феррозином), в норме у мужчин содержание железа в сыворотке составляет 11,6-31,3 мкмоль/л, у женщин – 9,0-30,4 мкмоль/л, срок выполнения анализа не превышает 1 рабочего дня.

Сывороточное железо в крови – маркер железодефицитных состояний и анемии, исследование имеет диагностическое и прогностическое значение во многих областях клинической медицины, железо является важным для организма микроэлементом, основные его функции – перенос кислорода к тканям, участие в кроветворении, окислительно-восстановительных реакциях, формировании иммунного ответа, производстве ДНК и гормонов, значительная часть этого микроэлемента (около 70 %) находится в эритроцитах (в молекулах гемоглобина), остальное железо располагается в ферментах, мышечной ткани и сыворотке крови (0,1%).

Сывороточное железо представляет собой ионы железа, связанные с трансферрином – протеином, синтезирующимся в печени, трансферрин переносит железо в ту часть организма, где его не хватает, дефицит возникает на фоне неполноценного питания или частых кровотечений, в тяжелых случаях следствием дефицита становится анемия, когда железо поступает в слишком больших количествах, например, при неправильной дозировке железосодержащих препаратов, развивается поражение внутренних органов.

Анализ крови на определение уровня сывороточного железа позволяет выявить нехватку или избыток этого элемента, в том числе на ранних стадиях, когда клинические симптомы заболеваний еще отсутствуют, материалом для исследования служит сыворотка, полученная из венозной крови, определение железа выполняется колориметрическим методом, часто с использованием феррозина, результаты находят применение в гематологии, гастроэнтерологии, ревматологии, нефрологии и хирургии.

Показания и противопоказания

Основное показание для проведения анализа крови на сывороточное железо – анемии различной этиологии, результаты используются для первичной, в том числе дифференциальной диагностики, они позволяют определить, что стало причиной заболевания: недостаток железа, хроническая патология или дефицит витамина B12, в процессе лечения данный тест назначается для контроля эффективности терапии и предупреждения передозировки железосодержащих препаратов, основанием для проведения исследования служат жалобы пациентов на хроническую усталость, головокружения, боли, одышку, вялость, мышечную слабость, появление трещинок в уголках рта, жжение на кончике языка, желание есть необычные вещества (мел или глину) – все это симптомы железодефицитной анемии, кроме того, врач может назначить исследование уровня сывороточного железа при отклонении результатов общего анализа крови, а именно тестов на гемоглобин, гематокрит и/или эритроциты.

Еще одним важным показанием для назначения данного анализа являются состояния, сопровождающиеся избытком железа в организме: отравления железосодержащими лекарствами или свинцом, а также наследственный гемохроматоз (усиленная всасываемость железа), при этом пациенты жалуются на суставные боли, слабость, дискомфорт или боль в правом подреберье, нарушения ритма сердца и снижение сексуального влечения.

В составе комплексной диагностики тест на сывороточное железо проводится при инфекционных и системных воспалительных заболеваниях, гипо- и авитаминозах, нарушениях в работе желудочно-кишечного тракта, синдроме мальабсорбции, несбалансированном или недостаточном питании, в рамках скрининга анализ показан для оценки запасов железа в организме.

Забор крови для анализа на сывороточное железо противопоказан при психическом и моторном возбуждении, вопрос о необходимости процедуры решается с врачом индивидуально при выраженной анемии, гипотонии и нарушениях свертываемости крови, преимуществом этого теста является то, что он позволяет выявить недостаток железа в организме на доклинической стадии.

Для получения достоверной информации о запасах микроэлемента в организме анализ на сывороточное железо выполняется в комплексе с исследованием общей железосвязывающей способности, определением уровня ферритина и трансферрина в крови.

Подготовка к анализу и забор материала

Для исследования сывороточного железа используется венозная кровь, в большинстве лабораторий забор производится с 8 до 11 часов утра натощак, перерыв между процедурой и последним приемом пищи должен составлять не менее 8 и не более 14 часов, в течение 30 минут до забора нужно воздерживаться от курения и физической активности, избегать переживаний и эмоционального напряжения, для получения корректных результатов за 7-10 дней до сдачи крови необходимо приостановить прием пищевых добавок и лекарств, содержащих железо, исследование должно быть перенесено на несколько дней, если больному недавно производилось переливание крови.

Процедура забора биоматериала стандартна: на плечо накладывают жгут, при помощи шприца берут необходимое количество крови, помещают кровь в пробирку, в лаборатории из цельной крови выделяют сыворотку, суть колориметрического метода заключается в следующем: в сыворотку добавляют гуанидин, трансферрин-связанные ионы железа освобождаются и восстанавливаются с гидроксиламином, затем вводят феррозин, который образует с железом окрашенный комплекс, его измеряют и по формуле рассчитывают количество железа, исследование проводится при помощи автоматических анализаторов, подготовка результатов занимает не более 1 рабочего дня.

Нормальные значения

Референсные значения теста на сывороточное железо для женщин с 14 лет – 9,0-30,4 мкмоль/л, для мужчин с 14 лет - 11,6-31,3 мкмоль/л, у людей пожилого и старческого возраста количество этого микроэлемента в крови снижается, но остается в рамках нормы, самые высокие значения теста определяются сразу после рождения, для детей первого месяца жизни норма составляет от 17,9 до 44,8 мкмоль/л. В возрасте до 1 года показатели снижаются и находятся в промежутке от 7,2 до 17,9 мкмоль/л, с 1 года до 14 лет – от 9,0 до 21,5 мкмоль/л, стоит помнить, что коридор референсных значений может немного различаться в зависимости от того, какие реактивы и аппаратура используются в лаборатории.

Физиологические отклонения результатов от нормы могут быть связаны с фазой менструального цикла: в лютеиновую фазу определяются высокие значения, сразу после менструации – низкие, во время беременности уровень железа в крови снижается, особенно во 2 триместре, когда у плода формируется депо этого микроэлемента, на результат анализа могут повлиять недостаток сна, стресс, интенсивная физическая нагрузка, алкоголь, курение – все эти факторы снижают исследуемый показатель.

Повышение уровня железа

Самая частая причина повышения уровня сывороточного железа – анемия, развивающаяся на фоне дефицита витамина B₁₂, избыток железа связан с уменьшением его использования для синтеза новых эритроцитов, концентрация этого микроэлемента увеличивается при наследственных заболеваниях – талассемии и гемохроматозе, в первом случае изменяется структура гемоглобина, во втором усиливается всасываемость железа из пищи, в результате чего оно накапливается в органах.

Еще одной распространенной причиной повышения уровня сывороточного железа является его поступление в больших количествах при неадекватной дозировке железосодержащих препаратов в форме таблеток или инъекций, при остром отравлении свинцом или препаратами с железом (разовый прием большой дозы), а также при частых переливаниях крови, количество сывороточного железа увеличивается при остром гепатите, гломерулонефрите, лейкемии, применении левомицетина, эстрогенов, оральных контрацептивов, метотрексата и цисплатина.

Снижение уровня железа

Распространенной причиной снижения уровня сывороточного железа является железодефицитная анемия, спровоцированная потерей крови или нерациональным питанием с недостаточным потреблением мясных продуктов.

Концентрация этого микроэлемента в сыворотке также понижается при нарушениях его всасываемости у пациентов с заболеваниями кишечника и у больных после удаления желудка, причиной некоторого снижения уровня сывороточного железа могут быть хронические коллагенозы, инфекции, сепсис, злокачественные опухоли, хронические патологии печени, инфаркт миокарда, гипотиреоз и гемолитические анемии, недостаток железа может быть связан с его усиленным потреблением в период беременности, лактации и полового созревания или с повышенными потерями, например, при хронических кровотечениях, среди лекарственных препаратов повлиять на результат анализа могут андрогены, глюкокортикоиды, холестирамин и аллопуринол.

Лечение отклонений от нормы

Анализ крови на сывороточное железо позволяет оценить особенности метаболизма этого микроэлемента и его запасы в организме, чаще всего данное исследование используется для диагностики железодефицитной анемии, но результаты оказываются востребованными не только в гематологии, но и в хирургии, гастроэнтерологии, нефрологии, ревматологии и токсикологии.

Если полученные значения не соответствуют норме, необходимо обратиться за консультацией и лечением к гематологу, либо к врачу, выдавшему направление на анализ, некоторое снижение показателей можно скорректировать при помощи питания, рацион должен содержать достаточное количество продуктов с железом: красное мясо, куриную и говяжью печень, треску, тунца, лосося, из растительной пищи железо усваивается хуже, следует нормализовать режим сна (спать не менее 8 часов в ночное время), отказаться от курения и употребления спиртных напитков, заниматься профилактикой стрессов.

2.3 Исследование уровня ферритина

Для того чтобы узнать уровень ферритина, достаточно сдать кровь из вены в любой лаборатории, назначить анализ на уровень ферритина в крови может гематолог (врач, занимающийся лечением болезней крови), онколог (врач, занимающийся лечением раковых заболеваний), терапевт (врач, занимающийся лечением и профилактикой болезней внутренних органов), гепатолог (врач, занимающийся лечением и профилактикой болезней печени.

Часто при периодических медицинских обследованиях, при диагностике какого-либо заболевания врач назначает анализ уровня ферритина, исследование уровня ферритина в крови врач может назначить при наличии жалоб со стороны пациента и/или заболеваний, связанных с обменом железа.

Подготовка к сдаче анализа

Многие факторы влияют на концентрацию железа и впоследствии на концентрацию ферритина в крови, поэтому для получения достоверных результатов необходимо соблюдать определенные правила, перед сдачей анализа крови на ферритин врач должен объяснить пациенту, с какой целью проводится данное исследование, суть процедуры забора крови и необходимость соблюдения некоторых правил перед сдачей анализа.

Общими требованиями к сдаче анализа крови на уровень ферритина являются: отмена приема пищи за 12 часов до исследования, исключение физических и эмоциональных перегрузок за полчаса до забора крови, отказ от курения и алкоголя в течение 24 часов перед процедурой, отмена приема железосодержащих лекарственных препаратов за неделю до сдачи крови, не стоит забывать, что многие факторы приводят к изменению концентрации сывороточного железа и ферритина.

К ложному повышению ферритина в крови приводят: алкоголь, железосодержащие лекарственные препараты – сорбифер, тотема, гематоген, оральные контрацептивы (таблетированные противозачаточные), лекарственные препараты, содержащие эстроген (женский половой гормон), противоопухолевые средства – метотрексат, антибиотики хлорамфеникол, цефотаксим, нестероидные противовоспалительные средства ацетилсалициловая кислота.

К ложному понижению ферритина в крови приводят: лекарственные препараты, содержащие тестостерон (мужской половой гормон), гиполипидемические средства (снижающие уровень сахара в крови) – метформин, холестирамин, противоопухолевое средство – аспарагиназа, глюкокортикоидные гормоны – кортизол, препараты, снижающие концентрацию мочевой кислоты – аллопуринол, о время менструации не рекомендуется сдавать многие лабораторные анализы, так как это может привести к получению ложных результатов, при менструации может наблюдаться снижение уровня гемоглобина, повышение уровня эритроцитов, в период перед и во время месячных концентрация сывороточного железа повышается, а после окончания возвращается к первоначальному значению.

Показания к сдаче анализа

Показаниями к анализу уровня ферритина в крови являются: оценка запасов железа в организме – исследование концентрации ферритина в крови позволяет оценить запасы железа в организме в норме, а также при различных патологиях (при хронической почечной недостаточности, при гемодиализе, хронических кровотечениях), дифференциальная диагностика анемий (патологических состояний, характеризующихся снижением уровня гемоглобина в крови) – анализ позволит оценить запасы железа в крови и отличить истинную железодефицитную анемию от анемии при хронических заболеваниях (при хронических воспалительных процессах, инфекциях, аутоиммунных заболеваниях и других), выявление латентного (скрытого) дефицита железа – исследование позволит выявить дефицит железа до того, как появится характерная симптоматика и снижение уровня гемоглобина, оценка эффективности лечения железосодержащими препаратами – после 3-5 дней приема железосодержащих препаратов уровень ферритина должен повыситься на 50 мг/дл и выше, если это не происходит, то возможно у пациента есть хроническое кровотечение с постоянной потерей железа, либо он не соблюдает режим приема ЛС.

Врач может назначить анализ на уровень ферритина в крови при таких симптомах как: постоянное чувство усталости, повышенная утомляемость, бледные кожные покровы, выпадение волос, ломкость и слоение ногтей, раздражительность, тахикардия – учащенное сердцебиение, снижение иммунитета, тошнота, рвота, изжога, болезненные ощущения в мышцах при отсутствии повышенной физической нагрузки, снижение полового влечения – либидо, боль и отечность в области суставов, обильные менструации, хронические кровотечения (частые носовые кровотечения, кровоточивость десен), повышенная пигментация кожи, серо-коричневый оттенок кожи и слизистых оболочек, данные симптомы являются следствием повышенного или пониженного уровня ферритина в крови.

Нормы показателей

Концентрация ферритина в крови в норме варьирует в зависимости от возраста и пола пациента, уровень ферритина в большей степени зависит от пола человека, у новорожденного концентрация ферритина в крови высокая, и в последующие два месяца она еще повышается, в более поздний период грудного возраста уровень ферритина понижается, в возрасте около года уровень ферритина вновь повышается и остается высоким до достижения взрослого возраста, у мужчин, начиная с подросткового возраста, уровень ферритина в крови выше, чем у женщин, такие различия наблюдаются вплоть до зрелого возраста, наиболее высокая концентрация ферритина у мужчин наблюдается в возрасте от 30 до 39 лет.

У женщин концентрация ферритина в крови ниже, чем у мужчин, до наступления менопаузы уровень ферритина остается относительно низким, но после менопаузы концентрация ферритина в крови увеличивается, постепенно достигая значений ферритина у мужчин, такие различия значений уровня ферритина у мужчин и женщин обоснованы их физиологическими особенностями, организм женщины нуждается в большем количестве железа, так как железо теряется с менструальной кровью, во время родов, используется в большом количестве при беременности, поэтому большая часть железа, поступающего в организм женщины, используется на нужды организма, а меньшая его часть откладывается про запас в виде ферритина, содержание ферритина в крови в зависимости от возраста и пола представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Содержание ферритина в крови

Снижение уровня ферритина в крови наблюдается при многих заболеваниях и патологических процессах, если организм страдает от дефицита железа (при неполноценном питании, болезни органов желудочно-кишечного тракта, кровопотере), то начинают использоваться запасы железа из ферритина, это приводит к снижению концентрации ферритина в крови.

Симптомами снижения уровня ферритина в крови являются: снижение работоспособности, частая смена настроения – раздражительность, плаксивость, выпадение волос, ломкость ногтей, снижение полового влечения (либидо), снижение концентрации внимания, ухудшение памяти, бледность, сухость и шелушение кожных покровов, диспептические расстройства (расстройства пищеварения), частые головокружения, учащение сердцебиения.