Волынец Г.В., Хавкин А.И., Бабаян М.Л., Жихарева Н.С. Московский НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РФ Организм взрослого человека содержит до 3-5 г железа. Роль железа в организме чрезвычайно велика. Оно является обязательной составной частью и незаменимым компонентом различных белков и ферментов, которые обеспечивают клеточный метаболизм. Железо принимает участие в транспорте кислорода к тканям и удаления из них углекислого газа, а также способствует полноценному функционированию факторов неспецифической защиты, клеточного и местного иммунитета. 70% железа содержится в гемоглобине - сложном белково-пигментном комплексе, содержащимся в эритроцитах. Гемоглобин осуществляет транспорт кислорода из легких в ткани и углекислого газа из тканей в легкие. Гемоглобин - это хромопротеид, состоящий из протеиновой (глобин) и простетической (гем) частей. Простетическая часть - окрашенный пигмент - представляет собой тетрапироловое ядро (протопорфирин), содержащее железо. Гем отличается способностью вступать в обратимую комбинацию с кислородом, поэтому он составляет физиологически активную часть молекулы гемоглобина. Глобин - это белок группы гистонов, состоящий из 574 аминокислот, группирующихся в 4 полипептидные цепи, которые определяют ряд внутри- и межцепных связей, выполняющих ведущую роль в сохранении структуры и функции гемоглобина. К каждой полипептидной цепи с помощью имидазолового ядра гистидина присоединяется группа гема (по 4 на каждую молекулу), располагающаяся на наружной части молекулы. Имидазоловое кольцо связывается непосредственно с атомом железа. Эта неустойчивая связь делает возможной связывание кислорода с атомом Fe++. Таким образом, каждая молекула гемоглобина имеет 4 ядра гема с атомом Fe++, способные закрепить кислород с последующим переносом его к тканям. 5-10% железа в организме человека находится в миоглобине, в ферментах. Миоглобин - мышечный гемоглобин, миогемоглобин - пигментный белок, содержащийся в мышечной ткани. В состав миоглобина входят также гем и глобин, но в отличие от гемоглобина молекула глобина является одноцепочечной. Миоглобин осуществляет транспорт кислорода в мышцах, а также депонирование кислорода в мышечных тканях. Из ферментов, содержащих железо - каталаза (катализирует окислительно-восстановительные реакции, результатом которых является разложение перекиси водорода с образованием кислорода и воды), цитохромы (участвуют в аэробном обеспечении клеток организма; переносят в клеточных митохондриях и микросомах электроны и/или водород к молекулярному кислороду), пероксидаза (катализирует реакции окисления веществ с помощью перекиси водорода). 0,1% железа содержится в трансферрине - транспортном белке плазмы, который переносит трехвалентное железо к эритроцитам костного мозга или в места депонирования железа. Около 20% железа содержится в ферритине - специфическом белке - депо железа, состоящим из водорастворимого комплекса гидроокиси трехвалентного железа с апоферритином, функцией которого является сохранение избытка железа в организме. Ферритин преимущественно находится в печени и мышцах, значительно меньше - в плазме и различных клетках организма [3]. Обмен железа В организме железо находится в связанном с белками состоянии. Организм взрослого человека нуждается в потреблении 1 мг железа. Обычная диета содержит около 10 мг железа, то есть физиологическая потребность бывает удовлетворена. В обмене железа в организме большую роль играют органы пищеварения. Оборот железа проходит следующие этапы: 1. Поглощение. 2. Перенос. 3. Использование в эритропоэзе. 4. Отложение. 5. Удаление. Поглощение. Железо поглощается в двух видах: двухвалентное в виде ионов железа (геминное железо); присоединенное к гему (негеминное железо). Количество поглощаемого геминного железа в 10 раз больше негеминного. Процесс поглощения железа наиболее эффективно протекает в двенадцатиперстной кишке и в проксимальных сегментах тонкого кишечника. Этот процесс проходит следующие этапы: 1. Захват клетками слизистой оболочки (ворсинками) тонкого кишечника двухвалентного железа и окисление его в трехвалентное в мембране микроворсинок. 2. Перенос железа к собственной оболочке, где оно захватывается трансферрином и быстро переходит в плазму. Если запасы железа избыточны, то оно задерживается в эпителиальных клетках слизистой тонкого кишечника в соединении с ферритином, а в дальнейшем вместе со слущивающимся эпителием удаляется из организма. При сидеропении скорость всасывания железа и связывания его с трансферрином увеличивается и абсорбционная площадь кишечника расширяется. Факторы, влияющие на поглощение железа: 1. Факторы органов пищеварения. Наиболее важные из них: желудочный сок; термолабильные белки сока поджелудочной железы, препятствующие поглощению органического железа; восстановительные агенты пищи, увеличивающие поглощение железа (аскорбиновая, янтарная и пировиноградная кислота, фруктоза, сорбит, алкоголь) или тормозящие его (бикарбонаты, фосфаты, соли фитовой кислоты, оксалаты, кальций). 2. Эндогенные факторы. Количество железа в запасе влияет на скорость его поглощения; высокая эритропоэтическая активность увеличивает поглощение железа в 1,5-5 раз и наоборот; уменьшение количества гемоглобина в крови увеличивает поглощение железа. Переносную функцию выполняет трансферрин, который циркулирует в межклеточном пространстве и переносит железо ко всем клеткам организма, включая эритробласты, где происходит синтез гемоглобина (при полной насыщенности трансферрина или его врожденном отсутствии поглощаемое железо направляется в печень или другие места образования депо; при этом эритропоэз лишается железа, в связи с чем развивается гипохромная анемия). Эритропоэз. 80-90% захваченного цитоплазмой эритробласта железа включается в митохондрии и используется в процессе синтеза гемоглобина. Остатки имеют вид зерен ферритина. Отложение. В процессе разрушения эритроцитов, происходящем в макрофагах, в последних образуются запасы железа. Они составляют основной источник железа, передаваемого плазме для нужд процессов кроветворения. 80% железа, выделяемого при разрушении эритроцитов, переиспользуется в процессе кроветворения и повторно поступает в трансферрин, а 20% - образуют запас. Аскорбиновая кислота способствует мобилизации железа из запасов и перехода его к трансферрину. Церулоплазмин препятствует развертыванию этого процесса. Определение количества ферритина в крови служит оценкой запаса железа. Удаление. Около 1,5 мг железа ежедневно выделяются из организма (c мочой 0,50 мг; с желчью 0,01 мг; с калом 0,1 мг; со слущенным эпителием кожи и кишечника, удалением волос и ногтей - 1 мг) [3]. Основные причины дефицита железа у детей Основными причинами дефицита железа у детей являются недостаточное поступление железа с пищей (алиментарный дефицит железа); повышенные потребности организма в железе в связи с бурным ростом ребенка, чрезмерными прибавками в массе; пониженная абсорбция элементарного железа и его потери. На протяжении всей жизни ребенка значимость каждой из причин железодефицитной анемии (ЖДА) меняется. Так, в грудном и раннем возрасте исключительно высока роль анте-, интра- и постнатальной кровопотери. Пренатальная потеря железа наблюдается при инфузии крови плода в кровоток матери (трансплацентарная трансфузия) или в систему кровообращения близнеца. В перинатальном периоде потери железа возможны при отслойке плаценты, высоком поднятии над операционной раной при извлечении путем операции кесарева сечения. Велико значение частых заборов крови у новорожденного из вены для исследования параметров гомеостаза. Для формирования ЖДА на протяжении всей жизни ребенка большое значение имеет дефицит алиментарного железа. Особенно велико значение этого фактора в грудном и раннем возрасте. К моменту удвоения массы тела ребенок почти полностью расходует запасы железа, полученные от матери, и становится абсолютно зависимым от количества железа, поступающего с пищей. Алиментарный дефицит железа может развиваться при избытке в пище оксалатов, пектина, лигнина, танина, щелочной реакции воды. При алиментарной недостаточности имеет значение не только недостаточное поступление железа с пищевыми продуктами, но и низкое потребление белка. Необходимо помнить о значении подобных нарушений для развития малокровия у детей из семей с низким социальным статусом, вегетарианцев [2]. С возрастом ребенка увеличивается значимость для формирования ЖДА потерь железа, связанных с патологией органов пищеварения. О них необходимо думать в случае инвазии ребенка кровососущими глистами (анкилостома, некатор, власоглав), при дивертикулезе и полипозе кишечника, геморрое, трещине прямой кишки, эрозивном и язвенном процессе в желудке и двенадцатиперстной кишке, диарейном синдроме, дисбактериозе кишечника, интестинальном синдроме, сопровождающем аллергические заболевания. Пониженная абсорбция алиментарного железа, как причина ЖДА, наиболее часто встречается при различных видах синдрома нарушенного кишечного всасывания. Следует иметь в виду, что при синдроме мальабсорбции генез анемии в ряде случаев может быть более сложным, его трудно считать только железодефицитным. При целиакии или экссудативной энтеропатии, например, наряду с дефицитом железа не меньшее значение для развития малокровия приобретает дефицит белка, фолатов и витаминов других групп. Кроме того, потери железа имеют место при частых носовых кровотечениях, травмах, хирургических вмешательствах, обильных menses. При идиопатическом легочном гемосидерозе и гломусных опухолях развитие анемии связано со скрытыми потерями железа. В последние годы появились сообщения о том, что развитие ЖДА у детей при вскармливании коровьим молоком обусловлено микрокровопотерями из ЖКТ: оказывается, грудные дети под влиянием термолабильного белка могут терять через слизистую кишечника довольно значительные количества крови при вскармливании коровьим молоком [5]. ЖДА с современных позиций определяется, как клинико-гематологический синдром, в основе которого лежит нарушение синтеза гема вследствие дефицита железа, развивающегося при различных физиологических или патологических процессах [2]. В патогенезе ЖДА решающее значение имеют недостаток поступления железа в костный мозг к клеткам-предшественникам эритроцитов, нарушение синтеза гемоглобина, приводящее к снижению его содержания и в клетках - предшественниках эритропоэза, и в зрелых циркулирующих эритроцитах (что проявляется таким патогномоничным признаком, как гипохромия), усиление неэффективного эритропоэза при высокой активности основного регулятора эритропоэза - эритропоэтина [5]. Важную роль в генезе ЖДА отводят снижению продолжительности жизни циркулирующих эритроцитов, их гемолиз вследствие композиционных нарушений структуры липидного состава мембран и дефицита ферментов антиоксидантной защиты [4]. Лабораторные признаки ЖДА Диагностика ЖДА основывается на обнаружении в периферической крови гипохромии, микроцитоза, обнаружении низких концентраций железа в сыворотке крови, а также увеличенной общей и латентной железосвязывающей способности сыворотки крови, сниженного (до 15% и менее) коэффициента насыщения трансферрина железом и обнаружении низких показателей сывороточного ферритина. Диагностика именно гипохромного характера анемии является ключевым признаком, позволяющим заподозрить в первую очередь ЖДА у ребенка. Важное значение для подтверждения железодефицитного характера малокровия имеет определение таких параметров, как средний объем эритроцитов (MCV) и среднее содержание гемоглобина в одном эритроците (MCH). MCV вычисляется из гематокрита и числа эритроцитов, а МСН - на основе гемоглобина и соответствующего числа эритроцитов. Железодефицитный характер анемии подтверждает снижение MCV и MCH. Патофизиологические аспекты: Стадия 1. Потеря железа превышает его поступление. На фоне отрицательного баланса железа его запасы в костном мозге постепенно истощаются. Хотя уровень железа в сыворотке и количество гемоглобина остаются нормальными