Význam železa pre ľudský organizmus

Jana Strigáčová

� MAKROMINERÁLY (7 prvkov): Ca, P, K, Mg, Na, S, Cl - sú to veľkoobjemovéminerály. Podieľajú sa na stavbe organizmu, udržujú rovnováhu v tele, súdôležité pri tvorbe energie a zabezpečovaníčinnosti svalov a nervov.

� MIKROMINERÁLY (15 prvkov): Fe, Zn, Cu, Mn, Cr, I, Se, F, Si, Ge, Co, Mo, V, B, Ni – sú to maloobjemovéminerály (všetky tieto prvky tvoria ani nie 1/100 percenta objemu nášho tela)

- ich nedostatok alebo nadbytok v tele však môže spôsobiť rovnako vážne poruchy ako prvky veľkoobjemové (poruchy metabolizmu, nervov...).

Význam železa� Fe má v živočíšnej ríši výsostné postavenie, a to kôli

katalytickej funkcii v krvi (prenos kyslíka)

� V tele dospelého človeka je 3 až 5 g Fe – asi 70% z toho v hemoglobíne erytrocytov, 5% vo svalovom myoglobíne

� množstvo železa je väčšie u mužov (4,0 - 4,5 g) ako u žien (2,6 – 3,0 g)

KlasifikáciaFe je v organizme rozdelené do troch fondov, ktoré sú v

dynamickej rovnováhe:

1. Železo zapojené do katalýzy(hémové a nehémovéFe3+ enzýmy), do transportu a skladovania kyslíka(najviac Fe v organizme)

2. Zásobné železo, najmä v cytosolovoma lyzozómovomferitíne a v jeho lyzozómovomprodukte hemosideríne

3. Transportované železo, viazané na plazmový transferín

- Železo je takmer vždy viazané na proteíny, a len vo veľmi malej koncentrácii ako voľné ióny železa

- proteíny, ktoré obsahujú Fe, možno rozdeliť do skupín:

1. hémové proteíny(4 ligandy poskytujú

pyrolové dusíky

porfyrínového jadra,

ostatné ligandy dodáva proteín)

2. Fe-S proteíny(proteínové komplexy dýchacieho reťazca)

3. Železité proteíny(Fe je viazané na proteín, pričom väzba

nemusí byť cez síru) (niektoré ox-red enzýmy)

Príjem železa do organizmu� Do organizmu sa dostáva potravou

� V dennej strave je asi 10 – 20 mg Fe, z toho sa vstrebáva asi 3-13% (1-2 mg)

� zdroje železa: mäso, vajcia (žĺtok), špenát, obilniny, strukoviny

� Hémové železo(Fe2+) (živočíšna mäsitá potrava) sa ľahšie vstrebáva (absorbuje sa 20-25% hémového Fe)

� Nehémové železo(Fe3+) (rastlinná potrava) musí byť

najskôr chemicky zmenené, aby sa mohlo

vstrebať

Zásobné železo� Fe v bunke sa viaže so špecifickým proteínom apoferitínoma

vytvára FERITÍN (komplex apoferitínu a Fe(OH)3)

� FERITÍN:- Červenohnedý proteín rozpustný vo vode

- Predstavuje zásobáreň Fe3+ v dostupnej forme

- Ukladá sa do buniek pečene, sleziny,

črevnej sliznice

- Kompletne saturovaný feritín obsahuje asi 2000 atómov Fe3+ v kryštálovej mriežke a 24 proteínových subjednotiek

- HEMOSIDER ÍN - Feritín agregovaný do väčších celkov

- Menej rozpustný vo vode

- Ukladanie hemosiderínu môže dosiahnuť toxickú úroveň

Transportované železo� Je viazané na plazmový transferín

� TRANSFERÍN :

- Je β1-globulín z jedného polypeptidového reťazca (80 000 g/mol)

- Na molekule má 2 väzbové miesta pre železo

- Na povrchu každej bunky sa nachádza transferínový receptor, prostredníctvom ktorého sa na bunku naviaže transferín

- u dosp. jedinca 80% transferínových receptorov je na nezrelých erytrocytoch

Transferínový cyklus

Rovnováha príjem – výdaj železa� Organizmus človeka nemá osobitný systém na

vylúčenie nadbytočného železa� Vyšší príjem Fe majú mladé ženy� Úroveň zásob Fe v organizme je ovplyvňovaná

fyziologickou spotrebou Fe pre erytropoézu, ako aj prísunom Fe potravou

� Už malá porucha rovnováhy medzi príjmom a výdajom Fe môže vyvolať deficienciu alebo nadbytok železa� Asi 0,5 miliardy ľudí trpí deficienciou Fe a niekoľko

miliónov na jeho prebytok.

Anémia� Je zníženie koncentrácie hemoglobínu v 1 litri periférnej krvi

na hodnotu nižšiu ako 123 g u mužov a menej ako 120 g u žien

� Dochádza k poruche prenosu kyslíka k tkanivám, a tým vznikátkanivová hypoxia (nedostatok kyslíka)

� Príčiny vzniku:

- Zvýšené krvné straty(akútne krvácanie, krvácanie z tráviaceho systému a vredov alebo pri nádore)

- Porucha krvotvorby (nedostatok Fe, vitamínu B12, kys.listovej, aplastická, myeloblastická anémia, anémia pri chronických ochoreniach, znížená funkcia štítnej žľazy, ochorenie obličiek – znížená tvorba erytropoetínu, poškodenie kostnej drene toxinmi, žiarením, nádormi alebo fibrózou)

- Zvýšený rozpad erytrocytov(vrodené a získanénehemolytické anémie, liekmi navodená hemolytická anémia)

� Prejavy: bledosť kože, únavnosť, bolesti hlavy, neprospievanie, nechutenstvo, zvýšenie pulzu, pocit búšenia srdca, dýchavica, môže sa vyskytnúť kolaps. Žltačka sprevádza náhly vznik anémie z rozpadu červených krviniek.

Hemochromatóza� Autozómovo-recesívna dedičná choroba� Prvý krát opísaná v roku 1889� Zvýšené vstrebávanie Fe v tráviacom trakte a jeho ukladanie v

pečeni, pankrease, srdcovom svale, koži, pohlavných žľazách

Autozómovo-recesívne ochorenie

� Výskyt prevažne u mužov, najskôr po 20. roku života (ženy po menopauze)

� V tele zdravého človeka je 4-5 g Fe, pri hemochromatóze 20-80 g Fe

� Diagnostika: nasýtenie transferínu o viac ako 60%� Následky neliečenej hemochromatózy: cukrovka, ochorenie

kĺbov alebo artritída, poruchy srdcového rytmu, srdcovézlyhanie, cirhóza pečene, impotencia, predčasná menopauza u žien

� Príznaky: slabosť, únava, apatia, bolesti brucha, svalovábolesť, strata libida, poruchy menštruačného cyklu, impotencia, bolesti kĺbov, dýchacie ťažkosti, brondzová farba kože, úbytok hmotnosti

� Liečba: - odber krvi (ako pri darcovstve krvi)

- chalatačná terapia – aplikácia preparátov, ktoré vychytávajúFe

- Úprava jedálneho lístka– obmedzenie jedál s bohatým obsahom železa

Vyšetrenie na OKBaHFNTN pri poruch ách metabolizmu železa� Fe sérové

� FeVKvoľ

� FeVKcel

� Transferín

� Feritín

� B12

� Meď

� Ceruloplazmín

� OK

� Krvný obraz

Ďakujem za pozornosť