Определение концентрации хлора меркуриметрическим методом Принцип

Хлориды сыворотки крови, мочи и спинномозговой жидкости титруют нитратом ртути, используя в качестве индикатора дифенилкарбазон. В эквивалентной точке избыток ионов ртути образует с индикатором комплекс, окрашенный в сине‑лиловый цвет.

Влияющие факторы

Повышение концентрации хлоридов в крови вызывают андрогены, кортикостероиды, тиазидные диуретики, ацетазоламид. Снижение — бикарбонаты, АКТГ, кортикостероиды, диуретики, слабительные.

Клинико‑диагностическое значение

Сыворотка

Повышение концентрации ионов хлора наблюдается при обезвоживании, вызванном недостаточным поступлением жидкости, при нефритах, нефрозах, нефросклерозах, при большом поступлении хлоридов, декомпенсации сердца, гипервентиляции (респира­торный алкалоз), стимуляции или повреждении гипоталамуса, гипофункции коры надпочечников.

Снижение выявляется при обезвоживании, вызванном рвотой, поносом, при длительном потоотделении, при стенозе привратника, почечном диабете, желудочной гиперсекреции, недостаточности коры надпочечников, увеличении объема внеклеточной жидкости, инфекционных заболеваниях и других патологических состояниях. Любая значительная гипохлоремия может привести к компенсационному повышению остаточноазотных фракций (хлорпривная азотемия) из‑за стремления организма сохранить постоянство осмотического давления.

Моча

Количество ионов хлора нарастает при недостаточности коры надпочечников, нефритах, применении диуретиков.

Уменьшение их концентрации отмечается при большой потере хлора через желудочно‑кишечный тракт, голодании, синдроме Иценко‑Кушинга, при сильном потоотделении.

Спинномозговая жидкость

Повышение наблюдается при всех состояниях с повышенным содержанием хлоридов в сыворотке, при почечных заболеваниях, уремиях.

Снижение выявляется при гнойных (туберкулезном и менингококковом) менингитах и во всех случаях, когда концентрация хлора снижается в плазме.

Кал

Увеличение наблюдается при тяжелом поносе, врожденной хлоридорее.

Пот

Увеличение выделения отмечается при избыточном потоотделении (ложнонормальные результаты), при муковисцидозе, гипотиреозе, почечном несахарном диабете, недостаточности надпочечников.

Слюна

Накопление хлоридов происходит при муковисцидозе. Снижение — при застойной сердечной недостаточности, гиперфункции коры надпочечников.

2. Микроэлементы: йод, медь, магний, марганец, цинк, кобальт, селен. Их роль в обмене веществ.

Йод

-относится к жизненно важным микроэлементам питания: суточная потребность в нем в зависимости от возраста составляет от 100 до 200 мкг (1 мкг – это 1 миллионная часть грамма), а за всю жизнь человек потребляет около 3-5 граммов йода, что эквивалентно содержимому примерно одной чайной ложки. Для образования необходимого количества гормонов требуется и достаточное поступление йода в организм. Ежедневная потребность в йоде зависит от возраста и физиологического состояния.

Нормы ежедневного потребления йода

- 50 мкг для детей грудного возраста (первые 12 месяцев)

- 90 мкг для детей младшего возраста (от 2 до 6 лет)

- 120 мкг для детей школьного возраста (от 7 до 12 лет)

- 150 мкг для взрослых (от 12 лет и старше)

- 200 мкг для беременных и кормящих женщин

Краткая характеристика проблемы

Йод - микроэлемент, необходимый для нормального роста и развития человека и животных. Попадая в организм, йод избирательно накапливается в щитовидной железе, где проходит сложный путь превращений и становится составной частью тиреоидных гормонов: тироксина и трийодтиронина. Тиреоидные гомоны регулируют скорость обмена веществ в организме, участвуют в работе всех органов и систем.

Самым распространенным проявлением йодной недостаточности является зоб. Однако современные знания позволяют выделить целый ряд заболеваний, обусловленных влиянием йодной недостаточности на рост и развитие организма. В йоддефицитных регионах у женщин нарушается репродуктивная функция, увеличивается количество выкидышей и мертворождений, повышается перинатальная и детская смертность. Дефицит тиреоидных гормонов у плода и в раннем детском возрасте может привести к необратимому снижению умственного развития, вплоть до кретинизма. От дефицита йода страдает не только мозг ребенка, но и согласно многочисленных исследований, его слух, зрительная память и речь. Недостаток йода может сказаться на работе жизненно важных органов и привести к задержке физического развития.

Очевидно, наиболее неблагоприятные последствия возникают на ранних этапах становления организма, начиная от внутриутробного периода и завершаясь возрастом полового созревания. В настоящее время известен целый ряд заболеваний обусловленных влиянием йодной недостаточности в различные периоды жизни.

Последствия йодной недостаточности

Дородовый период: аборты, мертворождения, врожденные аномалии, повышенная смертность в родах, эндемический кретинизм;

Послеродовой период, раннее детство: неонатальный зоб, явный или субклинический гипотиреоз, нарушения умственного и физического развития;

Детский и подростковый период: эндемический зоб (диффузный, узловой), явный или субклинический гипотиреоз, нарушения умственного и физического развития;

Взрослые: зоб (диффузный, узловой) и его осложнения, гипотиреоз, умственные нарушения, нарушения репродуктивной системы: инфертильность и импотенция, опухоли гипофиза, синдром пустого турецкого седла, ранний климакс;

Медь принимает участие в поддержание эластичности связок, сухожилий, кожи и стенок легочных альвеол, стенок капилляров, а также прочности костей. Медь входит в состав защитных оболочек нервных волокон, участвует в процессах пигментации, так как входит в состав меланина. Медь влияет на углеводный обмен, посредством усиления процессов окисления глюкозы и торможения распада гликогена мышц и печени. Медь обладает противовоспалительными действиями, помогает при борьбе с бактериальными агентами. Медь является кофактором ферментов антиоксидантной защиты и помогает нейтрализовать действие свободных радикалов.

Общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100–150 мг. Лучше всего организм усваивает двухвалентную медь. В тонком кишечнике всасывается до 95% меди, поступившей с пищей. Основное "депо" меди в организме — печень, поскольку синтезирует белок-переносчик меди церулоплазмин.

Физиологическая потребность в меди: взрослые: 1 мг/сут; дети: от 0,5 до 1 мг/сут.

Медь содержится в овощах, бобовых, морепродуктах, яблоках.

При недостатке меди в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы. Избыток меди приводит к дефициту цинка и мoлибдена, а также марганца.

Магний. присутствует во всех тканях организма, более половины его находится в костной ткани. Общее содержание магния в организме человека составляет около 25 г, наибольшую концентрацию иона отмечают в тканях с интенсивным обменом веществ. Ионы магния преимущественно содержатся внутри клетки, где они связаны с белками; присутствуют в ядре, митохондриях, цитоплазматическом ретикуломе; в цитоплазме около 80% магния находится в комплексе с АТФ. Внеклеточный магний (в т. ч. магний плазмы крови) составляет лишь 1% от общего количества, содержащегося в организме.

Магний является облигатным кофактором многих ферментативных реакций: необходим для реакций гликолиза, для образования АТФ при окислительном фосфорилировании в митохондриях. Магний выступает в роли физиологического регулятора клеточного роста, поддерживая адекватный запас пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, необходимых для синтеза ДНК и РНК. Истощение запасов Mg2+ в клетке приводит к снижению синтеза белка; магний необходим на всех этапах синтеза белковой молекулы. Активация и ингибирование системы ц-АМФ, медиатора многих физиологически активных веществ, связаны с магнием: он повышает активность аденилатциклазы и формирование циклического АМФ.

Магний поступает в организм с пищей и водой. Сбалансированная диета содержит 300–350 мг/сут, недостаток магния в пище может быть причиной дефицита элемента в организме. Главным источником магния являются орехи, овес, зелень, мясо. Большая часть магния абсорбируется в тонком кишечнике. Витамин D и его метаболиты повышают абсорбцию Mg, но в меньшей степени, чем Ca. Избыток в пище органических кислот связывает Mg, нарушая его всасывание. При усиленном поступлении Mg с пищей, при парентеральном введении, избыток катиона быстро экскретируется почками, которые являются основным регулятором поддержания постоянной концентрации Mg в организме. При истощении запасов Mg его экскреция снижается или прекращается вообще.

Активное участие Mg в различных физиологических процессах является основой многообразия клинической симптоматики при гипо- и гипермагниемии. Расстройства, связанные с дефицитом магния, имеют сложный характер и обычно сопровождаются множественными нарушениями обмена веществ. Клинические симптомы недостаточности Mg носят преимущественно неврологический характер: сонливость, слабость, раздражительность, тетания, тремор и фасцикуляции (подергивания) мышц, также отмечают тошноту и рвоту. Неврологические симптомы, особенно тетания, коррелируют с развитием гипокальциемии и гипокалиемии.

Недостаток магния в организме человека выявляют при многих ССЗ. Магний оказывает влияние на функциональное состояние эндотелия, участвующего в регуляции сосудистого тонуса, гемостаза, иммунного ответа, миграции клеток крови в сосудистую стенку, синтеза факторов воспаления и их ингибиторов. Неблагоприятные эффекты дефицита магния отмечают в виде повышения тонуса коронарных сосудов, увеличения чувствительности к вазоконстрикторным агентам (серотонин, ангиотензин, норадреналин, ацетилхолин), развития гипертонии и аритмии. У пациентов с ИБС содержание Mg в сыворотке крови часто понижено; резкое падение концентрации Mg в крови может быть одной из причин внезапной смерти. При гипомагниемии отмечают изменения данных ЭКГ: удлинение интервала Q–T и PR(Q); депрессия сегмента ST; инверсия зубца T и др.

Гипомагниемия наблюдается при разнообразной эндокринологической патологии: тиреотоксикоз, первичный гипоальдостеронизм, около 30% больных СД имеют разную степень гипомагниемии. Концентрация магния оказывает влияние на уровень ПТГ: как повышенное, так и пониженное содержание иона в крови угнетает секрецию гормона. При значительном снижении содержания магния в крови часто наблюдают выраженную гипокальциемию, что, по мнению многих исследователей, является следствием развития острого гипопаратиреоза, вызванного торможением секреции ПТГ. Неэффективность лечения гипокальциемии витамином Д в ряде случаев обусловлена именно гипомагниемией; инъекции сульфата магния способствую нормализации уровня кальция.

Физиологически магний выступает как антагонист кальция; его дефицит сопровождается накоплением кальция в сыворотке крови. Гиперкальциемия, понижая реабсорбцию Mg в почечных канальцах, в свою очередь способствует гипомагниемии.

При гипермагниемии наряду с неврологической симптоматикой (параличи, атаксия, сонливость, нарушения сознания) отмечают расстройства функционирования ЖКТ (тошнота и рвота), гипотензию, брадикардию, изменения данных ЭКГ (удлинение интервалов P-R и QT, расширение комплексов QRS). Значительное увеличение концентрации магния может быть причиной комы, остановки сердца и дыхания.

Гипермагниемия может быть вызвана избытком поступления иона, нарушением работы почек, наблюдается также при гипотиреозе, лактацидозе, гепатите, злокачественных новообразованиях.

Марганец (Mn)

Важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы. Марганец участвует в синтезе нейромедиаторов, улучшает мышечные рефлексы, обеспечивает развитие соединительной и костной ткани, увеличивает утилизацию жиров, усиливает эффекты инсулина.

3–5 % поступившего марганца всасывается. Наиболее богаты марганцем трубчатые кости и печень, поджелудочная железа. Марганец содержится в клетках, богатых митохондриями.

Физиологическая потребность в марганце:

взрослые: 2–5 мг/сут;

для детей в 2 раза выше.

Особенно богаты марганцем чай, растительные соки, цельные злаковые, орехи, зеленые овощи с листьями, горох, свёкла.

При недостатке марганца нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются. Нарушается репродуктивная функция яичников и яичек.

Избыток марганца усиливает дефицит магния и меди.

Цинк входит в состав более 300 ферментов, чем объясняет его влияние на углеводный, жировой и белковый обмен веществ, на окислительно-восстановительные процессы, регуляцию активности генов. Цинк связан с правильным функционированием репродуктивной, неврологической, иммунной систем, ЖКТ и кожи. Присутствие микроэлемента важно для нормального сперматогенеза, органогенеза, работы нейромедиаторов и панкреатических ферментов, правильного развития тимуса, эпителизации ран в процессе заживления и ощущения вкуса.

В организме содержится около 1,5–3 г цинка. Цинк всасывается в тонком кишечнике. Медь является антагонистом цинка, и конкурирует с цинком за всасывание в кишечнике. 99% цинка находится внутриклеточно, 1% — в плазме. Цинк присутствует во всех органах и тканях, но в большей степени цинк депонируют предстательная железа, семенники, мышцы, кожа, волосы.

Физиологическая потребность в цинке составляет: 12 мг/сут для взрослых, 3–2 мг/сут для детей.

Наиболее богаты цинком дрожжи, пшеничные, рисовые и ржаные отруби, зерна злаков и бобовых, какао, морепродукты, грибы, лук, картофель.

При дефиците цинка наблюдается задержка роста, перевозбуждение нервной системы и быстрое утомление. Поражение кожи происходит с утолщением эпидермиса, отеком кожи, слизистых оболочек рта и пищевода, ослаблением и выпадением волос. Недостаточное поступление цинка приводит к бесплодию. Дефицит цинка может приводить к усиленному накоплению железа, меди, кадмия, свинца.

При цинковом отравлении наступает фиброзное перерождение поджелудочной железы. Избыток цинка задерживает рост и нарушает минерализацию костей.

Кобальт (Co)

Входит в состав витамина В12, участвует в обмене гормонов щитовидной железы, подавляет обмен йода, регулирует гемопоэз, усиливает всасываемость железа.

В организме 1,5 г кобальта. Биодоступность кобальта 20%. В организм кобальт депонируется в печени, костной ткани и мышцах.

Физиологическая потребность в кобальте составляет: 10 мкг/сут для взрослых.

Кобальт содержится в печени, молоке, овощах.

Дефицит кобальта связан с В12-дефицитной анемией, вегетарианством или паразитарной инвазией. Избыток кобальта наблюдается при интоксикации кобальта (вредное производство, разрушение ортопедических имплантантов).

Селен (Se).

Элемент антиоксидантной защиты, хорошо сочетается с витамином Е. Селен помогает поддерживать должную эластичность тканей. Селен усиливает иммунитет, поэтому активно используется в онкологической практике, в лечении гепатитов, панкреатитов, кардиомиопатий. Селен защищает организм от тяжёлых металлов.

Всасывается в тонком кишечнике, депонируется в почках, печени, костном мозге.

Физиологическая потребность в селене:

женщины: 50 мкг/сут;

беременные: 65 мкг/сут;

мужчины: 70 мкг/сут;

дети: 10-50 мкг/сут.

В чистом виде встречается в природе редко, главным образом в виде примеси к сернистым металлам. Присутствует в чесноке, сале, отрубях, белых грибах, растительных маслах, морских водорослях.

При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, еще больше усугубляют его дефицит.

Избыток селена приводит к гепато- и холецистопатиям, изменениям работы нервно-мышечного аппарата (боли в конечностях, судороги, чувство онемения). Избыток может привести к дефициту кальция.

Вопросы для аудиторной работы

1. Обмен железа в организме: потребность, пищевые источники, механизм всасывания, транспорт в крови, механизм переноса через клеточные мембраны, запасная форма. Железосодержащие белки. Регуляция обмена железа. Роль гепсидина и цитокинов. Причины, биохимические последствия и клинические проявления избытка и недостаточности железа. Гемохроматоз. Железодефицитные состояния.

Железо является важнейшим микроэлементом для почти всех живых организмов. Общее количество железа в здоровом организме – 3-5 г. Железо в организме находится: в запасной форме – примерно 25% всего железа (около 1000 мг в ферритине печени и селезенки, 125 мг в костном мозге); в составе гемоглобина, 65-70% всего количества; в миоглобине и других внутриклеточных гемопротеинах (10-15%), железо включенное в состав различных гем-содержащих и других железосодержащих белков и ферментов; в плазме крови, только 0,1% железа.

С пищей в сутки должно поступать для мужчин 10 мг, для женщин детородного возраста в связи с регулярной кровопотерей – 20 мг, у женщин при беременности – 40-50 мг и при лактации – 30-40 мг.

Всасывание.

При попадании в желудок под действием HCl желудочного сока железо высвобождается из белков пищи. Всасывание происходит в проксимальном отделе тонкого кишечника в количестве около 1,0-2,0 мг/день (10-15% пищевого железа). При этом железо должно быть в виде двухвалент ного иона, в то же время с пищей поступает преимущественно трехвалентное железо. Только железо мясных продуктов находится в гемовой форме (Fe2+), и поэтому хорошо всасывается. Железо мясных продуктов усваивается на 20-30%, из яиц и рыбы – на 10-15%, из растительных продуктов – на 1-5%.

Существуют три способа перемещения железа из просвета кишечника в энтероциты:

1. Негемовое железо (III) захватывается интегрином, восстанавливается до Fe (II) парафер ритином, и при помощи мобилферрина перемещается в клетке, активность и роль этого пути низкая.

2. Негемовое железо (III) восстанавливается до Fe (II) при помощи аскорбиновой кислоты или при участии ферроредуктазы (DcytB, дуоденальный цитохром B) и далее переносится внутрь белком DMT-1 (divalent metal ion transporter-1).

3. Гемовое железо связывается с белком НСР1 (heme carrier protein 1), в цитозоле высвобож дается из гема при действии гемоксигеназы и далее переносится по клетке.

После всасывания в энтероците формируется пул внутриклеточного железа, которое может: остаться в клетке в составе ферритина (Fe3+); выходить из клетки при помощи ферропортина, окисляться феррооксидазой (гефести ном) и связываться с трансферрином (Fe3+).

Транспорт железа.

После всасывания железо либо откладывается в клетках кишечника в составе ферри тина, либо попадает в кровоток и в комплексе с трансферрином переносится в клетки печени, костного мозга или других тканей. Нагруженный железом трансферрин (холотрансферрин) взаимодействует со своим специфическим мембранным рецептором. Трансферриновый ре цептор на низком уровне экспрессируется во всех типах клеток, на высоком уровне – в активно делящихся клетках. После образования тройного комплекса (железо, апотрансферрин, рецептор) он переме щается в цитоплазму эндоцитозом и оказывается внутри эндосом. На мембране эндосомы при сутствует H+-АТФаза, создающая кислый рН внутри нее. В результате железо диссоциирует из комплекса и составляет свободный пул. Далее оно может доставляться мобилферрином к месту использования, например, встраиваться в порфириновое кольцо гема, включаться в железопротеины или депонироваться с ферритином. Эндосома, содержащая апотрансферрин-рецепторный комплекс, возвращается обратно к плазматической мембране. При нейтральных рН апотрансферрин имеет низкое сродство к своему рецептору и высвобождается в кровоток, что позволяет другой молекуле холотранс феррина связаться с рецептором. Вне связи с белками железо очень токсично, так как запускает свободно-радикальные реакции с образованием активных форм кислорода.

Запасы железа в организме находятся в основном в гепатоцитах и макрофагах. Большая часть железа, необходимого организму, непрерывно поступает из макрофагов при его рецир куляции после утилизации стареющих эритроцитов или других клеток.

Железосодержащие белки

К железосодержащим белкам относятся:

1. Гемопротеины – гемоглобин, миоглобин, различные цитохромы, цитохромоксидаза, гомогентизатоксидаза, пероксидазы (миелопероксидаза, тиреопероксидаза, глутатионпероксидаза), каталаза.

2. Железофлавопротеины – сукцинатдегидрогеназа, НАДФH-оксидаза (в фагоцитах), ацил-S-КоА-дегидрогеназа, ксантиноксидаза, пролил-гидроксилаза и др.

3. Железосвязывающие белки – трансферрин, ферритин, гемосидерин, мобилферрин, лактоферрин и др.

В миоглобине и гемоглобине железо в геме находится в виде Fe²⁺, в пероксидазах - в виде Fe³⁺. 

Регуляция обмена железа.

Основными факторами, влияющими на обмен железа, являются потребности гемопоэза, пищевой фактор и уровень запаса в тканях. Количество железа в организме поддерживается на одном уровне тремя основными путями: 1. Регуляция всасывания в кишечнике. 2. Поддержание рециркуляции железа эритроцитов. 3. Система IRE/IRP, позволяющая каждой клетке регулировать количество потребляемого железа.

Функции гепсидина

Среди белков-регуляторов обмена железа к настоящему времени наиболее хорошо изу чен гепсидин, олигопептид из 25 аминокислот. Гепсидин синтезируется в печени при доста точном количестве железа в гепатоците или под действием цитокинов. Действие гепсидина заключается в снижении активности белка ферропортина, отвеча ющего за выход ионов железа из клетки в кровь: 1. В энтероците действие гепсидина приводит к тому, что большая часть железа остается в клетке, запасается в ферритине и теряется при слущивании кишечного эпителия. 2. При действии гепсидина на макрофаг происходит задержка железа внутри макрофага.

Являясь белком острой фазы, гепсидин повышается при любых воспалительных процес сах, протекающих в организме, и при бактериальных инфекциях. Повышение его продукции происходит под влиянием провоспалительных цитокинов, наиболее эффективным из которых является интерлейкин-6. Образующийся избыточный гепсидин, уровень которого может по вышаться в сотни раз, связывается с ферропортином и вызывает его лизосомальную деграда цию. Это блокирует выход железа из макрофагов и энтероцитов, вызывая гипоферремию. Не достаток железа в крови снижает его использование для эритропоэза – развивается "анемия воспаления".

Система IRE/IRP Система IRE/IRP (англ. iron-responsive–element – железочувствительный элемент; iron-responsive element-binding proteins – белок, связывающий железочувствительный эле мент) обеспечивает регуляцию: синтеза рецепторов к трансферрину, синтеза ферритина. Молекулы IRP способны связываться с участком IRE на матричных РНК двух белков – рецептора трансферрина и ферритина. При сниженной концентрации железа в клетке белок IRP активный, при высоком содержании – образуется комплекс IRP+Fe и белок инактивируется.

Присоединение активного IRP к 3'-концу мРНК рецептора трансферрина (при низком уровне железа) защищает мРНК от разрушения 3'-РНКазами и, как следствие, она существует дольше, образуется больше рецепторов, связывается больше холотрансферрина и повышается поток железа в клетки. Присоединение активного IRP к 5'-концу мРНК ферритина (при низком уровне железа) не позволяет ей участвовать в процессе трансляции и синтезе новых молекул ферритина. Когда концентрация железа в клетке возрастает, оно присоединяется к IRP и снижает его сродство к матричной РНК. Конечным результатом является увеличение синтеза молекул ферритина, депонирующего железо.

Выведение. В сутки обычные потери железа составляют 1-2 мг и происходят несколькими путями: o с желчью o вместе со слущивающимся эпителием ЖКТ, o десквамация кожи, o у женщин детородного возраста – от 14 до 140 мг/месяц, o выпадение волос, срезание ногтей.

Избыток железа.

Существует аутосомно-рецессивное заболевание гемохроматоз, связанное с нарушением гепсидиновой регуляции и избыточным всасыванием железа в кишечнике. В результате железо накапливается в органах и тканях: печени, поджелудочной железе, миокарде, селезенке, коже, эндокринных железах и др. Общее содержание железа в организме достигает 20-60 г при норме 2-4 г. Постепенно развиваются цирроз печени, кардиомиопатии, сахарный диабет 1 типа, артрит.

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. Фактором, провоцирующим повреждение, 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 со слущивающимися клетками.

Железодефицит

При недостаточности железа в организме мобилизация резервов происходит в следующем порядке: 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, железодефицитная анемия является проявлением крайнего дефицита железа, и нормальная концентрация гемоглобина крови не должна быть критерием обеспеченности организма железом.

Причины

Причинами железодефицита являются недостаток его в пище, заболевания ЖКТ со снижением всасывания (гастриты), 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, и также в связи с ускоренным ростом в первый год жизни (физиологическая анемия).

Симптомы

Недостаточный синтез цитохромов, 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; уплощение, неровность 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 и охриплость), что дезориентирует врача; мышечная слабость: - общая утомляемость, - недостаточное сокращение сфинктеров мочевого пузыря, при этом характерным при знаком является выделение нескольких капель мочи при резком кашле, смехе, чихании, - недостаточное сокращение кардиального сфинктера 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 гастритом имеет недостаток железа; обострение ИБС и других сердечно-сосудистых заболеваний, так как усиливает гипоэнергетическое состояние клеток (снижение содержания цитохромов в миокардиоцитах); извращение обонятельных предпочтений – нравится запах краски, бензина, выхлопных газов, резины, мочи; извращение вкусовых предпочтений – больные едят мел, штукатурку, уголь, песок, мяс ной фарш, лед.

У женщин детородного возраста основные потери железа вызывают менструальные кровотечения. Известно, что за цикл около 20% женщин теряет 20 мл крови, 70% – 40-60 мл крови, 5% – 100 мл, 5% – 200 мл крови. Учитывая, что в 1 мл крови находится около 0,7 мг железа, потери железа составляют от 14 мг до 140 мг. 

Из-за физиологических ежемесячных кровопотерь и вынашивания детей более чем у 51% женщин детородного возраста во всем мире обнаруживается нехватка железа вплоть до отсутствия его запасов.

Во время беременности мать отдает ребенку 300-500 мг железа, особенно активно это происходит на 28-32 неделях, когда ребенку требуется по 22 мг в неделю.

Дефицит железа в III триместре беременности обнаруживается почти у 90% женщин и сохраняется после родов и лактации у 55% из них.

При лактации потери железа у матери составляют 11-12 мг/сут. 

У мужчин и пожилых женщин основной причиной железодефицитных состояний являются кровопотери через ЖКТ. 

2. Кислотно-основное состояние крови. Роль постоянства концентрации ионов H+ в деятельности клеток. Источники ионов H+ в клетке. Основные показатели кислотно-основного состояния (pH, pCO2, pO2, HbO2, SO2, анионная разница), их нормальные величины.

Кислотно-основное равновесие представляет собой активность физиологических и физико-химических процессов, составляющих функционально единую систему стабилизации концентрации ионов Н+. Нормальные величины концентрации ионов Н+ около 40 нмоль/л, что в 106 раз меньше, чем концентрация многих других веществ (глюкоза, липиды, минеральные вещества). Совместимые с жизнью колебания концентрации ионов Н+ располагаются в пределах 16-160 нмоль/л.

Так как реакции обмена веществ часто связаны с окислением и восстановлением молекул, то в этих реакциях обязательно принимают участие соединения, выступающие в качестве акцептора или донора ионов водорода. Роль других соединений – обеспечить неизменность концентрации ионов водорода при жизнедеятельности.

Роль внеклеточных ионов водорода. Стабильность внеклеточной концентрации ионов Н+ обеспечивает: оптимальную функциональную активность белков плазмы крови и межклеточного пространства (ферменты, транспортные белки); растворимость неорганических и органических молекул; неспецифическую защиту кожного эпителия; отрицательный заряд наружной поверхности мембраны эритроцитов.

Роль внутриклеточных ионов водорода. Стабильность внутриклеточной концентрации Н+ необходима для: оптимальной активности ферментов мембран, цитоплазмы и внутриклеточных органелл; формирования электрохимического градиента мембраны митохондрий на должном уровне и достаточную наработку АТФ в клетке.

Основные показатели КОС.

Исследования кислотно-основного состояния крови проводятся на газовых анализаторах, которые с учетом температуры крови и давления напрямую определяют только концентрацию ионов Н+ (величину рН) и показатель pCO2 (количество СО2). Остальные параметры рассчитываются, исходя из уравнения Гендерсона-Гассельбаха:

Водородный показатель (рН) — отрицательный десятичный логарифм активности, или концентрации, водородных ионов в растворе. Он является основной количественной характеристикой кислотности водных растворов:

В случае равенства концентраций ионов H+ и ОН– величина рН среды соответствует 7,0, т.е. среда нейтральная. В растворах кислот и щелочей концентрация ионов H+ не равна концентрации ионов ОН– и рН соответственно меньше или больше 7. Повышение концентрации ионов Н+ вызывает со ответствующее уменьшение концентрации ионов ОН–, и наоборот. В норме концентрация ионов Н+ колеблется от 36 до 45 нмоль/л, в среднем она состав ляет 40 нмоль/л, что соответствует рН 7,4. Совместимый с жизнью диапазон концентраций ионов Н+ – 16-160 нмоль/л, что соответствует рН 6,8-7,8. Снижение величины рН или накопление ионов Н+ называется ацидоз, увеличение рН или дефицит ионов Н+ – алкалоз.

Клинико-диагностическое значение.

7,21-7,38 7,37-7,45 7,34-7,43 Изменение показателя происходит при накоплении кислотных или щелочных эквивалентов. Водородный показатель является главным и его значение определяет диагноз ацидоза или алкалоза.

Парциальное давление или напряжение углекислого газа (рСО2) – давление СО2 в газовой смеси, находящейся в равновесии с плазмой артериальной крови при температуре 38°С. Показатель является критерием концентрации углекислоты в крови.

Клинико-диагностическое значение.

Изменение показателя pCO2 играет ведущую роль при респираторных нарушениях. Увеличивается при респираторном ацидозе из-за нарушения вентиляции легких, что и вызывает накопление угольной кислоты; снижается при респираторном алкалозе. В этом случае уменьшение рСО2 происходит в результате гипервентиляции легких, которая приводит к повышенному выведению из организма углекислоты и защелачиванию крови.

При нереспираторных (метаболических) проблемах показатель не изменяется. Если налицо метаболические сдвиги рН и показатель pCO2 не в норме, то имеются вторичные (или компенсаторные) изменения. При клинической оценке сдвига показателя рСО2 важно установить, являются ли изменения причинными или компенсаторными. Таким образом, повышение показателя pCO2 происходит при респираторных ацидозах и компенсированном метаболическом алкалозе, а снижение – при респираторных алкалозах и компенсации метаболического ацидоза. Колебания величины рСО2 при патологических состояниях находятся в диапазоне от 10 до 130 мм рт.ст.

Концентрация бикарбонатов (ионов HCO3–) в плазме крови является третьим основным показателем кислотно-основного состояния. На практике различают показатели актуальных (истинных) бикарбонатов и стандартных бикарбонатов. Актуальные бикарбонаты (AB, АБ) – это концентрация ионов HCO3– в исследуемой крови при 38°С и реальных (данных) значениях pH и pCO2.

Стандартные бикарбонаты (SB, СБ) – это концентрация ионов HCO3– в исследуемой крови при приведении ее в стандартные условия: полное насыщение кислородом крови, уравновешивание при 38°С с газовой смесью, в которой pCO2 равно 40 мм рт.ст. У здоровых людей концентрация актуальных и стандартных бикарбонатов практически одинакова.

Клинико-диагностическое значение.

Диагностическое значение концентрации бикарбонатов в крови состоит, прежде всего, в определении характера (метаболического или респираторного) нарушений КОС. Показатель в первую очередь изменяется при метаболических нарушениях: при метаболическом ацидозе показатель HCO3– снижается, при метаболическом алкалозе – повышается. Т.к. угольная кислота очень плохо диссоциирует и ее накопление в крови практически не отражается на концентрации HCO3–, то при первичных респираторных нарушениях изменение бикарбонатов невелико. При респираторной компенсации метаболического алкалоза бикарбонаты накапливаются вследствие урежения дыхания.

Концентрация буферных оснований. Еще одним показателем, характеризующим состояние КОС, является концентрация буферных оснований (buffer bases, ВВ, БО), отражающая сумму всех анионов цельной крови, в основном анионов бикарбоната и хлора, к другим анионам относятся ионы белков, сульфаты, фосфаты, лактат, кетоновые тела и т.п. Этот параметр почти не зависит от изменения парциального давления углекислого газа в крови, но отражает продукцию кислот тканями и частично функцию почек. По величине буферных оснований можно судить о сдвигах КОС, связанных с увеличением или уменьшением содержания нелетучих кислот в крови (т.е. всех, кроме угольной кислоты).

П рактически используемым параметром концентрации буферных оснований является параметр "остаточные анионы" или "неопределяемые анионы" или "анионное несоответствие" или "анионная разница". В основе использования показателя анионной разницы лежит постулат об электронейтральности, т.е. количество отрицательных (анионов) и положительных (катионов) в плазме крови должно быть одинаковым. Если же экспериментально определить количество наиболее представленных в плазме крови ионов Na+, K+, Cl–, HCO3–, то разность между катионами и анионами составляет примерно 12 ммоль/л.

Изменение величины анионной разницы сигнализирует о накоплении неизмеряемых анионов (лактат, кетоновые тела) или катионов, что уточняется по клинической картине или по анамнезу.

Клинико-диагностическое значение. Показатели общих буферных оснований и анионной разницы особенно информативны при метаболических сдвигах КОС, тогда как при респираторных нарушениях его колебания незначительны.

Избыток оснований (base excess, BE, ИО) – разница между фактической и должной ве личинами буферных оснований. По значению показатель может быть положительным (избы ток оснований) или отрицательным (дефицит оснований, избыток кислот). Показатель по диагностической ценности выше, чем показатели концентрации актуаль ных и стандартных бикарбонатов. Избыток оснований отражает сдвиги количества оснований буферных систем крови, а актуальные бикарбонаты – только концентрацию.

Клинико-диагностическое значение.

Наибольшие изменения показателя отмечаютcя при метаболических нарушениях: при ацидозе выявляется нехватка оснований крови (дефицит оснований, отрицательные значения), при алкалозе – избыток оснований (положительные значения). Предел дефицита, совместимый с жизнью, 30 ммоль/л. При респираторных сдвигах показатель меняется незначительно

Кислород-связанные показатели. Оксигемоглобин (HbО2) – процентное содержание в крови, является отношением фрак ции оксигемоглобина (HbО2) к сумме всех фракций (общему гемоглобину). Цельная кровь взрослые 94-97 %

Н асыщение гемоглобина кислородом. Насыщение (сатурация) гемоглобина кислородом (HbOSAT, SО2), представляет собой отношение фракции оксигенированного гемоглобина к тому количеству гемоглобина в крови, который способен транспортировать О2.

Отличия между двумя показателями HbО2 и HbOSAT заключаются в том, что у пациентов возможно наличие в крови такой формы гемоглобина, которая не способна акцептировать О2 (Hb-CO, metHb, сульфоHb). Но так как большинство больных не имеют в крови повышенного содержания этих форм гемоглобина, значения HbО2 и SО2 обычно очень близки.

Общее содержание кислорода (TO2) – сумма всего кислорода крови, т.е. растворенного в плазме крови и цитозоле эритроцитов, и кислорода, связанного с Hb.

Парциальное давление кислорода (pO2) – давление О2 в газе, находящемся в равнове сии с кислородом, растворенным в плазме артериальной крови при температуре 38°С. Хотя растворенный кислород составляет менее 10% общего кислорода в крови, он нахо дится в динамическом равновесии между кислородом эритроцитов и тканей.

Цельная кровь - взрослые 83-108 мм рт.ст. (11,04-14,36 кПа) Данный показатель является основным при характеристике гипоксии.