МЕДИЦИНСКИЙ ЦЕНТР

ДИАГНОСТИКА И КОРРЕКЦИЯ НАРУШЕНИЙ

ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА В СПОРТЕ ВЫСШИХ

ДОСТИЖЕНИЙ

Методические рекомендации для врачей клубов

Н.Д.ДУРМАНОВ

А.С.ФИЛИМОНОВ

Москва 2010

1

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

- концентрация гемоглобина в крови Hb - гематокрит Ht - среднее содержание гемоглобина в эритроците MCH - средняя концентрация гемоглобина в эритроците MCHC - средний объем эритроцита MCV АХЗ - анемия хронических заболеваний ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения ДВС-синдром - синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота ЖДА - железодефицитная анемия ЖКТ - желудочно-кишечный тракт ИЭПО - ингибиторы эритропоэза ЛЖСС - латентная железосвязывающая способность сыворотки крови МТА - малая талассемия ОЖСС - общая железосвязывающая способность сыворотки крови РНК - рибонуклеиновая кислота РЭК - ретикулоэндотелиальные клетки СБА - сидеробластная анемия СОЭ - скорость оседания эритроцитов ТА - талассемия ЦП - цветовой показатель ЭПО - эритропоэтин

1. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ НАРУШЕНИЙ

ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА В СПОРТЕ ВЫСШИХ ДОСТИЖЕНИЙ

1.1. Распространенность нарушений обмена железа у профессиональных спортсменов.

Несмотря на то, что патогенез нарушений обмена железа хорошо изучен и понятен, а современные методы их диагностики и лечения доступны для широкой клинической практики, распространенность только дефицита железа заставляет по-прежнему рассматривать эту группу заболеваний как наиболее доминирующую в современном мире.

Основными группами риска развития наиболее распространенного вида нарушения обмена железа, - железодефицитного состояния, всегда считались дети, подростки и женщины репродуктивного возраста.

Однако, после того как в 1981 году у 56% атлетов из обширной группы практически здоровых, активно тренирующихся датских бегунов, были выявлены железодефицитные состояния, классические группы риска были дополнены еще одной – профессиональные атлеты.

В настоящее время, в связи с выявлением комплекса специфических факторов, способных нарушать обмен железа и связанных с профессиональной деятельностью спортсменов, многие специалисты склонны рассматривать нарушения обмена железа как самостоятельные клинические формы, - анемия бегунов, спортивная анемия и др.

По данным отечественных и зарубежных специалистов нарушения обмена железа, главным образом дефицитного характера, наиболее широко распространены у атлетов, специализирующихся в видах спорта, требующих преимущественного проявления выносливости, с длительными аэробными и аэробно-анаэробными нагрузками.

1.2. Последствия нарушений обмена железа для Современный спорт высших достижений, где борьба идет за сотые доли секунды, граммы и сантиметры, предъявляет высочайшие требования не только к уровню физической подготовки спортсмена и его психологической устойчивости, но и к базовому состоянию здоровья атлета.

В организме человека железо вовлечено в процессы обеспечения и утилизации энергии. Наиболее важная роль отведена железу, как составной части гемоглобина, в транспорте кислорода, в составе миоглобина – в переносе и обеспечении кислородных резервов в мышцах, в составе цитохромов дыхательной цепи – в процессах аэробного образования энергии во всех клетках организма. Являясь катализатором реакций оксигенирования и гидроксилирования, железо участвует в продукции и удалении свободных радикалов, в процессах пролиферации тканей и иммунной защиты, в развитии и нормальных функциях головного мозга.

В связи с такой физиологической ролью железа, нарушения его обмена у спортсмена имеют непосредственные негативные последствия в отношении профессиональных возможностей атлета.

При железодефицитных состояниях, уже с ранних стадий, отмечается угнетение аэробного энергообразования в тканях, усугубляющееся гемической гипоксией при нарастании дефицита с развитием малокровия. В результате этих сдвигов снижается физическая работоспособность, главным образом, по аэробнам характеристикам, ограничиваются возможности оперативного восстановления, снижается тонус скелетной мускулатуры. Низкое энергообеспечение в критических системах сопровождается нарушениям адаптации к экстремальным нагрузкам кардиореспираторной и центральной нервной системы, развитием иммунодефицитных состояний. Очевидно, что этот комплекс физиологических изменений, вызванный дефицитом железа, в состоянии резко ограничить профессиональные возможности атлета и возможность достижения им высоких спортивных результатов.

Более редко встречающиеся, чем дефицит железа, патологические состояния с избыточным накоплением железа в организме, по своей природе гетерогенны. Негативное влияние на организм спортсмена в этих случаях развивается вследствие гемической гипоксии при анемическом синдроме вследствие накопления избыточного железа во внутренних органах и тканях (сидеробластная анемия, гемохроматоз), приводящего к тяжелым заболеваниям (цирроз печени, панкреатит с клиникой сахарного диабета, артрито-артрозы, микардиодистрофия). С точки зрения профессиональных возможностей спортсменов, негативные изменения при состояниях с избыточным накоплением железа в меньшей степени касаются энергетического обмена, и лимитируют аэробную работоспособность и адаптационные возможности кардиореспираторной системы только в случае выраженной анемии. Вместе с тем, нарушение функции внутренних органов вследствие гемосидероза и гемохроматоза могут принципиально ограничить возможность дальнейшей профессиональной деятельности спортсмена.

Таким образом, учитывая чрезвычайно широкую распространенность нарушений обмена железа среди спортсменов и характер их последствий, следует признать, что

2. МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Эритропоэз – один из самых мощных процессов образования клеток в организме. За 70 лет человек производит около 3,5 тонн эритроцитов.

У взрослого человека эритропоэз протекает в костном мозге.

Родоначальниками кроветворения являются стволовые клетки, способные давать все ростки клеток крови.

Собственно эритроидный ряд начинается с проэритробластов – потомков стволовых клеток, у которых появляется чувствительность к эритропоэтину. В проэритробластах начинается синтез гемоглобина, продолжающийся в ряду созревающих клеток (рис. 1). По мере накопления гемоглобина в последующих клетках деление приостанавливается, ядро уменьшается в размере. На последнем этапе ядро из клетки удаляется, затем исчезают остатки РНК, еще выявляемые при специальной окраске в молодых эритроцитах – ретикулоцитах.

Наиболее известным фактором, регулирующим эритропоэз, является гормон эритропоэтин (ЭПО), синтезируемый в почках (рис. 2). Уровень ЭПО повышается при быстром развитии гипоксии - обильная кровопотеря, острый гемолиз, острая ишемия почек, подъем в горы. При хронических анемиях уровень ЭПО, как правило, нормален, исключая апластическую анемию, сопровождающуюся чрезвычайно высоким уровнем гормона.

Наряду с ЭПО, в крови присутствуют ингибиторы эритропоэза (ИЭПО).

Это разнообразные вещества, часть которых относится к среднемолекулярным токсинам, образующимся в нормальных и патологических процессах.

Баланс активности ЭПО и ИЭПО регулирует эритропоэз. При необходимости экстренной регенерации индуцируется эритропоэтиновый механизм – значительное преобладание активности ЭПО над активностью ИЭПО. При почечной недостаточности и ряде хронических заболеваний, сопровождающихся повышенным образованием или нарушением выведения среднемолекулярных токсинов, активность ИЭПО доминирует над ЭПО, что ведет к угнетению эритропоэза и развитию анемии хронических заболеваний.

Гемоглобин составляет 95% белка эритроцитов. Молекула гемоглобина состоит из двух пар различных по структуре цепей глобинового белка, в каждой из которых находится железосодержащая протопорфириновая группа – гем (рис. 3).

Синтез гемоглобина начинается с ранних этапов эритропоэза и идет путем синхронной продукции гема и глобиновых цепей с образованием законченной молекулы.

Образование гемоглобина регулируется ЭПО, рост концентрации которого ускоряет синтез глобина. Активность поступления железа в клетки костного мозга также регулирует образование гемоглобина. Уровень железа в клетках определяет скорость образования гема. В свою очередь, свободный гем через белки-регуляторы усиливает синтеза глобина.

Эта связь систем синтеза гема и глобина синхронизирует их работу – в норме лишь незначительное количество свободного протопорфирина и глобина остается не связанным в гемоглобине.

Действие многих факторов ведет к нарушению мембран и внутренней структуры эритроцитов. Физиологический гемолиз измененных эритроцитов постоянный процесс в организме.

Основная масса эритроцитов разрушается в селезенке. Здесь имеется открытый кровоток, и эритроциты плотно контактируют с макрофагами в паренхиме органа. У здорового человека разрушается 180-270 млн. эритроцитов в сутки. Железо этих эритроцитов накапливается в макрофагах и обменивается через трансферрин крови с костным мозгом и другими органами и тканями.

В норме скорость регенрации красной крови соответствует уровню физиологического гемолиза. При массивной кровопотере или повышенном кроверазрушении активность эритропоэза за счет выброса ЭПО может возрастать в сотни раз.

Адекватный уровень эритропоэза невозможен при недостатке или нарушениях обмена ряда незаменимых, поступающих только с пищей веществ.

Витамин В12 и фолиевая кислота, участвуя в обмене нуклеотидов, являются незаменимыми факторами для синтеза ДНК и деления любых клеток.

Недостаток в организме этих витаминов приводит к развитию мегалобластных анемий: В12-дефицитной и фолиеводефицитной анемии.

Недостаточное поступление железа в клетки костного мозга ограничивает возможность синтеза гема и, как следствие, – гемоглобина. Угнетение синтеза гема наблюдается и при недостатке витамина В6, в связи с тем, что этот процесс осуществляется ферментами, зависимыми от пиридоксина. Недостаток в организме железа и витамина В6 сопровождается развитием микроцитарных анемий: сидеропенической (ЖДА) и сидеробластной, соответственно.

У здорового человека содержится около 3-4 г железа (40-50 мг Fe/кг).

Выделяют три фонда железа (табл. 1). Функциональное железо находится в составе гемоглобина, миоглобина и железосодержащих энзимов.

Транспортная форма представлена железом в составе трансферрина.

Депонированное железо находится в составе ферритина и гемосидерина внутренних органов.

Обмен железа является высокоорганизованным процессом, в котором все железо, выделяемое при распаде гемоглобина и других железосодержащих белков, вновь утилизируется. Поэтому, несмотря на то, что ежедневно абсорбируется и выводится лишь малая часть железа (0,03-0,05%), его метаболизм очень динамичный (рис 4).

Кинетика железа здорового мужчины весом 70 кг имеет следующие параметры: эритроциты - 2000-2500 мг; плазма - 4 мг; запасы - 800-1000 мг;

миоглобин и ферменты - 300 мг; всасывание - 1-2 мг/сутки; потери - 1- мг/сутки; высвобождение при гемолизе - 25 мг/сутки; потребление при эритропоэзе - 25 мг/сутки.

При поступлении с пищей 10-20 мг железа в сутки у здорового человека в ЖКТ абсорбируется 1-2 мг. Наиболее интенсивно этот процесс происходит в двенадцатиперстной и проксимальных отделах тощей кишки.

Рис. 5. Схема процессов абсорбции пищевого железа в ЖКТ.

Всасывание железа протекает в три этапа: начальный; внутриклеточный транспорт с образованием лабильных запасов в слизистой; освобождение железа из слизистой в плазму крови (рис 5).

Гемовое и негемовое пищевое железо (рис. 6) усваиваются по-разному.

Гемовое железо, находящееся в составе гемоглобина и миоглобина в мясных продуктах, абсорбируется путем активного транспорта гема в клетки слизистой, где фермент гем-оксигеназа катализирует отделение железа в виде иона Fe3+. Этот механизм очень эффективен – гемовое железо пищи усваивается человеком на 20-30% независимо от желудочной секреции и состава пищи.

Большая часть железа в пищевом рационе (80-90%) – негемовое. Это железо содержится в основном в растительной пище и высвобождается в ЖКТ в виде ионов Fe+2 и Fe+3. Абсорбция такого железа протекает путем пассивной диффузии в клетки слизистой и, в меньшей степени, за счет связывания и поступления в слизистые в комплексе с некоторыми белками желчи, желудочного и кишечного сока.

Эффективность такого пути поступления железа в слизистые кишечника низкая – 1-7%, и во многом зависит от сопутствующих пищевых факторов, которые могут, как усиливать, так и угнетать этот процесс.

Многие распространенные компоненты пищи (фитины, танины, фосфаты, оксалаты) образуют с ионами железа нерастворимые комплексы, чем резко снижает его абсорбцию. Так потребление большого количества чая может полностью прекратить всасывание негемового железа.

Повышают усвоение ионов железа пищевые компоненты, образующие с ними хорошо растворимые комплексы: аминокислоты, экстрактивные вещества мяса и рыбы, аскорбиновая и янтарная кислота. Желудочный сок и соляная кислота также способствуют большей растворимости солей железа.

В клетках слизистой ионы железа по системе внутриклеточного транспорта поступают с апикального в базальный отдел, где медьсодержащий фермент церулоплазмин окисляет ионы Fe+2 в Fe+3.

Следует отметить, что угнетение усвоения железа на этом этапе может наблюдаться при низкой активности церулоплазмина вследствие дефицита меди. А внутриклеточный транспорт железа может ингибироваться кальцием, значительное присутствие которого в ЖКТ снижает усвоение как гемового, так и негемового железа.

Из базального отдела клеток ионы Fe+3 поступают в плазму крови, где связывается с транспортным белком трансферрином. Некоторое количество Fe+3 депонируется слизистой в составе ферритина. Большая часть этого железа теряется при слущивании клеток кишечника.

Белок трансферрин, синтезируемый печенью, отвечает за транспорт железа, всосавшегося в кишечнике, и железа, поступающего из разрушенных эритроцитов для повторного использования. В норме железом занято около 30% мест связывания на трансферрине плазмы крови.

В составе этого транспортного комплекса железо доставляется к специфическим рецепторам, связывающим трансферрин. Такие рецепторы есть на поверхности всех клеток, но максимальное их число - на эритроидных и мышечных клетках.

В клетках происходит высвобождение железа из связи с трансферрином и восстановление Fe+3 до Fe+2, которое далее включается в синтез гема. Часть железа остается в лабильных внутриклеточных запасах в составе ферритина.

Железо в организме депонируется в двух формах: в составе ферритина и гемосидерина.

На долю ферритина приходится большая часть хранимого железа.

Ферритин обнаруживается практически во всех клетках, обеспечивает доступный резерв для синтеза железосодержащих соединений. Наиболее богаты ферритином предшественники эритроцитов в костном мозге, ретикулоэндотелиальные клетки печени и селезенки.

Фонд железа в форме ферритина является лабильным. Он осуществляет активный обмен железа с плазмой, депонирует железо разрушаемых эритроцитов, является главным источником железа для костного мозга.

Гемосидерин – редуцированная, водонерастворимая форма ферритина. В норме гемосидерин также в основном сосредоточен в РЭК печени и селезенки.

Фонд железа в форме гемосидерина является стабильным. Он расходуется и возмещается медленно через лабильный фонд.

В случае избытка железа в организме, часть его, хранимая в виде гемосидерина, увеличивается. При этом гемосидерин накапливается не только в РЭК, но и в паренхиматозных клетках органов, нарушая их функции.

Потери железа из организма в норме происходят, главным образом, через кишечник: часть выделяется вместе с желчью, часть – с отторгающимся эпителием. Кроме того, железо теряется с эпителием кожи, волосами, с мочой, а у женщин репродуктивного возраста – с менструальными кровопотерями.

Потери прогрессивно возрастают по ходу течения беременности. Наиболее высокие потери железа у женщин в период лактации – до 11-12 мг в сутки.

2.4.6. Регуляция метаболизма железа Усвоение железа зависит от его запасов в организме: при дефиците возрастает, а при избыточном накоплении - снижается. Роль основного регулятора метаболизма железа выполняют мукозный и плазменный трансферрин.

Мукозный трансферрин (мобилферрин) синтезируется в печени и выделяется с желчью. В просвете кишечника ионы железа связываются мобилферрином и транспортируются в энтероциты, где железо отделяется от белка, а мобилферрин возвращается в новый цикл. При дефиците железа концентрация мобилферрина возрастает, что способствует увеличению поступления железа в слизистые кишечника.

При дефиците железа увеличивается и содержание трансферрина в плазме крови. В результате, переход железа из слизистой в транспортную форму протекает быстро и эффективно. Низкие же запасы железа позволяют трансферрину быстро высвобождать железо в тканях и возвращаться в новый транспортный цикл.

Следствием таких адаптивных сдвигов при дефиците железа являет существенное повышение его абсорбции из пищи.

Избыточное накопление железа в организме сопровождается истощением резервных возможностей ферритина, что затрудняет высвобождение транспортного железа в тканях. Это в свою очередь увеличивает степень насыщения трансферрина, и он теряет свои резервы в связывании железа.

Переход железа из клеток слизистой в транспортную форму угнетается большая часть железа, поступающего в клетки кишечника, фиксируется в ферритине слизистых и эвакуируется из организма при отторжении эпителия.

3. КЛИНИКО-ЛАБОРАТОРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

КРАСНОЙ КРОВИ И ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА

Изучение состояния крови и обмена железа, как правило, начинается рутинным исследованием периферической крови.

Основными показателями, отражающими состояние красной крови, являются концентрация гемоглобина (Hb) и количество эритроцитов (Er).

Снижение показателя Hb ниже уровня 120 г/л, часто сопровождающееся понижением Er, расценивается как анемическое состояние. Превышение же нормальных показателей может развиваться в условиях высокогорья, при хронических заболеваниях легких и эритропролиферативных заболеваниях.

Большое значение в клинической практике имеет гематокрит (Ht) – показатель общего объема эритроцитов в крови. Значение Ht зависит от объема плазмы крови, численности и размеров эритроцитов. Снижение Ht наблюдается при гемодилюции и анемиях. Следует иметь в виду, что гематологические анализаторы оценивают Ht не путем центрифугирования, а расчетным методом1, что не исключает возможность значительной погрешности.

Для выяснения патогенеза нарушений красной крови важное значение имеют индексы насыщения эритроцитов гемоглобином. В первую очередь, это цветовой показатель (ЦП)2. Значения ЦП ниже 0,86 рассматривают как гипохромные, в пределах нормы – как нормохромные, превышающие 1,10 – как гиперхромные. Гипохромные состояния характерны для ЖДА, сидеробластной анемии, талассемии, анемии при хронических заболеваниях. Гиперхромия эритроцитов наблюдается при мегалобластной анемии.

Такие индексы насыщения эритроцитов, как среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH)3 и средняя концентрация гемоглобина в эритроциты (MCHC)4, вычисляются по тем же физиологическим параметрам, как и ЦП. Поэтому эти показатели отличаются лишь порядком числовых значений и, имея однонаправленное клиническое значение, не вносят дополнительной информации.

Важной характеристикой красной крови является размер и форма эритроцитов. Размеры эритроцитов варьируют в известных пределах – физиологический анизоцитоз. Эритроциты с диаметром менее 6,7 мкм относятся к микроцитам, с диаметром больше 7,7 мкм – к макроцитам, а с диаметром больше 9,5 мкм – к мегалоцитам. Соотношение эритроцитов Значение рассчитывается по формуле: Ht = 11,72(5,045Er)10-12, где Ht – гематокрит, %; Er – число эритроцитов в 1 литре крови.

Значение рассчитывается по формуле: ЦП = 31010Hb/Er, где Hb – содержание гемоглобина, г/л.

Значение рассчитывается по формуле: MCH = Hb/Er, где MCH измеряется в пг.

Значение рассчитывается по формуле: MCHC = Hb/Ht, где MCHC измеряется в ммоль/эр.

различных размеров выражается графически в виде эритроцитометрической кривой. Сдвиг вершины кривой вправо означает преобладание макро- и даже мегалоцитов, сдвиг влево – преобладание микроцитов. Уширение основания кривой указывает на значительную степень анизоцитоза. Макро и мегалоцитоз характерны для мегалобластных анемий, микроцитоз, часто в сочетании с анизоцитозом, – для ЖДА, сидеробластной анемии, анемии при хронических заболеваниях, талассемии.

Показатель среднего объема эритроцитов (MCV) является расчетным5, значительно коррелирует со средним размером эритроцитов.

Важные, надежные характеристики красной крови могут быть получены морфологические исследования образцов крови позволяют отчетливо выявлять нарушения размера (микро-, макро-, мегалоцитоз, анизоцитоз) и формы эритроцитов (пойкилоцитоз), обнаруживать специфические для некоторых заболеваний патологические формы эритроцитов.

Показателем, отражающим активность эритропоэза, является количество ретикулоцитов (молодых эритроцитов). Пониженное число ретикулоцитов характерно для апластических состояний, повышенное – наблюдается при активации регенерации крови при гемолитической анемии, после острых кровопотерь, после назначении препаратов железа при ЖДА, стимуляции эритропоэза ЭПО, фолиевой кислотой, витамином В12.

биохимических тестов (табл. 3.2).

Концентрации протопорфирина в эритроцитах отражает степень обеспеченности железом эритроидных клеток костного мозга. Количество протопорфирина, - предшественника гема, возрастает в эритроцитах при угнетении синтеза гема из-за дефицита железа в костном мозге.

Показатель концентрации сывороточного железа является отражением содержания в первую очередь транспортного пула железа. Снижение этого Показатель рассчитывается по формуле: MCV = 10Ht/Er, где MCV измеряется в мкм2.

показателя характерно для развернутых форм железодефицитных состояний.

Превышение нормальных значений может свидетельствовать об избыточном накоплении железа.

При интерпретации уровня железа в сыворотке нужно иметь в виду, что его концентрация подвержена суточным колебаниям – максимальная в утренние часы. Показатель сывороточного железа непосредственно перед и во время менструаций выше, чем после их окончания. Некоторые контрацептивы повышают уровень сывороточного железа. Особо резко концентрация железа в сыворотке повышается после приема железосодержащих лекарственных препаратов, но этот подъем кратковременный – 2-4 дня после однократного приема, после чего, возвращается к исходному уровню. Могут наблюдаться и случайные вариации уровня сывороточного железа, например, при резком повышении мяса в рационе.

Общая железосвязывающая способность сыворотки (ОЖСС) отражает степень «голодания» сыворотки и насыщения железом трансферрина.

Суть метода состоит в максимальном насыщении сыворотки железом и оценке количества железа, которое может быть связано с белками в 1 литре сыворотки крови.

Разница между показателями ОЖСС и концентрацией железа в сыворотке характеризует латентную железосвязывающую способность сыворотки (ЛЖСС). Этот показатель отражает неиспользуемый резерв трансферриновой системы в связывании железа.

Отношение показателя сывороточного железа к ОЖСС, выраженное в процентах называется коэффициентом насыщения трансферрина железом.

Для железодефицитных состояний характерно повышение ОЖСС, значительное повышение ЛЖСС и снижение насыщения трансферрина. При избыточном накоплении железа наблюдаются противоположные сдвиги высокое насыщение трансферрина железом и низкие значения ЛЖСС и ОЖСС.

значительно коррелируют с показателями ОЖСС и ЛЖСС, соответственно, и самостоятельное значение имеют лишь при диагностике редких нарушений обмена железа обусловленных нарушением его транспорта.

Наиболее специфичным и чувствительным показателем, отражающим запасы железа, является уровень ферритина в сыворотке. Снижение его концентрации наблюдается с самых ранних стадий развития дефицита железа.

А повышенный уровень характерен для состояний с избыточным накоплением железа. Для избежания ошибок при интерпретации теста сывороточного ферритина следует иметь в виду, что концентрация ферритина может повышаться в острой фазе воспаления из-за его выхода из поврежденных клеток.

десфераловый тест. Десферал – комплексон, связывающий железо и выводящий его с мочой. Тест состоит в оценке количества выделяемого с мочой железа после введения 500 мг десферала. При дефиците запасов количество выделяемого железа составляет 0,2 мг и ниже, а при избыточных резервах - превышает нормальный уровень.

4.1. ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫЕ СОСТОЯНИЯ Железодефицитное состояние или недостаточность железа определяется как дефицит общего железа, обусловленный несоответствием между его поступлением и расходом (потери или возросшее потребление), приводящим к отрицательному балансу.

Железодефицитная анемия (ЖДА) – синдром, характеризующийся снижением наполнения гемоглобина железом с последующим уменьшением содержания гемоглобина в эритроците и угнетением эритропоэза из-за дефицита железа.

4.1.2. Этиология и патогенез железодефицитных состояний Железодефицитные состояния всегда являются лишь синдромом, осложняющим самые разные заболевания, патогенез которых прямо или косвенно затрагивает метаболизм железа.

В развитие дефицита железа вовлечены два основных механизма:

уменьшение снабжения железом и повышенная потребность в железе.

Недостаточное обеспечение организма железом может наблюдаться из-за его недостатка в пищевом рационе (алиментарная недостаточность) или нарушения всасывания железа.

Повышение потребности организма в железе может быть вызвано физиологически и патологически обусловленными причинами.

Естественными, физиологическими факторами являются: рост организма детей и подростков, менструации, беременность, лактация. К естественным причинам следует отнести также рост мышечной массы и объема крови при физических нагрузках.

Под влиянием патологических причин рост потребности в железе происходит либо вследствие увеличения потерь железа при хронических и острых кровопотерях, либо вследствие перераспределения железа в организме с исключением его из основного метаболизма.

4.1.2.1. Алиментарная недостаточность Недостаток железа в пище способствует развитию дефицита железа из-за отсутствия компенсации его потерь.

решающими в биодоступности железа пищи (разд. 2.4.2). Железо в мясных продуктах, представленное в форме гема, усваивается на 20-30% независимо от состава пищи. В то время, как железо из растительной пищи, представленное неорганическими солями, усваивается лишь при определенных условиях на 1Рис. 4.1. Усвоение железа из продуктов питания.

В связи с такими особенностями важно не только количественное соответствие потребления возрастным нормам (табл. 4.2), но и сохранность рациональной структуры питания с достаточным содержанием в рационе мяса, животных субпродуктов, рыбы, яиц.

Алиментарная недостаточность в большей степени имеет значение для лиц, придерживающихся вегетарианской диеты, с низким социальноэкономическим уровнем жизни, у больных с психической анорексией. Как правило, алиментарная недостаточность играет роль в сочетании с другими Любые патологические состояния двенадцатиперстной и проксимальных отделов тонкой кишки могут приводить к развитию дефицита железа.

Значительное нарушение всасывания железа может быть последствием гастроэктомии с выключением части двенадцатиперстной кишки, резекции тонкой кишки или хронического панкреатита и обусловленного им синдрома мальабсорбции. У некоторых больных, нарушенная абсорбция железа может маскироваться общими синдромами, такими как стеаторрея, спру, целиакия или диффузный энтерит.

Атрофический гастрит и сопутствующая ахлоргидрия также снижают всасывание железа. Недостаточность железа часто возникает после операций на желудоке и гастроэнтеростомии.

Нарушение всасывания железа может быть обусловлено избыточным содержанием в продуктах питания ингибиторов абсорбции железа (фитины, танины, фосфаты, оксалаты, кальций).

Специфической причиной низкого усвоения железа может являться дефицит меди в организме меди, который нередко развиваться при длительном, несбалансированном применении препаратов цинка, блокирующих усвоение меди.

Угнетение абсорбции железа может развиваться и вследствие длительного применение при язвенной болезни и гастродуоденитах антацидов и препаратов с обволакивающим механизмом действия.

Как самостоятельный фактор, нарушение всасывания железа является редкой причиной развития дефицита железа, но он приобретает большое значение при сочетании с другими факторами, нарушающими метаболизм железа.

Острые потери крови, снижая количество эритроцитов, ведут к развитию острой постгеморрагической анемии. В дальнейшем, в зависимости от степени кровопотери, компенсаторной реакции эритропоэза и наличия резервов железа, может развиваться картина железодефицитного состояния. Но, тем не менее, ведущее место среди причин дефицита железа занимают хронические кровопотери.

Маточные кровопотери являются основной причиной дефицита железа у женщин репродуктивного возраста. Они могут наблюдаться при меноррагиях различной этиологии, яичниковой дисфункции, аденоматозе, миоме матки, эндометриозе, злокачественных опухолях матки, наличии внутриматочных контрацептивов.

Кровопотери из кишечной трубки являются наиболее частой причиной дефицита железа у мужчин и неменструирующих женщин. Потери крови могут возникать на всех уровнях пищеварительной системы.

При воспалительных заболеваниях десен, стоматитах, тромбоцитопатиях, ДВС-синдроме, ангиоматозах могут наблюдаются хронические десневые кровотечения.

Эрозивный эзофагит (чаще - при недостатке кардии или грыже пищеводного отверстия диафрагмы), варикоз вен пищевода и кардиального отдела желудка (при циррозе печени и других формах портальной гипертензии) могут стать причинами хронических пищеводных кровопотерь.

Эрозии желудка, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, опухоли и полипы желудка могут стать причиной хронических кровопотерь, связанных с патологией желудка.

Значение хронических кровопотерь из кишечника как причины дефицита железа увеличивается с возрастом из-за роста частоты дивертикулеза тонкого кишечника, дивертикулярной болезни, опухолей тонкого кишечника, чаще – полипоза и опухолей толстого кишечника. Реже потери крови из кишечника обусловлены болезнью Крона и неспецифическим язвенным колитом.

распространенных причин дефицита железа.

Носовые кровотечения, как и десневые, являются причиной развития дефицита железа, главным образом, у больных с геморрагическими диатезами (телеангиоэктазия, тромбоцитопатия, тромбоцитопенические пурпуры, ДВСсиндром) или при ангиопатиях-ангиоматозах.

Относительно редкой причиной дефицита железа являются кровопотери в замкнутые полости и ткани, которые могут наблюдаться при эндометриозе, изолированном легочном сидерозе, ангиопатиях, гломических опухолях.

Причиной недостаточности железа также может являться гематурия, наблюдаемая при хроническом гематурическом нефрите, мочекаменной болезни, поликистозе почек, геморрагическом цистите, а также перманентном внутрисосудистом гемолизе (болезнь Маркиафавы), пароксизмальной ночной гемоглобинурии, механическом внутрисосудистом гемолизе (маршевая анемия).

Значительную и часто неоцениваемую адекватно роль играют ятрогенные кровопотери. К развитию дефицита железа могут приводить частые, повторные заборы крови для исследований.

4.1.2.4. Перераспределение и конкурентное Железо необходимо для развития практически всех микроорганизмов.

Поэтому избыточное развитие нормальной или патогенной флоры кишечника при дисбиозах неизбежно приводит к усиленному конкурентному потреблению микроорганизмами железа из пищи и, как следствие, к уменьшению поступления железа в организм.

Самостоятельно этот фактор имеет существенное значение в развитии дефицита железа у детей раннего возраста, при тяжелых дисбактериозах, и у пожилых людей, при гиперплазии кишечной флоры в дивертикулах и мегаколон. Но чаще имеет место сочетание конкурентного потребления железа кишечной флорой и хронических кровопотерь из ЖКТ.

Нарушение метаболизма железа наблюдается при многих хронических инфекционных заболеваниях бактериальной природы. Здесь также развивается конкурентное потребление железа патогенной флорой. Но более значимым для развития дефицита является в этих случаях перераспределение железа в организме: длительная высокая активность макрофагов сопровождается накоплением значительного количества железа в ретикулоэндотелиальных клетках и его блокированием от участия в основном метаболизме минерала в организме. В результате без истинного дефицита железа развивается картина железодефицитного состояния.

Подобное перераспределение железа в организме с исключением его из основного обмена также может наблюдаться при опухолевых процессах, когда значительное количество железа блокируется в неопластической ткани.

4.1.2.5. Нарушения транспорта железа Картина железодефицитного состояния без истинного дефицита железа может развиваться при снижении в крови уровня трансферрина. Это может иметь место при гипопротеинемиях различной этиологии (нефротический синдром, нарушение белок-синтетической функции печени, синдром мальабсорбции, алиментарная белковая недостаточность). В редких случаях концентрация трансферрина или нарушения его строения могут быть генетически детерминированы.

4.1.2.6. Особенности этиологии железодефицитных состояний у высококвалифицированных спортсменов Все приведенные выше возможные причины развития дефицита железа, безусловно, сохраняют свою значимость и для профессиональных атлетов.

В то же время, экстремальные нагрузки современного спорта высших достижений вносят специфику в механизмы формирования многих патологий, в том числе и железодефицитных состояний. Наличие ряда специфических причин дефицита железа, сопряженных с профессиональной деятельностью спортсменов, даже привело к возникновению понятия «спортивная анемия».

спортсменов в железе из-за повышенных количеств миоглобина, гемоглобина, желзосодержащих энзимов. Особенно высоко потребности спортсменов в железе по этой причине возрастают в фазе нарастания мышечной массы, массы тела, объема крови – на 1-1,5 мг/сутки.

Другой потенциальной причиной дефицита железа в спорте высших достижений является возрастание потерь железа с мочой и через ЖКТ при длительных, интенсивных физических нагрузках.

Рост почечных потерь железа происходит из-за ишемии в области почек при длительных нагрузках в положении стоя, приводящей к микрогематурии, и вследствие внутрисосудистого гемолиза при механическом повреждении гемоглобинурией и гемосидеринурией. Рост потерь железа через ЖКТ при предположительно, путем микрокровопотерь в области кишечника.

Масштаб потерь железа у профессиональных спортсменов зависит от характера физических нагрузок, индивидуальных физиологических особенностей, имеющихся заболеваний. В циклических и игровых видах спорта средний уровень этих дополнительных «профессиональных» потерь железа составляет 0,5-1,5 мг/сутки, а на пике нагрузок и в соревновательный период, несмотря на часто скрытый, неявный характер, может достигать 6-11 мг/сутки.

К специфическим факторам развития дефицита железа у спортсменов можно отнести также длительное, нерациональное применение в индивидуальном питании препаратов кальция и цинка, избыточное поступление которых в организм прямо или косвенно подавляет усвоение железа из пищи (см. разд.).

4.1.3. Клиническая картина железодефицитных состояний Общепринятой классификации железодефицитных состояний не существует. По степени развития дефицита железа и выраженности клинических проявлений выделяют несколько стадий железодефицитных состояний.

Стадия истощения запасов железа (латентный дефицит железа).

Потеря железа превышает его поступление - запасы железа уменьшаются.

У пациента отсутствуют какие-либо симптомы. Гематокрит, гемоглобин, индексы насыщения эритроцитов, морфология эритроцитов – в пределах нормы. Сывороточное железо – в норме, ферритин сыворотки, количество железа в костном мозге и насыщение трансферрина - снижены, ОЖСС повышена. Всасывание железа в кишечнике компенсаторно увеличено.

Стадия железодефицитного эритропоэза.

Истощение запасов железа начинает угнетать эритропоэз. У пациента умеренно представлена симптоматика гипосидероза. Уровень гемоглобина на грани нормы. Гематокрит, индексы насыщения и морфология эритроцитов – в пределах нормы. Железо запасов отсутствует или резко снижено. Низкий уровень железа и ферритина сыворотки, низкое насыщение трансферрина, ОЖСС и КПЭ - повышены.

Стадия железодефицитной анемии (клинически манифестированный дефицит железа).

ЖДА легкой степени. Начало развернутой стадии железодефицита. У пациента активная симптоматика гемосидероза, анемическая симптоматика отсутствует или умеренная. Гемоглобин снижен до 90 г/л, нередко при нормальных индексах насыщения эритроцитов гемоглобином и их морфологии.

Низкие или отсутствующие запасы железа. Ферритин, железо сыворотки и насыщение трансферрина – на низком уровне, ОЖСС и КПЭ - повышены.

сидеропеническая и анемическая симптоматика. Гемоглобин снижен в пределах 90-70 г/л. Со стороны эритроцитов - явная картина гипохромии и микроцитоза:

Отсутствие запасов железа. Ферритин сыворотки, железо сыворотки, насыщение трансферрина – на очень низком уровне, показатели ОЖСС и КПЭ – резко повышены.

Тяжелая ЖДА. У пациента картина тяжелого анемического синдрома с циркуляторными нарушениями и тканевой гипоксией. Гемоглобин резко