Метаболизм железа в онтогенезе человека
В норме в организме доношенного новорожденного ребенка содержится около 250 мг железа (80 мг/кг массы тела), которое поступило от матери через плаценту. При этом, если в первые месяцы внутриутробного развития плод получает 4 % сывороточного железа матери, то начиная с 30-й недели – 40,5-41 %. Именно в последние 3 месяца гестации нарастает активный транспорт железа через плаценту и формируется его депо, идет становление костномозгового кроветворения. Количество железа у новорожденного, полученное от матери, зависит от содержания железа у женщины и от функционирования во время беременности системы мать-плацента-плод. Так, в ряде научных исследований была показана прямая зависимость между сывороточным ферритином матери и плода. К снижению транспорта железа от матери к плоду приводит сокращение плацентарного кровотока, что имеет место при гестозах, гипертонической болезни, нефропатии, приеме алкоголя, курении, обострении хронических болезней у беременной.
В течение первого месяца жизни депо железа пополняется за счет реутилизации его из разрушенных эритроцитов при физиологическом гемолизе и возрастает примерно на 100 мг. После рождения источниками железа для развивающегося организма ребенка являются поступление экзогенного железа в составе пищевых продуктов и его утилизация из эндогенных запасов. Так как ребенок в течение первого полугодия жизни получает исключительно грудное молоко, содержание железа в котором невелико (0,4-0,5 мг/л), происходит интенсивный расход резервного железа, которое к 5-6 месяцу почти полностью исчезает. У недоношенных детей депо содержит в 2-3 раза меньше железа, и они уже на втором месяце жизни остаются без резервного запаса. После истощения депо железа последующая потребность в нем покрывается исключительно алиментарным путем.
Абсорбция железа происходит главным образом в двенадцатиперстной кишке и в начальном отделе тощей кишки. При дефиците железа в организме зона всасывания распространяется в дистальном направлении. Однако у детей раннего возраста с железодефицитным состоянием усвоение железа не возрастает, так как не происходит увеличения абсорбционной поверхности кишечника.
Количество железа, поступающее в течение суток с пищей, равно приблизительно 10-12 мг, но только 1-1,2 мг (около 10 %) микроэлемента из этого количества абсорбируется. Всасывание гемового железа значительно превосходит поступление неорганического, соответственно 9-22 % и 0,4-5 %. Гемовое железо содержат мясные продукты, негемовое – растительные.
Количество абсорбированного железа – контролируемый процесс, направленный на защиту организма от чрезмерного отложения железа в тканях, развития гемосидероза.
Влияние дефицита железа на развитие детей
Дефицит железа влияет на энергетические процессы в клетках различных органов. Выраженная сидеропения вызывает нарушения в клетках мозга посредством нескольких механизмов: снижение синтеза ДНК, снижение текучести мембран вследствие увеличения содержания холестерина в мембранах, снижение активности цитохрома С-оксидазы. Экспериментальное изучение процесса поступления железа в ткани мозга показало его наибольшую активность в период быстрого роста мозга.
Для младенца критическим периодом роста и развития мозга является период с третьего триместра внутриутробной жизни до окончания первого года жизни. В этот период времени мозг проходит несколько фундаментальных фаз развития: созревание аксональных волокон, установление межнейронных связей, синаптогенез, мультипликация глиальных клеток с миелинизацией волокон и др. В случае развития дефицита железа в этот период у младенцев и детей возможны следующие последствия: замедленное моторное развитие и нарушение координации; замедление развития речи и схоластических достижений; психологические и поведенческие отклонения (невнимание, неуверенность и т.п.); снижение физической активности. Клинические исследования детей, перенесших ЖДА, демонстрируют нарушения психоневрологического развития и поведенческих реакций, снижение способности к обучению.
Особо значимо наличие дефицита железа для детей из социально неблагополучных семей, где при неправильном питании возможно влияние дефицита других микронутриентов и где существенное значение имеют социальная депривация, низкий уровень образования матери, плохие условия жизни и другие неблагоприятные факторы.