Лабораторные методы оценки запасов железа в организме и диагностики нарушений обмена железа

Железо – один из важнейших олигоэлементов. Функция тесно связана с участием в транспорте кислорода, общее содержание железа в организме взрослого человека – 4-5 гр, 60-70% этого количества на долю гемоглобина, 5-10% - миоглобина, более 20% на содержание ферритина и гемосидерина (запас железа), 0,2% - на долю окислительно восстановительных ферментов митохондрий, 0,1% - на долю трансферрина, осущ транспорт железа по кровяному руслу.

В зависимости от функций железо: * Железо для связ и транспорта кислорода (Нв, миоглобин) * Железо окислит-восстановит ферментов (цитохромоксидаза) * Транспортные и накапливаемые формы железа (трансферрин)

В зависимости от природы простетической группы:гемовое и негемовое железо.

Выделяют гемоглобиновый, запасной, транспортный, тканевой фонды железа:

Гемоглобиновый фонд – железо Нв составляет 60-65% от общего содержания железа в организме.

Запасной фонд – железо ферритина и гемосидерина, которые депонированы в печени, селезенке, костном мозге, мышцах, составляет 30-40% от уровня железа в организме. Ферритин – водорастворимый комплекс трехвалентного железа и белка апоферритина, содержащий 20% железа, представляет собой лабильную фракцию запасного фонда железа. При необходимости легко используется для нужд эритропоэза. Гемосидерин – нерастворимый в воде белок, по составу близок к ферритину, но содержит большее количество железа – 25-30%. Является стабильной, прочно фиксированной фракцией запасов железа в организме.

Транспортный фонд – железо, связанное с транспортным белком трансферрином, составляет 1% от содержания железа в организме.

Железо поступает в организм с пищевым рационом, содержится в продуктах животного и растительного происхождения (мясо,ос говядина, печень, яйца, яблоки, курага, бобовые). Железо всасывается лучше из продуктов животного происхождения, так как оно содержится в них в форме гема. Так из мяса всасыв 20-25%, из рыбы –11%, из растительных продуктов – 3-5%. Всасыванию железа способствует аскорбиновая кислота, органические кислоты (лимонная, яблочная), ингибируют всасывание железа танин, высокое содержание жира, за сутки всасывается 2-2,5 мг железа, кратковременно после сильного кровотечения может всасываться до 3 мг, основное количество всасывается в 12-перстной кишке и в начальной части тощей кишки, малое количество железа может всосаться во всех отделах тонкого кишечника. Всасывание железа происходит в два этапа:

1. Слизистая оболочка кишечника захватывает железо, поступающее с пищевым рационом

2. Железо из слизистой оболочки переходит в кровь, нагружается на трансферрин и доставляется к местам использования и в депо. Трансферрин также переносит железо из его фондов и клеток системы фагоцитирующих мононуклеаров, в которых происходит деструкция эр, в костный мозг, где оно частично используется для синтеза гемоглобина, а частично откладывается в виде железа запасов, а также в другие места хранения железа.

Обмен железа по сравнению с метаболизмом других веществ – своеобразен, сущность в том, что железо практич не выделяется из организма, а всасывание его через ЖКТ определяется потребностями в нем, если надобности нет, то не усваивается.

Во рту – мех обработка пищи, в желудке – под действием соляной к-ты – набухание пищевого комка и диссоциация железопротеиновых комплексов – высвобождаются ионы железа – под влиянием аскорб к-ты восстанавливаются, некоторое количество – всас в желудке (2% от всего колич железа, всасываемого через ЖКТ), этому процессу препятствует гастроферрин, при его отсутствии создаются предпосылки для нерегулируемого всасывания железа – к гемохроматозу.

Основное количество железа всасыв через стенку тонкого киш-ка, способствует этому содержащийся в клет элементах слизистой оболочки тонкого кишечника белок – ферритин – это железопротеиновый комплекс, белковая часть – апоферритин. При недостаточности железа в организме в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника повыш содержание апоферроритина, что способствует увелич всасыв железа.

Определение содержания сыв-ого железа, а также ОЖСС и НЖСС обычно основывается на формировании окрашенных комплексов, образующихся при взаимодействии железа с определенными химическими реагентами (батофенантролин, ферен, феррозин). Для получения надежных результатов исследования следует иметь в виду, что прием препаратов, содержащих железо (перорально, в/в, в/м), влияет на его концентрацию в течении 2-4 нед после применения. Больной не д. принимать препараты железа по крайней мере в течение 5 сут перед взятием крови на анализ. В противном случае м.б. получены завышенные результаты. Определение д. выполнятся в свежей, свободной от гемолиза сыв-ке крови. Содержащееся в гемоглобине железо не выявляется химическими методами, однако значительный гемолиз влияет на величину абсорбции. Сыв-ку следует отделять немедленно после образования сгустка во избежание перехода в нее гемоглобина. Сод-ие железа в сыв-ке крови не изменяется в течение 4 сут при комнатной температуре (18-25^оС) и 7 сут при 2-8^оС. Cут. колебания: в послеобед. п-д ниже, чем утром, приблизительно на 7 мкмоль/л.

Содержащееся в сыв-ке (плазме) крови железо связано с белком бета-1-глобулиновой фракцией – трансферрином. Функция этого белка, постоянно синтезирующегося в печени, состоит в транспортировке и препятствии накоплению в плазме свободных токсических ионов железа. В обычных физиологических условиях этот белок насыщен железом примерно на 30% от максимальной способности к насыщению. То наибольшее количество железа, ктр м. присоединить трансферрин до своего полного насыщения, принято обозначать как общую (полную) железосвязывающую способность сыв-ки крови – ОЖСС (TIBC). Она складывается из связанной, насыщенной железом части (о ктр дает представление показатель «сывороточное железо») и свободной, латентной, или ненасыщенной ЖСС (ЛЖСС, НЖСС) крови. Полная (общая) способность связывать железо является суммой показателей, отражающих содержание железа в сыв-ке и НЖСС: концентрация железа в сыв-ке + НЖСС = ОЖСС.

Показатель ОЖСС дает представление об уровне трансферрин в сыв-ке (плазме) крови. Отношение связанного в трансферрин железа (сывороточное железо) к показателю ОЖСС представляет собой коэффициент (процент) насыщения трансферрина железом (К, или ПНТЖ): К (%)= сыв-ое железо/ОЖСС *100; К (%)=конц сыв-ого железа (мкмоль/л) / (25,6*сод-ие трансферрина (г/л)) *100 = конц сыв-ого железа (мкмоль/л)/ трансферрин (г/л) *3,9.

Определение уровня сыв-ого железа, показателей ОЖСС и НЖСС помогает оценить особенности обмена железе при отдельных формах патологии.

В норме содержание сыв-ого железа составляет – 7,16-26,85 мкмоль/л, у муж – 8,95-28,64 мкмоль/л НЖСС – 26,8 – 41,2; ОЖСС – 53,2 – 71,6 мкмоль/л К(%) – около 30% (20 – 55%).

В настоящее время для определения показателей ОЖСС и НЖСС используются два основных методологических подхода: 1) установление содержания железа в сыв-ке крови после предварительного насыщения (in vitro) трансферрина ионами железа и удаление их избытка вносимым в пробу адсорбентом (обычно карбоматом магния). По разнице м/ду полученным показателем (ОЖСС) и сод-ием сыв-ого железа находят величину НЖСС.

2) добавление к сыв-ке известного количества ионов железа (11) в щелочной среде. Эти ионы соединяются в трансферрином в свободных местах связывания. Излишек несвязанных ионов железа (11) определяется характерной реакцией (например, с феррозином). Разница м/ду количеством добавленных и оставшихся ионов представляет собой НЖСС. ОЖСС является суммой содержания железа в сыв-ке крови и НЖСС.

Запасы железа в организме сосредоточены в депонирующих органах, где оно накапливается в виде железосодержащего белка ферритина, а также в составе гемосидерина. Ферритин представляет собой универсальный депонирующий железо белок, присутствующий почти во всех клетках и тканях организма.

Снижение кол-ва железа м.б. при: *недостаточным поступлением с пищей (длительные молочно-растительные диеты); *плохое усвоение в ЖКТ: при анацидных и гипацидных гастритах, резекции желудка и кишечника, при глистных инвазиях, профузных поносах у детей; *усиленной утилизации органами и тканями: при беременности, быстром росте организма, повышенной физической активности,; *потере железа: при кровотечениях, дисфункциональных метроррагиях, фибромиомах и вследствие активации клеточных элементов системы фагоцитирующих мононуклеаров; *временным перераспределением железа в организме: при системных заболеваниях соединительной ткани; злокачественных новообразованиях, хр гепатите, циррозе печени, о и хр нагноительных заболеваниях легких, септических состояниях; уремии, ИМ.

Дефицит железа м.б.: *скрытым – уменьшение содержания или отсутствием резервного железа, нормальным уровнем гемоглобина и железа в какой-то промежуток времени (содержание ферритина снижено, сыв-ого железа – в норме); *относительным – обусловленным временным распределением железа при воспалительных процессах, инфекционных заболеваниях, некрозах и опухолях (сод-ие сыв-ого железа снижено, резервного – не изменено); *абсолютным – отсутствие резервного железа, снижение уровня сывороточного железа, гипогемоглобинемией.

Сод-ие железа сыв-ки крови значительно уменьшено при железодефицитной анемии. ОЖСС либо нормальная либо, несколько выше нормы (за счет компенсаторного усиления биосинтеза трансферрина). НЖСС резко увеличена (вследствие уменьшения содержания сыв-ого железа). Процент насыщения железом трансферрина уменьшен.

Концентрация железа в плазме (сыв-ке) крови снижается также при анемиях, связанных с воспалением, гнойной септической инфекцией, остеомиелитом, ревматизмом (что объясняется усилением поглощения ионов железа активированной системы фагоцитирующих мононуклеаров). ОЖСС нормальная, в тяжелых случаях несколько снижена (из-за уменьшения образования трансферрина). НЖСС, как правило, увеличена, процент насыщения железом трансферрина часто снижен.

Скрытый дефицит железа (повышение ОЖСС более 65 мкмоль/л, снижение уровня сыв-ого железа менее 12,5 мкмоль/л, независимо от пола) наблюдается у 26% (по показателю ОЖСС) кадровых доноров. Уровень гемоглобина при этом находится в пределах нормы.

Высокое сод-ие железа м.и. место либо при недостаточном использовании его в кроветворных органах, либо при повышенном поступлении в организм. У больных, страдающих сидероахрестическими анемиями, железо, поступающее в костный мозг, не используется в должной мере для эритропоэза. Недостаточное использование железа для образования ферритина наблюдается при заболеваниях печени (хр гепатите, всех формах желтух), при ктр обычно увеличено содержание сыв-ого железа.

Повышенное поступление железа в организм характерно для гемохроматоза, при ктр из-за наследственного нарушения механизма, ограничивающего резорбцию (всасывание) железа в ЖКТ, нерегулируемо утилизируется большое кол-во железа. Поэтому его содержание в сыв-ке оказывается резко увеличенным. Излишки железа откладываются в паренхиматозных органах в виде гемосидерина: отложение железа в печени приводит к ее циррозу, в поджелудочной железе – к сахарному диабету, в коже – к пигментации. Увеличение сод-ия железа в сыв-ке крови (вместе с нектр снижением ОЖСС и значительным уменьшением НЖСС) наблюдается при пернициозной анемии, апластической и гемолитической анемии, повторных трансфузиях, талассемиях, дефиците вит В₁₂ (гиперхромная анемия), нефрите, избыточной терапии препаратами железа, остром отравлении железом (у детей).

Сывор железо 14-21 мкмоль/л, если его уровень падает до 14 и ниже это дефицит железа., если проба плазмы вносится в среду насыщ железом (соль Мора), то трансферрин насыщ железом до 100%, ОЖСС в норме =56-65 мкмоль/л, разница между ОЖСС и НЖСС = 28-41мкмоль/л. При дефиците железа НЖСС повыш, сыворот железо пониж, при железодеф состояниях понижение сыв железа, повыш ОЖСС, снижение КН.

41 Использование лабораторных технологий для терапевтического мониторинга лекарственных средств.

Основа терапевтического мониторинга – взаимосвязь фармакокинетики и фармакодинамики ЛС. Терапевтический мониторинг проводят для выбора адекватной индивидуальной дозы и схемы применения определенной лекарственной формы препарата.

Клиническая фармакология: национальное руководство / М. 2009
Проведение терапевтического мониторинга целесообразно:

§ Необходимость применять максимальные дозы ЛС.

§ При длительном приеме ЛС.

§ При использовании ЛС с узким терапевтическим диапазоном.

§ Вероятность лекарственного взаимодействия.

§ Вероятность изменения фармакокинетики, например, при заболеваниях органов выведения.

§ Необходимость применять максимальные дозы ЛС.

§ При длительном приеме ЛС.

§ При использовании ЛС с узким терапевтическим диапазоном.

§ Вероятность лекарственного взаимодействия. Вероятность изменения фармакокинетики, например, при заболеваниях органов выведения.

К сожалению, в практическом здравоохранении фармакокинетический мониторинг практически не используется, за исключением трансплантологии.

Наиболее востребовано определение противоэпилептических средств. Проведение лекарственного фармакокинетического мониторинга необходимо для повышения эффективности терапии и обеспечения безопасности лечения эпилепсии. Определение концентрации противоэпилептических средств в крови – рутинное исследование в клинической практике большинства развитых стран мира. В России – это пока относительно редкая медицинская технология.

Определение концентрации препаратов в крови:

§ Амикацин

§ Бензонал

§ Гентамицин

§ Гексамидин

§ Дигоксин

§ Дифенин

§ Карбамазепин

§ Новокаинамид

§ Аспирин

§ Теофиллин

§ Фенобарбитал

§ Этосуксемид

§ Бензодиазепины

§ Вальпроат натрия

§ Метотрексат

§ Циклоспорин

§ Такролимус

§ Цефалоспорины

§ Ламотриджин

Методы проведения оценки концентрации ЛС в крови

§ Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ).

§ Иммунохимическая методика фирмы Эбботт (США) – ТДХ (выпуск прекращен) и автоматизированный иммунохимический анализатор Архитект - 1000.

Прогноз обеспечивает - Тщательный сбор лекарственного анамнеза – возможность повышения «прогнозируемости» побочного действия лекарств.

Прогноз обеспечивает - Проведение терапевтического мониторинга.

Полипрагмазия – основная и предупреждаемая причина развития осложнений фармакотерапии.

 

42 Лабораторные методы оценки степени эндогенной интоксикации.

В настоящее время одной из наиболее сложных проблем интенсивной терапии является синдром эндогенной интоксикации (СЭИ), сопровождающий значительное количество патологических состояний (шок, перитонит, панкреатит и др.), которые по мере своего развития могут приводить к летальному исходу.

Прогрессирование эндотоксикоза обусловлено накоплением в крови различных по происхождению, химической структуре и биологическому воздействию веществ, именуемых эндотоксинами. Эндотоксины способствуют развитию острой почечно-печеночной недостаточности, сердечно-сосудистой недостаточности, острого респираторного дистресс-синдрома, приводя в конечном итоге к появлению крайне тяжелого состояния - синдрома мультиорганной дисфункции.

Эндогенная интоксикация - клинический синдром, возникающий при различных по этиологии патологических состояниях, обусловленных накоплением в тканях и биологических жидкостях организма продуктов нарушенного обмена веществ, метаболитов, деструктивных клеточных и тканевых структур, разрушенных белковых молекул, pi сопровождающийся функциональными и морфологическими поражениями органов и систем организма.

Выделяют три основных звена, которые определяют тяжесть состояния больных и выраженность клинической симптоматики: токсемия, нарушение микроциркуляции, угнетение функций собственных детоксицирующих и защитных систем организма.

Основным звеном патогенеза синдрома эндогенной интоксикации является токсемия. К сожалению, четкая дифференциация токсических веществ эндогенного происхождения практически невозможна. Однако в каждом конкретном случае можно выделить "первичные" и "вторичные" эндотоксины. Так, при ожогах, синдроме длительного раздавливания, облитерирующих сосудистых заболеваниях "первичными" являются продукты белковой деградации, "вторичными" - продукты естественного метаболизма, накопление которых в организме является следствием угнетения функций естественной детоксикации и экскреции.

Эндотоксемия, нарушая тонус периферических сосудов, реологию крови, кинетические и механические свойства форменных элементов крови, приводит к тканевой гипоксии, которая является одним из важных звеньев патогенеза СЭИ, течение которого усугубляется снижением функции органов естественной детоксикации и экскреции. Токсины блокируют места связывания молекул альбумина, что ведет к снижению эффективности проводимого медикаментозного лечения, поскольку этот белок является транспортным агентом для многих фармакологических препаратов.