Темір алмасуы

Темір «облигатты» биометалл болғандықтан, оның биологиялық құндылығы көп қырлы қызмет атқаруымен, күрделі биохимиялық үрдістерде басқа металдармен алмастырылмауымен, осы микроэлементтің оттегі тасымалдауына және жасушалық тыныс алуға белсенді қатысуымен анықталады. Темірдің тиімді балансын сүйемелдеуді қамтамасыз ету молекулярлық та, ағзалық та деңгейдегі жалпы физиологиялық үрдістердің, ағзада қалыпты қызмет атқарудың міндетті шарты.
Темір порфириндермен құрама түзіп, простетикалық топ ретінде кейбір протеиндер – гемопротеидтер (гем) кұрамына кіреді және биологиялық тотығу тізбегінде электрон тасымалдаушы белсенділікті қамтамасыз етеді. Осындай протеиндер құрамына цитохромоксидазалар да кіреді, олар тікелей оттегімен әсерлесетін тыныс тізбегінің ферменті, сонымен бірге оның цитохромдық компоненттері митохондрий мембранасында және эндоплазмалық ретикулада орналасқан. Құрамында темірі бар гем – оттегімен байланысуды, тасымалдауды және акцепторлы жасушалар мен тіндерге өткізуді қамтамасыз ететін, жан-жақты молекула гемоглобиннің және бұлшықеттегі дәл осындай қызмет атқаратын миоглобиннің негізгі құрылым бірлігі болып табылады. Соңғы жылдарда жүргізілген зерттеулер осы биометалдың бірқатар басқа да қажет үрдістерге, яғни жасуша митозына, жасушалық және гуморалдық иммунитетке, коллаген талшықтары мен дезоксинуклеин қышқылының (ДНҚ) биосинтезіне қатысатынын көрсетіп берді.
Ағзада темір екі түрде болады: гемдік және гемдік емес:
Гемдік: гемоглобин, миоглобин, цитохромдар, ферменттер - каталаза, лактопероксидаза
Гемдік емес: ферритин, гемосидерин, трансферрин, ферменттер -аконитаза, ксантиноксидаза, НАД.Н-дегидрогеназа

Адам ағзасында жалпы темір мөлшері орташа 4,5 – 5 г (әйелдерде – 3-4 г, ерлерде – 3-5 г) құрайды. Тағаммен адам күніне 15-20 мг темір қабылдайды. Қалыпты жағдайда 12 елі ішек пен жіңішке ішектің бастапқы бөлімінде оның тек қана 1-1,5 мг, ал ағзаның темірге деген сұранысы артқан кезде және осы биометалдың тапшылығында ол 2 мг дейін сіңіріледі. Темір сұранысы жасөспірімдердің жыныстық жетілу мен өсу кезеңінде едәуір артса, жүктілік кезде ол 3-4 мг дейін жетеді.

Жасы мен жынысына тәуелді ағзаның темірге деген сұранысы

Ересек ер кісі күніне зәрмен, нәжіспен, термен, түлеген терімен орташа 1 мг темірді жоғалтса, әйелдерде ол 2 мг құрайды (ай сайын етеккірімен жоғалатын қанды қоса есептегенде).

Негізінен темір жануар және өсімдік өнімдерімен – ет, бауыр, бүйрек, өкпе, жүрек, балық, жұмыртқа, бұршақ, лобия, аскөк, кепкен өрік, жүзім және т.б. түседі. Ағзада темірдің сіңірілуі тағам құрамына тікелей тәуелді. Сонымен, гемдегі (ет, балық, құс өнімдеріндегі) темір 20-50 % сіңірілсе, гемдік емес түрдегі (дақыл, жеміс-жидек, сүт өнімдеріндегі) темірдің сіңірілуі төмендеу, яғни 5 % ғана. Бұл үрдіске көптеген факторлар әсер етеді.

Темірдің сіңірілуіне әсер ететін заттар

Ағза темірді жоғалтпаса және тағамда жеткілікті мөлшерде ет болса, асқазандағы тұз қышқылының жетіспеушілігі темір тапшылығына алып келмейді. Себебі еттегі екі валентті темірдің (Fe2+) сіңірілуіне тұз қышқылының қажеті жоқ. Fe2+ жіңішке ішекте сілтілі ортада жеңіл еріп, жақсы сорылады. Өсімдікте үш валентті темір болғандықтан, тек қана өсімдік өнімдерді қолданушылардың (вегетариандар) асқазанында тұз қышқылы жетіспесе, онда оларда темір тапшылығы туындауы мүмкін.
Осы күнге дейін ішектегі темірдің сіңірілу механизмі толық шешілмеген. Энтероциттердің микротүтіктерінде темірді жасушаға қарай тасымалдау үшін жоғары аффинді рецепторлары бар. Темір трансферрин арқылы тасымалданады. Темірдің сіңірілуі мукозды апотрансферрин көмегімен іске асады. Ол үшін апотрансферрин бауырдан энтероциттерге келіп, одан кейін ішек қуысына бөлініп, сол жерде темірмен қанығып, энтероцитке қайта өтеді. Содан соң энтероциттің базалды бөлігінде апотрансферрин темірді қандағы плазмалық трансферринге беріп, моно-, диферритрансферрин құрамасын түзеп, оны сүйек миына жеткізеді. Темірдің сіңірілуін апотрансферрин реттейді. Темір тапшылығында оның мөлшері артады, ағзаның темірге деген сұранысы төмендегенде апотрансферрин деңгейі азайып, қан плазмасына темірдің өтуі тежеліп, энтероциттерде темір ферритин түрінде жиналып, бірнеше күннен кейін ішек эпителиінің физиологиялық түлеуі кезінде сыртқа шығарылады. Моно-, диферритрансферрин сүйек миындағы эритроциттер мен ретиулоциттердің мембранасындағы спецификалы рецепторлармен әрекет жасап, темір эндоцитоз арқылы еніп, митохондрийге жеткізіледі және ол осы жерде протопроферинге қосылып, гем түзілуіне қатысады. Темірден босаған трансферрин тасымалдауға бірнеше рет қатысады. Қаннан трансферриннің жартылай шығарылу уақыты орташа 8 күнді құрайды. Трансферрин тек бауырда емес, сонымен қатар лимфа түйіні, сүт безі, тестикула мен ұрық бездерінде, автономды түрде бас миында, лимфоциттерде синтезделеді. Эритропоэз үшін тәулігіне 25 мг темір қажет, әрине ол ішекпен сіңірілетін темір мөлшерінен бірнеше есе көп. Сондықтан көкбауырда эритроциттердің ыдырауы кезінде босаған темір гемопоэз үшін қайтадан қолданылады.

Адам ағзасындағы темір алмасу жобасы

Ағзада темір қоры көбіне ферритин түрінде жиналады. Ол ортасында темір және апоферритиннен тұратын протеиндік қабатпен қапталған, суда ерігіш гликопротеинді құрама. Ферритиннің әрбір молекуласында 1000-3000 темір атомы бар. Ферритин барлық мүшелер мен тіндерде, әсіресе бауыр, көкбауыр, сүйек миының макрофагтарында, эритроциттер мен қан сарысуында басымырақ кездеседі. Қандағы ферритин деңгейі қордағы темірдің мөлшерін көрсетеді. Қордағы темірдің басқа түріне гемосидерин жатады. Ол – апоферритиндік қабаты жоқ, темірдің агрегаттық кристалдарынан тұратын, өте жоғары мөлшердегі темірі бар ферритиннің аз ерігіш туындысы. Гемосидерин сүйек миы, көкбауыр макрофагтарында, бауырдың Купфер жасушасында жиналады.