Анализы. Полный медицинский справочник. Ключевые лабораторные исследования в одной книге - Коллектив авторов

селезенке, костном мозге) в виде ферритина и гемосидерина. Переносится в организме в составе специального транспортного белка – трансферрина. Из пищи усваивается около 10–15% железа, поэтому суточная потребность составляет 12–15 мг.

Лабораторными анализами определяется плазменное железо, которое в основном связано с трансферрином, ферритином и внеэритроцитарным (внутрисосудистым) гемоглобином. В норме трансферрин насыщен железом примерно на 30%. Дополнительное количество железа, которое может связаться с трансферрином, определяется как «ненасыщенная железосвязывающая способность сыворотки крови» (НЖСС). Максимальное количество железа, которое может присоединить трансферрин, обозначается как «общая железосвязывающая способность сыворотки крови» (ОЖСС).

Нормальная концентрация плазменного железа у мужчин – 12–32 мкмоль/л, ОЖСС – 54–72 мкмоль/л, НЖСС – 26,9–41,2 мкмоль/л; у женщин эти показатели на 10–15% ниже.

Нормальное насыщение трансферрина железом: у мужчин – 25,6–48,6%, у женщин – 25,5–47,6%.

Железо, высвобождающееся при разрушении старых эритроцитов, не выводится из организма, а используется повторно для синтеза гемоглобина. Наибольшая потеря железа происходит при кровопотерях – физиологических (менструация) и патологических (желудочные, кишечные, легочные, маточные, геморроидальные и другие кровотечения). В связи с этим у женщин потребность в железе примерно вдвое выше, чем у мужчин. При беременности женщина теряет около 350 мг железа, которое идет на формирование депо у ребенка.

Причинами дефицита железа могут быть его недостаточность в пище (однообразное питание с низким содержанием животных белков и зелени) и нарушение всасывания при недостатке витамина С, заболеваниях желудка и кишечника (атрофические процессы, удаление части желудка, воспалительные процессы), злокачественных заболеваниях. На начальных этапах недостаток поступления или большие потери железа компенсируются его запасами из депо. Выраженная недостаточность проявляется снижением содержания гемоглобина и цветного показателя – железодефицитной анемией.

Это весьма распространенное заболевание, особенно у беременных. Определение уровня сывороточного (плазменного) железа и трансферрина позволяет проводить дифференциальную диагностику железодефицитной анемии с другими формами анемий, назначать соответствующее лечение и объективно судить об его эффективности.

Значительное увеличение сывороточного железа с высоким (до 85%) насыщением трансферрина отмечается при различных по природе (наследственных или приобретенных) гемохроматозах – заболеваниях, характеризующихся повышенным всасыванием железа в кишечнике и отложением в органах и тканях железосодержащих пигментов.

Подавляющая часть всего железа человеческого организма находится внутри эритроцитов и входит в состав гемоглобина. Каждая его молекула содержит 4 атома двухвалентного железа, на долю которых приходится 0,334% ее массы, что при концентрации гемоглобина в крови 140 г/л соответствует содержанию железа 500 мг/л крови. Определение содержания железа в цельной крови не имеет практического значения, так как определять гемоглобин значительно проще. Иное дело плазма крови, содержание железа в которой примерно в 300 раз ниже и составляет около 1,5 мг/л. Его большая часть находится в окисленном состоянии, т. е. трехвалентна, и связана с белком трансферрином (сидерофилином); кроме того, в плазме имеются геминовое железо, ферритин и внутрисосудистый гемоглобин. Так называемое геминовое железо входит в состав молекул, содержащих только по одной порфириновой группе. Это продукты неполного синтеза или распада гемоглобина и дыхательных ферментов, они связаны с транспортным сывороточным белком гемопексином. Ферритин – самый богатый железом сывороточный белок, в его составе находится мицелла, содержащая до 4300 атомов окисленного железа. Молекулы гемоглобина, образовавшиеся в результате внутрисосудистого гемолиза, содержат 4 порфириновых кольца, они связываются не с гемопексином, а с гаптоглобином. Разрушение эритроцитов и увеличение содержания в плазме свободного гемоглобина почти неизбежны при взятии крови. Считается, что при соблюдении всех предосторожностей (игла с широким просветом, свободное вытекание крови, центрифугирование в течение 45 мин при скорости 2500 об./мин, отсасывание сыворотки и повторное центрифугирование) удается уменьшить количество свободного гемоглобина в сыворотке лишь до уровня около 30 мг/л, что соответствует содержанию железа 100 мкг/л или примерно 1/15 всего железа сыворотки. Используемые при получении плазмы антикоагулянты сами связывают железо, поэтому рекомендуется исследовать содержание железа именно в сыворотке.

Железо поступает в организм через желудочно-кишечный тракт, а выводится почти исключительно с калом (конечно, если нет кровотечения или гематурии), поэтому содержание его в моче у здоровых людей очень мало – 0,7–5,7 нмоль/сутки (0,04–0,3 мкг), это количество не может быть уловлено обычными методами. После приема некоторых железосодержащих препаратов или комплексообразователя десферала, который способствует опустошению депо, выведение железа с мочой значительно увеличивается и может быть измерено. Состояние обмена железа лучше всего характеризует количество негеминового сывороточного железа, т. е. железа трансферрина и ферритина, так как это основной резерв, который используется организмом в случае необходимости. Общее количество трансферрина, связанного с железом и свободного, может быть определено также иммунологическими методами. Определяют количество свободного трансферрина и по его способности связывать радиоактивное железо. Для практических лабораторий, использующих обычные биохимические методы, наибольшее значение имеет определение негеминового железа сыворотки, а также ее железосвязывающей способности, т. е. того максимального количества трехвалентного железа, которое может связаться с белками сыворотки.

Прочность комплекса трансферрин – железо максимальна при рН 7,0 и зависит от природы буферного раствора. При увеличении кислотности, а также восстановлении железа комплекс распадается. Другие соединения, например гемоглобин, в этих условиях не разрушаются или разрушаются лишь незначительно, поэтому кислотноотщепляемое, или негеминовое, железо лучше других компонентов плазмы характеризует резервы железа в организме.

Существуют несколько вариантов методов определения негеминового железа. В частности, некоторые рекомендуют проводить нагревание на водяной бане для лучшего разрушения комплекса, но при этом всегда существует угроза, что разрушатся и другие железосодержащие соединения, поэтому результаты анализа будут завышенными.

Известно много цветных реактивов как на восстановленное (Fe+2), так и на окисленное (Fe+3) железо; лучшие результаты получаются с батофенантролином, который образует наиболее прочный и ярко окрашенный комплекс. Но батофенантролин не растворяется в воде, поэтому его надо предварительно обработать хлорсульфоновой кислотой либо использовать спиртовой раствор. При определении железа после минерализации с серной кислотой надо всегда иметь в виду, что почти неизбежно образующаяся в этих условиях пирофосфорная кислота, связывая железо, мешает проведению цветной реакции, поэтому ее надо разрушать, нагревая на водяной бане слегка разбавленный минерализат.

Условия взятия материала

Определение сывороточного железа обычно проводят для выявления железодефицитного состояния, поэтому, как правило, информативно уменьшение его содержания. Обследуемые по крайней мере в течение 2 недель перед взятием крови не должны получать железосодержащих препаратов. Кровь надо брать широкими иглами. Сыворотка должна быть свободна от видимых следов гемолиза.

Определение железа по цветной реакции с сульфонированным батофенантролином

Принцип метода

Белки осаждают трихлоруксусной кислотой, которая при прогревании разрушает также комплекс железа с трансферрином. Для установления оптимальной величины рН 4,8–5,0 добавляют аммония ацетат, а для восстановления всего железа – гидразин. Двухвалентное железо образует окрашенный комплекс с батофенантролином, который переведен в сульфатированную форму добавлением хлорсульфоновой кислоты.

Необходимые реактивы

1. Трихлоруксусная кислота, 20%-ная.

2. Аммония