Сообщение на тему применение железа: Применение железа, его сплавов и соединений — урок. Химия, 8–9 класс.

Железо в организме: зачем оно нужно и как его получить

В организме часто бывает дефицит железа. Это связано с низкой биодоступностью железа — при контакте с кислородом железо образует оксиды, которые слабо растворимы и поэтому сложно доступны для поглощения организмом.

Причины дефицита железа

Дефицит железа возникает в результате истощения запасов железа, когда абсорбция железа в течение длительного периода не успевает за метаболическими потребностями в железе, или происходит резкая потеря железа, связанная с кровопотерей.

Основные причины дефицита железа:

• обильные менструальные или маточные кровопотери,
• кровопотери при хирургических вмешательствах,
• приtм антикоагулянтов или антиагрегантов,
• частое донорство,
• вегетарианство и анорексия,
• хронические заболевания с нарушением всасывания железа (различные гастро-энтерологические патологии, хроническая сердечная, почечная недостаточность).

Группа риска — беременные женщины, недоношенные и дети в периоды интенсивного роста, женщины с обильными месячными и вегетарианцы. Очень часто дефицит железа встречается у девочек-подростков, потому что менструальные потери железа накладываются на потребность в быстром росте.

Когда запасов железа в организме недостаточно, синтез гемоглобина нарушается, и появляются симптомы дефицита железа и анемии.

Наиболее частые симптомы дефицита железа или анемии

• усталость и недостаток энергии,
• одышка при обычной нагрузке,
• заметное сердцебиение (учащенное сердцебиение),
• бледная кожа, десны и слизистая рта.

Менее распространенные симптомы

• трудности с концентрацией внимания,
• необычные вкусовые пристрастия (желание грызть лед, есть мел, клей или землю),
• сильная сухость во рту, трещины в уголках рта и сглаженный язык,
• головная боль и ухудшение памяти,
• непереносимость холода (постоянно холодные руки и ноги),
• снижение иммунитета,
• легко возникающие синяки и кровоизлияния на коже,
• сухость кожи, ломкость ногтей и выпадение волос,
• синдром беспокойных ног.

Последствия дефицита железа

Дефицит железа — это снижение уровня железа в организме при сохранении нормальной концентрации гемоглобина, когда уровень его все еще достаточен для производства эритроцитов, но другие органы и ткани страдают от недостатка железа.

Если не восполнить запасы, то развивается более тяжелое заболевание — железодефицитная анемия. Это состояние, когда железа недостаточно для формирования гемоглобина в эритроцитах, снижается его уровень и количество переносимого кислорода, а значит возникает кислородное голодание тканей всего организма.

По статистике Всемирной организации здравоохранения, анемию имеют треть женщин детородного возраста, а также 42% детей до пяти лет.

Чем меньше железа, тем ниже концентрация гемоглобина в эритроците, тем тяжелее анемия и гипоксия. Даже легкие и умеренные формы анемии могут быть связаны с функциональными нарушениями, влияющими на когнитивное развитие, механизмы иммунитета, способность к обучению и работоспособность.

Риски дефицита железа во время беременности

Дефицит железа опасен во время беременности — возрастает потребность самого организма матери и растет плод — железодефицитная анемия быстро усугубляется.

Риски для женщины:

• недоразвитие плаценты,
• самопроизвольный аборт,
• преждевременные роды,
• вероятность развития тяжелых послеродовых кровотечений.

Риски для ребенка:

• внутриутробная задержка развития плода,
• высокий риск внутриутробной смерти,
• рождение с низкой массой тела или недоношенностью,
• задержка нейрокогнитивного развития после рождения (отстают в развитии и способности к обучению).

Железо в строительстве — Реферат

Широкое применение железо нашло в индийской храмовой архитектуре в эпоху Гуптов, династии, правившей в Северной Индии в IV – VI вв. Использовались железные закрепы, штыри, хомуты, затяжки, скобы и даже пилоны. Во многих индийских храмах, построенных во второй половине 1 тыс., роль основных несущих конструкций выполняют железные сварные балки длиной до 6 м. Наиболее известными фундаментальными сооружениями из железа в средневековой Индии являются колонны в городах Дели и Дхаре.

Железная колонна в Дели – не только место паломничества индийцев, но и одна из главных достопримечательностей, привлекающая внимание туристов из всех стран мира. По наиболее распространенной версии считается, что металл для колонны был выплавлен в середине IV в. Это были крицы массой около 30 кг. Первоначально колонна была установлена в 415 г. в одном из храмов на востоке Индии в память о легендарном царе Чандрагупте II. В Дели колонна была перевезена около 1050 г. по приказу царя Ананг Полы. В настоящее время она размещается во дворе мечети Кувват-уль-Ислам в городе-крепости Лал-Кот в 20 км южнее старого Дели (отсюда происходит другое название колонны – «кутубская»).

Масса кутубской колонны оценивается почти в 6 т. Её высота достигает 7,8 м, из которых над поверхностью земли находятся 6,3 м. Диаметр у основания составляет 458 мм, по направлению вверх колонна сужается до диаметра 290 мм и заканчивается художественной капителью высотой около метра. В капители колонны имеется прорезь размером 15×5 см, которая уходит вглубь колонны на 41 см. Первоначально прорезь использовалась для закрепления статуи священной птицы Гаруды. Детали капители были откованы отдельно, и закреплены на корпусе колонны «насаживанием» друг на друга.

Нержавеющая колонна в Дхаре имеет гораздо меньшую известность. Дхар был крупным городом в средневековом королевстве Мальва на севере Индии. Предполагается, что дхарская колонна была изготовлена примерно в тоже время, что и делийская. В период вторжения монголов она была сброшена с каменного постамента и разломилась, существуют три ее обломка общей длиной 13,22 м. Общая масса колонны оценивается в 7,3 т.
Химический анализ металла, из которого изготовлены индийские колонны, показал, что это именно железо с очень низким содержанием углерода – менее 0,02% (масс. ) и высоким содержанием фосфора – около 0,3% (масс.). Однако эти цифры не объясняют удивительной стойкости металла к коррозии.

Для древних китайских архитектурных традиций характерно использование чугуна. Технология чугунного литья была освоена китайцами значительно раньше, чем любым другим народом мира. Уже в 1 тыс. в Китае изготавливались необычайно крупные отливки из чугуна. Наиболее известные памятники того времени – чугунные пагоды.

Пагода представляет собой тип монументального буддийского культового сооружения, зародившегося в Индии. Она предназначена для хранения останков Будд, праха монахов или буддийских сутр (священных книг). Буддизм проник в Китай в годы правления императора Минди (58-75). В 68 г. был построен первый буддийский храм – Баймасы (в Лояне), а в эпоху Троецарствия (220-265) – первая пагода. После этого в крупных храмах Китая одна за другой появляется множество больших и малых пагод и ступ. Ступы – пагоды индийского типа, они представляли собой строение, которое венчает зонтообразная часть.

Как только техника сооружения пагод проникла в Китай, она сразу же вобрала в себя особенности китайских строений и пагоды в Китае строились в национальном стиле. Китайские пагоды бывают самых разнообразных форм – квадратные, шестиугольные, восьмиугольные, обычно с чётным числом углов и многоярусные. По своей конструкции они имеют вид башен или павильонов с многочисленными карнизами. Строительным материалом им служит дерево, кирпич, камень, глазурованная черепица, железо. В настоящее время в Китае насчитывается свыше 2000 пагод. Металлические пагоды представляли собой модульные сооружения, собираемые из заранее отлитых деталей, которые соединялись при помощи литья или специальных замковых сопряжений.

Первая чугунная пагода была построена в 695 г. по приказу императрицы У Цзэтянь (династия Тан) – это восьмигранная пагода-колонна под названием «Небесная ось, знаменующая добродетель Великой династии Чжоу с её сонмом земель». Она воздвигнута на чугунном фундаменте, окружность которого составляет 51 м, а высота – 6 м. Сама колонна имела 3,6 м в диаметре и 32 м в высоту. На её вершине был устроен «облачный свод» (высота – 3 м, диаметр – 9 м), который венчали четыре бронзовых дракона, каждый высотой 3,6 м, поддерживающих позолоченную жемчужину. На сооружение этой конструкции было израсходовано 1325 т металла.

Другие древние чугунные пагоды – Восточная и Западная в храме Гуансяо в Гуанчжоу. Западная отлита во времена Пяти Династий, в 963 г. Первоначально она имела 7 ярусов, однако 4 из них были разрушены ещё в древности. Восточная пагода была сооружена немного позже, в 967 г. Её высота составляет 6,35 м, она установлена на каменном пьедестале высотой 1,34 м. Первоначально она имела также шпиль, который позднее был разрушен.

К периоду династии Северная Сун относятся великолепно исполненные чугунные пагоды в Храме Нефритовой Весны в Даньяне (17,9 м), провинция Хэбей и в храме Ганлу (Храм Сладкой Росы) в Женьяне, провинция Цзянсу, а также пагода в Цзинине, провинция Шаньдун. Сооружались чугунные пагоды и позднее. Один из самых известных памятников архитектуры Китая – «Даньянская Железная пагода» (провинция Хэбей). Эта пагода, носящая официальное название «Пагода мощей Будды», расположена в храме Юкуань, в 15 км от Даньяна в провинции Хэбей. Она построена в 1061 г., и её высота составляет 13 м (с каменным пьедесталом – 17,9 м).

В Европе первыми стали применять железо в постройке греки. Для преодоления напряжения растяжения они скрепляли каменной кладкой железную арматуру – каркас такой конструкции. Металлические стяжки были использованы при строительстве Парфенона. Зодчий Мнесикл замуровал в специальных канавках мраморных блоков железные стержни длиной около 2 м. Каменные блоки Эрехтейона – одного из главных храмов Афин, в одном ряду скреплялись металлическими скобами в виде пластин, напоминающими двойную букву Т или были П-образной формы. Блоки в смежных рядах связывали вкладышами-пиронами (короткий металлический стержень, скрепляющий блоки каменной кладки по вертикали). Каждый пирон вставляли в перевёрнутый камень и ставили на место так, чтобы свободный его конец входил в гнездо нижнего камня, которое заливали свинцом по специально пробитому лотку. Иногда строители Эрехтейона применяли деревянные вкладыши или комбинированные скрепы в виде металлических штырей, заделанных в деревянные пробки. Металлические крепления заделывались в свинец или дерево, для того чтобы мягкая свинцовая оболочка смягчала их удары о стенки мраморных блоков при землетрясениях. Вслед за греками, этой технологией пользовались римляне и египтяне (например, при возведении терм Каракаллы и храма Крокодилов). А при возведении храмов в Византии для соединения строительных деталей применяли железные скобы – железные полосы, изогнутые под углом, служащие для скрепления деревянных частей в лесах, стропилах, мостах и других сооружениях.

• Студент: Ратнов А.C.
• Руководитель: Черноусов П.И.

Железо уже в эпоху Древнего мира применяли в качестве строительной арматуры. Проследив эволюцию железа в строительстве, нельзя не отметить той колоссальной роли, которую оно в целом сыграло в развитии человечества. Применение этого материала в строительстве можно отнести к наиболее выдающимся достижениям человечества. Именно благодаря железу и стали, распространение человека по земле стало поистине глобальным. Вместе с тем необходимо отметить, что несмотря на очевидные преимущества сплавов железа перед другими конструкционными строительными материалами по целому ряду прочностных и механических характеристик, их широкое применение в капитальном строительстве стало возможным только после освоения массового производства чугуна и стали с помощью относительно дешевых «жидких» технологий. Чугун стал основным конструкционным строительным материалом к концу эпохи Промышленной революции после внедрения в доменный процесс мощной воздуходувной техники на основе парового двигателя, а литая сталь – после изобретения процессов конверторной и мартеновской плавки.

• строительство;
• архитектура;
• железо;
• чугун;
• бессемеровская сталь;
• чугунные пагоды;
• решётка;
• мост.

1. Gustodis, P.G: stahl und eisen 107 (1987), Nr. 22.
2. Со Сталью — к небу. //Черные металлы, январь 2005.
3. 19th-century construction in iron and glass. History of western architecture / Building materials // Encyclopedia Britannica. Deluxe millennium Edition, 1999.
4. http://alum.mit.edu/www/dwag/koreanfe/
5. Nianjian. Zhongguo kaoguxue nianjian, ed. by Chinese Archaeological Society / Beijing: Wenwu Chubanshe, 1985.
6. Schumacher; Th. Großbaustelle Kölner Dom, Köln, 1993
7. Антонино Терранова «National Geographic» Небоскребы» Издательство: «АСТ», 2004 г, 316 с.

ПОДЕЛИСЬ ИНТЕРЕСНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

Металл, все о металле, свойства металлов

Металл (название происходит от лат. metallum — шахта) — один из классов элементов, которые, в отличие от неметаллов (и металлоидов), обладают характерными металлическими свойствами. Металлами являются большинство химических элементов (примерно 80 %). Самым распространенным металлом в земной коре является алюминий.

Металлы — суть светлые тела, которые ковать можно. (Михаил Васильевич Ломоносов)

Некоторые металлы

Щелочные металлы:  Литий, Натрий, Калий

Щелочноземельные металлы: Бериллий, Магний, Кальций

Переходные металлы: Железо, Платина

Другие металлы: Алюминий, Свинец, Медь, Цинк

Металлургия — совокупность связанных между собой отраслей и стадий производственного процесса от добычи сырья до выпуска готовой продукции — черных и цветных металлов и их сплавов. К черным металлам относят железо, марганец и хром. Все остальные — цветные. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно делят на тяжелые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и легкие (алюминий, титан, магний).

Большая часть металлов присутствует в природе в виде руд и соединений. Они образуют оксиды, сульфиды, карбонаты и другие химические вещества. Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделить их из руд и провести очистку. При необходимости проводят легирование и другую обработку металлов. Изучением этого занимается наука металлургия. Металлургия различает руды черных металлов (на основе железа) и цветных (в их состав не входит железо, всего около 70 элементов). Исключением можно назвать около 16 элементов: т. н. благородные металлы (золото, серебро и др.), и некоторые другие (например, ртуть, медь), которые присутствуют без примесей. Золото, серебро и платина относятся также к драгоценным металлам. Кроме того, в малых количествах они присутствуют в морской воде, растениях, живых организмах (играя при этом важную роль).

Характерные свойства металлов

Металлический блеск Хорошая электропроводность Возможность легкой механической обработки (например, пластичность) Высокая плотность Высокая температура плавления Большая теплопроводность

Физические свойства металла

Все металлы (кроме ртути) тверды при нормальных условиях. Температуры плавления лежат в диапазоне от 39 °C (ртуть) до 3410 °C (вольфрам). В зависимости от их плотности, металлы делят на легкие (плотность 0,53 ч 5 г/смі) и тяжелые (5 ч 22,5 г/смі). Металлы тонут

Механические свойства металла

Это способность металлов подвергаться различным способам механической обработки.

Микроскопическое строение металла

Характерные свойства металлов можно понять, исходя из их внутреннего строения. Все они имеют слабую связь электронов внешнего энергетического уровня (другими словами, валентных электронов) с ядром. Благодаря этому созданная разность потенциалов в проводнике приводит к лавинообразному движению электронов (называемых электронами проводимости) в кристаллической решетке. Совокупность таких электронов часто называют электронным газом. Вклад в теплопроводность, помимо электронов, дают фононы (колебания решетки). Пластичность обусловлена малым энергетическим барьером для движения дислокаций и сдвига кристаллографических плоскостей. Твердость можно объяснить большим числом структурных дефектов (междоузельные атомы, вакансии и др.). Из-за легкой отдачи электронов возможно окисление металлов, что может приводить к коррозии и дальнейшей деградации свойств. Способность к окислению можно узнать по стандартному ряду активности металлов. Этот факт подтверждает необходимость использования металлов в комбинации с другими элементами (сплав, важнейшим из которых является сталь), их легирование и применение различных покрытий. Для более корректного описания электронных свойств металлов необходимо использовать квантовую механику. Во всех твердых телах с достаточной симметрией уровни энергии электронов отдельных атомов перекрываются и образуют разрешенные зоны, причем зона, образованная валентными электронами, называется валентной зоной. Слабая связь валентных электронов в металлах приводит к тому, что валентная зона в металлах получается очень широкой, и всех валентных электронов не хватает для ее полного заполнения. Принципиальная особенность такой частично заполненной зоны состоит в том, что даже при минимальном приложенном напряжении в образце начинается перестройка валентных электронов, т. е. течет электрический ток. Та же высокая подвижность электронов приводит и к высокой теплопроводности, а также к способности зеркально отражать электромагнитное излучение (что и придает металлам характерный блеск).

Применение металлов

Конструкционные материалы

Металлы и их сплавы — один их главных конструкционных материалов современной цивилизации. Это определяется прежде всего их высокой прочностью, однородностью и непроницаемостью для жидкостей и газов. Кроме того, меняя рецептуру сплавов, можно менять их свойства в очень широких пределах.

Электротехнические материалы

Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.).

Инструментальные материалы

Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твердые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз, нитрид бора, керамика.

использование, химические свойства. Где применяют железо?

Железо в чистом виде – это пластичный металл серого цвета, легко подвергаемый обработке. И всё же, для человека элемент Fe более практичен в сочетании с углеродом и другими примесями, которые позволяют образовывать металлические сплавы – стали и чугуны. 95% – именно столько всей производимой на планете металлической продукции содержит железо в качестве основного элемента.

Железо: история

Первые железные изделия, изготовленные человеком, датированы учёными IV тыс. до н. э., причем исследования показали, что для их производства использовалось метеоритное железо, для которого характерно 5-30-процентное содержание никеля. Интересно, но пока человечество не освоило добычу Fe путём его переплавки, железо ценилось дороже золота. Объяснялось это тем, что более крепкая и надежная сталь куда больше подходила для изготовления орудий труда и оружия, нежели медь и бронза.

Первый чугун научились получать древние римляне: их печи могли повышать температуру руды до 1400^оС, в то время как чугуну было достаточно 1100-1200^оС. Впоследствии они же получили и чистую сталь, температура плавления которой, как известно, составляет 1535 градуса по Цельсию.

Химические свойства Fe

С чем взаимодействует железо? Железо взаимодействует с кислородом, что сопровождается образованием оксидов; с водой в присутствии кислорода; с серной и соляной кислотами:

• 3Fe+2O₂ = Fe₃O₄
• 4Fe+3O₂+6H₂O = 4Fe(OH) ₃
• Fe+H₂SO₄ = FeSO₄+H₂
• Fe+2HCl = FeCl₂+H₂

Также железо реагирует на щелочи, только если они представляют собой расплавы сильных окислителей. Железо не реагирует с окислителями при обычной температуре, однако всегда начинает вступать в реакцию при её повышении.

Применение железа в строительстве

Применение железа строительной отраслью в наши дни нельзя переоценить, ведь металлоконструкции являются основой абсолютно любого современного строения. В этой сфере Fe используется в составе обычных сталей, литейного чугуна и сварочного железа. Данный элемент находится везде, начиная с ответственных конструкций и заканчивая анкерными болтами и гвоздями.

Возведение строительных конструкций из стали обходится гораздо дешевле, к тому же здесь можно говорить и о более высоких темпах строительства. Это заметно увеличивает использование железа в строительстве, в то время как сама отрасль осваивает применение новых, более эффективных и надежных сплавов на основе Fe.

Использование железа в промышленности

Использование железа и его сплавов – чугуна и стали – это основа современного машино-, станко-, авиа-, приборостроения и изготовления прочей техники. Благодаря цианидам и оксидам Fe функционирует лакокрасочная промышленность, сульфаты железа применяются при водоподготовке. Тяжелая промышленность и вовсе немыслима без использования сплавов на основе Fe+C. Словом, Железо – это незаменимый, но вместе с тем доступный и относительно недорогой металл, который в составе сплавов имеет практически неограниченную сферу применения.

Применение железа в медицине

Известно, что в каждом взрослом человеке содержится до 4 грамм железа. Этот элемент крайне важен для функционирования организма, в частности, для здоровья кровеносной системы (гемоглобин в эритроцитах). Существует множество лекарственных препаратов на основе железа, которые позволяют повышать содержание Fe во избежание развития железодефицитной анемии.

Строение атома, свойства и применение железа (9 класс)

Методическая разработка урока химии по теме: Строение атома, свойства и применение железа (9 класс).

Цель урока: рассмотреть строение атома железа, как элемента побочной подгруппы, изучить свойства простого вещества железа, нахождение в природе и его биологическая роль, применение железа.

Задачи:

-рассмотреть строение атома железа, его физические и химические свойства, познакомиться с природными соединениями железа, рассмотреть биологическую роль железа;

— продолжить развитие практических умений и навыков, наблюдать, выделять главное, сравнивать, обобщать, продолжить  развитие химического языка, умений на практике применять полученные знания;

-воспитывать коммуникативные навыки, формировать научное мировоззрение, интерес к предмету, поддерживать устойчивую мотивацию к изучению химии на основании положительного эмоционального восприятия предмета.

Планируемые результаты обучения.

— учащиеся должны знать положение химического элемента железа в ПСХЭ, уметь характеризовать свойства атома на основании положения в ПСХЭ, особенности строения атома железа;

— уметь объяснять химические реакции, протекающие между простым веществом железом и простыми и сложными веществами;

— знать общие физические свойства, области применения и биологическую роль железа.

Тип урока: комбинированный урок

Формы работы учащихся: фронтальная, парная и индивидуальная работа

1. Организационный момент

Психологический настрой.

Отбросим в сторону переживания и неудачи.
Не опуская рук, возьмемся за дела, мой друг,
И на уроке этом мы опять.

Все поработаем на пять.

II. Активизация знаний

-Скажите, о чем мы с вами говорили на предыдущих уроках? (О металлах). Верно, вот сейчас вы мне и продемонстрируете свои знания о металлах. Проведем небольшой блиц-опрос.

1.Каковы особенности строения атомов металлов?

2.Самый распространенный на Земле металл. (Алюминий.)

3.Какие металлы самые активные? (Щелочные)

4.Какая область применения алюминия?

5.Самый твердый металл. (Хром)

6.Металл- жидкость. ( Ртуть)

7.Как можно отличить металл от неметалла?

8.Самый пластичный металл. (Золото).

9.Какой металл убивает бактерий? (Серебро).

10.Самый лёгкий металл? (Алюминий.)

III. Мотивация

Индивидуальное задание для каждой группы учеников.

Задания:

1. Герою знаменитого романа Даниэля Дефо повезло. Корабль, с которого он спасся, сел на мель совсем недалеко от острова. Робинзон сумел погрузить на плот всё необходимое и благополучно переправился на остров. Ему повезло ещё раз – цитируем роман: «После долгих поисков я нашел ящик нашего плотника, и это было для меня поистине настоящей находкой». Что было в плотницком ящике?
2. Я давно в названии века,
   В организме человека.
   Называют мной характер,
   Из меня почти весь трактор.
   Очень в яблоке полезно…
3. Одна легенда гласит: «Водяной царь сидит на троне, вокруг него танцуют русалки. Вдруг забрасываются сети и русалки уплывают, а царя рыбаки вытаскивают на берег. Взмолился царь, чтобы отпустили его обратно, за это он предложил выкуп: либо золота на 1 год, либо серебра на 10 лет, либо железа на вечные времена». Что выбрали рыбаки?
4. Оно варилось в доменной печи,

Чтобы потом нам сделать 

Ножницы, ключи. 

5. Везде в нашей жизни привычный,
Металл тот сопутствует нам,
На вид он блестящий и в общем обычный,
Активный и мягкий металл,
Он в войнах нашел примененье
И в сельском хозяйстве, в быту.
Металлом войны, преступленья
Я этот металл назову.

6. В честь него был назван век,
Он в крови у нас у всех,
В космосе метеорит
Его содержит, и летит.
Ржавчина его съедает.
Как металл этот называют?

7. Составьте уравнение реакции, подчеркните металл образовавшийся  в результате реакции.

FeO +CO

8. Составьте уравнение реакции, подчеркните металл образовавшийся  в результате реакции.

FeO +H₂

IV. Целеполагание

-О каком веществе пойдёт речь?

Эпиграф нашего урока — слова академика А. Е. Ферсмана: « …железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда и трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими судьбами человечества».

-Что вы знаете о железе? В виде кластера запишите, что знают о железе? (Учащиеся  в тетради)

-Составим план, по которому мы будет изучать данный металл.

Положение в ПСХЭ

Физические свойства

Нахождение в природе

Биологическая роль

Химические свойства

Применение железа

-Сформулируйте цель нашего урока.

V. Изучение нового материала

Работа в группах. Вам предстоит ответить на вопросы, которые мы сформулировали.

1. Работа с текстом.

1. Что означает слово» железо»?
2. Где впервые нашли железо?
3. Какие примеры доказывают, что железо – древнейший металл?

2. Какие в природе распространены руды железа? (В учебнике стр132-132,таблица32)

3. Где в ПСХЭ находится железо? Запишите  строение атома железа (В учебнике стр 132). Какие степени окисления проявляет железо?

4. Какие  физические свойства  проявляет желез? (В учебнике стр 134)

5 .

1. В состав, какого вещества клетки входит железо?
2. Сколько грамм в организме и суточная потребность?
3. Где применяется в медицине железо?
4. При недостатке железа, какие продукты необходимо употреблять?

Текст  для 1 группы.

В таблице Менделеева трудно найти другой металл, с которым была бы так неразрывно связана история цивилизации. в древности у некоторых народов железо ценилось дороже золота. лишь представители знати могли украшать себя изделиями из железа, причем нередко в золотой оправе. В Древнем Риме из железа изготавливали даже обручальные кольца. в египетских гробницах наряду с другими ценностями, было найдено ожерелье, в котором железные бусины чередовались с золотыми. Век каменный сменился веком медным, потом — бронзовым, а затем веком железным. Учёные предполагают, что первое железо, попавшее в руки человека, было метеоритного происхождения. Не случайно на некоторых древних языках железо именуется «небесным камнем». Самый крупный железный метеорит Гоба нашли в 1920 г. в Африке, он весил около 60 т. название металла означает «капнувший с неба» или «небесный металл». В истории известен факт: бухарский эмир приказал своим оружейникам отковать ему меч и метеоритного железа, но у оружейников ничего не получилось, т.к. нагретый металл не поддавался ковке. Это произошло по причине того, что метеоритное железо, содержащее никель, куётся только холодным, а при нагревании становится хрупким. Вероятно, человек заметил, что после горения костра в некоторых случаях наблюдается образование железа из тех кусков руды, которые случайно оказались в костре. При горении костра восстановление железа идёт за счёт реакции руды как непосредственно с углём, так и с образующимся при горении угарным газом.

Текст для 5 группы.

Железо играет важную роль в жизни практически всех организмов, за исключением некоторых бактерий. При недостатке железа растения не образуют хлорофилла (что нарушает процесс фотосинтеза), теряют возможность ассимилировать углекислый газ и выделять кислород. Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина, различных ферментов и других сложных железо-белковых комплексов, которые находятся в печени и селезенке.

В организме взрослого человека имеется 4-5 г железа, из них 65% — в крови.

Красный пигмент крови – гемоглобин – осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к тканям и обратный перенос углекислого газа от тканей к легким. в организм железо поступает вместе с пищей. Как вы думаете, в каких продуктах содержится больше всего железа? (обсуждение) в гречке, овсянке, фруктах (как определить железо в яблоках), черносливе, изюме, морской капусте, фасоли, петрушке. В пищевых продуктах содержатся соли железа со степенью окисления +3, а клетки кишечника пропускают только соли железа со степенью окисления +2, поэтому в желудке происходит восстановление Fe²⁺ и Fe³⁺, но, чтобы процесс был успешным необходимо тщательно пережёвывать пищу. Враги этого процесса: чай, кофе, алкоголь (прием даже умеренной дозы алкоголя выводит соединения железа из организма!).

Как правило, железа, поступающего с пищей, вполне достаточно, но в некоторых специальных случаях (анемия, а также при донорстве крови) необходимо применять железосодержащие препараты и пищевые добавки (гематоген).

VII. Первичное закрепление.

-Что вы узнали о железе? Ученики выходят к доске и дописывают кластер.

VIII. Исследование свойств железа

А. Изучение химических свойств железа

-Как вы думаете, с какими веществами реагирует железо?

1.Железо реагирует с неметаллами.

Запись на доске и в тетради уравнений Fe с Cl₂,S,O_2.

2. Железо реагирует с водой, (инструкция)

-Может вытеснять железо водород из воды?

3. Железо реагирует с растворами кислот. (Инструкция)

4. Железо реагирует с растворами солей. (Инструкция)

Лабораторная работа

Инструктивная карточка к лабораторной работе «Взаимодействие железа с водой, растворами кислот, солей»

Опыт 1. Взаимодействие железа с водой.

В пробирку налейте  5 мл воды и опустите железный гвоздь. Что наблюдаете?

Нагрейте содержимое пробирке. Что наблюдаете?

Составьте уравнение реакции  взаимодействия железа с водой при нагревании.

Опыт 2. Взаимодействие железа с раствором соли.

В   пробирку налейте  5 мл и опустите железный гвоздь. Что наблюдаете?

Составьте уравнение реакции  взаимодействия железа с сульфата меди (СuSО₄).

Опыт 3. Взаимодействие железа с раствором  кислоты.

В  пробирку положите  1  канцелярскую кнопку и налейте 5 мл рас­твора соляной кислоты.   Пробирку нагревают до начала выделе­ния водорода (не до кипения). Когда реакция закончится (пузырьки водорода начнут выделяться медленно), обратите внимание на окра­ску раствора хлорида железа (II).

Составьте уравнение реакции  взаимодействия железа с раствором  соляной кислоты (НС1).

Б. Изучение текста учебника, «Применение железа» , стр 134 ,дописать кластер  .

Вывод по уроку.

IX. Закрепление.

Запишите номера только  правильных утверждений.

1.Железо – это активный щелочной металл.

2.Железо легко куётся.

3.По содержанию в земной коре железо занимает второе место.

4. На внешнем энергетическом уровне атома железа 8 электронов.

5.Железо взаимодействует с растворами  кислот.

6.С галогенами образует галогениды со степенью окисления +2.

7.Железо не взаимодействует с кислородом.

8. Железо входит в состав гемоглобина.

9. Железо вытесняет медь из растворов ее солей.

10.Железо используют для производства электромагнитов и мембран микрофонов.

IX. ДЗ п.43,стр 135 вопрос1-3(у),5(п).Из дополнительной литературы выпишите  пословицы, связанные со словом железо.

X.Рефлексия

Постарайся точно вспомнить то, что слышал на уроке и ответь на поставленные вопросы:

Какова была тема урока?

Какая цель стояла перед тобой на уроке?

Какой вывод урока?

Как работали на уроке твои одноклассники?

Как работал ты на уроке?

Что нового ты узнал на уроке?

Как ты думаешь, ты справишься с домашним заданием, полученным на уроке?

Понравился ли тебе урок?

Железодефицитная анемия | Мичиган Медицина

Обзор темы

Что такое железодефицитная анемия?

Железодефицитная анемия означает, что в вашем организме недостаточно железа для производства красных кровяных телец.

Железо важно, потому что оно помогает получать достаточно кислорода по всему телу. Ваше тело использует железо для производства гемоглобина. Гемоглобин — это часть красных кровяных телец. Гемоглобин переносит кислород через ваше тело. Если у вас недостаточно железа, ваше тело вырабатывает меньше красных кровяных телец и их размер.Тогда в вашем теле будет меньше гемоглобина, и вы не сможете получать достаточно кислорода.

Дефицит железа — наиболее частая причина анемии.

Что вызывает железодефицитную анемию?

Железодефицитная анемия вызывается низким уровнем железа в организме. У вас может быть низкий уровень железа, потому что вы:

• У вас сильное менструальное кровотечение.
• Недостаточно железа в пище. Это может произойти у людей, которым нужно много железа, например у маленьких детей, подростков и беременных женщин.
• У вас внутри тела кровотечение. Это кровотечение может быть вызвано такими проблемами, как язва, геморрой или рак. Это кровотечение также может возникнуть при регулярном приеме аспирина. Кровотечение внутри тела является наиболее частой причиной железодефицитной анемии у мужчин и женщин после менопаузы.
• Не может хорошо усваивать железо в вашем теле. Эта проблема может возникнуть, если у вас глютеновая болезнь или если вам удалили часть желудка или тонкой кишки.

Каковы симптомы?

Вы можете не заметить симптомы анемии, потому что она развивается медленно и симптомы могут быть легкими.Фактически, вы можете не заметить их, пока ваша анемия не ухудшится. По мере обострения анемии вы можете:

• Чувствовать слабость и быстрее уставать.
• Чувствую головокружение.
• Будьте сварливы или капризны.
• Есть головные боли.
• Выгляжу очень бледно.
• Ощущение одышки.
• Проблемы с концентрацией внимания.

Младенцы и маленькие дети, страдающие анемией, могут:

• быть привередливыми.
• Немного уделите внимание.
• Растут медленнее, чем обычно.
• Развивайте такие навыки, как ходьба и разговор, позже, чем обычно.

Анемию у детей необходимо лечить, чтобы психические и поведенческие проблемы не длились долго.

Как диагностируется железодефицитная анемия?

Если вы подозреваете, что у вас анемия, обратитесь к врачу. Ваш врач проведет медицинский осмотр и задаст вам вопросы о вашей истории болезни и ваших симптомах. Ваш врач возьмет часть вашей крови для проведения анализов. Эти тесты могут включать в себя полный анализ крови, чтобы посмотреть на ваши эритроциты, и тест на железо, который показывает, сколько железа в вашей крови.

Ваш врач может также провести анализы, чтобы выяснить, что вызывает вашу анемию.

Как лечится?

Ваш врач, вероятно, посоветует вам принимать добавки с железом и есть продукты, богатые железом, для лечения анемии. Большинство людей начинают чувствовать себя лучше после нескольких дней приема таблеток железа. Но не прекращайте прием таблеток, даже если почувствуете себя лучше. Вам нужно будет продолжать принимать таблетки в течение нескольких месяцев, чтобы накапливать железо в организме.

Если ваш врач установит точную причину вашей анемии, например, кровоточащую язву, он также займется лечением этой проблемы.

Если вы считаете, что у вас анемия, не пытайтесь лечить себя. Не принимайте железосодержащие таблетки самостоятельно без предварительной консультации с врачом. Если вы принимаете таблетки с железом, не посоветовавшись предварительно с врачом, они могут вызвать у вас слишком много железа в крови или даже отравление железом. Ваш низкий уровень железа может быть вызван серьезной проблемой, например, кровоточащей язвой или раком толстой кишки. Эти другие проблемы нуждаются в другом лечении, чем железные таблетки.

Вы можете получить максимальную пользу от таблеток железа, если будете принимать их с витамином С или пить апельсиновый сок.Не принимайте железные таблетки с молоком, кофеином, продуктами с высоким содержанием клетчатки или антацидами.

Можно ли предотвратить железодефицитную анемию?

Вы можете предотвратить анемию, ежедневно употребляя в пищу железо. Продукты, богатые железом, включают мясо, овощи и цельнозерновые продукты, такие как обогащенные железом злаки.

Вы можете предотвратить анемию у младенцев и детей, следуя рекомендациям по кормлению младенцев и следя за тем, чтобы младенцы и дети получали достаточно железа.

Если вы беременны, вы можете предотвратить анемию, принимая витамины для беременных.Ваш врач пропишет вам витамины для беременных, в состав которых входит железо. Ваш врач также проверит вашу кровь, чтобы определить, есть ли у вас анемия. Если вы страдаете анемией, вы примете более высокие дозы железа.

Симптомы

Легкая железодефицитная анемия может не вызывать заметных симптомов. Если анемия тяжелая, симптомы могут включать:

• Слабость, утомляемость или недостаток выносливости.
• Одышка при физической нагрузке.
• Головная боль.
• Проблема с концентрацией внимания.
• Раздражительность.
• Головокружение.
• Бледная кожа.
• Тяга к непищевым веществам (pica). В частности, тяга ко льду может быть признаком железодефицитной анемии.

Другие признаки могут включать:

• Учащенное сердцебиение.
• Хрупкие ногти на руках и ногах.
• Треснувшие губы.
• Гладкий болезненный язык.
• Боль в мышцах при физической нагрузке.
• Проблемы с глотанием.

Младенцы и маленькие дети с железодефицитной анемией могут расти не так, как ожидалось, и могут иметь задержку в таких навыках, как ходьба и речь.Дети могут быть раздражительными и иметь непродолжительное внимание. Эти проблемы обычно проходят, когда устраняется дефицит. Если не лечить, психические и поведенческие проблемы могут быть постоянными.

Обследования и анализы

Если ваш врач подозревает железодефицитную анемию, он или она проведет медицинский осмотр и спросит о ваших симптомах и вашей истории болезни. Ваш врач захочет узнать о:

• Любые лекарства, которые вы принимаете.
• Ваши предпочтения в еде.
• Любые текущие или прошлые состояния или заболевания, которые были у вас или вашего близкого члена семьи.
• Ваша беременность, менструация или другие источники кровотечения в анамнезе.

Ваш врач порекомендует тесты для проверки на низкий уровень железа и анемию. Возможные тесты:

• Полный анализ крови (CBC), чтобы посмотреть на форму, цвет, количество и размер ваших кровяных телец.
• Тесты на содержание железа, которые измеряют количество железа в крови, чтобы помочь определить тип и тяжесть анемии.
• Подсчет ретикулоцитов для определения причины анемии. Ретикулоциты — это незрелые эритроциты, вырабатываемые костным мозгом и попадающие в кровоток. Уровни ретикулоцитов ниже при железодефицитной анемии.
• Тест уровня ферритина, который показывает, сколько железа может храниться в организме. Аномально низкий уровень ферритина может указывать на железодефицитную анемию. Это один из первых тестов, которые не соответствуют норме при дефиците железа.

Если ваш врач подозревает, что кровотечение в вашем желудке или кишечнике вызывает вашу анемию, у вас будут анализы, чтобы определить причину кровотечения.Они могут включать:

• Анализ кала на скрытую кровь (FOBT), который ищет кровь в образцах стула.
• Колоноскопия. Этот тест исследует всю толстую кишку (толстую кишку) с помощью длинного, гибкого, освещенного телескопа для поиска полипов или других источников кровотечения.
• Эндоскопия верхних отделов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Этот тест, в котором используется тонкий, гибкий, освещенный прибор для просмотра, может помочь выявить язву желудка или другие причины раздражения или кровотечения.
• Видеокапсульная эндоскопия.Для этого теста вы проглатываете капсулу с крошечной камерой. Когда капсула перемещается по вашему организму, камера делает снимки вашего тонкого кишечника, которые могут показать, где происходит кровотечение.
• Рентгенологические исследования, такие как серия исследований верхних отделов желудочно-кишечного тракта или бариевая клизма.

Если анализы крови не обнаруживают проблемы, вам может потребоваться тест, называемый аспирацией костного мозга. При аспирации костного мозга через иглу, введенную в кость, удаляется небольшое количество жидкости костного мозга. Поскольку железо хранится в костном мозге, этот тест может дать хорошее представление о том, сколько железа находится в организме.Но аспирация костного мозга проводится нечасто.

Обзор лечения

Лечение железодефицитной анемии направлено на увеличение запасов железа, чтобы они достигли нормального уровня, а также на выявление и контролирование любых состояний, вызвавших анемию. Если ваша анемия вызвана:

• заболеванием или состоянием, например кровотечением в желудке, ваш врач примет меры для устранения проблемы.
• Если в вашем рационе недостаточно железа или он не может усваивать железо, ваш врач вместе с вами разработает план повышения уровня железа.

Прием таблеток с добавками железа и получение достаточного количества железа с пищей поможет в большинстве случаев железодефицитной анемии. Обычно вы принимаете таблетки железа от 1 до 3 раз в день. Чтобы получить максимальную пользу от таблеток, принимайте их с таблетками витамина С (аскорбиновая кислота) или апельсиновым соком. Витамин С помогает организму усваивать больше железа.

Большинство людей начинают чувствовать себя лучше в течение нескольких дней после начала лечения. Даже если вы почувствуете себя лучше, вам нужно будет продолжать принимать таблетки в течение нескольких месяцев, чтобы накопить запасы железа.Иногда требуется до 6 месяцев лечения добавками железа, прежде чем уровень железа вернется к норме.

Вам может потребоваться вводить железо через капельницу, если у вас есть проблемы с приемом железосодержащих таблеток, или если ваше тело не усваивает достаточное количество железа из пищи или железных таблеток.

Если у вас тяжелая анемия, ваш врач может назначить вам переливание крови, чтобы быстро вылечить анемию, а затем назначить вам добавки с железом и диету с высоким содержанием железа.

Чтобы следить за вашим состоянием, ваш врач будет использовать такие анализы крови, как:

• Полный анализ крови (CBC), чтобы определить форму, цвет, количество и размер ваших кровяных телец.
• Тесты на содержание железа в крови.
• Подсчет ретикулоцитов, чтобы увидеть, насколько эффективно лечение. Ретикулоциты — это незрелые эритроциты, вырабатываемые костным мозгом и попадающие в кровоток. Когда количество ретикулоцитов увеличивается, это обычно означает, что лечение заместительной терапией железом является эффективным.
• Тест уровня ферритина, который показывает, сколько железа может храниться в организме.

Обычно люди могут избавиться от железодефицитной анемии, принимая железо в виде таблеток и добавляя железо в свой рацион.Если анемия не устраняется с помощью этих методов лечения, врач может провести дополнительные анализы для поиска других причин вашей анемии, таких как новое кровотечение или трудности с усвоением железа из таблеток. Эти тесты могут быть такими же, как те, которые изначально использовались для диагностики вашей анемии.

Что думать о

Если вы подозреваете, что у вас железодефицитная анемия, не принимайте железосодержащие таблетки без консультации с врачом. Прием таблеток железа может отсрочить диагностику серьезной проблемы, такой как колоректальный рак или кровоточащая язва.

Если анемия не вызвана дефицитом железа, прием таблеток железа не избавит от анемии и может вызвать отравление (токсичность железа). Это также может вызвать состояние перегрузки железом, называемое гемохроматозом, особенно у людей, которые имеют генетическую склонность к накоплению слишком большого количества железа в своем организме.

У некоторых людей таблетки железа вызывают дискомфорт в желудке, тошноту, диарею, запор и черный стул. Лучше всего усваивается железо, если принимать его натощак. Но если у вас проблемы с желудком, возможно, вам придется принимать таблетки во время еды.Не принимайте железосодержащие таблетки с молоком, напитками с кофеином или антацидами. Если из-за побочных эффектов приема железосодержащих таблеток вы почувствуете себя слишком плохо, поговорите со своим врачом. Он или она может знать о другом виде железных таблеток, которые вы можете принять.

Если вы получаете железо через капельницу, существует риск аллергической реакции.

Домашнее лечение

Если у вас железодефицитная анемия, поговорите со своим врачом о ежедневном приеме железосодержащих добавок и получении достаточного количества железа с пищей. Продукты, богатые железом, включают мясо, овощи и цельнозерновые продукты, такие как обогащенные железом злаки.

Чтобы получить максимальную пользу от таблеток железа и содержания железа в пище:

• Принимайте витамин С (аскорбиновую кислоту) или пейте апельсиновый сок вместе с таблетками.
• Готовьте овощи на пару, чтобы сохранить в них железо.

Не принимайте таблетки железа:

• В течение 2 часов после приема антацидов или тетрациклина (антибиотика).
• С некоторыми продуктами питания, химическими веществами и питательными веществами.К ним относятся:
  • Чай, кофе, шоколад и другие продукты и напитки с высоким содержанием кофеина.
  • Молоко и другие продукты или добавки, богатые кальцием.
  • Продукты с высоким содержанием клетчатки, такие как отруби, цельнозерновые, орехи и сырые зеленые овощи.

У некоторых людей добавки железа могут вызывать дискомфорт в желудке, тошноту, диарею, запор и черный стул. Лучше всего усваивается железо, если принимать его натощак. Но если у вас проблемы с желудком, возможно, вам придется принимать таблетки во время еды.Если из-за побочных эффектов приема железосодержащих таблеток вы почувствуете себя слишком плохо, поговорите со своим врачом. Он или она может знать о другом виде железных таблеток, которые вы можете принять.

Если вы подозреваете, что у вас анемия, не принимайте железосодержащие таблетки, не посоветовавшись с врачом. Если потеря железа связана с кишечным кровотечением, прием таблеток железа может отсрочить диагностику серьезной проблемы, такой как кровоточащая язва или рак толстой кишки. Если анемия не связана с дефицитом железа, прием таблеток железа не избавит от анемии и может вызвать отравление (токсичность железа) или перегрузку железом (гемохроматоз).

Храните железные таблетки в недоступном для маленьких детей месте. Отравление железом может быть очень опасным.

Профилактика дефицита железа

Вы можете предотвратить анемию у младенцев и детей, следуя рекомендациям по кормлению младенцев и следя за тем, чтобы младенцы и дети получали достаточно железа.

Если вы беременны, врач проверит у вас уровень железа при первом посещении врача и назначит вам витамины для беременных, в том числе железо (30 мг в день). Если вы страдаете анемией, врач пропишет вам таблетку с более высокой дозой.

Список литературы

Консультации по другим работам

• Американская педиатрическая академия (2010 г.). Диагностика и профилактика железодефицитной и железодефицитной анемии у младенцев и детей раннего возраста (0–3 года). Педиатрия, 126 (5): 1040–1050. Доступно в Интернете: http://pediatrics.aappublications.org/cgi/content/full/126/5/1040.
• Hillman RS, et al. (2011). Железодефицитная анемия.В RS Hillman et al., Eds., Гематология в клинической практике, 5-е изд., Стр. 53–64. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл.
• Паульман П. (2015). Недостаток железа. В ET Bope et al., Eds., Conn’s Current Therapy 2015, pp. 857–859. Филадельфия: Сондерс.
• Целевая группа профилактических услуг США (2006 г.). Скрининг и прием добавок при железодефицитной анемии. Доступно в Интернете: http://www.uspreventiveservicestaskforce.org/uspstf/uspsiron.htm.

Кредиты

Текущий по состоянию на: 23 сентября 2020 г.

Автор: Healthwise Staff
Медицинский обзор:
E.Грегори Томпсон, врач внутренних болезней
Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина
Мартин Дж. Габика, доктор медицины, семейная медицина
Кэтлин Ромито, доктор медицины, семейная медицина
Кэролайн С. Роудс, доктор медицины, врач внутренних болезней

По состоянию на: 23 сентября 2020 г.

Автор: Здоровый персонал

Медицинское обозрение: E. Грегори Томпсон, врач-терапевт и Адам Хусни, доктор медицины, семейная медицина и Мартин Дж.Габика, доктор медицины — семейная медицина, и Кэтлин Ромито, доктор медицины — семейная медицина, и Кэролайн С. Роудс, доктор медицины, — внутренняя медицина

железа | Темы о здоровье | NutritionFacts.org

Три крупных исследования с участием сотен тысяч субъектов — Гарвардское исследование здоровья медсестер и последующее исследование медицинских работников, а также крупнейшее в истории исследование по вопросам питания и здоровья, спонсируемое Национальными институтами здравоохранения и AARP, — обнаружили схожие Результаты: потребление мяса было связано с повышенным риском смерти от рака, смерти от болезней сердца и преждевременной смерти в целом.Этот вывод был сделан после учета диеты и других факторов образа жизни, таких как курение, физические упражнения или отказ от достаточного количества фруктов и овощей, предполагая, что в самом мясе может быть что-то вредное.

Что в мясе может повысить риск преждевременной смерти? Одна из возможностей — гемовое железо, форма железа, которая содержится преимущественно в крови и мышцах. Поскольку железо может генерировать вызывающие рак свободные радикалы, действуя как прооксидант, железо похоже на палку о двух концах: его слишком мало, и вы рискуете анемией, слишком много, и вы можете увеличить риск рака и сердечных заболеваний.

В нашем организме нет специального механизма, чтобы избавиться от лишнего железа. Если нам его не хватает, наш кишечник начинает повышать абсорбцию железа; если у нас слишком много, абсорбция снижается. Но эта система эффективно работает только с железом , отличным от гема , которое содержится преимущественно в растительной пище. Когда в крови появляется достаточное количество железа, наше тело примерно в пять раз более эффективно блокирует абсорбцию избыточного железа из растительной пищи, чем из продуктов животного происхождения. Возможно, именно поэтому гемовое железо связано с риском рака и сердечных заболеваний, а также с повышенным риском диабета, а негемовое железо — нет.

По сравнению с людьми, которые едят мясо, вегетарианцы, как правило, потребляют больше железа (и больше большинства питательных веществ), но поскольку железо в растениях усваивается не так эффективно, как гемовое железо в мясе, примерно 1 из 30 женщин в США во время менструации может потерять больше. железа, чем они усваивают, что может привести к анемии. У женщин, которые придерживаются растительной диеты, уровень железодефицитной анемии не выше, чем у женщин, которые едят много мяса, но все женщины детородного возраста должны обеспечивать адекватное потребление железа.

Тем, у кого диагностирован дефицит железа, следует поговорить со своими врачами о том, чтобы сначала попытаться вылечить его с помощью диеты, поскольку было показано, что добавки железа увеличивают окислительный стресс.Самыми полезными источниками железа являются цельнозерновые, бобовые, орехи, семена, сухофрукты и зеленые листовые овощи, которые можно сочетать за одним приемом пищи с продуктами, богатыми витамином С, такими как цитрусовые, сладкий перец, брокколи и тропические фрукты. повысить абсорбцию железа.

Информация на этой странице основана на исследовании доктора Грегера. Источники для каждого перечисленного видео можно найти, перейдя на страницу видео и щелкнув вкладку «Источники цитирования». Ссылки также можно найти в конце его книг.

Изображение предоставлено: robynmac / Thinkstock. Это изображение было изменено.

Кованое железо — обзор

6.8.1 Хирургическая нержавеющая сталь

Чистое железо (содержащее максимум 0,006% углерода при комнатной температуре), кованое железо (<0,15% углерода) и чугун (содержание 2,1–4%). % углерода) имеют при комнатной температуре кристаллическую структуру ОЦК (α-железо, феррит) и являются (ферро) магнитными. У них плохие механические свойства, они легко ржавеют и подвержены коррозии.Сталь, сплав железа и углерода, содержит максимум 1,7% углерода, что при таких концентрациях увеличивает прочность. Углеродистая сталь может быть переработана в нержавеющую сталь для уменьшения коррозии. Нержавеющая сталь - это сплав углеродистой стали и хрома как основного легирующего элемента; нержавеющая сталь обычно содержит не менее 12% хрома. В результате добавления хрома на поверхности стали образуется тонкий и относительно прочный пассивирующий оксидный слой, который защищает от коррозии (ржавчины).Пассивная пленка сильно обогащена оксидом хрома. Коррозионные свойства могут быть дополнительно улучшены добавлением молибдена и никеля. Добавление 2–6% Мо эффективно увеличивает сопротивление питтинговой коррозии в растворах, содержащих NaCl. Никель стабилизирует аустенитную (γ-железо) микроструктуру стали с ГЦК-фазой (стали Fe-Cr бывают ферритными или α-железом). Аустенитная сталь немагнитна, что исключает перемещение, например, сосудистых стентов и нагревание во время магнитно-резонансной томографии (МРТ), хотя артефакты, вызванные металлом, остаются.Помимо легирования, свойства сталей могут быть изменены с помощью различных видов термообработки, приводящих к изменениям микроструктуры. Твердая мартенситная сталь, например для фортепианной проволоки образуется путем быстрого охлаждения (закалки) аустенитной стали, поэтому она имеет тот же химический состав, но атомные сферы расположены в другой тетрагональной кристаллической структуре.

Благодаря такой универсальности существуют тысячи различных марок стали. Коммерчески доступно не менее 50 различных типов стали, и примерно 20 из них используются в качестве биоматериалов.Однако широко используются только некоторые марки, например аустенитная нержавеющая сталь Американского института железа и стали (AISI) (AISI 316, 0,08% углерода) и ее низкоуглеродистая производная AISI 316L (<0,03% углерода).

Сталь относительно дешевая по сравнению с другими металлами. Используемая в медицине нержавеющая сталь, содержащая железо и низкоуглеродистый хром (17–20%), также обычно содержит 2–4% молибдена и 12–14% никеля, а также небольшие количества других элементов. Коррозия была сведена к минимуму, чтобы уменьшить выделение этих компонентов, поскольку они могут привести к токсическим, аллергическим и различным другим симптомам.Например, никель может вызывать токсические и аллергические реакции. Выделение железа из стали может способствовать бактериальным инфекциям, действуя как источник железа для бактерий. Железо является реакционноспособным переходным металлом, способным катализировать образование гидроксильных радикалов в реакции Габера-Вейсса. Образование частиц износа увеличивает эффективную поверхность биоматериала, что увеличивает коррозию. Это может поднять железную нагрузку на организм. Обычно в организме содержится примерно 3-4 грамма железа. Клинический опыт и накопленные знания показывают, что человеческий организм относительно хорошо переносит вымывание из хирургических стальных имплантатов.Тем не менее, сталь в основном используется в приложениях, которые являются временными, так что имплантаты удаляются после использования, или в качестве имплантатов с покрытием. Типичные области применения — пластины, костномозговые гвозди, винты, штифты, швы, стальные нити и сети, используемые для фиксации переломов. Использование стали для замены соединений уменьшилось с появлением новых материалов на основе кобальта и титана.

Метод производства и микроструктура металла влияют на его механические свойства. Обычная сталь AISI 316 имеет относительно хороший предел текучести при трении, примерно 200–250 МПа.Если требуется более высокий предел текучести, применяется холодная обработка. Производственные дефекты и неправильная конструкция увеличивают риск усталостного разрушения. Под усталостью понимается отказ имплантата при повторяющихся циклических нагрузках ниже предельного уровня. Металлические имплантаты обычно ломаются из-за усталости, а не из-за механической перегрузки. Для совместной замены крупногабаритных несущих соединений сопротивление усталости при циклических испытаниях 10 ⁷ должно быть не менее 400 МПа. Хирургическая сталь имеет относительно хорошее сопротивление усталости, примерно 350–400 МПа.Ходьба подвергает бедренный имплантат примерно 10 ⁶ циклам ходьбы в год. Металлический стержень всего бедра легко выдержал бы такую ​​нагрузку. На самом деле тотальные суставы не подвергаются такой большой нагрузке. 400 МПа соответствует 4000 кг / см ² . Таким образом, на практике металлические стержни должны служить бесконечно долго. Однако неправильная конструкция, дефекты материала, износ и коррозия могут снизить сопротивление усталости.

Нержавеющая сталь AISI 316L имеет относительно хорошую коррозионную стойкость, но по сравнению со сплавами на основе кобальта и титана чувствительна к щелевой и ямочной коррозии.Следовательно, стальные имплантаты не должны иметь пористых поверхностей. Большая площадь поверхности, то есть пористая поверхность или мусор, увеличивает вымывание компонентов имплантата и добавок.

относительно тяжелая, ее плотность составляет около 8 кг / дм ³ . Коэффициент трения стали по полиэтилену составляет приблизительно 0,10, но при in vivo обстоятельствах только 0,02. В соединении с естественным смешанным режимом смазки коэффициент трения оценивается примерно в 0.001–0,025 (0,001–0,01 для пленочной смазки под давлением и приблизительно 0,1 для смазки точки контакта). Высокий коэффициент трения увеличивает образование мусора. В скользящей паре металл – СВМПЭ (сверхвысокомолекулярный полиэтилен) полиэтилен изнашивается быстрее, чем твердый металл. Износ полиэтилена можно уменьшить за счет использования полиэтилена с высокой степенью сшивки (HXPE). Сэр Джон Чарнли начал использовать стальные стержни, закрепленные поли (метилметакрилатом) (ПММА), и чашки, изготовленные из полиэтилена.Эта конфигурация до сих пор используется как золотой стандарт при полной замене суставов. Сплавы на основе титана и кобальта обладают лучшей коррозионной стойкостью. Поэтому сплавы на основе титана и кобальта для стержневых имплантатов в значительной степени заменили стержни из AISI 316L.

Сталь примерно в десять раз жестче кортикальной кости. Большинство используемых в настоящее время сталей имеют модуль упругости примерно 200 ГПа. Когда используется такая жесткая сталь, нагрузка воспринимается стальным имплантатом, и кость больше не подвергается нормальной нагрузке.Использование костного цемента в качестве интерфейса снижает этот эффект защиты от напряжений, потому что модуль упругости костного цемента намного ниже, чем у стали, и поскольку цементная мантия образует границу раздела. Поэтому фиксация жестких стальных имплантатов выполняется костным цементом. Использование стальных имплантатов может привести к перипротезному остеопорозу и патологическим переломам. На жесткость металлических имплантатов также влияет их конструкция.

При превышении предела упругости металлы после предела текучести могут подвергаться обширной пластической деформации под напряжением до (пластичного) разрушения.Таким образом, пластичность — это максимальная деформация, которую может выдержать материал до того, как он подвергнется пластичному разрушению. Недискриминационная природа атомов металла по отношению к соседям позволяет им изменять свое относительное положение под нагрузкой, особенно при наличии дислокаций. Поэтому они пластичные, а не хрупкие, как керамика.

Коррозионная стойкость стали значительно повышается за счет пассивирующего слоя, который имеет толщину 1–5 нм и низкую ионную проводимость. Этот тонкий слой состоит из гидратированных оксидов и содержит больше хрома по сравнению с составом основного сплава.Коррозия и биологические жидкости организма влияют на состав этого пассивирующего слоя. Защитный эффект пассивирующего слоя снижается из-за неоднородностей микроструктуры, например, на месте карбидов хрома и включений MnS. Дефекты пассивирующего слоя могут привести к локальной коррозии.

Iron Balance — обзор

Железо и анемия при ХБП

Эффективный эритропоэз зависит от достаточного количества железа и эритропоэтина.Баланс железа, который включает всасывание железа из желудочно-кишечного тракта, его хранение в печени и других ретикулоэндотелиальных хранилищах, а также циркуляцию по всему телу, как правило, жестко регулируется для поддержания достаточного количества железа для эффективного эритропоэза, избегая при этом перегрузки железом. и потенциальная органная токсичность. ³⁸ Дефицит железа часто встречается у пациентов с ХБП.

Дефицит железа может быть «истинным» с недостаточными запасами в организме и характеризоваться значительным снижением или отсутствием железа в костном мозге, или «функциональным», при котором общие запасы железа в организме достаточны, но накопленное железо не может быть произведено. доступны в обращении для адекватной поддержки эритропоэза.Функциональный дефицит железа может быть вызван приемом средств, стимулирующих эритропоэз (ЭСС), или тем, что часто называют «анемией хронического заболевания». Анемия хронического заболевания, по-видимому, в значительной степени опосредована воспалением через активацию регуляторного белка железа гепсидина, который вызывает секвестрацию железа. ^38,39 Гепсидин вырабатывается печенью и выводится из кровотока почками и играет ключевую роль в системном гомеостазе железа. ⁴⁰ Гепсидин снижает всасывание железа в кишечнике и ингибирует высвобождение железа из ретикулоэндотелиальных макрофагов и гепатоцитов в плазму, вызывая интернализацию и деградацию железного канала клеточной мембраны, ферропортина. ^41–44 В моделях на животных и у людей с отсутствующим или сниженным синтезом гепсидина возникает перегрузка железом, а в условиях повышенного синтеза гепсидина обнаруживается тяжелый дефицит железа. Экспрессия гепсидина увеличивается в ответ на введение железа и системное воспаление, ^45,46 , тогда как она снижается в ответ на анемию и гипоксемию. ⁴⁷ Каждый из медиаторов изменений синтеза гепсидина действует через сложные сигнальные пути. Например, белок гемохроматоза, рецепторы трансферрина 1 и 2, гемоювелин, костный морфогенный белок 6 и несколько белков SMAD, среди прочего, участвуют в сигнальных путях железа, в то время как воспаление также включает IL-6, киназу Януса и STAT3, как а также другие посредники.ESA также напрямую подавляют экспрессию гепсидина. ^38,39,48,49 Гипоксическая регуляция синтеза гепсидина, по-видимому, опосредуется, по крайней мере, частично путем HIF, тогда как дефицит железа, по-видимому, модулирует экспрессию гепсидина через HIF и другие пути.

Истинный или абсолютный дефицит железа менее распространен среди пациентов с ХБП, не получающих диализ, чем среди пациентов, получающих диализ. Однако точная распространенность не была хорошо изучена и, вероятно, варьируется среди разных групп населения, как и в общей популяции (например, у менструирующих женщин по сравнению с мужчинами и у женщин в постменопаузе).Считается, что пациенты с ХБП, не находящиеся на диализе, имеют нормальную абсорбцию железа в кишечнике при отсутствии повышенного уровня ферритина (что может свидетельствовать о наличии перегрузки железом или системного воспаления). ^50,51 Пероральные добавки железа следует принимать отдельно от кальцийсодержащих фосфатсвязывающих средств, которые могут связывать железо и снижать его доступность. У пациентов с ХБП, находящихся на диализе (ХБП-HD), может быть нарушено всасывание железа, поскольку было показано, что пероральный прием добавок железа не лучше плацебо для коррекции дефицита железа.Золотым стандартом диагностики дефицита железа является измерение запасов железа в костном мозге, полученное при биопсии, но это не используется в повседневной практике, учитывая инвазивность процедуры и доказательства того, что определение железа в костном мозге не позволяет точно предсказать реакцию на внутривенное введение железа. добавка. ⁵² Напротив, запасы железа обычно оцениваются путем измерения сывороточного железа, общей железосвязывающей способности, ферритина и расчета процента TSAT. Другие маркеры статуса железа, такие как сывороточный рецептор трансферрина, процент гипохромных эритроцитов и содержание Hb в ретикулоцитах, были изучены, но не получили широкого клинического использования в США.Хотя измерение уровня гепсидина в крови доступно, исследования не показали, что тестирование гепсидина последовательно предсказывает ответ на добавку железа или терапию ESA или имеет большую диагностическую ценность, чем тестирование уровня ферритина у пациентов с ХБП, и что гепсидин не используется в рутинной клинической практике. ^53,54

Истинный дефицит железа диагностируется у пациентов с ХБП, когда TSAT составляет менее 20%, а концентрация ферритина в сыворотке менее 100 нг / дл. ^2,52 Однако эти тесты имеют ограниченную чувствительность, специфичность и прогностическую ценность.Пациенты с уровнем TSAT и ферритина выше этих пределов часто реагируют на добавление железа повышением уровня Hb, даже если окрашивание костного мозга на железо не указывает на абсолютный дефицит железа. ^55–57 Вероятность ответа на внутривенное введение препаратов железа значительным повышением концентрации гемоглобина у пациентов с концентрацией ферритина в сыворотке выше 500 нг / мл является низкой. В клинических рекомендациях по ведению анемии у пациентов с ХБП предлагается введение препаратов железа с внутривенным введением железа или короткое испытание перорального приема железа, когда TSAT составляет 30% или меньше, а концентрация ферритина в сыворотке крови составляет 500 нг / мл или меньше. ⁷ Предыдущие руководства рекомендовали вводить дополнительное железо пациентам с ХБП с анемией, когда сывороточный ферритин составлял 100 нг / мл или меньше, а TSAT составлял 20% или ниже. ⁶

Другие факторы, помимо нарушения синтеза эритропоэтина и дефицита железа, могут по-разному влиять на анемию у пациентов с ХБП (таблица 30.1). ^58,59 Укороченная выживаемость эритроцитов у пациентов с уремией объясняется повышенным эритрофагоцитозом, повышенной осмотической хрупкостью эритроцитов, снижением деформируемости эритроцитов в кровообращении, дефицитом карнитина, отложением и активацией комплемента эритроцитов и снижением устойчивости эритроцитов к окислительному стрессу. ^60–64 Эти факторы по большей части изучались преимущественно у пациентов с ХБП-HD. Очень маловероятно, что какие-либо из них являются клинически важными участниками анемии при ХБП у пациентов, которые не получают диализ или имеют очень развитую уремию. Было высказано предположение, что ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (ИАПФ) и в меньшей степени блокаторы рецепторов ангиотензина (БРА) обостряют анемию у пациентов с ХЗП из-за повышенного синтеза ингибиторов эритропоэза и изменений в почечном кровотоке и снабжении кислородом, ^65–67 , хотя это открытие является спорным. ⁶⁸ Помимо поступления железа и эритропоэтина, нормальный базальный эритропоэз и способность увеличивать продукцию эритроцитов в ответ на гипоксию и анемию требуют адекватных запасов витамина B12 и фолиевой кислоты. Эритропоэз также может подавляться напрямую, а также опосредованно за счет воздействия на метаболизм железа негативным влиянием воспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли-α (TNF-α), интерферон-γ, интерлейкин-6 (IL-6) и трансформирующий фактор роста-β (TGF-β). ^69–75

Отравление железом — StatPearls — Книжная полка NCBI

Непрерывное обучение

Отравление железом — одно из наиболее распространенных токсичных веществ, вызываемых проглатыванием, и одно из самых смертоносных для детей. Неспособность диагностировать и лечить отравление железом может иметь серьезные последствия, включая полиорганную недостаточность и смерть. В этом упражнении рассматривается патофизиология, диагностика и лечение отравления железом, а также подчеркивается роль межпрофессиональной группы в уходе за больными пациентами.

Цели:

• Объяснить токсикокинетику отравления железом.

• Объясните этиологию отравления железом.

• Объясните, когда при дифференциальной диагностике следует учитывать отравление железом.

• Используйте стратегии межпрофессиональной команды для улучшения координации ухода и коммуникации, чтобы продвинуть лечение отравления железом и улучшить результаты.

Введение

Железо содержится во многих мультивитаминах, отпускаемых без рецепта. Отравление железом в результате преднамеренного или случайного проглатывания является распространенным отравлением. Острое употребление железа особенно опасно для детей. Опасная для жизни токсичность связана с приемом детьми сильнодействующих препаратов для взрослых, таких как пренатальные витамины. Серьезное употребление железа у взрослых обычно связано с попытками самоубийства. [1] [2]

Случайные проглатывания чаще встречаются у детей младше 6 лет.Кроме того, отравление железом может также развиться после многократных переливаний крови при хроническом заболевании, таком как талассемия, серповидно-клеточный рак и гематологический рак.

Этиология

Проглатывание менее 20 мг / кг элементарного железа нетоксично. Проглатывание от 20 мг / кг до 60 мг / кг вызывает умеренные симптомы. Проглатывание более 60 мг / кг может вызвать тяжелую токсичность и привести к тяжелой заболеваемости и смертности. Количество потребляемого элементарного железа различается в зависимости от состава солей железа.Наиболее распространенными препаратами железа являются таблетки сульфата железа на 325 мг, которые содержат 20% (или 65 мг) элементарного железа на таблетку; Таблетки глюконата двухвалентного железа по 300 мг, которые содержат 12% (или 36 мг) элементарного железа на таблетку; и таблетки фумарата железа на 100 мг, которые содержат 33% (или 33 мг) элементарного железа на таблетку. Витамины для беременных могут содержать от 60 до 90 мг элементарного железа на таблетку. Детские витамины варьируются от 5 до 19 мг элементарного железа на таблетку. [1]

Эпидемиология

В 2015 году в годовом отчете Национальной системы данных по отравлениям Американской ассоциации центров по борьбе с отравлениями (AAPCC) сообщалось о 4072 единичных контактах с железом или солями железа.Из них 3211 случаев были непреднамеренным проглатыванием. Кроме того, 2036 зарегистрированных случаев произошли у детей в возрасте 5 лет и младше, и 1161 случай прошли лечение в медицинских учреждениях. Была одна смерть. [3]

Патофизиология

Токсичность железа классифицируется как коррозионная или клеточная. Проглоченное железо может вызвать прямое повреждение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, вызывая тошноту, рвоту, боль в животе и диарею. Значительная потеря жидкости и крови может привести к гиповолемии.Геморрагический некроз слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта может привести к рвоте, перфорации и перитониту. На клеточном уровне железо нарушает клеточный метаболизм в сердце, печени и центральной нервной системе. Свободное железо попадает в клетки и концентрируется в митохондриях. Это нарушает окислительное фосфорилирование, катализирует перекисное окисление липидов, образует свободные радикалы и в конечном итоге приводит к гибели клеток. [4]

Когда происходит клеточное повреждение, часто встречается метаболический ацидоз.

Токсикокинетика

Пики уровня железа в сыворотке происходят через 2–4 часа после приема внутрь, но сывороточные концентрации препаратов с энтеросолюбильным покрытием или с замедленным высвобождением являются нестабильными и требуют серийных уровней.Примерно 10% железа всасывается из кишечника и впоследствии связывается с трансферрином. Нормальный уровень железа в сыворотке крови составляет от 50 до 150 мкг / дл, а общая железосвязывающая способность (TIBC) колеблется от 300 до 400 мкг / дл. Когда уровень железа повышается после приема внутрь, трансферрин насыщается. Избыток железа будет циркулировать в крови в виде свободного железа, которое напрямую токсично для органов-мишеней. [5]

История и физика

Клиническое течение отравления железом делится на пять этапов.Переход от этапа к этапу может быть очень быстрым, и не каждый пациент проходит все этапы.

1. На первом этапе (от 0,5 до 6 часов) у пациента в основном проявляются желудочно-кишечные симптомы, включая боль в животе, рвоту, диарею, гематемезис и гематохезию.

2. Вторая стадия (от 6 до 24 часов) представляет собой очевидную фазу выздоровления, поскольку симптомы со стороны желудочно-кишечного тракта пациента могут исчезнуть, несмотря на токсичное количество абсорбированного железа.

3. Третья стадия (от 6 до 72 часов) характеризуется рецидивом желудочно-кишечных симптомов, шоком и метаболическим ацидозом.На этой стадии также наблюдаются индуцированная железом коагулопатия, дисфункция печени, кардиомиопатия и почечная недостаточность.

4. Четвертая стадия (от 12 до 96 часов) характеризуется повышением уровня аминотрансфераз и возможным прогрессированием до печеночной недостаточности.

5. Пятый этап (от 2 до 8 недель) представляет последствия заживления поврежденной слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, включая рубцевание и непроходимость пилорического или проксимального отделов кишечника.

Пациент может присутствовать на любом из пяти этапов или пропустить его.Определение степени токсичности железа должно основываться на симптомах и клинических проявлениях, а не на времени приема внутрь [4].

Оценка

Диагноз токсичности железа основывается на анамнезе и клинических проявлениях. Уровни железа в сыворотке крови используются для определения потенциальной токсичности у пациента. Уровень железа в сыворотке, измеренный на пике, через 4-6 часов после приема внутрь, является наиболее полезным лабораторным тестом. Препараты с замедленным высвобождением или с энтеросолюбильным покрытием могут иметь неустойчивое всасывание, поэтому следует проверить второй уровень через 6-8 часов после приема внутрь.Пиковые уровни сывороточного железа ниже 350 мкг / дл связаны с минимальной токсичностью. Уровни от 350 до 500 мкг / дл связаны с умеренной токсичностью. Уровни выше 500 мкг / дл связаны с тяжелой системной токсичностью. Железо быстро выводится из сыворотки крови и откладывается в печени. Следовательно, уровень железа, полученный после приема внутрь, может быть обманчиво низким, если его измерить после его пика.

Другие лабораторные тесты включают электролиты, функцию почек, уровень глюкозы в сыворотке крови, исследования коагуляции, общий анализ крови и функцию печени.Обычные рентгенограммы могут выявить железо в желудочно-кишечном тракте, но многие препараты железа не являются рентгеноконтрастными. Нормальные рентгенограммы не исключают приема железа. [6]

Рентгеновские лучи могут показать рентгеноконтрастные таблетки железа в течение 2-6 часов после приема внутрь. Таблетки можно увидеть на фильме КУБ. Однако корреляции между рентгеноконтрастностью на рентгеновских снимках и тяжестью отравления нет.

Лечение / ведение

Пациентам, у которых нет симптомов болезни через 4–6 часов после приема внутрь, или тем, кто не проглотил потенциально токсичное количество, не требуется никакого лечения отравления железом.

Пациентам с симптомами желудочно-кишечного тракта, которые исчезают через короткий промежуток времени, и с нормальными жизненно важными показателями, требуется поддерживающая терапия и период наблюдения, поскольку они могут представлять собой вторую стадию токсичности железа.

Пациентам с симптомами или признаками гемодинамической нестабильности требуется агрессивное лечение и госпитализация в отделение интенсивной терапии. Для лечения отравления железом используется следующее:

1. Внутривенное введение кристаллоидов для коррекции гиповолемии и гипоперфузии.

2. Дефероксамин, хелатирующий агент, который может удалять железо из тканей и свободное железо из плазмы, показан пациентам с системной токсичностью, метаболическим ацидозом, ухудшением симптомов или уровнем железа в сыворотке, который позволяет прогнозировать умеренную или тяжелую токсичность. Его вводят в виде непрерывной инфузии в дозе 15 мг / кг / час в течение до 24 часов с максимальной дозой 35 мг / кг / час, если нет гипотензии, связанной со скоростью. Максимальная суточная доза — 6 г. Клиническое выздоровление указывает на прекращение терапии дефероксамином, но продолжительность терапии обычно составляет 24 часа.Настоятельно рекомендуется консультация токсиколога.

3. Орошение всего кишечника раствором полиэтиленгликоля может очистить желудочно-кишечный тракт от таблеток железа перед абсорбцией, и его следует вводить со скоростью 250-500 мл / ч у детей и от 1,5 до 2 л / ч у взрослых через назогастральный зонд.

4. Коагулопатию можно исправить с помощью витамина К (от 5 до 10 мг подкожно) и свежезамороженной плазмы (от 10 до 25 мл / кг для взрослых; 10 мл / кг для детей).

5. Промывание желудка с помощью орогастрального зонда большого диаметра показано только в том случае, если рентгеновский снимок брюшной полости показывает большое количество видимых таблеток в желудке.В большинстве случаев риски промывания желудка перевешивают пользу.

6. Активированный уголь плохо связывает железо и неэффективен.

Следует госпитализировать пациентов с симптомами со стороны ЖКТ или признаками обезвоживания. Следует также госпитализировать пациентов, получающих лечение дефероксамином. Госпитализация в отделение интенсивной терапии показана пациентам с комой, шоком, метаболическим ацидозом или уровнем железа более 1000 мг / дл. Пациентам с умышленной передозировкой показано направление к психиатру.Пациенты могут быть безопасно выписаны, если у них нет симптомов после 6-12-часового периода наблюдения и есть отрицательная рентгенограмма, или если у них есть легкие симптомы желудочно-кишечного тракта, которые исчезают без метаболического ацидоза и уровня сывороточного железа ниже 350 мг / дл после 6-12 часов. часовой период наблюдения. [7] [4] [2] [8]

Пациентам с железными безоарами может потребоваться операция. В тяжелых случаях также может быть эффективным гемодиализ.

Дифференциальный диагноз

Другие заболевания или состояния, которые могут проявляться аналогично отравлению железом, включают сепсис; токсичность ацетаминофена; другие токсические приемы внутрь, которые вызывают метаболический ацидоз анионной щели, включая токсичность салицилата, цианида, метанола и этиленгликоля; прием грибов в пищу; токсичность тяжелых металлов; токсичность теофиллина; и желудочно-кишечное кровотечение по другим причинам.

Улучшение результатов команды здравоохранения

Отравление железом обычно наблюдается в отделении неотложной помощи. Основная причина передозировки таблеток железа у детей заключается в том, что они выглядят как шоколадные конфеты. У взрослых причиной может быть самоубийство или хронические переливания крови. Отравление железом приводит к значительным заболеваемости и смертности.

Ведение пациентов с токсичностью железа обычно осуществляется межпрофессиональной командой, в которую входят врач отделения неотложной помощи, токсиколог, терапевт, реаниматолог, практикующая медсестра, фармацевт и гематолог.Острая токсичность требует купирования гипотонии и гиповолемии. Хелатирующий агент дефероксамин может быть использован в тяжелых случаях метаболического ацидоза. Пациенты с гемодинамической нестабильностью должны быть госпитализированы в отделение интенсивной терапии. Медсестры должны полностью осознавать потенциальную токсичность железа и внимательно следить за пациентом. В случае необходимости диализа следует проконсультироваться с нефрологом.

Главное — предотвратить отравление железом. Фармацевт должен научить родителей хранить все таблетки железа в закрытых шкафах и в недоступном для детей месте.Пациентам, перенесшим многократные переливания крови, следует наблюдать гематологическую медсестру и регулярно делать анализ крови, чтобы убедиться в отсутствии токсического воздействия на железо.

Перед выпиской медсестра психиатрической помощи должна осмотреть пациента, если есть подозрения в преднамеренной передозировке. Наконец, важно объяснить пациентам, что эмпирическое потребление железа без каких-либо медицинских показаний не рекомендуется. [7] [4] [2] [8]

Только с помощью группового подхода можно снизить заболеваемость железом.[Уровень V]

Дополнительное образование / Вопросы для повторения

Ссылки

1.

Madiwale T, Liebelt E. Iron: не доброкачественный терапевтический препарат. Curr Opin Pediatr. 2006 Апрель; 18 (2): 174-9. [PubMed: 16601499]

2.

Sane MR, Малукани К., Кулкарни Р., Варун А. Смертельная токсичность железа у взрослых: клинический профиль и обзор. Индийский J Crit Care Med. 2018 ноя; 22 (11): 801-803. [Бесплатная статья PMC: PMC6259445] [PubMed: 30598567]

3.

Mowry JB, Spyker DA, Brooks DE, Zimmerman A, Schauben JL.Годовой отчет Национальной системы данных по ядам (NPDS) Американской ассоциации центров по контролю за отравлениями за 2015 год: 33-й годовой отчет. Clin Toxicol (Phila). 2016 декабрь; 54 (10): 924-1109. [PubMed: 28004588]

4.

Baranwal AK, Singhi SC. Острое отравление железом: руководство по лечению. Индийский педиатр. 2003 июн; 40 (6): 534-40. [PubMed: 12824662]

5.

Сингхи С.К., Баранвал А.К., М.Дж. Острое отравление железом: клиническая картина, потребности в интенсивной терапии и исход. Indian Pediatr.2003 декабрь; 40 (12): 1177-82. [PubMed: 14722368]

6.

Лакутюр П.Г., Вейсон С., Темпл А.Р., Уоллес Д.К., Лавджой Ф.Х. Экстренная оценка степени тяжести передозировки железом клиническими и лабораторными методами. J Pediatr. Июль 1981; 99 (1): 89-91. [PubMed: 7252671]

7.

Тененбейн М., Ковальски С., Сиенко А., Боуден Д.Х., Адамсон И.Ю. Легочные токсические эффекты постоянного приема десфериоксамина при остром отравлении железом. Ланцет. 1992 21 марта; 339 (8795): 699-701. [PubMed: 1347583]

8.

Bergeron RJ, Wiegand J, Brittenham GM. HBED: потенциальная альтернатива дефероксамину для хелатирующей терапии железа. Кровь. 1998 15 февраля; 91 (4): 1446-52. [PubMed: 9454776]

Границы | Метаболизм железа и развитие мозга у недоношенных детей

Введение

Железо — это переходный металл, обладающий способностью переносить кислород и электроны, и он действует как катализатор в активных центрах оксидаз, оксигеназ и некоторых антиоксидантов. Все клетки нуждаются в железе из-за роли железа в важных физиологических процессах, таких как окислительное фосфорилирование и энергетический обмен.Например, цитохромы и сукцинатдегидрогеназа, которые играют критическую роль в цикле трикарбоновых кислот, являются железосодержащими белками (Bartnikas, 2012). Огромная потребность в железе в позднем эмбриональном и раннем постнатальном периодах связана с синтезом гемоглобина (Hb); однако функция железа не должна недооцениваться во время развития всех других систем органов. Как и во всех питательных веществах, во время быстрого роста и развития потребность в железе выше.

Недоношенные дети подвержены высокому риску дефицита железа (ID) из-за недостаточного хранения железа, вызванного факторами преждевременных родов, ранним началом постнатального эритропоэза и быстрым ростом после рождения (Choudhury et al., 2015; Pettei et al., 2016). Отсутствие золотого стандарта для клинического описания статуса железа у здоровых недоношенных детей по-прежнему остается слабым местом. Предыдущие исследования показали более низкое хранение железа у недоношенных новорожденных по сравнению с доношенными новорожденными, и чем меньше размер недоношенных новорожденных при рождении, тем они более восприимчивы к ID из-за пропорционально меньшего запаса железа при рождении (Haga, 1980; Schiza et al., 2007; Такала и др., 2010). Таким образом, большинству недоношенных детей необходимо вводить определенную дозу железа для профилактики анемии недоношенных, а при добавлении железа и разумном грудном вскармливании ситуация с ID постепенно улучшается с возрастом (Takala et al., 2010; Шнайдер и Гарсия-Роденас, 2017). Накопленные данные свидетельствуют о том, что дисбаланс железа — как ID, так и перегрузка железом — имеет негативные последствия для развития ребенка (Hare et al., 2015; Cusick et al., 2018). В этой обзорной статье мы суммируем статус метаболизма железа в раннем возрасте и его связь с развитием мозга, и мы уделяем особое внимание влиянию дисрегуляции железа у недоношенных детей.

Метаболизм железа и регулирование

Баланс железа строго регулируется, предотвращая как ID, так и перегрузку железа.Этот гомеостаз достигается за счет хранения железа, повторного использования железа в эритроцитах и ​​абсорбции железа (Finch and Huebers, 1982). Следовательно, когда уровень железа в организме недостаточен, абсорбция максимальна, а когда уровень железа достаточен, абсорбция железа ограничена (Gkouvatsos et al., 2012). Когда железа в избытке, избыток железа сохраняется в энтероцитах в виде ферритина и в печени, селезенке и костном мозге в виде гемосидерина (Saito, 2014). Опосредованное ферропортином высвобождение свободных ионов железа в плазму необходимо для абсорбции железа, его рециркуляции и общего гомеостаза железа (Nemeth et al., 2004). Приток железа контролируется гепсидином в органах, экспрессирующих ферропортин, а его экспрессия регулируется железом, гипоксией, воспалением и другими факторами (Rivera et al., 2005; Chung et al., 2007; Vecchi et al., 2009). И наоборот, ID, анемия и гипоксия ингибируют транскрипцию мРНК гепсидина (Vela, 2018), что приводит к неограниченному всасыванию железа в двенадцатиперстной кишке и высвобождению железа из макрофагов.

В нормальных физиологических условиях железо, связанное с белками, является формой транспорта и хранения железа, поскольку оно не вызывает реакции свободных радикалов.Однако связанное с белком железо может высвобождаться из связывающих его белков после перинатальной асфиксии и / или постнатальной гипоксии, и это общий фактор риска, связанный с травмой головного мозга у недоношенных детей (Albertsson et al., 2014; Laptook, 2016; Pillers, 2017). PH крови снижается после асфиксии, в результате чего трансферрин высвобождает железо и вызывает выработку свободных радикалов и накопление железа, что можно наблюдать в поврежденных нейронах и белом веществе (Rathnasamy et al., 2011; Beppu et al., 2014).Эти свободные радикалы вызывают высвобождение большего количества железа после мобилизации из ферритина, а реперфузия и реоксигенация после гипоксии могут производить большое количество оксида азота в головном мозге новорожденного, вызывая высвобождение еще большего количества железа из связывающего его белка (Ниацкая и др. , 2012). Эти механизмы активируют каскад высвобождения железа и выработки свободных радикалов, что приводит к обширному клеточному окислительному стрессу и гибели клеток (Shouman et al., 2008). После перинатальной асфиксии и / или постнатальной гипоксии, являющейся конечным продуктом перекисного окисления липидов, у новорожденных повышается уровень малонового диальдегида в сыворотке крови (El Bana et al., 2016). Уровень перекисей липидов и тяжесть повреждения клеток можно снизить с помощью хелатора железа дефероксамина (Rathnasamy et al., 2011). Также было высказано предположение, что ферроптоз, опосредованный железом, может играть важную роль у недоношенных детей после перинатальной асфиксии и / или повреждения мозга, вызванного постнатальной гипоксией (Wu et al., 2019).

Метаболизм железа и развитие мозга

Процессы и пути, участвующие в гомеостазе железа в центральной нервной системе (ЦНС) на клеточном уровне, показаны в левой части рисунка 1.После того, как железо попадает в мозг через гематоэнцефалический барьер и сосудистое сплетение, железо обрабатывается путем эндоцитоза (Simpson et al., 2015). В частности, как высокоспецифичная форма мембраносвязанного церулоплазмина, он контролирует и регулирует активность ферропортина, фермента ферроксидазы, который обычно функционирует как основной белок, несущий медь в крови, и который также экспрессируется соседними концами астроциты (McCarthy, Kosman, 2014). Как правило, это взаимодействие и регуляция между астроцитами и гефестином эпителиальных клеток головного мозга обеспечивается петлей отрицательной обратной связи (McCarthy and Kosman, 2015).В физиологических условиях высокие уровни рецепторов трансферрина (TfR) экспрессируются в нейронах, которые могут получать большую часть своего железа из трансферрина (Morris et al., 2018). Первоначальное поглощение нейронами трансферрин-связанного железа (TBI) достигается за счет образования TfR1 и входящего комплекса TBI, а затем интернализуется посредством клатрин-опосредованного эндоцитоза (Liu et al., 2017). Микроглия усваивает ЧМТ обычно посредством TfR и рецептора дикарбоновой кислоты, а также, возможно, рецептора лактоферрина.Нейроны и другие глиальные клетки также получают не-TBI от активированного транспортера двухвалентного металла-1 (DMT-19) при воспалительных условиях (Morris et al., 2018). На клеточном уровне (рис. 1, правая часть) метаболизм железа посттранскрипционно контролируется системой IRE (железо-чувствительный элемент) / IRP (регуляторный белок железа) (Hentze et al., 2010; Wang and Pantopoulos, 2011; Zhou и Тан, 2017). IRP1 и IRP2 представляют собой два регуляторных белка железа, которые связываются с IRE, чтобы регулировать трансляцию или стабильность этих IRE-содержащих мРНК.Эти мРНК кодируют важнейшие метаболические белки железа, такие как δ-аминолевулинатсинтаза 2 (ALAS2), H- и L-ферритин, DMT-1, TfR1, ферропортин, индуцируемый гипоксией фактор-2α (HIF-2α) и другие (Sanchez et al. al., 2007; Sebastiani, Pantopoulos, 2011; Lane et al., 2015; Yoshinaga et al., 2017). IRP активируются ID и другими стимулами для связывания с родственными IRE, что стабилизирует мРНК TfR1 и DMT-1 и ингибирует специфическую трансляцию мРНК H- и L-ферритина, ферропортина, ALAS2 и HIF-2α (Sebastiani and Pantopoulos, 2011) .

Рисунок 1 . Схематическое изображение процессов и путей, участвующих в гомеостазе и регуляции железа в головном мозге. Железо может попадать в мозг через гематоэнцефалический барьер и сосудистое сплетение (1). Транспорт железа через гематоэнцефалический барьер опосредуется путем TfR-DMT-1-Fpn аналогично клеткам на периферии. Fe ²⁺ , высвобождаемый с базолатеральной поверхности эндотелиальных клеток капилляров головного мозга с помощью Fpn, быстро окисляется до Fe ³⁺ с помощью Cp, секретируется в интерстиций через концы астроцитов, а затем захватывается трансферрином, который экспрессируется клетками сосудистое сплетение.Железо также может попадать в мозг через астроциты (2). Значительное количество ионов Fe ³⁺ циркулирует в ЦНС прикрепленными к молекулам с низкой молекулярной массой, секретируемым астроцитами, такими как аскорбат, цитрат или АТФ. ЦНС также содержит значительно большее количество NTBI, чем периферия. Нейроны экспрессируют высокие уровни TfR и приобретают большую часть своего железа из трансферрина в физиологических условиях. С другой стороны, астроциты экспрессируют ДМТ-1 и усваивают ионы Fe ²⁺ в форме NTBI.Микроглия интернализирует TBI через TfR, как и ожидалось, но также использует рецептор дикарбоновой кислоты и, вероятно, также рецептор лактоферрина. Нейроны и другие глиальные клетки также приобретают NTBI от активированного DMT-1 при воспалительных условиях ( левая часть ). Некоторые факторы могут нарушить этот баланс железа, что приведет к дефициту железа ( средний верхний ) или перегрузке железом ( средний нижний ). Система IRP-IRE регулирует поглощение и хранение железа путем модуляции экспрессии мРНК, кодирующих белки захвата, хранения и экспорта железа.Когда уровни железа в ЦНС низкие ( справа вверху ), IRP связывается с 3’IRE целевых мРНК (например, TfR1 и DMT1), таким образом стабилизируя транскрипт, чтобы обеспечить трансляцию и последующее увеличение поглощения железа. Сопутствующее связывание с 5’IRE мРНК-мишени (ферритин, Fpn, ALAS2, HIF-2α, APP и, возможно, α-синуклеин) предотвращает связывание преинициативного комплекса 43S, тем самым ингибируя трансляцию и уменьшая накопление и отток железа. В присутствии избытка железа в ЦНС ( справа внизу, ) IRP1 включает ISC для приобретения аконитазной активности, в то время как IRP2 деградирует.Таким образом, IRP теряют свое сродство к IRE, что приводит к деградации мРНК с 3′-последовательностями IRE, которые кодируют белки захвата железа, и к трансляции мРНК с 5’IRE, которые кодируют белки хранения и оттока железа. Рисунок адаптирован и получен разрешение из ссылок (Singh et al., 2014; Morris et al., 2018). ДМТ-1, переносчик двухвалентного металла-1; ФПН, ферропортин; ЦП, церулоплазмин; ЦНС, центральная нервная система; NTBI, железо, не связанное с трансферрином; TfR, рецептор трансферрина; TBI, железо, связанное с трансферрином; LDLR, рецептор липопротеинов низкой плотности; DCDR, рецептор дикарбоновой кислоты; ЛАФ, лактоферрин; ALAS2, δ-аминолевулинатсинтаза 2; APP, белок-предшественник амилоида; HIF-2α, фактор, индуцируемый гипоксией-2α; ISC — железо-серный кластер; IRE, элементы, реагирующие на железо; IRP, белок, регулирующий железо.

В течение первого года жизни мозг претерпевает необычайную трансформацию из относительно оригинального органа в сложный. В этот период важные процессы развития нервной системы включают синаптогенез, организацию систем нейротрансмиттеров и начало миелинизации, особенно в гиппокампе, зрительной и слуховой системах (рис. 2, верхняя часть; Thompson and Nelson, 2001; Georgieff and Innis, 2005), а железо влияет на эти процессы развития на нескольких уровнях.Железо является ключевым питательным веществом, которое способствует развитию мозга плода и новорожденного, связано с критическими клеточными процессами в незрелом мозге, включая поддержание энергетического статуса нервных клеток, миелинизацию и гомеостаз моноаминовых нейротрансмиттеров (Bianco et al., 2008; Todorich et al. ., 2009; Cheli et al., 2018). Олигодендроциты связаны с производством миелина (Sun et al., 2019), и существует чрезвычайно сложная взаимосвязь между приобретением железа и производством миелина.В качестве кофактора для биосинтеза холестерина и липидов железо непосредственно участвует в производстве миелина и косвенно участвует в окислительном метаболизме (что более вероятно в олигодендроцитах, чем в других клетках головного мозга) (Todorich et al., 2009; Stephenson et al., 2014; Xu et al., 2014).

Рисунок 2 . Обзор развития человеческого мозга и физиологической потребности в железе для роста в младенчестве и детстве. Верхняя часть этого графика иллюстрирует важные пренатальные события, такие как формирование нервной трубки (нейруляция) и миграция клеток, критические аспекты (зрение / слух, рецептивная речевая область / производство речи и когнитивные функции) образования синапсов и миелинизации. после трех лет и формирование синапсов на основе опыта, а также нейрогенез в ключевой области гиппокампа на протяжении большей части жизни.Периоды с высоким риском изменений метаболизма железа на раннем этапе развития мозга человека выделены пунктирными красными прямоугольниками. В нижней части графика показаны физиологические потребности в железе для роста на разных стадиях в младенчестве и детстве. Адаптированная диаграмма и соответствующее разрешение были получены из ссылок (Thompson and Nelson, 2001; Georgieff and Innis, 2005; Hider and Kong, 2013).

Мозг новорожденного находится в высоком метаболическом состоянии, потребляя примерно 60% от общего потребления кислорода телом, в то время как мозг взрослого человека потребляет только около 20% от общего потребления кислорода телом (Erecinska and Silver, 1989).Исследования на грызунах показали, что высокий уровень метаболизма зависит от железа. После кормления молодых крыс очищенной диетой с различным уровнем железа цитохром с и мышечный миоглобин проявляют такое же влияние, как и гемоглобин (Dallman, 1986). В период дифференцировки нейрональных и глиальных клеток требуется большое количество метаболической энергии для процесса миграции, миелинизации, установления синаптических контактов и расширения нейритных процессов, особенно в быстро развивающихся областях мозга (Simons and Trajkovic , 2006; Li et al., 2011; Zhang et al., 2017a). Железо в основном находится в олигодендроцитах и ​​микроглии и участвует во многих метаболических процессах, таких как миелинизация, созревание олигодендроцитов и активация микроглии (Zhang et al., 2006; Bishop et al., 2011). Специфические ферменты, требующие железа, которые способствуют поддержанию высокого уровня метаболической активности, включая систему цитохромоксидазы, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу, диоксигеназу, НАДН-дегидрогеназу и янтарную дегидрогеназу, которых в олигодендроцитах больше, чем в других типах клеток. в головном мозге (Todorich et al., 2009).

Поскольку мозг продолжает развиваться в младенчестве и детстве, диета может влиять на когнитивные способности и поведение (Bryan et al., 2004; Huo et al., 2012; Prado and Dewey, 2014). Железо является одним из важнейших питательных микроэлементов, и удовлетворение его потребности, вероятно, окажет благоприятное влияние на когнитивное развитие детей (Sachdev et al., 2005). Несбалансированный статус железа отрицательно влияет на психологическую функцию из-за измененной активности железосодержащих ферментов в головном мозге (Benton, 2008; Scott et al., 2018). Влияние железа на развитие нервной системы у недоношенных детей включает его влияние на скорость нейронной обработки и на общее познание. Например, раннее введение добавок железа недоношенным детям приводит к тенденции к положительному влиянию на нейрокогнитивное развитие в возрасте 5,3 года; однако, поскольку первоначальное исследование не было разработано для оценки воздействия на нейрокогнитивное развитие, мощность исследования была недостаточной для изучения небольших, но возможных клинически связанных улучшений, и необходимы дальнейшие исследования в более крупных случаях, чтобы доказать эту тенденцию (Steinmacher et al., 2007).

Влияние дисбаланса железа на развитие мозга у недоношенных детей

Последствия дефицита железа для функции мозга у недоношенных детей

Исследования на животных моделях показали, что нарушение статуса железа приводит к значительной потере активности цитохром-с-оксидазы в отдельных структурах мозга, особенно в гиппокампе и префронтальной области (Carlson et al., 2007; Bastian et al., 2016). Было обнаружено, что у недоношенных детей ИН приводит к плохому физическому росту, снижению иммунитета и нестабильности температуры (Ohls et al., 2004; Экиз и др., 2005; Али и др., 2018). Воздействие ID обширно и затрагивает многочисленные системы органов; например, дисфункция скелетных мышц и нарушение сердечной сократимости могут быть вызваны тканевой идентификацией (Stugiewicz et al., 2016; Hoes et al., 2018), но основная проблема ранней идентификации — ее влияние на развитие мозга.

Недоношенные дети с наименьшими концентрациями ферритина в квартильном пуповине (<76 мкг / л) имеют более низкую скорость проводимости центральных нервов, как измерено с помощью слухового ствола мозга (Amin et al., 2010). Клиническое исследование по изучению анемии (Hb ≤ 10 г / дл) и низких запасов железа (сывороточный ферритин ≤76 мкг / л) у недоношенных детей показало повышенное количество патологических неврологических рефлексов (таких как рефлекс глабели, рефлекс Бабинского, подошвенный хват, ладонный хват). хватание, пассивное движение руками и пассивное движение ног) в сроке гестации 37 недель по сравнению с неанемическими младенцами с высоким содержанием железа (Armony-Sivan et al., 2004). Steinmacher et al. (2007) изучили влияние добавок железа на нейрокогнитивное развитие у недоношенных новорожденных с низкой массой тела при рождении (LBW) и обнаружили, что добавление железа в ранний период (<61 день) имело тенденцию к улучшению нейрокогнитивного развития по сравнению с поздним добавлением (≥ 61-дневный возраст).Интересно, что доношенные младенцы с неонатальной идентификацией более подвержены риску когнитивных нарушений, но двигательные дефициты, такие как суетливые движения (движения могут происходить непрерывно у бодрствующих младенцев, за исключением суеты и плача, и в основном относятся к небольшой амплитуде, умеренная скорость и переменное ускорение, которое происходит в шее, туловище и конечностях во всех направлениях), по-видимому, преобладают у недоношенных детей (Bruggink et al., 2008).

Недавние исследования продемонстрировали корреляцию между ID / железодефицитной анемией (IDA) и плохими нейрональными / когнитивными последствиями у новорожденных, которые продолжаются после периода ID и могут повлиять на двигательное развитие, память распознавания, социально-эмоциональное поведение и созревание ЦНС (Shafir et al., 2008; Луо и др., 2015; Скотт и др., 2018; Отеро и др., 2019; Wenger et al., 2019). Исследования на доношенных новорожденных и животных моделях показали большое влияние перинатальной ID на развитие мозга как остро в период дефицита, так и в долгосрочной перспективе после восстановления уровня железа. Эти эффекты включают нарушение обучения и памяти, ухудшение слуховой памяти распознавания, а также меньшую склонность к сотрудничеству, уверенность и стойкость личности (Lozoff and Georgieff, 2006; Lozoff et al., 2014; Geng et al., 2015).

Дополнительные доказательства получены из экспериментальных исследований, которые показали, что ИН в период времени, соответствующий недоношенным детям, оказывает влияние на когнитивные и поведенческие функции. Перинатальный ID (со 2-го гестационного дня до 10-го постнатального дня) в модели на крысах снижал нейрональную метаболическую активность и отрицательно влиял на обработку памяти в отдельных областях головного мозга новорожденного (Siddappa et al., 2003). В других исследованиях с участием грызунов сообщалось о влиянии пониженного уровня железа в мозге на различные дофаминергические функции и опосредованное дофамином поведение путем измерения переносчиков железа и дофамина в мозге и плотности рецепторов дофамина, особенно когда ID возникает в первые 3 недели после рождения (Beard et al., 2003). Кроме того, Unger et al. (2012) показали, что ID в раннем периоде жизни (включая гестационный период и до 8 дней после рождения) приводит к резким и стойким изменениям региональных концентраций моноаминов и значительным нарушениям двигательной активности у крыс. Исследование с использованием железодефицитных новорожденных крысят показало, что восполнение запасов железа, начиная с 4-го постнатального дня, может исправить влияние ID как на уровень железа, так и на функцию моноаминов в различных областях мозга (Beard et al., 2007). Однако добавление железа после развития гипомиелинизации способно исправить моторные и когнитивные нарушения из-за ранней идентификации.Эти специфические дефициты могут быть обнаружены в дофаминовой системе полосатого тела (Youdim, 2008), демонстрируя неблагоприятное развитие системы базальных ганглиев, которые играют решающую роль в инициировании и контроле движений, а также в гиппокампе и коре головного мозга, которые имеют решающее значение для функции памяти и познания (Leisman et al., 2014; Qiu et al., 2016). Исследование на модели перинатальной идентификации у крыс показало, что нарушение роста дендритов в гиппокампе оказывает негативное влияние на синаптогенез (Jorgenson et al., 2003), и этот ID также увеличивает риск развития мозга даже в ответ на умеренную гипоксию-ишемию (Rao et al., 2007). Исследование корреляции на крысах-отъемышах показало интересную связь между железом, тревожным поведением и дофаминергической системой. Более того, тычки в нос и скорость привыкания были связаны с уровнями железа в префронтальной части коры головного мозга, тогда как спонтанная активность имела более высокую корреляцию с концентрацией железа и плотностью дофаминовых рецепторов в вентральной части среднего мозга (Han and Kim, 2015).Другое исследование также показало, что уровень железа в мозге является одним из критических факторов тревожного поведения (Breton et al., 2015). Таким образом, очевидно, что ID может быть вредным для развития мозга и может увеличивать риск плохого развития нервной системы как у недоношенных новорожденных, так и в моделях неонатальных животных. ID может влиять на метаболизм нейротрансмиттеров и миелинизацию (Estrada et al., 2014; Deoni et al., 2018), что влияет на когнитивные и поведенческие функции мозга. Кроме того, железо играет важную роль в синтезе гемоглобина и миоглобина, а ID влияет на транспорт и хранение кислорода и расход энергии, что отрицательно сказывается на функции мозга (Wenger et al., 2019). Кроме того, некоторые из упомянутых выше доклинических исследований проводились только на самцах или самках, или они использовали равных самцов или самок в разных группах, что указывает на отсутствие влияния половых различий на статус железа в этих доклинических исследованиях.

Последствия перегрузки железом для развития мозга недоношенных детей

Недавние патологоанатомические исследования показали, что у недоношенных новорожденных, которым делают многократные переливания крови, часто обнаруживается избыток железа (Park and Kim, 2015; Trevino-Baez et al., 2017). Свободное железо может высвобождаться из стареющих красных кровяных телец в результате гемолиза при переливании крови, а низкие циркулирующие уровни трансферрина и других железосвязывающих белков у недоношенных новорожденных могут увеличивать циркуляцию несвязанного с белками железа. Было показано, что существует тенденция к избытку железа из-за отсутствия способности подавлять абсорбцию железа на неонатальных животных моделях (Leong et al., 2003), а избыточный прием добавок железа у младенцев может привести к более высокому риску нарушение роста, инфекция и нарушение метаболизма других минералов (Domellof, 2007; Stark et al., 2013).

Избыток свободного железа является обычным явлением в патогенезе внутрижелудочкового кровоизлияния (ВЖК) и, как было показано, оказывает неблагоприятное воздействие на мозг (Wu et al., 2019). ВЖК особенно часто встречается у недоношенных новорожденных и несет с собой высокую заболеваемость и смертность (Christian et al., 2016; Song et al., 2016). В модели крыс IVH инъекция лизированных эритроцитов в желудочки приводила к усилению активности перивентрикулярной гемоксигеназы-1 (HO-1), тогда как инъекция железа приводила к повреждению эпендимных клеток с набуханием митохондрий и потерей ресничек (Gao et al., 2014). Кроме того, сверхэкспрессия HO-1 участвует в увеличении активированной микроглии, которая продуцирует больше активных форм кислорода (ROS) после геморрагического повреждения головного мозга (Zhang et al., 2017b). Другое исследование на новорожденных крысах показало, что инъекция Hb приводит к перегрузке железом в субвентрикулярной зоне, которая является местом пролиферации стволовых нейронов и клеток-предшественников (Strahle et al., 2014). Также было показано, что ВЖК вызывает существенное повреждение граничащего с гиппокампом железо-зависимым образом (Chen et al., 2011), который, вероятно, опосредуется железо-активируемыми путями апоптоза N-терминальной киназы c-Jun (Garton et al., 2016a, b). При ВЖК кровь может рассеиваться внутри желудочковой системы, а свободное железо может накапливаться в эпендимальных и субэпендимальных областях, на что указывает повышенное отложение ферритина и железа в этих клетках (Garton et al., 2016a). Избыток свободного железа, выделяемого в эритроцитах, также может увеличивать риск окислительного повреждения из-за образования гидроксильных радикалов (Lu and Black, 2016; Wu et al., 2019).

В исследованиях также сообщалось о негативном влиянии перегрузки железом на когнитивное развитие в экспериментальных моделях недоношенных детей на животных (Schroder et al., 2013). Kaur et al. (2007) вводили дозу железа, обогащенную железом, новорожденным мышам и показали снижение уровня дофамина в полосатом теле, нейродегенерацию в среднем мозге и повышенную уязвимость к токсическим повреждениям.

Окислительный стресс, опосредованный избытком свободного железа в условиях плохой антиоксидантной способности, как предполагается, инициирует прогрессирующую потерю функции мозга при некоторых заболеваниях через образование ROS у недоношенных детей.Возможный механизм отрицательного воздействия перегрузки железом до сих пор неизвестен, но может быть связан с прооксидантным воздействием перегрузки железом или, возможно, связью между железом и другими питательными веществами, участвующими в росте. Перегрузка железом может усиливать статус окислительного стресса в мозге и снижать уровень серотонина и дофамина в мозге за счет реакции с перекисью водорода и супероксид-анионами и за счет образования гидроксильных радикалов и АФК в результате повреждения клеток головного мозга (Elseweidy and Abd El-Baky, 2008; Yu et al., 2011). При этих связанных патологиях окислительного стресса повреждение клеток мозга из-за перекисного окисления липидов и белков вызывается свободным железом, которое высвобождается из запасов железа. Сообщалось о повышенных уровнях перекисного окисления липидов и белков у новорожденных с гипоксией, и чем тяжелее гипоксия, тем больше внутриэритроцитарное высвобождение железа, продукция ROS и окислительное повреждение (Lu et al., 2015; Sun et al., 2017 ).

Факторы риска дисбаланса железа у недоношенных детей

Факторы риска дефицита железа у недоношенных детей

Более короткий период беременности

Многие факторы по отдельности или в сочетании вносят свой вклад в отрицательный баланс железа у недоношенных детей, который наблюдается у 25–80% недоношенных детей в какой-то момент в младенчестве (Vucic et al., 2013; Ferri et al., 2014). В отличие от доношенных новорожденных, у которых заболевание обычно возникает во второй половине младенческого возраста, недоношенные новорожденные подвержены риску развития ИН в младенчестве (MacQueen et al., 2017). При нормальной беременности более 80% железа в организме накапливается в третьем триместре беременности (Widdowson and Spray, 1951), тогда как общее содержание железа и гемоглобина в организме, а также уровни железа в сыворотке и запасе железа у недоношенных детей намного ниже. (Сиддаппа и др., 2007), а недоношенные дети обычно рождаются с гораздо менее чем половиной общего количества железа в организме доношенных детей при рождении. После рождения у многих недоношенных детей происходит серьезное и быстрое снижение гемоглобина (анемия недоношенных) и накопление железа из-за быстрого роста, снижения эритропоэза и кровопотери из-за повторной флеботомии (Jeon and Sin, 2013). Последующие исследования недоношенных новорожденных показали, что ID может произойти в течение 2 месяцев после выписки из отделения интенсивной терапии новорожденных (NICU) (Domellof and Georgieff, 2015), потому что недоношенные новорожденные начинают жизнь в отделении интенсивной терапии, где еще многое может произойти. нарушить баланс железа.Кроме того, клиническое исследование показало, что ЖДА недоношенных имеет значительную положительную корреляцию с повышенным соотношением протопорфирин цинка / гем (Bjorklund et al., 2017).

Время пережатия пуповины при рождении

Количество крови, которое переливается из плаценты новорожденным, очень важно для общего уровня железа в организме. Клинические исследования показали, что отсроченное пережатие пуповины полезно для восстановления запасов железа и предотвращения ID в возрасте 3–6 месяцев у новорожденных с нормальной массой тела при рождении (Andersson et al., 2011, 2014; Kc et al., 2017). Отсроченное пережатие пуповины может иметь еще большее значение у недоношенных новорожденных с низкой массой тела, и Mercer et al. (2006) пришли к выводу, что отсроченное пережатие пуповины у недоношенных новорожденных связано с уменьшением потребности в переливании крови, снижением частоты ВЖК и случаев позднего сепсиса.

Материнские факторы

Умеренный материнский ID не влияет на запас железа у их младенцев, но тяжелый материнский ID влияет (Lonnerdal et al., 2015), а младенцы с ID часто рождаются с низким содержанием железа, что указывает на потребность в достаточных запасах железа при рождении.Уровень материнского статуса железа составляет только около 6% вариабельности неонатального запаса железа при рождении, и неясно по другим причинам, которые вызвали сильные различия в рождаемости, кроме недоношенности, низкой массы тела, задержки внутриутробного развития, курения матери и диабета. во время беременности, вероятно, являются значимыми факторами (Siddappa et al., 2007; Lonnerdal et al., 2015). Новорожденные, рожденные от женщин с ЖДА во время беременности, в большинстве случаев имеют сывороточные концентрации железа и гематокрит на том же уровне, что и новорожденные, рожденные от железодефицитных женщин, но более низкие уровни ферритина в сыворотке, вероятно, будут наблюдаться у новорожденных от матерей с дефицитом железа, что указывает на более низкие уровни запасов железа. (Шао и др., 2012). Однако воздействие железа на плод влияет на ранний рост ребенка, но не приводит к значительному улучшению статуса или абсорбции железа, а пренатальный прием железа не влияет на статус железа у младенцев в возрасте 2 или 5 месяцев (Finkelstein et al., 2013), что может указывать на то, что статус материнского железа лишь частично влияет на ID у недоношенных детей. Кроме того, использование некоторых лекарств во время беременности может повлиять на метаболизм железа у новорожденных. Например, кортикостероид используется некоторыми беременными женщинами с определенными заболеваниями, даже если он связан с риском нарушения развития нервной системы у новорожденных; однако это может повысить уровень железа (Naigamwalla et al., 2012; Богосян и др., 2016).

Более быстрый рост

Запасы тканевого железа у недоношенных детей быстро растут. Недостаточные запасы железа у этих младенцев могут быть быстро израсходованы в течение первых 6–8 недель после рождения, что совпадает с началом эритропоэза и быстрым догоняющим ростом (Rao and Georgieff, 2009). Минимальный уровень соотношения гематокрит / гемоглобин у большинства недоношенных детей (гестационный возраст 28–34 недели) ниже и наступает раньше, чем у тех, кто родился в гестационном возрасте 35–42 недель, в то время как у недоношенных детей эта ситуация еще хуже. (гестационный возраст 23–28 недель) из-за раннего смещения чистой жидкости с перемещением внесосудистой жидкости в сосудистое пространство, что приводит к разбавлению и снижению отношения гематокрит / гемоглобин (Jopling et al., 2009). В возрасте 20–30 недель средний уровень гемоглобина у недоношенных новорожденных ниже, чем у доношенных детей в начале этого возрастного диапазона, но эта разница меняется в течение следующих 10 недель. Интересно, что уровень железа при рождении не влияет на скорость послеродового роста. Концентрации ферритина изначально ниже у недоношенных детей, но эти концентрации становятся одинаковыми у недоношенных и доношенных детей в течение первого года жизни (Takala et al., 2010). С увеличением объема крови и массы гемоглобина высокая скорость догоняющего роста в послеродовой период требует дополнительных добавок железа (Rao and Georgieff, 2009).

Режим кормления

Концентрация железа в грудном молоке человека составляет около 0,35 мг / л (Bjorklund et al., 2012). Хотя скорость всасывания железа в грудном молоке человека лучше, чем в смеси для новорожденных, его получают только 0,07 мг / кг в день при доставке железа исключительно при кормлении грудным молоком. Хотя это железо можно хорошо использовать, все же существует потенциальный риск развития ЖДА у новорожденных, которые находятся на грудном вскармливании более 4-6 месяцев без приема обогащенного железом прикорма или добавок железа (Lonnerdal et al., 2015). Большинство недоношенных новорожденных не находятся на грудном вскармливании дольше 3 месяцев и, следовательно, зависят от железа в смеси для недоношенных и после выписки. Смеси с низким содержанием железа, содержащие менее 5 мг / л железа, не удовлетворяют потребности в железе растущих недоношенных новорожденных (Baker et al., 2010). Новорожденным с низким уровнем железа может потребоваться больше железа; однако неясно, приведет ли более высокий уровень обогащения железом смеси к повышению уровня железа у младенцев, которых кормили смесью до 6 месяцев (Domellof et al., 2001). Интересно, что недавнее исследование показало, что у недоношенных новорожденных есть адекватные запасы железа при рождении и в возрасте 2 месяцев, и что они вряд ли будут нуждаться в добавках железа по крайней мере до 2-месячного возраста (Saha et al., 2016). Как упоминалось выше, многие характеристики недоношенных детей и / или материнские факторы отрицательно влияют на статус железа (рис. 1, средний верхний). Хотя ИД чаще встречается у недоношенных новорожденных, следует учитывать и другие факторы, вызывающие перегрузку железом.

Факторы риска перегрузки железом у недоношенных детей

Хотя ЖДА считается проблемой при выращивании недоношенных новорожденных, влияние перегрузки железом до конца не изучено.В качестве инвазивного теста биопсия печени является золотым стандартом для диагностики избытка железа, в то время как уровень ферритина в сыворотке, который является полезным биохимическим анализом, обычно используется в качестве суррогатного индикатора для оценки и руководства лечением избытка железа у детей старшего возраста (Fleming and Ponka , 2012).

Переливание лекарственных эритроцитов

Это основной фактор, вызывающий перегрузку железом у недоношенных детей. Недоношенные новорожденные, которые получают больше переливаний эритроцитов, могут не только восполнить потери после флеботомии, но и поддерживать определенный уровень концентрации Hb.Врачи часто используют переливание эритроцитов при лечении недоношенных детей с очень низкой массой тела при рождении (масса тела при рождении <1500 г) (Trevino-Baez et al., 2017). Это создает несколько рисков, включая перегрузку железом (Park and Kim, 2015), поскольку избыток железа не может быть устранен физиологическими путями, даже несмотря на то, что железо, высвобождаемое после разложения перелитых эритроцитов, увеличивает запасы железа в организме. Действительно, уровни ферритина в сыворотке крови значительно увеличиваются в первый месяц после рождения у недоношенных новорожденных, которым проводят многократные переливания эритроцитов, и существует больший риск избытка железа у недоношенных новорожденных, подвергшихся облучению, по сравнению с новорожденными, не подвергавшимися облучению (Herzlich et al., 2016).

Неподходящие смеси для младенцев

Большинство смесей для новорожденных содержат 4–12 мг железа / л, что в 10–60 раз больше по сравнению с концентрацией железа в грудном молоке человека. Можно спорить о том, должна ли смесь для новорожденных содержать такой избыток железа в течение первых 6 месяцев, который не имеет положительного эффекта, чтобы соответствовать предполагаемой потребности в железе в 6–12 месяцев жизни (Lonnerdal et al., 2015 ). Клиническое исследование продемонстрировало, что новорожденные с более низким уровнем гемоглобина (<106 г / л) получают пользу от смеси для новорожденных с более высокой концентрацией железа и показывают лучшие результаты развития в возрасте 10 лет по сравнению с теми младенцами, которых кормили смесью с меньшей концентрацией железа от От 6 до 12 месяцев жизни (Lozoff et al., 2012). Однако младенцы с исходным Hb выше 128 г / л имели худшие результаты (особенно в отношении пространственной памяти и зрительно-моторной интеграции), когда давали смесь с более высоким уровнем железа.

Секс

Значительные половые различия в перегрузке железом наблюдались в младенчестве. Molloy et al. изучили 60 растущих, стабильных недоношенных новорожденных, у которых был повышен индекс железа, и обнаружили значительно больший рост у младенцев мужского пола (Molloy et al., 2009). Ziegler et al. также сообщили о различиях в уровнях железа между мужчинами и женщинами и обнаружили половые различия в среднем корпускулярном объеме (Ziegler et al., 2014).

В целом, ятрогенные факторы ответственны за избыточное накопление железа у недоношенных новорожденных, но нельзя игнорировать другие факторы риска, такие как медицинские добавки с железом и детские смеси, содержащие более высокий уровень железа (рис. 1, посередине внизу).

Показатели статуса железа в клинической практике

Скрининг статуса железа у матерей, новорожденных и детей необходим, чтобы избежать долгосрочных неблагоприятных воздействий на здоровье матерей и детей, особенно аномалий развития нервной системы у ребенка, вызванных ИН.Ввиду отсутствия в настоящее время достаточных доказательств стандарт для клинического описания статуса железа у здоровых недоношенных детей все еще неизвестен. Несмотря на то, что маркер уровня железа в околоплодных водах может быть потенциальным индикатором во время беременности, некоторые факторы, такие как экспрессия факторов оксидативного стресса плода, также могут существенно повлиять на эту тенденцию. Gazzolo et al. (2005). Как резюмировано выше, дисбаланс железа, включая как дефицит, так и перегрузку, оказывает серьезное влияние на развитие мозга, и поэтому представляется важным установить связь между потенциальными показателями, такими как отсутствие ЧМТ и неврологические исходы у младенцев.

Hb и ферритин используются как индикаторы статуса железа у младенцев. Поскольку большинство физиологических изменений в статусе железа и морфологии эритроцитов происходит на раннем этапе развития, для недоношенных новорожденных с низкой массой тела следует использовать возрастные пороговые показатели статуса железа (таблица 1). По этим клиническим показателям статуса железа мы могли видеть, что пороговые значения немного снижаются с увеличением послеродового возраста, за исключением 2-месячного значения (например, Hb). Для недоношенных детей с низкой массой тела несколько факторов могут привести к ИН и перегрузке железом, даже если младенцы не имеют патологического заболевания, поэтому эти клинические показатели немного ниже из-за разного статуса железа у младенцев, которые решили участвовать в этих исследованиях (Домеллоф и другие., 2002; Siddappa et al., 2007).

Таблица 1 . Клинические показатели дисбаланса железа у недоношенных новорожденных с малой массой тела в разном возрасте.

Однако, поскольку идентификация широко распространена во всем мире, индикаторы для определения статуса железа изначально ориентированы на определение того, происходит ли идентификация. Настоящие клинические показатели и предлагаемые тесты для мониторинга ID включают гематологические и негематологические измерения (Таблица 2). Эти показатели постепенно меняются, прежде чем люди станут более дефицитными по железу.Тем не менее, чтобы защитить развивающийся мозг, следует отметить два основных момента в этом процессе. Как резюмировал Джорджифф (2017), во-первых, ни один из маркеров напрямую не индексирует уровень железа в ткани мозга. Кроме того, неясно, испытывает ли мозг недостаток железа в этом процессе от достаточного до анемии, если это не происходит до очевидной анемии. Состояние железа в головном мозге, обнаруженное с помощью прямой визуализации, было бы дорогостоящим, а также невозможным в настоящее время из-за низкой чувствительности технологии МРТ, которая не может обнаружить низкие уровни железа, хотя может выявить избыток железа (Langkammer et al., 2010). Нейроповеденческие тесты являются привлекательными кандидатами в качестве биоиндикаторов статуса железа в головном мозге, поскольку они отражают железоспецифические функции мозга (Georgieff, 2017). Однако дисбаланс в других питательных веществах, таких как медь, цинк и йод, также может привести к аналогичному аномальному нейроповедению (Hagmeyer et al., 2014; Ganaie et al., 2015; Petro et al., 2016; Iglesias et al., 2018). ). Таким образом, ни один из подходящих нейроповеденческих тестов не может использоваться в качестве прямого железоспецифического индикатора для индексации функций мозга. Однако некоторые нейроповеденческие тесты, такие как тесты на нерешительность и тревожное поведение, могут отражать статус железа, влияя на статус дофаминовых рецепторов / переносчиков на животных моделях (Beard et al., 2002).

Таблица 2 . Клинические показатели для мониторинга железодефицитной и железодефицитной анемии.

Текущие рекомендации по добавлению железа недоношенным детям

Физиологические потребности в железе для роста различаются на разных этапах младенчества и детства (Hider and Kong, 2013; рисунок 2, нижняя часть). Предполагается, что степень абсорбции железа из грудного молока человека может составлять до 50% и что она составляет около 10% из смеси для новорожденных и продуктов для прикорма, обогащенных железом (Saarinen et al., 1977), но некоторые факторы, описанные в этой статье, вероятно, приводят к дисбалансу железа. Таким образом, правильное добавление железа имеет решающее значение, особенно для недоношенных детей, которые подвержены высокому риску дисбаланса железа. Рекомендация Американской академии педиатрии по добавлению железа недоношенным детям заключается в том, что недоношенные дети, находящиеся на грудном вскармливании, должны получать дополнительно 2 мг / кг железа в день в возрасте от 1 до 12 месяцев. Недоношенные новорожденные будут получать около 1,8–2,2 мг / кг / день железа при кормлении стандартной смесью для новорожденных (14.6 мг / л железа) или стандартной смеси для доношенных новорожденных (12,0 мг / л железа; Baker et al., 2010).

Несмотря на использование железосодержащих смесей, у некоторых недоношенных новорожденных развивается ID в течение первого года жизни. Таким образом, некоторым недоношенным новорожденным, находящимся на искусственном вскармливании, может потребоваться дополнительная добавка железа; тем не менее, в настоящее время нет достаточных доказательств, чтобы подтвердить эту общую рекомендацию. В клинической практике недоношенные новорожденные, которым делают несколько переливаний крови, являются исключением, поэтому им может не потребоваться никаких добавок железа (Baker et al., 2010).

Другая рекомендация Европейского общества педиатрической гастроэнтерологии, гепатологии и питания (ESPGHAN) по добавлению железа недоношенным детям пришла к выводу, что добавление железа недоношенным детям с небольшой НМТ в дозе 1-2 мг / кг / день до 6 месяцев имеет мало побочных эффектов и снижает риск последующего неблагоприятного когнитивного и поведенческого развития (Lozoff et al., 2006; Domellof et al., 2014). Согласно требованиям руководства по энтеральному питанию ESPGHAN для недоношенных новорожденных, новорожденным с массой тела при рождении <2000 г следует дополнительно вводить 2–3 мг / кг железа (Agostoni et al., 2010). Поскольку запасы железа обычно расходуются примерно к 6 месяцам, рекомендуется использовать богатый железом прикорм. Даже если следует дополнить обогащенные железом формулы для последующего приема, определение оптимального уровня железа в формулах для последующего приема все еще не имеет достаточных доказательств. Когда младенцы вырастают до 6 месяцев, необходимо давать им пищу, богатую железом. Младенцам младше 12 месяцев немодифицированное коровье молоко не рекомендуется в качестве основного молочного напитка (Agostoni et al., 2010).

Замечания

Недоношенные дети подвержены высокому риску дисбаланса железа, а ID и перегрузка железом являются важными проблемами питания у недоношенных детей.Потенциальный риск аномалий развития нервной системы, вызванной ID, требует регулярного обследования и профилактических мер. Также полезно и безопасно давать недоношенным детям добавки железа. С другой стороны, перегрузка железом — еще одна серьезная проблема у недоношенных детей; тем не менее, лечение недоношенных детей с избытком железа недостаточно изучено. Поскольку уровни железа у недоношенных новорожденных сильно различаются, мы должны внимательно следить за его статусом в неонатальный период и после выписки.Необходимо разработать клинические показатели гестационного возраста для оценки статуса железа и нейроповеденческие исследования, отражающие железоспецифическую функцию мозга. В предыдущих исследованиях статуса железа и добавок железа большинство из них проводилось до периода повышенной выживаемости недоношенных новорожденных из группы высокого риска. Таким образом, необходимы рандомизированные и хорошо контролируемые испытания для разработки рекомендаций по добавкам железа для этих недоношенных детей.

Авторские взносы

CZ разработал обзор.YWa, YWu и TL просмотрели литературу и написали черновики рукописей. XW и CZ внесли значительный вклад в обзор литературы и написание этой рукописи.

Финансирование

Эта работа финансировалась Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2018YFC1004604), Национальным фондом естественных наук Китая (31761133015, U1704281), Шведским исследовательским советом (2015-02845, 2013-2475, 2015-06276), Швеция Государственные гранты ученым, работающим в сфере здравоохранения (ALFGBG-717791, ALFGBG-429801), Департаменту науки и технологий провинции Хэнань (171100310200) и Brain Foundation (FO2018-0090).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Agostoni, C., Buonocore, G., Carnielli, V.P., De Curtis, M., Darmaun, D., Decsi, T., et al. (2010). Энтеральное питание недоношенных детей: комментарий Европейского общества педиатрической гастроэнтерологии, гепатологии и комитета по питанию по вопросам питания. J. Pediatr. Гастроэнтерол. Nutr. 50, 85–91. DOI: 10.1097 / MPG.0b013e3181adaee0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Альбертссон, А.М., Би, Д., Дуан, Л., Чжан, X., Ливенворт, Дж. У., Цяо, Л. и др. (2014). Иммунный ответ после гипоксии-ишемии на мышиной модели преждевременного повреждения головного мозга. J. Нейровоспаление 11: 153. DOI: 10.1186 / s12974-014-0153-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Али, С.С., Файед, Х. М., Исмаил, А. М., и Абдель Хаким, Г. Л. (2018). Оценка субпопуляций лимфоцитов периферической крови у детей с железодефицитной анемией. BMC Pediatr. 18:49. DOI: 10.1186 / s12887-018-0990-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Амин, С. Б., Орландо, М., Эддинс, А., Макдональд, М., Мончински, К., и Ван, Х. (2010). Состояние железа в утробе матери и созревание слуховой нервной системы у недоношенных детей по оценке слуховой реакции ствола мозга. J. Pediatr. 156, 377–381. DOI: 10.1016 / j.jpeds.2009.09.049

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андерссон, О., Домеллоф, М., Андерссон, Д., и Хеллстрем-Вестас, Л. (2014). Влияние отсроченного или раннего пережатия пуповины на статус железа и развитие нервной системы в возрасте 12 месяцев: рандомизированное клиническое исследование. JAMA Pediatr. 168, 547–554. DOI: 10.1001 / jamapediatrics.2013.4639

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андерссон, О., Хеллстром-Вестас, Л., Андерссон, Д., и Домеллоф, М. (2011). Влияние отсроченного или раннего пережатия пуповины на исходы новорожденных и статус железа через 4 месяца: рандомизированное контролируемое исследование. BMJ 343: d7157. DOI: 10.1136 / bmj.d7157

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Армони-Сиван, Р., Эйдельман, А. И., Ланир, А., Средни, Д., и Иегуда, С. (2004). Железный статус и нейроповеденческое развитие недоношенных детей. J. Perinatol. 24, 757–762. DOI: 10.1038 / sj.jp.7211178

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бейкер Р. Д. и Грир Ф. Р. Комитет по питанию Американской педиатрической академии. (2010). Диагностика и профилактика железодефицитной и железодефицитной анемии у младенцев и детей раннего возраста (0–3 года). Педиатрия 126, 1040–1050. DOI: 10.1542 / peds.2010-2576

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бастиан, Т.В., фон Хоэнберг, В. К., Микельсон, Д. Дж., Ланье, Л. М., и Джорджифф, М. К. (2016). Дефицит железа ухудшает экспрессию генов нейронов развивающегося гиппокампа, энергетический обмен и сложность дендритов. Dev. Neurosci. 38, 264–276. DOI: 10.1159 / 000448514

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бирд, Дж. Л., Эриксон, К. М., и Джонс, Б. С. (2002). Нейроповеденческий анализ развития дефицита железа у крыс. Behav. Brain Res. 134, 517–524.DOI: 10.1016 / S0166-4328 (02) 00092-X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бирд, Дж., Эриксон, К. М., и Джонс, Б. С. (2003). Дефицит железа у новорожденных приводит к необратимым изменениям функции дофамина у крыс. J. Nutr. 133, 1174–1179. DOI: 10.1093 / jn / 133.4.1174

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Борода, Дж. Л., Унгер, Э. Л., Бьянко, Л. Е., Пол, Т., Рандл, С. Е., и Джонс, Б. С. (2007).Раннее постнатальное восполнение запасов железа преодолевает длительные эффекты гестационного дефицита железа у крыс. J. Nutr. 137, 1176–1182. DOI: 10.1093 / jn / 137.5.1176

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бентон Д. (2008). Статус микронутриентов, проблемы познания и поведения в детстве. Eur. J. Nutr. 47 (Дополнение 3), 38–50. DOI: 10.1007 / s00394-008-3004-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Беппу К., Сасаки Т., Танака, К. Ф., Яманака, А., Фукадзава, Ю., Шигемото, Р., и др. (2014). Оптогенетическое противодействие глиальному ацидозу подавляет высвобождение глиального глутамата и ишемическое повреждение мозга. Нейрон 81, 314–320. DOI: 10.1016 / j.neuron.2013.11.011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бьянко, Л. Е., Визингер, Дж., Эрли, К. Дж., Джонс, Б. К., и Берд, Дж. Л. (2008). Дефицит железа изменяет поглощение дофамина и реакцию на инъекцию L-DOPA у крыс Sprague-Dawley. J. Neurochem. 106, 205–215. DOI: 10.1111 / j.1471-4159.2008.05358.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бишоп Г. М., Данг Т. Н., Дринген Р. и Робинсон С. Р. (2011). Накопление железа, не связанного с трансферрином, нейронами, астроцитами и микроглией. Neurotox. Res. 19, 443–451. DOI: 10.1007 / s12640-010-9195-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бьорклунд, Г., Осет, Дж., Скальный, А.В., Сулибурская Ю., Скальная М. Г., Никоноров А. А. и др. (2017). Взаимодействие железа с марганцем, цинком, хромом и селеном в отношении профилактики и лечения дефицита железа. J. Trace Elem. Med. Биол. 41, 41–53. DOI: 10.1016 / j.jtemb.2017.02.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бьорклунд, К. Л., Вахтер, М., Палм, Б., Грандер, М., Лигнелл, С., и Берглунд, М. (2012). Концентрации металлов и микроэлементов в грудном молоке впервые здоровых матерей: исследование биологического мониторинга. Environ. Здоровье 11:92. DOI: 10.1186 / 1476-069X-11-92

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Богосян, Н.С., Макдональд, С.А., Белл, Э.Ф., Карло, В.А., Брамбо, Дж. Э., Столл, Б. Дж. И др. (2016). Связь антенатальных кортикостероидов со смертностью, заболеваемостью и исходами нервного развития у чрезвычайно недоношенных детей с многоплодной беременностью. JAMA Pediatr. 170, 593–601. DOI: 10.1001 / jamapediatrics.2016.0104

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бретон, А.Б., Фокс, Дж. А., Браунсон, М. П., и МакЭхрон, М. Д. (2015). Постнатальный дефицит железа в питании нарушает опосредованную дофаминергической системой синаптическую пластичность в области СА1 гиппокампа. Nutr. Neurosci. 18, 241–247. DOI: 10.1179 / 1476830514Y.0000000121

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брюггинк, Дж. Л., Эйнспилер, К., Бутчер, П. Р., Ван Бракель, К. Н., Пречтль, Х. Ф., и Бос, А. Ф. (2008). Качество раннего двигательного репертуара у недоношенных детей позволяет прогнозировать незначительную неврологическую дисфункцию в школьном возрасте. J. Pediatr. 153, 32–39. DOI: 10.1016 / j.jpeds.2007.12.047

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брайан, Дж., Осендарп, С., Хьюз, Д., Кальварези, Э., Багхерст, К., и ван Клинкен, Дж. У. (2004). Питательные вещества для когнитивного развития детей школьного возраста. Nutr. Ред. 62, 295–306. DOI: 10.1111 / j.1753-4887.2004.tb00055.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карлсон, Э.С., Стед, Дж.Д., Нил, К. Р., Петрик, А., Джорджифф, М. К. (2007). Перинатальный дефицит железа приводит к изменению экспрессии генов, опосредующих энергетический метаболизм и морфогенез нейронов в гиппокампе. Гиппокамп 17, 679–691. DOI: 10.1002 / hipo.20307

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cheli, V. T., Gonzalez Santiago, D. A., Marziali, L. N., Zamora, N. N., Guitart, M. E., Spreuer, V., et al. (2018). Транспортер двухвалентного металла 1 (DMT1) необходим для поглощения железа и нормального развития клеток-предшественников олигодендроцитов. J. Neurosci. 38, 9142–9159. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.1447-18.2018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, З., Гао, К., Хуа, Ю., Кип, Р. Ф., Мурашко, К., Си, Г. (2011). Роль железа в черепно-мозговой травме после внутрижелудочкового кровоизлияния. Инсульт 42, 465–470. DOI: 10.1161 / STROKEAHA.110.602755

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чоудхури В., Амин С. Б., Агарвал А., Шривастава Л.М., Сони, А., Салуджа, С. (2015). Скрытый дефицит железа при рождении влияет на созревание слуховой нервной системы у недоношенных и доношенных детей. Am. J. Clin. Nutr. 102, 1030–1034. DOI: 10.3945 / ajcn.115.113084

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кристиан, Э. А., Джин, Д. Л., Аттенелло, Ф., Вен, Т., Сен, С., Мак, В. Дж. И др. (2016). Тенденции госпитализации недоношенных детей с внутрижелудочковым кровотечением и гидроцефалией в США, 2000–2010 гг. J. Neurosurg. Педиатр. 17, 260–269. DOI: 10.3171 / 2015.7.PEDS15140

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чанг, Б., Матак, П., Макки, А. Т., и Шарп, П. (2007). Лептин увеличивает экспрессию регуляторного гормона железа гепсидина в клетках гепатомы человека HuH7. J. Nutr. 137, 2366–2370. DOI: 10.1093 / jn / 137.11.2366

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cusick, S.E., Georgieff, M.К., Р. Рао (2018). Подходы к снижению риска дисфункции мозга у детей, вызванной дефицитом железа. Питательные вещества 10, pii: E227. DOI: 10.3390 / nu10020227

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Деони, С., Дин, Д. 3-й, Джоэлсон, С., О’Реган, Дж., И Шнайдер, Н. (2018). Раннее питание влияет на миелинизацию развития и познавательные способности у младенцев и детей младшего возраста. NeuroImage 178, 649–659. DOI: 10.1016 / j.нейровизуализация.2017.12.056

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Domellof, M., Braegger, C., Campoy, C., Colomb, V., Decsi, T., Fewtrell, M., et al. (2014). Потребность в железе младенцев и детей ясельного возраста. J. Pediatr. Гастроэнтерол. Nutr. 58, 119–129. DOI: 10.1097 / MPG.0000000000000206

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Домеллоф М., Коэн Р. Дж., Дьюи К. Г., Хернелл О., Ривера Л. Л. и Лоннердал Б.(2001). Добавки железа для грудных детей из Гондураса и Швеции в возрасте от 4 до 9 месяцев. J. Pediatr. 138, 679–687. DOI: 10.1067 / mpd.2001.112895

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Домеллоф, М., Дьюи, К. Г., Лоннердал, Б., Коэн, Р. Дж., И Хернелл, О. (2002). Необходимо переоценить диагностические критерии дефицита железа у младенцев. J. Nutr. 132, 3680–3686. DOI: 10.1093 / jn / 132.12.3680

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Домеллоф, М., и Джорджифф, М. К. (2015). Потребность недоношенного ребенка в железе после выписки. J. Pediatr. 167 (Дополнение 4), S31 – S35. DOI: 10.1016 / j.jpeds.2015.07.018

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Экиз, К., Агаоглу, Л., Каракас, З., Гурель, Н., Ялчин, И. (2005). Влияние железодефицитной анемии на функцию иммунной системы. Hematol. J. 5, 579–583. DOI: 10.1038 / sj.thj.6200574

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эль Бана, S.М., Махер С. Е., Габер А. Ф. и Али С. С. (2016). Малоновый диальдегид (МДА) в сыворотке и моче, мочевая кислота и белок как маркеры перинатальной асфиксии. Электрон. Врач 8, 2614–2619. DOI: 10.19082 / 2614

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эльзевейди, М. М., и Абд Эль-Баки, А. Э. (2008). Влияние пищевой перегрузки железом в головном мозге крыс: окислительный стресс, уровень нейротрансмиттеров и ионы металлов в сыворотке в отношении нейродегенеративных расстройств. Indian J. Exp. Биол. 46, 855–858.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Ересинская М., Сильвер И. А. (1989). АТФ и функция мозга. J. Cereb. Blood Flow Metab. 9, 2–19. DOI: 10.1038 / jcbfm.1989.2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эстрада, Дж. А., Контрерас, И., Плиего-Риверо, Ф. Б., и Отеро, Г. А. (2014). Молекулярные механизмы когнитивных нарушений при дефиците железа: изменения нейротрофического фактора мозга и экспрессии инсулиноподобного фактора роста и функции в центральной нервной системе. Nutr. Neurosci. 17, 193–206. DOI: 10.1179 / 1476830513Y.0000000084

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ферри К., Прочани Р. С. и Сильвейра Р. К. (2014). Распространенность и факторы риска железодефицитной анемии у недоношенных детей с очень низкой массой тела при рождении в 1 год скорректированного возраста. J. Trop. Педиатр. 60, 53–60. DOI: 10.1093 / tropej / fmt077

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Финкельштейн, Дж. Л., О’Брайен, К.О., Абрамс, С.А., Завалета, Н. (2013). Уровень железа у младенцев влияет на всасывание железа у перуанских младенцев, находящихся на грудном вскармливании в возрасте 2 и 5 месяцев. Am. J. Clin. Nutr. 98, 1475–1484. DOI: 10.3945 / ajcn.112.056945

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ганаи, М. А., Чаро, Б. А., Софи, Р. А., Ахмед, А., и Бхат, Дж. И. (2015). Материнский явный гипотиреоз и нейроповеденческие исходы новорожденных: когортное исследование из йододефицитной области Северной Индии. Indian Pediatr. 52, 864–866. DOI: 10.1007 / s13312-015-0733-8

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гао, К., Ду, Х., Хуа, Ю., Кип, Р. Ф., Стрейл, Дж., И Си, Г. (2014). Роль лизиса эритроцитов и железа при гидроцефалии после внутрижелудочкового кровоизлияния. J. Cereb. Blood Flow Metab. 34, 1070–1075. DOI: 10.1038 / jcbfm.2014.56

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гартон, Т. П., Хе, Ю., Гартон, Х. Дж., Кип, Р. Ф., Си, Г. и Стрейл, Дж. М. (2016b). Гемоглобин-индуцированная дегенерация нейронов в гиппокампе после неонатального внутрижелудочкового кровоизлияния. Brain Res. 1635, 86–94. DOI: 10.1016 / j.brainres.2015.12.060

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гартон Т., Кипр Р. Ф., Хуа Ю. и Си Дж. (2016a). Перегрузка мозга железом после внутричерепного кровоизлияния. Stroke Vasc. Neurol. 1, 172–184. DOI: 10.1136 / svn-2016-000042

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Газзоло, Д., Перроне, С., Паффетти, П., Лонгини, М., Веццози, П., Брускеттини, М. и др. (2005). Концентрация железа, не связанного с белками, в околоплодных водах. Clin. Biochem. 38, 674–677. DOI: 10.1016 / j.clinbiochem.2005.03.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Geng, F., Mai, X., Zhan, J., Xu, L., Zhao, Z., Georgieff, M., et al. (2015). Влияние дефицита железа у плода и новорожденного на память распознавания в возрасте 2 месяцев. J. Pediatr. 167, 1226–1232.DOI: 10.1016 / j.jpeds.2015.08.035

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Георгиев, М. К. (2017). Оценка железа для защиты развивающегося мозга. Am. J. Clin. Nutr. 106 (Прил. 6), 1588S – 1593S. DOI: 10.3945 / ajcn.117.155846

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джорджифф, М. К., и Иннис, С. М. (2005). Спорные питательные вещества, потенциально влияющие на преждевременное развитие нервной системы: незаменимые жирные кислоты и железо. Pediatr.Res. 57, 99R – 103R. DOI: 10.1203 / 01.PDR.0000160542.69840.0F

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гкувацос, К., Папаниколау, Г., и Пантопулос, К. (2012). Регуляция транспорта железа и роль трансферрина. Biochim. Биофиз. Acta 1820, 188–202. DOI: 10.1016 / j.bbagen.2011.10.013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хага, П. (1980). Концентрация ферритина в плазме у недоношенных детей в пуповинной крови и при ранней анемии недоношенных. Acta Paediatr. Сканд. 69, 637–641. DOI: 10.1111 / j.1651-2227.1980.tb07335.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хагмейер, С., Хадерпек, Дж. К., и Грабрукер, А. М. (2014). Поведенческие нарушения на животных моделях дефицита цинка. Фронт. Behav. Neurosci. 8: 443. DOI: 10.3389 / fnbeh.2014.00443

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Заяц, Д. Дж., Арора, М., Дженкинс, Н. Л., Финкельштейн, Д.И., Добл П. А., Буш А. И. (2015). Является ли воздействие железа в раннем возрасте критическим для нейродегенерации? Nat. Rev. Neurol. 11, 536–544. DOI: 10.1038 / nrneurol.2015.100

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Герцлих Дж., Литмановиц И., Регев Р., Бауэр С., Сирота Г., Штайнер З. и др. (2016). Гомеостаз железа после переливания крови у стабильных недоношенных детей — обсервационное исследование. J. Perinat. Med. 44, 919–923. DOI: 10.1515 / jpm-2015-0361

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хидер, Р. К., и Конг, X. (2013). Железо: эффект перегрузки и дефицита. Met. Ions Life Sci. 13, 229–294. DOI: 10.1007 / 978-94-007-7500-8_8

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hoes, M. F., Grote Beverborg, N., Kijlstra, J. D., Kuipers, J., Swinkels, D. W., Giepmans, B. N. G., et al. (2018). Дефицит железа снижает сократимость кардиомиоцитов человека из-за снижения функции митохондрий. Eur. J. Сердечная недостаточность. 20, 910–919. DOI: 10.1002 / ejhf.1154

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хо К., Сунь Ю., Ли, Х., Ду, X., Ван, X., Карлссон, Н. и др. (2012). Литий уменьшал апоптоз нейральных предшественников в гиппокампе и улучшал функциональный дефицит после облучения незрелого мозга мыши. Mol. Клетка. Neurosci. 51, 32–42. DOI: 10.1016 / j.mcn.2012.07.002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Иглесиас, Л., Каналс, Дж., И Ария, В. (2018). Влияние пренатального статуса железа на развитие нервной системы и поведение ребенка: систематический обзор. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 58, 1604–1614. DOI: 10.1080 / 10408398.2016.1274285

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джоплинг, Дж., Генри, Э., Видмайер, С. Э. и Кристенсен, Р. Д. (2009). Референсные диапазоны гематокрита и концентрации гемоглобина в крови в неонатальный период: данные многобольничной системы здравоохранения. Педиатрия 123, e333 – e337.DOI: 10.1542 / педс.2008-2654

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Йоргенсон, Л. А., Вобкен, Дж. Д., и Джорджифф, М. К. (2003). Перинатальный дефицит железа изменяет апикальный рост дендритов в пирамидных нейронах СА1 гиппокампа. Dev. Neurosci. 25, 412–420. DOI: 10.1159 / 000075667

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Каур Д., Пэн Дж., Чинта С. Дж., Раджагопалан С., Ди Монте Д. А., Черный Р. А. и др. (2007). Повышенное потребление железа новорожденными мышами приводит с возрастом к паркинсоноподобной нейродегенерации. Neurobiol. Старение 28, 907–913. DOI: 10.1016 / j.neurobiolaging.2006.04.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kc, A., Rana, N., Malqvist, M., Jarawka Ranneberg, L., Subedi, K., and Andersson, O. (2017). Эффекты отсроченного пережатия пуповины по сравнению с ранним пережатием при анемии у младенцев в возрасте 8 и 12 месяцев: рандомизированное клиническое исследование. JAMA Pediatr. 171, 264–270. DOI: 10.1001 / jamapediatrics.2016.3971

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

переулок, д.Дж., Мерло, А. М., Хуанг, М. Л., Бэ, Д. Х., Янссон, П. Дж., Сахни, С. и др. (2015). Поглощение, транспортировка и метаболизм клеточного железа: ключевые молекулы и механизмы и их роль в развитии заболеваний. Biochim. Биофиз. Acta 1853, 1130–1144. DOI: 10.1016 / j.bbamcr.2015.01.021

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Langkammer, C., Krebs, N., Goessler, W., Scheurer, E., Ebner, F., Yen, K., et al. (2010). Количественная МРТ мозга железа: посмертное исследование. Радиология 257, 455–462. DOI: 10.1148 / radiol.10100495

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лейсман, Г., Браун-Бенджамин, О., и Мелилло, Р. (2014). Когнитивно-моторные взаимодействия базальных ганглиев в развитии. Фронт. Syst. Neurosci. 8:16. DOI: 10.3389 / fnsys.2014.00016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Леонг, В. И., Боул, К. Л., Талквист, Дж., И Лоннердал, Б. (2003).Добавки железа в младенчестве — влияние на экспрессию транспортеров железа, абсорбцию железа и утилизацию железа у крысят. Am. J. Clin. Nutr. 78, 1203–1211. DOI: 10.1093 / ajcn / 78.6.1203

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Li, H., Li, Q., Du, X., Sun, Y., Wang, X., Kroemer, G., et al. (2011). Литий-опосредованная долговременная нейропротекция при гипоксии-ишемии новорожденных крыс связана с противовоспалительным действием и повышенной пролиферацией и выживаемостью нервных стволовых клеток / клеток-предшественников. J. Cereb. Blood Flow Metab. 31, 2106–2115. DOI: 10.1038 / jcbfm.2011.75

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю З., Шен, Х. К., Лян, Т. Х., Мао, Л., Тан, С. X., Сунь, Л. и др. (2017). Отложение железа в черном веществе: аномальный метаболизм железа, нейровоспалительный механизм и клиническое значение. Sci. Rep. 7: 14973. DOI: 10.1038 / s41598-017-14721-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лоннердаль, Б., Джорджифф, М. К., и Хернелл, О. (2015). Физиология развития абсорбции железа, гомеостаза и метаболизма у здорового доношенного ребенка. J. Pediatr. 167 (Приложение 4), S8 – S14. DOI: 10.1016 / j.jpeds.2015.07.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лозофф, Б., Борода, Дж., Коннор, Дж., Барбара, Ф., Джорджифф, М., и Шаллерт, Т. (2006). Длительные нервные и поведенческие эффекты дефицита железа в младенчестве. Nutr. Ред. 64 (5, часть 2), S34 – S43; обсуждение S72-S91.DOI: 10.1111 / j.1753-4887.2006.tb00243.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лозофф Б., Кастильо М., Кларк К. М. и Смит Дж. Б. (2012). Смесь для грудных детей, обогащенная железом, против смеси с низким содержанием железа: результаты развития через 10 лет. Arch. Педиатр. Adolesc. Med. 166, 208–215. DOI: 10.1001 / archpediatrics.2011.197

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лозофф Б., Кастильо М., Кларк К. М., Смит Дж. Б. и Стурза Дж. (2014).Добавки железа в младенчестве способствуют более адаптивному поведению в 10-летнем возрасте. J. Nutr. 144, 838–845. DOI: 10.3945 / jn.113.182048

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лозофф Б. и Джорджифф М. К. (2006). Дефицит железа и развитие мозга. Семин. Педиатр. Neurol. 13, 158–165. DOI: 10.1016 / j.spen.2006.08.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лу, К., Харрис, В. А., Рафиков, Р., Сан, X., Кумар, С., и Блэк, С. М. (2015). Оксид азота вызывает гипоксическое ишемическое повреждение головного мозга новорожденных из-за нарушения метаболизма железа в нейронах. Редокс Биол. 6, 112–121. DOI: 10.1016 / j.redox.2015.06.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луо, Р., Ши, Й., Чжоу, Х., Юэ, А., Чжан, Л., Сильвия, С. и др. (2015). Дефицит микронутриентов и задержка развития у младенцев: данные перекрестного исследования в сельских районах Китая. BMJ Open 5: e008400. DOI: 10.1136 / bmjopen-2015-008400

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

MacQueen, B.C., Christensen, R.D., Ward, D.M., Bennett, S.T., O’Brien, E.A., Sheffield, M.J., et al. (2017). Статус железа при рождении новорожденных с факторами риска развития дефицита железа: пилотное исследование. J. Perinatol. 37, 436–440. DOI: 10.1038 / JP.2016.234

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маккарти, Р.К., Косман Д. Дж. (2014). Церулоплазмин и гепсидин из глиальных клеток по-разному регулируют отток железа из эндотелиальных клеток микрососудов головного мозга. PLoS One 9: e89003. DOI: 10.1371 / journal.pone.0089003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маккарти, Р. К., Косман, Д. Дж. (2015). Транспорт железа через гематоэнцефалический барьер: развитие, нервно-сосудистая регуляция и церебральная амилоидная ангиопатия. Cell. Мол. Life Sci. 72, 709–727.DOI: 10.1007 / s00018-014-1771-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мерсер, Дж. С., Вор, Б. Р., МакГрат, М. М., Падбери, Дж. Ф., Уоллах, М., и О, В. (2006). Отсроченное пережатие пуповины у очень недоношенных детей снижает частоту внутрижелудочковых кровотечений и позднего сепсиса: рандомизированное контролируемое исследование. Педиатрия 117, 1235–1242. DOI: 10.1542 / педс.2005-1706

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моллой, Э.Дж., Эль-Хуффаш А., Биеда А., Елинек М. М. и Бейли Дж. (2009). Повышенные показатели железа у недоношенных новорожденных: связь с мужским полом. Am. J. Perinatol. 26, 7–11. DOI: 10.1055 / с-0028-10

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Моррис Г., Берк М., Карвалью А. Ф., Маес М., Уокер А. Дж. И Пури Б. К. (2018). Почему нейробиологи должны беспокоиться о железе? Возникающая роль ферроптоза в патофизиологии нейропрогрессирующих заболеваний. Behav.Brain Res. 341, 154–175. DOI: 10.1016 / j.bbr.2017.12.036

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Немет, Э., Таттл, М. С., Пауэлсон, Дж., Вон, М. Б., Донован, А., Уорд, Д. М. и др. (2004). Гепсидин регулирует отток клеточного железа, связываясь с ферропортином и индуцируя его интернализацию. Наука 306, 2090–2093. DOI: 10.1126 / science.1104742

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ниацкая, З.В., Чарлагорла П., Мацукевич Д. А., Сосунов С. А., Маюрасакорн К., Ратнер В. И. и др. (2012). Легкая гипоксемия во время начальной реперфузии снижает тяжесть вторичного энергетического сбоя и защищает мозг новорожденных мышей с гипоксически-ишемическим повреждением. J. Cereb. Blood Flow Metab. 32, 232–241. DOI: 10.1038 / jcbfm.2011.164

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ohls, R.K., Ehrenkranz, R.A., Das, A., Dusick, A.M., Yolton, K., Romano, E., et al. (2004).Исходы нервного развития и рост в скорректированном возрасте от 18 до 22 месяцев у младенцев с крайне низкой массой тела при рождении, получавших ранний эритропоэтин и железо. Педиатрия 114, 1287–1291. DOI: 10.1542 / педс.2003-1129-L

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Отеро, Г. А., Фернандес, Т., Плиего-Риверо, Ф. Б., и Мендьета, Г. Г. (2019). Терапия железом существенно восстанавливает задержку созревания кЭЭГ у младенцев с железодефицитной анемией. Nutr. Neurosci. 22, 363–372. DOI: 10.1080 / 1028415X.2017.13

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Парк, С. Х., Ким, Х. М. (2015). Уровень железа у младенцев с очень низкой массой тела при рождении, получавших множественные переливания эритроцитов во время госпитализации в отделение интенсивной терапии новорожденных. Pediatr. Гастроэнтерол. Гепатол. Nutr. 18, 100–107. DOI: 10.5223 / pghn.2015.18.2.100

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Петро, ​​А., Секстон, Х. Г., Миранда, К., Растоги, А., Фридман, Дж. Х., и Левин, Э. Д. (2016). Сохраняющиеся нейроповеденческие эффекты воздействия меди на развитие у мышей дикого типа и мышей с нокаутом металлотионеина 1 и 2. BMC Pharmacol. Toxicol. 17:55. DOI: 10.1186 / s40360-016-0096-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Qiu, L., Zhu, C., Bodogan, T., Gomez-Galan, M., Zhang, Y., Zhou, K., et al. (2016). Острые и отдаленные эффекты кратковременной анестезии севофлураном в ранний постнатальный период у крыс. Toxicol. Sci. 149, 121–133. DOI: 10.1093 / toxsci / kfv219

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рао Р., Ткач И., Таунсенд Э. Л., Эннис К., Грюеттер Р. и Джорджифф М. К. (2007). Перинатальный дефицит железа предрасполагает развивающийся гиппокамп крысы к более серьезным травмам от легкой до умеренной гипоксии-ишемии. J. Cereb. Blood Flow Metab. 27, 729–740. DOI: 10.1038 / sj.jcbfm.9600376

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ратнасами, Г., Линг, Э.А., и Каур, К. (2011). Железо и регуляторные белки железа в амебоидных микроглиальных клетках связаны с гибелью олигодендроцитов в перивентрикулярном белом веществе гипоксических новорожденных крыс за счет продукции провоспалительных цитокинов и активных форм кислорода / азота. J. Neurosci. 31, 17982–17995. DOI: 10.1523 / JNEUROSCI.2250-11.2011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ривера, С., Немет, Э., Габаян, В., Лопес, М. А., Фаршиди, Д., и Ганц, Т. (2005). Синтетический гепсидин вызывает быструю дозозависимую гипоферремию и концентрируется в ферропортин-содержащих органах. Кровь 106, 2196–2199. DOI: 10.1182 / кровь-2005-04-1766

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сааринен, У. М., Сиимес, М. А., и Даллман, П. Р. (1977). Всасывание железа у младенцев: высокая биодоступность железа в грудном молоке, на что указывает метод внешней метки абсорбции железа и концентрация ферритина в сыворотке. J. Pediatr. 91, 36–39. DOI: 10.1016 / S0022-3476 (77) 80439-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сачдев, Х., Гера, Т., и Нестель, П. (2005). Влияние добавок железа на умственное и двигательное развитие детей: систематический обзор рандомизированных контролируемых исследований. Public Health Nutr. 8, 117–132. DOI: 10.1079 / PHN2004677

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Саха, Б., Джива Санкар, М., Гупта, С., Агарвал, Р., Гупта, Н., Деорари, А., и др. (2016). Запасы железа у доношенных и поздних недоношенных малы для гестационного возраста и подходят для новорожденных в гестационном возрасте при рождении и в раннем младенчестве. Indian J. Pediatr. 83, 622–627. DOI: 10.1007 / s12098-015-1960-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Санчес М., Гали Б., Мукенталер М. У. и Хентце М. В. (2007). Белки, регулирующие железо, ограничивают индуцируемую гипоксией экспрессию фактора-2альфа при дефиците железа. Nat. Struct. Мол. Биол. 14, 420–426. DOI: 10.1038 / nsmb1222

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шиза В., Джиапрос В., Панту К., Теохарис П., Чалла А. и Андронику С. (2007). Показатели зрелости рецепторов трансферрина сыворотки, ферритина и ретикулоцитов в течение первого года жизни у «крупных» недоношенных детей. Eur. J. Haematol. 79, 439–446. DOI: 10.1111 / j.1600-0609.2007.00931.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шнайдер, Н., и Гарсия-Роденас, К. Л. (2017). Вмешательства в раннее питание для развития мозга и когнитивных функций недоношенных детей: обзор литературы. Питательные вещества 9, pii: E187. DOI: 10.3390 / nu

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шредер Н., Фигейредо Л. С. и де Лима М. Н. (2013). Роль накопления железа в мозге в когнитивной дисфункции: данные на животных моделях и исследованиях на людях. J. Alzheimers Dis. 34, 797–812.DOI: 10.3233 / JAD-121996

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Скотт, С. П., Мюррей-Колб, Л. Э., Венгер, М. Дж., Удипи, С. А., Гугре, П. С., Бой, Э. и др. (2018). На когнитивные способности индийских школьников положительно влияет потребление биообогащенного железом жемчужного проса: 6-месячное рандомизированное контролируемое испытание эффективности. J. Nutr. 148, 1462–1471. DOI: 10.1093 / jn / nxy113

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Себастьяни, Г., и Пантопулос, К. (2011). Нарушения, связанные с системной или местной перегрузкой железом: от патофизиологии до клинической практики. Металломика 3, 971–986. DOI: 10.1039 / c1mt00082a

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шафир Т., Ангуло-Баррозу Р., Цзин Й., Анджелилли М. Л., Якобсон С. В. и Лозофф Б. (2008). Дефицит железа и моторное развитие младенцев. Early Hum. Dev. 84, 479–485. DOI: 10.1016 / j.earlhumdev.2007.12.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Shao, J., Lou, J., Rao, R., Georgieff, M.K., Kaciroti, N., Felt, B.T., et al. (2012). Концентрация ферритина в материнской сыворотке положительно связана с запасами железа у новорожденных у женщин с низким ферритиновым статусом на поздних сроках беременности. J. Nutr. 142, 2004–2009. DOI: 10.3945 / jn.112.162362

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шуман Б. О., Месбах А. и Али Х.(2008). Продукты метаболизма железа и перекисного окисления липидов у младенцев с гипоксической ишемической энцефалопатией. J. Perinatol. 28, 487–491. DOI: 10.1038 / JP.2008.22

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сиддаппа, А.М., Рао, Р., Лонг, Дж. Д., Уиднесс, Дж. А., и Джорджифф, М. К. (2007). Оценка запасов железа у новорожденных при рождении: обзор литературы и стандарты концентрации ферритина. Неонатология 92, 73–82. DOI: 10.1159/000100805

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сиддаппа, А. Дж., Рао, Р. Б., Вобкен, Дж. Д., Касперсон, К., Лейбольд, Э. А., Коннор, Дж. Р. и др. (2003). Дефицит железа изменяет экспрессию белков, регулирующих железо, и белков транспорта железа в перинатальном мозге крыс. Pediatr. Res. 53, 800–807. DOI: 10.1203 / 01.PDR.0000058922.67035.D5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Симонс, М., Трайкович, К.(2006). Связь между нейронами и глиями в контроле функции олигодендроцитов и биогенеза миелина. J. Cell Sci. 119, 4381–4389. DOI: 10.1242 / jcs.03242

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Симпсон, И. А., Поннуру, П., Клингер, М. Э., Майерс, Р. Л., Деврадж, К., Коу, К. Л. и др. (2015). Новая модель усвоения железа мозгом: введение концепции регуляции. J. Cereb. Blood Flow Metab. 35, 48–57. DOI: 10.1038 / jcbfm.2014.168

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сингх Н., Халдар С., Трипати А. К., Хорбак К., Вонг Дж., Шарма Д. и др. (2014). Гомеостаз железа в мозге: от молекулярных механизмов к клиническому значению и терапевтическим возможностям. Антиоксид. Редокс-сигнал. 20, 1324–1363. DOI: 10.1089 / ars.2012.4931

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сонг, Дж., Сун, Х., Сюй, Ф., Кан, В., Гао, Л., Го, Дж. И др. (2016). Рекомбинантный эритропоэтин человека улучшает неврологические исходы у очень недоношенных детей. Ann. Neurol. 80, 24–34. DOI: 10.1002 / ana.24677

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Старк, М. Дж., Кейр, А. К., и Андерсен, К. С. (2013). Способствует ли железо, не связанное с трансферрином, иммуномодуляции, связанной с переливанием крови, у недоношенных? Arch. Дис. Ребенок. Fetal Neonatal Ed. 98, F424 – F429. DOI: 10.1136 / archdischild-2012-303353

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Штайнмахер, Дж., Pohlandt, F., Bode, H., Sander, S., Kron, M., and Franz, A.R. (2007). Рандомизированное испытание раннего и позднего приема энтеральных добавок железа у младенцев с массой тела при рождении менее 1301 грамм: нейрокогнитивное развитие в скорректированном возрасте 5,3 года. Педиатрия 120, 538–546. DOI: 10.1542 / педс.2007-0495

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стивенсон, Э., Натху, Н., Махджуб, Ю., Данн, Дж. Ф., и Йонг, В. В. (2014). Железо при рассеянном склерозе: роль в нейродегенерации и восстановлении. Nat. Rev. Neurol. 10, 459–468. DOI: 10.1038 / nrneurol.2014.118

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Strahle, J. M., Garton, T., Bazzi, A. A., Kilaru, H., Garton, H.J., Maher, C.O., et al. (2014). Роль гемоглобина и железа при гидроцефалии после неонатального внутрижелудочкового кровоизлияния. Нейрохирургия 75, 696–705; обсуждение 706. doi: 10.1227 / NEU.0000000000000524

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стугевич, М., Ткачишин, М., Каштура, М., Банасиак, В., Пониковски, П., и Янковска, Э. А. (2016). Влияние дефицита железа на функционирование скелетных мышц: экспериментальные данные и клиническое значение. Eur. J. Сердечная недостаточность. 18, 762–773. DOI: 10.1002 / ejhf.467

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Sun, Y., Li, T., Xie, C., Xu, Y., Zhou, K., Rodriguez, J., et al. (2017). Гаплонедостаточность митохондриального белка CHCHD4 снижает повреждение головного мозга на мышиной модели неонатальной гипоксии-ишемии. Cell Death Dis. 8: e2781. DOI: 10.1038 / cddis.2017.196

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Sun, L., Xia, L., Wang, M., Zhu, D., Wang, Y., Bi, D., et al. (2019). Варианты гена OLIG2 связаны с церебральным параличом у китайских младенцев хань с гипоксически-ишемической энцефалопатией. Neuromolecular Med. 21, 75–84. DOI: 10.1007 / s12017-018-8510-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Такала Т. И., Макела Э., Суоминен, П., Матомаки, Дж., Лапинлейму, Х., Лехтонен, Л. и др. (2010). Аналиты статуса клеток крови и железа у недоношенных и доношенных детей от 20 недель и старше в течение первого года жизни. Clin. Chem. Лаборатория. Med. 48, 1295–1301. DOI: 10.1515 / CCLM.2010.242

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тодорич, Б., Паскини, Дж. М., Гарсия, К. И., Паес, П. М., и Коннор, Дж. Р. (2009). Олигодендроциты и миелинизация: роль железа. Glia 57, 467–478.DOI: 10.1002 / glia.20784

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тревино-Баэз, Дж. Д., Брионес-Лара, Э., Аламилло-Веласкес, Дж., И Мартинес-Морено, М. И. (2017). Множественные переливания эритроцитов и перегрузка железом у младенцев с очень низкой массой тела при рождении. Vox Sang. 112, 453–458. DOI: 10.1111 / vox.12528

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Унгер, Э. Л., Херст, А. Р., Джорджифф, М. К., Шаллерт, Т., Рао, Р., Коннор, Дж.R., et al. (2012). Поведение и дефицит моноаминов при пренатальном и перинатальном дефиците железа не корректируются ранней постнатальной диетой с умеренным или высоким содержанием железа у крыс. J. Nutr. 142, 2040–2049. DOI: 10.3945 / jn.112.162198

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vecchi, C., Montosi, G., Zhang, K., Lamberti, I., Duncan, S.A., Kaufman, R.J., et al. (2009). ER стресс контролирует метаболизм железа за счет индукции гепсидина. Science 325, 877–880.DOI: 10.1126 / science.1176639

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вела, Д. (2018). Гепсидин, новый и важный игрок в гомеостазе железа в мозге. J. Transl. Med. 16:25. DOI: 10.1186 / s12967-018-1399-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Vucic, V., Berti, C., Vollhardt, C., Fekete, K., Cetin, I., Koletzko, B., et al. (2013). Влияние железа на рост во время беременности, младенчества, детства и подросткового возраста: систематический обзор с метаанализом. Nutr. Ред. 71, 386–401. DOI: 10.1111 / Nure.12037

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Венгер, М. Дж., Делла Валле, Д. М., Мюррей-Колб, Л. Е., и Хаас, Дж. Д. (2019). Влияние дефицита железа на одновременные измерения поведения, активности мозга и расхода энергии при выполнении когнитивной задачи. Nutr. Neurosci. 22, 196–206. DOI: 10.1080 / 1028415X.2017.1360559

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wu, Y., Сонг, Дж., Ван, Ю., Ван, X., Калмси, К., и Чжу, К. (2019). Возможная роль ферроптоза в неонатальной травме головного мозга. Фронт. Neurosci. 13: 115. DOI: 10.3389 / fnins.2019.00115

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Xu, Y., Wang, H., Sun, Y., Shang, Q., Chen, M., Li, T., et al. (2014). Связь полиморфизмов гена аполипопротеина E с церебральным параличом у китайских младенцев. Mol. Gen. Genomics. 289, 411–416. DOI: 10.1007 / s00438-014-0818-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ёсинага, М., Nakatsuka, Y., Vandenbon, A., Ori, D., Uehata, T., Tsujimura, T., et al. (2017). Регназа-1 поддерживает гомеостаз железа за счет деградации мРНК трансферрина рецептора 1 и протеина 3, содержащего пролилгидроксилазный домен. Cell Rep. 19, 1614–1630. DOI: 10.1016 / j.celrep.2017.05.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Юдим, М. Б. (2008). Дефицит и избыток мозгового железа; когнитивные нарушения и нейродегенерация с вовлечением полосатого тела и гиппокампа. Neurotox. Res. 14, 45–56. DOI: 10.1007 / BF03033574

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ю. С., Фэн Ю., Шен З. и Ли М. (2011). Прием добавок к диете с железом увеличивает статус окислительного стресса мозга на крысиной модели психологического стресса. Nutrition 27, 1048–1052. DOI: 10.1016 / j.nut.2010.11.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжан, X., Роча-Феррейра, Э., Ли, Т., Вонтелл, Р., Джабин Д., Хуа С. и др. (2017a). Клетки γδT, но не клетки alphaT, вносят вклад в вызванное сепсисом повреждение белого вещества и двигательные нарушения у мышей. J. Нейровоспаление 14: 255. DOI: 10.1186 / s12974-017-1029-9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, Z., Song, Y., Zhang, Z., Li, D., Zhu, H., Liang, R., et al. (2017b). Отчетливая роль гемоксигеназы-1 в ранней и поздней стадии внутримозгового кровоизлияния у 12-месячных мышей. J. Cereb. Blood Flow Metab. 37, 25–38. DOI: 10.1177 / 0271678X16655814

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжан, X., Сургуладзе, Н., Слэгл-Уэбб, Б., Коззи, А., и Коннор, Дж. Р. (2006). Статус клеточного железа влияет на функциональные отношения между микроглией и олигодендроцитами. Glia 54, 795–804. DOI: 10.1002 / glia.20416

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжоу, З. Д., и Тан, Э. К. (2017). Железный регуляторный белок (IRP) — железо-чувствительный элемент (IRE) сигнальный путь при нейродегенеративных заболеваниях человека. Mol. Neurodegener. 12:75. DOI: 10.1186 / s13024-017-0218-4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Анемия: причины, симптомы, диагностика, лечение

Что такое анемия?

Анемия определяется как низкое количество эритроцитов. При обычном анализе крови анемия определяется как низкий уровень гемоглобина или гематокрита. Гемоглобин — это основной белок в красных кровяных тельцах. Он переносит кислород и доставляет его по всему телу. Если у вас анемия, уровень гемоглобина тоже будет низким.Если он достаточно низкий, ваши ткани или органы могут не получать достаточно кислорода. Симптомы анемии, такие как утомляемость или одышка, возникают из-за того, что ваши органы не получают того, что им нужно для работы должным образом.

Анемия — наиболее распространенное заболевание крови в США. Она поражает почти 6% населения. Женщины, маленькие дети и люди с хроническими заболеваниями чаще болеют анемией. Важно помнить следующее:

• Определенные формы анемии передаются через ваши гены, и у младенцев она может быть с рождения.
• Женщины подвержены риску железодефицитной анемии из-за потери крови во время менструации и повышенной потребности в кровоснабжении во время беременности.
• Пожилые люди подвержены большему риску анемии, потому что у них более высокая вероятность заболевания почек или других хронических заболеваний.

Существует много видов анемии. У всех разные причины и методы лечения. Некоторые формы — например, легкая анемия во время беременности — не вызывают серьезного беспокойства. Но некоторые типы анемии могут отражать серьезное основное заболевание.

Симптомы анемии

Признаки анемии могут быть настолько легкими, что вы можете их даже не заметить.В определенный момент, когда количество клеток крови уменьшается, часто развиваются симптомы. В зависимости от причины анемии симптомы могут включать:

• Головокружение, легкость или ощущение, что вы собираетесь потерять сознание
• Быстрое или необычное сердцебиение
• Головная боль
• Боль, в том числе в костях, груди, животе, и суставов
• Проблемы с ростом, у детей и подростков
• Одышка
• Кожа бледная или желтая
• Холодные руки и ноги
• Усталость или слабость

Типы и причины анемии

Существует более 400 типов анемии, и они разделены на три группы:

• Анемия, вызванная кровопотерей
• Анемия, вызванная снижением или нарушением выработки эритроцитов
• Анемия, вызванная разрушением эритроцитов

Продолжение

Анемия Вызвано кровопотерей

Вы можете потерять эритроциты из-за кровотечения.Это может происходить медленно в течение длительного периода времени, и вы можете этого не заметить. Причины могут включать:

• Желудочно-кишечные заболевания, такие как язвы, геморрой, гастрит (воспаление желудка) и рак
• Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), такие как аспирин или ибупрофен, которые могут вызывать язвы и гастрит
• Женские месячные, особенно если у вас обильные менструации (или обильные месячные). Это может быть связано с миомой.
• Посттравматический или послеоперационный период.

Продолжение

Анемия, вызванная снижением или нарушением выработки красных кровяных телец

При этом типе анемии ваше тело может не вырабатывать достаточное количество кровяных телец или они могут работать не так, как должны. Это может произойти из-за того, что с вашими эритроцитами что-то не так, или из-за того, что у вас недостаточно минералов и витаминов для нормального образования красных кровяных телец. Состояния, связанные с этими причинами анемии, включают:

Проблемы с костным мозгом и стволовыми клетками могут препятствовать выработке достаточного количества эритроцитов в организме.Некоторые стволовые клетки в костном мозге, который находится в центре ваших костей, разовьются в красные кровяные тельца. Если стволовых клеток недостаточно, если они не работают должным образом или их заменяют другие клетки, например, раковые, у вас может развиться анемия. К анемии, вызванной проблемами костного мозга или стволовых клеток, относятся:

• Апластическая анемия возникает, когда у вас недостаточно стволовых клеток или их совсем нет. Вы можете получить апластическую анемию из-за ваших генов или из-за того, что ваш костный мозг был поврежден лекарствами, лучевой терапией, химиотерапией или инфекцией.Другие злокачественные новообразования, которые обычно поражают костный мозг, включают множественную миелому или лейкоз. Иногда явной причины апластической анемии нет.
• Отравление свинцом. Свинец токсичен для костного мозга, из-за чего в нем остается меньше красных кровяных телец. Отравление свинцом может произойти, когда взрослые контактируют со свинцом, например, на работе или если дети едят кусочки свинцовой краски. Вы также можете получить его, если ваша еда соприкасается с некоторыми видами глиняной посуды, которые не покрыты глазурью.
• Талассемия возникает из-за проблемы с образованием гемоглобина (неправильно сформированы 4 цепи).Вы производите очень маленькие красные кровяные тельца — хотя вы можете вырабатывать их достаточно, чтобы протекать бессимптомно или они могут быть тяжелыми. Они передаются в ваших генах и обычно поражают людей средиземноморского, африканского, ближневосточного и юго-восточного азиатского происхождения. Это состояние может варьироваться от легкого до опасного для жизни; самая тяжелая форма называется анемией Кули.

Продолжение

Железодефицитная анемия возникает из-за недостатка минерального железа в организме. Вашему костному мозгу нужно железо, чтобы производить гемоглобин — часть красных кровяных телец, которая доставляет кислород к вашим органам.Железодефицитная анемия может быть вызвана:

• Диетой без достаточного количества железа, особенно у младенцев, детей, подростков, веганов и вегетарианцев
• Определенные лекарства, продукты питания и напитки с кофеином
• Пищеварительные расстройства, такие как болезнь Крона или если вам удалили часть желудка или тонкой кишки
• Часто сдавали кровь
• Тренировки на выносливость
• Беременность и кормление грудью израсходовали железо в организме
• Ваши месячные
• Распространенной причиной является хроническое медленное кровотечение, обычно из-за Желудочно-кишечный источник.

Серповидно-клеточная анемия — это заболевание, которое в США поражает в основном афроамериканцев и латиноамериканцев. Ваши красные кровяные тельца, которые обычно имеют округлую форму, приобретают форму полумесяца из-за проблемы в ваших генах. Анемия возникает, когда красные кровяные тельца быстро разрушаются, поэтому кислород не попадает в ваши органы. Красные кровяные тельца в форме полумесяца также могут застревать в крошечных кровеносных сосудах и вызывать боль.

Продолжение

Витаминно-дефицитная анемия может возникнуть, когда вы не получаете достаточно витамина B12 и фолиевой кислоты.Эти два витамина нужны вам для образования красных кровяных телец. Этот вид анемии может быть вызван:

• Диетический дефицит: если вы едите мало или совсем не едите мяса, вы можете не получить достаточно витамина B12. Если вы переварите овощи или съедите их недостаточно, вы можете не получить достаточно фолиевой кислоты.
• Мегалобластная анемия: когда вы не получаете достаточно витамина B12, фолиевой кислоты или того и другого
• Пагубная анемия: когда ваше тело не усваивает достаточное количество витамина B12

Другие причины авитаминоза включают прием лекарств, злоупотребление алкоголем и кишечник. болезни, такие как тропический спру.

Анемия, связанная с другими хроническими состояниями обычно возникает, когда в вашем организме не хватает гормонов для выработки красных кровяных телец. К состояниям, вызывающим этот тип анемии, относятся:

Анемия, вызванная разрушением красных кровяных телец

Когда красные кровяные тельца хрупкие и не могут справиться со стрессом от путешествия по вашему телу, они могут лопнуть, вызывая так называемый гемолитический анемия. У вас может быть это состояние при рождении, или оно может появиться позже.Иногда причины гемолитической анемии неясны, но они могут включать:

• Атака иммунной системы, как при волчанке. Это может случиться с кем угодно, даже с младенцем, находящимся в утробе матери, или с новорожденным. Это называется гемолитической болезнью новорожденного.
• Состояния, которые могут передаваться через ваши гены, такие как серповидноклеточная анемия, талассемия и тромботическая тромбоцитопеническая пурпура (ТТП)
• Увеличенная селезенка. В редких случаях это может захватить эритроциты и уничтожить их слишком рано.
• Что-то, что создает нагрузку на ваше тело, например, инфекции, лекарства, змеиный или паучий яд или определенные продукты
• Токсины от запущенной болезни печени или почек
• Сосудистые трансплантаты, протезы сердечных клапанов, опухоли, тяжелые ожоги, находящиеся поблизости химические вещества, тяжелая гипертензия и нарушения свертывания крови

Диагностика анемии

Общий анализ крови (CBC) позволит измерить ваши эритроциты, гемоглобин и другие части вашей крови. Ваш врач спросит о вашей семейной истории и истории болезни после общего анализа крови.Они, вероятно, проведут несколько тестов, в том числе:

• Мазок крови или дифференциальный анализ для подсчета ваших лейкоцитов, проверки формы ваших эритроцитов и поиска необычных клеток
• Подсчет ретикулоцитов для проверки незрелых красных кровяных телец

Лечение анемии

Ваше лечение будет зависеть от вашего типа анемии. Причин много, поэтому существует множество способов лечения.

• Если у вас апластическая анемия, вам могут потребоваться лекарства, переливание крови (при котором вы получаете кровь от другого человека) или трансплантацию костного мозга (при которой вы получаете донорские стволовые клетки).
• Если у вас гемолитическая анемия, вам могут потребоваться лекарства, которые будут сдерживать вашу иммунную систему. Ваш лечащий врач может направить вас к врачу, специализирующемуся на сосудистых заболеваниях.
• Если это вызвано кровопотерей, вам может потребоваться операция, чтобы найти и исправить кровотечение. Если у вас железодефицитная анемия, вам, вероятно, придется принимать добавки железа и изменить свой рацион.
• Лечение серповидно-клеточной анемии включает обезболивающие, добавки фолиевой кислоты, периодические антибиотики или кислородную терапию.Препарат. так называемая гидроксимочевина (Droxia, Hydrea, Siklos) часто назначается для уменьшения серповидно-клеточных болевых кризов (сложный механизм).