发病机制:
1.铁的代谢
(1)铁在体内的分布:体内大部分铁主要分布在血红蛋白中。少量存在于肌红蛋白中,两者占体内铁总量的60%v70%。细胞色素、过氧化氢酶及血浆中运输状态中的铁,仅占极小部分。其余30%v40%的铁则以铁蛋白和含铁血黄素的形式贮存于骨髓、肝、脾、
淋巴结等网状内皮系统中。
(2)铁的来源:可分为外源性和内源性两种。外源性铁主要来自食物,含铁较多的食物有猪肝、猪血、禽血、海带、发菜、紫菜、木耳、香菇等,其次为各种肉类、蛋黄、肾脏、菠菜、高粱、小米等。内源性铁主要来自更新破坏的红细胞。这种衰耉红细胞经机体网状内皮系统消化降解的铁可被重新利用。
(3)铁的需要量:初生新生儿体内铁的总量大约为0.5g,而成人大约是5g。为了满足小儿的正常发育,需要每天吸收0.8mg的铁。此外,小儿在正常发育过程中,还可以通过消化道、
皮肤、泌尿生殖道黏膜上皮细胞脱落而丢失一部分铁。因此,一个15岁以内的小儿每天从食物中吸收的铁至少需要1mg才能满足铁的正平衡。对于一个已有正常月经来潮的女孩来说,每天的铁摄入量尚需适当增加。
(4)铁的吸收:通过食物摄入的铁是满足小儿正常
生长发育需要的重要来源。通常,小儿每天食物中所含的铁量8v10mg,大约仅10%(约1mg)的食物铁可被吸收。铁吸收的主要部位在十二指肠及空肠上段,部分借助于位于十二指肠中的几种辅助铁吸收蛋白。低价铁(二价铁)较高价铁(三价铁)容易吸收。食物中的铁一般为三价铁。适量胃酸的存在对铁的吸收颇为重要,它们能将食物中的三价铁转化成二价铁;维生素C能将三价铁还原成二价铁而有助于铁的吸收。由于人体铁极少排泄,因此,铁吸收的调节是维持体内铁平衡的主要机制。肠黏膜上皮细胞具有控制铁吸收的能力,它们可根据体内铁的需要程度来增减铁的吸收量。铁的吸收效率因食物种类不同而异,大多数素食中的铁吸收效率较差,平均仅5%左右(1.7%v7.9%),而黄豆、肉类和血红蛋白中铁的吸收效率可高达15%v20%。
从食物中所吸收的铁有两种去向,其中一部分铁吸收后进入肠黏膜上皮细胞内,与其中的去铁蛋白(apoferritin)结合而形成铁蛋白;大部分吸收铁直接进入血液循环,并与血浆中的转铁蛋白(transferrin)结合而被转运。
(5)铁的转运:被吸收的二价铁进入血液循环后又被氧化成三价铁,并与转铁蛋白结合。通常,二分子Fe
3 需一分子的转铁蛋白。与转铁蛋白相结合的铁称为血清铁(SI)。SI被转运至骨髓幼红细胞和
网织红细胞胞浆内,80%v90%进入幼红细胞的铁被线粒体摄取,并与原卟啉
Ⅰ结合形成血红素,血红素再与珠蛋白结合而成血红蛋白。
转铁蛋白存在于血浆?球蛋白组分中,是一种糖蛋白,主要在肝脏中合成,在465nm波长处有最大吸收峰。转铁蛋白分子的表面有许多铁结合位点,在正常情况下,仅1/3的转铁蛋白铁结合位点被铁结合,换言之,转铁蛋白铁结合的饱和度仅33.3%。转铁蛋白的主要功能是为骨髓造红细胞提供原料。它们将所结合的铁通过位于幼红细胞膜上转铁蛋白受体(TfR)的协助下转入幼红细胞和
网织红细胞内后,在胞质低pH(5.5)条件下,转铁蛋白迅速释放出铁,而转铁蛋白本身又回到血浆中重新执行运铁的功能,如此循环往复,周而复始。转铁蛋白的血浆半衰期平均为9(8v10.4)天。
血清中转铁蛋白能结合SI的总量,称为总铁结合力(total iron binding capacity,TIBC),未被铁结合的转铁蛋白铁结合能力称为未饱和铁结合力(unbound iron binding capacity,UIBC)。因此,这三者之间的关系可用一个公式(TIBC=SI UIBC)来表示。
幼红细胞中未被利用的铁以小粒的形式存在于胞浆中,亚铁氰化钾可将其染成蓝色。在缺铁情况下,幼红细胞中的铁小粒显著减少甚至消失,而在体内贮存铁增多时,幼红细胞中铁小粒也增多。含有铁粒的幼红细胞称为铁粒幼细胞。
(6)铁的贮存:铁主要贮存于肝、脾与骨髓中。贮存的主要形式为铁蛋白与含铁血黄素。铁蛋白中含铁可高达23%。含铁血黄素为颗粒状物质,含铁37%,见于铁蛋白含量最高的组织中。
(7)铁的排泄:正常小儿铁的排泄量极微,主要排泄途径为胆汁、尿、粪、汗及剥落的肠黏膜细胞。
2.发病机制
(1)影响血红蛋白生成:铁是血红蛋白的原料之一,红细胞需要铁、原卟啉和珠蛋白等以合成血红蛋白,血液中的血红蛋白承担输送氧的重责,所以
贫血将影响机体多器官的正常功能。缺铁时血红蛋白合成减少,因而新生的红细胞内血红蛋含量不足,细胞质较少,而缺铁对细胞的分裂、增殖影响较小,故红细胞数量减少的度不如血红蛋白减少明显,从而形成小细胞低色素性
贫血。
(2)影响生化反应:对生化反应的影响包括线粒体的电子传递、儿茶酚胺代谢及DNA的合成。已知多种酶需要铁,如过氧化物酶、细胞色素C还原酶、琥珀酸脱氢酶、核糖核酸还原酶及黄嘌呤氧化酶等蛋白酶及氧化还原酶中都有铁。这些酶与生物氧化、组织呼吸、神经介质的分解与合成有关,酶活性降低时细胞功能紊乱,因而出现一些非血液系统症状,如影响小儿的神经精神(行为)、消化吸收、
肌肉运动和免疫等功能。经铁剂治疗后,这些症状可消失。缺铁还可影响肌红蛋白的合成。
(3)组织学改变:上消化道生长快速的细胞对缺铁特别敏感,舌、食管、胃和小肠的黏膜萎缩。咽喉部的黏膜萎缩可能导致环状软骨后区形成喉蹼,引起
吞咽困难。
3.缺铁3个阶段 值得提出的是体内刚出现缺铁时并非立刻出现
贫血,可分为下列3个阶段。当体内已经有缺铁存在但尚无血红蛋白降低者称为缺铁(iron deficiency,ID),只有当缺铁同时伴有血红蛋白下降者才称为
缺铁性贫血。缺铁与
贫血之间是一个循序渐进的过程,当体内出现缺铁时,最早出现的表现是贮存铁的下降,如缺铁持续存在,即可出现SI下降,此时仍可无血红蛋白下降,临床上也无
贫血的表现。如缺铁进一步加重,SI几近耗竭时,血红蛋白才开始下降,临床上出现明显的
贫血表现。
(1)储存铁减少:铁丧失超过摄入,铁处于负平衡,储存的铁(骨髓
铁染色可知)不断减少。尽管血红蛋白和血清铁仍正常,然而血清铁蛋白水平下降<20ng/ml。当储存的铁减少时,对饮食中铁的吸收以及转铁蛋白的浓度代偿性地增高(后者可从铁结合力升高上反映)。
(2)缺铁性红细胞生成:铁储存耗尽,没有足够的铁来满足骨髓造血的需要。虽然血浆转铁蛋白水平增高,但血清铁浓度降低,导致可用于红系造血的铁不断减少。当血清铁降到<50δg/dl(<9δmol/L)和转铁蛋白的饱和度<16%时,红细胞造血就会受到影响。
(3)
缺铁性贫血:低色素
贫血伴有正常的红细胞和正常的指数。然后小红细胞增多,随后会出现低色素红细胞。最后缺铁影响组织,引起症状和体征。
【病因】
病因:在正常情况下,铁吸收和排泄基本是平衡的。如果铁的消耗超过体内所能供给的量,就会发生缺铁。引起缺铁的可能因素有:
1.贮存铁不足
早产儿、母亲怀孕期严重缺铁、胎儿宫内失血等均可出现贮存铁不足。
2.饮食中铁含量不足 以牛乳、米、面粉等为主的食物进行人工喂养的婴儿,由于食物中含铁较少,不足以适应生长的需要,故易发生缺铁或
缺铁性贫血,
早产儿尤易如此。
4.需要量增加 婴幼儿尤其是
早产儿
生长发育快,青春期前后发育也快,如饮食中无足够的铁供应,即可发生
缺铁性贫血。女孩在月经来后,由于月经的损失,缺铁问题可更严重。
上述病因可单独存在,也可有2种或2种以上同时存在而导致缺铁。铁是血红蛋白的必要组成成分。当体内缺铁或铁的利用发生障碍时,血红素合成不足,因而血红蛋白合成减少,形成小细胞低色素性
贫血。同时细胞色素、过氧化氢酶等也因缺铁而活性降低,细胞呼吸发生障碍。
贫血发生后,含铁酶活性的降低和长期携氧不足而影响消化、呼吸、循环、神经和免疫等系统的功能。