هموگلوبين

بيشترين و مهمترين جايگاه آهن در بدن هموگلوبين است. در حدود آهن بدن را شامل مي‌شود. بطور طبيعي هموگلوبين حاوي تقريبا 3 گرم آهن مي‌باشد واز نظر وزن هموگلوبين حاوي 34/0 آهن است. اندازه اين جايگاه آهن در كم خوني و پلي سيتمي‌تغيير مي‌كند.

ذخيره آهن

آهن در اين جايگاه به دو شكل فريتين وهموسيدرين وجود دارد. فريتين كمپلكسي از هيدروكسيد آهن و پروتئيني بنام آپوفريتين است كه محلول در آب مي‌باشد. هر ملكول آپوفريتين مي‌تواند 2000 اتم آهن را در خود جاي دهد. وزن ملكولي آن در حدود 460000 و آهن تقريبا 20% وزن آن را تشيكل مي‌دهد.

فريتين بطور نرمال در بسياري از نسوج پيدا مي‌شود اما وجود آن در كبد، سيستم گوارشي و مخاط روده مهمترين اهميت در متابوليسم آهن را دارا است. آهن در فريتين بشكل فريك است.

هموسيدرين يك كمپلكس آهن پروتيئن غير محلول در آب است كه حدود 37% از وزن آن را آهن تشكيل مي‌دهد. هموسيدرين غالبا در سلولهاي سيستم رتيكلو آندوتليان (مغز استخوان، سلول كوپفر كبد، طحال) وجود دارد.

هموسيدرين را مي‌توان توسط ميكروسكوپ در مقاطع بافتي رنگ شده و مغز استخوان بصورت توده يا دانه‌هايي كه داراي پيگمان با انعكاس طلايي است مشاهده نمود. مقدار جايگاه آهن بر حسب فرد در شرايط طبيعي وبيماري تغييرات زيادي دارد. بطور طبيعي در مردان بالغ مقدارش در حدود 800 تا 1000 ميلي گرم است. در زنان بالغ در حدود 200 تا 400 ميلي‌گرم است، خالي شدن جايگاه ذخيره آهن زماني كه اتلاف آهن بيش از جذب آن باشد خيلي زود بروز خواهد نمود.

جايگاه انتقالي ‌آهن

با توجه به آهن تام بدن و اينكه ميزان آهن اين جايگاه در حدود 3 ميلي گرم است مي‌توان گفت جايگاه انتقالي كوچكترين جايگاه آهن بدن مي‌باشد، ولي لازم است توجه داشته باشيم كه از نظر سينتيك اين جايگاه فعالترين جايگاه آهن مي‌باشد، زيرا آهن در آنجا بطور طبيعي داراي سرعت تغييرات و جايگزيني (Turnover) بالائي بوده كه حداقل ده بار در هر 24 ساعت انجام مي‌گيرد. جايگاه انتقالي راه واسطه اي نيز مي‌باشد. زيرا به آن وسيله آهن در جايگاههاي ديگر مي‌تواند مبادله گردد. آهن انتقالي با پروتئينهاي خاصي به نام تراسنفرين پيوند مي‌شود كه از گروه بتاگلوبولين بوده و وزن ملكولي آن حدود 80000 مي‌باشد. مكان بسته شدن آهن در هر يك از دوانتهاي مولكول گلوبرولين كروي قرار گرفته كه در هر يك از اين محلها يك اتم آهن سه ظرفيتي مي‌تواند پيوند شود يا بعبارت ديگر بر روي دو محل مذكور مكان خاص پيوند آهن قرار گرفته است، در حالي كه تراسنفرين فاقد آهن بي رنگ است. كمپلكس آهن تراسفرين صورتي رنگ مي‌باشد. بطور طبيعي تقريبا يك سوم محل پيوند آهن تراسنفرين توسط آهن اشغال شده است. بعلاوه بطور طبيعي حدود 290 ميلي گرم تراسنفرين در هر 100 ميلي ليتر سرم انسان وجود دارد و اين مقدرا ترانسفرين قادر است تقريبا 300 ميكروگرم آهن را حمل نمايد. بنابراين ترانسفرين هر دسي ليتر سرم تقريبا 100 ميكروگرم آهن را حمل مي‌نمايد. البته اين مسئله نوسان فراواني داشته وتحت شرايط فيزيوپاتولوژيك مختلف متفاوت است. حداقل 19 نوع ملكول تراسنفرين شرح داده شده اند كه از نظر ژنتيك متمايز مي‌باشند. به نظر مي‌رسد خواص پيوند با آهن و سينتيك اين انواع از هم متمايز باشند.

جذب آهن (Iron absorption)

بر خلاف عناصر كمياب ديگر هموستاز آهن داراي اين ويژگي منحصر به فرد است، كه بطور عمده بوسيله جذب تنظيم مي‌شود، نه بوسيله دفع ازآنجايي كه ظرفيت بدن در دفع آهن خيلي محدود است. به خاطر اينكه تجمع آن در بافت به سطح سمي‌نرسد، جذب آن از روده بايستي كنترل شود. به همين دليل كه بدن آهن را بسيار خوب نگه مي‌دارد فقط جذب 6 تا 12 درصد از آهن خورده شده كافي است تا تعادل آهن بدن ثابت بماند. در عين حال در حالات كمبود آهن  و در طول رشد و حاملگي جذب معده- روده اي طبيعي بايد از mg 3/1 در روز به تقريبا mg 4 در روز افزايش يابد (Jacobs. 1977)

مكانيسم جذب آهن

پس از ورود آهن در بدن، آهن از اپي تليوم مخاط عبور نموده و به طرف شبكه مديرگي زير مخاطي پيش مي‌رود. بنظر مي‌رسد كه برداشت آهن توسط سيستم لنفاتيك انجام نخواهد شد. در برخي از انواع پستاندارن هم (Heme) مستقيما از طريق سلول اپي تليال ممكن است عبور كند. در انسان فقط جزء كمي‌از هم (Heme) (حلقه تتراپيرول حاوي آهن ) توسط سلولهاي مخاطي جذب ومستقيما عبور نموده، به پلاسما خواهد رسيد. اكثريت هم (Heme) جذب شده توسط سلولهاي مخاطي بطور آنزيماتيك به آهن آزاد وتتراپيرول تجزيه مي‌گردد آهن به محض جذب توسط سلول مخاطي به يك مكانيسم انتقال داخل سلولي نياز دارد كه اين مكانيسم هنوز كاملا روشن نشده است. واضح است كه آهن يوني فقط به شكل دو ظرفيتي جذب مي‌شود اما به محض وارد شدن به سلول يك الكترون از دست داده و به شكل تري والان يا سه ظرفيتي در آمده و آنگاه با پروتئيني بنام آپوفريتين (Apoferritin) كه يك پروتئين درون سلولي است تركيب و فريتين (ferritin) بوجود مي‌آيد.