هموگلوبین
بیشترین و مهمترین جایگاه آهن در بدن هموگلوبین است. در حدود آهن بدن را شامل میشود. بطور طبیعی هموگلوبین حاوی تقریبا ۳ گرم آهن میباشد واز نظر وزن هموگلوبین حاوی ۳۴/۰ آهن است. اندازه این جایگاه آهن در کم خونی و پلی سیتمیتغییر میکند.
ذخیره آهن
آهن در این جایگاه به دو شکل فریتین وهموسیدرین وجود دارد. فریتین کمپلکسی از هیدروکسید آهن و پروتئینی بنام آپوفریتین است که محلول در آب میباشد. هر ملکول آپوفریتین میتواند ۲۰۰۰ اتم آهن را در خود جای دهد. وزن ملکولی آن در حدود ۴۶۰۰۰۰ و آهن تقریبا ۲۰% وزن آن را تشیکل میدهد.
فریتین بطور نرمال در بسیاری از نسوج پیدا میشود اما وجود آن در کبد، سیستم گوارشی و مخاط روده مهمترین اهمیت در متابولیسم آهن را دارا است. آهن در فریتین بشکل فریک است.
هموسیدرین یک کمپلکس آهن پروتیئن غیر محلول در آب است که حدود ۳۷% از وزن آن را آهن تشکیل میدهد. هموسیدرین غالبا در سلولهای سیستم رتیکلو آندوتلیان (مغز استخوان، سلول کوپفر کبد، طحال) وجود دارد.
هموسیدرین را میتوان توسط میکروسکوپ در مقاطع بافتی رنگ شده و مغز استخوان بصورت توده یا دانههایی که دارای پیگمان با انعکاس طلایی است مشاهده نمود. مقدار جایگاه آهن بر حسب فرد در شرایط طبیعی وبیماری تغییرات زیادی دارد. بطور طبیعی در مردان بالغ مقدارش در حدود ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ میلی گرم است. در زنان بالغ در حدود ۲۰۰ تا ۴۰۰ میلیگرم است، خالی شدن جایگاه ذخیره آهن زمانی که اتلاف آهن بیش از جذب آن باشد خیلی زود بروز خواهد نمود.
جایگاه انتقالی آهن
با توجه به آهن تام بدن و اینکه میزان آهن این جایگاه در حدود ۳ میلی گرم است میتوان گفت جایگاه انتقالی کوچکترین جایگاه آهن بدن میباشد، ولی لازم است توجه داشته باشیم که از نظر سینتیک این جایگاه فعالترین جایگاه آهن میباشد، زیرا آهن در آنجا بطور طبیعی دارای سرعت تغییرات و جایگزینی (Turnover) بالائی بوده که حداقل ده بار در هر ۲۴ ساعت انجام میگیرد. جایگاه انتقالی راه واسطه ای نیز میباشد. زیرا به آن وسیله آهن در جایگاههای دیگر میتواند مبادله گردد. آهن انتقالی با پروتئینهای خاصی به نام تراسنفرین پیوند میشود که از گروه بتاگلوبولین بوده و وزن ملکولی آن حدود ۸۰۰۰۰ میباشد. مکان بسته شدن آهن در هر یک از دوانتهای مولکول گلوبرولین کروی قرار گرفته که در هر یک از این محلها یک اتم آهن سه ظرفیتی میتواند پیوند شود یا بعبارت دیگر بر روی دو محل مذکور مکان خاص پیوند آهن قرار گرفته است، در حالی که تراسنفرین فاقد آهن بی رنگ است. کمپلکس آهن تراسفرین صورتی رنگ میباشد. بطور طبیعی تقریبا یک سوم محل پیوند آهن تراسنفرین توسط آهن اشغال شده است. بعلاوه بطور طبیعی حدود ۲۹۰ میلی گرم تراسنفرین در هر ۱۰۰ میلی لیتر سرم انسان وجود دارد و این مقدرا ترانسفرین قادر است تقریبا ۳۰۰ میکروگرم آهن را حمل نماید. بنابراین ترانسفرین هر دسی لیتر سرم تقریبا ۱۰۰ میکروگرم آهن را حمل مینماید. البته این مسئله نوسان فراوانی داشته وتحت شرایط فیزیوپاتولوژیک مختلف متفاوت است. حداقل ۱۹ نوع ملکول تراسنفرین شرح داده شده اند که از نظر ژنتیک متمایز میباشند. به نظر میرسد خواص پیوند با آهن و سینتیک این انواع از هم متمایز باشند.
جذب آهن (Iron absorption)
بر خلاف عناصر کمیاب دیگر هموستاز آهن دارای این ویژگی منحصر به فرد است، که بطور عمده بوسیله جذب تنظیم میشود، نه بوسیله دفع ازآنجایی که ظرفیت بدن در دفع آهن خیلی محدود است. به خاطر اینکه تجمع آن در بافت به سطح سمینرسد، جذب آن از روده بایستی کنترل شود. به همین دلیل که بدن آهن را بسیار خوب نگه میدارد فقط جذب ۶ تا ۱۲ درصد از آهن خورده شده کافی است تا تعادل آهن بدن ثابت بماند. در عین حال در حالات کمبود آهن و در طول رشد و حاملگی جذب معده- روده ای طبیعی باید از mg 3/1 در روز به تقریبا mg 4 در روز افزایش یابد (Jacobs. 1977)
مکانیسم جذب آهن
پس از ورود آهن در بدن، آهن از اپی تلیوم مخاط عبور نموده و به طرف شبکه مدیرگی زیر مخاطی پیش میرود. بنظر میرسد که برداشت آهن توسط سیستم لنفاتیک انجام نخواهد شد. در برخی از انواع پستاندارن هم (Heme) مستقیما از طریق سلول اپی تلیال ممکن است عبور کند. در انسان فقط جزء کمیاز هم (Heme) (حلقه تتراپیرول حاوی آهن ) توسط سلولهای مخاطی جذب ومستقیما عبور نموده، به پلاسما خواهد رسید. اکثریت هم (Heme) جذب شده توسط سلولهای مخاطی بطور آنزیماتیک به آهن آزاد وتتراپیرول تجزیه میگردد آهن به محض جذب توسط سلول مخاطی به یک مکانیسم انتقال داخل سلولی نیاز دارد که این مکانیسم هنوز کاملا روشن نشده است. واضح است که آهن یونی فقط به شکل دو ظرفیتی جذب میشود اما به محض وارد شدن به سلول یک الکترون از دست داده و به شکل تری والان یا سه ظرفیتی در آمده و آنگاه با پروتئینی بنام آپوفریتین (Apoferritin) که یک پروتئین درون سلولی است ترکیب و فریتین (ferritin) بوجود میآید.