В статье рассмотрены основные свойства железа (Fe) и его воздействие на организм человека. Также вероятность нехватки железа велика у беременных, потому что гемоглобин расходуется на организм не только матери, но и плода.
Вы точно человек?
Избыток железа, возникающий при некоторых наследственных и хронических заболеваниях или при неадекватном потреблении, приводит к токсическим эффектам (поражение тканей вследствие отложения избытка железа). Действительно, шпинат является источником железа, но оно усваивается гораздо хуже, чем железо, содержащееся в мясе. Кроме гемового железа печень содержит высокий процент белка, витамина A, меди и других полезных веществ.
Врач назвала 8 продуктов с высоким содержанием железа
Из сегодняшней статьи вы узнаете полезные свойства железа, потребности организма в нем, признаки недостатка железа, в каких продуктах много железа, как правильно восполнять железо, чтобы улучшить его усвоение, даже на вегетарианском типе питания. Остальное, неабсорбированное железо образует в кишечнике реактивные гидроксильные радикалы, что может приводить к раздражению и оксидативному повреждению слизистых, развитию эрозивно-язвенных поражений и микрокровоизлияний в кишечнике. Рассмотрим, какое влияние железо оказывает на наш организм, и какими способами мы можем обеспечить его достаточное количество.
Диета при низком уровне железа и ферритина
Остальное количество железа запасается в тканях в виде ферритина и гемосидерина. Железо принимает участие в иммунобиологических процессах, обеспечивает работоспособность мышц, защищает организм от болезнетворных микроорганизмов. Кроме того, железо участвует в переносе кислорода от легких к тканям и органам, что является его важнейшей функцией. Железо связывается с кислородом и окрашивает кровь в красный цвет и, вопреки законам химии, при этом не происходит его окисления. Так оно помогает поддерживать нужный уровень гемоглобина. Гемоглобин - белковое соединение красных кровяных телец - эритроцитов, открытое в 1839 г.
Состоит из крупной белковой молекулы - глобина и встроенного в нее гема, в центре которого находится ион железа. Чем опасен дефицит железа и как его выявить Нужно понимать, что ресурсы организма не безграничные и при нехватке железа он использует его из своего резерва. Появляется упадок сил, головокружение, сонливость, раздражительность, а также ухудшается память. При тяжелой железодефицитной анемии человек может жаловаться на одышку, боль в грудной клетке, сильные головные боли и слабость в ногах.
Некоторые другие органические кислоты выполняют такую же функцию [17]. Но на этом эффективные стимуляторы абсорбции не кончаются: Заменимая аминокислота цистеин. По сути тоже является органической кислотой. Входит в состав альфа-кератинов, участвует в синтезе коллагена и, соответственно, необходима для роста производных кожи: ногтей и волос. Содержится в больших количествах в красном перце и других продуктах растительного происхождения [18] , [19].
Синтезируемый в теле человека трипептид глутатион, в состав которого входит и цистеин. Глутатион — это антиоксидант, вступающий в реакцию со свободными радикалами кислорода в клетке [19]. Большим содержанием данного вещества отличаются грибы [20]. Внутренние органы и ткани животного происхождения увеличивают интенсивность абсорбции железа до 5 раз. Эффективность увеличения сильно варьирует в зависимости от выбора вида мяса [19] , [21]. Ингибиторы абсорбции «Ингибитор» — полный антоним термина «стимулятор», ингибиторы снижают интенсивность абсорбции. В природе их существует огромное множество, но почему? Дело в том, что в основном это продукты вторичного метаболизма растений. Это значит, что растения не используют эти соединения для своего основного метаболизма и просто накапливают их, например для защиты от поедания.
Животное, которое будет есть растение, будет потреблять и эти «защитные яды», вызывающие у него какой-то негативный эффект. Растительноядное поймет, что что-то не так, и перестанет есть это растение или просто умрет. Вернемся к ингибиторам: Полифенолы. Эти соединения содержится в больших количествах в продуктах растительного происхождения, таких как какао, чай, кофе, красное вино, зерновые культуры, шпинат и в других овощах и зелени [22]. Наибольший эффект наблюдается при употреблении в пищу двух самых известных горячих напитков. Эту особенность можно связать с тем, что в чае содержится особый вид полифенолов — флавоноиды, который обладает способностью к связыванию молекул железа [24] , тем самым уменьшая растворимость микроэлемента [23]. В связи с этим людям, подверженным риску развития дефицита железа, рекомендуют воздержаться от чая во время приемов пищи и пить его только между ними [22]. Производные фитиновой кислоты не усваиваются животными с простым однокамерным желудком, в том числе и человеком. Фитаты в основном содержатся в злаках, семенах, орехах, овощах и фруктах [22].
Интересно и то, что в данном случае нельзя говорить о концентрационной зависимости, так как даже небольшого количества фитата достаточного для значительного эффекта. Соли кальция также оказывают ингибирующий эффект, однако этот эффект уникален: в отличие от большинства ингибиторов кальций не специфичен к виду абсорбируемого железа. Это значит, что он в равной степени уменьшает всасывание как негемового, так и гемового железа. Эффект наблюдается только при одновременном наличии кальция и железа в просвете верхнего отдела тонкой кишки, а также при голодании человека [27]. Хоть рассмотренные стимуляторы и ингибиторы по своей сути являются физиологическими антагонистами, их силы все же не равны: наличие достаточного количества стимуляторов абсорбции пересиливает эффект даже больших концентраций его ингибиторов. Отсутствие его запасов в организме, конечно, стимулирует абсорбцию, однако в данной ситуации не компенсирует эффект ингибирования полностью [22]. Именно поэтому всегда важно следить за тем, что вы едите и в каких количествах. Транспорт После поступления железа в энтероцит оно должно стать доступным каждой клетке тела, и в организме подобный транспорт осуществляется по кровотоку. Для реализации этой несложной махинации клетке кишечника нужно просто выбросить железо в кровь.
На базолатеральной стороне энтероцита находится транспортер двухвалентного железа, называемый ферропортином, который и поставляет ионы в кровоток. Рисунок 4. Строение связанного с рецептором трансферрина на мембране клетки. Светло-оранжевые и серые спирали — димер рецептора. Желтый, циановый, зеленый, синий — 2 молекулы трансферрина. Оранжевые сферы обозначают связанное железо. Пунктирной линией отмечен стержень рецептора, а сплошными — мембрана клетки. Белок связывает молекулы железа на двух сайтах и поддерживает их в нужной степени окисления см. Такая форма трансферрина называется холотрансферрином холоTf , остальной же несвязанный белок именуется апотрансферрином апоTf см.
Такое высокое относительное содержание апоTf позволяет создавать кровеносный буфер для железа. Это значит, что ион, только что попавший в кровоток, сразу же связывается с трансферрином. Таким образом, железо проводит в свободном виде минимальное количество времени, не накапливается в одном месте и не повреждает близлежащие ткани. Рисунок 5. Взаимопереход двух форм трансферрина. После связывания молекул железа из крови с апотрансферрином он превращается в холотрансферрин, который, в свою очередь, связавшись с мембранным рецептором к трансферрину TFR , попадает в эндосому клетки, где высвобождает железо и переходит в свой несвязанный вид. После выхода трансферрина из клетки круг завершается и повторяется. Есть два пути: Большинство железа идет на эритропоэз в красном костном мозге, который использует исключительно Tf-железо [16]. Другие органы и ткани также используют Tf-железо в своих целях.
Второй путь мы рассмотрим чуть подробнее.
Генеральный партнер конкурса — компания «Диаэм» : крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств. Пока вы пьете таблетки от болезни на бумажке, настоящая продолжает развиваться. Звучит не очень классно. Да и последствия от такой ситуации не самые приятные, так как вы не выздоравливаете и вдобавок отравляетесь медикаментами.
Это бич медицины во все времена. Однако дело не только в некомпетентности некоторых врачей, как может показаться на первый взгляд. К сожалению, это не единственная и часто не главная причина. Дело в том, что существуют группы заболеваний со схожим патогенезом, поиск различий между которыми требует проводить целую плеяду измерений, нередко уникальных и дорогостоящих и потому недоступных для большого числа людей. Одной из таких трудных тем в современной медицине можно назвать физиологию железа.
Заболевания, основанные на его метаболизме, зачастую имеют схожую симптоматику при кардинально разной этиологии и поэтому становятся предметом ложной диагностики. Болезни требуют проведения нестандартных анализов вплоть до генетического обследования пациента. В условиях ограниченного набора методов обследования очень легко построить ошибочные причинно-следственные связи и назначить неверное лечение. Например, в одном исследовании, проведенном в США, 325 врачей общей практики обследовали медицинские показатели пациента с железодефицитной анемией ЖДА , самым распространенным железосвязанным заболеванием. Эти ошибки можно связать с неверной интерпретацией результатов лабораторных тестов и отсутствием проведения дополнительного обследования.
При глубоком понимании физиологических основ применяемых методов и многочисленных нюансов измерений процент ложной диагностики бы сократился. Именно поэтому эта статья посвящена обзору необходимой для таких заболеваний теоретической базы и прикладных аспектов их диагностирования. Сначала мы подробно разберем физиологию железа в организме человека, чтобы потом обсудить все самое важное в работе с железосвязанными патологиями. В силу большого объема текста и информации данная статья разделена на две части. Сейчас вы читаете первую, в которой описывается роль железа в организме со всем его метаболизмом и нормами потребления.
Ознакомившись с ней, вам будет легко воспринять следующую часть , посвященную заболеваниям и методам их диагностики, а также способам измерения концентрации железа в теле человека [1]. Удивительно, но это невообразимое число при классификации можно свести всего к паре десятков химических элементов. О некоторых, например: углероде, водороде и кислороде, и так все известно любому человеку, когда-то окончившему школу. Они присутствуют почти во всех органических веществах. А есть элементы, о которых ты вроде слышал, но даже до конца и не уверен, что они есть в твоем организме.
Ну да, железо, что-то про кровь, про перенос кислорода. Но наше тело — очень сложный механизм, поэтому даже с таким «непопулярным» микроэлементом, которого в каждом из нас всего по несколько грамм, обращается очень замысловато. Давайте разбираться. Пару слов В среднем в организме человека содержится от 2 до 4 граммов железа [3]. Казалось бы, немного, но и этого небольшого количества хватает для осуществления всего огромного спектра его функций.
Но для их понимания сначала стоит объяснить немного химии: Железо — это d-элемент восьмой группы четвертого периода, поэтому оно может наблюдаться в разных степенях окисления. Отдельные молекулы железа потенциально токсичны, поскольку в аэробных условиях они катализируют распространение активных форм кислорода и генерацию высокореактивных радикалов, таких как OH—. Так что в теле человека они не встречаются в свободном виде и спрятаны в различные структуры для использования, транспорта и хранения. Для чего вообще нужно железо? Двумя словами — функционал огромен.
В первую очередь, железо входит во всем известные соединения, связывающие кислород: гемоглобин в эритроцитах и миоглобин в мышцах, на синтез которых и уходит основная часть запасов микроэлемента. Кроме того, железо является компонентом большого числа жизненно необходимых ферментов, например каталаз и пероксидаз , и разнообразных по функциям белков-цитохромов. Железо проявляет 2 степени окисления, следовательно, оно может участвовать в окислительно-восстановительных реакциях , что собственно и делает практически во всех указанных соединениях. Именно поэтому железо почти всегда встречается в реакционных центрах белков и в составе, так называемых, гемов, о которых мы поговорим чуть позже. Потребление и выделение Две трети железа в организме человека содержится в уже упомянутом гемоглобине [4] , железопротеине, который используется для переноса кислорода красными кровяными тельцами — эритроцитами.
Эритроцит, к сожалению или счастью, как и любая другая клетка человеческого тела, не живет вечно и имеет ограниченный срок жизни Life Span , составляющий примерно 111 дней [5] , [6]. После смерти клетка поглощается специальными макрофагами в селезенке или печени, а содержащийся в нем гемоглобин «переваривается» и железо вновь ступает на свой метаболический путь: накапливается в теле или сразу идет в красный костный мозг к предшественникам эритроцитов. На этом моменте возникает логичный вопрос: если метаболизм железа в человеческом теле зациклен, зачем нужно поступление нового железа? Дело в том, что кровотечения и отшелушивания слизистых и кожных покровов, которые являются частью и нормальной жизнедеятельности организма, все же приводят к потерям микроэлемента. Именно поэтому небольшое количество железа должно ежедневно поступать в организм вместе с пищей.
Число действительно крошечное по сравнению с целыми граммами железа в здоровом организме. Интересно, что у взрослых людей оно может быть намного меньше. Для нормального функционирования и профилактики заболеваний, хватит и 6,7 мг железа для мужчин и 11,4 мг для женщин [8]. Если человек ежедневно потребляет пищу с повышенным содержанием железа, почему у него тогда не развивается какая-нибудь болезнь? Или как развивается дефицит железа в организме, если его так много в пище?
Эти и другие вопросы мы обсудим чуть позже при обсуждении регуляции метаболизма. С негемовым железом все просто: это свободные ионы железа, не входящие в органические соединения.
Во-первых, может не хватать железа в пище из-за вегетарианства или просто недостаточного употребления продуктов с высоким содержанием железа. Во-вторых, железо может не усваиваться, не задерживаться в организме из-за заболеваний желудочно-кишечного тракта. Третья причина — кровопотери при операциях, обильных менструациях, скрытых внутренних кровотечениях. Приводит ли это к патологиям внутренних органов, тканей? Владимир Бобык: Тяжелый дефицит железа и его следствие — анемия опасны для любого человека.
Нарушение процесса транспорта кислорода приводит к ухудшению функций всех систем организма. Тяжелая анемия может привести к шоку, сердечно-легочной недостаточности. И даже легкая нехватка железа может принести большие проблемы тем, у кого потребность в адекватном обеспечении тканей кислородом особенно высока, например, людям с серьезными хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой или легочной систем, почек, при которых органы и ткани и так испытывают постоянный дефицит кислорода. Анемию нельзя оставлять без внимания еще и потому, что если она не физиологическая, не связана с нарушением диеты или беременностью, то она, скорее всего, следствие серьезной патологии, которую для успешного лечения лучше выявить как можно раньше. И когда уже пора обращаться к врачам? Гемоглобин — вещество, состоящее из железа, связанного со специальными белками, поэтому косвенно по его уровню можно судить о запасах железа в организме в целом. По данным ВОЗ, железодефицитные состояния имеются почти у половины жителей Земли, а железодефицитная анемия — максимальная степень недостатка железа в организме — диагностируется у 25—30 процентов населения.
Формальные нормы содержания гемоглобина в разных странах немного различаются; разные они и для лиц разного пола, взрослых и детей. Бывает три степени анемии — легкая, средняя и тяжелая. Такие ситуации, как правило, не требуют госпитализаций, диагностика их причин и лечение почти всегда успешны при амбулаторном ведении пациентов. Ситуации со снижением гемоглобина на большее значение — чаще всего показание к госпитализации. Но этот анализ — только отправная точка для проведения диагностики. Какие еще исследования нужны для диагностики анемии и почему именно они? Для этого необходимо получить сведения об уровне свободного то есть не связанного белками и не ставшего пока гемоглобином железа в крови и ферритина, отражающего резерв железа в организме.
Уровень ферритина может быть изменен и при воспалительных процессах в организме, поэтому его нужно оценивать вместе с С-реактивным белком в крови, который тоже повышается при воспалении. Также нужно знать железосвязывающую способность сыворотки, то есть потенциальную способность сыворотки крови взаимодействовать со свободным железом. Еще необходимо выполнить анализы крови на уровень витамина В12, фолиевой кислоты. Все эти исследования включены в нашу комплексную диагностическую программу «Железное здоровье». Анализы крови нужно обязательно сдавать натощак.
Немного о железе. Теория
Организм не вырабатывает железо самостоятельно, человек получает 1-2 мг этого элемента вместе с пищей. Исследование показало их универсальность: они одинаково помогают мужчинам и женщинам, старым и молодым, при разной степени депрессии. На результат не влияет количество подходов к весу и частота посещения зала. Тягать железо полезно для настроения. Железо также полезно при лечении бессонницы в организме человека, а также улучшает привычки и качество сна людей, регулируя их циркадные ритмы. Считается, что по сравнению с этими нехелатными формами хелатное железо полезнее для пищеварительной системы, поскольку оно легче усваивается.
Врач назвала 8 продуктов с высоким содержанием железа
Нехватка железа сложняеет течение беременности, негативно влияет на развитие плода и роды. Лечение и профилактика Невозможно вылечить анемию только питанием без применения препаратов железа. Последовательность лечения состоит из 2 этапов: 1. Купирование анемии — прием железосодержащий препаратов не менее 1 месяца. Восполнение запасов железа. Продолжается еще 2-3 месяца. Нормализация уровня гемоглобина не означает окончание лечения.
Это метаболическое заболевание связано с чрезмерным поглощением железа из желудочно-кишечного тракта. Симптомами избытка железа являются: головные боли запоры, гормональные нарушения Слишком высокий уровень железа в крови опасен для нашего организма. Это может вызвать более серьезные заболевания в нашем организме: диабет , повреждение печени или сердечный приступ. Дефицит железа и его симптомы Уровень железа в организме можно определить с помощью анализа крови. Если окажется, что его недостаточно, то необходимо дополнить его. Избыток железа проявляется в виде одышки, головокружения или учащенного сердцебиения. Уровень этого элемента в нашем организме влияет на уровень красных кровяных телец, работоспособность мышц или иммунитет.
Человек не может существовать без железа. Именно этот микроэлемент делает возможным снабжение клеток организма кислородом. В качестве компонента гемоглобина железо вступает в реакцию, принимая кислород, а доставив ношу по назначению, отдает его путем обратной реакции.
Читайте также: Яблоки, богатые железом Что лучше усваивается: хелатное или нехелатное железо? Твердых доказательств, что одна форма железа лучше другой, не найдено. В теории, разумеется, все прекрасно: «упакованный» ион железа доставляется в клетку невредимым, и никакая желудочная кислота ему не страшна. Но на практике, судя по всему, это не работает К примеру, вот сравнительная работа, опубликованная в Journal of Perinatal Medicine. В тестах принимали участие беременных женщины с явным железодефицитом. Одна группа получала хелатное железо в форме бисглицината, вторая — обычный сульфат железа.