Роль железа в организме человека

С древних времен железо (феррум) считалось священным металлом: наши предки интуитивно связывали его с кровью из-за характерного металлического запаха сакральной биологической жидкости. Так, древнекельтское слово isarno использовалось как название металла и кроваво-красного цвета. Однако лишь в 30-х годах прошлого столетия ученые разглядели элемент в составе гемоглобина — белка, ответственного за газообмен у животных и человека.

10 биологических эффектов железа

1. Основной компонент гемоглобина — белка, «перевозящего» кислород в каждый уголок нашего тела.
2. Обеспечение работы скелетных мышц: входит в состав белка миоглобина, отвечающего за процессы энергоснабжения мускулатуры.
3. Образование энергии в каждой клетке: является компонентом различных дыхательных ферментов, таких как цитохромы, которые участвуют в производстве энергии в митохондриях.
4. Антиоксидантная защита: участвует в работе ферментов, таких как каталаза и супероксиддисмутаза, которые помогают защищать клетки от окислительного стресса, а, следовательно, от многих болезней и преждевременного старения.
5. Обменные процессы. Участвует во многих ферментативных реакциях, в том числе связанных с метаболизмом углеводов и жиров.
6. Регуляция работы нервной системы: используется для образования нейромедиаторов, таких как дофамин, серотонин и норэпинефрин, влияющих на настроение и когнитивные функции.
7. Иммунная функция: необходимо для активации Т-лимфоцитов, которые помогают иммунитету бороться с инфекциями.
8. Терморегуляция: из-за важной роли в регуляции метаболических процессов влияет на адаптацию тела к изменениям температуры внутренней и внешней среды.
9. Помогает поддерживать молодость и сохранять здоровье благодаря участию в создании молекул коллагена.
10. Способствует детоксикации, так как играет важную роль в обеспечении нормальной функции печени.

Железо в крови: какова его норма

Когда к врачу обращается пациент с жалобами на бледность, утомляемость, ломкость волос и другими симптомами, о которых мы поговорим далее, доктор первым делом выписывает ему направление в биохимическую лабораторию. К счастью, специалисты давно уже научились определять не только содержание гемоглобина и эритроцитов — их концентрация может снижаться из-за других факторов, — но и самого микроэлемента.

Норма железа в крови у женщин и мужчин отличается, также она зависит от возраста и некоторых других моментов, например, от беременности. Единицей измерения является микромоль на литр (мкмоль/л)

Сколько нужно железа в сутки

Если собрать воедино все «железные атомы» из нашего тела, получится крупица весом около 3–4 г. У здорового человека ежедневные потери невелики — в основном соединение покидает нас из-за обновления тканей: слущивания верхних слоев кожи и слизистых оболочек, а также с мочой и калом.

Тем не менее для бесперебойной работы всех механизмов, для которых необходим феррум, нужно, чтобы определенное его количество поступало с пищей каждый день. Потребности также зависят от пола, возраста и ситуации. Количество дневной нормы исчисляется в миллиграммах (мг).

• С рождения до 6 месяцев: 0,26–0,28
• От 7 месяцев до 1 года: 10–11
• 1–3 года: 7–7,2
• 4–8 лет: 10–10,5
• 9–13 лет: 7,8–8,1
• Юноши 14–18 лет: 11–12
• Девушки 14–18 лет: 15
• Мужчины старше 19 лет: 8–9
• Женщины от 19 до 50 лет: 18–19
• Женщины старше 50 лет: 8–9
• Беременные: 27–31 (при многоплодной беременности до 35 и выше)
• При лактации: 35 и выше

Ожидание малыша и кормление грудью — процессы, «забирающие» очень много микроэлемента из запасов у матери, поэтому в данные периоды очень часто возникает нехватка железа в организме женщины и появляются соответствующие симптомы. В связи с этим важно контролировать его уровень при помощи лабораторных исследований. На основании их результатов врач вычисляет индивидуальную дневную норму, корректирует питание, при необходимости назначает лекарства. 

10 распространенных причин дефицита

1. Недостаточное потребление с пищей: низкое содержание, в первую очередь животных, а также растительных продуктов, богатых микронутриентом. Поэтому вегетарианцы и веганы находятся в группе риска, если не прибегают к альтернативным путям компенсации..
2. Проблемы с усвоением: при воспалениях в ЖКТ, синдроме раздраженного кишечника, болезни Крона, выраженном дисбиозе, целиакии.
3. Хронические кровопотери: при слишком обильных менструациях, геморрое, язвенных поражениях ЖКТ и т. п.
4. Беременность и лактация: наиболее активный перерасход происходит в последнем триместре, когда ребенок быстро набирает массу.
5. Интенсивные физические нагрузки: соединение используется для строительства мышечной массы, теряется с потом, мочой.
6. Пожилой возраст: с годами нередко ухудшается транспортировка нутриентов из кишечника, снижается аппетит.
7. Болезни почек: хронические патологии, поражающие мочевыделительную систему, ведут к нарушению синтеза эритропоэтина, стимулирующего образование эритроцитов.
8. Хронические инфекции и паразитозы: патогенные бактерии и паразиты поглощают минерал в процессе жизнедеятельности, а также становятся причиной кровопотерь.
9. Избыток кальция в диете: он конкурирует с феррумом, мешая последнему проникать через слизистую — такая ситуация нередко наблюдается на фоне бесконтрольного приема кальцийсодержащих биодобавок.
10. Прием некоторых лекарств, например, антацидов — их пьют для снижения уровня кислотности в желудке.

Симптомы дефицита (нехватки) железа

Поскольку речь идет об одном из «ключевых игроков» на поле нашего здоровья, отвечающем за поставку молекул кислорода в ткани, истощение его запасов отражается на функции всех органов и систем без исключения.

1. Усталость и слабость, снижение продуктивности — следствие проблем с энергообразованием.
2. Сухая, бледная, шелушащаяся кожа, бледные слизистые оболочки.
3. Одышка и тахикардия (учащение частоты сердечных сокращений) при минимальной физической активности.
4. Головные боли, головокружение, проблемы с памятью и концентрацией.
5. Хрупкость волос и ногтей.
6. Проблемы с аппетитом, особенно у детей и пожилых людей.
7. Зябкость, желание постоянно кутаться.
8. Проблемы со сном, частые пробуждения, сопровождающиеся чувством беспокойства.
9. Нервозность, раздражительность, тревожность: недостаток железа и кислорода ведут к нарушению синтеза нейромедиаторов, отвечающих за регуляцию настроения.

Особенности усвоения

C одной стороны, нутриент можно получить практически с любой пищей — животной и растительной. Однако специфика его «поведения» в пищеварительном тракте зависит от источника. Атомы в составе растений и некоторых животных видов пищи (яйца, молоко) очень нестабильные, легко вступают в химические реакции с другими соединениями.

Стабилизировать их помогает желудочный сок: поэтому, чтобы они смогли «пробраться» через слизистую оболочку (хотя бы в небольшом количестве — обычно это 2–14%), необходимо отсутствие проблем с кислотностью.

Что мешает, а что помогает усвоению железа

Поскольку речь идет об очень нестабильной субстанции, для профилактики и преодоления дефицита железа необходимо внимательно следить, с чем и как мы его употребляем. Какие компоненты могут свести на нет все усилия, направленные на диетическую коррекцию нехватки феррума?

1. Фитаты. Растениям для жизни нужен фосфор (поэтому, например, в сельском хозяйстве широко используются фосфорные удобрения), при этом большая часть данного элемента присутствует в семенах в виде фитиновой кислоты или фитата. Даже небольшое количество таких молекул блокирует поступление в кровь феррума, поэтому даже богатые им источники, такие как кунжут или фасоль, в конечном итоге способны поделиться с нами лишь минимальным количеством «железных атомов».
2. Полифенолы. Эти соединения в составе многих растений, известные как мощные антиоксиданты, в данном случае не идут нам на пользу. Например в составе бобовых они, как показывают исследования, усиливают блокирующее действие фитатов. Также негативно влияют на усвоение минерала такие богатые полифенолами напитки, как вино, соки, кофе, черный и зеленый чай (в меньшей степени травяные).
3. Кальций. Самый «зловредный» ингибитор: если фитаты и полифенолы блокируют только негемовый вариант, то этот макроэлемент негативно влияет на поступление в организм обеих разновидностей (из животной и растительной еды), конкурируя с ними в кишечнике.
4. Белки, например, казеин в молоке, яичный и соевый белок также нарушают всасывание.
5. Препараты, снижающие кислотность в желудке.

В то же время существуют источники, помогающие организму получать капризный металл, делая его более доступным.

1. Витамин С: аскорбинка хороша всем, а в данном случае помогает нейтрализовать фитаты и полифенолы, повышая потенциал биодоступности феррума.
2. Источники гемового железа активируют всасывание менее стабильных вариантов: установлено, что 30 г мышечной ткани сопоставимо по эффективности с 25 мг витамина С. Эксперименты показали, что из кукурузной каши в организм попадет втрое больше минерала, если есть ее с мясом, курицей или рыбой. В другом исследовании было продемонстрировано, что добавление 60 г свинины в день к растительной диете на 50% повысило эффективность усвоения негемовой формы.
3. Ферментация и проращивание: концентрация фитиновой кислоты в семенах и бобовых снижается, если дать им прорасти или подвергнуть ферментации (сквашиванию).

Топ-40 пищевых источников железа

Как было сказано выше, абсолютное содержание микронутриента в том или ином продукте далеко не всегда говорит о его способности восполнить дефицит, помочь с профилактикой анемии. Так, выгоднее съесть стограммовый кусок тунца, в котором содержится всего 1,3 мг элемента, чем такую же порцию чечевицы, хотя в ней 3,3 мг, потому что в последнем случае фитины и полифенолы существенно снижают биодоступность.

Животные источники (с % содержания суточной нормы в 100 г)

1. Утиная печень — 106
2. Куриная печень — 51
3. Печень цыпленка — 50
4. Мидии — 30–37
5. Говяжья печень — 34
6. Черная икра — 18
7. Кролик — 17–22
8. Говядина — 15–19
9. Креветки — 14
10. Баранина — 14
11. Красная икра — 13
12. Скумбрия — 12
13. Килька — 10
14. Индейка — 8
15. Кальмар — 8
16. Курица — 7
17. Тунец консервированный — 7
18. Осетрина — 6
19. Свинина — 5
20. Камбала — 5

Растительные источники (с % содержания суточной нормы в 100 г)

1. Морская капуста — 115
2. Грибы сморчки — 87
3. Сушеные яблоки — 42
4. Тофу — 30
5. Инжир — 23
6. Базилик (зелень) — 22
7. Шпинат — 20
8. Ростки сои — 19
9. Чечевица — 18
10. Семена тыквы — 18
11. Пшеница цельнозерновая — 17
12. Киноа — 16
13. Яблоки — 14
14. Гречневая каша — 12
15. Фасоль — 12
16. Кешью — 11
17. Льняное семя — 9
18. Изюм — 6
19. Горох — 6
20. Брокколи — 6

Почему возникает избыток и чем он опасен

Обмен минерала в нашем теле строго контролируется: за его балансом «следит» гормон гепсидин. Он синтезируется в печеночных клетках — в условиях дефицита активизирует всасывание соединения из пищеварительного тракта, а при переизбытке блокирует. В каких случаях данный механизм нарушается, приводя к опасному увеличению концентрации металла? Вот наиболее распространенные факторы.

1. Частые трансфузии (переливания) крови.
2. Бесконтрольное и длительное употребление препаратов и добавок, содержащих феррум.
3. Заболевания печени (гепатит, цирроз), при которых страдает синтез гепсидина.
4. Некоторые наследственные заболевания, при которых нарушается регуляция всасывания микронутриента.

Пациентов беспокоит слабость, болят суставы, голова, возникает ощущение тяжести в правом подреберье, кожа темнеет, особенно заметна пигментация в складках, в местах сгибания суставов. Страдает работа сердца, беспокоит аритмия, в перспективе может развиться сердечная недостаточность, сахарный диабет, повышается риск онкологических заболеваний. При осмотре, на УЗИ и томографии врач обнаруживает увеличенную печень, проводится анализ крови на маркеры Fe.

Как правильно принимать железо

Самое главное: бледность, утомляемость и другие проявления дефицита — это повод пойти к врачу, сдать анализы и разобраться с первопричиной состояния. Ведь такие симптомы характерны для множества других нарушений. Если обследование подтвердит, что проблема обусловлена нехваткой микроэлемента, специалист должен выяснить, на каком этапе реализовался сбой.

В некоторых случаях коррекция диеты дает желаемые результаты. Если же, например, имеется воспаление в кишечнике, дисбиотические изменения, то нужно, в первую очередь, справиться с ними, иначе самые лучшие препараты не дадут результата. Наконец, если с усвоением все в порядке, нужны диагностические мероприятия, ориентированные на выявление потенциального источника хронической кровопотери. Таким образом, первым должен стать именно визит к доктору, а не в ближайшую аптеку.

При необходимости врач порекомендует лекарство с учетом конкретной ситуации.

1. Наиболее эффективным считается прием натощак, однако возможны побочные эффекты в виде болей в животе: в таких случаях специалист может посоветовать употреблять средство через 20–30 минут после еды.
2. Нельзя запивать таблетки или капсулы молоком, кофе, чаем.
3. Для запивания подойдут отвар шиповника, вода с небольшим количеством лимонного сока, иногда может быть рекомендован апельсиновый сок без мякоти.

В какое время суток лучше принимать железо? Некоторые исследования показывают, что наилучший эффект наблюдается, если пить феррум в первой половине дня, в то время как другие не выявили связи между временем употребления и результативностью. В любом случае, оптимальную схему лучше обсудить с врачом: он назначит правильную дозировку, поможет определиться с кратностью приема, длительностью курса, скорректировать тактику терапии при возникновении побочных эффектов.