Это наиболее яркие симптомы нехватки железа в организме, даже если гемоглобин в крови в пределах нормы.
Как стабилизировать уровень железа в организме
Оно помогает организму бороться с инфекциями, так как способствует развитию белых кровяных клеток, которые защищают организм от бактерий и вирусов. Если уровень железа в организме недостаточен, то иммунная система может ослабнуть, что может привести к развитию инфекций. Поддержание энергии Железо также играет важную роль в обмене веществ, которые отвечают за производство энергии в организме. Оно помогает тканям получать достаточное количество кислорода, что необходимо для производства энергии.
Если уровень железа в организме недостаточен, то метаболизм может замедлиться, что может привести к усталости, слабости и депрессии. Улучшение когнитивных функций Железо также играет важную роль в развитии и поддержании когнитивных функций, таких как память, внимание и концентрация. Уровень железа в организме может влиять на работу мозга и способность организма к усвоению и обработке информации.
Недостаток железа в организме может привести к ухудшению когнитивных функций, таких как память, внимание и концентрация. Помощь при заболеваниях Железо может помочь при различных заболеваниях, таких как болезни сердца , инсульты , болезни дыхательной системы , а также при некоторых формах рака. Железо способствует повышению уровня гемоглобина в крови, что улучшает кровоток и способствует лучшему кислородному обмену в организме.
Предотвращение анемии Анемия — это состояние, при котором в крови снижается количество гемоглобина. Гемоглобин необходим для переноса кислорода в организме, и если его уровень слишком низок, то в организме начинают происходить серьезные нарушения. Железо — это ключевой элемент для производства гемоглобина.
Если в организме не хватает железа, то процесс образования гемоглобина замедляется, что может привести к развитию анемии. Правильное употребление железа может предотвратить развитие анемии, особенно у детей и женщин. Регулярное употребление продуктов, богатых железом, может помочь поддерживать уровень железа в организме на должном уровне и предотвратить развитие анемии.
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.
А гемовое железо, как нетрудно догадаться, находится в составе гема — сложного соединения с двухвалентным ионом внутри порфиринового кольца см. Порфирин — это тетрапиррол , основная часть гема, окружающая ион железа. Гемовое железо входит в состав гемопротеинов буквально: белков, содержащих гем , таких как гемоглобин и миоглобин. Рисунок 1.
Порфин простейший порфирин и гем B. Этот тип железа содержится и в животной пище. В основном оно представлено в виде составной части гемоглобина и миоглобина, поэтому содержится в продуктах животного происхождения [14] , в особенности с высоким содержанием крови [13]. Как мы можем видеть, железо присутствует в большом количестве повседневных продуктов питания, а специальных систем его вывода из человеческого тела не существует.
Следовательно, для поддержания постоянной концентрации железа организму нужно уметь грамотно контролировать его поступление. Чтобы понять, как это происходит, нужно разобраться с тем, как железо вообще попадает в организм. Метаболизм железа Абсорбция В силу своей химической природы свободный ион железа может быть в двух степенях окисления. Как это происходит?
Довольно банально. Гемовое железо уже находится в нужной форме см. Теперь чуть подробней. Рисунок 2.
Абсорбция железа. Измельченная в ротовой полости пища попадает в желудок через пищевод. Наиболее активно поглощение проходит в первых отделах тонкого кишечника, а точнее, в двенадцатиперстной и тощей кишке 3. Я вас предупредил.
Первое такое соединение на пути свободного иона железа — редуктаза Dcytb ферриредуктаза дуоденального цитохрома B. В связи с его функциями комплекс располагается на открытой в просвет кишечника части энтероцита , то есть на его апикальной мембране. Кроме ферриредуктазы восстановлением железа может заниматься и аскорбиновая кислота , которая попадает в кишечник в составе пищи [7]. Об аскорбиновой кислоте и других стимуляторах абсорбции речь пойдет чуть позже.
Восстановление железа нужно для его прохождения внутрь клетки кишечника через белковый комплекс DMT1 транспортер двухвалентных металлов; транспортирует и другие ионы металлов [15] см. Такая активная закачка железа происходит за счет параллельно происходящего транспорта протонов водорода, которые стремятся пройти через мембрану из-за накопленного на ней градиента, но сделать это они не могут в силу некоторых физиологических особенностей. Итак, DMT1 позволяет протонам делать то, что они хотят, а взамен использует энергию их перехода и вкачивает в энтероцит катионы железа — это явление получило название котранспорта.
Продукты, повышающие гемоглобин необходимо употреблять ежедневно.
Какое железо в продуктах необходимо при анемии Для стимуляции синтеза гемоглобина и насыщения эритроцитов кислородом необходимо дополнительное употребление нескольких видов железа: лактоферрин, трансферрин — восполняют гемоглобин в крови; ферритин, гемосидерин — поддерживают сохранность и жизнедеятельность эритроцитов; клеточное железо — улучшают транспортировку кислорода эритроцитами по организму. Определить вид необходимого элемента поможет консультация с врачом-гематологом после проведения лабораторных исследований. Дневная потребность в железе при беременности Необходимость обогащения организма железом для беременных на порядок выше. В микроэлементе нуждается не только женщина, а еще и развивающийся плод.
Дозировка достигает отметки 27 мг в сутки. Во время родов происходит обильная кровопотеря, расход железа равен 150 мг. Вместе с грудным молоком также теряется вещество. На помощь в восполнении нехватки вещества приходят аптечные препараты.
Дефицит железа у беременных и кормящих Даже самые здоровые женщины во время беременности испытывают нехватку железа, по причине увеличения количества жидкого компонента крови и замедлению увеличения клеток. Данный феномен называется гидремия, не является патологией. При гидремии не наблюдается ухудшения самочувствия, нет признаков нехватки микроэлементов, даже гемоглобин находится в пределах нормы.
Избыток железа может наблюдаться у гематологических больных после повторных переливаний крови или эритромассы. В таких случаях показано применение хелаторов железа, например, препаратов типа дефероксамин, деферазирокс [3].
Подобная перегрузка препаратами железа наблюдается, например, при миелодиспластическом синдроме на фоне повторных переливаний крови. В данных случаях также показана хелатная терапия [4]. Возможность ускоренного развития остеопороза при перегрузке железом подтверждалась и в эксперименте на мышах [5]. В регуляции гомеостаза железа принимают участие следующие белковые соединения. Гепсидин — это антимикробный пептид, синтезируемый в печени в форме препропептида из 84 аминокислот, экскретируется в кровоток в форме зрелого структурированного пептида из 25 аминокислот в присутствии 8 молекул цистеина, образующих четыре дисульфурных моста.
При увеличении количества гепсидина абсорбция железа уменьшается и увеличивается его задержка в макрофагальной системе. И наоборот, пониженный уровень выработки гепсидина способствует улучшению абсорбции железа и сокращению его задержки в макрофагах. Таким образом, гепсидин регулирует усвоение железа и его метаболизм, защищая организм от переизбытка железа. В эксперименте установлено, что гепсидин, снижая токсичность железа, способствует уменьшению зоны инфацирования сердечной мышцы при инфаркте миокарда [6]. Железодефицитная анемия часто выявляется при почечной недостаточности.
У некоторых больных она рефрактерна к терапии препаратами железа, эритропоэтина и рассматривается как железоневосприимчивая железодефицитная анемия iron-refractory iron deficiency anemia. Предполагается, что описываемая патология генетически обусловлена и связана с нарушениями обмена гепсидина, играющего важную роль в гомеостазе железа [7]. Протеин HFE, состоящий из 343 аминокислот, играет косвенную роль в метаболизме железа. Отсутствие протеина HFE на поверхности клетки приводит к гиперабсорбции и перегрузке железом, механизмы этого процесса пока не изучены. Взаимосвязь между гепсидином и протеином HFE в настоящее время нуждается в уточнении.
Регуляция гомеостаза железа находится также под контролем желез внутренней секреции. Для нормального эритропоэза необходимы гормоны, регулирующие обмен белков соматотропный гормон гипофиза, гормон щитовидной железы тироксин и др. Мужские половые гормоны андрогены стимулируют эритропоэз, тогда как женские эстрогены тормозят его, что, по-видимому, обусловливает меньшее число эритроцитов у женщин по сравнению с мужчинами. Установлено, что ключевым фактором, который обеспечивает пролиферацию и дифференцировку клеток эритроидного ряда, а также препятствует их апоптозу, является циркулирующий в крови гликопротеидный гормон эритропоэтин. Эритропоэтины присутствуют в крови животных и людей, испытывающих гипоксию, что наблюдается при анемиях, подъеме на высоту, мышечной работе и т.
Установлено, что почки являются местом синтеза эритропоэтинов; они образуются также в печени, селезенке, костном мозге. Эритропоэтической активностью обладают полипептиды эритроцитов, молекулярная масса которых не превышает 10 000. Эритропоэтины оказывают действие непосредственно на клетки-предшественники эритроидного ряда: ускоряют переход стволовых клеток костного мозга в эритробласты; увеличивают число митозов клеток эритроидного ряда; ускоряют созревание нормобластов, ретикулоцитов. Для нормального эритропоэза необходимы витамины, в первую очередь витамин B12 и фолиевая кислота, которые принимают участие в синтезе глобина. Немаловажную роль в регуляции эритропоэза играют и другие витамины группы В [8].
На эритропоэз оказывают влияние интерлейкины, синтезируемые моноцитами, макрофагами, лимфоцитами и другими клетками. Выработка эритропоэтина регулируется на уровне транскрипции его гена. При нормальном уровне оксигенации тканей концентрация эритропоэтина, так же как и объем циркулирующих эритроцитов, остается постоянной. Таким образом, гипоксия является единственным физиологическим стимулом, увеличивающим количество синтезирующих эритропоэтин клеток. Железосодержащие органические соединения Железо в организме разделяется на клеточное и внеклеточное.
Клеточное железо 1. Гемопротеины, основным структурным элементом которых является гем гемоглобин, миоглобин, цитохромы, каталаза и пероксидаза. При этом гемоглобин переносит экзогенный кислород и эндогенный углекислый газ. Эритроцит в данном случае является своеобразной буферной системой, регулирующей общую газотранспортную функцию. Железосодержащие ферменты негеминовой группы сукцинат-дегидрогеназа, ацетил-коэнзим-А-дегидрогеназа, NADН-цитохром, С-редуктаза и др.
В них железо не включено в геминовую группу и необходимо только для реакций переноса. Железосодержащие ферменты и негеминовое железо находятся главным образом в митохондриях. Митохондриальное железо необходимо для процессов дифференцировки тканей, а внемитохондриальное играет важную роль в процессах роста и дыхания клетки. Наиболее изученными и важными для организма ферментами являются цитохромы, каталаза и пероксидаза. Основной биологической ролью большинства цитохромов является участие в переносе электронов в процессах терминального окисления в тканях.
Цитохромы подразделяются на следующие группы: А — цитохромы с гем-группой, соединяющей формилпорфин; В — цитохромы с протогем-группой; С — цитохромы с замещенной мезогем-группой; D — цитохромы с гем-группой, соединяющей дегидропорфин. В организме человека содержатся следующие цитохромы: a1, aЗ, b, b5, c, c1, Р450. Они представляют собой липидные комплексы гемопротеинов и прочно связаны с мембраной митохондрии. Цитохромы В5 и Р450 находятся в эндоплазматическом ретикулуме. Цитохромоксидаза является конечным этапом митохондриального транспорта электронов, ответственным за образование АТФ при окислительном фосфолировании в митохондриях.
Каталаза является одним из важнейших ферментов, предохраняющих эритроциты от окислительного гемолиза.
Роль железа в организме: дефицит, избыток, источники
| Немного о железе. Теория | Железо – микроэлемент, который в организме человека отвечает за транспортировку кислорода в крови и мышцах, участвует в формировании эритроцитов и способствует высвобождению энергии из клеток. |
| 5 фактов о «железном» микроэлементе | Официальный сайт «ИННОТЕК» в России | Невзирая на то, что содержание железа в организме мало – около 0,005 от общего веса, оно оказывает огромное влияние на работу многих систем и органов. |
Для чего нужно железо организму - польза, симптомы дефицита железа
Железо играет важную роль в организме человека. Рассказываем, чем опасно развитие железодефицитной анемии, и как с ней бороться с помощью пищевых добавок с железом. При дефиците железа в организме базовые потери могут снижаться до 0,5 мг в сутки, в условиях передозировки железа – напротив, возрастать до 2 г [21]. Дефицит железа в организме приводит к заболеванию — железодефицитной анемии. Недостаток железа в организме может привести к развитию анемии, которая характеризуется снижением количества и качества красных кровяных телец, переносящих кислород к тканям.
Продукты с большим содержанием железа таблица
Невзирая на то, что содержание железа в организме мало – около 0,005 от общего веса, оно оказывает огромное влияние на работу многих систем и органов. Симптомы и причины недостатка железа в организме. Избыток железа в организме отмечается реже, чем недостаток, но тоже негативно влияет на здоровье.
Польза железа для организма человека: как восполнить его дефицит
Однако, маловероятно, чтобы низкий уровень гемоглобина смог уменьшить активность только определенных областей мозга. Это исследование, также как и ряд других Oski с соавторами, 1983; Lozoff с соавторами, 1991 , показали, что познавательные способности были снижены у больных с латентным дефицитом железа. Существует два различных пути влияния дефицита железа на функциональную активность мозга. Как показал Youdim с соавторами 1989 , обмен железа в головном мозге находится на очень низком уровне, а способность мозга запасать железо значительно менее выражена, чем у печени. Однако, в отличие от печени, головной мозг в большей степени удерживает железо и препятствует истощению его запасов. Уменьшение запасов железа, вызванное его нехваткой, происходит быстрее в печени, чем в головном мозге. С другой стороны, после восполнения запасов железа, его уровень возрастает намного быстрее в печени, чем в мозге, и, кроме того, уровень железа в печени также выше, чем в мозге. Рисунок 1-3 Познавательная активность головного мозга и уровень железа. Переработано из материалов Tucker с соавторами 1984 Единственным объяснением более медленного изменения уровня железа в головном мозге является то, что процесс, благодаря которому железо проходит гематоэнцефалический барьер ГЭБ , отличается от процессов всасывания железа в кишечнике и хранения его в печени. ГЭБ пропускает дополнительное количество железа только в том случае, когда имеется дефицит железа.
Физиология нервных синапсов: В результате генерации электрического импульса происходит высвобождение допамина. Допамин связывается как постсинаптически, то есть последующей нервной клеткой, так и пресинаптически, то есть данной клеткой. Если он был захвачен последующей нервной клеткой, то он фиксируется допамин-2-рецептором Д2-рецептор и стимулирует нервную клетку. Таким образом, импульс переходит с одной клетки на другую. Если допамин захватывается выделившей его клеткой, он связывается с допамин-1-рецептором и посылает обратный сигнал, который прекращает дальнейший синтез допамина. В случае недостатка железа, количество или чувствительность Д2-рецепторов снижается Youdim с соавторами, 1989. В результате, стимулирующий эффект допамина на следующую клетку уменьшается, и количество проходящих импульсов сокращается. Было описано три возможных железо-зависимых механизма, которые могут привести к уменьшению количества и чувствительности допамин-2-рецепторов Yehuda и Youdim, 1989 : 1. Железо может входить в состав участка допаминового рецептора, к которому прикрепляются нейротрансмиттеры.
Железо является компонентом двойного мембранно-липидного слоя, в который включены рецепторы. Железо вовлечено в синтез допамин-2-рецепторов. Рисунок 1-4 Допаминовые рецепторы. В условиях дефицита железа, количество или чувствительность Д2-рецепторов снижается. Youdim с соавторами, 1989. Влияние Д2-рецепторов на процесс обучения: Области мозга, в которых, как известно, концентрация железа наиболее высокая, также имеют самую густую сеть нейронов, специфически реагирующих на опиатные пептиды энкефалины, эндорфины и т. За последние несколько лет стало очевидным, что эндогенные опиатные пептиды вовлечены в процессы памяти и обучения, так как введение таких пептидов вызывает амнезию и забывчивость Pablo, 1983 и 1985. Yehuda с соавторами 1988 показал, что у крыс с недостатком железа имеется очевидное увеличение опиатных пептидов. Лежащий в основе этого механизм изучен недостаточно полно, тем не менее, считается, что допамин является ингибитором опиатов.
Другими словами, оказалось, что опиаты уменьшают способность к обучению, а допамин является ингибитором опиатов. Чем меньше Д2-рецепторов, тем менее выражен эффект допамина, что влечет за собой увеличение содержания опиатов см. Рисунок 1-5 Способность к обучению. Переработано из материалов Yehuda с соавторами 1988 Влияние железа на миелинизацию: Yu с соавторами показали в исследовании на крысятах 1986 , что недостаток железа у самки во время беременности и лактации, приводит к снижению миелинизации нервных клеток у крысят по сравнению с потомством крыс, имевших достаточное содержание железа. Очевидно, что если миелиновые оболочки дефектны, то импульсы не могут проходить должным образом, и, в результате, нормальная работа нервных клеток нарушается. Вследствие этого могут развиваться психические нарушения, часто необратимые см. Рисунок 1-6 Нейрон и синапс. При нарушении целостности миелиновой оболочки нарушается процесс прохождения импульсов и функции нервной клетки.
Минерал способствует регулированию циркадных ритмов и уменьшает колебания кровяного давления, которое не дает людям спать по ночам. Железо повышает иммунитет Железо повышает иммунитет Legion-Media Железо играет важную роль в работе иммунной системы человека. Минерал помогает обеспечить поврежденные клетки необходимым кислородом, способствуя процессу заживления. По данным Национального института здравоохранения США, количество минерала в рационе должно быть следующим: Дети до шести месяцев — 0,27 мг. Дети 7-12 месяцев — 11 мг. Дети 1—3 года — 7 мг. Дети 4—8 лет — 10 мг Дети 9—13 лет — 8 мг.
Для улучшения усвоения железа важно также получать в нужном количестве витамины и минералы, которые играют роль катализаторов и помогают этому элементу всасываться. К ним относятся: Витамин C. Железо почти не усваивается без «аскорбинки», поэтому в меню обязательно нужно включить продукты, богатые аскорбиновой кислотой, — ягоды, апельсины и грейпфруты, капусту, красный перец. Витамин A. Если человеку не хватает витамина A, то железо не будет усваиваться и использоваться для «постройки» новых красных кровяных телец. Витамином A богаты многие оранжевые и желтые фрукты и овощи — именно это вещество придает им такие жизнерадостные цвета. Для пополнения запасов витамина A нужно есть больше кураги, моркови и тыквы. Однако важно знать, что для усвоения этого витамина необходимы жиры, так что не игнорируйте такие источники ретинола, как сливочное масло, рыбий жир и яичные желтки. Фолиевая кислота витамин B9. Она помогает всасыванию железа и нормализует работу пищеварительного тракта, а здоровое пищеварение крайне важно для усвоения этого элемента.
Также известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72, наиболее устойчивые из которых — 60Fe период полураспада по уточнённым в 2009 году данным составляет 2,6 миллиона лет [25] , 55Fe 2,737 года , 59Fe 44,495 суток и 52Fe 8,275 часа ; остальные изотопы имеют период полураспада менее 10 минут [26]. Изотоп железа 56Fe относится к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут увеличить энергию связи на нуклон путём распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы увеличить энергию связи на нуклон за счёт синтеза. Полагают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальных звёзд см. Железная звезда , а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов сверхновых [27]. Гидротермальный источник с железистой водой. Оксиды железа окрашивают воду в бурый цвет Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Из металлов железо уступает по распространённости в коре только алюминию. Содержание железа значительно повышается в изверженных породах основного состава, где оно связано с пироксеном , амфиболом , оливином и биотитом. В промышленных концентрациях железо накапливается в течение почти всех экзогенных и эндогенных процессов, происходящих в земной коре. Геохимические свойства железа править Распространение железа в пересчёте на 106 атомов кремния. Важнейшая геохимическая особенность железа — наличие у него нескольких степеней окисления. Железо в нейтральной форме — металлическое — слагает ядро Земли, возможно, присутствует в мантии и очень редко встречается в земной коре. Закисное железо FeO — основная форма нахождения железа в мантии и земной коре. Окисное железо Fe2O3 характерно для самых верхних, наиболее окисленных, частей земной коры, в частности, осадочных пород.
Железодефицит: причины, последствия и лечение
Это наиболее яркие симптомы нехватки железа в организме, даже если гемоглобин в крови в пределах нормы. Железо в организме играет важную роль в процессе кроветворения, но если его уровень в крови становится слишком высоким, это может привести к различным проблемам. Основным следствием дефицита поступления железа в организм является возникновение железо-дефицитной анемии, это может быть связано как с недостаточным употреблением продуктов, содержащих железо, так и с заболеваниями ЖКТ.
Диета при низком уровне железа и ферритина
Суммарный запас железа в организме составляет 2500мг. Недостаток железа в организме может привести к развитию анемии, которая характеризуется снижением количества и качества красных кровяных телец, переносящих кислород к тканям. Недостаток железа в организме негативно влияет на общее состояние человека, грозит анемией и нарушением процесса клеточного дыхания. Существует много научных доказательств, что дефицит железа в организме может подвергать организм человека заражению инфекциями.