Биологическая роль железа в организме человека

Железо важнейший для человеческого организма микроэлемент, несмотря на то, что ежедневная его потребность измеряется тысячными долями грамма и работает в виде железосвязывающих органических соединений необходимых для нормальной жизнедеятельности человека.

В природе блестящий, серебристо-белый, легкий в обработке металл железо - один из самых распространенных элементов на Земле. В этом качестве он значится четвертым по рангу после кислорода, кремния и алюминия.

Самый известный из них - дыхательный пигмент, определяющий красный цвет крови с основным свойством, способным связывать и отдавать кислород – гемоглобин.

Железо играет исключительно важную роль в кроветворении.

Гемоглобин - не единственный белок в организме, содержащий железо. Железосодержащая группа присутствует и в миоглобине - белке, запасающем кислород в мышцах. Железо непосредственно участвует в этом процессе.

В человеческом организме есть и железосодержащие ферменты, которые регулируют обмен веществ. Благодаря этому пища превращается в энергию. Железо поддерживает защитные функции организма. Участвует в синтезе коллагена — белка, составляющего основу соединительных тканей (сухожилий, костей, хрящей) животных и человека и обеспечивающего ее прочность. Из белка ферритина, обнаруженного в слизистых оболочках кишечника, в селезенке и печени, образуются все необходимые организму железосодержащие вещества.

Источниками железа являются: мясо (170 г филе содержит 6 мг железа), печень, зерновые; листовые овощи — шпинат, зеленые салаты, картофель; инжир и многие другие фрукты, лесные орехи.

Железо и другие микроэлементы и витамины:

- Железо, полученное с пищей, усваивается в присутствии витамина С.. Именно поэтому железо, находящееся в свежих фруктах и овощах, усваивается организмом на 80 %. Железо, полученное с мясом и хлебом, усваивается только на 25-40 %;

- Также железо активизирует работу витамин В_12;

- Блюда, приготовленные в чугунной посуде, обогащаются железом.

- Оксалаты - содержатся во многих растениях (цитрусовых) и токсичных для человека.

- Чай и кофе содержат танин, который связывает железо, не давая ему усваиваться.

- Кальций и фосфор - богатые этими микроэлементами продукты, например молоко и сыр, - могут затруднять усвоение железа. Если необходимо принимать препараты железа и кальция, то делайте это в разное время суток.

Дефицит железа у взрослых людей связан в основном с хроническими потерями крови, например в результате язвенных, геморроидальных, менструальных кровотечений. Ситуация усугубляется, если с пищей не поступает в организм достаточного количества железа. Недостаток железа в организме приводит ко многим проблемам со здоровьем. Анемия, которую врачи называют болезнью «усталой крови», снижение гемоглобина в крови - приводит к упадку сил, вялости, слабости, головокружению, одышке даже при небольших физических нагрузках, сердцебиению, бледности кожи и слизистых оболочек.

Снижение гемоглобина резко понижает энергетические возможности организма. Ткани и органы не получают достаточно кислорода, чтобы дать организму силы.

Дефицит железа нарушает обмен веществ и ферментативных реакций.

Симптомы дефицита железа:

- Ломкие, тусклые, слабые, безжизненные волосы;
- хрупкие, искривленные, исчерченные поперечными бороздами ногти;
- вялая, сухая кожа - признаки недостатка железа в организме, это связано с ухудшением функции тканевых дыхательных ферментов;

- также иногда наблюдается отвращение к мясу.

Специалисты пришли к выводу, что недостаток железа у женщин может вызвать трудности в точности и скорости обработки информации, приводить к забывчивости.

Суточная норма железа для мужчин - 10 мг, для женщин - 15 мг.

Лечение железом. Гранаты и грецкие орехи славятся своей способностью укреплять иммунитет и поднимать уровень гемоглобина в крови. При железодефицитной анемии рекомендуется съедайте в течение десяти дней по утрам натощак по одному гранату, а 5-7 ядер грецких орехов вечером усилят терапевтический эффект и избавят от проблем с кишечником (сок граната, как известно, обладает закрепляющим действием). Для профилактики подобные курсы «железной» поддержки организма можно проводить каждую весну и осень по месяцу.

Несмотря на малое содержание железа в организме человека (2-5 г у взрослых и 340-400 мг у новорожденных), по своей значимости оно является уникальным микроэлементом. Входя в состав крови, железо участвует в переносе кислорода от легких ко всем тканям, органам и системам нашего организма. Непосредственную доставку кислорода к каждой клетке осуществляет входящее в состав крови специальное белковое соединение гемоглобин. Это железо легко вступает в связь с кислородом и именно соединение кислорода с железом окрашивает кровь в красный цвет.

Дефицит железа – недостаточное содержание железа в организме. При длительно текущем железодефиците в организме образуется недостаточное количество гемоглобина и как правило развивается (ЖДА) - железодефицитная анемия (малокровие).

Причины железодефицита можно разделить на три группы: потеря железа (кровопотеря), недостаточное всасывание железа из желудочно-кишечного тракта, недостаточное поступление железа с пищей, другие причины.

Причины кровопотери:

- Явная кровопотеря, связанная с травмами, оперативными вмешательствами;

- Кровопотери, связанные с заболеваниями (язвенная болезнь желудка, двенадцатиперстной кишки, геморроидальные кровотечения);

- Менструальные кровотечения;

- Донорство.

Причины недостаточного всасывания железа:

- Атрофический гастрит;

- Инфицированность хеликобактерами;

- Целиакия.

Причины недостаточного поступления железа:

- Вегетарианство, веганство;

- Иные несбалансированные диеты;

- Плохие социально-экономические условия.

Различают два вида железа - гемовое (входит в состав гемоглобина) и негемовое. Гемовое железо содержится в мясе (особенно много его в печени и почках), негемовое - в растительной пище. Если гемовое железо усваивается хорошо, то негемовое значительно хуже. Чтобы организм лучше усвоил его, железо должно быть обязательно двухвалентным (Fe⁺²), трехвалентное не усваивается вообще. А для преобразования трехвалентного железа в двухвалентное нужен витамин С. Витамины С, В12, пепсин, медь способствуют усвоению железа, особенно если они поступают из животных источников. Витамин Е и цинк в высоких концентрациях снижают усвоение железа.

Последствия железодефицита (ЖД) очень неприятны, так как любой недостаток железа в организме нарушает снабжение клеток кислородом. В результате этого:

- развивается железодефицитная анемия (малокровие);

- снижается иммунитет и, как следствие этого, увеличивается риск инфекционных заболеваний;

- у детей происходит задержка роста и умственного развития, повышается утомляемость и снижается успеваемость;

- взрослые ощущают постоянную усталость;

- происходят нежелательные изменения в тканях и органах.

При железодефиците страдают эпителиальные ткани: кожа, слизистые оболочки полости рта, желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и дыхательных путей. Одной из причин различных дерматитов, экзем и других заболеваний кожи может служить именно железодефицит. Нарушение слизистой ЖКТ сопровождается нарушением процесса всасывания питательных веществ. Вероятность кишечных инфекций и ОРЗ при ЖД увеличивается в 1,5-2 раза.

Вовлечение в патологический процесс центральной нервной системы (ЦНС) при железодефиците подтверждается отставанием психомоторного развития детей, обеднением их эмоциональной сферы с преобладанием плохого настроения, вялости, раздражительности, плаксивости. У школьников значительно снижается способность к концентрации внимания, они быстро утомляются, у них снижается индекс интеллектуальности. Кроме того, могут наблюдаться понижение артериального давления, частые головокружения и учащенное сердцебиение.

У детей, в первые, 5 лет жизни диагноз анемия ставится при уровне гемоглобина в крови ниже 110 г/л, у детей старше 5 лет и взрослых - при уровне ниже 120 г/л.

К внешним проявлениям железодефицита относятся:

- слабость, головокружения, плохая переносимость физической нагрузки, головная боль, учащенное сердцебиение, боль в языке, сухость во рту, атрофия сосочков языка, синеватые белки глаз, алопеция.

- Не редко наблюдается извращенный вкус: пакофагия (желание есть лед), геофагия (желание есть землю, глину), амилофагия (желание есть бумагу, крахмал).

- Не редко встречается синдром беспокойных ног, заключающийся в дискомфорте в ногах в покое, проходящий в движении.

- Дефицит железа ассоциируется с битурией, покраснением мочи после употребления свеклы.

- Бледность кожных покровов и слизистых оболочек, синюшность губ, сухость кожи, ломкость волос и ногтей, стоматиты, частые ОРЗ

- Снижение аппетита, снижение эмоционального тонуса

- Гипотония мышц, одышка, тахикардия

- Расстройство пищеварения, неустойчивый стул

- Недержание мочи при смехе и чихании, ночное недержание мочи у детей

- Отставание в физическом и психическом развитии у детей

В нашем теле содержится от 2 до 5 г железа в зависимости от уровня гемоглобина, веса, роста, пола, возраста. Особенно его много в гемоглобине крови - 2/3 от общего количества, остальное запасено в тканях и внутренних органах, в основном в печени.

Взрослому мужчине, чтобы избежать анемии, достаточно восполнять его ежедневные потери, которые составляют в среднем 1 мг в сутки. Но чтобы восполнить это количество, организм должен получить гораздо больше, тат как из всего поступающего в организм железа усваивается в среднем только 10%. Поэтому, чтобы усвоился 1 мг, нужно из разных продуктов получить 10 мг железа. Это и есть норма взрослого мужчины.

У женщин детородного возраста потребность в нем больше, чем у мужчин. Небеременной женщине необходимо получать 18 мг железа в сутки. Это связано с тем, что женщины регулярно теряют значительное количество его во время менструаций. А во время беременности железа требуется еще больше.

Детскому организму железо необходимо как для кроветворения, так и для формирования растущих тканей, поэтому у детей потребность в нем (в расчете на 1 кг веса) больше, чем у взрослых.

Суточная потребность в железе составляет:

- У детей до 14 лет - от 4 до 18 мг в сутки;

- У юношей от 14 до 18 лет - 11 мг;

- У девушек от 14 до 18 лет - 15 мг;

- У мужчин от18 до 50 лет - 10 мг;

- У женщин от 18 до 50 лет - 18 мг;

- У беременных женщин - 33 мг;

- У кормящих женщин - 38 мг;

- У мужчин старше 50 лет – 8 мг;

- У женщин старше 50 лет - 8 мг;

- Токсическая доза для человека - 200 мг;

- Летальная доза для человека - 7-35 грамм.

Основная часть проблем у пациентов возникает из-за разного восприятия норм гемоглобина. Норма гемоглобина, самое спорное из всех значений в медицине.. Многие врачи в своей практике применяют нормативы содержания гемоглобина в крови, предложенные ВОЗ (нижняя граница для женщин 120 г/л, для мужчин 130 г/л), забывая, что эти нормативы не имеют отношения к болезни, а используется только для оценки питания на определенной территории. При этом следует учитывать, что и эти нормы достаточно условны - есть ряд категорий, для которых данные нормы применять нужно с известной долей допуска, это: курящие, пациенты, страдающие хроническими заболеваниями, спортсмены, пожилые люди.

Следует заметить, что дети, которых кормят цельным коровьим или козьим молоком, имеют значительно больший риск развития железодефицита в сравнении с детьми находящимися на грудном или искусственном вскармливании специальными смесями.

Таким образом, железодефицит может развиться и при оптимальном рационе питания. Это может быть связано с нарушениями процессов всасывания железа в тонком кишечнике (железо преимущественно всасывается в тощей кишке). Поэтому нормализация микрофлоры кишечного тракта напрямую способствуют более эффективному устранению железодефицита, так как пробиотические микроорганизмы непосредственно регулируют процессы всасывания железа в тонком кишечнике.