Функции и роль железа в организме человека

Железо — довольно известный минерал, о роли которого в организме человека слышали многие, а кто-то и сталкивался с теми изменениями (патологиями), которые наблюдаются при дефиците этого элемента или напротив, избытке, что тоже далеко не лучшим образом отражается на здоровье.

Связь с иммунитетом

Симптомы дефицита вещества в организме включают в себя также иммунодефицитные проявления. Это приводит к частому развитию бактериальных инфекций. В большинстве случаев это инфекции, вызванные условно-патогенными микроорганизмами, которые при нормальном состоянии иммунитета не приводят к воспалительным процессам.

Нехватка микроэлемента в организме отражается и на функции щитовидной железы. В результате недостатка снижается норма гормонов, вырабатывающихся этой железой.

Другие симптомы:

  • Отечность
  • Увеличение массы тела
  • Немотивированная слабость
  • Отсутствие интереса к происходящему вокруг.

Суточная норма железа для мужчин и женщин

Для поддержания здоровой жизнедеятельности и работоспособности организма рацион питания должен включать

у женщин и мужчин после 50 лет — 8 мг

у женщин до 50 лет 15-20 мг элемента в день, у мужчин до 50 лет — 10 мг

Вы спросите, почему такая разница? Ответ очевиден. Каждый месяц женщины теряют этот ценный элемент вместе с месячными, и им необходимо его восполнять в большем объеме.

Также количество железа стоит увеличить в период ожидания малыша и лактации, так как часть уходит ребенку для его полноценного формирования и развития.

во время беременности — 30-35 мг, кормления грудью — 10 мг

Суточная потребность для детей зависит от их возраста и массы тела. Так как железо принимает непосредственное участие в процессе роста, то чем старше они становятся, тем большее количество элемента требуется.

для детей 1-3 года — 6 мг, 3-11 лет — 10 мг, 11-14 — 12 мг

Как недостаток, так и избыток микроэлемента может привести к нарушениям в работе организма и ухудшению самочувствия. Поэтому так важно всегда соблюдать во всем баланс.

Железо

Обратно в Витамины и минералы

Работа мозга

Иммунитет

Центр. нервная система

Кислородный обмен

Кроветворение

Дневная норма потребления

Мужчины 10 мг
Мужчины старше 60 лет 10 мг
Женщины 18 мг
Женщины старше 60 лет 18 мг
Беременные (2-я половина) 33 мг
Кормящие (1-6 мес.) 18 мг
Кормящие (7-12 мес.) 18 мг
Младенцы (0-3 мес.) 4 мг
Младенцы (4-6 мес.) 7 мг
Младенцы (7-12 мес.) 10 мг
Дети (1-3 года) 10 мг
Дети (3-7 лет) 10 мг
Дети (7-11 лет) 12 мг
Мальчики (11-14 лет) 12 мг
Девочки (11-14 лет) 15 мг
Юноши (14-18 лет) 15 мг
Девушки (14-18 лет) 18 мг

Железо входит в группу эссенциальных (жизненно важных) микроэлементов.

Ранее из-за относительно высокого содержания его в организме (4,0-4,5 грамма в теле взрослого человека) его относили к макроэлементам.

Однако 75-80% железа сосредоточено в гемоглобине крови и еще примерно 20% железа запасается в печени и селезенке. В остальных же тканях его концентрация сопоставима с микроэлементами.

Биологическая роль железа

  • обеспечивает транспорт кислорода (входит в состав гемоглобина)
  • обеспечивает транспорт электронов в окислительно-восстановительных реакциях организма (входит в состав цитохромов и железосеропротеидов)
  • участвует в формировании активных центров окислительно-восстановительных ферментов
Читайте также:  Набор мышечной массы для девушек – мифы и основные правила

Пищевые источники железа

Наиболее богаты железом следующие продукты: красное мясо, чечевица, фасоль, птица, рыба, листовые овощи, сыр тофу, и пр. Железо легче усваивается из мяса (гемовое железо), чем из овощей.

Причины дефицита железа

Можно выделить две основные причины данного нарушения: недостаточное поступление элемента и чрезмерно быстрое некомпенсированное его выведение.

К факторам недостаточного поступления относят:

  • нерациональное питание, употребление продуктов, содержащих неадекватное количество Fe;
  • общее недоедание;
  • заболевания желудочно-кишечного тракта (например, гастрит с пониженной кислотностью, дисбактериоз);
  • нарушение транспорта железа;
  • употребление различных комплексонов, препятствующих всасыванию железа;
  • глистные инвазии;
  • гормональные нарушения (дисфункция щитовидной железы);
  • избыточное поступление в организм кальция, цинка, фосфатов, оксалатов;
  • нарушение обмена витамина С;
  • отравление свинцом.

К факторам чрезмерно быстрого выведения относят:

  • физиологическое усиленное расходование Fe в периоды интенсивного роста и развития, беременности и лактации;
  • значительные кровопотери при операциях, обильных менструациях и пр.

Последствия дефицита железа

В связи с тем, что основная часть (до 80%) данного элемента необходима для выработки гемоглобина, основной формой проявления его дефицита является железодефицитная анемия, которая характеризуется следующими признаками:

  • снижение концентрации гемоглобина в крови;
  • извращение вкуса и обоняния (например, тяга к поеданию непищевых веществ);
  • головная боль, головокружения, слабость, утомляемость;
  • снижение концентрации внимания и нарушения памяти;
  • замедление развития у детей;
  • угнетение иммунитета и, соответственно, повышение общей заболеваемости (дефицит жизненно важных элементов, в том числе и железа, уменьшает сопротивляемость организма простудным и инфекционным болезням, гнойничковым поражениям кожи, энтеропатии и пр.);
  • тахикардия при незначительной физической нагрузке;
  • непереносимость холода;
  • ломкость, утончение, деформация ногтей;
  • запоры.

Избыток железа

Избыток железа в организме встречается достаточно редко, чаще всего это случается у людей, страдающих гемохроматозом. Частота этого заболевания в популяции составляет примерно 0,3%.

Причины избытка железа

  • избыточное поступление в организм: многократные переливания крови, употребление пищевых продуктов, чрезмерно обогащенных железом (например, длительное употребление алкогольных напитков, изготавливаемых в железных чанах, или повышенное содержание в питьевой воде)
  • заболевания печени и селезенки (нарушаются возможности откладывать часть железа в запас)
  • различные нарушения регуляции обмена железа

Последствия избытка железа

  • сидероз (отложение железа в тканях и органах)
  • головные боли, головокружения, повышенная утомляемость, слабость
  • гиперпигментация кожи
  • различные диспептические явления (изжога, тошнота, рвота, боли в желудке, запор, диарея и пр.)
  • угнетение клеточного и гуморального иммунитета и увеличение риска развития различных заболеваний
  • печеночная недостаточность, фиброз печени
  • уменьшение массы тела

Обратно в Витамины и минералы

Продукты, богатые железом

Если уровень гемоглобина в крови не критичен, то стоит задуматься о целесообразности приема железосодержащих препаратов и попросту скорректировать свое питание таким образом, чтоб с пищей в организм попал этот необходимый элемент. Прежде всего, стоит отметить, что наибольшую пользу в борьбе с дефицитом Fe приносит говядина, печень и субпродукты, поэтому, как правило, мужчинам приходится по душе такая диета. Бобовые и соевые продукты также богаты на Fe и занимают второе место по его содержанию. Придерживаясь нехитрой диеты, опять же исключая молочные продукты, можно легко скорректировать уровень гемоглобина в крови.

Интересно! При регулярном употреблении в пищу железосодержащих продуктов можно предупредить и предотвратить развитие железодефицита в организме.

Симптомы дефицита железа в организме

скрытыеженщины – 8,9 мкмоль/л, мужчины – 11,6 мкмоль/лСимптомами латентной стадии дефицита железа в крови являются:

  • снижение работоспособности;
  • повышенная утомляемость;
  • выраженное недомогание, слабость;
  • учащенное сердцебиение (тахикардия);
  • повышенная раздражительность;
  • депрессии;
  • головные боли и головокружение;
  • затрудненное глотание;
  • глоссит (воспалительный процесс языка);
  • выпадение волос;
  • ломкость ногтей;
  • бледность кожных покровов;
  • ухудшение памяти, внимания, мыслительных процессов, способности обучения;
  • частые инфекции дыхательных путей;
  • бессонница. 

Симптомами выраженного дефицита железа являются:

  • снижение иммунитета – пациент часто болеет вирусными и респираторными заболеваниями;
  • пониженная температура тела, зябкость – температура тела ниже 36.6°С, человек некомфортно себя чувствует при низких температурах, у него постоянно холодные конечности;
  • ухудшение памяти, внимания, темпов обучения – при дефиците железа пациенту трудно сосредоточиться, запомнить информацию, наблюдается частая забывчивость;
  • снижение работоспособности – пациент постоянно чувствует себя усталым, «разбитым», даже после полноценного сна;
  • нарушение работы желудочно-кишечного тракта – ухудшение аппетита, затруднение глотания, боли в области желудка, запор, метеоризм (избыточное скопление газов в просвете кишечника), появление отрыжки и изжоги;
  • повышенная утомляемость, слабость в мышцах – пациент наблюдает у себя повышенную усталость даже после непродолжительной активности, также отмечает у себя слабость в мышцах при физических нагрузках и в покое;
  • неврологические нарушения – повышенная раздражительность, вспыльчивость, депрессивные состояния, плаксивость, мигрирующие боли (головные, в области сердца);
  • задержка умственного и физического развития у детей – недостаток железа приводит к кислородному голоданию, что негативно влияет на центральную нервную систему ребенка, развитие сердечно-сосудистой системы и других;
  • геофагия (извращение питания) – при дефиците железа человек может начать употреблять в пищу несъедобные предметы – мел, землю, песок;
  • сухость, бледность кожных покровов и слизистых оболочек – кожа становится сухой, начинает шелушиться, появляются трещины и выраженные морщины, образуются ранки в уголках рта (хейлит), стоматит (воспаление слизистого эпителия ротовой полости);
  • сухость, ломкость ногтей и волос – при недостатке железа волосы становятся тусклыми, ломкими, теряют блеск и объем, ногти слоятся и легко ломаются;
  • головокружение, потеря сознания (обмороки) – в результате снижения уровня гемоглобина в крови организм страдает от кислородного голодания, особенно это сказывается на головном мозге, что проявляется головокружением, кратковременной потерей сознания, потемнением в глазах;
  • одышка, учащенное сердцебиение – дефицит железа приводит к недостатку кислорода, который организм пытается компенсировать путем учащения дыхания и сердцебиения.

В главных ролях. железо, или Функции микроэлемента в организме

Железо — один из самых распространенных химических элементов на нашей планете. Оно содержится в горных породах и почве, а также в грунтовых, пресных и соленых водах. Присутствующее в воде и грунте железо впитывается корнями растений, и далее по пищевой цепи — попадает в организмы животных. При содействии железа осуществляется фотосинтез и формирование тканей растений. Именно поэтому агрономы нередко лечат ослабленных представителей флоры внесением «железной подкормки». С участием этого минерала происходят важнейшие процессы жизнедеятельности животных и человека: дыхательная деятельность, энергетический обмен, синтез ДНК, ферментов и белков, окислительно-восстановительные реакции в тканях и кровеносной системе [1] .

Железо составляет около 6% от массы коры и мантии Земли [2] . Более того, по предположению ученых, ядро нашей планеты главным образом состоит как раз из Fe и его сплавов [3] . А судя по метеоритам, содержащим от 20 до 90% железа [4] , этот элемент широко распространен во всей нашей Галактике.

Львиная доля содержащегося в организме железа находится в гемоглобине [5] — сложном белковом соединении, входящем в состав эритроцитов. Именно железо придает белку способность удерживать и переносить кислород от легких к клеткам и углекислый газ — по венам в обратную сторону [6] .

Читайте также:  Лекарство Фенотропил: инструкция к препарату, аналоги и отзывы

Существуют и другие гемопротеины. В частности — содержащийся в сердечных и скелетных мышцах миоглобин (другие названия: миогемоглобин, мышечный гемоглобин). Ключевой функцией миоглобина является формирование запасов поступающего в мышцы кислорода и расходование по мере необходимости [7] . Высокая активность миоглобина имеет плюсы и минусы. Польза заключается в способности прочно связывать токсичные вещества (синильную кислоту, например) и тем самым купировать легкие формы отравлений [8] . Вторая сторона медали — при высвобождении вследствие тяжелых травм (в норме этого не происходит) миоглобин сам становится токсичным. Вызывает риск развития смертельно опасных патологий: травматического токсикоза, тканевой гипоксии, закупорки канальцев почек, ведущей к некрозу [9] .

Еще две группы гемопротеинов — цитохромы, железосерные ферменты — участвуют в энергетическом обмене, активно транспортируя электроны в реакциях биологического окисления с высвобождением энергии, необходимой нам для поддержания жизнедеятельности [10] . Способность быть донором электронов за счет перемены валентности также делает железо незаменимым участником окислительно-восстановительных процессов.

Железо присутствует в ферменте рибонуклеотидредуктаза, который регулирует синтез цепей ДНК [11] .

Кроме того, микроэлемент регулирует обмен веществ, стимулирует рост и физическое развитие детей и подростков, укрепляет иммунитет, поддерживает работу щитовидной железы и печени, отвечает за здоровый вид кожи, волос и ногтей.

Нормы содержания железа в организме человека

В организме мужчины содержится порядка 4–5 г железа, женщины — около 3 г [12] . У детей количество железа возрастает по мере взросления в связи с увеличением массы тела и количества циркулирующей крови.

Новорожденные малыши появляются на свет с «багажом» в 300–400 мг железа [13] . В связи с усиленным ростом и развитием этого количества младенцу едва хватит на первые 4–6 месяцев жизни [14] . Так как физиология требует не только сохранить, но и приумножить железное богатство, источником для непрерывного пополнения запасов являются материнское молоко или смеси для искусственного вскармливания.

Порядка 60% железа входит в состав гемоглобина, еще 5% — миоглобина и гемовых ферментов. Остальное — идет в резерв и откладывается в виде ферритина в печени, селезенке, костном мозге и мышечной ткани [15] . Ферритин и его разновидность — трансферрин являются сложными железопротеиновыми молекулами, содержащими до 4000 атомов железа, которыми они охотно снабжают клетки по первому же запросу [16] .

Определить, достаточно ли железа в организме, помогает анализ крови. При этом нужно учитывать, что содержание гемоглобина в плазме крови наиболее высоко утром и снижается ко второй половине дня [17] . Концентрация биоэлемента в плазме зависит также от пола и возраста.

Таблица. Нормы содержания железа в сыворотке крови по возрастам [18]

Возраст

Норма железа, мкмоль/л

Норма железа, мг/л

Беременность и грудное вскармливание

После родов и при грудном вскармливании женщина теряет много витаминов и микроэлементом. Прежде всего это железо и кальций. Нехватка железа может привести к задержке в развитии малыша.

Ученые подсчитали, что к завершению лактации женщина теряет 1200—1400мг железа. Чтобы восполнить запасы микроэлемента, необходимо употреблять продукты, содержащие железо.

Железо нужно для нормального роста и развития детей. Кроме этого элемент помогает женщине быстрее восстановиться после родов.

При кормлении грудь из-за недостатка железа малыш может плохо набирать вес и мышечную массу, плохо заживает пупочная ранка, снижается уровень интеллекта. Для кормящих мам особенно важно получать ежедневную норму железа (30мг). Иногда врач может назначить дополнительный курс железосодержащих препаратов.