Железо

Железо — один из наиболее важных макроэлементов, который нужен нашему организму для роста и развития. Является биологически необходимым компонентом каждого живого организма. 

Роль железа в организме человека

Железо играет в организме важнейшую роль, так как участвует в:

• регуляции обмена веществ; 
• в процессах переноса кислорода; 
• в тканевом дыхании;
• оказывает огромное влияние на состояние иммунной системы. Активирует процесс фагоцитоза — процесс нейтрализации болезнетворных микроорганизмов;
• принимает участие в синтезе ДНК;
• регулирует процесс передачи кислорода в цитохромы клеток; 
• под влиянием железа активизируются усвоение витаминов группы В.

Входит в состав гемоглобина, белка в эритроцитах, который связывает кислород и затем транспортирует его в клетки. Является составляющей частью миоглобина — белка, содержащегося в скелетной мускулатуре и сердечной мышце, который создает депо для хранения кислорода.

Кислород связывается с атомом железа в молекуле гемоглобина с образованием оксигемоглобина. Это происходит в капиллярах альвеол легких. Он высвобождается в месте назначения в клетках. Гемоглобин переносит CO2 обратно в легкие, но CO2 связывается с белковой частью молекулы гемоглобина, а не со связанным железом.

Железо является частью различных ферментов, которые необходимы для всех процессов в нашем организме. Количество железа в организме изменяется в зависимости от веса, концентрации гемоглобина, пола.

Хранится в организме в виде ферритина (в печени, селезенке, мышечной ткани и костном мозге) и доставляется по всему телу трансферрином (белок в крови, который связывается с железом). 

Различают две основные формы железа: 

• гемовое (двухвалентное). Содержится в гемоглобине, миоглобине, цитохроме, ферментах: каталаза, лактопероксидаза;
• негемовое — входящее в состав белков и ферментов (трехвалентное), например, ферритина, гемосидерина, трансферрина. 

Общее содержание железа в организме человека составляет в среднем 4.5-5 г. 
Организм человека ежедневно получает с пищей около 15-30 г железа. В 12-типерстной кишке и проксимальных отделах тонкой кишки в обычных условиях всасывается 1-1.5мг, а при повышенной потребности организма в железе и его дефиците всасывается около 2 мг железа в сутки.

Железо содержится в продуктах животного и растительного происхождения: в мясе, печени, почках, легких, сердце, рыбе, яйцах, бобах, сои, петрушке, шпинате, сушеных абрикосах, черносливе, изюме, рисе, хлебе, яблоках, фасоли, кукурузе, шиповнике, меде, шоколаде.

Растительные продукты содержат негемовое железо преимущественно в виде трехвалентных ионов железа. 
В продуктах животного происхождения железо может содержаться в виде двухвалентного железа (мясо, печень). Существенно лучше всасывается в кишечнике, чем негемовое.

Двухвалентное железо, растворяется в щелочной среде тонкой кишки и хорошо всасывается, практически без участия соляной кислоты желудочного сока. Наибольшее количество железа всасывается из мяса, особенно телятины. Железо растительных продуктов поступает преимущественно в виде трехвалентных ионов и не растворимо в щелочной среде тонкого кишечника. 

Трехвалентное железо растительных продуктов в желудке под влиянием соляной кислоты переходит в двухвалентное, которое легко растворяется в щелочной среде и хорошо всасывается.

На всасывание железа оказывают влияние различные вещества.
Вещества усиливающие всасывание железа:

• аскорбиновая кислота;
• фруктоза;
• сорбит;
• янтарная кислота;
• алкоголь;
• органические кислоты (лимонная, яблочная, винная);
• апельсиновый сок; 
• животные белки (рыба, мясо);
• аминокислоты (гистидин, лизин, цистеин).

Вещества, тормозящие всасывание железа:

• танины чая;
• антацидные препараты (магния трисиликат);
• ингибиторы протонной помпы, такие как, омепразол, применяемые для снижения кислотности содержимого желудка;
• энтеросорбенты;
• карбонаты;
• оксалаты;
• фосфаты;
• молоко;
• растительные волокна, отруби;
• жиры;
• соли кальция;
• фитаты растительных продуктов.

Главными местами всасывания железа являются двенадцатиперстная кишка и верхние отделы тонкой кишки. В слизистой оболочке этих отделов тонкой кишки имеется транспортная система, регулирующая всасывание железа в зависимости от потребности организма в нем.

Всасывание железа осуществляется с помощью белка — апотрансферина. Этот белок синтезируется в печени, затем поступает в клетки кишечника. Из клеток кишечника выделяется в просвет кишечника, где загружается железом, после чего проникает в энтероцит (клетку кишечника).

В крови железо циркулирует в комплексе с плазменным трансферином. Этот белок, синтезируется преимущественно в печени и в небольших количествах лимфоидной ткани. Трансферин захватывает железо из клеток кишечника, а также из депо в печени и селезенке и переносит его к рецепторам клеток костного мозга. Освободившийся от железа белок трансферин неоднократно участвует в переносе железа.

Хранение (депонирование) железа осуществляется в депо — в составе белков ферритина и гемосидерина. Они представляют собой своеобразный резервный пул, куда поступает железо, не использованное для синтеза гема в эритроцитах. Всасывание железа регулируется синтезом трансферина, при дефиците железа концентрация его в клетках кишечника возрастает.

При уменьшении потребности организма в железе происходит снижение скорости поступления его в плазму крови и увеличение отложения в энтероцитах в виде ферритина.

При увеличении потребности организма в железе и при снижениии его запасов усиливается поступление железа в плазму и резко уменьшается его отложение в энтероцитах в виде ферритина.

Повышенная потребность в железе возникает в определенные периоды, такие как:

• беременность и лактация — в эти периоды женщины расходуется значительное количество железа. Во время беременности объем крови  в организме женщины увеличивается, соответственно повышается потребность железа для себя и своего ребенка. Недостаточное количество железа во время беременности увеличивает риск возникновения у женщин железодефицитной анемии, преждевременных родов, а также низкого веса ребенка при рождении. Потребность в железе возрастает особенно во втором и третьем триместре;
• период полового созревания и роста — довольно часто сопровождается нехваткой железа и проявляется в виде железодефицитной анемии. Потребность в железе заметно возрастает через 4-6 месяцев после рождения и составляет около 0,7-0,9 мг/сут в течение оставшейся части первого года. В возрасте от 1 до 6 лет содержание железа в организме снова удваивается. У девушек играют роль также и такие факторы, как появление кровопотерь, вследствие менструаций и нередко нерациональное питание в связи с желанием похудеть;
• при интенсивных занятиях спортом, увеличением мышечной массы, затрачивается большее количество железа  для синтеза миоглобина.

Как проявляется недостаток железа в организме

В краткосрочной перспективе получение слишком малого количества железа не вызывает явных симптомов. Организм использует свое запасенное железо в депо (мышцах, печени, селезенке, костном мозге). Дефицит железа характеризуется уменьшением его количества в депо и снижением уровня транспортного железа крови при еще нормальных показателях гемоглобина и эритроцитов.

Но когда сохраняющийся в организме уровень железа становится низким, наступает железодефицитная анемия. Состояние, при котором характерно снижение количества железа в сыворотке крови, костном мозге и депо, вследствие чего нарушается образование гемоглобина, эритроцитов. Развивается в тех случаях, когда потери железа превышают его поступление с пищей.

Для железодефицитной анемии характерно снижение количества гемоглобина, эритроцитов, качественными и количественными изменениями их в крови.
Клинические проявления недостатка железа в организме:

• общая слабость;
• повышенная утомляемость;
• головокружение;
• шум в ушах;
• сердцебиение;
• одышка при физической нагрузке;
• появление обморорочных состояний;
• снижение роботоспособности;
• сонливость;
• ухудшение памяти;
• бледность кожных покровов;
• выраженнная мышечная слабость;
• извращение вкуса;
• “заеды” в углах рта.

Дефицит железа могут спровоцировать такие причины как:
уменьшение желудочно-кишечной абсорбции (всасывания) железа;
скрытая или явная кровопотеря;
недостаточное поступление железа в организм с едой.

Основными причинами, приводящими к нарушению всасывания железа и развитию вследствие этого анемии, являются:

• хронические заболевание кишечника (энтериты и энтеропатии с развитием синдрома мальабсорбции — расстройство переваривания и всасывания питательных веществ в тонком кишечнике);
• резекция (частичное удаление) тонкой кишки;
• резекция желудка;
• атрофический гастрит — заболевание желудка, при котором снижается синтез соляной кислоты, снижается всасывания железа, в результате чего возникает его нехватка в организме.

Недостаточное поступление железа с пищей развивается при алиментарном дефиците, например, у вегетарианцев. В их рационе питания отсутствует гемовое железо, которое содержится в мясе, рыбе. Негемовое железо содержащееся в продуктах растительного происхождения хуже всасывается, а также требуется большее количество этих продуктов, чтобы восполнить потребность организма в железе. Например, железо, которое содержится в мясе, усваивается на 40-50%, а из растительных продуктов только на 3-5%. У людей с атрофическим гастритом (заболевание желудка, при котором снижается синтез соляной кислоты) возникает снижение всасывания железа, в результате чего возникает его нехватка в организме.

Хронические кровопотери являются одной из самых частых причин дефицита железа.
Основные источники хронических кровопотерь
Маточные кровопотери. Длительные и обильные менструации у женщин репродуктивного возраста при гормональных нарушениях. При дисфункциональных маточных кровотечениях особенно в пре- и климактерический период, эндометриозе, миоме матки.
Хронические кровотечения из желудочно-кишечного тракта.
Основные заболевания, вызывающие желудочно-кишечные кровотечения:

• язвы желудка и 12-ти перстной кишки;
• острые и хронические эрозии желудка и 12-ти перстной кишки;
• рак желудка;
• рак пищевода;
• варикозное расширение вен пищевода при циррозе печени;
• рак тонкого и толстого кишечника;
• полипы толстого кишечника;
• кровоточащий геморрой.

Хронические кровотечения при заболеваниях мочевыводящих путей, например при гломерулонефрите, пиелонефрите, мочекаменной болезни, амилоидозе почек.
При пиелонефрите, осложнившемся хронической почечной недостаточностью уже в начальной стадии развивается анемия. Почки выделяют гормон, называемый эритропоэтином, который помогает костному мозгу вырабатывать эритроциты. У людей с хроническим заболеванием почек выработка этого гормона уменьшается, а это, в свою очередь, уменьшает выработку эритроцитов, вызывая анемию. 

Препараты содержащие железо

Для восполнения дефицита железа используют препараты содержащие соли 2-х и 3-х валентного железа. Обычно отдают предпочтение высокодозированным и ретардным (пролонгированным) препаратам железа: они более удобны для применения и меньше раздражают слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта. Выбор дозы препарат железа зависит от степени тяжести анемии: 

• легкая степень от 60мг в сутки;
• средней тяжести и тяжелого течения — от 100-120 мг элементарного железа в сутки до 300 мг в сутки. Расчет лечебной дозы осуществляется только в перерасчете на элементарное железо.

Чем же отличаются отдельные препараты друг от друга?

1. Лекарственной формой, удобной для соответствующего возраста;
2. Дополнительными компонентами:

• серин улучшает переносимость железа, т.к. уменьшает образование сульфида железа и его раздражающее действие;
• аскорбиновая кислота улучшает всасывание железа;
• витамин В12 улучшает синтез глобина, активируя синтез гемоглобина;
• медь и марганец улучшают всасывание железа и его включение в состав гемоглобина.

Железо в добавках часто находится в форме сульфата железа (Сорбифер Дурулес, Актиферрин, Тардиферон, Гино-тардиферон), глюконата железа(Тотема ампулы для приема внутрь), цитрата железа (Гемоферон), фумарат железа (Хеферол) 
Обратите внимание! При приеме данных препаратов может возникнуть: 

• раздражение слизистых оболочек из-за образования сульфида железа (при взаимодействии с сероводородом кишечника); 
• оказывают вяжущее действие, что может приводить как к появлению боли, так и к развитию запоров;
• активирует перекисное окисление в слизистых оболочках, усиливая воспалительный процесс в кишечнике.

В последнее время все более широко применяются препараты железа в виде полимальтозного комплекса, которые лучше переносятся. К ним относятся (Мальтофер, Ферумбо, Глобиген, Феррум лек, Венофер).

При невозможности применения препаратов внутрь, применяют инъекционные формы (Ферум лек, Венофер). Было установлено, что при внутримышечном и внутривенном введении препаратов железа восстановление железа происходит быстрее, однако у препаратов этой группы имеются такие побочные действия как:отложение излишков железа в печени, сердце, почках, надпочечниках, поджелудочной железе, половых железах. 
Показание к применению препаратов железа парентерально (инъекционно) являются: 

• непереносимость при внутреннем применении (постоянная тошнота, рвота, диарея);
• нарушение всасывания и усвоения железа в желудочно-кишечном тракте в результате удаления части тонкого кишечника,
• при обострении язвенной болезни желудка, энтерите, язвенном колите.

При выборе препаратов железа, применяемого для лечения и профилактики железодефицитной анемии у беременных, учитывается доза активного железа в лекарственной форме, наличие аскорбиновой кислоты, улучшающей всасывание и включение железа в гемоглобин, а также наличие дополнительных компонентов, повышающих эффективность и переносимость железа при длительном приеме. 

Какие препараты нельзя пить вместе с железом

Железо может мешать усвоению многих различных лекарств. По этой причине лучше всего принимать добавки железа не менее чем за 2 часа до или через 2 часа после приема лекарств. Это особенно верно для лекарств, перечисленных ниже.

Следующие лекарства могут уменьшить всасывание железа:

• Холестирамин — снижающий уровень холестерина.
• Лекарства, используемые для лечения язв или других проблем с желудком - ранитидин, фамотидин. Эти лекарства относятся к классу препаратов, известных как блокаторы H2-рецепторов. Они изменяют рН в желудке и впоследствии изменяют всасывание железа. Возможно, что этот эффект может возникать с другими противоязвенными препаратами, включая антациды и ингибиторы протонной помпы.
• Кальций может мешать усвоению железа. Прием добавок кальция и железа в разное время дня может предотвратить эту проблему.

Железо снижает всасывание следующих лекарственных препаратов:

• Тетрациклины — это класс антибиотиков, которые включают доксициклин (вибрамицин) и тетрациклин.
• Хинолоны — это класс антибиотиков, которые включают ципрофлоксацин, норфлоксацин, левофлоксацин.
• Ингибиторы АПФ — используют для лечения высокого кровяного давления. Например, каптоприл, эналаприл, лизиноприл.
• Карбидопа и леводопа — железо снижает их уровень в крови.
• Левотироксин — гормон щитовидной железы.

Как принимать витамины с железом

Железо содержится во многих поливитаминных комплексах, в биологически активных добавках, а также в качестве монопрепарата. Препараты железа без комбинации лучше принимать перед едой, запивая стаканом воды. Для лучшего усвоения принимайте его с напитком, содержащим витамин С. 

Дополнительным фактором, способствующим выбору препарата железа может быть наличие фолиевой кислоты (витамина В9), потребность в которой при беременности повышается. Например, препарат Гемоферон — хорошо сбалансированный комплекс железа и витаминов В12 и В9, необходимый для нормального кроветворения, особенно при железо- и фолиеводефицитных анемиях у беременных.

Для компенсации повышенных затрат в железе и фолиевой кислоте могут быть также применены адаптированные к потребностям беременной женщины комплексы с витаминами и микроэлементами (Центрум Матерна, Прегнавит).

В настоящее время широко применяются витамины с железом для детей такие как: Алфавит, Витрум Кидс Плюс, Витрум Юниор Плюс, Супрадин.

При приеме препаратов железа для лечения железодефицитной анемии необходим систематический контроль показателей сывороточного железа и гемоглобина.

При необходимости примерно через каждые 4 недели проводить оценку таких параметров для определения степени дефицита железа: гемоглобин, количество эритроцитов, среднее значение содержания гемоглобина в эритроцитах, количество ретикулоцитов, железа сыворотки крови, трансферрина. Определение ферритина в сыворотке крови позволяет оценить накопившееся железо.

Источники

Iron / National Institutes of Health

The Nutrition Source / Harvard T.C. CHAN

Review on iron and its importance for human health / Pub Med

Iron /MedlinePlus

Understanding Iron’s Role in Your Body / WebMD

Who Should Take Iron Supplements? / Healthline

Iron / NHS