Залізо

Залізо — один із найбільш важливих макроелементів, який потрібний нашому організму для зростання та розвитку. Є біологічно необхідним компонентом кожного живого організму.

Роль заліза в організмі людини

Залізо грає в організмі найважливішу роль, тому що бере участь у:

• регуляції обміну речовин;
• у процесах перенесення кисню;
• у тканинному диханні;
• впливає на стан імунної системи. Активує процес фагоцитозу — процес нейтралізації хвороботворних мікроорганізмів;
• бере участь у синтезі ДНК;
• регулює процес передачі кисню до цитохромів клітин;
• під впливом заліза активізуються засвоєння вітамінів групи B.

Входить до складу гемоглобіну, білка в еритроцитах, який зв'язує кисень і потім транспортує їх у клітини. Є складовою міоглобіну — білка, що міститься в скелетній мускулатурі та серцевому м'язі, який створює депо для зберігання кисню.

Кисень зв'язується з атомом заліза у молекулі гемоглобіну з утворенням оксигемоглобіну. Це відбувається у капілярах альвеол легень. Він вивільняється у місці призначення у клітинах. Гемоглобін переносить CO2 назад у легені, але CO2 зв'язується з білковою частиною молекули гемоглобіну, а не зі зв'язаним залізом.

Залізо є частиною різних ферментів, які необхідні для всіх процесів у нашому організмі. Кількість заліза в організмі змінюється залежно від ваги, концентрації гемоглобіну, статі.

Зберігається в організмі у вигляді феритину (в печінці, селезінці, м'язовій тканині та кістковому мозку) і доставляється по всьому тілу трансферином (білок у крові, що зв'язується із залізом).

Розрізняють дві основні форми заліза:

• гемова (двовалентна). Міститься у гемоглобіні, міоглобіні, цитохромі, ферментах: каталаза, лактопероксидаза;
• негемова — входить до складу білків і ферментів (тривалентне), наприклад, феритину, гемосидерину, трансферину.

Загальний вміст заліза в організмі людини становить середньому 4.5-5 г.
Організм людини щодня одержує з їжею близько 15-30 г заліза. У 12-палій кишці та проксимальних відділах тонкої кишки у звичайних умовах всмоктується 1-1.5мг, а при підвищеній потребі організму в залізі та його дефіциті всмоктується близько 2 мг заліза на добу.

Залізо міститься у продуктах тваринного та рослинного походження: у м'ясі, печінці, нирках, легенях, серці, рибі, яйцях, бобах, сої, петрушці, шпинаті, сушених абрикосах, чорносливі, родзинках, рисі, хлібі, яблуках, квасолі, кукурудзі, медові, шоколаді.

Рослинні продукти містять негемове залізо переважно у вигляді тривалентних іонів заліза.
У продуктах тваринного походження залізо може бути у вигляді двовалентного заліза (м'ясо, печінка). Істотно краще всмоктується у кишечнику, ніж негемова.

Двовалентне залізо розчиняється в лужному середовищі тонкої кишки і добре всмоктується практично без участі соляної кислоти шлункового соку. Найбільше заліза всмоктується з м'яса, особливо телятини. Залізо рослинних продуктів надходить переважно у вигляді тривалентних іонів і не розчиняється в лужному середовищі тонкого кишечника.

Тривалентне залізо рослинних продуктів у шлунку під впливом соляної кислоти переходить у двовалентне, яке легко розчиняється у лужному середовищі та добре всмоктується.

На всмоктування заліза впливають різні речовини.
Речовини, що підсилюють всмоктування заліза:

• аскорбінова кислота;
• фруктоза;
• сорбіт;
• бурштинова кислота;
• алкоголь;
• органічні кислоти (лимонна, яблучна, винна);
• апельсиновий сік;
• тваринні білки (риба, м'ясо);
• амінокислоти (гістидин, лізин, цистеїн).

Речовини, що гальмують всмоктування заліза:

• таніни чаю;
• антацидні препарати (магнію трисилікат);
• інгібітори протонної помпи, такі як омепразол, що застосовуються для зниження кислотності вмісту шлунка;
• ентеросорбенти;
• карбонати;
• оксалати;
• фосфати;
• молоко;
• рослинні волокна, висівки;
• жири;
• солі кальцію;
• фітати рослинних продуктів.

Головними місцями всмоктування заліза є дванадцятипала кишка та верхні відділи тонкої кишки. У слизовій оболонці цих відділів тонкої кишки є транспортна система, що регулює всмоктування заліза залежно від потреби організму в ньому.

Всмоктування заліза здійснюється за допомогою білка — апотрансферину. Цей білок синтезується у печінці, потім надходить у клітини кишечника. З клітин кишечника виділяється у просвіт кишечника, де завантажується залізом, після чого проникає в ентероцит (клітину кишечника).

У крові залізо циркулює у комплексі з плазмовим трансферином. Цей білок синтезується переважно в печінці та в невеликих кількостях лімфоїдної тканини. Трансферин захоплює залізо з клітин кишечника, а також з депо в печінці та селезінці та переносить його до рецепторів клітин кісткового мозку. Білок, що звільнився від заліза, трансферин неодноразово бере участь у перенесенні заліза.

Зберігання (депонування) заліза здійснюється в депо — у складі білків феритину та гемосидерину. Вони є своєрідним резервним пулом, куди надходить залізо, не використане для синтезу гему в еритроцитах. Всмоктування заліза регулюється синтезом трансферину, при дефіциті заліза концентрація його у клітинах кишечника зростає.

При зменшенні потреби організму в залізі відбувається зниження швидкості надходження його в плазму крові та збільшення відкладення в ентероцитах у вигляді феритину.

При збільшеній потребі організму в залізі та при зниженні його запасів посилюється надходження заліза в плазму і різко зменшується його відкладення в ентероцитах у вигляді феритину.

Підвищена потреба у залізі виникає у певні періоди, такі як:

• вагітність та лактація — у ці періоди жінки витрачається значна кількість заліза. Під час вагітності об'єм крові в організмі жінки збільшується, відповідно підвищується потреба заліза для себе та своєї дитини. Недостатня кількість заліза під час вагітності збільшує ризик виникнення у жінок залізодефіцитної анемії, передчасних пологів та низької ваги дитини при народженні. Потреба в залізі зростає особливо у другому та третьому триместрі;
• період статевого дозрівання та зростання досить часто супроводжується нестачею заліза та проявляється у вигляді залізодефіцитної анемії. Потреба в залізі помітно зростає через 4-6 місяців після народження і становить близько 0,7-0,9 мг на добу протягом частини першого року. У віці від 1 до 6 років вміст заліза в організмі знову подвоюється. У дівчат грають роль також такі чинники, як поява крововтрат, внаслідок менструацій і нерідко нераціональне харчування у зв'язку з бажанням схуднути;
• при інтенсивних заняттях спортом, збільшенням м'язової маси витрачається більша кількість заліза для синтезу міоглобіну.

Як проявляється нестача заліза в організмі

У короткостроковій перспективі отримання надто малої кількості заліза не викликає явних симптомів. Організм використовує своє запасене залізо в депо (м'язах, печінці, селезінці, кістковому мозку). Дефіцит заліза характеризується зменшенням його кількості в депо та зниженням рівня транспортного заліза крові при ще нормальних показниках гемоглобіну та еритроцитів.

Але коли рівень заліза, що зберігається в організмі, стає низьким, настає залізодефіцитна анемія. Стан, при якому характерно зниження кількості заліза у сироватці крові, кістковому мозку та депо, внаслідок чого порушується утворення гемоглобіну, еритроцитів. Розвивається у випадках, коли втрати заліза перевищують його надходження з їжею.

Для залізодефіцитної анемії характерно зниження кількості гемоглобіну, еритроцитів, якісними та кількісними змінами їх у крові.

Клінічні прояви нестачі заліза в організмі:

• загальна слабкість;
• підвищена стомлюваність;
• запаморочення;
• шум у вухах;
• серцебиття;
• задишка при фізичному навантаженні;
• поява непритомних станів;
• зниження працездатності;
• сонливість;
• погіршення пам'яті;
• блідість шкірних покривів;
• виражена м'язова слабкість;
• збочення смаку;
• "заїди" в кутах рота.

Дефіцит заліза можуть спровокувати такі причини, як:

• зменшення шлунково-кишкової абсорбції (всмоктування) заліза;
• прихована чи явна крововтрата;
• недостатнє надходження заліза в організм із їжею.

Основними причинами, що призводять до порушення всмоктування заліза та розвитку внаслідок цього анемії, є:

• хронічні захворювання кишечника (ентерити та ентеропатії з розвитком синдрому мальабсорбції – розлад перетравлення та всмоктування поживних речовин у тонкому кишечнику);
• резекція (часткове видалення) тонкої кишки;
• резекція шлунка;
• атрофічний гастрит — захворювання шлунка, при якому знижується синтез соляної кислоти, знижується всмоктування заліза, внаслідок чого виникає його нестача в організмі.

Недостатнє надходження заліза з їжею розвивається через аліментарний дефіцит, наприклад, у вегетаріанців. У їхньому раціоні харчування відсутнє гемове залізо, яке міститься в м'ясі, рибі. Негемове залізо, що міститься в продуктах рослинного походження, гірше всмоктується, а також потрібна більша кількість цих продуктів, щоб заповнити потребу організму в залізі. Наприклад, залізо, що міститься у м'ясі, засвоюється на 40-50%, а з рослинних продуктів лише на 3-5%. У людей з атрофічним гастритом (захворювання шлунка, у якому знижується синтез соляної кислоти) відбувається зниження всмоктування заліза, у результаті чого виникає його нестача в організмі.

Хронічні крововтрати є однією з найчастіших причин дефіциту заліза.
Основні джерела хронічних крововтрат
Маточні крововтрати. Тривалі та рясні менструації у жінок репродуктивного віку при гормональних порушеннях. При дисфункціональних маткових кровотечах особливо в пре- та клімактеричний період, ендометріозі, міомі матки.
Хронічні кровотечі із шлунково-кишкового тракту.
Основні захворювання, що викликають шлунково-кишкові кровотечі:

• виразки шлунка та 12-ти палої кишки;
• гострі та хронічні ерозії шлунка та 12-ти палої кишки;
• рак шлунку;
• рак стравоходу;
• варикозне розширення вен стравоходу при цирозі печінки;
• рак тонкого та товстого кишечника;
• поліпи товстого кишківника;
• кровоточивий геморой.

Хронічні кровотечі при захворюваннях сечовивідних шляхів, наприклад, при гломерулонефриті, пієлонефриті, сечокам'яній хворобі, амілоїдозі нирок.
При пієлонефриті, що ускладнився хронічною нирковою недостатністю, вже в початковій стадії розвивається анемія. Нирки виділяють гормон, званий еритропоетин, який допомагає кістковому мозку виробляти еритроцити. У людей з хронічним захворюванням нирок вироблення цього гормону зменшується, це в свою чергу, зменшує вироблення еритроцитів, викликаючи анемію. 

Препарати, що містять залізо

Для поповнення дефіциту заліза використовують препарати, що містять солі 2-х і 3-х валентного заліза. Зазвичай віддають перевагу високодозованим і ретардним (пролонгованим) препаратам заліза: вони зручніші для застосування і менше дратують слизові оболонки шлунково-кишкового тракту. Вибір дози препарату заліза залежить від ступеня тяжкості анемії:
легкий ступінь від 60мг на добу;
середньої тяжкості та тяжкої течії — від 100-120 мг елементарного заліза на добу до 300 мг на добу. Розрахунок лікувальної дози здійснюється лише у перерахунку на елементарне залізо.

Чим відрізняються окремі препарати один від одного?

1. Лікарською формою, зручною для відповідного віку;
2. Додатковими компонентами:

• серин покращує переносимість заліза, тому що зменшує утворення сульфіду заліза та його подразнюючу дію;
• аскорбінова кислота покращує всмоктування заліза;
• вітамін В12 покращує синтез глобіну, активуючи синтез гемоглобіну;
• мідь та марганець покращують всмоктування заліза та його включення до складу гемоглобіну.

Залізо в добавках часто знаходиться у формі сульфату заліза (Сорбіфер Дурулес, Актиферрин, Тардиферон, Гіно-тардиферон), глюконату заліза (Тотема ампули для прийому всередину), цитрату заліза (Гемоферон), фумарат заліза (Хеферол)

Зверніть увагу! При прийомі цих препаратів може виникнути:

• подразнення слизових оболонок через утворення сульфіду заліза (при взаємодії із сірководнем кишечника);
• надають в'яжучу дію, що може призводити до появи болю, так і до розвитку запорів;
• активує перекисне окислення у слизових оболонках, посилюючи запальний процес у кишечнику.

Останнім часом все ширше застосовуються препарати заліза як полімальтозного комплексу, які краще переносяться. До них відносяться (Мальтофер, Ферумбо, Глобіген, Феррум Лек, Венофер).

При неможливості застосування препаратів внутрішньо застосовують ін'єкційні форми (Ферум лек, Венофер). Було встановлено, що при внутрішньом'язовому та внутрішньовенному введенні препаратів заліза відновлення заліза відбувається швидше, проте препарати цієї групи мають такі побічні дії як: відкладення надлишків заліза в печінці, серці, нирках, надниркових залозах, підшлунковій залозі, статевих залозах.
Показання для застосування препаратів заліза парентерально (ін'єкційно) є:

• непереносимість при внутрішньому застосуванні (постійна нудота, блювання, діарея);
• порушення всмоктування та засвоєння заліза у шлунково-кишковому тракті в результаті видалення частини тонкого кишечника,
• при загостренні виразкової хвороби шлунка, ентериту, виразкового коліту.

При виборі препаратів заліза, що застосовується для лікування та профілактики залізодефіцитної анемії у вагітних, враховується доза активного заліза у лікарській формі, наявність аскорбінової кислоти, що покращує всмоктування та включення заліза в гемоглобін, а також наявність додаткових компонентів, що підвищують ефективність та переносимість заліза при тривалому прийомі.

Які препарати не можна пити разом із залізом

Залізо може заважати засвоєнню багатьох ліків. З цієї причини краще приймати добавки заліза не менше ніж за 2 години до або через 2 години після прийому ліків. Це особливо вірно для ліків, наведених нижче.

Наступні ліки можуть зменшити всмоктування заліза:

• Холестирамін — знижує рівень холестерину.
• Ліки, що використовуються для лікування виразок або інших проблем зі шлунком — ранітидин, фамотидин. Ці ліки належать до класу препаратів, відомих як блокатори H2-рецепторів. Вони змінюють рН у шлунку та згодом змінюють всмоктування заліза. Можливо, що цей ефект може виникати з іншими противиразковими препаратами, включаючи антациди та інгібітори протонної помпи.
• Кальцій може заважати засвоєнню заліза. Прийом добавок кальцію та заліза у різний час дня може запобігти цій проблемі.

Залізо знижує всмоктування наступних лікарських препаратів:

• Тетрацикліни — це клас антибіотиків, які включають доксициклін (вібраміцин) та тетрациклін.
• Хінолони — це клас антибіотиків, які включають ципрофлоксацин, норфлоксацин, левофлоксацин.
• Інгібітори АПФ використовують для лікування високого кров'яного тиску. Наприклад, каптоприл, еналаприл, лізиноприл.
• Карбідопа та леводопа — залізо знижує їх рівень у крові.
• Левотироксин — гормон щитовидної залози.

Як приймати вітаміни із залізом

Залізо міститься у багатьох полівітамінних комплексах, у біологічно активних добавках, а також як монопрепарат. Препарати заліза без комбінації краще приймати перед їжею, запиваючи склянкою води. Для кращого засвоєння приймайте його з напоєм, що містить вітамін С.

Додатковим фактором, що сприяє вибору препарату заліза, може бути наявність фолієвої кислоти (вітаміну В9), потреба в якій при вагітності підвищується. Наприклад, препарат Гемоферон — добре збалансований комплекс заліза та вітамінів В12 та В9, необхідний для нормального кровотворення, особливо при залізо- та фолієводефіцитних анеміях у вагітних.

Для компенсації підвищених витрат у залізі та фолієвій кислоті можуть бути застосовані адаптовані до потреб вагітної жінки комплекси з вітамінами та мікроелементами (Центрум Матерна, Прегнавіт).

Нині широко застосовуються вітаміни із залізом для дітей такі як: Алфавіт, Вітрум Кідс Плюс, Вітрум Юніор Плюс, Супрадін.

При прийомі препаратів заліза на лікування залізодефіцитної анемії необхідний систематичний контроль показників сироваткового заліза і гемоглобіну.

При необхідності приблизно кожні 4 тижні проводити оцінку таких параметрів для визначення ступеня дефіциту заліза: гемоглобін, кількість еритроцитів, середнє значення вмісту гемоглобіну в еритроцитах, кількість ретикулоцитів, заліза сироватки крові, трансферину. Визначення феритину в сироватці крові дозволяє оцінити залізо, що накопичилося.

Джерела

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