что съедает железо в организме человека

Диета при низком уровне железа и ферритина

Железо и железное здоровье: какую роль микроэлемент играет в нашем организме

Железо входит в состав гемоглобина. В свою очередь, белок гемоглобин является строительным материалом для эритроцитов — красных кровяных клеток, которые переносят кислород от легких к органам, а на обратном пути избавляют их от углекислого газа. Собственно, этот процесс и называется клеточным дыханием. Без железа он невозможен. А поскольку каждая клетка нашего тела нуждается в кислороде, железо можно назвать одним из самых важных элементов.

На синтез гемоглобина уходит 60–70% всего поступающего в организм железа. Оставшиеся 30–40% депонируются в тканях и тратятся на решение других задач — на обменные процессы, регуляцию работы щитовидной железы, поддержание защитной системы организма и синтеза соединительной ткани.

Как видите, функции железа разнообразны и многочисленны, однако транспорт кислорода — самая главная из них.

Железо плохо усваивается даже при идеальном здоровье и правильном рационе — человеческий организм способен усвоить до 10% железа, поступающего с пищей.

Суточная потребность в железе у здоровых людей

Потребность в железе меняется в зависимости от возраста и состояния здоровья.

У младенцев до полугода потребность в железе невелика, так как они рождаются с изрядным запасом этого элемента. Новорожденным нужно только 0,27 мг железа в сутки. Детям от полугода до года требуется 11 мг, малышам от 1–3 лет — 7 мг, детям в возрасте 4–8 лет — 10 мг, 9–13 лет — 8 мг.

Подростки 14–18 лет должны получать 11–15 мг ежедневно, причем у девушек потребность в железе выше — это связано с ежемесячными кровопотерями во время менструаций.

Мужчинам требуется около 10 мг железа в сутки, женщинам — 15–18 мг. Во время беременности норма повышается до 25–35 мг, а при грудном вскармливании — до 25 мг.

Примерно после 50 лет норма содержания железа для мужчин и женщин становится одинаковой — около 10 мг в сутки.

Это усредненные цифры, однако в некоторых случаях потребность в железе может быть немного выше среднестатистической. Больше железа требуется спортсменам, а также людям, занятым тяжелым физическим трудом. Потребность в железе возрастает и во время восстановления после операций и травм (особенно если они сопровождались кровопотерей), инфекционных болезней, а также для тех, кто страдает постоянными кровотечениями (при геморрое, язве желудка, носовых кровотечениях, обильных менструациях и пр.).

Продукты с высоким содержанием железа

Наш организм не может синтезировать железо, он лишь перерабатывает этот элемент, извлекая его из отслуживших свое эритроцитов. «Свежее» железо поступает с едой. Однако даже если вы употребляете продукты, содержащие железо, это еще не значит, что вам его хватает. Все дело в том, что существует два вида железа.

Железо может быть гемовым (двухвалентным) и негемовым (трехвалентным). Первое содержится в продуктах животного происхождения и легко усваивается (примерно на 25%), второе входит в состав растений и усваивается всего на 8–10% максимум[3]. Именно поэтому веганы и вегетарианцы часто испытывают нехватку этого элемента, даже если едят продукты, богатые железом.

И все же именно правильная диета считается основным способом профилактики железодефицита. Железо в значимых дозах содержится в следующих продуктах:

Продукты животного происхождения:

Продукты растительного происхождения:

Несмотря на то, что содержание железа в некоторых растительных продуктах высоко, негемовая форма железа усваивается плохо. Потому тем, кто придерживается растительной диеты, важно проверять уровень железа и при необходимости принимать пищевые добавки, которые содержат этот элемент.

Лучше всего наш организм воспринимает железо, полученное из мяса (в среднем усваивается 20%), чуть хуже — из рыбы и морепродуктов (около 11%), бобовых (7%) и орехов (6%). Из фруктов, овощей и круп усваивается лишь 1-3% железа.

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:

Правила рационального питания

Чем больше разнообразных продуктов вы будете использовать в приготовлении пищи, тем меньше шансы заработать себе дефицит железа или какого-либо другого микроэлемента или витамина. Однако диета при нехватке железа содержит в себе и некоторые ограничения. Дело в том, что некоторые элементы могут ухудшать всасывание этого минерала. Это не значит, что от них нужно совсем отказываться. Но лучше не есть продукты, содержащие железо, одновременно с:

Если ваша задача — повысить содержание железа в крови, ешьте все вышеуказанные продукты только через 3–4 часа после продуктов с высоким содержанием железа. А вот от жирного и жареного, готовых масляных соусов, таких как майонез, острых специй и маринадов следует отказаться — все это раздражает слизистые оболочки ЖКТ и мешает железу усваиваться.

Пример рациона на сутки: «железный» день у меня сегодня…

Как составить меню, которое поможет справиться с железодефицитом? На самом деле это не сложно. Продукты, богатые железом и витаминами, необходимыми для его всасывания, не являются ни редкими, ни особенно дорогими. Вот пример «железного» рациона на один день:

Завтрак: 2 яйца всмятку или омлет, салат из свежей капусты, ломтик черного хлеба с маслом и твердым сыром, апельсиновый сок.:

Второй завтрак: творожный мусс с курагой и черносливом или овсянка с сухофруктами, отвар шиповника. :

Обед: куриный суп или борщ с грибами, тушеная печень с луком или запеченная индейка с овощным рагу, фруктовый салат и компот из сухофруктов. :

Ужин: паровые биточки из говядины или запеченная в фольге скумбрия, гороховое пюре или тушеная морковь, успокаивающий травяной чай.:

Такое меню не только богато железом, витаминами C, B9 и медью, оно еще и вполне подходит под определение диетического, содержит достаточное количество клетчатки и не повредит вашей фигуре.

Нормы потребления железа пациентами с анемией

Иногда анализы выявляют не просто нехватку железа, но более серьезную ситуацию — железодефицитную анемию. Обычно такое состояние развивается на фоне заболеваний ЖКТ, опухолевых процессов, глистных инвазий, постоянных кровотечений. Оно часто диагностируется у людей, переживших значительную кровопотерю во время травмы или операции.

Железодефицитную анемию диагностируют в том случае, если уровень гемоглобина падает до 100–70 г/л, а сывороточный ферритин понижается до 15 нг/мл.

При диагностированной железодефицитной анемии назначать себе лечение самостоятельно нельзя. Терапию подбирает врач. Возможно, он назначит поливитаминные комплексы и биодобавки с железом, а в самых тяжелых случаях он может выписать даже препараты железа — довольно сильные средства с многочисленными побочными эффектами. Принимать такие лекарства можно только под контролем лечащего врача.

Источник

Роль железа в организме: дефицит, избыток, источники

Железо отвечает за многие процессы, среди главных — доставка кислорода к органам, регулировка дыхания, метаболизм. Все самое важное о минерале — в этой статье.

Материал прокомментировала и проверила Наталья Поленова, семейный доктор, кардиолог и диетолог GMS Clinic

Организм не вырабатывает железо самостоятельно, человек получает 1-2 мг этого элемента вместе с пищей. Примерно столько же каждый из нас теряет с ороговевшими клетками кожи и кишечника.

Функции железа

Железо помогает поддерживать многие важные функции организма, влияя на уровень жизненной энергии, концентрацию внимания, желудочно-кишечные процессы, иммунную систему и регуляцию температуры тела. Его недостаток или избыток моментально сказывается на самочувствии.

Обменные процессы

Железо — важный компонент гемоглобина, состоящего из красных кровяных телец (эритроцитов). Гемоглобин содержит около двух третей железа в организме. Он соединяется с кислородом, а эритроциты разносят его из легких по всему телу. Этот минерал также входит во многие элементы, отвечающие за холестериновый обмен, переработку калорий в энергию, борьбу с токсинами. Благодаря железу со своими функциями лучше справляется иммунная система, а эритроциты с его помощью отправляют углекислый газ в легкие для переработки. Оно также необходимо для поддержания здоровья клеток, кожи, волос и ногтей.

Что такое гемоглобин и как он влияет на самочувствие

Беременность

В период беременности в женском организме увеличивается количество жидкости. За счет этого резко растет объем крови и производство эритроцитов, которые нужны для обеспечения плода кислородом и необходимыми веществами. Кровь становится жиже, падает уровень гемоглобина. Организм потребляет железо максимально. Дефицит минерала может привести к ранним родам, низкому весу младенца после рождения, а также к нарушению его когнитивного развития. Беременные женщины с железодефицитом больше склонны к инфекционным заболеваниям, поскольку он негативно влияет на иммунную систему [1].

Энергия

Недостаточное количество железа в рационе может повлиять на эффективность, с которой организм использует энергию. Благодаря роли переносчика кислорода к мышцам и мозгу, железо играет важную роль в умственной и физической активности. Низкий уровень этого элемента может привести к проблемам с концентрацией внимания, раздражительности и снижению выносливости.

Норма железа

Рекомендуемая суточная норма потребления железа зависит от возраста, пола, образа жизни и состояния здоровья [2].

Дети нуждаются в большем количестве железа, чем взрослые: в период роста и формирования организма любые полезные вещества расходуются гораздо быстрее. Дневная норма зависит от возраста ребенка: 4–8 лет — 10 мг, 9–13 лет — 8 мг. Начиная с подросткового возраста, когда у девочек начинается менструация, их суточная потребность в железе увеличивается.

В возрасте 19–50 лет женщины должны получать 18 мг железа каждый день, в то время как мужчинам того же возраста достаточно 8 мг [3]. После наступления менопаузы ежедневная норма железа для женщин приравнивается к мужской — 8 мг каждый день.

Иногда человеку требуется больше железа, чем обычно. Следить за уровнем железа в крови необходимо при беременности и кормлении, почечной недостаточности, язве или желудочно-кишечных расстройствах, которые препятствуют нормальному усвоению минерала. В случае дефицита следует проконсультироваться с врачом.

К уровню железа необходимо относиться с особенным вниманием спортсменам, поскольку интенсивные тренировки могут разрушать эритроциты. Также следить за этим параметром нужно вегетарианцам и веганам, поскольку железо, получаемое из растительной пищи, усваивается недостаточно.

Продолжение статьи Вы можете прочитать по ссылке на РБК Стиль.

Источник

10 продуктов, в которых содержится много железа

Железо — важный микроэлемент, необходимый всем живым организмам. Оно помогает синтезировать коллаген и серотонин, поддерживает работу иммунной системы и участвует в обменных процессах [1]. Но главная функция железа — клеточное дыхание. Этот микроэлемент входит в состав гемоглобина — белка, из которого состоят эритроциты. Именно железо помогает клеткам крови связывать кислород и доставлять его к тканям, а затем выводить из организма отработанный углекислый газ. Кстати, оно же окрашивает кровь в красный цвет.

Наш организм не способен самостоятельно вырабатывать железо. Он получает его из еды, поэтому важно, чтобы питание было разнообразным. Выделяют два вида железа: гемовое и негемовое. Первое усваивается более эффективно [2]. Его можно найти в мясе, рыбе и морепродуктах. Источник второго — растительная пища. Вот список продуктов с наибольшим содержанием железа обоих типов. Включение их в рацион поможет восполнить запасы микроэлемента.

Суточная норма потребления железа

Больше всего в железе нуждаются женщины 19–50 лет. В сутки им необходимо получать не менее 18 мг микроэлемента. В период беременности потребность в нем возрастает до 27 мг. Подросткам 14–18 лет также требуется повышенное содержание железа: девочкам — 15 мг, мальчикам — 11 мг. Средняя суточная доза потребления железа для взрослых мужчин и пожилых людей обоих полов составляет 8 мг [3]. Она значительно увеличивается при интенсивных занятиях спортом, регулярных тяжелых физических нагрузках и обильных менструациях.

Продукты с высоким содержанием железа

Моллюски

Практически все виды моллюсков богаты железом. Так, в одной стограммовой порции устриц содержится около 3 мг железа, что составляет 17% суточной потребности [4]. Кроме того, это количество также обеспечивает 24% дневной нормы витамина C и 4% дневной нормы витамина B12. А еще моллюски низкокалорийны, содержат много белка и повышают уровень «хорошего» холестерина, который предотвращает болезни сердца.

Субпродукты

Печень, почки, мозг, сердце, желудки и другие субпродукты содержат большое количество железа. Хотя не всем нравится их вкус, по содержанию полезных веществ субпродукты часто превосходят мясо. Например, чтобы получить 36% дневной нормы железа и восполнить суточную потребность в витамине A, достаточно съесть всего 100 г говяжьей печени [5]. К тому же субпродукты — хороший источник белка, меди, селена и холина, который важен для печени.

Красное мясо

Это основной источник легкоусвояемого гемового железа. При этом чем темнее мясо, тем в нем больше этого микроэлемента. Одна стограммовая котлета из говяжьего фарша, приготовленная на пару, содержит 2,7 мг железа. Это восполняет суточную потребность на 15% [6]. Мясо также служит источником белка, цинка, селена и витаминов группы B. А вот птица не столь богата железом: в 100 г индейки его содержание не превышает 0,7 мг [7].

Шпинат

Такой богатый набор полезных веществ, как в шпинате, встречается нечасто. В нем есть фолаты, лютеин, бета-каротин, кальций, витамины A и E. Кроме того, 100 г продукта восполняют 15% суточной нормы железа. Оно негемовое, но при этом достаточно хорошо усваивается за счет высокой концентрации в шпинате витамина C. Врачи советуют немного отварить листья — это поможет снизить количество щавелевой кислоты, которая препятствует всасыванию железа [8].

Но имейте в виду: 100 г свежего шпината — это большой пакет. Он рассчитан на несколько человек, и съесть его за раз вряд ли возможно. Кроме того, шпинат имеет свойство накапливать нитраты, которые нередко используются при его выращивании. Покупайте продукт в проверенных фермерских лавках или в специальных органических упаковках. Или попробуйте вырастить его самостоятельно — на подоконнике. Зимой вместо свежего шпината можно брать замороженный: все его полезные свойства и вкус сохраняются.

Бобовые

Это настоящий маст-хэв для вегетарианцев и веганов. Бобовые — один из лучших растительных источников железа. Нут, горох, чечевица, фасоль, соя — выбирайте то, что любите. Одна чашка вареной чечевицы содержит 6,6 мг железа. Это 37% суточной нормы [9]. А полстакана вареной фасоли хватит, чтобы восполнить 10% дневной потребности в элементе [10]. К тому же бобовые надолго дают ощущение сытости и позволяют снизить потребление калорий [11].

Тыквенные семечки

Семечки тыквы могут стать вариантом перекуса. В 100 г продукта содержится 9 мг железа, или половина дневной рекомендованной нормы [12]. Но увлекаться ими нельзя. Во-первых, это может вызвать проблемы с желудочно-кишечным трактом. Во-вторых, тыквенные семечки очень питательны. Стограммовая порция обеспечивает организм 559 ккал. Чтобы повысить уровень железа, но при этом не навредить здоровью, добавьте небольшую горсть семечек в салат, кашу или суп.

Киноа

Южноамериканскую крупу часто используют как замену злакам, содержащим глютен. Добавьте в любимый салат 100 г вареных семян, чтобы восполнить 8% суточной нормы железа [13]. В отличие от традиционных злаков, в киноа много протеина, содержащего незаменимые аминокислоты [14]. Интересно, что наш организм воспринимает киноа как белок из коровьего молока.

Брокколи

Диета, богатая брокколи, помогает улучшить зрение, уменьшает воспаления и замедляет старение. Брокколи очищает организм, выводит холестерин и лишний сахар. Используйте ее как гарнир — стакан приготовленной брокколи восполняет 6% суточной нормы железа [15]. Чтобы получить максимум пользы, варите брокколи на пару не дольше 5 минут. Это поможет сохранить витамин C.

Производство тофу напоминает процесс получения сыра из молока — поэтому многие называют его соевым сыром. По своим питательным свойствам оно почти не уступает молочным продуктам — за это его полюбили веганы и люди с непереносимостью лактозы. В 100 г сыра тофу содержится 17 г белка, который легко и быстро усваивается организмом. Кроме того, то же количество продукта помогает покрыть 15% суточной нормы железа [16].

Темный шоколад

Шоколад не только приносит удовольствие и стимулирует выработку «гормона счастья», но и позволяет нормализовать уровень железа. Отдавайте предпочтение шоколаду, который содержит минимум 70% какао [17]. Диетологи советуют съедать не более четверти плитки шоколада в день. Этого будет достаточно, чтобы компенсировать 17% суточной потребности в железе, улучшить микрофлору кишечника и поднять настроение.

Чем опасен дефицит железа

На первых порах дефицит железа обычно протекает без симптомов. Но если не восполнить его запасы вовремя, можно спровоцировать развитие железодефицитной анемии [18]. Ее основные признаки: слабость, быстрая утомляемость, одышка, бледность, сонливость, потеря аппетита, учащенное сердцебиение и головные боли [19]. Может возникнуть желание съесть что-то несъедобное — мел, глину, бумагу или лед. При нехватке железа клетки начинают «задыхаться», из-за чего в организме нарушаются многие жизненно важные метаболические процессы.

Недостаток железа также способствует снижению иммунитета и высокому риску инфекций [20]. Кроме того, это одна из причин выпадения волос. Микроэлемент отвечает за доставку кислорода к фолликулам, тем самым укрепляя и питая корни. При его дефиците волосы становятся сухими и слабыми и могут начать выпадать [21]. В числе других внешних признаков: язвочки в уголках рта, сухая кожа, ломкие слоящиеся ногти. Согласно исследованию японских ученых, в некоторых случаях при нехватке железа возникает депрессия [22].

Если вы заметили признаки железодефицита, обратитесь за помощью к врачу. Он назначит анализы крови, определит источник проблемы и сможет составить план лечения с учетом ваших индивидуальных особенностей.

Комментарий эксперта

Евгения Маевская, к.м.н., гастроэнтеролог и диетолог GMS Clinic

С какой периодичностью необходимо сдавать анализ крови, чтобы вовремя узнать о нехватке железа?

Периодичность зависит от множества факторов: общего состояния здоровья, клинических признаков явного или скрытого дефицита, попадания в группу риска по дефициту железа или наличию хронических заболеваний, в том числе желудочно-кишечного тракта.

Для потенциально здорового человека достаточно следить за показателями крови раз в полгода. При этом общего анализа недостаточно. Как минимум он должен быть дополнен исследованием на сывороточное железо и ферритин, иначе можно пропустить признаки латентного дефицита. В некоторых случаях необходим более редкий тест — на растворимые рецепторы трансферрина. Это определяет только врач.

Можно ли восполнить дефицит железа только за счет растительной пищи? Что посоветовать вегетарианцам и веганам?

Лечение анемии только за счет железа в продуктах питания невозможно по причине его небольшого содержания в них и низкой биодоступности. Анемия лечится только с помощью препаратов железа.

Вегетарианцы и веганы должны питаться максимально разнообразно, обязательно включая в рацион растительные источники железа, например морскую капусту. Если допустимо, то неплохим источником железа могут служить креветки, мидии и морская рыба. Вегетарианцам лучше пройти обследование и убедиться в отсутствии атрофии в желудке и проблем в кишечнике. При атрофии и недостаточной кислотности желудка переход негемового железа из растительной пищи в усваиваемую гемовую форму значимо затруднен, а значит, оно не усвоится.

Что делать, если человек заметил симптомы дефицита железа?

При первых симптомах железодефицита следует обратиться к врачу. Важно не только скорректировать дефицит, но и, самое главное, выявить его причину. Самостоятельно это сделать невозможно.

Чем опасен избыток железа в организме?

Так называемая перегрузка железом, безусловно, опасна. Она может привести к поражению внутренних органов, фиброзу в органах и тканях. Также есть данные о прямом повреждении генетического аппарата клеток. Чаще всего страдает печень, поджелудочная железа и миокард — это проявляется в виде токсической кардиомиопатии и аритмиях. Такая ситуация более вероятна при парентеральном или энтеральном бесконтрольном введении железа. Питание никак не может быть причиной избытка железа.

Источник

Биодоступность железа и влияние ионов кальция на ее эффективность

Содержание железа в организме человека составляет в среднем 4,2 г. Около 75% от его общего количества входит в состав гемоглобина эритроцитов, которые переносят кислород от легких к тканям

Содержание железа в организме человека составляет в среднем 4,2 г. Около 75% от его общего количества входит в состав гемоглобина эритроцитов, которые переносят кислород от легких к тканям, 20% железа является резервным (костный мозг, печень, макрофаги), 4% входит в состав миоглобина, около 1% содержится в дыхательных ферментах, катализирующих процессы дыхания в клетках и тканях, а также в других ферментативных структурах. Железо осуществляет свою биологическую функцию, находясь в составе биологически активных соединений, преимущественно ферментов. Железосодержащие ферменты выполняют следующие основные функции:

Железо обладает несколькими особыми свойствами, которые отличают его от других биологически активных ионов и веществ.

В организме человека нет никаких специальных механизмов для выведения железа. В основном железо выделяется через кожу и кишечник (I. Guinote et al., 2006). Кроме этого, оно теряется также с волосами, ногтями, мочой и потом. Общее количество выделяемого железа у здорового человека (мужчины) составляет около 1 мг в сутки. Такое же количество в норме усваивается из потребляемой пищи (Linder, 1991). Отличие составляет менструальный период, когда потребление должно составлять около 4 мг железа в день. Таким образом, концентрация элемента в сыворотке крови зависит от его всасывания в желудочно-кишечном тракте, от накопления в селезенке, костном мозге и скелетных мышцах (миоглобин), а также от синтеза и распада гемоглобина и выделения его из организма. В пище железо может присутствовать в двух видах — гемовое и негемовое, которые характеризуются разными механизмами всасывания. Гемовое железо (порфириновое кольцо с атомом железа в центре, связанное с 4 атомами азота) в желудочно-кишечном тракте освобождается от белковых цепей и в виде металлопорфирина всасывается энтероцитами кишечника. Там происходит неспецифическое эндосомальное проникновение гема в клетку с последующим его разрушением. Далее, с помощью белковой транспортной системы IREG1, ионы железа окисляются до трехвалентного железа, связываются с трансферрином и покидают энтероцит, выходя в ток крови (Linder et al., 2006). В плазме крови железо перемещается в соединении с этим же белком, который выполняет как функцию депо, так и функцию переносчика. Наличие свободных ионов железа в крови не характерно и является патологией. Всасывание гемового железа происходит в пределах 15–50% (в среднем 20–30%).

В литературе описывается несколько механизмов транспортировки железа внутри энтероцита, основанные главным образом на экспериментах, проведенных на культуре ткани Caco2 (M. Linder et al., 2006). Согласно первой теории, двухвалентное железо, поступившее в энтероцит с помощью транспортера DMT1, доставляется посредством везикул с трансферрином (некоторые отводят ему роль внутриклеточного рецептора) или в свободном состоянии к базолатеральной мембране энтероцита, где присутствует другой транспортер — IREGI/ferroportin/MTP1 (Donovan et al., 2000). Этот транспортер окисляет двухвалентное железо до трехвалентного и транспортирует в кровь, где он соединяется с плазменным трансферрином. Согласно второй теории, внутри энтероцита железо транспортируется, по-видимому, в везикулах вместе с апотрансферрином, который путем эндоцитоза попадает из тока крови в энтероцит (эндо-/экзоцитоз) (Ma et al., 2002). Во время этой транспортировки двухвалентное железо окисляется до трехвалентного и путем экзоцитоза поступает через базилярную мембрану энтероцита в кровь. В этом процессе возможно участие уже упоминавшейся системы IREG. Согласно литературным данным, именно механизм транспорта железа через базолатеральную мембрану энтероцита в кровь является лимитирующим в процессе адсорбции железа (Roy and Enns, 2000). Усвоение неорганического двухвалентного железа обычно происходит в пределах 6–15%.

Негемовое трехвалентное железо может быть восстановлено с помощью ферриредуктазы до двухвалентного железа и усвоено с помощью DMT1. Восстановление трехвалентного железа сильно зависит от кислотности желудочного сока. Невосстановленное железо может всасываться с помощью специфической интегрин-мобифериновой системы IMP. Усвоение трехвалентного железа происходит наименее полно и редко превосходит 4%.

Количество железа, поступающего в эффекторную клетку, куда оно транспортируется с кровью, прямо пропорционально числу мембранных рецепторов. В клетке происходит высвобождение железа из трансферрина. Затем плазменный апотрансферрин возвращается в циркуляцию. Повышение потребности клеток в железе при их быстром росте или синтезе гемоглобина ведет к индукции биосинтеза рецепторов трансферрина и, напротив, при повышении запасов железа в клетке число рецепторов на ее поверхности снижается. Железо, высвободившееся из трансферрина внутри клетки, связывается с ферритином, который доставляет микроэлемент в митохондрии, где он включается в состав гема. Помимо синтеза гема, двухвалентное железо используется в митохондриях для синтеза железосерных центров. В организме человека происходит постоянное перераспределение железа. В количественном отношении наибольшее значение имеет метаболический цикл: плазма — красный костный мозг — эритроциты — плазма. Обычно 70% плазменного железа поступает в костный мозг. За счет распада гемоглобина в сутки высвобождается около 21–24 мг железа, что во много раз превышает поступление железа из пищеварительного тракта (1–2 мг/сут).

Существует выраженная обратная зависимость между обеспеченностью организма железом и его всасыванием в пищеварительном тракте. В основном всасывание железа происходит в двенадцатиперстной кишке и проксимальных отделах тощей кишки и отсутствует в подвздошной кишке.

Всасывание железа зависит от следующих причин: возраста, обеспеченности организма железом, состояния желудочно-кишечного тракта, количества и химических форм поступающего железа и прочих компонентов пищи. Для оптимального всасывания железа необходима нормальная секреция желудочного сока. Прием соляной кислоты способствует усвоению железа при ахлоргидрии. В таблице приведены основные вещества, содержащиеся в продуктах питания человека, которые могут активизировать или уменьшать всасывание железа, содержащегося в этих продуктах или мультивитаминной таблетке. Аскорбиновая кислота, восстанавливающая железо и образующая с ним хелатные комплексы, повышает доступность этого элемента так же, как и другие органические кислоты. Она является одним из наиболее сильных стимуляторов всасывания железа. Другим компонентом пищи, повышающим всасывание железа, является «фактор животного белка», в котором содержится миоглобин и гемоглобин. Улучшают всасывание железа простые углеводы: лактоза, фруктоза, сорбит, а также такие аминокислоты, как гистидин, лизин, цистеин, образующие с железом легковсасываемые хелаты.

Самыми сильными ингибиторами, блокирующими всасывание железа, являются фитаты и полифенолы. Фитаты представляют собой форму хранения фосфатов и минералов, присутствующих в зернах злаковых растений, овощах, семенах и орехах. Они активно тормозят всасывание железа, действуя при этом в прямой зависимости от дозы. Всасывание железа снижают такие напитки, как чай, содержащий таннин, а также другие полифенольные соединения, которые прочно связывают этот элемент. Феноловые соединения существуют почти во всех растениях и являются частью системы защиты против насекомых и животных. Поэтому чай применяют для профилактики повышенного усвоения железа у больных талассемией. Большое влияние на усвоение железа оказывают различные заболевания. Оно усиливается при недостаточности железа, при анемиях (гемолитической, апластической, пернициозной), гиповитаминозе В₆ и гемохроматозе, что объясняется повышением эритропоэза, истощением запасов железа и гипоксией.

Из перечисленных веществ, которые могут уменьшать всасывание железа, особое внимание обращает на себя ион кальция. Кальций обладает высокой биологической активностью, в значительном количестве содержится в основных продуктах питания и, как правило, присутствует в одной мультивитаминной таблетке с железом.

Таблица. Активаторы и ингибиторы всасывания железа, содержащиеся в пищевом рационе человека

В связи с этим вопрос о возможном влиянии кальция на биодоступность железа изучается длительное время как в экспериментах на животных, так и в исследованиях на людях.

Необходимо отметить, что клеточные механизмы всасывания, т. е. поступления ионов железа и кальция из просвета кишечника в ток крови через энтероциты кишечника, различны. Многочисленными работами было показано, что в этом процессе участвуют различные клеточные транспортеры (J. Hoenderop et al., 2005). Кроме того, имеются данные о том, что кальций уменьшает поступление в организм как гемового (L. Hallberg, 1991), так и негемового железа. Все вместе указывает на то, что кальций может влиять на биодоступность железа, оказывая ингибирующее влияние либо на транспорт его в желудочно-кишечном тракте, либо на связывание с рецепторами, расположенными на апикальной мембране энтероцитов.

В экспериментах на изолированный кишечной петле в условиях in vivo на крысах было показано уменьшение всасывания железа из раствора FeCl₂, вводимого непосредственно в петлю при добавлении кальция. Причем эффект зависел от абсолютной концентрации кальция в двенадцатиперстной кишке, а не от молярного соотношения Ca/Fe (Barton et al., 1983). Изучение влияния на клеточный транспорт железа различных солей, содержащих кальций, показало, что наибольший ингибирующий эффект вызывает СаСО₃, в то время как эффекты СаSO₄ и Na2CO₃ присутствуют, но в меньшей степени (Prather, 1992). Эта кальциевая соль, добавленная в количестве 500 мг, способна уменьшить всасывание негемового железа, содержащегося в пищевых продуктах на 32% в случае потребления пищи, не содержащей дополнительные ингибирующие вещества, и на 42% при потреблении продуктов в сочетании с яйцами, кофе и др. (Сook et al., 1991). СaCO₃ уменьшает также всасывание железа при совместном использовании их в одной таблетке. В этом случае 300 мг кальциевой соли при совместном употреблении с 37 мг железа, присутствующего в виде FeSO₄, уменьшает всасывание железа на 15% (Seligman et al., 1983; Cook et al., 1991).

930 мг кальция в день). Это привело к снижению абсорбции железа на 30–50% (Hallberg, 1995). На основании полученных данных авторы предполагают, что ингибирование всасывания железа происходит на этапе «просвет кишечника — энтероцит».

В исследованиях на людях также изучалось влияние искусственных минеральных добавок: сульфата железа, цитрата и фосфата кальция и др. Работа была проведена на 61 здоровом испытуемом. Для оценки всасывания использовался также двойной радиоизотопный метод. При употреблении цитрата кальция (600 мг) абсорбция железа снижалась на 49%, фосфата — на 62% (Cook et al., 1991). Интересно, что в этом исследовании эффект от применения кальциевых добавок отмечался только на фоне употребления пищи. Вероятно, конкуренция между катионами возникала при заполненном кишечнике. Теоретически возможно, что высокие концентрации кальция могут изменять реологические свойства пищевого комка в просвете верхней части тонкого кишечника (Conrad et al., 1993). На людях также изучалось различие во влиянии кальция на потребление гемового и негемового железа. Так, в исследованиях на 27 добровольцах с применением полного промывания кишечника для измерения степени усвоения железа при использовании кальциевых добавок (450 мг) было показано снижение абсорбции только гемового железа на 20%. В этой работе добавление кальция не влияло на абсорбцию негемового железа (Z. K. Roughead, 2005). В другом исследовании, проведенном на 44 мужчинах и 81 женщине, наблюдали снижение всасывания гемового железа из рациона при добавлении кальция в дозах от 40 до 300 мг. Максимальное снижение наблюдалось при дозе 300 мг и составило 74%. Дальнейшее увеличение содержания кальция до 600 мг не приводило к возрастанию ингибирования иона железа (L. Hallberg et al., 1991). Противоречивые результаты, получаемые в разных работах, связаны, по-видимому, со сложностью воспроизведения точности методических подходов, проводимых на людях.

Во всех приведенных выше исследованиях было показано в той или иной мере уменьшение абсорбции железа в желудочно-кишечном тракте на 20–60% при совместном употреблении с кальцийсодержащими продуктами в ходе однократного приема пищи или таблетированных препаратов. Характерно, что использованные дозы кальция не превышали дневную норму взрослого человека (во всех описанных случаях суммарное поступление кальция за сутки было меньше 1000 мг). Однако непосредственный механизм антагонистического влияния кальция на всасывание железа остается неясным.

Серия исследований, проведенных на добровольцах при длительном совместном приеме пищи, содержащей определенное количество железа и кальция, не позволила получить однозначного ответа о влиянии иона кальция на биодоступность железа, а главное — на уровень гемоглобина у этих испытуемых. Часто эффект выявлялся (ингибирование составляет 19%), но был статистически недостоверен (Reddy et al., 1997). По-видимому, длительные исследования на людях осложняются контролем над соблюдением диеты и составлением диеты для контрольной группы (S. R. Lynch, 2000).

Анализ литературы позволяет заключить, что экспериментальные исследования на животных и работы, проведенные на испытуемых, подтвердили, что ионы кальция способны уменьшать уровень всасывания железа. Степень выявления эффекта зависела от используемых методических подходов, которые в разных работах отличались друг от друга, и это затрудняет интерпретацию результатов. Однако возможность таких взаимодействий может быть наиболее актуальна и должна безусловно учитываться для людей, страдающих железодефицитными состояниями (анемии) или входящих в группу риска по этому состоянию (дети, беременные и т. д.). Для лечения и профилактики таких состояний необходимо увеличить потребление железа, как за счет соблюдения соответствующей диеты, так и с помощью минеральных добавок. Но следует помнить, что эффективность этих мер может значительно снижаться на фоне потребления диетического кальция или кальцийсодержащих витаминных комплексов. Ограничивать потребление кальция не желательно, поскольку во многих случаях (беременность, возраст 12–18 лет) существует повышенная потребность в обоих элементах. Выходом из ситуации может служить раздельное применение кальция и железа. Экспериментальные данные показали, что интервал между приемом кальция и железа даже в 4 ч исключает эффект ингибирования (A. Gleeprup et al., 1993). Помимо этого, во время приема препарата железа стоит воздержаться от употребления любых продуктов, содержащих кальций, т. е. требуется исключить весь спектр молочной продукции, а также зеленые части растений.

В данном случае удобно применять витаминно-минеральные комплексы, которые заранее предусматривают раздельное употребление железа и кальция. И это не единственное сочетание жизненно важных микронутриентов, проявляющих антагонистические свойства. Таким образом, грамотное разделение компонентов витаминно-минеральных комплексов по времени приема является необходимым условием эффективности их применения.

Литература

Н. А. Медведева, доктор биологических наук, профессор
МГУ, Москва

Источник