

Физиологическое влияние железа (Fe) на организм человека, польза и вред
Содержание:
2. Роль железа в организме человека
1. Общие сведения о железе.
Химический элемент Fe ⦏ferrum⦐ расположен в 4 периоде, побочной подгруппе VIII группы периодической таблицы хим. элементов Д.И.Менделеева. Является четвертым по распространенности в природе химическим элементом.
В соединениях может иметь степень окисления +2, +3, +6, что объясняется строением внешнего электронного слоя 3s23p63d64s2. В природе чаще встречается в виде соединений, называемых рудами (в переводе значит “рыжий” ⎼ цвет, выдающий присутствие трехвалентного железа):
- Fe2O3 ⎼ красный железняк (гематит);
- Fe2O3 × FeO ⎼ магнитный железняк;
- Fe2O3 × H2O ⎼ бурый железняк.
Манипуляции древнего человека с железной рудой положили начало нашей цивилизации.
Простое вещество железо ⎼ пластичный серебристо-белый металл средней активности, но при повышенной температуре или повышенной влажности быстро поддается коррозии. Обладает свойством ферромагнитности, благодаря чему железо-никелевое ядро Земли обеспечивает естественный магнетизм планеты.
2. Роль железа в организме человека
Железо уникальный микроэлемент. Его основная функция ⎼ обеспечение органов и тканей кислородом, поддержание окислительно-восстановительных процессов. Для этого молекула железа входит в состав белка гемоглобина (именно железо окрашивает кровь в красный цвет). А также других белков (более 70), например:
• ферритин и гемосидерин ⎼ запас железа в депо: печени, селезенке, костном мозге;
• миоглобин ⎼ запас кислорода в скелетных мышцах и мышце сердца;
• каталаза, цитохром ⎼ продуцирование энергии;
• трансферрин ⎼ транспорт железа из тонкого кишечника в депо.
В норме количество железа в организме взрослого человека 3-5 мг, в том числе в разных белках:
в гемоглобине | 60-65% |
в ферритине и гемосидерине | по 12-15% |
в миоглобине | 8-9% |
в каталазе и цитохроме | 3-5% |
в трансферрине | около 1% |
Восполнение железа в организме происходит двумя путями:
1. Эндогенный. При распаде молекул гемоглобина в макрофагах печени, селезенки и костного мозга освободившиеся атомы железа повторно используются для синтеза гемоглобина. Таким образом закрывается 97% суточной потребности железа.
2. Экзогенный. Суточная норма потребления железа с пищей составляет 10-20 мг. При этом, в зависимости от условий, из этого количества всасывается не более 10% (1-2 мг).
Ежесуточная норма восполнения железа с питанием зависит от возраста и пола:
- дети ⎼ от 4 до 18 мг/сут;
- мужчины ⎼ 10 мг/сут;
- женщины ⎼ 18 мг/сут (при беременности и лактации норма увеличивается до 30 мг/сут).
Опираясь на нормы следует учитывать, что количество усвоенного железа может значительно отличаться от количества, содержащегося в съеденных продуктах. Биодоступность железа зависит от:
1. Формы ⎼ гемовое усваивается быстрее, с меньшими потерями.
2. Веществ, повышающих биодоступность железа ⎼ витамин С, лимонная кислота, яблочная кислота, фруктоза, сорбит, алкоголь и другие.
3. Ингибиторов, снижающих биодоступность железа ⎼ кальций, фитиновая кислота (содержится в орехах, зерновых, бобовых), оксалаты (содержатся в чае, кофе, шоколаде, молоке,..) и другие.
4. Диеты ⎼ при смешанной диете биодоступность составляет 14-18%, при вегетарианской ⎼ 5-12%.
Железо с самой высокой биодоступностью содержится в грудном молоке, но в количестве, достаточном лишь до 6-ти месячного возраста младенца.
Продукты животного происхождения (содержат гемовое железо) | Продукты растительного происхождения (содержат негемовое железо) |
мясо; субпродукты: печень, почки, селезенка; рыба и морепродукты; яйца куриные и перепелиные (особенно желток) |
различные крупы: овсяная, гречневая, ячневая и другие; пшеничные отруби и рожь; горох, бобы, фасоль, чечевица;шпинат, цветная капуста, брокколи, свекла, спаржа, кукуруза; кизил, хурма, слива, яблоки, гранты; семечки, орехи; сухофрукты: инжир, чернослив, изюм, курага; темный шоколад |
3. Метаболизм железа
Железо в свободном виде для организма токсично, так как катализирует образование свободных радикалов из пероксида водорода (ведет к повреждению мембран и гибели клеток):
H2O2 + Fe2+ → HO– + Fe3+ + HO∙
Поэтому все железо в организме связано белками и ферментами. С пищей железо поступает в двух формах: гемовой Fe2+ и негемовой Fe3+. Всасывание гемовой формы железа происходит в верхних отделах тонкого кишечника:
Ионы железа отщепляются от гема с образованием иона железа, который через энтероцит попадает в плазму крови. Здесь образуется соединение с белком трансферрином, который доставляет железо в депо (костный мозг). Трансферрин возвращается в плазму крови на новым ионом железа. Железо, по мере необходимости, проникает в митохондрии, где происходит синтез гема и образование необходимых организму железосодержащих белков.
Всасывание негемовой формы железа требует дополнительных реакций. Под воздействием желудочного сока и соляной кислоты железо восстанавливается до гемовой формы (Fe3+ → Fe2+), щелочная среда двенадцатиперстной кишки нейтрализует кислоту. Дальнейший процесс абсорбции ничем не отличается от выше описанного.
Метаболический цикл железа в организме замкнутый. Потеря железа организмом (примерно 1 мг/сут) происходит только с физиологическими жидкостями и сщелушиванием эпителия ЖКТ и кожи. Такое же количество восполняется с пищей. Полупериод выведения железа 4-6 лет.
Метаболизм железа в организме поддерживают микроэлементы: медь Cu, кобальт Co, марганец Mn, никель Ni.
Для организма человека одинаково плохо как недостаток, так и избыток железа. Но механизмов вывода лишнего железа нет. Поэтому уровень железа в организме поддерживается с помощью гуморальной регуляции, которая учитывает количества запасенного организмом железа:
- При уменьшении запасов почки вырабатывают гормон эритропоэтин, способствующий увеличению всасываемости железа.
- Для предотвращения избыточного железа печень синтезирует гормон гепсидин, который ингибирует процесс всасывания железа в кишечнике.
4. Дефицит железа в организме
Признаки недостатка в организме железа не являются специфическими. Это может быть:
- плохой аппетит;
- головокружение, слабость;
- апатичность, повышенная раздражительность ;
- бледность кожных покровов;
- сухость во рту;
- ломкость ногтей и волос.
Последствия недостатка в организме железа:
- Хроническая усталость.
- Снижение иммунитета, расположенность к инфекционным заболеваниям.
- Задержка роста и развития у детей.
- Изменения в тканях и органах.
- Железодефицитная анемия (далее -ЖДА).
По данным Всемирной организации здравоохранения дефицит железа входит в число 10 наиболее опасных факторов риска развития различных заболеваний, нетрудоспособности и смертности во всем мире.
На планете 2 миллиарда человек страдают ЖДА, у 3 миллиардов ⎼ скрытый ЖДА. В том числе среди:
- детей до 2-х лет ⎼ 48%;
- детей школьного возраста ⎼ 53%;
- мужчин ⎼ 25%;
- женщин ⎼ 42%;
- беременных женщин ⎼ 51%.
5. Избыток железа в организме
Повышенное содержание железа ⎼ гемосидероз (приобретенный или наследственный) ⎼ имеет накопительный эффект и может проявиться после 40 лет. При этом происходит повреждение печени, которое может прогрессировать до цирроза, диабета, артрита, сердечной недостаточности.
Признаки избытка железа в организме:
- усталость;
- недомогание;
- боли в животе неясного генеза.
Читайте также статьи
Влияние меди на организм
Воздействие меди на организм человека. Польза и вред.
Влияние хрома на организм
Воздействие хрома на организм человека. Польза и вред.
Влияние никеля на организм
Воздействие никеля на организм человека. Польза и вред.
Хотите стать нашим клиентом?
Просто оставьте Вашу заявку, заполнив форму справа и мы свяжемся с Вами в ближайшее время. Спасибо!
Отправляя заявку, Вы даете согласие на обработку Ваших персональных данных. Ваши данные под защитой.