Как железо влияет на организм и почему его баланс важен?

Железо относится к микроэлементам, то есть биологически значимым элементам, концентрация которых в организме исчисляется в тысячных или даже стотысячных долях процента. В частности, в организме здоровых людей содержится 4-5 г железа, а это 0,0065% средней массы тела взрослого человека. Несмотря на довольно скромное содержание этого микроэлемента в крови и тканях роль железа в организме огромна. Одним-двумя словами объяснить, на что влияет железо в организме, невозможно, потому что этот микроэлемент является компонентом любых живых клеток, входит в состав многочисленных белков и ферментов, необходим для корректного функционирования кроветворной, сердечно-сосудистой, мышечной, нервной, иммунной системы, энергетического обмена и окислительно-восстановительных реакций. Поэтому важно знать, как проявляется недостаток железа и что делать если мало железа в организме.

Для чего нужно железо в организме?

Отвечая на вопрос, за что отвечает железо в организме, большинство людей в первую очередь упоминают его роль в профилактике анемии (т. е. снижении уровня гемоглобина в крови) и в транспортировке кислорода. Действительно:

• около 70-75% железа в человеческом организме входит в состав белка гемоглобина, содержащегося в эритроцитах, связывает кислород и обеспечивает его перенос с кровью от легких к тканям различных органов, в частности, к головному мозгу;
• еще 5-10% содержится в другом белке – миоглобине, который обеспечивает обмен кислорода и углекислого газа в мышцах.
• Но это далеко не единственное, чем полезно железо для организма. Этот микроэлемент входит в состав ряда ферментов, которые выполняют следующие важные функции:
• участвуют в синтезе гормонов щитовидной железы, которые, в свою очередь, регулируют сердечный ритм, мышечный тонус, плотность костной ткани, функционирование пищеварительного тракта и почек, нервной и репродуктивной системы, метаболизм и терморегуляцию;
• обеспечивают иммунный ответ организма, сопротивление инфекциям.

Также железо необходимо для формирования дофаминовых рецепторов в клетках головного мозга. Что дает железо в организме? Учитывая функции этих рецепторов, оно имеет важное значение для:

• передачи нервных импульсов;
• регуляции коронарного кровоснабжения, то есть циркуляции крови по сосудам миокарда;
• регулирования поведения, формирования мотивации;
• развития интереса, любознательности, творческих способностей;
• полноценной работы головного мозга, когнитивных функций, скорости мышления, решения интеллектуальных задач;
• адаптации в стрессовых условиях.

Наконец, железо участвует в процессах синтеза ДНК, деления клеток, необходимо для роста, течения ряда важных процессов, метаболизма биологически активных веществ, энергетического обмена. Следовательно, полноценное функционирование любого органа или системы без этого микроэлемента невозможно.

Как понять, что организму не хватает железа? Наиболее информативными являются анализы, они позволяют не только выявить дефицит железа (а иногда, наоборот, его избыток, что тоже вредно для здоровья), но и оценить степень дефицита и определить наиболее вероятную причину этого нарушения. Но большинство людей не сдает такие анализы, пока их ничего не беспокоит, то есть до клинических проявлений.

Каковы признаки недостатка железа в организме?

Основная доля железа циркулирует в крови, частично – в составе эритроцитов, частично – содержится вне клеток крови, в ее жидкой части – плазме. Меньший процент сохраняется в органах-депо – печени, селезенке, мышцах. Первое, на что влияет недостаток железа в организме, – это уровень гемоглобина в крови и обеспечение всех тканей кислородом. Недостаток клеточного железа (того, что входит в состав эритроцитов) сначала компенсируется за счет высвобождения микроэлемента, хранящегося в депо, и его поступления в кровь. Поэтому симптомы при недостатке железа в организме нарастают постепенно.

Сначала возможны жалобы на общую разбитость, слабость, но специфические симптомы отсутствуют, только анализы выявляют снижение показателей ферритина. Когда не хватает железа в организме (в тканевых депо) для компенсации его недостатка в крови, появляются симптомы умеренного дефицита – головокружение, постоянное чувство усталости. А если человек не знает, как восстановить железо в организме, развивается железодефицитная анемия, нарушается функционирование сердечно-сосудистой, нервной и иммунной системы, ряда органов. Проявления весьма разнообразны:

• слабость, повышенная утомляемость, снижение умственной и физической работоспособности, ухудшение памяти;
• бледность, ломкость ногтей, тусклость и усиленное выпадение волос;
• одышка, ощущение нехватки воздуха, из-за которого человек пытается дышать чаще или хватает воздух ртом;
• шум в ушах, головокружение, головные боли;
• тахикардия даже в состоянии покоя;
• чрезмерная уязвимость к инфекциям;
• поражение слизистых оболочек губ и ротовой полости, воспаление десен, неба, языка;
• странные вкусовые предпочтения, стремление есть несъедобные вещества, пристрастие к резким неприятным запахам;
• расстройства пищеварения, запоры или поносы, боли в животе;
• иногда – синдром беспокойных ног;
• голубой оттенок склер глаз.

Дефицит железа может быть связан с различными факторами, вызывающими дисбаланс между его поступлением и выводом из организма.

Почему не усваивается железо в организме?

Причины, почему не накапливается железо в организме, можно разделить на несколько групп.

1. Недостаточное поступление с пищей.
2. Недостаточное усвоение.
3. Чрезмерные потери.

К первой группе причин относятся погрешности питания, голодание, строгие диеты, веганство. К чрезмерным потерям железа приводят открытые (при ранах, хирургических операциях) и скрытые, внутренние, хронические кровотечения, у женщин – маточные кровотечения, длительные и обильные месячные. Донорство крови – еще одна причина потери железа. К менее распространенным причинам дефицита железа относятся некоторые виды гемолиза, ночная пароксизмальная гемоглобинурия, операции на желудке с целью уменьшения его объема.

Что касается плохого усвоения железа, поступающего в организм в достаточном количестве, причин может быть несколько:

• употребление продуктов, препятствующих полноценному усвоению железа;
• недостаток питательных веществ, которые способствуют его усвоению (это, прежде всего, витамин С);
• заболевания, сопровождающиеся нарушениями усвоения питательных веществ – атрофический гастрит, язвенный колит, болезнь Крона, целиакия и некоторые другие;
• прием некоторых препаратов – антибиотиков, ингибиторов протонной помпы, ингибиторов АПФ, лекарств для снижения уровня холестерина.

Может ли уровень железа превышать норму

Железодефицитная анемия – распространенное состояние, об опасности которого знают практически все люди. Но мало кому известно, что существует и противоположная проблема, так называемый синдром перегрузки железом, или гемохроматоз. Это состояние, когда в организме накапливается избыток ионов свободного железа, повреждающих ткани внутренних органов, прежде всего печени, сердца, поджелудочной и половых желез, гипофиза, а также суставы, кожу.

Гемохроматоз может быть первичным, наследственным, связанным с мутацией гена, отвечающего за регуляцию метаболизма железа, и вторичным. Среди причин вторичной перегрузки железом:

• заболевания печени;
• хронический алкоголизм;
• неоднократные переливания крови;
• гемолитические анемии;
• длительный прием препаратов железа.

Как недостаток и избыток железа влияет на сердце и суставы?

Для сердца одинаково опасны как дефицит, так и избыток железа. Пагубное влияние железодефицита на сердце объясняется тем, что из-за железодефицитной анемии все ткани испытывают недостаток кислорода (гипоксию). Чтобы компенсировать это состояние, сердцу приходится перекачивать больший объем крови за единицу времени, развивается тахикардия, а впоследствии, если анемию не лечить, сердце может увеличиваться в размерах. Избыток железа чреват развитием токсической кардиомиопатии с нарушениями сердечного ритма. Длительное накопление железа в тканях сердца еще более опасно, может привести к нарушению сократительной способности миокарда и, как следствие, к застойной сердечной недостаточности.

Суставы менее чувствительны к дефициту железа, влияние этого минерала на них опосредовано его значением для мышц. Из-за нарушения обмена кислорода и углекислого газа в мышечной ткани мышцы при анемии постепенно ослабевают, а нагрузка на суставы возрастает. Более опасным для суставов является не дефицит железа, а его избыток. Одним из последствий первичного гемохроматоза является поражение суставов, сопровождающееся воспалительным процессом и проявляющееся ноющими болями. У пациентов с подагрой наблюдается облегчение после кровопускания, а эта манипуляция приводит к выведению из организма излишков железа.

Как повысить уровень железа в организме?

При выраженной анемии необходимо обращаться к врачу. Он порекомендует, и как поднять железо в организме (какие препараты для этого принимать, как правильно питаться), и как сохранить железо в организме (то есть как скорректировать патологические состояния, сопровождающиеся чрезмерными кровопотерями – геморрой, язвенную болезнь и т.д.). Коррекции рациона обычно недостаточно, необходима комплексная терапия, которая может включать в себя:

• прием препаратов железа, витаминно-минеральных препаратов для улучшения их усвоения;
• лечение заболеваний, препятствующих усвоению железа;
• выявление и устранение внутренних кровотечений.

Препараты железа не стоит принимать по собственной инициативе, без назначения врача и предварительного выполнения анализов. Некоторые правила приема таких препаратов:

• он должен быть достаточно длительным, от 2 месяцев при легком дефиците железа, 6 и более месяцев при выраженном;
• их лучше запивать яблочным, апельсиновым соком (источники витамина С), можно водой, нельзя – чаем, кофе, молоком;
• принимать за час до еды или через 2 часа после;
• если вы одновременно принимаете антациды, выдерживайте максимальный интервал между ними и препаратами железа;
• примерно через месяц после начала терапии необходимо сдать контрольные анализы, чтобы оценить ее эффективность. По результатам этих анализов врач может скорректировать дозу или назначить дополнительные обследования и предложить другие методы лечения.

О предупреждении дефицита железа можно и стоит позаботиться самому. Для этого необходимо:

• питаться полноценно, сбалансировано. При повышенном риске развития анемии стоит несколько сократить употребление углеводов и жиров, вместо этого увеличить употребление белков;
• не подвергать продукты, содержащие железо, длительной термической обработке при высоких температурах – это снижает его биодоступность;
• кроме продуктов, богатых железом, употреблять продукты или витаминно-минеральные добавки, способствующие его усвоению (перечень приведен ниже);
• ограничить употребление продуктов, ухудшающих усвоение железа и раздражающих ЖКТ. Это крепкий черный чай, кофе, красное вино, сдоба и кондитерские изделия, особенно шоколад, фастфуд, копченая, острая, соленая, жирная пища. Если речь идет о том, как восполнить железо в организме при его дефиците, даже легком, эти продукты стоит полностью исключить из рациона;
• молоко и кисломолочные изделия не употреблять одновременно с продуктами-источниками железа, делать интервал около 3-4 часов.

Какие продукты поднимают железо в организме?

В продуктах питания железо содержится в гемовой и негемовой форме. Гемовая форма (двухвалентное железо), содержащаяся в продуктах животного происхождения, отличается более высокой биодоступностью, усваивается на 25%. Негемовое (трехвалентное) железо, которое содержат растительные продукты, усваивается максимум на 8-10%. Поэтому вегетарианцы чаще испытывают дефицит железа.

Источники гемовой формы железа (перечислены в порядке уменьшения содержания на 100 г):

• свиная печень;
• твердый сыр;
• говяжья печень;
• яичный желток;
• говяжий язык;
• мясо индейки;
• говядина;
• курятина;
• скумбрия;
• свинина;
• сельдь.

Источники негемовой формы железа:

• фасоль;
• фундук;
• овсяные хлопья;
• лесные грибы;
• пшено;
• горох;
• морская капуста;
• чернослив;
• курага;
• гречневая крупа;
• тофу;
• персики.

Вещества, улучшающие усвоение железа, и их источники:

• витамин С (цитрусовые, квашеная капуста, черная смородина, красный сладкий перец и прочее);
• фолиевая кислота (листовые овощи, укроп, дрожжи, яйца, баклажаны, помидоры, куриная печень);
• медь (рыба и морепродукты, субпродукты, капуста);
• витамин В6 (орехи, бобовые, мясо, рыба);
• витамин В12 (свиная, говяжья, куриная печень, мясо, рыба);
• витамин А (печень морских рыб и животных, вареная и пассированная морковь, тыква, другие желтые и зеленые овощи и фрукты, яичный желток).

Мясо, рыба, бобовые одновременно являются источниками железа и веществ, улучшающих его усвоение, способствуют профилактике анемии.

Как определить дефицит железа в организме?

Если беспокоят симптомы, которые могут указывать на дефицит железа и развитие анемии, начинать обследование стоит с общего анализа крови. Особенно важны показатели: количество эритроцитов, уровень гемоглобина и гематокрит – соотношение объемов эритроцитов и плазмы крови в процентном выражении. Если уровень гемоглобина ниже нормы (120-140 г/л для жнщин, 130-160 г/л для мужчин, 100-140 г/л для детей 1 года жизни), необходимо обратиться к терапевту, семейному врачу. Он порекомендует, как проверить железо в организме, назначит анализы для оценки содержания железа в крови и тканях, а также его метаболизма. Обычно выполняются анализы:

• на уровень железа в сыворотке крови – определяет содержание железа, которое не входит в состав эритроцитов и не хранится в депо;
• ферритин – это белковое железосодержащее соединение, в форме которого железо хранится во внеклеточных депо;
• на трансферрин – белок, связывающий ионы железа и транспортирующий их;
• на показатели железосвязывающей способности сыворотки (ЖЗС);
• на насыщение трансферрина железом.

Расшифровку и интерпретацию результатов этих анализов осуществляет врач. Если показатели отклоняются от нормы, необходимы дополнительные обследования для выяснения причин и разработки плана лечения. В частности, могут назначаться:

• биохимические анализы крови (почечные и печеночные пробы), общий анализ мочи, анализ кала на скрытую кровь и другие;
• УЗИ органов брюшной полости;
• гастроскопия, колоноскопия и т. д.

Общий анализ крови стоит сдавать ежегодно, а специфические анализы на проверку уровня железа-в таких случаях:

• клинические признаки дефицита железа, анемии или гемохроматоза (синдрома перегрузки железом);
• отклонения от нормы некоторых показателей общего анализа крови (гемоглобин, эритроциты, гематокрит);
• состояния, сопровождающиеся значительными кровопотерями (кровотечения вследствие травмы, обильные месячные и т.д.);
• недавно перенесенные инфекции и тяжелые неинфекционные заболевания, операции;
• планирование беременности;
• профессиональные занятия спортом (анализы на железо входят в программы регулярных профилактических обследований спортсменов;
• донорство.

Если вы проходите курс терапии железодефицитной анемии или синдрома перегрузки железом, его уровень в сыворотке крови и другие показатели также необходимо регулярно проверять, периодичность таких контрольных обследований определяет врач.

Содержание железа в организме должно соответствовать потребностям в этом биологически активном веществе. Железо выполняет ряд важных функций, но в чрезмерных количествах является токсичным для живых тканей, поэтому для организма вредны как дефицит, так и избыток этого микроэлемента. Дефицит является более распространенным состоянием и часто связан с погрешностями питания, но могут быть и более серьезные причины – нарушение усвоения из-за болезней ЖКТ, чрезмерные потери. Избыток обычно является результатом нарушений метаболизма железа при некоторых заболеваниях. Случаев перегрузки организма железом из-за его чрезмерного употребления с продуктами питания не зафиксировано, а вот передозировка препаратами железа случается. Поэтому не стоит принимать их при отсутствии показаний и отступать от рекомендованной врачом схемы.

Список литературы

F D van Vulpen, Goris Roosendaal et al. The detrimental effects of iron on the joint: a comparison between haemochromatosis and haemophilia/ J Clin Pathol. 2015 Aug
Abreu R., Quinn F., Giri P.K. Role of the hepcidin-ferroportin axis in pathogen-mediated intracellular iron sequestration in human phagocytic cells. Blood. Adv. 2018; 22 (10): 1089-1100.
Cassat J.E., Skaar E.P. Iron in infection and immunity. Cell. Host.Microb. 2013; 13 (5): 509–19.
Raha A.A., Vaishnav R.A., Friedland R.P., Bomford A., Raha-Chowdhury R. The systemic iron-regulatory proteins hepcidin and ferroportin are reduced in the brain in Alzheimer’s disease. BMC Neuroscience. 2015; 16(1): 24.
Cheng Y., Zak O., Aisen P. et al. Structure of the human transferring receptor-transferrin complex. Cell. 2004; 116: 483–5.