Dzelzs: kā to papildināt un kas to samazina + Dzelzs bagāti pārtikas produkti

Ko mēs zinām par dzelzi?

Dzelzs ir ķīmisks elements, kas ir plaši izplatīts mūsu apkārtējā vidē. 30,1 % tā ir otrs visvairāk sastopamais elements uz Zemes aiz skābekļa.

Tas ir sastopams arī saulē, zvaigznēs un meteorītos.

Dzelzs cilvēcei ir zināma jau kopš aizvēsturiskiem laikiem. Tās nozīmīgā rūpnieciskā ražošana sākās ap 18. gadsimtu.

Dzelzs ķīmiskais nosaukums ir Fe. Tas ir atvasināts no latīņu valodas nosaukuma ferrum , kas tulkojumā nozīmē izturība.

Dzelzs ir ķīmisko elementu periodiskās tabulas VIII grupas elements, kas atrodas 4. periodā.

Tas pieder elementu grupai, ko sauc par pārejas elementiem jeb pārejas metāliem.

Šis nosaukums cēlies no laikiem, kad ķīmiķi periodiskās tabulas vidū esošajiem elementiem piedēvēja pārejas īpašības starp sārmu metāliem un nemetāliem.

Pēc īpašībām dzelzs ir ciets metāls ar gaiši pelēku līdz baltu krāsu. Tas ir ciets, trausls, kausējams un ar zemu izturību pret koroziju. Tas viegli oksidējas, veidojot hidratētus oksīdus (rūsu), ja to ietekmē gaisa mitrums.

Elementārā veidā dzelzs ir ļoti nestabila un reaģētspējīga, jo īpaši atmosfēras mitruma klātbūtnē vai augstā temperatūrā. Tā var izšķīst, pakļaujot iedarbībai minerālskābes.

Tabulā apkopota ķīmiskā un fizikālā pamatinformācija par dzelzi

Lielākā daļa dzelzs dabā sastopama šo elementu saturošu minerālu veidā. Tie ir hematīts (Fe2O3), magnetīts (Fe3O4), siderīts (FeCO3), kas ir galvenās dzelzs rūdas, un limonīts (FeO(OH)-nH2O) jeb takonīts.

No dzelzs ražo tādus sakausējumus kā tērauds, nerūsējošais tērauds, čuguns utt.

Papildus tam, ka dzelzs ir pazīstama kā viena no svarīgākajām rūpniecības vielām, to var uzskatīt arī par vienu no svarīgākajiem elementiem cilvēka organismā, ņemot vērā tās plašo pielietojumu bioķīmiskos procesos.

Cilvēki jau kopš seniem laikiem ir apzinājušies dzelzs nozīmi saistībā ar veselību un slimībām. Pirmie dzelzs izmantošanas gadījumi medicīniskiem mērķiem ir saistīti ar ēģiptiešiem, grieķiem un romiešiem.

XVII gadsimtā dzelzi izmantoja hlorozes - stāvokļa, ko izraisīja dzelzs trūkums, - ārstēšanai.

Tomēr pārliecinoši pierādījumi tam, ka neorganiskā dzelzs ir nepieciešama hemoglobīna sintēzei, tika iegūti tikai 1932. gadā.

Kāda ir vēl viena dzelzs bioloģiskā funkcija un kādos dzīvības procesos tā ir neaizstājama?

Kāda ir dzelzs nozīme cilvēkam?

Dzelzs ir būtisks elements. Tā ir nepieciešama gandrīz visiem dzīvajiem organismiem. Tā ir iesaistīta daudzos vielmaiņas procesos, tostarp skābekļa un elektronu pārnesē un DNS veidošanā.

Tas ir viens no tā sauktajiem mikrobiogēnajiem elementiem. Tie parasti veido mazāk nekā 0,005 % no organisma svara.

Cilvēka organismā ir aptuveni 3-4 grami dzelzs. Šis daudzums sadalās šādi:

• 65-70 % hemoglobīna molekulās, kas ir sarkanais asins pigments, kas atrodas sarkanajās asins šūnās.
• 3-4 % mioglobīnā - muskuļos esošā olbaltumvielā, kas ļauj saistīt skābekli.
• 15-30 % ir krātuves dzelzs, kas ir saistīta ar olbaltumvielu - feritīnu vai hemosiderīnu.
• aptuveni 1 % ir fermentos, piemēram, citohromos, citohromoksidāzē vai peroksidāzē.
• 0,1 % ir transporta dzelzs, kas atrodas asins plazmā, kur tā saistās ar olbaltumvielām (īpaši ar olbaltumvielu transferīnu).

Dzelzs koncentrācija organismā ir stingri regulēta. Tas ir tāpēc, ka dzelzs spēj ģenerēt brīvos radikāļus un, ja tās ir pārāk daudz, tā var izraisīt audu bojājumus.

Dzelzs cilvēka organismā veic vairākas svarīgas funkcijas.

Pirmkārt, tas ir iesaistīts asinīs esošo gāzu - īpaši skābekļa - transportēšanā.

Līdz pat gandrīz 70 % dzelzs ir daļa no hemoglobīna, kas atrodas sarkanajās asins šūnās, konkrēti vienā no hemoglobīna daļām, ko sauc par hemu.

Hems ir sarežģīts bezproteīna savienojums, kura centrālais atoms ir dzelzs. Hems kopā ar globīna proteīna daļu veido hemoglobīna molekulu.

Hemoglobīna uzdevums ir pārnest skābekli asinīs no plaušām uz audiem un šūnām. Skābeklis saistās ar hemoglobīna molekulu plaušu kambarīšos. Veidojas oksihemoglobīns. Šādā veidā skābeklis nonāk šūnās.

Hemoglobīns spēj arī saistīt un pārnest oglekļa dioksīdu no šūnām uz plaušām, kur tas tiek izelpots kā atkritumi. Atšķirībā no skābekļa, kas saistās ar hemoglobīnu, oglekļa dioksīds saistās ar tā olbaltumvielu daļu - globīnu.

Papildus hemoglobīnam dzelzs ir arī mioglobīna sastāvdaļa. Tas ir muskuļos sastopams proteīns, kas arī ir iesaistīts skābekļa transportēšanā, taču muskuļu šūnās. Tas ir sastopams sirds muskuļu šūnās un skeleta muskuļos.

Strukturāli mioglobīns ir daudz vienkāršāks nekā hemoglobīns.

Viena hemoglobīna molekula spēj saistīt 4 skābekļa molekulas. Mioglobīna gadījumā tā ir tikai viena skābekļa molekula.

Papildus iepriekš minētajam mēs zinām arī citas dzelzs bioloģiskās funkcijas cilvēka organismā.

• Tas nodrošina normālu smadzeņu, muskuļu, vairogdziedzera un imūnsistēmas darbību.
• Tas ir iesaistīts enerģijas ražošanā.
• Tam ir pozitīva ietekme uz ādu, matiem un nagiem.
• Novērš nogurumu.
• Veicina garīgo veselību, samazina garīgo slimību risku.
• Veicina augļa attīstību.

Kā organisms izturas pret dzelzi?

Uzsūkšanās

Dzelzs nonāk organismā ar pārtiku. Tā uzsūcas galvenokārt zarnu trakta agrīnajā daļā ar specifiska nesējbaltuma palīdzību. Pēc tam tā nonāk asinīs.

Galvenā uzsūktā dzelzs forma ir divvērtīgā forma, t. i., Fe+2. Trīsvērtīgajai formai Fe+3 ir zema uzsūkšanās spēja.

Absorbētās dzelzs īpatsvars, salīdzinot ar kopējo dzelzs daudzumu uzturā, ir salīdzinoši neliels - 5-35 %. Šis īpatsvars ir atkarīgs no apstākļiem un jo īpaši no uzņemtās dzelzs fizikālā stāvokļa.

Pie fizioloģiska pH dzelzs ar oksidācijas stāvokli +2 ievērojami oksidējas līdz nešķīstošai dzelzs formai ar oksidācijas stāvokli +3. Kuņģa skābes iedarbības dēļ pH samazinās tievās zarnas sākumdaļā. Tas izraisa Fe+3 samazināšanos līdz Fe+2 un ievērojami palielina dzelzs uzsūkšanās ātrumu.

Tādējādi kuņģa skābei ir būtiska ietekme uz dzelzs uzsūkšanos. Tās trūkuma gadījumā dzelzs uzsūkšanās ir samazināta.

Asinīs dzelzs ir saistīta ar olbaltumvielu transferīnu, ar kura palīdzību tā tiek transportēta uz šūnām vai kaulu smadzenēm.

Dzelzs līmeņa regulēšana

Dzelzs daudzums organismā ir pastāvīgi jākontrolē, jo tā iespējamā toksicitāte augstā koncentrācijā ir augsta. Tāpēc ir nepieciešams uzturēt līdzsvaru dzelzs uzņemšanā, transportēšanā, uzglabāšanā un izmantošanā. Mēs runājam par homeostāzes uzturēšanu.

Tā kā cilvēka organismā nav mehānismu aktīvai dzelzs izvadīšanai no organisma, dzelzs līmenis ir stingri jākontrolē un jāregulē no tās uzņemšanas brīža.

Šādas regulatora funkcijas pilda hepcidīns, peptīda hormons, kas veidojas olšūnu šūnās. Tas uztur homeostāzi, koordinējot dzelzs uzglabāšanas un izmantošanas procesu un dodot norādījumus asinīm pēc vajadzības samazināt vai palielināt uzsūkšanos.

Hepcidīna līmeņa vai funkcijas traucējumi izraisa dzelzs pārpalikumu organismā vai, gluži pretēji, dzelzs deficītu.

Uzglabāšana

Dzelzs tiek uzglabāta organismā kā ķermeņa krājumi.

Ar dzelzs krājumiem organismā (krātuves dzelzs) mēs saprotam dzelzi, kas saistīta ar olbaltumvielām feritīnu un hemosiderīnu. Šo divu olbaltumvielu koncentrācija sniedz mums priekšstatu par dzelzs krājumiem.

Lielākā daļa dzelzs ir saistīta ar feritīnu. Dzelzs ir grūtāk atbrīvojama no hemosiderīna.

Šādā veidā saistītā dzelzs nešķīst un koncentrējas galvenokārt aknās, liesā un kaulu smadzenēs.

Ekskrēcija

Cilvēka organismā nav mehānisma aktīvai dzelzs izvadīšanai, tāpēc tā lielākoties glabājas organismā un nav viegli izvadāma.

Dažos gadījumos, piemēram, asiņošanas, menstruāciju vai grūtniecības laikā, dzelzs no organisma var tikt zaudēta noteiktā daudzumā. Menstruāciju laikā pieaugusi sieviete zaudē aptuveni 2 mg dzelzs dienā.

Tomēr daži periodiski dzelzs zudumi notiek arī fizioloģiski noārdoties ādas, gremošanas vai urīnceļu sistēmas šūnām. Tomēr šie zudumi ir ļoti nelieli (aptuveni 1 mg dienā).

Ņemot vērā ierobežotās dzelzs izvadīšanas iespējas, dzelzs līmeņa regulēšana tiek uzskatīta par būtisku un nepieciešamu.

Kā ir ar uzturu uzņemt dzelzs?

Ar uzturu uzņemtā dzelzs var būt divos galvenajos veidos - kā hemdzelzs vai nehēmdzelzs.

Galvenais hema formas dzelzs avots ir hemoglobīns un mioglobīns no tādiem pārtikas produktiem kā gaļa, mājputni, zivis un jūras veltes.

Dzelzs uzsūkšanās ātrums šajā gadījumā ir augsts (15-25 % no kopējā dzelzs satura). To tikai minimāli ierobežo arī vienlaikus uzņemtā ēdiena sastāvs.

Dzelzs nehēma formā visvairāk ir graudaugos, pākšaugos, dārzeņos un augļos. Dzelzs uzsūkšanās ātrums jau ir daudz zemāks (2-20 % no kopējā dzelzs daudzuma), un to būtiski ietekmē arī citas uztura sastāvdaļas.

Tomēr praksē nehemētās dzelzs saturs uzturā ir daudzkārt lielāks nekā hemētās dzelzs saturs. Tāpēc, neraugoties uz zemāku uzsūkšanās ātrumu, nehemētās dzelzs devums uzturā ir lielāks.

Kuras vielas - pārtika vai zāles - ietekmē (samazina vai palielina) dzelzs uzsūkšanos?

Tabulā sniegts pārtiku un dažas zāles, kas ietekmē dzelzs uzsūkšanos gremošanas traktā.

Pētījumos ar dzīvniekiem ir pierādīts, ka dzelzs uzsūkšanos ietekmē arī metāli - mangāns, kobalts, stroncijs vai svins. Šie metāli savstarpēji konkurē par saistīšanos ar transportieri uzsūkšanās procesā.

Neaizmirstiet C vitamīnu

C vitamīnam ir ļoti svarīga loma dzelzs uzsūkšanā zarnu traktā, kas pierādīts vairākos zinātniskos pētījumos.

Tā darbība izpaužas kā nešķīstošo Fe+3 formu reducēšana līdz šķīstošajām Fe+2, kā arī viegla helātus veidojoša iedarbība. Tas palīdz uzlabot dzelzs šķīdību.

Tas pat spēj ievērojami samazināt fitātu, polifenolu, kalcija un piena olbaltumvielu inhibējošo iedarbību.

Tāpēc dzelzs piedevas jālieto, piemēram, kopā ar apelsīnu sulu.

C vitamīnu saturošu pārtikas produktu vārīšana, rūpnieciska apstrāde vai uzglabāšana izraisa C vitamīna sadalīšanos, kas novērš tā labvēlīgo ietekmi uz dzelzs uzsūkšanos.

C vitamīns ir viena no nedaudzajām vielām, kas palielina dzelzs uzsūkšanos veģetārajā un vegāniskajā uzturā. Tāpēc ir jāoptimizē uzsūkšanās, iekļaujot uzturā dārzeņus un augļus ar pietiekamu šī vitamīna daudzumu.

Saistībā ar dzelzi saturošiem pārtikas produktiem ir svarīgi arī minēt, kādai jābūt ideālajai dzelzs diennakts devai cilvēkam atkarībā no viņa dzimuma vai vecuma.

Kāda ir ieteicamā dzelzs dienas deva?

Saskaņā ar Eiropas Pārtikas nekaitīguma iestādes datiem dzelzs diennakts deva ir šāda.

Dzelzs dienas devas tabula atkarībā no vecuma un dzimuma

Dzelzs deficīts pret dzelzs pārpalikumu

Tāpat kā gandrīz visām organismam nepieciešamajām vielām, arī dzelzs daudzuma novirze no fizioloģiskā līmeņa negatīvi ietekmē veselību.

Var rasties divi stāvokļi - dzelzs pārpalikums organismā vai dzelzs deficīts.

Pastāv riska grupas, kurām ir lielāka iespēja saslimt ar dzelzs trūkumu.

Dzelzs trūkums visdrīzāk ir raksturīgs iedzīvotāju grupām, kurām ir nepietiekama piekļuve uzturam, kas bagāts ar dzelzi absorbējamā formā. Tas jo īpaši attiecas uz attīstības fāzi, kad dzelzs vajadzības ir augstas.

Ar to mēs domājam tādas grupas kā bērni, pusaudži, sievietes reproduktīvā vecumā un grūtnieces.

Bērniem un pusaudžiem paaugstināta vajadzība pēc dzelzs ir saistīta ar viņu straujo augšanu. Reproduktīvā vecuma sievietēm tā ir saistīta ar pārmērīgu asins zudumu regulāru menstruāciju laikā.

Grūtniecības laikā sieviešu organismam ir nepieciešams vairāk dzelzs, jo strauji aug placenta un auglis.

Regulāriem asins donoriem, cilvēkiem ar gremošanas trakta slimībām, sirds slimībām vai vēzi arī var būt risks, ka organismā samazinās dzelzs krājumi.

Dzelzs deficīts - kā tas izpaužas un kas to izraisa?

Par dzelzs deficītu sauc stāvokli, kad organismā nav dzelzs krājumu un ir traucēta audu apgāde ar dzelzi.

Dzelzs trūkumu parasti dēvē par anēmiju. Tomēr dzelzs trūkums var pastāvēt arī bez anēmijas attīstības. Šis stāvoklis ir retāks un izpaužas ar noteiktām funkcionālām izmaiņām organismā.

Tomēr vairums dzelzs deficīta gadījumu ir saistīti ar anēmiju.

Anēmija vārda tiešajā nozīmē ir stāvoklis, ko raksturo mazs sarkano asinsķermenīšu skaits vai mazs hemoglobīna daudzums asins šūnās.

Sarkano asinsķermenīšu veidošanās un daudzums ir atkarīgs ne tikai no dzelzs pieejamības, bet arī no vairākiem citiem saistītiem faktoriem, piemēram, eritropoetīna veidošanās nierēs (viela, kas koordinē sarkano asinsķermenīšu veidošanos), kaulu smadzenēs (kur veidojas šūnas) un uztura stāvokļa.

Kā es varu zināt, vai man ir anēmija?

Īslaicīgam dzelzs trūkumam parasti nav redzamu simptomu. Īslaicīga dzelzs trūkuma segšanai organisms izmanto savas rezerves, galvenokārt no muskuļiem, aknām, liesas un kaulu smadzenēm.

Ilgtermiņa deficīts var izraisīt vājumu, nogurumu, enerģijas trūkumu, atmiņas un koncentrēšanās problēmas, gremošanas traucējumus un paaugstinātu uzņēmību pret infekcijām.

Nopietnākās ilgstošas anēmijas sekas ir funkcionāli traucējumi, kas galvenokārt ietekmē kognitīvās spējas un attīstību (spēju uztvert un domāt) vai imūnsistēmas darbību.

Grūtniecēm anēmija ir saistīta ar nelabvēlīgu ietekmi gan uz māti, gan augli - paaugstināts sepses risks, zems augļa dzimšanas svars vai mātes un augļa nāves risks.

Anēmija pati par sevi nav slimība. Tā ir attīstītas slimības vai slimības procesa simptoms organismā.

Dzelzs trūkuma - anēmijas - cēloņi var būt vairāki. Šie ir daži no tiem:

• Nepietiekams uzsūcošās dzelzs uzņemšanas daudzums uzturā.
• nepietiekama vitamīnu un minerālvielu uzņemšana, kas arī piedalās sarkano asinsķermenīšu veidošanā (B12 vitamīns, A vitamīns, riboflavīns, varš).
• Dzelzs uzsūkšanās traucējumi
• Fizioloģiski paaugstinātas prasības pēc tā uzņemšanas (augšanas, grūtniecības, menstruāciju laikā, pacientiem, kuriem tiek veikta dialīze).
• Pārmērīgs asins zudums
• Asiņošana no gremošanas vai uroģenitālā trakta
• Dažu medikamentu lietošana (kortikosteroīdi, zāles tuberkulozes ārstēšanai).
• Dažas slimības (akūtas un hroniskas infekcijas, pēcoperācijas stāvokļi, vairogdziedzera vai nieru slimības).
• asins slimības, piemēram, sirpjveida šūnu anēmija, talasēmija, aplastiskā anēmija, hemolītiskā anēmija.
• Aptaukošanās
• Alkoholisms
• Veģetārs uzturs, gaļas trūkums

Dzelzs trūkumu, ko izraisa nepietiekama dzelzs uzņemšana ar uzturu, var kompensēt vairākos veidos.

Galvenie soļi ir izvēlēties ar dzelzi bagātus pārtikas produktus, bagātināt pārtikas produktus ar dzelzi, t. i., apzināti pievienot šo elementu pārtikas produktiem, lai palielinātu tā saturu.

Pēc tam jāuzlabo dzelzs uzsūkšanās vai tā papildināšana ar uztura bagātinātājiem vai medikamentiem.

Dzelzs uztura bagātinātāji

Pirms sākt lietot dzelzs piedevas, vienmēr jāņem vērā, ka anēmijas cēlonis var būt kāda slimība. Šī slimība būtu jāņem vērā vispirms.

Pašlaik tirgū ir pieejami dzelzi saturoši vienas sastāvdaļas produkti vai kombinēti multivitamīnu produkti.

Visbiežāk tiek lietoti dzelzs sāļi, piemēram, dzelzs sulfāts un dzelzs glikonāts. Tas ir tāpēc, ka tie ir lēti un labi uzsūcas. Tos lieto iekšķīgi.

Dzelzs uzsūkšanās ir visaugstākā, ja tos lieto iekšķīgi. Tomēr šis lietošanas veids var izraisīt sliktu dūšu un sāpes vēderā. Šādā gadījumā deva jāsamazina vai jālieto vienlaikus ar ēdienu.

Dzelzs pārmērīgas lietošanas simptomi un drošs rādītājs, ka deva ir pārāk liela, ir slikta dūša, aizcietējums, sāpes vēderā, vemšana vai reiboņi.

Aplūkosim arī to, kas savukārt ir pārmērīga dzelzs daudzuma organismā sekas.

Kādas ir pārmērīga dzelzs daudzuma sekas?

Dzelzs bīstamība ir tā, ka tā var paātrināt toksisko skābekļa radikāļu veidošanos, kas bojā šūnas un audus.

Turklāt fizioloģiskā pH un skābekļa klātbūtnē tas strauji oksidējas un nogulsnējas nešķīstošos dzelzs hidroksīdos.

Liels dzelzs daudzums cilvēka organismā izraisa tās nogulsnēšanos tādos orgānos kā aknas, sirds, aizkuņģa dziedzeris vai āda. Tas izraisa to patoloģiskas izmaiņas un slimību attīstību.

Dzelzs pārpalikuma cēlonis organismā var būt:

• Pārmērīga tā uzņemšana uzturā
• atkārtotas asins pārliešanas
• Slimības, kas saistītas ar paaugstinātu hemoglobīna sadalīšanos.

Slimības, kurām raksturīga dzelzs uzkrāšanās orgānos, sauc par hemochromatozi vai hemosiderozi.

Hemohromatoze ir iedzimta slimība, ko izraisa pārmērīga dzelzs uzsūkšanās gremošanas traktā.

Hemosideroze parasti rodas pacientiem ar iegūtu vai iedzimtu anēmiju, kuri atkārtoti saņem asins pārliešanu un organisms nespēj pareizi izmantot saņemto dzelzi.

Šo traucējumu negatīvās sekas un komplikācijas ir aknu, sirds un dziedzeru bojājumi. Tie izraisa aknu cirozi, aknu vēzi, diabētu, vairogdziedzera slimības, sirds un nervu slimības un locītavu iekaisuma slimības.

Sākotnējās izpausmes ir vājums, sāpes vēderā, pārmērīga ādas pigmentācija, neregulāra sirdsdarbība, sirdslēkme, sirdslēkme, menstruāciju zudums, matu izkrišana, sāpes gūžas locītavās un iekaisums, osteoporoze, aknu un liesas mīkstināšanās.

Kādas ir paaugstināta dzelzs līmeņa ārstēšanas iespējas?

Šobrīd vienīgā profilaktiskā un ārstnieciskā metode ir helātu terapija.

Šī ārstēšana samazina audu dzelzs daudzumu un novērš tās uzkrāšanos. Tā arī neitralizē tās toksiskās formas.

Ārstēšanas princips ir tāds, ka dzelzs saistās ar helātu un pēc tam tiek izvadīta no organisma ar urīnu vai fēcēm.

Helatējošos līdzekļus var ievadīt intravenozi (vēnā) vai iekšķīgi.

Kā helātus helātus saturošus līdzekļus izmanto, piemēram, deferoksamīnu (intravenozai ievadīšanai), deferipronu vai deferasiroksu (abus lieto iekšķīgi).