Fierul: Cum să îl refacem și ce îl reduce + Alimente bogate în fier

Ce știm despre fier?

Fierul este un element chimic foarte răspândit în mediul nostru înconjurător. 30,1%, acesta este al doilea cel mai abundent element de pe Pământ, după oxigen.

Se găsește, de asemenea, în soare, stele și meteoriți.

Fierul a fost cunoscut de omenire încă din preistorie, iar producția sa industrială importantă a început în jurul secolului al XVIII-lea.

Denumirea chimică a fierului este Fe. Aceasta provine din denumirea latină ferrum , care se traduce prin forță.

Fierul este un element din grupa VIII a tabelului periodic al elementelor chimice și se găsește în perioada 4.

El aparține unui grup de elemente numite elemente de tranziție sau metale de tranziție.

Această denumire provine din perioada în care chimiștii atribuiau elementelor din mijlocul tabelului periodic proprietățile de tranziție între metale alcaline și nemetale.

Din punct de vedere al proprietăților, fierul este un metal solid de culoare gri deschis spre alb. Este dur, fragil, fuzibil și are o rezistență scăzută la coroziune. Se oxidează ușor pentru a forma oxizi hidratați (rugină) atunci când este expus la umiditatea din aer.

În forma sa elementară, fierul este foarte instabil și reactiv, în special în prezența umidității atmosferice sau la temperaturi ridicate. Se poate dizolva la expunerea la acizi minerali.

Rezumat tabelar al informațiilor chimice și fizice de bază despre fier

Marea majoritate a fierului se găsește în mod natural sub formă de minerale care conțin acest element, printre care se numără hematita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4), siderita (FeCO3), care sunt principalele minereuri de fier, și limonita (FeO(OH)-nH2O) sau taconita.

Fierul este utilizat pentru a produce aliaje precum oțelul, oțelul inoxidabil, fonta etc.

Pe lângă faptul că este cunoscut ca fiind una dintre cele mai importante substanțe industriale, fierul poate fi considerat, de asemenea, unul dintre cele mai importante elemente din corpul uman în ceea ce privește aplicarea sa largă în procesele biochimice.

Oamenii au fost conștienți de importanța fierului în legătură cu sănătatea și boala încă din cele mai vechi timpuri. Prima utilizare a fierului în scopuri medicale este asociată cu egiptenii, grecii și romanii.

În secolul al XVII-lea, fierul a fost folosit pentru a trata cloroza, o afecțiune cauzată de deficiența de fier.

Cu toate acestea, dovezile convingătoare că fierul anorganic este necesar pentru sinteza hemoglobinei au apărut abia în 1932.

Care este o altă funcție biologică a fierului și în ce procese vitale este indispensabil?

Care este importanța fierului pentru oameni?

Fierul este un element esențial. Este necesar pentru aproape toate organismele vii. Este implicat în multe procese metabolice, inclusiv în transferul de oxigen și de electroni și în formarea ADN-ului.

Este unul dintre așa-numitele elemente microbiogene. Acestea reprezintă de obicei mai puțin de 0,005% din greutatea corpului.

În corpul uman se găsesc aproximativ 3-4 grame de fier. Această cantitate este distribuită după cum urmează:

• 65-70% în moleculele de hemoglobină, care este un pigment roșu din sânge conținut în globulele roșii.
• 3-4% în mioglobină, o proteină care se găsește în mușchi și care îi permite să lege oxigenul.
• 15-30% este fier de depozitare, care este legat de o proteină - feritina sau hemosiderina
• Aproximativ 1% în enzime, cum ar fi citocromii, citocromul oxidază sau peroxidaza
• 0,1% este fier de transport, care se găsește în plasma sanguină, unde se leagă de proteine (în special de proteina transferrină)

Concentrația de fier din organism este strict reglementată. Acest lucru se datorează faptului că fierul este capabil să genereze radicali liberi și poate provoca leziuni tisulare atunci când este prezent în exces.

Fierul are mai multe funcții importante în corpul uman.

În primul rând, este implicat în transportul gazelor care se găsesc în sânge - în special al oxigenului.

Până la aproape 70% din fier face parte din hemoglobină, care se găsește în celulele roșii din sânge, mai exact una dintre părțile hemoglobinei numită hema.

Hemul este un compus complex neproteic, al cărui atom central este fierul. Împreună cu partea proteică a globinei, hemul formează molecula de hemoglobină.

Hemoglobina este responsabilă pentru transportul oxigenului din sânge, de la plămâni la țesuturi și celule. Oxigenul se leagă de molecula de hemoglobină în camerele pulmonare. Se formează oxihemoglobina. În acest fel, oxigenul este transportat la celule.

Hemoglobina este, de asemenea, capabilă să lege și să transporte dioxidul de carbon din celule către plămâni, unde este apoi expirat ca deșeu. Spre deosebire de oxigen, care se leagă de hemoglobină, dioxidul de carbon se leagă de partea proteică - globina.

Pe lângă hemoglobină, fierul este, de asemenea, o componentă a mioglobinei. Aceasta este o proteină care se găsește în mușchi. Este, de asemenea, implicată în transportul oxigenului, dar în celulele musculare. Se găsește în celulele musculare ale inimii și în mușchii scheletici.

Din punct de vedere structural, mioglobina este mult mai simplă decât hemoglobina.

O moleculă de hemoglobină este capabilă să lege 4 molecule de oxigen. În cazul moleculei de mioglobină, este vorba de o singură moleculă de oxigen.

Pe lângă cele de mai sus, cunoaștem și alte funcții biologice ale fierului în corpul uman.

• Acesta asigură funcționarea normală a creierului, a mușchilor, a tiroidei și a sistemului imunitar.
• Este implicat în producerea de energie.
• Are un efect pozitiv asupra pielii, părului și unghiilor.
• Suprimă oboseala.
• Promovează sănătatea mintală, reduce riscul de boli psihice.
• Susține dezvoltarea fetală.

Cum tratează organismul fierul?

Absorbție

Fierul intră în organism prin alimente. Este absorbit în principal în prima parte a tractului intestinal prin intermediul unei proteine purtătoare specifice. Apoi intră în sânge.

Forma primară absorbită a fierului este forma divalentă, adică Fe+2. Forma trivalentă Fe+3 are o capacitate de absorbție scăzută.

Proporția de fier absorbit în raport cu fierul total din alimentație este relativ scăzută, de 5-35%. Această proporție depinde de circumstanțe și mai ales de starea fizică a fierului ingerat.

La pH-ul fiziologic, fierul cu o stare de oxidare de +2 este oxidat în mod semnificativ într-o formă insolubilă de fier cu o stare de oxidare de +3. pH-ul scade în partea inițială a intestinului subțire datorită acțiunii acidului gastric, ceea ce duce la o reducere a Fe+3 la Fe+2 și la o creștere semnificativă a ratei de absorbție a fierului.

Astfel, acidul gastric are un efect semnificativ asupra absorbției fierului. În cazul deficienței sale, absorbția fierului este redusă.

În sânge, fierul este legat de proteina transferrină, prin intermediul căreia este transportat la celule sau la măduva osoasă.

Reglarea nivelului de fier

Cantitatea de fier din organism trebuie controlată în mod constant din cauza posibilei sale toxicități la concentrații ridicate. Este, prin urmare, necesar să se mențină un echilibru în ceea ce privește aportul, transportul, stocarea și utilizarea fierului. Vorbim de menținerea homeostaziei.

Deoarece organismul uman nu dispune de mecanisme de excreție activă a fierului din organism, nivelurile de fier trebuie să fie strict controlate și reglementate încă din momentul absorbției.

Funcția unui astfel de regulator este îndeplinită de hepcidină, un hormon peptidic produs în celulele pectorale. Acesta menține homeostazia prin coordonarea procesului de stocare și utilizare a fierului și instruirea sângelui să scadă sau să crească absorbția, după caz.

O perturbare a nivelului sau a funcției hepcidinei duce la un exces de fier în organism sau, dimpotrivă, la o deficiență de fier.

Stocarea

Fierul este stocat în organism sub formă de depozite corporale.

Prin depozite corporale de fier (fier de stocare) înțelegem fierul legat de proteinele feritină și hemosiderină. Concentrația acestor două proteine ne oferă o imagine a depozitelor de fier.

Cea mai mare parte a fierului este legată de feritină. Fierul este mai greu de eliberat din hemosiderină.

Fierul astfel legat este insolubil și se concentrează în principal în ficat, splină și măduva osoasă.

Excreție

Corpul uman nu dispune de un mecanism de excreție activă a fierului. Prin urmare, acesta este în mare parte stocat în organism și nu poate fi eliminat cu ușurință.

În anumite situații, cum ar fi sângerările, menstruația sau sarcina, fierul poate fi pierdut din organism în anumite cantități. În timpul menstruației, o femeie adultă pierde aproximativ 2 mg de fier pe zi.

Cu toate acestea, unele pierderi periodice de fier au loc, de asemenea, prin descompunerea fiziologică a celulelor din piele, din tractul digestiv sau genito-urinar. Totuși, aceste pierderi sunt foarte mici (aproximativ 1 mg pe zi).

Având în vedere posibilitățile limitate de excreție a fierului, reglarea nivelului de fier este, prin urmare, considerată esențială și necesară.

Cum rămâne cu aportul de fier din alimentație?

Fierul alimentar poate fi prezent în două forme de bază - sub formă de fier heme sau non-heme.

Principalele surse ale formei heme sunt hemoglobina și mioglobina din alimente precum carnea, carnea de pasăre, peștele și fructele de mare.

Rata de absorbție a fierului în acest caz este ridicată (15-25% din conținutul total de fier). De asemenea, aceasta este limitată doar în mod minim de compoziția alimentelor consumate în același timp.

Forma non-hemică a fierului este cea mai abundentă în cereale, leguminoase, legume și fructe. Rata de absorbție a fierului este deja mult mai mică (2-20 % din totalul de fier) și este, de asemenea, influențată semnificativ de alte componente ale alimentației.

Cu toate acestea, în practică, conținutul de fier non-hemic din alimentație este de multe ori mai mare decât conținutul de fier heme. Prin urmare, în ciuda ratei de absorbție mai scăzute, fierul non-hemic contribuie mai mult la alimentație.

Ce substanțe, fie alimente, fie medicamente, afectează (scad sau cresc) absorbția fierului?

O prezentare tabelară a alimentelor și a unor medicamente care afectează absorbția fierului în tractul digestiv

În studiile pe animale, s-a demonstrat că absorbția fierului este afectată și de metale - mangan, cobalt, stronțiu sau plumb. Aceste metale concurează între ele pentru a se lega de transportorul de absorbție.

Nu uitați de vitamina C

Vitamina C joacă un rol foarte important în absorbția fierului în tractul intestinal, lucru demonstrat în mai multe studii științifice.

Acțiunea sa constă în reducerea formelor insolubile de Fe+3 în Fe+2 solubil și, de asemenea, în efectul său ușor chelant. Aceasta contribuie la îmbunătățirea solubilității fierului.

Este chiar capabil să reducă semnificativ efectul inhibitor al fitaților, al polifenolilor, al calciului și al proteinelor din lapte.

Prin urmare, suplimentele de fier ar trebui să fie luate, de exemplu, cu suc de portocale.

Gătitul, prelucrarea industrială sau depozitarea alimentelor care conțin vitamina C determină descompunerea vitaminei C. Acest lucru elimină efectul său benefic asupra absorbției fierului.

Vitamina C este una dintre puținele substanțe care cresc absorbția fierului în dietele vegetariene și vegane. Prin urmare, este necesar să se optimizeze absorbția prin includerea de legume și fructe cu cantități suficiente din această vitamină.

În contextul alimentelor care conțin fier, este important să menționăm și care ar trebui să fie aportul zilnic ideal de fier pentru o persoană, în funcție de sexul sau vârsta acesteia.

Care este doza zilnică recomandată de fier?

Potrivit Autorității Europene pentru Siguranța Alimentară, recomandările pentru aportul zilnic de fier sunt următoarele.

Tabelul privind aportul zilnic de fier în funcție de vârstă și sex

Deficitul de fier versus excesul de fier

Ca în cazul aproape tuturor substanțelor esențiale pentru organism, abaterile de la nivelurile fiziologice de fier au un impact negativ asupra sănătății.

Pot apărea două stări - exces de fier în organism sau deficit de fier.

Există grupuri de risc de persoane care sunt mai predispuse la deficit de fier.

Deficitul de fier este cel mai probabil la populațiile care au acces inadecvat la o dietă bogată în fier într-o formă absorbabilă. Acest lucru este valabil mai ales în timpul fazei de dezvoltare, când cerințele de fier sunt ridicate.

Prin aceasta înțelegem grupuri precum copiii, adolescenții, femeile de vârstă reproductivă și femeile însărcinate.

La copii și adolescenți, nevoia crescută de fier se datorează creșterii lor rapide. La femeile de vârstă reproductivă, aceasta se datorează pierderii excesive de sânge în timpul menstruației regulate.

În timpul sarcinii, organismul femeilor are nevoie de mai mult fier din cauza creșterii rapide a placentei și a fătului.

Donatorii de sânge obișnuiți, persoanele cu boli ale tractului digestiv, probleme cardiace sau cancer pot fi, de asemenea, expuse riscului de reducere a rezervelor de fier din organism.

Deficitul de fier - cum se manifestă și care sunt cauzele sale?

Carența de fier este definită ca o afecțiune în care nu există rezerve de fier în organism și în care aprovizionarea țesuturilor cu fier este afectată.

Deficitul de fier este denumit de obicei anemie. Cu toate acestea, deficitul poate exista fără apariția anemiei. Această afecțiune este mai rară și se manifestă prin anumite modificări funcționale în organism.

Cu toate acestea, marea majoritate a cazurilor de deficiență de fier sunt asociate cu anemia.

Anemia, în adevăratul sens al cuvântului, este o afecțiune caracterizată de un număr redus de globule roșii sau de o cantitate scăzută de hemoglobină în celulele sanguine.

Formarea și cantitatea de globule roșii depinde nu numai de disponibilitatea fierului, ci și de o serie de alți factori legați, cum ar fi producția de eritropoietină în rinichi (substanța care coordonează producția de globule roșii), măduva osoasă (unde se formează celulele) și starea de nutriție.

Cum știu dacă am anemie?

Deficitul de fier pe termen scurt nu prezintă, de obicei, simptome vizibile. De fapt, organismul își folosește propriile rezerve pentru a acoperi deficitul de fier pe termen scurt, în principal din mușchi, ficat, splină și măduvă osoasă.

Deficitul pe termen lung poate cauza slăbiciune, oboseală, lipsă de energie, probleme de memorie și concentrare, probleme digestive și o sensibilitate crescută la infecții.

Cele mai grave consecințe ale anemiei pe termen lung sunt deficiențele funcționale care afectează în principal capacitățile și dezvoltarea cognitivă (capacitatea de a percepe și de a gândi) sau funcția imunitară.

La femeile însărcinate, anemia este asociată cu efecte adverse atât pentru mamă, cât și pentru făt - risc crescut de septicemie, greutate mică la naștere a fătului sau risc de deces matern și fetal.

Anemia nu este o boală în sine, ci un simptom al unei boli dezvoltate sau al unui proces patologic din organism.

Pot exista mai multe cauze ale deficitului de fier - anemie. Iată câteva dintre ele:

• Aport insuficient de forme absorbabile de fier în alimentație
• Aport insuficient de vitamine și minerale care sunt, de asemenea, implicate în formarea globulelor roșii (vitamina B12, vitamina A, riboflavină, cupru)
• Absorbția deficitară a fierului
• Cerințe fiziologice crescute pentru aportul acestuia (în timpul creșterii, sarcinii, menstruației, pacienți aflați în dializă)
• Pierderi excesive de sânge
• Sângerări de la nivelul tractului digestiv sau genito-urinar
• Utilizarea anumitor medicamente (corticosteroizi, medicamente pentru tratarea tuberculozei)
• Anumite boli (infecții acute și cronice, afecțiuni postoperatorii, boli tiroidiene sau renale)
• Boli ale sângelui, cum ar fi anemia celulelor secerătoare, talasemia, anemia aplastică, anemia hemolitică
• Obezitate
• Alcoolism
• Dieta vegetariană, lipsa cărnii

Deficitul de fier cauzat de un aport alimentar inadecvat de fier poate fi compensat în mai multe moduri.

Etapele cheie sunt selectarea alimentelor bogate în fier, fortificarea alimentelor cu fier, adică adăugarea deliberată a acestui element în alimente pentru a-i crește conținutul.

Apoi, îmbunătățirea absorbției fierului sau suplimentarea acestuia sub formă de suplimente alimentare sau medicamente.

Suplimente alimentare cu fier

Înainte de a începe să se administreze suplimente de fier, trebuie întotdeauna să se ia în considerare faptul că anemia poate fi cauzată de o boală. Această boală ar trebui să fie prima luată în considerare.

În prezent, pe piață sunt disponibile produse cu un singur ingredient sau produse combinate de multivitamine care conțin fier.

Cele mai frecvent utilizate sunt sărurile de fier, cum ar fi sulfatul feros și gluconatul feros. Acest lucru se datorează costului lor scăzut și absorbției ridicate. Acestea se administrează pe cale orală (pe gură).

Absorbția fierului este cea mai mare atunci când sunt administrate pe cale orală. Cu toate acestea, această metodă de administrare poate provoca greață și dureri abdominale. În acest caz, doza trebuie redusă sau luată în același timp cu mâncarea.

Simptomele de suprasolicitare a fierului și un indicator sigur că doza este prea mare sunt greața, constipația, durerile abdominale, vărsăturile sau amețelile.

Să ne uităm și la ceea ce, la rândul său, este o consecință a excesului de fier în organism.

Care sunt consecințele excesului de fier?

Pericolul fierului este că poate accelera producerea de radicali toxici de oxigen care deteriorează celulele și țesuturile.

De asemenea, la pH-ul fiziologic și în prezența oxigenului, acesta se oxidează rapid și precipită în hidroxizi de fier insolubili.

Nivelurile ridicate de fier din corpul uman duc la depunerea acestuia în organe precum ficatul, inima, pancreasul sau pielea, ceea ce determină modificări patologice ale acestora și apariția de boli.

Cauza excesului de fier în organism poate fi:

• Aportul său excesiv în alimentație
• Transfuziile repetate de sânge
• Boli asociate cu o degradare crescută a hemoglobinei

Bolile care se caracterizează prin acumularea de fier în organe se numesc hemocromatoză sau hemosideroză.

Hemocromatoza este o boală ereditară cauzată de absorbția excesivă de fier în tractul digestiv.

Hemosideroza apare de obicei la pacienții cu anemie dobândită sau congenitală care primesc în mod repetat transfuzii de sânge, iar organismul nu este capabil să utilizeze în mod corespunzător fierul primit.

Consecințele negative și complicațiile acestor afecțiuni sunt afectarea ficatului, a inimii și a glandelor. Acestea duc la ciroză, cancer hepatic, diabet, boli tiroidiene, boli cardiace și nervoase și boli inflamatorii ale articulațiilor.

Manifestările inițiale includ slăbiciune, dureri abdominale, pigmentarea excesivă a pielii, bătăi neregulate ale inimii, atac de cord, insuficiență cardiacă, pierderea menstruației, căderea părului, dureri și inflamații ale șoldurilor, osteoporoză și înmuiere a ficatului și a splinei.

Care sunt opțiunile de tratament pentru un nivel ridicat de fier?

În prezent, terapia de chelare este singura metodă preventivă și curativă.

Acest tratament reduce cantitatea de fier din țesuturi și previne acumularea acestuia. De asemenea, neutralizează formele sale toxice.

Principiul tratamentului constă în faptul că fierul se leagă de agentul chelator și este ulterior eliminat din organism prin urină sau fecale.

Agenții chelatatori pot fi administrați intravenos (într-o venă) sau oral (pe gură).

Exemple de agenți chelatori utilizați sunt deferoxamina (pentru administrare intravenoasă), deferiprona sau deferasirox (ambele pentru administrare orală).