Что снижает всасывание железа
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.
Вещества, тормозящие или улучшающие всасывание железа
Железо является одним из тех элементов питания, усвоение которого в огромной степени зависит от продуктов, съеденных в один прием пищи.
Можно съесть продукт, содержащий большое количество железа, но оно не усвоится, если в этот же прием пищи будет употреблено вещество, блокирующее всасывание. И наоборот, можно съесть относительно немного железа, но при употреблении стимуляторов всасывания организм получит вещество в полном объеме.
Другими словами, всасывание железа напрямую зависит от его растворимости в кишечнике, а это, в свою очередь, определяется составом съеденной за один прием пищи.
Приведем общую таблицу веществ, ускоряющих или тормозящих всасывание железа, а потом рассмотрим подробно, с чем связано такое влияние.
Витами С стимулирует всасывание железа
Витамин С является сильнейшим активатором всасывания железа. Это связано со способностью аскорбиновой кислоты повышать его растворимость и образовывать растворимые соединения.
Как снизить блокирующее действие фитатов на всасывание железа
Фитаты – это форма хранения фосфатов и минералов, присутствующие в злаках, овощах, семенах, орехах. Они являются одним из самых сильных веществ, которые блокируют всасывание железа и даже небольшое количество может сделать недоступным все железо, съеденное в данный прием пищи.
Полифенолы блокируют всасывание железа
К сожалению, можно часто видеть, как мамочки, не поимая действия чая, дают маленькому ребенку этот напиток к крайне раннем возрасте, и даже грудничкам. Это может в значительной степени способствовать развитию недостаточности железа.
При рождении запасов железа много, но они истощаются в первые 6 месяцев жизни, и далее ребеночек полностью зависит от получения этого элемента из пищи.
Величину запасов железа можно оценить путем измерения уровня ферритина в сыворотке.
Организм регулирует всасывание железа исходя из запасов
Как определить запасы железа
Высокий уровень запасов железа определяется по большим величинам концентрации сывороточного ферритина.
Дефицит железа: как выявить и чем исправить
Обсуждаем тему с экспертом Центра молекулярной диагностики CMD ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Екатериной Антиповой.
Когда видишь такое название статьи, как правило, ожидаешь увидеть конкретные рекомендации в стиле «что же надо есть». Но длинные списки продуктов быстро выветриваются из памяти. Поэтому давайте не просто поговорим о полезной в этом случае еде, а разберемся, что же такое железодефицит, откуда он берется и как его выявить. И в заключение уже обсудим, как с ним справиться.
Дефицит железа – это состояние, когда процесс поступления железа в организм нарушен. Происходит сбой в его усвоении и транспортировке к органам и системам или возрастают потери данного микроэлемента. Сначала организм пытается справиться с недостатком железа и подключает свои запасы; происходит увеличение его всасывания из пищи. Это стадия латентного железодефицита. Если в этот момент не обратить внимание на изменение самочувствия, то начинает развиваться железодефицитная анемия.
А это уже заболевание, которое приводит к осложнениям. Конечно, слабость, утомляемость, головокружение, бледность кожи, снижение аппетита и работоспособности, тахикардию мы привыкли списывать на осеннюю хандру, но игнорировать эти симптомы вовсе в корне неверно. Так организм пытается сказать нам, что с ним не все в порядке. И очень часто это может означать именно дефицит железа.
Дополнительными маркерами, указывающими на проблему, могут быть:
– изменения вкусовых пристрастий: хочется погрызть мел, пожевать глину или съесть сырое мясо;
– измененная реакция на резкие запахи: вдруг заметили, что стал приятен запах ацетона, лака, красок;
– повышенная ломкость ногтей и волос;
– потрескавшаяся кожа в уголках рта.
Почему возникает железодефицитная анемия?
Среди причин можно выделить:
– воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), которые сопровождаются хроническими кровопотерями;
– период активного роста у детей;
– беременность и период лактации у женщин.
Но основная причина все же связана с несбалансированным рационом питания. Запасы железа в организме необходимо постоянно пополнять, особенно в периоды повышенных нагрузок. Ежедневная потребность у взрослого человека в этом важном микроэлементе составляет 1–2 мг, у ребенка – 0,5–1,2 мг.
Где найти этот полезный элемент?
Основным пищевым источником железа являются продукты животного происхождения, содержащие гемовое железо. Оно более биодоступно, то есть хорошо усваивается организмом.
Наибольшее его количество содержат:
Менее биодоступное для нас – негемовое железо, содержится в растительной пище: в овощах, фруктах, злаках. Это означает, что, отказываясь от мяса в пользу овощей, мы затрудняем организму путь к доступному источнику железа.
Что может помочь или, наоборот, затруднить насыщение организма микроэлементом?
– витамин С усиливает всасывание железа;
– таниновая кислота, которая содержится в чае, может угнетать всасывание;
– фитаты, содержащиеся в кофе, какао, семенах и отрубях, также уменьшают усвоение железа;
– продукты, содержащие кальций, подавляют активность всасывания вещества.
Необходимо также помнить, что лучше усваиваются маленькие порции пищи, которые употребляются через каждые 3–4 часа. Дробное питание способствует хорошему аппетиту, максимальному поглощению питательных веществ и нормальной работе ЖКТ.
Если при полноценном здоровом питании с учетом особенностей усваивания железа клинические признаки железодефицита сохраняются, нужно обратиться к врачу. Только специалист сможет назначить необходимые анализы, установить истинную причину недостатка железа и назначить лекарственные препараты. Не игнорируйте сигналы, которые посылает ваш организм. Следите за здоровьем и не занимайтесь самолечением.
Лечение железодефицитной анемии и дефицита железа
Лечение железодефицитной анемии и дефицита железа
О современных представлениях коррекции дефицита железа и основных характеристиках железосодержащих препаратов, принципах их выбора и дозирования при железодефицитных состояниях.
Диета при железодефиците и источники железа в пище
Основным источником железа для человека являются продукты животного происхождения. В природе железо существует в двух химических формах: 2-валентное (гемовое) и 3-валентное (негемовое). Гемовое железо хорошо всасывается в кишечнике. Наиболее богаты гемовым железом мясо, особенно говядина, кровяная колбаса. В птице и рыбе гемового железа гораздо меньше. Печень (свиная и телячья), почки, сердце, ливерная колбаса богаты ферритином и гемосидерином, содержащими негемовое железо (последнее плохо всасывается в желудочно-кишечном тракте). Много негемового железа содержится в некоторых марках красного вина, фруктовых соках, яблоках, гранатах, гречневой крупе, молочных продуктах, яйцах, орехах и шоколаде. Биодоступность такого железа минимальна, и все эти продукты не являются источником железа. Вегетарианство является мощным фактором риска железодефицитной анемии (ЖДА) в любом возрасте. При этом в рацион должны входить зелень, овощи, фрукты, т. к. усвоение железа улучшается при наличии в пище витамина С. Всасывание железа ухудшают танин (содержащийся в чае и кофе), фитин (содержащийся в рисе, соевой муке), молоко и творог из-за высокого содержания кальция. Поскольку усвоение железа из пищи ограничено, медикаментозная терапия анемии является основной.
Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 1993 – 2005 годах проведено глобальное исследование, показавшее, что 24,4% всех жителей земного шара страдает разными формами анемии. Чаще всего анемия встречается у детей дошкольного возраста (47% от общей популяции), беременных женщин (41,8%) и небеременных женщин детородного возраста (30,2%). В структуре анемий: 37% занимает железодефицитная анемия, 27% – анемия при хронических заболеваниях (АХЗ).
Среди женщин фертильного возраста лидирующие позиции занимает железодефицитная анемия (ЖДА). Анемический синдром является самым частым гематологическим синдромом, встречающимся в клинической практике. Анемия – это не диагноз, а только синдром, требующий особого алгоритма дифференциальной диагностики.
Исследование ВОЗ свидетельствуют о том, что ЖДА является третьей по распространенности причиной временной потери трудоспособности у женщин в возрасте 15–44 лет. Наряду с собственно ЖДА существует скрытый дефицит железа, который в Европе и России составляет 30–40%, в отдельных регионах – 50–60%. По данным ВОЗ, дефицит железа определяется у 20–25% всех младенцев, 43% – у детей в возрасте до 4 лет и до 50% – у подростков (девочки). Таким образом, наиболее частыми анемиями как в Беларуси, так и в других странах, являются ЖДА и АХЗ. Анемия является ведущим фактором ухудшения самочувствия пациента, по приблизительным оценкам ею страдают 2,4 млрд населения земного шара.
Основными причинами развития железодефицитной анемии являются: кровопотери (обильные менструальные кровотечения, беременность, роды, желудочно-кишечные, легочные, при заболевании почек); нарушения всасывания железа (резекция желудка и кишечника, недостаточность поджелудочной железы, глютеновая энтеропатия, болезнь Крона); повышенная потребность в железе (быстрый рост, недоношенные, новорожденные дети, подростки, беременность и лактация); недостаточное поступление с пищей (вегетарианская или веганская диета).
Необходимо помнить, что ЖДА – финал выраженного железодефицита, при котором снижается эритропоэз (кроветворение) и, как следствие, уменьшается содержание гемоглобина.
Предлатентный дефицит железа характеризуется снижением запасов микроэлемента без уменьшения расходования железа на эритропоэз. Латентный дефицит железа наблюдается при полном истощении запасов микроэлемента в депо, однако признаков развития анемии нет. Манифестный дефицит железа, или железодефицитная анемия (ЖДА), возникает при снижении гемоглобинового фонда железа и имеет характерные симптомы. Снижение концентрации сывороточного ферритина ниже 12 мкг/л у здоровых детей и 15 мкг/л у взрослых, с поправкой ниже 30 мкг/л у детей и 70 мкг/л у взрослых с инфекционными или воспалительными заболеваниями, означает неизбежное снижение концентрации гемоглобина в последующем.
Основой патогенетической терапии ЖДА является применение препаратов железа внутрь. Лечение препаратами железа должно быть длительным и зависит от исходной тяжести анемии (уровня гемоглобина и дефицита железа).
На амбулаторном этапе лечение осуществляется при уровне гемоглобина >80 г/л и удовлетворительном общем состоянии пациента. Пероральное назначение железосодержащих ЛС в дозе 200-300 мг/сутки в течение 4-6 недель до нормализации уровня гемоглобина, после чего продолжается прием ЛС в дозе 100 мг/сутки в течение 2-3 месяцев до содержания ферритина не менее 40 мкг/л. Необходим поиск причины дефицита железа и устранение причины дефицита железа – это лечение основного заболевания, вызвавшего дефицит железа.
Принципы выбора препарата железа для терапии
В настоящее время пероральные препараты железа разделены на две основные группы: ионные и неионные (последние представлены протеиновым и гидроксиполимальтозным комплексом 3-валентного железа).
Ионные препараты представлены солями 2-валентного железа, в т. ч. сульфатом железа (феррофол, тардиферон, ферроплекс, сорбифер, ферро-фольгамма и др.); хлоридом железа (гемофер); полисахаридными соединениями – глюконат-фумаратными комбинациями (хеферол, ферронал, мегаферрин). Хелаты 2-валентного железа (цитрат, лактат, глюконат, сукцинат) всасываются лучше, чем сульфат железа. В случае непереносимости солевых препаратов 2-валентного железа, являющихся на сегодняшний день наиболее эффективными в лечении анемии и восполнении депо железа, возможно использование неионных препаратов 3-валентного железа в виде гидроксиполимальтозного комплекса (мальтофер, биофер, феррум лек и др.).
При выборе лекарственного препарата и оптимального режима дозирования необходимо помнить, что адекватный прирост показателей гемоглобина при ЖДА может быть обеспечен поступлением в организм от 30 до 100 мг 2-валентного железа. Учитывая, что при развитии ЖДА всасывание железа увеличивается на 25–30% (при нормальных запасах железа в организме – всего 3–7%), назначают от 100 до 300 мг 2-валентного железа в сутки. Применение более высоких доз не имеет смысла, поскольку всасывание железа при этом не увеличивается. Степень абсорбции 2-валентных солей железа в несколько раз выше, чем 3-валентного, поэтому препараты, содержащие 2-валентное железо, дают быстрый эффект и нормализуют уровень гемоглобина в среднем через 1–2 месяцев, а нормализация уровня железа в депо происходит через 3–4 месяца от начала лечения и зависит от степени тяжести анемии и дозы препарата. Требуется более длительное применение препаратов, содержащих железо в 3-валентном состоянии, в случае дефицита меди в организме они будут неэффективны. Нормализация уровня гемоглобина при лечении препаратом 3-валентного железа наступит только через 2–4 месяца, а восполнение дефицита железа в депо – через 5–7 месяцев от начала терапии. Степень абсорбции отражается и на частоте развития побочных эффектов. Уменьшить нежелательное влияние твердых форм препаратов железа (таблетированных, капсулированных) на слизистую оболочку ЖКТ можно, принимая их во время еды, но при этом уменьшается всасывание железа.
При приеме препаратов в достаточной дозе на 7–10-й день от начала лечения наблюдается повышение количества ретикулоцитов. Нормализация уровня гемоглобина отмечается через 3–4 недели от начала лечения, а в ряде случаев затягивается до 6–8 недель. Общая длительность лечения зависит от исходной тяжести анемии. Стандартные сроки проведения ферротерапии ЖДА: при легкой степени тяжести – 4-6 недель, при средней степени – 8–12 недель, при тяжелой – 16 недель и более. На фоне применения ферропрепаратов внутрь наиболее часто возникают тошнота, рвота, анорексия, запоры (т. к. железо связывает сероводород, являющийся физиологическим стимулятором моторики), реже – поносы, металлический привкус во рту, окрашивание слизистых оболочек и зубов в черный цвет, аллергические реакции, головная боль. Эти побочные эффекты приводят к частым отказам пациентов от лечения.
Биодоступность двухвалентных солей железа в несколько раз выше, чем трехвалентных, так как они свободно диффундируют через каналы ДМТ1-белков и ферропортин. Фармакологический эффект препаратов быстрый, и нормализация уровня гемоглобина в среднем происходит через 2 недели ‒ 2 месяца, а восполнение депо железа происходит уже через 3‒4 месяца от начала лечения, в зависимости от тяжести анемии и дозировки препарата. В связи с чем ВОЗ рекомендует препараты двухвалентного железа в качестве стартовой терапии железодефицитной анемии. Всасывание ионов из препаратов трехвалентного железа более медленное, так как необходима активная (энергозависимая) трансформация с участием феррооксидаз. Поэтому такие препараты требуют более длительного применения, а в случае дефицита меди в организме будут неэффективны вообще.
Лекарственный препарат Феррофол производства УП «Минскинтеркапс» содержит в одной капсуле 50 мг сульфата железа (II) и 500 мкг фолиевой кислоты. Применяя Феррофол в среднесуточной дозировке по 1 капсуле 2-3 раза в день за 1 час до еды (100-150 мг в сутки), достигается цель лечения железодефицитной анемии – введение железа в количестве, необходимом для нормализации уровня гемоглобина, соответствует рекомендации ВОЗ об оптимальной лечебной дозе.
Лекарственный препарат Феррофол отвечает основным требованиям к проведению лечения препаратами железа:
Преимущества препарата Феррофол:
выпускается в форме капсул пролонгированного действия, активные ингредиенты содержатся в пеллетах (микрогранулах), которые обеспечивают их всасывание в верхнем отделе тонкой кишки, в связи с чем отсутствует местное раздражающее действие на слизистую оболочку желудка, что обеспечивает хорошую желудочно-кишечную переносимость. Использование пеллет в капсулах Феррофол позволяет изолировать друг от друга активные вещества – фолиевую кислоту и железо в одной готовой форме. Фолиевая кислота повышает синтез ДНК в кроветворных клетках, что положительно влияет на скорость синтеза гемоглобина, а значит, более быстрое купирование анемии.
Лекарственный препарат Феррофол показан для профилактики и латентного дефицита железа и железодефицитной анемии, особенно во время беременности.
Профилактика железодефицитной анемии и латентного дефицита железа показана пациентам группы риска, к которым относятся:
Феррофол – комбинированный лекарственный препарат, восполняющий дефицит железа и фолиевой кислоты в организме.
Капсулы нужно глотать целиком, запивая стаканом воды. Капсулу нельзя рассасывать, разжевывать и держать во рту.
Прием осуществляют до или во время приема пищи, в зависимости от желудочно-кишечной переносимости.
Имеются медицинские противопоказания и нежелательные реакции.
ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ ЛЕКАРСТВЕННОГО ПРЕПАРАТА ОЗНАКОМЬТЕСЬ С ИНСТРУКЦИЕЙ
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