Dodano: 2018-01-04

Żelazo – jaką rolę pełni w organizmie? Ocena: 5/5 Ilość głosów: 1

Żelazo to powszechnie występujący na Ziemi pierwiastek chemiczny z grupy metali. Równocześnie jest także składnikiem ludzkiego ciała i pełni w nim szereg ważnych funkcji. Niedobór tego mikroelementu jest bardzo częsty i prowadzi do wielu powikłań zdrowotnych, dlatego należy dbać o jego odpowiednią podaż w diecie. Jaką ilość żelaza dziennie powinniśmy dostarczać i w jakich produktach znajdziemy go najwięcej? Po czym rozpoznać jego deficyt w naszym organizmie? Odpowiedzi udzielimy w poniższym artykule.

Żelazo – rozmieszczenie w organizmie

Organizm człowieka jest zdolny do gromadzenia od 3 do 5 gramów żelaza. Około 60–70% tej ilości występuje jako żelazo hemowe w związkach porfirynowych – hemoglobinie (barwniku krwi) i mioglobinie (barwniku mięśni). Mniejsza część (ok. 20%) jest magazynowana w wątrobie, śledzionie i szpiku kostnym w postaci związanej z białkami – ferrytyną i hemosyderyną. Pozostała ilość (10%) znajduje się we wszystkich organach i tkankach i stanowi rezerwę w przypadku niedoborów. Stężenie żelaza we krwi ulega wahaniom dobowym. Ponadto u kobiet zależne jest od fazy cyklu miesięcznego. Normy są następujące: u kobiet 6,6–26 mmol/l (37–145 mg/dl), zaś u mężczyzn 10,6–28,3 mmol/l (50–158 mg/dl).

Żelazo – funkcje w organizmie

Żelazo wchodzi w skład hemoglobiny, dlatego jego podstawową funkcją jest udział w transportowaniu tlenu z płuc do tkanek oraz dwutlenku węgla z tkanek do płuc. Ponadto pierwiastek ten uczestniczy w syntezie DNA i tworzeniu erytrocytów w szpiku kostnym. Jest niezbędny do prawidłowego wzrostu, gdyż odpowiada za rozbudowę i regenerację fundamentalnych elementów tkanek – włókien kolagenowych i elastynowych. Dlatego też poprawia stan kości, skóry, włosów i paznokci.

Żelazo warunkuje sprawne działanie układu nerwowego. Wpływa na mielinizację osłonek nerwowych oraz zwiększa produkcję neuroprzekaźników: serotoniny, dopaminy i noradrenaliny. Metal ten wchodzi także w skład enzymów i jest kofaktorem wielu procesów metabolicznych, m.in. regulujących produkcję kortyzolu i hormonów tarczycy. Kolejną ważną funkcją żelaza jest wzmacnianie odporności organizmu. Bierze udział w zwalczaniu infekcji bakteryjnych i wirusowych przez układ immunologiczny, dzięki temu że wzmaga proliferację limfocytów T oraz generuje wolne rodniki. Co więcej, pierwiastek ten pomaga w procesach przetwarzania szkodliwych metabolitów przez wątrobę.

Żelazo – dzienne zapotrzebowanie

Należy zwrócić uwagę, iż żelazo jest trudno przyswajalne w organizmie człowieka. Szacuje się, że w jelitach wchłania się zaledwie ok. 15–18% tego składnika. Na proces ten wpływa wiele czynników np. stan mikroflory jelitowej lub współistniejące choroby. Zalecane dzienne spożycie żelaza (RDA) zależy od wieku, płci, stanu fizjologicznego i aktywności fizycznej.

Noworodek posiada dość spore zapasy żelaza w organizmie. Ponadto, jeśli jest karmiony piersią, przez pierwsze 6 miesięcy życia mleko mamy w zupełności wystarcza, aby pokryć jego zapotrzebowanie. Dopiero po tym czasie niezbędne jest rozszerzenie diety o dodatkowy pokarm, który będzie zawierał ten składnik mineralny. Zalecane są zazwyczaj żółtka jaj. W okresie dojrzewania organizm potrzebuje znacznie więcej żelaza, aby móc prawidłowo wzrastać. Zapotrzebowanie zwiększa się także u kobiet w ciąży (zwłaszcza w II i III trymestrze) oraz w czasie laktacji.

Zalecane dzienne spożycie żelaza dla dzieci w wieku od 0,5 do 1 roku wynosi 11 mg, od 1 do 3 lat – 7 mg, następnie od 4 do 9 lat – 10 mg. U chłopców w wieku dojrzewania zapotrzebowanie zwiększa się do 10–12 mg, a u dziewcząt 10–15 mg (w zależności od tego, czy miesiączkują). U dorosłych mężczyzn RDA wynosi 10 mg. U kobiet w wieku od 19 do 50 lat zapotrzebowanie wynosi 18 mg, zaś powyżej 50 lat – 10 mg. W okresie ciąży zalecana jest ilość aż 27 mg, natomiast podczas laktacji 10 mg.

żelazo

Żelazo – objawy i skutki niedoboru

Żelazo to jeden z najbardziej deficytowych składników w diecie. Szacuje się, iż anemia obejmuje aż jedną czwartą populacji na świecie, z czego największą grupę stanowią kobiety i dzieci w wieku przedszkolnym. Grupami szczególnie narażonymi na braki żelaza są m.in. osoby na restrykcyjnej diecie odchudzającej, weganie, honorowi krwiodawcy, sportowcy, osoby starsze, a także pacjenci z zespołem jelita drażliwego, chorobą Leśniowskiego-Crohna, celiakią, wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego, alergiami pokarmowymi, niedokwaśnością żołądka oraz osoby poddawane hemodializie. Do poważnego niedoboru żelaza może dojść także na skutek silnego lub przewlekłego krwawienia, urazów, zabiegów chirurgicznych (w tym szczególnie operacji bariatrycznych), stanów zapalnych i infekcji, zbyt niskiego poziomu transferyny lub w przebiegu chorób nowotworowych. Czasami mała ilość żelaza we krwi może świadczyć o nadmiernym magazynowaniu tego metalu w innych tkankach.

Deficyt żelaza w organizmie prowadzi do tzw. niedokrwistości sideropenicznej (inaczej mikrocytarnej). Ta postać anemii jest najczęściej występująca i należy do rodzaju niedokrwistości niedobarwliwej, ponieważ wiąże się z upośledzoną syntezą hemu. Charakterystyczne objawy anemii to: bladość skóry i śluzówek, szybkie męczenie się, stany wyczerpania, obniżona sprawność i koncentracja, nerwowość, nastroje depresyjne, zaburzenia pamięci. Mogą pojawić się również: utrata apetytu, zaburzenia rytmu pracy serca, utrudnione oddychanie, bóle i zawroty głowy, wzrost wrażliwości na zimno oraz zespół niespokojnych nóg.

Pacjenci z niedokrwistością mają obniżoną odporność, a więc są bardziej podatni na infekcje. Ponadto osoby te mogą zaobserwować u siebie obniżoną temperaturę ciała, szorstką, swędzącą skórę, wypadanie i łamliwość włosów, podłużne bruzdy na paznokciach i ich „łyżeczkowaty” kształt, niebieskawe zabarwienie twardówek, zajady w kącikach ust, czy też zanik brodawek językowych. W niektórych przypadkach pojawia się tzw. pica (spaczone łaknienie), która objawia się chęcią spożywania przedmiotów niejadalnych np. ziemi, wapna, tynku. Przewlekle niski poziom żelaza może prowadzić do niedoczynności tarczycy.

Deficyt żelaza u kobiet w okresie przedkoncepcyjnym dodatkowo zwiększa ryzyko anemii w ciąży. Niedokrwistość w pierwszym i drugim trymestrze zwiększa ryzyko przedwczesnego porodu i niskiej masy urodzeniowej dziecka. Może skutkować także większą ilością powikłań poporodowych u matki, np. wystąpieniem gorączki połogowej. U kilkuletnich dzieci następstwem niedoboru żelaza są zaburzenia wzrastania, nieprawidłowy rozwój psychoruchowy, problemy ze skupieniem uwagi oraz wahania emocjonalne.

Żelazo – objawy i skutki nadmiaru

Z uwagi na niską przyswajalność ciężko przedawkować żelazo, które pochodzi z pożywienia. Uznawane jest ono za bezpieczne. Jednakże nadmiar tego pierwiastka pochodzący z preparatów farmaceutycznych jest dla człowieka toksyczny. Oprócz suplementacji zbyt wysoki poziom żelaza we krwi może być spowodowany: przyjmowaniem domięśniowych zastrzyków, wielokrotnym przetaczaniem krwi, zatruciem ołowiem, przewlekłym wirusowym zapaleniem wątroby, niealkoholowym stłuszczeniem wątroby, zapaleniem trzustki oraz chorobami nerek. Hemochromatoza to schorzenie, które polega na nadmiernym wchłanianiu i odkładaniu się zapasów żelaza w organizmie. Skutkuje to ciemną pigmentacją skóry, bólem stawów, ciągłym zmęczeniem, zaparciami i wzdęciami, niedoczynnością tarczycy, kardiomiopatią, a nawet marskością wątroby.

Przedawkowanie żelaza wywołuje ostre zatrucie. Najpierw pojawiają się nudności, wymioty i biegunka. Kolejne objawy obejmują zaburzenia ze strony układu nerwowego, sercowo-naczyniowego, wątroby i nerek. Zbyt duża ilość żelaza w organizmie powoduje natężenie produkcji wolnych rodników, co znacznie zwiększa ryzyko nowotworów, choroby niedokrwiennej i zawału serca. Nadmiar może także doprowadzić do osteoporozy, depresji oraz problemów hormonalnych. Do czynników podwyższających stężenie żelaza we krwi zaliczamy tabletki antykoncepcyjne, estrogeny, metyldopę i chloramfenikol.

Żelazo – parametry laboratoryjne

Do oceny gospodarki żelaza w organizmie służą różne parametry laboratoryjne. Podstawowym badaniem jest morfologia krwi, która zawiera w sobie ilość czerwonych krwinek, ich średnią objętość (MCV), hematokryt, hemoglobinę, średnią masę hemoglobiny w erytrocycie (MCH) i średnie stężenie hemoglobiny w objętości czerwonych krwinek (MCHC). Hemoglobina u mężczyzn powinna wynosić ok. 13–18 g/dl, zaś u kobiet 12–16 g/dl.

Kolejnym wskaźnikiem diagnostycznym jest transferyna i jej wysycenie żelazem. Transferyna to białko, które wiąże wolne żelazo w surowicy i przenosi je do tkanek. Norma dla kobiet wynosi 223–446 µg/dl, a dla mężczyzn 251–391 µg/dl. Jej podwyższony poziom występuje w przypadku niedoboru żelaza oraz w trakcie ciąży. Obniżenie zaś pojawia się u osób z przewlekłym stanem zapalnym, przy nadmiarze żelaza, hemolizie, hemochromatozie lub zespole nerczycowym. Z transferyną powiązana jest także całkowita zdolność wiązania żelaza przez surowicę (TIBC). Prawidłowy poziom u kobiet to 40–80 μmol/l, a u mężczyzn 45–70 μmol/l.

Wyznacznikiem przydatnym do różnicowania niedokrwistości jest stężenie rozpuszczalnej formy receptorów transferyny (sTfR) w surowicy krwi. Receptory te przylegają do zewnętrznych ścianek erytrocytów i przyjmują żelazo związane z białkami. Ich ilość pozwala określić, czy anemia wystąpiła na skutek niedoboru żelaza, czy też chorób przewlekłych. Ponadto stężenie sTfR pokazuje ilość tego pierwiastka będącą w użyciu. Ferrytyna z kolei informuje nas o puli żelaza występującej w formie zmagazynowanej. U mężczyzn jej poziom we krwi powinien wynosić 33–266 ng/ml, a u kobiet 20–167 ng/ml, jednak za normę funkcjonalną przyjmuje się minimum 50 ng/ml.

Warto zwrócić uwagę, iż w początkowej fazie niedoboru żelaza jako pierwszy obserwuje się spadek ferrytyny przy równoczesnym prawidłowym poziomie hemoglobiny. Następnie wzrasta poziom transferyny i jej receptorów. Dopiero przy głębokim niedoborze, a więc podczas anemii, obniża się hemoglobina.

Żelazo – źródła w pożywieniu

W żywności występują dwa rodzaje żelaza: hemowe (produkty odzwierzęce) i niehemowe (produkty roślinne). Żelazo hemowe (czyli dwuwartościowe) jest przyswajalne o wiele lepiej. Jego źródłem są: podroby (zwłaszcza wątróbka cielęca i wołowa), mięso (wołowina, indyk, królik), żółtka jaj, ryby i owoce morza. Żelazo trójwartościowe wchłania się tylko w kilku procentach. Możemy je znaleźć w suchych nasionach roślin strączkowych (soczewica, ciecierzyca, bób, fasola, groch), w przetworach z fermentowanej soi (tofu, miso, natto) oraz w zbożach pełnoziarnistych i ich przetworach (kasze gruboziarniste, płatki), np. w kaszy gryczanej i amarantusie. W mniejszych ilościach pierwiastek ten występuje w mleku, produktach mlecznych, ryżu, owocach i warzywach (m.in. natce pietruszki, szczypiorku, brokułach, kapuście, burakach).

Aby polepszyć wchłanianie żelaza niehemowego, warto dodać do posiłku produkty bogate w witaminę C (np. paprykę, kapustę, natkę pietruszki). Ponadto korzystny wpływ ma obecność w diecie białka (zwłaszcza białek mięsa), kwasu foliowego, miedzi i kobaltu. Czynniki, które utrudniają przyswajanie żelaza to: błonnik, fityniany, szczawiany, taniny, teina, wapń, cynk, mangan i fosforany. Przykładowe produkty, które ograniczają wykorzystanie żelaza to: otręby pszenne, białko sojowe, herbata, kawa, orzechy, czekolada, szpinak. Z tego powodu najlepiej nie łączyć ich z mięsem lub rybą oraz nie popijać posiłku herbatą lub kawą.

Podsumowanie

Żelazo to pierwiastek niezbędny dla człowieka, pomimo że jego ilość w organizmie wynosi zaledwie kilka gramów. Jego funkcje są powiązane z układem krwiotwórczym, sercowo-naczyniowym, nerwowym oraz hormonalnym. Przyswajalność tego mikroelementu z pożywienia jest bardzo ograniczona, dlatego powszechne są jego niedobory. Osoby z grupy ryzyka niedokrwistości, oprócz spożywania produktów bogatych w żelazo hemowe, powinny ograniczyć czynniki, które utrudniają jego wchłanianie. Niedobór żelaza można rozpoznać po charakterystycznych objawach oraz dzięki wykonaniu badania laboratoryjnego krwi. Należy pamiętać, iż nadmiar tego metalu, najczęściej pochodzący z preparatów farmaceutycznych, jest toksyczny i może zwiększać ryzyko nowotworów.

Eliza Gosławska
Dietetyk kliniczny

Bibliografia
Ursinus L., Co mówi Twoja krew. Holistyczne spojrzenie na wyniki badań laboratoryjnych, Białystok 2015.
Jarosz M. et al., Normy żywienia dla populacji polskiej – nowelizacja, Warszawa 2012.
Ciborowska H., Rudnicka A., Dietetyka. Żywienie zdrowego i chorego człowieka, Warszawa 2007.
Gowin E., Horst-Sikorska W., Żelazne zapasy – komu w XXI wieku grozi niedobór żelaza?, „Farmacja Współczesna” 2010, 3, 139–146.
McLean E. et al., Worldwide prevalence of anaemia, WHO Vitamin and Mineral Nutrition Information System, 1993-2005, „Public Health Nutrition” 2009, 12(4), 444–454.
Zimmermann M.B., Hurrell R.F., Nutritional iron deficiency, „The Lancet” 2007, 370(9586), 511–520.
Lacey E.P., Broadening the perspective of pica: literature review, „Public Health Reports” 1990, 105(1), 29–35.
Dhur A., Galan P., Hercberg S., Iron status, immune capacity and resistance to infections, „Comparative Biochemistry and Physiology. Comparative Physiology” 1989, 94(1), 11–19.
Zijp I.M., Korver O., Tijburg L.B., Effect of tea and other dietary factors on iron absorption, „Critical Reviews in Food Science and Nutrition” 2000,40(5), 371–398.
Hurrell R., Egli I., Iron bioavailability and dietary reference values, „The American Journal Of Clinical Nutrition” 2010, 91(5), 1461S–1467S.
Fonseca-Nunes A., Jakszyn P., Agudo A., Iron and cancer risk – a systematic review and meta-analysis of the epidemiological evidence, „Cancer Epidemiology, Biomarkers and Prevention” 2014, 23(1), 12–31.

To pole jest wymagane Wciśnij ENTER, aby dodać komentarz
To pole jest wymagane