Разница между гемоглобином и железом

В чем разница между железом и гемоглобином?

gemava

В организме человека не переставая происходит множество процессов, биохимических реакций, чтобы все органы и системы работали слаженно и четко. Поступающие вместе с продуктами различные микроэлементы вступают во взаимодействие с веществами, которые вырабатывает сам организм, и благодаря такому содружеству человек остаются здоровым, бодрым и активным. Самый яркий пример такого взаимодействия — это железо и гемоглобин.

Железная тема

  • Можно смело утверждать, что железо живому организму необходимо также, как и воздух, так как поступивший внутрь кислород с отсутствием железа будет бесполезен.
  • Медики определили, что суточная потребность взрослого в железе совсем незначительная — от 1 до 4 мг в зависимости от возрастной группы. Но вместе с едой необходимо, чтобы его норма исчислялась в 10-15 мг. Дело в том, что усваивается оно очень плохо, на уровне 15-20%.
  • Железо поддерживает иммунитет.
  • Этот микроэлемент продуцирует энергию, без которой ни одна клетка прожить не сможет. Именно доставив кислород по назначению, железо дарит возможность каждой клетке осуществить сложную биохимическую реакцию для поддержания жизни человека.
  • Играет также феррум значительную роль в функции ферментов, входит в их состав. Это прежде всего те ферменты-катализаторы, которые участвуют в окислительно-восстановительных процессах.
  • Помогает железо в усваивании организмом витаминов.
  • Обладает синергетическим действием, как и медь.
  • Патологический дефицит железа у некоторых людей породил легенды о вампирах. Так произошло потому, что когда у человека не хватает должного процента железа в организме, ему хочется крови, он превращается в вялого, бездеятельного и сонного, а яркий свет для него становится раздражающим фактором. Если вспомнить рассказы об упырях — они прячутся днем в самом темном месте, жаждут крови и всегда агрессивны, если ее не выпьют.

Еда с железом

Гемоглобин в действии

  • Гемоглобин — красное вещество, которое переносит кислород. Причем ученые выяснили, что маленькая молекула гемоглобина очень необычная, способна содержать до четырех молекул кислорода.
  • Это белковое соединение существует в организме, и он сам его вырабатывает.
  • Впервые об этом удивительном веществе узнали благодаря многочисленным исследованиям крови. В 1839 году его обнаружил ученый из Германии Р. Хюнефельд, изучив красные кровяные тельца. Оказалось, что они содержат более миллиона молекул гемоглобина.
  • По сути, это вещество, состоящее из двух производных: крупной белковой молекулы, называемой глобин, и встроенной в нее небелковой структурой — ядром — с содержанием иона железа, называется она гем. У них различные функции. Если гем вводит кислород в клетку, то у глобина другая ответственная задача. Она заключается в том, чтобы вывести оттуда углекислый газ.
  • Гемоглобин — вещество необычное тем, что осуществляет невозможное. В нем происходит удивительная реакция, которой в сущности не может быть. А получается вот что: в гемоглобине происходит взаимосвязь кислорода и железа, но так как кислород представляет собой окислитель, то и железо должно было бы окислиться, к тому же оно к этому предрасположено. Но в действительности этого не происходит! Ион железа перемещает кислород в необходимую точку, и только там происходит необходимая реакция.
  • Природа мудро распорядилась, создав производное вещество гемоглобина. Ученые назвали его миоглобин. У него тоже есть важные функции. Когда гемоглобин доставил кислород к клетке, он не расходуется сразу, так как организм на всякий случай оставляет себе небольшой запас, пряча в мышцах. И не зря. Случаются такие обстоятельства, особенно в период физических нагрузок, когда ощущается острая нехватка кислорода, вот тогда спрятанный запас помогает восстановить кислородный баланс, а роль запасника выполняет миоглобин.
  • Опасность представляет гемоглобин, если по аномальным причинам попадет из эритроцитов в кровяную плазму. Тогда возникает угроза для здоровья, так как он является очень токсичным. Организм в этом случае перенасыщен его производными — железом, билирубином, а крупные молекулы гемоглобина могут закупорить почечные канальцы, приводя к их некрозу.

Гемоглобин

Общие свойства

  • Если упал уровень гемоглобина, не хватает организму должного количества железа, все это сразу клинически сказывается на общем самочувствии. Возникают постоянная усталость и вялость, резко снижается жизненная энергия, появляются бессонница и беспокойство, ослаблены защитные силы организма, а значит начинаются различные болезни и воспалительные процессы. Страдают и эпителиальные ткани кожи, слизистые оболочки.
  • Если ребенку не хватает нужного количества железа, уровень гемоглобина не соответствует норме, начинается задержка физического и умственного развития, нарушается психомоторика. В патологическом процессе может значительно пострадать нервная система.
  • Дефицит одного компонента нарушает баланс другого, а значит и гемоглобин, и железо очень важны для организма.
  • Железо и гемоглобин — неразлучная пара. После того как кислород поступил в кровь, гемоглобин (основной компонент) вместе с железом, важным составляющим которого оно является, транспортирует его от легких ко всем тканям.
  • Когда врач поставил диагноз «анемия», это может означать, что в крови упал уровень гемоглобина. Нехватка железа в первую очередь может спровоцировать это заболевание, так как и железо, и гемоглобин участвуют в образовании эритроцитов.

Сравнения и отличия

  1. Без железа не может быть достаточного уровня гемоглобина. Именно железо способствует его образованию, а только потом начинается транспортирование кислорода кровяными клетками.
  2. Железо — это минерал, химический элемент, и его можно обнаружить в земной коре.
  3. Гемоглобин — вещество, вырабатываемое организмом человека или животного.
  4. Ученые выявили различное строение этих веществ. У гемоглобина строение — это тетрамер, состоящий из 4 протомеров, это позволяет ему в нужное время присоединить или отщепить кислород. К тому же вещество может находиться в двух состояниях — когда содержит 4 кислородные молекулы, и кислород не содержит, а находится в расслабленном виде.
  5. У железа форма октаэдра, связанного с 6 лигандами.
Читайте также:  Долго ли поднимается гемоглобин

Источник

Гемоглобин и железо 2021

Разница между гемоглобином и железом

Всегда считается, что железо содержится только в крови, особенно в эритроцитах. Хотя большинство железа циркулирует в крови как часть белка гемоглобина, железо и гемоглобин являются двумя отдельными сущностями. Железо также встречается в других частях тела. Давайте посмотрим на разницу между ними.

Гемоглобин — кислородный носитель

Гемоглобин — это белок, который придает красный цвет эритроцитам, циркулирующим в крови. Сочетание гем-белка и молекулы железа образует молекулу белка гемоглобина. Основная функция гемоглобина — переносить кислород из легких в остальную часть тканей тела и возвращать оксид углерода из остальной части тела обратно в легкие, чтобы удалить его через выдох.

Нормальные уровни гемоглобина составляют около 12-14 г% у женщин и 14-16 г% у мужчин. Уровни гемоглобина ниже, чем это указывает на то, что человек находится в состоянии анемии. Пациенту рекомендуется увеличить уровень гемоглобина, увеличив потребление железа и витамина С через диету и добавки. Чрезвычайно тяжелые случаи анемии проходят через переливание крови.

Анемия обычно возникает после тяжелой потере крови. Желудочно-кишечная кровопотеря является общей причиной анемии у мужчин и женщин в постменопаузе. Генитальные потери являются основной причиной анемии у женщин репродуктивной возрастной группы.

Железо

Железо является важным макроэлементом, требуемым организмом человека. Около 70 процентов железа содержится в крови в составе молекулы гемоглобина. Общее количество железа в организме составляет около 3,9 г, из которых 2,5 г является частью гемоглобина, 500 мг хранится в сердце и 250 мг хранится в печени. В костном мозге содержится еще 150 мг железа. Миоглобин или ферменты, присутствующие в мышцах, содержат 300 мг железа. Остальные ферменты, присутствующие в организме, составляют оставшиеся 150 мг. Плазма также переносит 5 мг железа, ограниченного белком трансферрина. Это распределение железа показывает, насколько важно железо для различных респираторных и метаболических действий. Помимо этого, он также играет важную роль в синтезе коллагена и формировании нейротрансмиттеров. Иммунитет организма также зависит от уровня железа, поскольку он диктует уровни гемоглобина.

Утюг, хранящийся в организме, находится в форме ферритина, который циркулирует в крови. Существует разница в магазинах железа у мужчин и женщин, у мужчин около 1000 мг железа и женщин, имеющих 300 мг. Минимальная суточная потребность железа составляет около 1,8 мг, из которых фактически поглощается только 10-30 процентов. Чтобы максимизировать поглощение железа, рекомендуется увеличить потребление витамина С. Если диета с дефицитом железа потребляется в течение длительного периода (или длительного голодания), это может привести к истощению запасов железа в организме, вызывающему железодефицитную анемию ,

Резюмировать Железо является важной составляющей нашей диеты, поскольку она сочетается со многими важными молекулами в организме и помогает в клеточном дыхании и обмене веществ. Дефицит железа может снизить уровни гемоглобина, что приводит к снижению переноса кислорода в ткани организма. Это ставит тело в состояние усталости и низких уровней энергии.

Источник

Роль железа в организме: дефицит, избыток, источники

  • Функции железа
  • Норма
  • Дефицит
  • Избыток
  • Продукты с железом
  • Препараты железа и витамины
  • Комментарии эксперта

Материал прокомментировала и проверила Наталья Поленова, семейный доктор, кардиолог и диетолог GMS Clinic

Организм не вырабатывает железо самостоятельно, человек получает 1-2 мг этого элемента вместе с пищей. Примерно столько же каждый из нас теряет с ороговевшими клетками кожи и кишечника.

Функции железа

Железо помогает поддерживать многие важные функции организма, влияя на уровень жизненной энергии, концентрацию внимания, желудочно-кишечные процессы, иммунную систему и регуляцию температуры тела. Его недостаток или избыток моментально сказывается на самочувствии.

Обменные процессы

Железо — важный компонент гемоглобина, состоящего из красных кровяных телец (эритроцитов). Гемоглобин содержит около двух третей железа в организме. Он соединяется с кислородом, а эритроциты разносят его из легких по всему телу. Этот минерал также входит во многие элементы, отвечающие за холестериновый обмен, переработку калорий в энергию, борьбу с токсинами. Благодаря железу со своими функциями лучше справляется иммунная система, а эритроциты с его помощью отправляют углекислый газ в легкие для переработки. Оно также необходимо для поддержания здоровья клеток, кожи, волос и ногтей.

Беременность

В период беременности в женском организме увеличивается количество жидкости. За счет этого резко растет объем крови и производство эритроцитов, которые нужны для обеспечения плода кислородом и необходимыми веществами. Кровь становится жиже, падает уровень гемоглобина. Организм потребляет железо максимально. Дефицит минерала может привести к ранним родам, низкому весу младенца после рождения, а также к нарушению его когнитивного развития. Беременные женщины с железодефицитом больше склонны к инфекционным заболеваниям, поскольку он негативно влияет на иммунную систему [1].

Энергия

Недостаточное количество железа в рационе может повлиять на эффективность, с которой организм использует энергию. Благодаря роли переносчика кислорода к мышцам и мозгу, железо играет важную роль в умственной и физической активности. Низкий уровень этого элемента может привести к проблемам с концентрацией внимания, раздражительности и снижению выносливости.

Читайте также:  Какими фруктами поднять гемоглобин в крови

Норма железа

Рекомендуемая суточная норма потребления железа зависит от возраста, пола, образа жизни и состояния здоровья [2].

Дети нуждаются в большем количестве железа, чем взрослые: в период роста и формирования организма любые полезные вещества расходуются гораздо быстрее. Дневная норма зависит от возраста ребенка: 4-8 лет — 10 мг, 9-13 лет — 8 мг. Начиная с подросткового возраста, когда у девочек начинается менструация, их суточная потребность в железе увеличивается.

В возрасте 19-50 лет женщины должны получать 18 мг железа каждый день, в то время как мужчинам того же возраста достаточно 8 мг [3]. После наступления менопаузы ежедневная норма железа для женщин приравнивается к мужской — 8 мг каждый день.

Иногда человеку требуется больше железа, чем обычно. Следить за уровнем железа в крови необходимо при беременности и кормлении, почечной недостаточности, язве или желудочно-кишечных расстройствах, которые препятствуют нормальному усвоению минерала. В случае дефицита следует проконсультироваться с врачом.

К уровню железа необходимо относиться с особенным вниманием спортсменам, поскольку интенсивные тренировки могут разрушать эритроциты. Также следить за этим параметром нужно вегетарианцам и веганам, поскольку железо, получаемое из растительной пищи, усваивается недостаточно.

Дефицит железа

Если наступает железодефицит, то ткани и мышцы перестают получать необходимый объем кислорода, который способствует их эффективному функционированию. Это может привести к анемии.

Причины, по которым может наступить анемия [4]:

  • недостаточное поступление железа с пищей;
  • снижение всасываемости железа из-за нарушения работы ЖКТ;
  • повышенная потребность в железе во время беременности;
  • чрезмерные кровопотери (например, во время месячных).

Снижение уровня железа может также происходить во время внешних и внутренних кровотечений, операций с кровопотерями, частого донорства. Влияют на уровень этого минерала перенесенная анорексия и хронические заболевания, связанные с нарушением всасывания железа. Также риск дефицита повышается во время активного роста ребенка, при приеме антикоагулянтов и антиагрегантов. Анемия может быть вызвана нерегулярным питанием, скудным и однообразным рационом, а также питанием, основанным на схемах вегетарианства и веганства.

Дефицит железа приводит к симптомам, которые могут значительно повлиять на качество жизни. Признаки его нехватки в организме бывают разными в зависимости от тяжести анемии, скорости ее развития, возраста, состояния здоровья. В некоторых случаях люди долгое время не испытывают никаких симптомов.

Симптомы дефицита железа

Самыми распространенными признаками дефицита считаются:

  • Повышенная утомляемость, чувство сильной усталости [5]. Когда организму не хватает железа для производства гемоглобина, который распространяет кислород по телу, многие ткани и органы недополучают энергию.
  • Головокружение, шум в ушах, головные боли, обмороки, мелькание «мушек» перед глазами, снижение памяти.
  • Тахикардия, учащенное сердцебиение при нагрузке и без. Из-за недостатка кислорода в тканях сердцу приходится работать усерднее, чтобы нивелировать дефицит и разогнать больше насыщенной кислородом крови. Поскольку такое состояние может быть симптомом разных заболеваний, диагностировать дефицит железа только по этому признаку достаточно сложно, необходимо комплексное обследование.
  • Бледность. Восковой цвет лица или бледная окраска внутренней поверхности нижних век — частый признак дефицита железа [6]. Он может проявляться как по всему телу, так и только на лице, деснах или других частях тела. Чаще всего бледность появляется в случаях средней и тяжелой анемии [7].
  • Изменения ногтей, ломкость волос. На ногтях, которые становятся хрупкими, появляются плоские или вогнутые участки.
  • Одышка. Из-за низкого уровня гемоглобина падает уровень кислорода в крови, поэтому увеличивается частота дыхания — так тело пытается восполнить этот дефицит [8]. Если обычные физические нагрузки, которые раньше выполнялись без усилий, вдруг начали вызывать трудности с дыханием, стоит обратиться к врачу.
  • Изменения вкуса и обоняния. Поражение слизистой полости рта, языка и губ. Опухший язык, неприятные ощущения в полости рта (сухость, жжение), язвы на слизистой, трещины в уголках губ могут быть признаком анемии [9].
  • Синдром беспокойных ног. Сильное желание двигать ногами в состоянии покоя, неприятные и странные ощущения зуда в ступнях, от которых сложно заснуть, могут быть симптомом дефицита железа [10]. Причины такого состояния до конца не изучены, но около 25% людей с железодефицитной анемией имеют синдром беспокойных ног [11].

Также при дефиците железа встречаются следующие симптомы:

  • головные боли, головокружение;
  • учащенное сердцебиение;
  • сухие, поврежденные волосы, кожа, ногти;
  • тяга к употреблению несъедобных продуктов (лед, глина, грязь, мел, бумага);
  • постоянно холодные руки и ноги;
  • чувство подавленности, депрессия;
  • частые инфекционные заболевания.

Длительная железодефицитная анемия приводит к тяжелым последствиям. Нарушается работа сердечно-сосудистой системы, пищеварительного тракта, развивается постепенная атрофия мышц. У женщин происходят сбои менструального цикла, а при беременности возникает угроза выкидыша и преждевременных родов.

Избыток железа

Как и любое вещество, в больших количествах железо может быть токсично для организма. За процесс регуляции и поддержания его запасов в равновесии отвечает гормон гепсидин. Некоторые нарушения, которые подавляют выработку гепсидина, могут привести к отравлению минералом.

В обычном состоянии в крови циркулирует очень мало свободного железа, поскольку оно плотно связано с белками. При накоплении в клетках, оно катализирует вредные процессы. Ускоряется окисление жиров, из-за этого образуются свободные радикалы. Они представляют собой атомы кислорода, имеющие высокую окислительную способность, повреждающую органеллы (постоянные элементы клеток, необходимые для ее существования) клеток и их стенки.

Читайте также:  Угарный газ с гемоглобином

Избыток этого элемента встречается гораздо реже, чем дефицит. Передозировка может наступить внезапно или проявляться медленно в течение долгого времени.

Такое состояние может быть вызвано:

  • Отравлением железом. Оно наступает при передозировке добавками железа, их бесконтрольном приеме без учета рекомендаций врача и результатов анализов крови. Разовые дозы до 10-20 мг/кг могут вызывать побочные симптомы, а выше 40 мг/кг требуют медицинской помощи [12].
  • Наследственным гемохроматозом. Это генетическое заболевание, характеризующееся нарушением обмена железа и накоплением его в клетках различных органов [13].
  • Так называемой африканской перегрузкой железом. Такой синдром вызван высоким уровнем железа в пище или напитках. Впервые он был замечен в Африке, где домашнее пиво варили в железных горшках [14].

Ранние симптомы отравления железом могут включать боль в животе, тошноту и рвоту. Постепенно избыток минерала накапливается во внутренних органах, вызывая серьезные повреждения мозга и печени.

Продукты с железом

Существует два основных типа железа, содержащиеся в продуктах питания: гемовое и негемовое.

Гемовое железо поступает в организм из животного белка — мяса или рыбы. Негемовое можно получить из зелени, орехов, бобовых, но его биодоступность составляет 5-12%, в то время как гемового железа — 14-18% [15]. Железо из продуктов животного происхождения усваивается организмом лучше, чем из растительных источников.

Наиболее богаты гемовым железом моллюски, мясные субпродукты, красное мясо, птица и яйца. Также большую порцию железа содержит шоколад — 19% от суточной нормы в 28 г [16].

Для веганов и вегетарианцев богатым источником железа могут стать гречка, нут, гранат, киноа, бобы, шпинат.

Важно правильно употреблять пищу, содержащую железо. Продукты, насыщенные этим минералом, хорошо сочетаются с фруктами и овощами с высоким уровнем витамина С. Такое соседство увеличивает усвоение железа [17]. Продукты, насыщенные кальцием, наоборот, подавляют всасывание железа, поэтому их лучше употреблять в разное время [18].

Препараты железа и витамины

Питаться сбалансировано следует всем и всегда, независимо от уровня железа в крови. Но в случае анемии, выраженного снижения уровней ферритина или железа одной диеты недостаточно.

При низком уровне железа или железодефицитной анемии врач назначает специальные препараты, которые помогут улучшить ситуацию. Адекватное медикаментозное лечение дополняет диетические рекомендации и позволяет быстро достичь нормальных параметров обмена железа в крови. Контролировать следует не только уровень гемоглобина, но и железа, ферритина, железосвязывающей способности крови.

Необходимо не просто добиться нормального уровня всех показателей обмена железа, но и постоянно поддерживать его. В этом могут помочь препараты железа или БАДы с его содержанием. Они различаются дозировкой, переносимостью и влиянием на ЖКТ. Выбор сейчас достаточно велик — не ошибиться поможет терапевт.

Для улучшения усвоения железа необходимо употреблять железосодержащие продукты совместно с продуктами, богатыми аскорбиновой кислотой (черная смородина, красный болгарский перец, шиповник, зеленый лук, грейпфрут) и медью (вишня, инжир, гречка, овсянка, шпинат, салат).

Нужно учитывать, что если запивать железосодержащие блюда чаем или молоком, то усвоение минерала снижается более чем в два раза. Лучше всего запивать их фруктовыми и овощными соками, в которых много меди, аскорбиновой кислоты и органических кислот, улучшающих усвоение железа.

Комментарий эксперта

Наталья Поленова, кандидат медицинских наук, кардиолог, терапевт GMS Clinic

К сожалению, очень часто пациентки с дефицитом железа длительное время пребывают в этом состоянии, страдают от неспецифических симптомов, таких как тахикардия, головокружение, общая слабость, выпадение волос. Они посещают врачей самых разных специальностей: кардиологов, неврологов, дерматологов, проходят множество дополнительных видов обследования, но так и не получают необходимого им простого и эффективного лечения. Если женщина детородного возраста обращается к врачу любой специальности с указанными выше неспецифическими симптомами, начинать диагностический поиск следует именно с железодефицитного состояния.

Корректировать дефицит железа можно довольно быстро, у врачей внушительный арсенал таблетированных, жидких, парентеральных лекарственных форм, а также БАДов. После коррекции железодефицитного состоянии многие пациентки сожалеют, что столько лет их качество жизни страдало, они находились в сниженном ресурсном состоянии, в то время как помочь им можно было довольно быстро и просто.

Среди пациентов мужского пола железодефицитная анемия встречается в десятки раз реже, чем у девушек. Зоной особого внимания здесь считаются доноры, регулярно участвующие в сдаче крови. Этой категории лиц тоже время от времени требуется назначение препаратов железа в адекватной дозировке. У всех остальных представителей сильного пола (без известных хронических заболеваний) риск избытка железа, конечно, выше, чем его дефицит. Поэтому самостоятельное и необоснованное применение препаратов железа молодыми здоровыми мужчинами не просто бесполезно, но и опасно.

Когда целевые показатели обмена железа на фоне приема препаратов будут достигнуты (цель лечения ЖДА — введение железа в количестве, необходимом для нормализации уровня гемоглобина: у женщин 120-140 г/л, у мужчин 130-160 г/л) и произошло восполнение тканевых запасов железа (ферритин сыворотки> 40-60 мкг/л), возникает задача в закреплении результата. Для этого необходимо профилактическое (курсовое) назначение препаратов железа группам риска: женщинам при обильных мено/метроррагиях, донорам крови, веганам, пациентам с хроническими заболеваниями ЖКТ.

Очень важно при выявлении анемии не просто назначить железосодержащие препараты, но и выявить причину дефицита, чтобы не пропустить дебют опасного, в том числе, онкологического заболевания. Исключив угрожающую здоровью патологию, можно спокойно и методично корректировать обмен железа до достижения нормальных показателей.

Источник