В природе также широко распространены сульфиды железа — пирит FeS2 (серный или железный колчедан) и пирротин.
Железо в организме человека. Легенда о кольце
У женщин при нормальной менструации, продолжающейся 3—4 дня, потери железа составляют около 15 мг 30—50 мл крови. При гиперполименорее до 50—250 мл крови потери железа существенно возрастают. Во время беременности, родов и лактации железа теряется до 1700—1800 мг. Таким образом, при повышенной потребности в элементе его дефицит начинает восполняться за счет резервного, а затем транспортного фондов. Регуляция гомеостаза железа Следует отметить, что количество железа в организме относительно стабильно и обеспечивается поступлением железа с пищей и за счет рециклирования железа, начиная с лизиса старых эритроцитов. В данном процессе задействованы макрофаги селезенки, красного костного мозга и, в меньшей мере, купферовские клетки. Соляная кислота желудочного сока, аскорбиновая кислота пищи, фермент ферроредуктаза способствуют всасыванию железа в кишечнике, переводя трехвалентное железо в двухвалентное. Ряд рецепторов энтероцита облегчают переход железа в клетку, а оттуда в плазму. В слизистой оболочке тонкой кишки находится белок-переносчик железа трансферрин. В клетке комплекс трансферрина и железа распадается, и железо вступает в связь с другим белком-переносчиком ферритином.
Клетки-предшественники зрелых эритроцитов накапливают железо в ферритине. В дальнейшем оно используется, когда клетка начинает синтезировать большое количество гемоглобина. Железо резервируется в виде ферритина легко мобилизуемая форма резерва или гемосидерина трудно мобилизуемая форма резерва. При избыточном поступлении железа образуется его особая биохимическая форма, способная генерировать свободные радикалы, что приводит к осложнениям. Чрезмерное количество железа в пище или медикаментозной терапии в течение нескольких дней может привести к снижению абсорбции железа. Этот феномен, называемый «слизистый блок», может наблюдаться даже при обеднении организма железом. Избыток железа может наблюдаться у гематологических больных после повторных переливаний крови или эритромассы. В таких случаях показано применение хелаторов железа, например, препаратов типа дефероксамин, деферазирокс [3]. Подобная перегрузка препаратами железа наблюдается, например, при миелодиспластическом синдроме на фоне повторных переливаний крови.
В данных случаях также показана хелатная терапия [4]. Возможность ускоренного развития остеопороза при перегрузке железом подтверждалась и в эксперименте на мышах [5]. В регуляции гомеостаза железа принимают участие следующие белковые соединения. Гепсидин — это антимикробный пептид, синтезируемый в печени в форме препропептида из 84 аминокислот, экскретируется в кровоток в форме зрелого структурированного пептида из 25 аминокислот в присутствии 8 молекул цистеина, образующих четыре дисульфурных моста. При увеличении количества гепсидина абсорбция железа уменьшается и увеличивается его задержка в макрофагальной системе. И наоборот, пониженный уровень выработки гепсидина способствует улучшению абсорбции железа и сокращению его задержки в макрофагах. Таким образом, гепсидин регулирует усвоение железа и его метаболизм, защищая организм от переизбытка железа. В эксперименте установлено, что гепсидин, снижая токсичность железа, способствует уменьшению зоны инфацирования сердечной мышцы при инфаркте миокарда [6]. Железодефицитная анемия часто выявляется при почечной недостаточности.
У некоторых больных она рефрактерна к терапии препаратами железа, эритропоэтина и рассматривается как железоневосприимчивая железодефицитная анемия iron-refractory iron deficiency anemia. Предполагается, что описываемая патология генетически обусловлена и связана с нарушениями обмена гепсидина, играющего важную роль в гомеостазе железа [7]. Протеин HFE, состоящий из 343 аминокислот, играет косвенную роль в метаболизме железа. Отсутствие протеина HFE на поверхности клетки приводит к гиперабсорбции и перегрузке железом, механизмы этого процесса пока не изучены. Взаимосвязь между гепсидином и протеином HFE в настоящее время нуждается в уточнении. Регуляция гомеостаза железа находится также под контролем желез внутренней секреции. Для нормального эритропоэза необходимы гормоны, регулирующие обмен белков соматотропный гормон гипофиза, гормон щитовидной железы тироксин и др. Мужские половые гормоны андрогены стимулируют эритропоэз, тогда как женские эстрогены тормозят его, что, по-видимому, обусловливает меньшее число эритроцитов у женщин по сравнению с мужчинами. Установлено, что ключевым фактором, который обеспечивает пролиферацию и дифференцировку клеток эритроидного ряда, а также препятствует их апоптозу, является циркулирующий в крови гликопротеидный гормон эритропоэтин.
Эритропоэтины присутствуют в крови животных и людей, испытывающих гипоксию, что наблюдается при анемиях, подъеме на высоту, мышечной работе и т. Установлено, что почки являются местом синтеза эритропоэтинов; они образуются также в печени, селезенке, костном мозге. Эритропоэтической активностью обладают полипептиды эритроцитов, молекулярная масса которых не превышает 10 000. Эритропоэтины оказывают действие непосредственно на клетки-предшественники эритроидного ряда: ускоряют переход стволовых клеток костного мозга в эритробласты; увеличивают число митозов клеток эритроидного ряда; ускоряют созревание нормобластов, ретикулоцитов. Для нормального эритропоэза необходимы витамины, в первую очередь витамин B12 и фолиевая кислота, которые принимают участие в синтезе глобина. Немаловажную роль в регуляции эритропоэза играют и другие витамины группы В [8]. На эритропоэз оказывают влияние интерлейкины, синтезируемые моноцитами, макрофагами, лимфоцитами и другими клетками. Выработка эритропоэтина регулируется на уровне транскрипции его гена. При нормальном уровне оксигенации тканей концентрация эритропоэтина, так же как и объем циркулирующих эритроцитов, остается постоянной.
Таким образом, гипоксия является единственным физиологическим стимулом, увеличивающим количество синтезирующих эритропоэтин клеток. Железосодержащие органические соединения Железо в организме разделяется на клеточное и внеклеточное.
Оптимальный способ регуляции уровня железа в крови - правильное питание. Основные источники железа в пище: мясо, рыба, зелень и крупы. Если железа поступает слишком много, то это может вызывать его чрезмерное накопление и поражение печени, сердца и поджелудочной железы.
Отказ от мяса не может быть полезным для организма, если только речь не идет об аллергии. Они помогут выявить скрытые патологии, вызывающие потерю крови сосудистые эктазии, язвенную болезнь желудка, геморрой. Обильные менструации - это не вариант нормы. Объем их не менее важен, чем частота и безболезненность. Особенно они рекомендованы детям, беременным и спортсменам.
Биохимический анализ крови, выполняемый 1 раз в год, позволяет отслеживать уровень железа в организме и своевременно принимать меры.
В некоторых регионах традиционно работали с мягкой сталью с низким содержанием углерода, так как добычей стали заниматься сравнительно поздно, а на эксперименты с закалкой не было времени, примером является якутский нож, его форма это как раз один из способов сохранить максимум углерода в стали при закалке и ковке, заточке, так как предки современных якутов применяли в быту относительно мягкую сталь с низким содержанием углерода. Чувствуется, что адепты порошков и нержавейки залили таки вам ванадия в домны. Имейте ввиду, что современные с 20 века способы обработки стали изменили не только подход, но и понимание прошлого опыта, на деле же не было и нет ничего лучше высоко углеродистой стали с правильным отпуском до приемлемой пластичности, вязкости.
Именно за счет аминокислот хелаты не вызывают нарушения пищеварения, так как не влияют на уровень кислотности желудка, а также не накапливаются в сосудах, почках, суставах. И самое главное — организм легко переносит хелатные минералы в больших дозировках. Биодобавка рекомендована к приему взрослым и детям старше 14 лет, разрешена беременным и кормящим женщинам. Курсовой прием «Железо Хелат Эвалар» может способствовать поддержанию нормального уровня гемоглобина, снижению риска развития железодефицитной анемии, повышению работоспособности. Для восполнения потребности организма в железе достаточно принимать по 1 таблетке в день во время еды. Продолжительность приема — не менее 2 месяцев. Липосомальное железо Недавно на фармацевтическом рынке появилась инновационная липосомальная форма железа, при которой микроэлемент находится в защитном окружении липосом и не контактирует со слизистой ЖКТ.
Липосомальная форма исключает возможность попадания свободного железа в просвет кишечника, его контакт со слизистой и ее местное раздражение с развитием побочных эффектов. За счет сходства с природными мембранами клеток по химическому составу липосомальное железо отличается самой высокой степенью усвоения и хорошо переносится организмом, не вызывая побочных явлений со стороны органов пищеварения12,13.
Железо в продуктах: полезные свойства и влияние на организм
Следовательно, для поддержания постоянной концентрации железа организму нужно уметь грамотно контролировать его поступление. Дефицит железа недостаточное содержание железа в организме. Также железо участвует в гормональных и ферментативных процессах, является катализатором многих биохимических реакций. Железо необходимо для роста и развития мозга ребенка, формирования его иммунной системы. Для чего в организме нужен микроэлемент железо?
Железо в организме человека: функции, норма и отклонения
Не поверите, древние это знали! Зачастую при закалке стали решали как раз задачу увеличения содержания углерода и чтобы инструмент в тоже время не раскололся о стальные латы с первого же удара. В некоторых регионах традиционно работали с мягкой сталью с низким содержанием углерода, так как добычей стали заниматься сравнительно поздно, а на эксперименты с закалкой не было времени, примером является якутский нож, его форма это как раз один из способов сохранить максимум углерода в стали при закалке и ковке, заточке, так как предки современных якутов применяли в быту относительно мягкую сталь с низким содержанием углерода.
Железо в липосомальной форме легко усваивается, не повреждая слизистую оболочку желудка и кишечника, обладает высокой эффективностью и хорошей переносимостью. Входящие в состав биодобавки витамины могут улучшать усвоение железа, оказывать положительное воздействие на сердечно-сосудистую, нервную и иммунную системы организма. Для профилактики анемии взрослым рекомендуется принимать по 1 капсуле в день во время еды. При выявленном дефиците железа суточная дозировка может быть увеличена лечащим врачом в зависимости от результатов анализов. Витаминно-минеральный комплекс содержит липосомальное железо и витамины C, B6, B9, B12, выпускается в удобной для приема форме шипучих таблеток с приятным вкусом черной смородины.
Комплекс «Железо липосомальное плюс» не оказывает раздражающего действия на слизистую оболочку органов пищеварения и может способствовать: восполнению дефицита железа в периоды повышенной потребности организма в микронутриентах и при железодефицитных состояниях; нормализации процесса кроветворения, уровня гемоглобина и ферритина; повышению работоспособности, физической активности; укреплению иммунитета. Взрослым рекомендуется принимать по 1—2 таблетки в день, предварительно растворив их стакане воды. Продолжительность курса — не менее 1 месяца. Перед приемом биодобавки желательно проконсультироваться с лечащим врачом или специалистом по питанию.
Наиболее распространенной причиной является наследственная изменчивость. Это заболевание называется первичным или классическим гемохроматозом.
В таком случае у обоих родителей возникают проблемы с ДНК, которые приводят к тому, что организм усваивает слишком много железа. При вторичном гемохроматозе избыток железа вызывают медикаментозное лечение переливания крови, инъекции или заболевания, такие как анемия, диализ почек, проблемы с печенью. Другие факторы, повышающие вероятность развития гемохроматоза, включают злоупотребление алкоголем и семейную историю болезней. Признаки избытка железа:.
Наиболее распространенной причиной является наследственная изменчивость. Это заболевание называется первичным или классическим гемохроматозом. В таком случае у обоих родителей возникают проблемы с ДНК, которые приводят к тому, что организм усваивает слишком много железа. При вторичном гемохроматозе избыток железа вызывают медикаментозное лечение переливания крови, инъекции или заболевания, такие как анемия, диализ почек, проблемы с печенью. Другие факторы, повышающие вероятность развития гемохроматоза, включают злоупотребление алкоголем и семейную историю болезней. Признаки избытка железа:.
Дефицит железа: симптомы и причины ☝️
Сидеробластную анемию необходимо предполагать у пациентов с микроцитарной анемией или повышением показателя RDW, особенно в сочетании с повышением уровня сывороточного железа, сатурации ферритина и трансферрина [15]. Железо – наиболее распространенный универсальный биологический микроэлемент, который обеспечивает нормальное функционирование клеток всех биологических систем организма. Железо в организме человека: нормы содержания, признаки отклонений и профилактика. Исследованиями доказано, что железо выступает компонентом многих ферментов, участвует в процессе деления клеток, обмене биологически активных веществ и биосинтетических процессах, энергетическом обмене.
🟢Для чего нужно железо в организме.
Принимаю "Элевит", надо ли добавлять другие препараты йода? 3:34. Клексан при беременности: в каких случаях и на каких сроках назначаются препараты гепарина. Ткани и органы могут недополучать энергию в момент, когда организм нуждается в железе, который нужен для производства гемоглобина. Ферритин Железо отвечает за многие процессы, среди главных — доставка кислорода к органам, регулировка дыхания, метаболизм. Для чего нужно железо в организме.
Железное здоровье
Также железо участвует в гормональных и ферментативных процессах, является катализатором многих биохимических реакций. Железо необходимо для синтеза гемоглобина, который транспортирует кислород от лёгких к тканям и органам. Известны запреты на использование железных предметов при определённых действиях (при сборе некоторых растений, например, плакун-травы у русских и т. п.). Индуисты верят, что железо в домах способствует распространению эпидемий. периоду, когда люди осваивали производство железа из железных руд, представляется затруднительным.
Роль железа в нашем организме
Интересные статьи Контактные линзы: правила выбора, использования и ухода Когда и как принимать витаминные комплексы? Признаки цистита и его профилактика Поделиться.
Такие процессы, как обмен холестерина, перевод калорий в энергию, степень усвоения витаминов группы В также во многом зависят от уровня железа в крови. Недостаток железа: как заподозрить? Типичные проявления недостаточного поступления в организм железа — это усталость, головокружение, тошнота, подавленное состояние, сонливость снижение эмоционального тонуса, раздражительность, расстройства пищеварения. Внешне дефицит железа можно заподозрить, прежде всего, по бледности и сухости кожных покровов, ломкости волос и ногтей. Сколько нужно железа в сутки? Железом богаты такие продукты как красное мясо и субпродукты, орехи, бобовые, овощи, зелень, свёкла, томаты, репа, крупы гречка, овсянка , ржаной хлеб, сухофрукты — особенно, инжир и изюм, а также яблоки, груши, гранаты, сливы, персики, черника.
На первый взгляд, обеспечить суточную норму несложно, однако есть ряд нюансов. Прежде всего, важно знать, что есть гемовое железо животного происхождения и негемовое растительного. Если в рационе преобладают зерновые продукты и мало мяса, рыбы, не хватает фруктов и ягод, то поступающего в организм с пищей количества железа может быть недостаточным.
Эритропоэтины оказывают действие непосредственно на клетки-предшественники эритроидного ряда: ускоряют переход стволовых клеток костного мозга в эритробласты; увеличивают число митозов клеток эритроидного ряда; ускоряют созревание нормобластов, ретикулоцитов. Для нормального эритропоэза необходимы витамины, в первую очередь витамин B12 и фолиевая кислота, которые принимают участие в синтезе глобина. Немаловажную роль в регуляции эритропоэза играют и другие витамины группы В [8]. На эритропоэз оказывают влияние интерлейкины, синтезируемые моноцитами, макрофагами, лимфоцитами и другими клетками. Выработка эритропоэтина регулируется на уровне транскрипции его гена.
При нормальном уровне оксигенации тканей концентрация эритропоэтина, так же как и объем циркулирующих эритроцитов, остается постоянной. Таким образом, гипоксия является единственным физиологическим стимулом, увеличивающим количество синтезирующих эритропоэтин клеток. Железосодержащие органические соединения Железо в организме разделяется на клеточное и внеклеточное. Клеточное железо 1. Гемопротеины, основным структурным элементом которых является гем гемоглобин, миоглобин, цитохромы, каталаза и пероксидаза. При этом гемоглобин переносит экзогенный кислород и эндогенный углекислый газ. Эритроцит в данном случае является своеобразной буферной системой, регулирующей общую газотранспортную функцию. Железосодержащие ферменты негеминовой группы сукцинат-дегидрогеназа, ацетил-коэнзим-А-дегидрогеназа, NADН-цитохром, С-редуктаза и др.
В них железо не включено в геминовую группу и необходимо только для реакций переноса. Железосодержащие ферменты и негеминовое железо находятся главным образом в митохондриях. Митохондриальное железо необходимо для процессов дифференцировки тканей, а внемитохондриальное играет важную роль в процессах роста и дыхания клетки. Наиболее изученными и важными для организма ферментами являются цитохромы, каталаза и пероксидаза. Основной биологической ролью большинства цитохромов является участие в переносе электронов в процессах терминального окисления в тканях. Цитохромы подразделяются на следующие группы: А — цитохромы с гем-группой, соединяющей формилпорфин; В — цитохромы с протогем-группой; С — цитохромы с замещенной мезогем-группой; D — цитохромы с гем-группой, соединяющей дегидропорфин. В организме человека содержатся следующие цитохромы: a1, aЗ, b, b5, c, c1, Р450. Они представляют собой липидные комплексы гемопротеинов и прочно связаны с мембраной митохондрии.
Цитохромы В5 и Р450 находятся в эндоплазматическом ретикулуме. Цитохромоксидаза является конечным этапом митохондриального транспорта электронов, ответственным за образование АТФ при окислительном фосфолировании в митохондриях. Каталаза является одним из важнейших ферментов, предохраняющих эритроциты от окислительного гемолиза. Как и цитохромоксидаза, фермент состоит из единственной полипептидной цепочки, соединенной с гем-группой. Пероксидаза содержится преимущественно в лейкоцитах и в слизистой оболочке тонкого кишечника у человека. Она выполняет защитную роль, предохраняя клетки от их разрушения перекисными соединениями. Миелопероксидаза — железосодержащий геминовый фермент, находящийся в азурофильных гранулах нейтрофильных лейкоцитов и освобождающийся в фагоцитирующие вакуоли во время лизиса гранул. Активированное этим ферментом разрушение белка клеточной стенки бактерий является смертельным для микроорганизма.
Ферритин и гемосидерин внутренних органов. Ферритин и гемосидерин находятся главным образом в ретикулоэндотелиальной системе печени, селезенки и костного мозга. Приблизительно одна треть резервного железа организма человека, преимущественно в виде ферритина, содержится в печени. Запасы железа при необходимости могут быть мобилизованы для нужд организма. Не вызывает сомнений тот факт, что концентрация сывороточного ферритина отражает состояние резервного фонда железа в организме человека. Гемосидерин является вторым резервным соединением железа в клетке и содержит значительно больше железа, чем ферритин. В отличие от ферритина, он нерастворим в воде. Железо, непрочно связанное с белками и другими органическими веществами.
Внеклеточное железо Трансферрин — это специализированный железосвязывающий белок, который содержится в небольшом количестве в плазме крови. Трансферрин не только переносит железо в различные ткани и органы, но и распознает синтезирующие гемоглобин ретикулоциты и другие нуждающиеся в железе клетки. Трансферрин передает им железо только в том случае, если клетки имеют специфические железистые рецепторы. При утрате рецепторов клетка теряет способность утилизировать железо. Таким образом, трансферрин функционирует как транспортное средство для железа, обмен которого в организме человека зависит как от общего поступления железа в плазму крови, так и от его количества, захваченного различными тканями соответственно количеству специфических рецепторов для железа в этих тканях. Наиболее важной причиной, определяющей уровень плазменного железа, является взаимодействие процессов синтеза и распада эритроцитов. В плазме здорового человека трансферрин может находиться в 4 молекулярных формах: апотрансферрин; моножелезистый трансферрин А — железо занимает только А-пространство; моножелезистый трансферрин В — железо занимает только В-пространство; дижелезистый трансферрин — заняты А- и В-пространства. Этот белок обнаружен в грудном молоке, слезной жидкости, желчи, синовиальной жидкости, панкреатическом соке и секрете тонкого кишечника.
В ничтожных количествах он содержится в плазме крови. Несмотря на схожесть лактоферрина и трансферрина, эти железосвязывающие белки отличаются друг от друга по антигенным свойствам, составу аминокислот, белков и углеводов. Лактоферрин участвует в иммунных процессах и абсорбции железа в тонком кишечнике.
Потребность в микроэлементе возрастает во время беременности: в некоторых случаях суточная норма может быть увеличена на 15 мг. Лабораторная диагностика Определить изменение содержания железа в организме можно с помощью стандартного обследования — общего клинического анализа крови, в рамках которого оценивается уровень гемоглобина.
Низкий уровень этого белка может быть обусловлен дефицитом железа. Дополнительно можно провести биохимические анализы на трансферрин белок — переносчик железа , ферритин молекулу, запасающую железо и общую железосвязывающую способность сыворотки крови. Чем опасен избыток железа в организме? Повышенный уровень железа наблюдается при усиленном разрушении эритроцитов при гемолитической анемии [13], наследственном гемохроматозе, острых и хронических воспалительных заболеваниях гепатите, нефрите [14]. Зачастую профицит можно получить при бесконтрольном потреблении железосодержащих лекарственных препаратов или после многочисленных переливаний донорской крови.
Однако повышение уровня железа наблюдается относительно редко[15]. Более распространенное явление — снижение микроэлемента в организме. Чем опасен дефицит железа? Когда содержание микроэлемента железа в организме снижено, человек может ощущать усталость, апатичность, нередко отмечается потеря аппетита, снижение работоспособности[16]. Подобные симптомы могут быть первыми сигналами развития железодефицитной анемии.
Это состояние характеризуется также головокружением, шумом в ушах, бледностью кожи, быстрой утомляемостью, ухудшением памяти и сонливостью, нарушениями в работе ЖКТ[17,18]. По данным Всемирной организации здравоохранения, дефицит железа — это самый распространенный вид нарушения питания. Чаще всего железодефицитные состояния наблюдаются у женщин во время беременности, при менопаузе , у детей, у людей с некоторыми заболеваниями. Также снижение уровня железа может наблюдаться при длительных и тяжелых физических нагрузках[20]. Что делать при недостатке железа?
В первую очередь нужно достоверно определить причину снижения уровня микроэлемента. Помимо недостатка железа в рационе питания, причинами могут быть нарушение его всасывания в кишечнике или транспортировки в плазме, хронические воспалительные заболевания, системные заболевания соединительной ткани, беременность, быстрый рост в пубертатный период[21,22,23].
Чем нас лечат: Fe. Железная логика в еде
| 🟢Для чего нужно железо в организме. | Известны запреты на использование железных предметов при определённых действиях (при сборе некоторых растений, например, плакун-травы у русских и т. п.). Индуисты верят, что железо в домах способствует распространению эпидемий. |
| Железо: что это такое, и для чего организму нужно? | Современные люди не получают нужного количества железа вместе с продуктами питания. |
| Для чего нужно железо организму - польза, симптомы дефицита железа | Нужно понимать, что ресурсы организма не безграничные и при нехватке железа он использует его из своего резерва. |
Новые публикации
- Какие функции выполняет железо в организме человека?
- Зачем нужно железо? Нехватка железа в организме
- Железо в организме: свойства и профилактика дефицита | MedAboutMe
- Микроэлементы: Железо
- Роль железа в нашем организме
ЧТО ТАКОЕ ЖЕЛЕЗО И ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ГЕМОГЛОБИН?
- Администрация Ленинского района г. Минск - О роли железа в организме
- Чем нас лечат: Fe. Железная логика в еде
- Функции железа в организме человека
- Зачем организму железо и чем грозит его дефицит?
Чем нас лечат: Fe. Железная логика в еде
Зачастую при закалке стали решали как раз задачу увеличения содержания углерода и чтобы инструмент в тоже время не раскололся о стальные латы с первого же удара. В некоторых регионах традиционно работали с мягкой сталью с низким содержанием углерода, так как добычей стали заниматься сравнительно поздно, а на эксперименты с закалкой не было времени, примером является якутский нож, его форма это как раз один из способов сохранить максимум углерода в стали при закалке и ковке, заточке, так как предки современных якутов применяли в быту относительно мягкую сталь с низким содержанием углерода. Чувствуется, что адепты порошков и нержавейки залили таки вам ванадия в домны.
Железо — наиболее распространенный универсальный биологический микроэлемент, который обеспечивает нормальное функционирование клеток всех биологических систем организма. Наиболее значимой функцией железа в организме является его участие в связывании, транспортировке и депонировании кислорода гемоглобином и миоглобином. Однако доказано, что роль железа этим не ограничивается: этот микроэлемент является универсальным компонентом живой клетки, участвующим во многих метаболических процессах в организме, росте тела, в процессах тканевого дыхания в частности в митохондриальном дыхании , что является обязательным условием существования любой клетки на всех этапах эволюции.
Также доказана роль железа в обеспечении таких важнейших процессов, как: биосинтетические процессы в том числе и синтез ДНК ; метаболизм биологически активных соединений катехоламинов, коллагена, тирозина и других биологически активных веществ и др. Ферменты, содержащие железо, принимают участие в синтезе гормонов щитовидной железы, поддержании высокого уровня иммунной резистентности организма. Так, нормальный уровень железа в организме способствует полноценному функционированию факторов неспецифической защиты, клеточного, гуморального и местного иммунитета. Нормальное содержание железа в организме необходимо для осуществления полноценного фагоцитоза, высокой активности естественных киллеров и бактерицидной способности сыворотки, а также синтеза в достаточном количестве пропердина, комплемента, лизоцима, интерферона, IgA. Данные, полученные в ходе исследований последних лет, свидетельствуют о том, что железо является необходимым для формирования D2-подобных рецепторов рецепторов дофамина в клетках мозга.
В обычных условиях 27—30 мг может быть вполне достаточно. Британский Национальный институт здоровья и клинического совершенствования National Institute for Health and Care Excellence, или NICE призывает беременных женщин проверять уровень гемоглобина на 28-й неделе, чтобы успеть принять меры против анемии. Для ее лечения беременным женщинам потребуются дозы побольше — им назначат до 100—200 мг элементарного железа ежедневно. Столь же часто страдают от дефицита железа дошкольники — и даже проживание в развитых странах не защищает их от риска. Разумеется, если вы мужчина, вы тоже не защищены от этой проблемы, просто вероятность ее будет намного ниже. В сумме недостаток железа — самый частый дефицит среди всех микроэлементов — охватывает два миллиарда людей по всему миру. Коварство этого состояния еще и в невнятных, неспецифических первых симптомах: слабость, потеря волос, раздражительность, постоянная усталость могут ассоциироваться с целым спектром диагнозов, и идея проверить уровень гемоглобина или ферритина может прийти в голову терапевту не сразу.
Гемные темы Но реальная жизнь сложнее описанной в перечисленных рекомендациях и обзорах. Было бы здорово побеждать анемию, пожевав металлических опилок, но это не сработает. Fe — очень капризный элемент с биохимической точки зрения. Прежде чем пенять на его скверный характер, давайте посмотрим, сколько работы ему приходится выполнять. Начнем с того, что железо стоит в центре гема — в самом распространенном варианте комплекса протопорфирина IX с двухвалентным Fe. Такая конструкция, похожая на цветочек, помогает захватывать кислород. Она входит в состав гемоглобина получившего название от гема , белка эритроцитов, который позволяет животным транспортировать кислород в крови из легких к органам и тканям.
Гем содержится и в молекулах миоглобина, который переносит кислород в мышцах. Благодаря белкам, содержащим железо например, цитохромам, в которых, кстати, тоже есть гем , возможен транспорт электронов, которые льют свой поток на «мельницу» в клеточной электростанции-митохондрии. Поэтому в организме взрослого человека постоянно содержится 3—4 грамма железа , и почти все оно постоянно «в деле». Токсичный сам по себе элемент легко и быстро связывается в устойчивые комплексы с белками. Но тут начинается парадокс: не существует механизма, который бы заставлял железо покидать наш организм. Куда же оно девается и почему нам постоянно нужно пополнять его запасы? Дело в том, что небольшое количество полезного элемента выделяется случайными маршрутами: немного с потом и мочой, немного — с постоянно отпадающими клетками кишечного эпителия, гораздо больше, но реже — с кровью.
Поэтому женщинам, донорам крови и людям с раком кишечника и паразитическими инфекциями желудочно-кишечного тракта и другими болезнями, связанными с кровопотерями сильнее грозит дефицит, а у частых реципиентов, которым по медицинским показаниям переливают кровь, есть риск накопить слишком много элемента. И здесь мы подходим к очень запутанной проблеме. Для добавок с железом действующее вещество будет очевидно, а вот на их использование организмом повлияет множество условий. И речь не столько об индивидуальных особенностях, сколько о том, из чего или в сочетании с чем железо будет более биодоступным для нашего организма. Битва за транспорт, «зеленый коридор» и батончики на крови Основные проблемы начинаются на уровне всасывания.
Многие замечают, что при прикосновении к железу возникает специфический запах, а при потреблении воды с железом — еще и вкус. Оказывается, запах имеет к железу опосредованное отношение.
Дело в том, что при контакте с кожей образуются ионы двухвалентного железа. Эти ионы превращаются в трехвалентное при разрушении липидных пероксидов, имеющихся на коже; их обломки и служат предшественниками молекул запаха. Аналогичная реакция идет при пролитии крови, поэтому есть предположение, что человек чувствителен к такому запаху с древнейших времен, когда нос помогал ему находить раненую добычу «Angewandte Chemie International Edition». Почему железо стало главным металлом технологической цивилизации? Этот металл распространен на поверхности Земли, его сплавы с углеродом обладают высокой прочностью, твердостью и пластичностью, а получать его в условиях Земли не очень сложно. Главное же — в системе железо-углерод можно создать огромное число структурных состояний, речь о которых пойдет ниже. Железную руду извлекают из Лебединского карьера Фото: Андрей Константинов Как научились получать железо?
Железные руды — это оксиды. Для выплавки железа их надо восстановить. Восстановитель хорошо известен углерод, в первую очередь пережженное дерево. Смешав уголь с размолотой рудой, поместив в специальную печь и обеспечив недостаток кислорода при нагреве, можно добиться, чтобы уголь не только горел, давая тепло, но и соединялся с кислородом руды, восстанавливая таким образом железо. При другом содержании углерода большем или меньшем температура плавления возрастает. То есть, без горна расплавить железо не удастся. Поэтому на выходе получится результат прямого восстановления: губчатое железо, содержащее твердые включения несгоревшего угля и непрореагировавшей руды — шлака.
Считается, что их выбивали многократной перековкой. К счастью для древних металлургов, при таком процессе железо слабо насыщается углеродом — а именно он придает металлу прочность, то есть ковать такое железо было относительно легко. Через некоторое время люди догадались продувать воздух сквозь печь, что повышало температуру и ускоряло реакции. Однако с учетом того, что восстановление железа углеродом — процесс экзотермический, то есть смесь разогревается сама собой, можно перейти через температуру эвтектики: железо в местах контакта с углем станет плавиться, хорошо растворяя углерод то есть превращаться в чугун , и соберется на дне печи. Чугун эвтектического состава очень хрупок, к ковке непригоден, в каком-то смысле это отход производства; его надо снова расплавлять, очищать от шлака и использовать для литья. Однако из жидкого чугуна можно и выжечь углерод, продувая воздух. При этом наблюдается интересное явление.
Чем ниже содержание углерода, тем выше температура плавления сплава, то есть по мере выгорания углерода, расплав начинает густеть, в нем появляются кристаллы вещества, обедненного углеродом, сам же углерод не только выжигается, но и оттесняется в остающийся расплава. Сталевар на этом этапе опускал в ванну лом, и металлические кристаллы собирались вокруг него. Потом такой слиток весом в 30—50 кг извлекали и сразу же отправляли на ковку. Железорудные окатыши на Оскольском электрометаллургуческом комбинате Фото: Андрей Константинов Где и из чего плавили первое железо? Считается, что плавить железо научились там же, где и бронзу, — на Анатолийском нагорье, в области примерно от озера Ван до черноморского побережья Кавказа, — и было это приблизительно в XV веке до н. Древнегреческие источники указывают, что железо плавили халибы или скифы. Известно, что в гробнице Тутанхамона нашли 19 изделий из железа, в частности изящный кинжал, не тронутый ржавчиной.
Форма кинжала была иноземной — предполагают, что она вошла в моду во время владычества гиксосов. Возможно, кинжал был сделан в державе хеттов: столетием позже именно они снабжали египтян железными изделиями. Напомним, что хетты как раз и владели тогда Анатолийским нагорьем, а тайну выделки железа держали в секрете, и не зря. Есть мнение, что именно использование стали для изготовления оружия помогло дорийцам, считавшим себя потомками Геракла, незаконно притесняемыми, разгромить микенцев — потомков его брата Эврисфея, воевавших бронзовыми мечами, а железо хранивших как сокровище. То, что египтяне, плавившие медь и бронзу, не открыли производства железа — удивительно, ведь железосодержащие пески находились у них в буквальном смысле слова под ногами. Халибы же, видимо, открыли такую способность причерноморских песков. Считается, что они вымывали из песка тяжелые частицы магнетита, гематита и ильменита, а затем восстанавливали железо углеродом.
Поскольку ильменит содержит титан, у них могло получаться легированное железо — между прочим, греки утверждали, что халибское железо не ржавеет. В Европе и на Руси источником железа служила болотная руда, залежи которой возникли благодаря способности гуминовых кислот образовывать растворимые соединения с железом: в болотах таких кислот очень много. Какое железо называют тамахаганэ? Металл для изготовления самурайского оружия. Не исключено, что именно в Японии чуть ли не до наших дней сохранился тот самый способ изготовления стали из черного песка, который применяли древние халибы. Процесс выглядит так. В одноразовой печи под названием «татара» считается, что технология была занесена на острова с континента получают пережиганием дерева уголь.
На него насыпают слой железосодержащего песка, а сверху — еще слой угля. Уголь выжигает кислород из песка, и вся смесь нагревается. Через полчаса насыпают еще песок и уголь. Загрузка печи длится три дня. Когда печь разогреется, начинают продувать воздух — видимо, для выжигания углерода или интенсификации процесса восстановления железа за счет угарного газа. По завершении процесса печь ломают и извлекают слиток весом в тонны. Его разбивают на мелкие осколки, а кузнец их сортирует по содержанию углерода, разглядывая излом: чем больше углерода, тем более хрупким был металл.
Потом отобранные осколки смешивают в установленной традицией пропорции и многократно проковывают. Получают сталечугунный композит из твердых и мягких участков: первые обеспечат мечу прочность, а вторые погасят напряжения и замедлят разрушение. Что такое метеоритное железо? Видимо, это первое железо, с которым имел дело человек и из которого сделал первые украшения и инструменты.
Микроэлементы: Железо
Беременным женщинам также нужно следить за уровнем железа, поскольку микроэлемент важен для нормального развития плода. Зачем организму нужно железо? Железо играет ключевую роль в процессах выработки энергии и транспортировки кислорода. Чем полезно железо для здоровья взрослых и детей, его функции в организме, суточная норма, чем опасен дефицит железа и как его восполнить.