Jern: Hvordan fylle på med jern og hva som reduserer det + Jernrike matvarer

Hva vet vi om jern?

Jern er et grunnstoff som er utbredt i miljøet vårt. 30,1 % av jernet er det nest vanligste grunnstoffet på jorden etter oksygen.

Det finnes også i solen, stjerner og meteoritter.

Mennesket har kjent til jern siden forhistorisk tid, og den viktige industriproduksjonen begynte rundt 1700-tallet.

Det kjemiske navnet på jern er Fe, avledet av det latinske navnet ferrum , som betyr styrke.

Jern er et grunnstoff i gruppe VIII i det periodiske systemet for kjemiske grunnstoffer og befinner seg i periode 4.

Det tilhører en gruppe grunnstoffer som kalles overgangselementer eller overgangsmetaller.

Dette navnet stammer fra den tiden da kjemikere tilskrev grunnstoffene i midten av det periodiske systemet overgangsegenskaper mellom alkalimetaller og ikke-metaller.

Når det gjelder egenskaper, er jern et fast metall med en lys grå til hvit farge. Det er hardt, sprøtt, smeltbart og har lav korrosjonsbestandighet. Det oksiderer lett og danner hydratiserte oksider (rust) når det utsettes for fuktighet i luften.

I sin elementære form er jern svært ustabilt og reaktivt, spesielt i nærvær av luftfuktighet eller ved høye temperaturer. Det kan oppløses ved eksponering for mineralsyrer.

Tabellarisk oppsummering av grunnleggende kjemisk og fysisk informasjon om jern

Det aller meste av jernet forekommer naturlig i form av mineraler som inneholder dette grunnstoffet, blant annet hematitt (Fe2O3), magnetitt (Fe3O4), sideritt (FeCO3), som er de viktigste jernmalmene, og limonitt (FeO(OH)-nH2O) eller takonitt.

Jern brukes til å produsere legeringer som stål, rustfritt stål, støpejern osv.

I tillegg til at jern er kjent som et av de viktigste industrielle stoffene, kan det også betraktes som et av de viktigste grunnstoffene i menneskekroppen på grunn av sin brede anvendelse i biokjemiske prosesser.

Folk har vært klar over jernets betydning for helse og sykdom helt siden oldtiden. Den første bruken av jern til medisinske formål er knyttet til egypterne, grekerne og romerne.

På 1600-tallet ble jern brukt til å behandle klorose, en tilstand forårsaket av jernmangel.

Overbevisende bevis for at uorganisk jern er nødvendig for syntesen av hemoglobin, kom imidlertid ikke før i 1932.

Hvilken annen biologisk funksjon har jern, og i hvilke livsprosesser er det uunnværlig?

Hvilken betydning har jern for mennesker?

Jern er et essensielt grunnstoff som er nødvendig for nesten alle levende organismer. Det er involvert i mange metabolske prosesser, blant annet oksygen- og elektronoverføring og DNA-dannelse.

Det er et av de såkalte mikrobiogene grunnstoffene, som vanligvis utgjør mindre enn 0,005 % av kroppens vekt.

Menneskekroppen inneholder ca. 3-4 gram jern, som fordeler seg på følgende måte:

• 65-70 % i hemoglobinmolekyler, som er et rødt blodpigment i de røde blodlegemene.
• 3-4 % i myoglobin, et protein som finnes i musklene og som gjør det mulig å binde oksygen.
• 15-30 % er lagringsjern, som er bundet til et protein - ferritin eller hemosiderin.
• Ca. 1 % i enzymer som cytokromer, cytokromoksidase eller peroksidase
• 0,1 % er transportjern, som finnes i blodplasmaet der det bindes til proteiner (spesielt proteinet transferrin).

Konsentrasjonen av jern i kroppen er strengt regulert, fordi jern kan danne frie radikaler og forårsake vevsskader når det er til stede i for store mengder.

Jern har flere viktige funksjoner i menneskekroppen.

Først og fremst er det involvert i transporten av gasser som finnes i blodet - spesielt oksygen.

Nesten 70 % av jernet inngår i hemoglobin, som finnes i de røde blodlegemene, nærmere bestemt i en del av hemoglobinet som kalles hem.

Hem er en kompleks ikke-proteinholdig forbindelse der jern er det sentrale atomet. Sammen med proteindelen av globin danner hemoglobinmolekylet hemoglobin.

Hemoglobin er ansvarlig for å transportere oksygen i blodet, fra lungene til vev og celler. Oksygen binder seg til hemoglobinmolekylet i lungekamrene, og det dannes oksyhemoglobin. Slik transporteres oksygenet til cellene.

Hemoglobin kan også binde og transportere karbondioksid fra cellene til lungene, der det pustes ut som avfall. I motsetning til oksygen, som binder seg til hemoglobin, binder karbondioksid seg til proteindelen - globin.

I tillegg til hemoglobin inngår jern også i myoglobin, et protein som finnes i musklene. Det er også involvert i oksygentransporten, men i muskelcellene. Det finnes i muskelcellene i hjertet og i skjelettmuskulaturen.

Strukturelt sett er myoglobin mye enklere enn hemoglobin.

Ett hemoglobinmolekyl kan binde fire oksygenmolekyler, mens myoglobinmolekylet bare kan binde ett oksygenmolekyl.

I tillegg til det som er nevnt ovenfor, kjenner vi til andre biologiske funksjoner av jern i menneskekroppen.

• Det sørger for at hjernen, musklene, skjoldbruskkjertelen og immunsystemet fungerer normalt.
• Det er involvert i energiproduksjonen.
• Det har en positiv effekt på hud, hår og negler.
• Undertrykker tretthet.
• Fremmer mental helse, reduserer risikoen for psykiske lidelser.
• Støtter fosterets utvikling.

Hvordan behandler kroppen jern?

Opptak

Jern kommer inn i kroppen gjennom maten. Det absorberes først og fremst i den tidlige delen av tarmkanalen gjennom et spesifikt bærerprotein. Deretter går det over i blodet.

Den primære formen for jern som absorberes, er den toverdige formen, dvs. Fe+2. Den treverdige formen Fe+3 har lav absorpsjonskapasitet.

Andelen absorbert jern i forhold til den totale jernmengden i kosten er relativt lav, 5-35 %. Denne andelen avhenger av omstendighetene og spesielt av den fysiske tilstanden til jernet som inntas.

Ved fysiologisk pH oksideres jern med oksidasjonstrinn +2 i betydelig grad til en uløselig form av jern med oksidasjonstrinn +3. pH-verdien synker i den første delen av tynntarmen på grunn av virkningen av magesyre. Dette fører til en reduksjon av Fe+3 til Fe+2 og en betydelig økning i jernabsorpsjonshastigheten.

Magesyre har altså en betydelig effekt på jernopptaket, og ved mangel på magesyre reduseres jernopptaket.

I blodet bindes jernet til proteinet transferrin, som transporterer det til cellene eller benmargen.

Regulering av jernnivået

Mengden jern i kroppen må hele tiden kontrolleres på grunn av jernets mulige toksisitet ved høye konsentrasjoner. Det er derfor nødvendig å opprettholde en balanse i inntak, transport, lagring og bruk av jern. Vi snakker om å opprettholde homeostase.

Siden menneskekroppen ikke har noen mekanismer for aktiv utskillelse av jern fra kroppen, må jernnivåene kontrolleres og reguleres strengt fra opptaket.

Denne reguleringsfunksjonen ivaretas av hepcidin, et peptidhormon som produseres i pecenumcellene. Det opprettholder homeostasen ved å koordinere prosessen med lagring og utnyttelse av jern og instruere blodet om å redusere eller øke absorpsjonen etter behov.

En forstyrrelse i hepcidinnivået eller -funksjonen fører til et overskudd av jern i kroppen eller, motsatt, til jernmangel.

Lagring

Jern lagres i kroppen i form av jernlagre.

Med kroppens lagre av jern (lagringsjern) menes jern bundet til proteinene ferritin og hemosiderin. Konsentrasjonen av disse to proteinene gir oss et bilde av jernlagrene.

Det meste av jernet er bundet til ferritin, mens det er vanskeligere å frigjøre jern fra hemosiderin.

Jern som er bundet på denne måten, er uløselig og konsentreres hovedsakelig i lever, milt og benmarg.

Utskillelse

Menneskekroppen har ingen mekanisme for aktiv utskillelse av jern, og jernet lagres derfor i stor grad i kroppen og kan ikke uten videre fjernes.

I noen situasjoner, for eksempel ved blødning, menstruasjon eller graviditet, kan jern gå tapt fra kroppen i visse mengder. Under menstruasjonen mister en voksen kvinne ca. 2 mg jern per dag.

Det forekommer også et visst periodisk tap av jern gjennom fysiologisk nedbrytning av celler i huden, fordøyelseskanalen eller urinveiene, men disse tapene er svært små (ca. 1 mg per dag).

På grunn av de begrensede mulighetene for utskillelse av jern anses det derfor som viktig og nødvendig å regulere jernnivået.

Hva med jerninntaket gjennom kosten?

Jern i kosten kan foreligge i to grunnleggende former - som hemjern eller ikke-hemjern.

De viktigste kildene til hemformen er hemoglobin og myoglobin fra matvarer som kjøtt, fjærkre, fisk og sjømat.

Opptaket av jern er i dette tilfellet høyt (15-25 % av det totale jerninnholdet), og det begrenses i liten grad av sammensetningen av maten som inntas samtidig.

I korn, belgfrukter, grønnsaker og frukt finnes det mest av den ikke-hemeholdige formen av jern, og her er jernopptaket allerede mye lavere (2-20 % av det totale jerninnholdet) og påvirkes også i betydelig grad av andre komponenter i kosten.

I praksis er imidlertid innholdet av ikke-hemejern i kosten mange ganger høyere enn innholdet av hemjern. Til tross for lavere absorpsjonshastighet bidrar derfor ikke-hemejern mer til kostholdet.

Hvilke stoffer, enten matvarer eller legemidler, påvirker (reduserer eller øker) jernopptaket?

En tabellarisk oversikt over matvarer og noen legemidler som påvirker jernopptaket i fordøyelseskanalen.

I dyreforsøk har det også vist seg at jernabsorpsjonen påvirkes av metaller - mangan, kobolt, strontium og bly. Disse metallene konkurrerer med hverandre om å binde seg til transportøren for absorpsjon.

Ikke glem vitamin C

C-vitamin spiller en svært viktig rolle i opptaket av jern i tarmen, noe som er påvist i flere vitenskapelige studier.

Vitaminet reduserer uløselige former av Fe+3 til løselig Fe+2 og har også en mild kelaterende effekt. Det bidrar til å forbedre jernets løselighet.

Det er til og med i stand til å redusere den hemmende effekten av fytater, polyfenoler, kalsium og melkeproteiner.

Jerntilskudd bør derfor tas sammen med for eksempel appelsinjuice.

Tilberedning, industriell bearbeiding eller lagring av matvarer som inneholder vitamin C, fører til nedbrytning av vitamin C. Dette eliminerer den gunstige effekten på jernopptaket.

Vitamin C er et av de få stoffene som øker jernopptaket i vegetarisk og vegansk kosthold. Derfor er det nødvendig å optimalisere opptaket ved å inkludere grønnsaker og frukt med tilstrekkelige mengder av dette vitaminet.

I forbindelse med jernholdige matvarer er det også viktig å nevne hva det ideelle daglige inntaket av jern bør være for en person, avhengig av kjønn og alder.

Hva er det anbefalte daglige inntaket av jern?

Ifølge Den europeiske myndighet for næringsmiddeltrygghet er anbefalingene for daglig inntak av jern som følger.

Tabell over daglig jerninntak i henhold til alder og kjønn

Jernmangel versus jernoverskudd

Som med nesten alle stoffer som er viktige for kroppen, har avvik fra fysiologiske jernnivåer en negativ innvirkning på helsen.

To tilstander kan oppstå - overskudd av jern i kroppen eller jernmangel.

Det finnes risikogrupper av mennesker som har større sannsynlighet for å ha jernmangel.

Jernmangel er mest sannsynlig i befolkningsgrupper som har utilstrekkelig tilgang til et kosthold som er rikt på jern i en absorberbar form. Dette gjelder spesielt i utviklingsfasen når jernbehovet er stort.

Med dette mener vi grupper som barn, ungdom, kvinner i reproduktiv alder og gravide.

Hos barn og unge skyldes det økte behovet for jern den raske veksten, mens det hos kvinner i reproduktiv alder skyldes det store blodtapet under menstruasjonen.

Under svangerskapet trenger kvinners kropper mer jern på grunn av den raske veksten av morkaken og fosteret.

Regelmessige blodgivere, personer med sykdommer i fordøyelseskanalen, hjerteproblemer eller kreft kan også være i faresonen for en reduksjon i kroppens jernlagre.

Jernmangel - hvordan viser det seg og hva forårsaker det?

Jernmangel defineres som en tilstand der kroppens jernlagre ikke er til stede og tilførselen av jern til vevet er svekket.

Jernmangel omtales vanligvis som anemi, men man kan også ha jernmangel uten å utvikle anemi. Denne tilstanden er mer sjelden og gir seg utslag i visse funksjonsendringer i kroppen.

De aller fleste tilfeller av jernmangel er imidlertid forbundet med anemi.

Anemi i ordets egentlige forstand er en tilstand som kjennetegnes av et lavt antall røde blodlegemer eller en lav mengde hemoglobin i blodcellene.

Dannelsen og mengden av røde blodlegemer avhenger ikke bare av tilgangen på jern, men også av en rekke andre relaterte faktorer, for eksempel produksjonen av erytropoietin i nyrene (stoffet som koordinerer produksjonen av røde blodlegemer), benmargen (der cellene dannes) og ernæringsstatus.

Hvordan vet jeg om jeg har anemi?

Kortvarig jernmangel gir vanligvis ingen synlige symptomer. Kroppen bruker nemlig sine egne lagre for å dekke kortvarig jernmangel, hovedsakelig fra muskler, lever, milt og benmarg.

Langvarig mangel kan føre til svakhet, tretthet, energiløshet, hukommelses- og konsentrasjonsproblemer, fordøyelsesproblemer og økt mottakelighet for infeksjoner.

De alvorligste konsekvensene av langvarig anemi er funksjonsnedsettelser som hovedsakelig påvirker kognitive evner og utvikling (evnen til å oppfatte og tenke) eller immunforsvaret.

Hos gravide kvinner er anemi forbundet med negative effekter på både mor og foster - økt risiko for sepsis, lav fødselsvekt hos fosteret eller risiko for at mor og foster dør.

Anemi er ikke en sykdom i seg selv, men et symptom på en utviklet sykdom eller sykdomsprosess i kroppen.

Det kan være flere årsaker til jernmangel - anemi. Her er noen av dem:

• utilstrekkelig inntak av absorberbare former for jern i kosten
• Mangelfullt inntak av vitaminer og mineraler som også er involvert i dannelsen av røde blodlegemer (vitamin B12, vitamin A, riboflavin, kobber).
• Nedsatt absorpsjon av jern
• Fysiologisk økt behov for inntak av jern (under vekst, graviditet, menstruasjon, pasienter i dialyse)
• For stort blodtap
• Blødninger fra fordøyelseskanalen eller urinveiene
• Bruk av visse legemidler (kortikosteroider, legemidler mot tuberkulose)
• visse sykdommer (akutte og kroniske infeksjoner, postoperative tilstander, skjoldbruskkjertel- eller nyresykdommer)
• Blodsykdommer som sigdcelleanemi, talassemi, aplastisk anemi, hemolytisk anemi, etc.
• fedme
• alkoholisme
• Vegetarisk kosthold, mangel på kjøtt

Jernmangel forårsaket av utilstrekkelig inntak av jern i kosten kan kompenseres på flere måter.

De viktigste stegene er å velge matvarer som er rike på jern, berike matvarer med jern, dvs. bevisst tilsette dette grunnstoffet i matvarer for å øke innholdet.

Deretter kan man forbedre jernopptaket eller tilføre jern i form av kosttilskudd eller medisiner.

Jerntilskudd i kosten

Før man begynner å ta jerntilskudd, bør man alltid ta hensyn til at anemi kan skyldes en sykdom. Denne sykdommen bør være det første man tenker på.

I dag finnes det enkeltprodukter eller kombinerte multivitaminprodukter som inneholder jern på markedet.

De mest brukte er jernsalter som jernsulfat og jernglukonat, fordi de er rimelige og har et høyt opptak. De tas oralt (gjennom munnen).

Opptaket av jern er høyest når de gis oralt. Denne administrasjonsmetoden kan imidlertid forårsake kvalme og magesmerter. I så fall bør dosen reduseres eller tas samtidig med mat.

Symptomer på overforbruk av jern og en pålitelig indikator på at dosen din er for høy, er kvalme, forstoppelse, magesmerter, oppkast eller svimmelhet.

La oss også se på hva som igjen er en konsekvens av for mye jern i kroppen.

Hva er konsekvensene av for mye jern?

Faren med jern er at det kan akselerere produksjonen av giftige oksygenradikaler som skader celler og vev.

Ved fysiologisk pH og i nærvær av oksygen oksiderer jernet raskt og felles ut til uløselige jernhydroksider.

Høye nivåer av jern i kroppen fører til at det avleires i organer som lever, hjerte, bukspyttkjertel og hud, noe som fører til patologiske forandringer og sykdomsutvikling.

Årsaken til overflødig jern i kroppen kan være:

• For høyt inntak i kosten
• Gjentatte blodtransfusjoner
• Sykdommer forbundet med økt hemoglobinnedbrytning

Sykdommer som kjennetegnes av opphopning av jern i organene kalles hemokromatose eller hemosiderose.

Hemokromatose er en arvelig sykdom som skyldes overdreven absorpsjon av jern i fordøyelseskanalen.

Hemosiderose forekommer vanligvis hos pasienter med ervervet eller medfødt anemi som gjentatte ganger mottar blodtransfusjoner, og hvor kroppen ikke klarer å utnytte jernet på riktig måte.

De negative konsekvensene og komplikasjonene av disse lidelsene er lever-, hjerte- og kjertelskader som fører til skrumplever, leverkreft, diabetes, skjoldbruskkjertelsykdommer, hjerte- og nervesykdommer og inflammatoriske leddsykdommer.

De første manifestasjonene inkluderer svakhet, magesmerter, overdreven hudpigmentering, uregelmessig hjerterytme, hjerteinfarkt, hjertesvikt, bortfall av menstruasjon, håravfall, hoftesmerter og betennelse, osteoporose og oppmykning av lever og milt.

Hvilke behandlingsalternativer finnes for høye jernnivåer?

Foreløpig er kelatbehandling den eneste forebyggende og helbredende metoden.

Denne behandlingen reduserer mengden jern i vevet og forhindrer at det hoper seg opp. Den nøytraliserer også de giftige formene av jernet.

Prinsippet for behandlingen er at jernet bindes til kelateringsmidlet og deretter elimineres fra kroppen gjennom urin eller avføring.

Kelateringsmidler kan gis intravenøst (i en blodåre) eller oralt (gjennom munnen).

Eksempler på kelateringsmidler som brukes, er deferoksamin (for intravenøs administrering), deferipron eller deferasirox (begge for oral administrering).