Järn: Hur man fyller på det och vad som minskar det + Järnrika livsmedel

Vad vet vi om järn?

Järn är ett grundämne som är allmänt förekommande i vår miljö. 30,1 % av jordens yta består av järn, vilket är det näst vanligaste grundämnet på jorden efter syre.

Det finns också i solen, stjärnor och meteoriter.

Järn har varit känt av människan sedan förhistorisk tid. Den viktiga industriella produktionen av järn började runt 1700-talet.

Det kemiska namnet på järn är Fe. Det kommer från det latinska namnet ferrum , som betyder styrka.

Järn är ett grundämne i grupp VIII i det periodiska systemet över kemiska grundämnen och återfinns i period 4.

Det tillhör en grupp grundämnen som kallas övergångsämnen eller övergångsmetaller.

Namnet kommer från den tid då kemister tillskrev grundämnen i mitten av det periodiska systemet övergångsegenskaper mellan alkalimetaller och icke-metaller.

När det gäller egenskaper är järn en fast metall med ljusgrå till vit färg. Det är hårt, sprött, smältbart och har lågt korrosionsmotstånd. Det oxiderar lätt till hydratiserade oxider (rost) när det utsätts för fukt i luften.

I sin elementära form är järn mycket instabilt och reaktivt, särskilt i närvaro av atmosfärisk fukt eller vid höga temperaturer. Det kan lösas upp vid exponering för mineralsyror.

Sammanfattning i tabellform av grundläggande kemisk och fysikalisk information om järn

Den allra största delen av järn förekommer naturligt i form av mineraler som innehåller detta element. Dessa inkluderar hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4), siderit (FeCO3), som är de viktigaste järnmalmerna, och limonit (FeO(OH)-nH2O) eller takonit.

Järn används för att tillverka legeringar som stål, rostfritt stål, gjutjärn etc.

Förutom att järn är känt som ett av de viktigaste industriella ämnena, kan det också betraktas som ett av de viktigaste elementen i människokroppen med tanke på dess breda tillämpning i biokemiska processer.

Människor har varit medvetna om järnets betydelse för hälsa och sjukdom sedan urminnes tider. Den första användningen av järn för medicinska ändamål förknippas med egyptierna, grekerna och romarna.

På 1600-talet användes järn för att behandla kloros, ett tillstånd som orsakades av järnbrist.

Men övertygande bevis för att oorganiskt järn är nödvändigt för syntesen av hemoglobin kom inte förrän 1932.

Vad är en annan biologisk funktion hos järn och i vilka livsprocesser är det oumbärligt?

Vilken betydelse har järn för människan?

Järn är ett essentiellt grundämne. Det är nödvändigt för nästan alla levande organismer. Det är involverat i många metaboliska processer, inklusive syre- och elektronöverföring och DNA-bildning.

Det är ett av de så kallade mikrobiogena elementen. Dessa utgör vanligtvis mindre än 0,005% av kroppsvikten.

Cirka 3-4 gram järn finns i människokroppen. Denna mängd fördelas enligt följande:

• 65-70% i hemoglobinmolekyler, som är ett rött blodpigment som finns i röda blodkroppar.
• 3-4% i myoglobin, ett protein som finns i musklerna och som gör att det kan binda syre
• 15-30% är lagringsjärn, som är bundet till ett protein - ferritin eller hemosiderin
• Cirka 1 % i enzymer som cytokromer, cytokromoxidas eller peroxidas
• 0,1 % är transportjärn, som finns i blodplasman där det binds till proteiner (särskilt proteinet transferrin).

Koncentrationen av järn i kroppen är strikt reglerad. Detta beror på att järn kan generera fria radikaler och kan orsaka vävnadsskador när det finns i överskott.

Järn har flera viktiga funktioner i människokroppen.

Först och främst är det involverat i transporten av gaser som finns i blodet - särskilt syre.

Upp till nästan 70 % av järnet ingår i hemoglobin, som finns i röda blodkroppar, särskilt en av delarna i hemoglobin som kallas hem.

Heme är en komplex icke-proteinförening vars centrala atom är järn. Heme bildar tillsammans med proteindelen av globin hemoglobinmolekylen.

Hemoglobin ansvarar för att transportera syre i blodet, från lungorna till vävnader och celler. Syre binds till hemoglobinmolekylen i lungkamrarna. Oxyhemoglobin bildas. Det är på detta sätt syre transporteras till cellerna.

Hemoglobin kan också binda och transportera koldioxid från cellerna till lungorna, där det sedan andas ut som avfall. Till skillnad från syre, som binder till hemoglobin, binder koldioxid till proteindelen - globin.

Förutom hemoglobin ingår järn även i myoglobin, ett protein som finns i musklerna. Det är också involverat i syretransporten, men i muskelceller. Det finns i hjärtats muskelceller och i skelettmuskulaturen.

Strukturellt sett är myoglobin mycket enklare än hemoglobin.

En hemoglobinmolekyl kan binda 4 syremolekyler. När det gäller myoglobinmolekylen är det bara en syremolekyl.

Utöver ovanstående känner vi till andra biologiska funktioner hos järn i människokroppen.

• Det säkerställer att hjärnan, musklerna, sköldkörteln och immunsystemet fungerar normalt.
• Det är involverat i energiproduktionen.
• Det har en positiv effekt på hud, hår och naglar.
• Undertrycker trötthet.
• Främjar mental hälsa, minskar risken för psykisk sjukdom.
• Stödjer fostrets utveckling.

Hur behandlar kroppen järn?

Absorption

Järn kommer in i kroppen via maten. Det absorberas främst i den tidiga delen av tarmkanalen via ett specifikt bärarprotein. Det går sedan in i blodet.

Den primära absorberade formen av järn är den tvåvärda formen, dvs. Fe+2. Den trevärda formen Fe+3 har en låg absorptionsförmåga.

Andelen absorberat järn i förhållande till den totala mängden järn i kosten är relativt låg, 5-35%. Denna andel beror på omständigheterna och särskilt på det intagna järnets fysikaliska tillstånd.

Vid fysiologiskt pH oxideras järn med ett oxidationstal på +2 till en olöslig form av järn med ett oxidationstal på +3. pH sjunker i tunntarmens första del på grund av magsyra. Detta leder till en reduktion av Fe+3 till Fe+2 och en betydande ökning av järnabsorptionshastigheten.

Magsyra har således en betydande effekt på järnabsorptionen. Vid brist på magsyra minskar järnabsorptionen.

I blodet är järn bundet till proteinet transferrin, genom vilket det transporteras till cellerna eller benmärgen.

Reglering av järnnivåer

Mängden järn i kroppen måste ständigt kontrolleras på grund av dess möjliga toxicitet vid höga koncentrationer. Det är därför nödvändigt att upprätthålla en balans i intag, transport, lagring och användning av järn. Vi talar om att upprätthålla homeostas.

Eftersom människokroppen inte har några mekanismer för aktiv utsöndring av järn från kroppen, måste järnnivåerna kontrolleras strikt och regleras från absorptionstidpunkten.

Funktionen som en sådan regulator utförs av hepcidin, ett peptidhormon som produceras i cellerna i pecenum. Det upprätthåller homeostas genom att samordna processen för järnlagring och användning och instruera blodet att minska eller öka absorptionen efter behov.

En störning i hepcidins nivå eller funktion leder till ett överskott av järn i kroppen eller, omvänt, till järnbrist.

Lagring

Järn lagras i kroppen i form av förråd.

Med kroppens järnförråd (förrådsjärn) menar vi järn som är bundet till proteinerna ferritin och hemosiderin. Koncentrationen av dessa två proteiner ger oss en bild av järnförråden.

Det mesta av järnet är bundet till ferritin. Järn är svårare att frigöra från hemosiderin.

Järn som är bundet på detta sätt är olösligt och koncentreras huvudsakligen i levern, mjälten och benmärgen.

Utsöndring

Människokroppen har ingen mekanism för aktiv utsöndring av järn. Det lagras därför till stor del i kroppen och kan inte enkelt avlägsnas.

I vissa situationer, t.ex. vid blödning, menstruation eller graviditet, kan vissa mängder järn förloras från kroppen. Under menstruationen förlorar en vuxen kvinna ca 2 mg järn per dag.

En viss periodisk järnförlust sker också genom den fysiologiska nedbrytningen av celler i huden, matsmältningssystemet eller urinvägarna. Dessa förluster är dock mycket låga (cirka 1 mg per dag).

Med tanke på de begränsade möjligheterna till utsöndring av järn anses det därför viktigt och nödvändigt att reglera järnnivåerna.

Hur är det med järnintaget via kosten?

Järn i kosten kan förekomma i två grundläggande former - som hemjärn eller icke-hemjärn.

De viktigaste källorna till hemeformen är hemoglobin och myoglobin från livsmedel som kött, fågel, fisk och skaldjur.

Järnabsorptionen är i detta fall hög (15-25% av det totala järninnehållet) och begränsas dessutom endast minimalt av sammansättningen av de livsmedel som konsumeras samtidigt.

Den icke-hemeformade formen av järn är vanligast i spannmål, baljväxter, grönsaker och frukt. Järnabsorptionen är redan mycket lägre (2-20 % av det totala järninnehållet) och påverkas också i hög grad av andra kostkomponenter.

I praktiken är dock innehållet av icke-hemjärn i kosten många gånger högre än innehållet av hemjärn. Trots den lägre absorptionshastigheten bidrar därför icke-hemjärn mer till kosten.

Vilka ämnen, antingen livsmedel eller läkemedel, påverkar (minskar eller ökar) järnabsorptionen?

En översikt i tabellform över livsmedel och vissa läkemedel som påverkar järnabsorptionen i matsmältningskanalen

I djurstudier har det också visat sig att järnabsorptionen påverkas av metaller - mangan, kobolt, strontium eller bly. Dessa metaller konkurrerar med varandra om att binda till transportören för absorption.

Glöm inte C-vitamin

C-vitamin spelar en mycket viktig roll för absorptionen av järn i tarmkanalen, vilket har visats i flera vetenskapliga studier.

Dess verkan består i att reducera olösliga former av Fe+3 till lösligt Fe+2 och även i dess milda kelatbildande effekt. Det bidrar till att förbättra järnets löslighet.

Det kan till och med avsevärt minska den hämmande effekten av fytater, polyfenoler, kalcium och mjölkproteiner.

Järntillskott bör därför tas med t.ex. apelsinjuice.

Tillagning, industriell bearbetning eller förvaring av livsmedel som innehåller vitamin C orsakar nedbrytning av vitamin C. Detta eliminerar dess gynnsamma effekt på järnabsorptionen.

C-vitamin är ett av de få ämnen som ökar järnabsorptionen i vegetariska och veganska dieter. Därför är det nödvändigt att optimera absorptionen genom att inkludera grönsaker och frukter med tillräckliga mängder av detta vitamin.

I samband med järnhaltiga livsmedel är det också viktigt att nämna vad det ideala dagliga intaget av järn bör vara för en person, beroende på kön eller ålder.

Vad är det rekommenderade dagliga intaget av järn?

Enligt Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet är rekommendationerna för dagligt intag av järn följande.

Tabell över dagligt järnintag beroende på ålder och kön

Järnbrist kontra järnöverskott

Som med nästan alla ämnen som är viktiga för kroppen har avvikelser från fysiologiska järnnivåer en negativ inverkan på hälsan.

Två tillstånd kan uppstå - överskott av järn i kroppen eller järnbrist.

Det finns riskgrupper av människor som är mer benägna att ha järnbrist.

Järnbrist är mest sannolikt i befolkningar som har otillräcklig tillgång till en kost som är rik på järn i en absorberbar form. Detta gäller särskilt under utvecklingsfasen när järnbehovet är stort.

Med detta menar vi grupper som barn, ungdomar, kvinnor i reproduktiv ålder och gravida kvinnor.

Hos barn och ungdomar beror det ökade behovet av järn på deras snabba tillväxt. Hos kvinnor i reproduktiv ålder beror det på överdriven blodförlust under regelbunden menstruation.

Under graviditeten behöver kvinnors kroppar mer järn på grund av den snabba tillväxten av moderkakan och fostret.

Regelbundna blodgivare, personer med matsmältningssjukdomar, hjärtproblem eller cancer kan också löpa risk att minska kroppens järnförråd.

Järnbrist - hur yttrar det sig och vad orsakar det?

Järnbrist definieras som ett tillstånd där kroppens järnförråd är otillräckliga och tillförseln av järn till vävnaderna är nedsatt.

Järnbrist kallas vanligtvis för anemi. Järnbrist kan dock förekomma utan att anemi utvecklas. Detta tillstånd är mer sällsynt och yttrar sig i vissa funktionella förändringar i kroppen.

De allra flesta fall av järnbrist är dock förknippade med anemi.

Anemi i ordets rätta bemärkelse är ett tillstånd som kännetecknas av ett lågt antal röda blodkroppar eller en låg mängd hemoglobin i blodkropparna.

Bildandet och mängden röda blodkroppar beror inte bara på tillgången på järn, utan även på ett antal andra relaterade faktorer, t.ex. produktionen av erytropoietin i njurarna (det ämne som samordnar produktionen av röda blodkroppar), benmärgen (där cellerna bildas) och näringsstatus.

Hur vet jag om jag har anemi?

Kortvarig järnbrist ger vanligtvis inga synliga symtom. I själva verket använder kroppen sina egna lager för att täcka kortvarig järnbrist, främst från musklerna, levern, mjälten och benmärgen.

Långvarig järnbrist kan orsaka svaghet, trötthet, brist på energi, minnes- och koncentrationsproblem, matsmältningsproblem och ökad mottaglighet för infektioner.

De allvarligaste konsekvenserna av långvarig anemi är funktionsnedsättningar som främst påverkar kognitiva förmågor och utveckling (förmågan att uppfatta och tänka) eller immunförsvaret.

Hos gravida kvinnor är anemi förknippat med negativa effekter på både modern och fostret - ökad risk för sepsis, låg födelsevikt hos fostret eller risk för att modern och fostret dör.

Anemi är inte en sjukdom i sig. Det är ett symptom på en utvecklad sjukdom eller sjukdomsprocess i kroppen.

Det kan finnas flera orsaker till järnbrist - anemi. Här är några av dem:

• Otillräckligt intag av absorberbara former av järn i kosten
• Otillräckligt intag av vitaminer och mineraler som också är involverade i bildandet av röda blodkroppar (vitamin B12, vitamin A, riboflavin, koppar)
• Försämrad absorption av järn
• Fysiologiskt ökade krav på intag (under tillväxt, graviditet, menstruation, patienter som genomgår dialys)
• Överdriven blodförlust
• Blödning från matsmältningskanalen eller urinvägarna
• Användning av vissa mediciner (kortikosteroider, läkemedel för behandling av tuberkulos)
• Vissa sjukdomar (akuta och kroniska infektioner, postoperativa tillstånd, sköldkörtel- eller njursjukdomar)
• Blodsjukdomar som sicklecellanemi, thalassemi, aplastisk anemi, hemolytisk anemi
• Fetma
• Alkoholism
• Vegetarisk kost, brist på kött

Järnbrist som orsakas av otillräckligt intag av järn via kosten kan kompenseras på flera sätt.

De viktigaste stegen är att välja livsmedel som är rika på järn, berika livsmedel med järn, dvs. medvetet tillsätta detta element till livsmedel för att öka dess innehåll.

Därefter förbättrar man järnabsorptionen eller tillför järn i form av kosttillskott eller läkemedel.

Kosttillskott av järn

Innan man börjar med järntillskott bör man alltid tänka på att anemi kan orsakas av en sjukdom. Denna sjukdom bör vara det första man tänker på.

För närvarande finns det enstaka produkter eller kombinerade multivitaminprodukter som innehåller järn på marknaden.

De vanligaste är järnsalter som järnsulfat och järnglukonat. Detta beror på deras låga kostnad och höga absorption. De tas oralt (genom munnen).

Järnabsorptionen är högst när de ges oralt. Denna administreringsmetod kan dock orsaka illamående och buksmärtor. I detta fall bör dosen minskas eller tas samtidigt som mat.

Symtom på överanvändning av järn och en tillförlitlig indikator på att din dos är för hög är illamående, förstoppning, buksmärtor, kräkningar eller yrsel.

Låt oss också titta på vad som i sin tur är en konsekvens av överskott av järn i kroppen.

Vilka är konsekvenserna av överskott av järn?

Risken med järn är att det kan påskynda produktionen av giftiga syreradikaler som skadar celler och vävnader.

Vid fysiologiskt pH och i närvaro av syre oxiderar det dessutom snabbt och fälls ut till olösliga järnhydroxider.

Höga nivåer av järn i människokroppen leder till att det deponeras i organ som lever, hjärta, bukspottkörtel eller hud. Detta orsakar deras patologiska förändringar och utveckling av sjukdom.

Orsaken till överskott av järn i kroppen kan vara:

• Dess överdrivna intag i kosten
• Upprepade blodtransfusioner
• Sjukdomar associerade med ökad nedbrytning av hemoglobin

Sjukdomar som kännetecknas av ackumulering av järn i organen kallas hemokromatos eller hemosideros.

Hemokromatos är en ärftlig sjukdom som orsakas av överdriven absorption av järn i matsmältningskanalen.

Hemosideros uppträder vanligtvis hos patienter med förvärvad eller medfödd anemi som upprepade gånger får blodtransfusioner och där kroppen inte kan utnyttja det mottagna järnet på rätt sätt.

De negativa konsekvenserna och komplikationerna av dessa sjukdomar är skador på lever, hjärta och körtlar. De leder till cirros, levercancer, diabetes, sköldkörtelsjukdom, hjärt- och nervsjukdom och inflammatorisk ledsjukdom.

Initiala manifestationer inkluderar svaghet, buksmärtor, överdriven hudpigmentering, oregelbunden hjärtslag, hjärtattack, hjärtsvikt, menstruationsförlust, håravfall, höftsmärta och inflammation, osteoporos och uppmjukning av levern och mjälten.

Vilka är behandlingsalternativen för höga järnnivåer?

För närvarande är kelatbehandling den enda förebyggande och botande metoden.

Denna behandling minskar mängden järn i vävnaden och förhindrar att det ackumuleras. Den neutraliserar även dess toxiska former.

Principen för behandlingen är att järnet binds till kelatbildaren och därefter elimineras från kroppen via urin eller avföring.

Kelateringsmedel kan administreras intravenöst (i en ven) eller oralt (via munnen).

Exempel på kelatbildare som används är deferoxamin (för intravenös administrering), deferipron eller deferasirox (båda för oral administrering).