Дефицит железа , или сидеропения , — это состояние, при котором организму не хватает железа для удовлетворения своих потребностей. Железо присутствует во всех клетках человеческого организма и выполняет несколько жизненно важных функций, таких как перенос кислорода к тканям из легких в качестве ключевого компонента белка гемоглобина , действуя в качестве транспортной среды для электронов внутри клеток в виде цитохромов . и облегчение ферментативных реакций кислорода в различных тканях. Слишком мало железа может помешать этим жизненно важным функциям и привести к заболеваемости и смерти . [1]
Общее количество железа в организме составляет в среднем примерно 3,8 г у мужчин и 2,3 г у женщин. В плазме крови железо переносится прочно связанным с белком трансферрином . Существует несколько механизмов, которые контролируют метаболизм железа и защищают от дефицита железа. Основной регуляторный механизм расположен в желудочно-кишечном тракте. Большая часть всасывания железа происходит в двенадцатиперстной кишке , первом отделе тонкой кишки. Ряд диетических факторов может влиять на усвоение железа. Когда потери железа недостаточно компенсируются поступлением железа с пищей, со временем развивается состояние железодефицита. Когда это состояние не корректируется, оно приводит к железодефицитной анемии , распространенному типу анемии. [1] До возникновения анемии состояние, связанное с дефицитом железа без анемии, называется латентным дефицитом железа (ЛИД).
Анемия — это состояние, характеризующееся недостатком эритроцитов (эритроцитов) или гемоглобина. Когда в организме не хватает достаточного количества железа, производство белка гемоглобина снижается. Гемоглобин связывается с кислородом, позволяя эритроцитам снабжать насыщенную кислородом кровь по всему организму. Наиболее восприимчивы к заболеванию женщины детородного возраста, [2] дети и люди с плохим питанием. В большинстве случаев железодефицитная анемия протекает в легкой форме, но если ее не лечить, она может вызвать такие проблемы, как нерегулярное сердцебиение , осложнения беременности и задержку роста у младенцев и детей, что может повлиять на их когнитивное развитие и поведение. [3]
Симптомы дефицита железа могут возникнуть даже до того, как заболевание перерастет в железодефицитную анемию.
Симптомы дефицита железа не являются уникальными для железодефицита (т.е. не патогномоничны ). Железо необходимо для нормального функционирования многих ферментов, поэтому в конечном итоге может возникнуть широкий спектр симптомов, либо как вторичный результат анемии, либо как другие первичные результаты дефицита железа. Симптомы дефицита железа включают :
Продолжающийся дефицит железа может привести к анемии и ухудшению утомляемости. Также может возникнуть тромбоцитоз или повышенное количество тромбоцитов . Отсутствие достаточного уровня железа в крови является одной из причин того, что некоторые люди не могут сдавать кровь.
Хотя генетические дефекты , вызывающие дефицит железа, изучались на грызунах, неизвестны генетические нарушения метаболизма железа у человека , которые непосредственно вызывают дефицит железа.
Возможные причины, по которым занятия спортом могут способствовать снижению уровня железа, включают механический гемолиз (разрушение эритроцитов в результате физического воздействия), потерю железа с потом и мочой, желудочно-кишечную кровопотерю и гематурию (наличие крови в моче). [9] [10] Хотя небольшое количество железа выводится с потом и мочой, эти потери обычно можно рассматривать как незначительные даже при повышенном выработке пота и мочи , особенно если учесть, что организм спортсменов, по-видимому, приспосабливается к лучшему удержанию железа. [9] Механический гемолиз чаще всего встречается в видах спорта с высокими нагрузками, особенно среди бегунов на длинные дистанции, которые испытывают «гемолиз при ударе ступни» из-за повторяющихся ударов ступней о землю. Желудочно- кишечные кровотечения, вызванные физической нагрузкой, чаще всего возникают у спортсменов, занимающихся выносливостью. Гематурия у спортсменов чаще всего возникает у тех, кто подвергается повторяющимся воздействиям на тело, особенно поражающим стопы (например, бег по твердой дороге или кендо) и руки (например, игра на барабанах Конга или Кандомбе ). Кроме того, спортсмены, занимающиеся видами спорта, которые уделяют особое внимание снижению веса (например , балет , гимнастика , марафонский бег и езда на велосипеде ), а также теми видами спорта, которые уделяют особое внимание диете с высоким содержанием углеводов и низким содержанием жиров , могут подвергаться повышенному риску дефицита железа. [9] [10]
Федеральное исследование потребления продуктов питания в США показало, что для женщин и мужчин старше 19 лет среднее потребление железа из продуктов питания и напитков составляет 13,1 и 18,0 мг/день соответственно. Для женщин 16% в возрасте 14–50 лет потребляли меньше расчетной средней потребности (EAR), для мужчин в возрасте 19 лет и старше — менее 3%. [11] Данные о потреблении были обновлены в ходе опроса правительства США в 2014 году, согласно которому для мужчин и женщин в возрасте 20 лет и старше среднее потребление железа составляло соответственно 16,6 и 12,6 мг/день. [12] Жители США обычно получают достаточное количество железа из своего рациона. Однако такие подгруппы, как младенцы, маленькие дети, девочки-подростки, беременные женщины и женщины в пременопаузе, рискуют получить меньше, чем EAR. [13] Социально-экономические и расовые различия также влияют на уровень дефицита железа. [13]
Железо необходимо для роста бактерий , поэтому его биодоступность является важным фактором контроля инфекции . [14] В результате плазма крови несет железо, тесно связанное с трансферрином , который поглощается клетками путем эндоцитоза трансферрина, тем самым предотвращая его доступ к бактериям. [15] : 30 От 15 до 20 процентов содержания белка в грудном молоке состоит из лактоферрина [16] , который связывает железо. Для сравнения, в коровьем молоке это всего 2 процента. В результате у детей, находящихся на грудном вскармливании, меньше инфекций. [15] Лактоферрин также концентрируется в слезах, слюне и ранах, связывая железо и ограничивая рост бактерий. Яичный белок содержит 12% кональбумина , чтобы удержать его от бактерий, проникающих через яичную скорлупу (по этой причине до появления антибиотиков яичный белок использовался для лечения инфекций). [15] : 29
Чтобы уменьшить рост бактерий, концентрацию железа в плазме снижают при различных системных воспалительных состояниях из-за увеличения продукции гепсидина , который в основном высвобождается печенью в ответ на увеличение производства провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин-6 . Этот функциональный дефицит железа исчезнет, как только будет устранен источник воспаления; однако, если не решить проблему, она может перерасти в анемию хронического воспаления . Основное воспаление может быть вызвано лихорадкой , [17] воспалительным заболеванием кишечника , инфекциями, хронической сердечной недостаточностью (ХСН), карциномой или послеоперационным вмешательством.
Отражая эту связь между биодоступностью железа и ростом бактерий, прием пероральных добавок железа в дозе более 200 мг/день вызывает относительный избыток железа, что может изменить типы бактерий, присутствующих в кишечнике. Были опасения относительно введения парентерального железа при наличии бактериемии , хотя это не было подтверждено клинической практикой. Умеренный дефицит железа, напротив, может обеспечить защиту от острой инфекции, особенно против микроорганизмов, обитающих в гепатоцитах и макрофагах, таких как малярия и туберкулез . Это особенно полезно в регионах с высокой распространенностью этих заболеваний и где стандартное лечение недоступно. [ нужна цитата ]
Как всегда, лабораторные значения следует интерпретировать с учетом референтных значений лаборатории и всех аспектов индивидуальной клинической ситуации.
Ферритин сыворотки может повышаться при воспалительных состояниях; поэтому нормальный сывороточный ферритин не всегда может исключать дефицит железа, и полезность повышается при одновременном приеме С-реактивного белка (СРБ). Уровень сывороточного ферритина, который считается «высоким», зависит от состояния. Например, при воспалительном заболевании кишечника порог составляет 100, тогда как при хронической сердечной недостаточности (ХСН) уровни составляют 200 .
Прежде чем начать лечение, необходимо установить окончательный диагноз основной причины дефицита железа. Это особенно актуально для пожилых пациентов, которые наиболее подвержены колоректальному раку и желудочно-кишечным кровотечениям, которые он часто вызывает. У взрослых 60% пациентов с железодефицитной анемией могут иметь сопутствующие желудочно-кишечные расстройства, приводящие к хронической кровопотере. [19] Вполне вероятно, что причина дефицита железа также потребует лечения.
После постановки диагноза заболевание можно лечить добавками железа . Выбор добавки будет зависеть как от тяжести состояния, требуемой скорости улучшения (например, если ожидается плановая операция), так и от вероятности того, что лечение будет эффективным (например, если у пациента имеется воспалительное заболевание кишечника , он проходит диализ или проходит ЭСА) . терапия).
Примерами перорального железа, которые часто используются, являются сульфат железа , глюконат железа или таблетки хелата аминокислот. Недавние исследования показывают, что заместительная доза железа, по крайней мере для пожилых людей с дефицитом железа, может составлять всего лишь 15 мг элементарного железа в день. [20]
Доказательства низкой достоверности свидетельствуют о том, что лечение анемии, связанной с ВЗК, с помощью внутривенной (в/в) инфузии железа может быть более эффективным, чем пероральная терапия железом , при этом меньшему количеству людей необходимо преждевременно прекращать лечение из-за побочных эффектов. [21] Тип препарата железа может быть важным фактором, определяющим клиническую пользу. Доказательства средней определенности свидетельствуют о том, что ответ на лечение может быть выше при внутривенном применении карбоксимальтозы железа , а не при внутривенном применении препарата сахарозы железа , несмотря на очень низкую степень достоверности доказательств увеличения побочных эффектов, включая кровотечения, у тех, кто получает лечение карбоксимальтозой железа. [21]
Мальтол железа , продаваемый под торговыми марками Accrufer и Ferracru, доступен в виде пероральных и внутривенных препаратов. При использовании в качестве лечения анемии, связанной с ВЗК, данные с очень низкой степенью достоверности свидетельствуют о заметной пользе перорального приема мальтола железа по сравнению с плацебо. Однако было неясно, был ли внутривенный препарат более эффективным, чем пероральный мальтол железа. [21]
Кокрейновский обзор контролируемых исследований, сравнивающих внутривенную (в/в) терапию железом с пероральными добавками железа у людей с хронической болезнью почек , выявил доказательства низкой достоверности о том, что люди, получающие внутривенное лечение железом, имели в 1,71 раза больше шансов достичь целевого уровня гемоглобина . [22] В целом уровень гемоглобина был на 0,71 г/дл выше, чем у тех, кто принимал пероральные добавки железа. Запасы железа в печени, оцененные по ферритину сыворотки , также были на 224,84 мкг/л выше у тех, кто получал железо внутривенно. [22] Однако были также доказательства низкой достоверности, что аллергические реакции более вероятны после внутривенной терапии железом. Оставалось неясным, влияет ли тип назначения терапии железом на риск смерти от любой причины, включая сердечно-сосудистую, а также может ли она изменить количество людей, которым может потребоваться переливание крови или диализ. [22]
Легкий дефицит железа можно предотвратить или исправить, употребляя в пищу продукты, богатые железом, и готовя пищу на железной сковороде. Поскольку железо необходимо большинству растений и животных, железо содержится в широком спектре продуктов. Хорошие источники пищевого железа содержат гемовое железо, поскольку оно легче всего усваивается и не подавляется лекарствами или другими пищевыми компонентами. Двумя примерами являются красное мясо и птица . [23] [24] Негемовые источники содержат железо, хотя его биодоступность снижена. Примерами являются чечевица , фасоль , листовые овощи , фисташки , тофу , обогащенный хлеб и обогащенные хлопья для завтрака.
Железо из разных продуктов усваивается и перерабатывается организмом по-разному; например, железо в мясе (гемовый источник железа) усваивается легче, чем железо в зерновых и овощах («негемовые» источники железа). [25] Минералы и химические вещества в одном типе пищи могут также препятствовать усвоению железа из другого типа пищи, съеденной в то же время. [26] Например, оксалаты и фитиновая кислота образуют нерастворимые комплексы, которые связывают железо в кишечнике до того, как оно сможет всасываться.
Поскольку железо из растительных источников усваивается хуже, чем связанное с гемом железо из животных источников, вегетарианцы и веганы должны иметь несколько более высокое общее ежедневное потребление железа, чем те, кто ест мясо, рыбу или птицу. [27] Бобовые и темно-зеленые листовые овощи, такие как брокколи , капуста и азиатская зелень, являются особенно хорошими источниками железа для вегетарианцев и веганов. Однако шпинат и мангольд содержат оксалаты, которые связывают железо, что делает его практически полностью недоступным для усвоения. [ нужна цитация ] Железо из негемовых источников легче усваивается, если его употреблять с продуктами, содержащими железо, связанное с гемом, или витамин С. Это связано с гипотетическим «мясным фактором», который усиливает усвоение железа. [28] Польза от употребления приправ и приправ, обогащенных железом, для людей с дефицитом железа не ясна. [29] Есть некоторые свидетельства того, что приправы и приправы, обогащенные железом, могут помочь уменьшить дефицит железа, однако неясно, улучшает ли это здоровье человека и предотвращает ли он развитие анемии. [29]
Ниже приведены две таблицы, в которых показаны продукты, богатые гемом и негемовым железом. [30] [ ненадежный источник? ] Столбец «% рекомендуемого значения» основан на рекомендованной Министерством сельского хозяйства США диетической норме в размере 18 мг для женщин в возрасте от 19 до 50 лет. [31]
Детям в 6 месяцев следует начинать есть твердую пищу, содержащую достаточно железа, которое содержится как в гемовом, так и в негемовом железе. [35]
Гемовое железо:
Негемовое железо:
Дефицит железа может иметь серьезные последствия для здоровья, которые диета не сможет быстро исправить; следовательно, добавки железа часто необходимы, если дефицит железа стал симптоматическим.
Переливание крови иногда применяют для лечения дефицита железа с гемодинамической нестабильностью. [36] Иногда переливание крови рассматривают для людей, страдающих хроническим дефицитом железа или которым скоро предстоит операция, но даже если у таких людей низкий гемоглобин, им следует назначать препараты железа перорально или внутривенно. [36]
Текущие данные ограничены для обоснования каких-либо рекомендаций о том, что внутривенная терапия железом полезна для лечения взрослых без анемии и дефицита железа. [37] Необходимы дальнейшие исследования в этой области, поскольку имеющиеся доказательства очень низкого качества.
Присутствие Helicobacter pylori в желудке может вызвать воспаление и снизить порог развития рака желудка . На фоне дефицита железа H. pylori вызывает более тяжелое воспаление и развитие предраковых поражений. [38] Этот воспалительный эффект, по-видимому, частично опосредован изменением выработки желчных кислот , включая увеличение дезоксихолевой кислоты , вторичной желчной кислоты, участвующей в раке толстой кишки и других раковых заболеваниях желудочно-кишечного тракта . [38]