铁元素与人体运用目录前言 (3)第一部分铁元素在人体中的生理作用 (3)一、铁的研究史 (3)二、铁在人体中的分布状况 (4)三、铁的吸收代谢及相关的影响因素 (5)四、铁的平衡 (8)五、铁元素在人体中的生理作用 (9)第二部分铁缺乏对人体的影响 (10)一、缺铁性脑功能损伤 (11)二、缺铁性体能不足 (14)三、铁缺乏性生长滞后 (16)四、免疫功能减低 (17)五、不良妊娠 (19)六、铁与铅中毒 (20)七、缺铁性贫血 (21)第三部分人体铁缺乏的现状 (27)一、我国铁缺乏(ID)发生的现状 (27)二、人体缺铁的原因 (27)三、易缺铁的人群 (32)四、铁缺乏的表现 (33)第四部分高危人群铁缺乏的预防与诊治 (35)一、人体的需铁量 (35)二、铁缺乏的监测 (35)三、铁缺乏的防治 (41)第五部分市场铁剂的选择 (49)一、补铁剂的研究现状 (49)二、常见的补铁剂 (50)第六部分补铁的注意事项 (55)一、补铁的误区 (55)二、补铁制剂在服用过程中的注意事项 (58)三、日常生活中注意事项 (58)前言铁元素是构成人体的必不可少的元素之一,缺铁会影响到人体的健康和发育,最大的影响即是缺铁性贫血,世界卫生组织的调查表明,大约有50%的女童、20%的成年女性、40%的孕妇会发生缺铁性贫血。
补铁是通过食物或专用营养剂为人体额外补充必须的、适量的无机铁或有机铁化合物,从而补充铁元素以达到强身健体、预防或辅助治疗疾病目的的过程。
补铁是通过食物或药物方法为人体额外补充必须的、适量的无机铁或有机铁化合物,从而补充铁元素以达到强身健体、预防或辅助治疗疾病目的的过程。
第一部分铁元素在人体中的生理作用一、铁的研究史18世纪,Menghini用磁铁吸附干燥血中的颗粒,注意到血液中含有铁;1892年,Bunge注意到婴幼儿容易缺乏铁;1928年,Mackay最早证明铁缺乏是伦敦东区婴幼儿贫血盛行的原因,她认为提供铁强化的奶粉可缓解贫血;1932年,Castle及其同事确证:无机铁可用于血红蛋白合成。
二、铁在人体中的分布状况人体总铁量平均男性为4.0g,女性为2.5g。
体内的含铁化合物可分为两大类,即功能性铁和储备性铁。
1、功能性铁化合物功能性铁化合物是指直接参与各类生化活动的含铁蛋白,主要是血红蛋白、肌红蛋白和含铁酶。
功能性铁占人体铁总量的70%,其中85%分布在血红蛋白中,5%在肌红蛋白中。
10%存在于全身各处细胞内的血红素酶类中。
功能性铁在体内发挥生化功能作用,参与氧和二氧化碳的吸收转运利用,参与酶的催化活动。
2、储备性铁储备性铁占人体铁的30%,男性体内的铁约有1/3是储备铁,而女性体内只有1/8是储备铁。
所以,女性比男性更容易发生铁缺乏症。
储备铁主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式存在于肝脏、脾脏、和骨髓中,组成了机动的储备铁。
这些储备铁用以确保在一定时间内铁摄入不足时不会造成立即缺铁而影响人体的功能。
因此,平时注意经常补充铁,保持体内有一定量的储备铁是必要的。
不要等有明显缺铁,甚至出现缺铁性贫血时再进行治疗性补充。
因为,那样一些铁敏感组织如大脑神经组织会受到严重的损伤。
而且,这些损伤一旦造成,即使是治疗后也难以恢复正常。
三、铁的吸收代谢及相关的影响因素1、铁在人体中的吸收代谢食物中的铁分为血红素铁和非血红素铁,动物肝脏、动物血、红肉中主要是血红素铁,可直接被吸收,吸收率高;植物性食物中主要是非血红素铁,主要以Fe(OH)3络合物的形式存在,在胃酸作用下,还原成亚铁离子,再与肠内容物中的维生素C、某些糖及氨基酸形成络合物,在十二指肠及空肠吸收,所以维生素C可以促进食物中非血红素铁的有效吸收。
铁在体内代谢中可反复被身体利用。
一般情况下,除肠道分泌和皮肤、消化道及尿道上皮脱落可损失一定数量外,几乎不存在其它途径损失。
膳食中存在的磷酸盐、碳酸盐、植酸、草酸、鞣酸等可与非血红素铁形成不溶性的铁盐而阻止铁的吸收。
胃酸分泌减少也影响铁的吸收。
2、与铁吸收的相关因素影响铁吸收的因素较多。
从整体看,人体内有充足的铁时,铁的吸收就减少。
人体处于缺铁状态时,铁的吸收就增加。
在某些情况下,如失血过多,造成铁流失后,人体铁需要量增加,铁的吸收也会增加。
除此,以下局部因素也是影响铁吸收的常见原因。
(1)蛋白性食物蛋白性食物对铁的吸收有促进作用已得到证实。
使用鱼、鸡、牛肉等蛋白为主的食物时,非血红素铁的吸收会增加。
其机制可能有两方面。
一是蛋白性食物能更多的促进胃酸的分泌,后者能把化合物中的铁解离出来。
另一机制是,蛋白被消化分解出大量的氨基酸,可阻止肠内植酸与铁再化合。
因而,使铁的吸收增加。
(2)维生素维生素C有还原作用,可促进三价铁还原,同时还能与铁结合成小分子络合物,有利于铁的吸收。
当铁与维生素C的比在1 : 5或1 : 10时,肠道铁的吸收率可提高3 - 6倍。
维生素A除可增加人体的抵抗力之外,还具有改善机体对铁的吸收和转运等功能。
维生素B2 可促进铁从肠道的吸收,维生素B6 则可提高骨髓对铁的利用率。
除此之外,B族维生素还可促进我们的食欲。
但应注意的是,叶酸和维生素B12对于缺铁性贫血治疗的帮助不大。
铜可促进铁的吸收,缺铜时,小肠吸收的铁减少,血红蛋白的合成也减少,这将直接导致人体发生缺铁性贫血。
综上,维生素A、维生素E、维生素B12、维生素B2能提高铁的吸收。
维生素A和维生素B2缺乏时,铁的吸收也会减少。
(3)矿物元素如前所述,DMT1并非特异性铁吸收蛋白,除铁外,它也吸收锌、锰、铜、镉、铅。
所以这些元素对铁的吸收都会有影响,尤其是食物中摄入这些元素的比例不恰当的情况下。
某种元素摄入过多时就会抑制其他元素的吸收,同样,摄入过少时,其他元素就会增加吸收。
一般元素之间的比在1 : 2 的范围内不会有影响,超过1 : 3时就会产生影响。
所以,补充铁时宜少量多次,不宜一次过多。
铅、镉是人体不需要的元素,且对人体有毒性作用。
与铁相比,铅、镉更易与DMT1结合被吸收入细胞内。
所以,铁摄入少时,更易引起铅、镉中毒。
同样铁的吸收也会更加减少。
因此,足量铁的补充有预防铅中毒的作用。
钙与铁的吸收通路不同,所以一般互不影响。
但发现足量的钙有增加铁吸收的作用,研究发现,足量的钙能阻止铁在肠道再化合,因此提高了铁的吸收率。
(4)植酸盐和草酸盐食物种的植酸和草酸是影响铁吸收的主要因素。
植酸和草酸在肠内会与被解离出来的铁离子重新化合,形成铁化合物。
肠上皮细胞只吸收离子状态的铁,不能吸收化合状态的铁。
所以,植酸和草酸与铁的再化合作用阻止了铁的吸收。
而且,植酸和草酸的量愈多,铁的吸收就愈少。
问题在于,植酸和草酸普遍的存在于未发酵的谷类食物和蔬菜水果中,而经发酵的谷类食物中植酸被分解。
所以,食用发酵谷类食物有利于铁的吸收,相反,食用非发酵谷类食物或以素食为主者,铁的吸收率会明显的低。
因此,对易缺铁人群的饮食应适当进行调整有利于铁的吸收。
同样原因,在补充铁剂时也要避免与高植酸食物同服,否则会降低补铁的效果。
四、铁的平衡铁的平衡是指一种稳定的状态,即从膳食中吸收的铁既可能补充机体实际丢失的铁又可满足机体生长(和怀孕)的需要。
铁的平衡依赖于铁吸收、铁转运和铁储存的共同协调。
机体有三种独特机制以保持铁的平衡及预防体内的缺乏和过分蓄积。
⑴反复利用红细胞分解代谢中的铁。
铁在体内生物半衰期在成年男子为5.9年,成年女子(绝经期前)为3.8年。
⑵根据体内铁营养状态调节肠道内铁的吸收。
⑶增加独特的储存蛋白——铁蛋白可储存或释放以满足额外铁的需要,如在孕期后1/3。
机体内稳态机制在多方面协调铁的需要、利用和储存以保持这种平衡。
体内基本铁丢失有一半是胃肠道中脱落细胞和血的丢失,血红蛋白的水平可在某种程度上影响这种基本丢失。
同样血红蛋白水平也可影响经月经丢失的铁量。
血红蛋白下降并发展为缺铁性分血时可有效减少体内基本丢失及月经铁丢失。
当体内严重贫血或铁过多时也减少或增加皮肤铁的丢失。
肠道中铁的吸收主要取决于体内铁营养状态和膳食的特性(铁的含量、形式及生物利用)。
从调节机制上在体内大多数细胞中,调节是在转录后的水平上,经铁调节蛋白(1RP8)和转铁蛋白受体及铁蛋白H和I链的mRNA—3’或5’端utr中的铁响应元件IREs来调节铁的转运和储存。
红细胞铁需要量高,其调节也是在转录水平上,在调节上可优先于其他细胞的转录后调节。
五、铁元素在人体中的生理作用1、铁与造血功能铁与血液的关系最早被观察到。
铁是红细胞生成不可缺少的重要原料之一,人体内铁总量的2/3在红细胞中。
铁缺乏时,骨髓造血能力降低,红细胞的生成数量减少,体积变小,功能降低,寿命缩短,致使血液中红细胞的数量不足,导致缺铁性贫血的发生。
2、铁与氧及二氧化碳的运载和储存(1)血红蛋白氧分子是通过与铁的配位结合被携带的,所以,铁离子是血红蛋白携带运输氧的直接功能元素。
也就是说,没有铁元素的存在,氧就无法被红细胞运送。
铁缺乏时,血红素和血红蛋白生成都减少,红细胞携氧率降低。
体内氧缺乏而发生一系列的病理变化,由于氧是人体生命活动的能源,因此,缺氧引起的病理性损伤涉及到人体所有的器官细胞。
(2)肌红蛋白肌红蛋白的功能和血红蛋白不同,它的作用是在细胞内帮助储存一定量的氧,以备缺氧时使用。
肌红蛋白的数量愈多,组织细胞内储存备用的氧就愈多,那样,组织器官的抗缺氧能力就愈强。
所以,肌红蛋白对组织细胞有保护作用,特别是对重要器官如心、脑等。
铁缺乏时,肌红蛋白会减少,细胞耐缺氧能力降低,容易引起心脑细胞缺氧,发生心、脑疾病,这也是铁缺乏的老年人更容易发生心、脑梗塞的原因。
3、铁与维生素A的合成维生素A,也称视黄醇,是人体最易引起缺乏的维生素。
维生素A 在体内有多种生理功能,其中最重要的作用是维持暗视力。
人体维生素A的来源有二,一是直接从食物中得到维生素A,二是从食物中获得胡萝卜素,然后,胡萝卜素进入体内后,在一种叫加氧酶的作用下转化为维生素A。
胡萝卜素在小肠粘膜内经胡萝卜素加氧酶的催化,1个胡萝卜素生成2个分子的维生素A。
这个胡萝卜素加氧酶是含铁酶。
因此,体内铁状态对这个酶的催化反应活性有直接影响。
铁缺乏会通过影响胡萝卜素加氧酶的活性使体内维生素A的生成数量减少,引起维生素A缺乏症,影响视力。
研究提示,缺铁对儿童早期视力发育的影响是造成此后弱视、近视的原因。
4、铁促进免疫功能的作用铁缺乏是引起儿童免疫力降低的原因之一。
同样,免疫力低下也是铁缺乏的一个信号。
对免疫低下的儿童应作铁缺乏的相关检查和及时补充铁。
第二部分铁缺乏对人体的影响人体铁缺乏不仅仅会引起我们熟知的贫血症,更严重的是会因酶功能受损和贫血引起的继发性的病理损伤。
由于人体铁缺乏的发生往往是一个慢性过程,在缺铁发生的早期,许多损伤发生在贫血出现之前。