Без железа в организме нет здоровья и нет жизни

Заглянем на минутку в историю. И увидим, что этот металл всегда пользовался особым уважением. В древнеармянском языке железо называли словом «еркат», что в переводе означает — «капнувший с неба». Древнегреческое его имя — «сидерос» происходит от слова звезда. А в Древнем Египте железо называли «бини-пет», и сия словесная конструкция буквально означала — «небесный металл».

Кстати, по преданиям, мечи Тамерлана и жившего за тысячу лет до него предводителя гуннов Атиллы как раз небесного происхождения. Скорее всего, это оружие было изготовлено из упавшего с неба метеоритного железа, как и меч для русского царя Александра I в XIX веке. Последнее — факт исторический и сомнению не подлежит.

Как и то, что железо содержится не во всей крови, а только лишь в красных тельцах — эритроцитах. И сосредоточено оно в гемоглобине. Который, по сути, представляет собой дыхательный пигмент крови, состоящий из железосодержащего соединения — гема и белка глобина. А само слово «гемоглобин» — это искусственно созданная комбинация из греческого «гемо» — кровь и латинского «глобус» — шар. Ну, а если точнее, не гемоглобину и даже не гему, а заключенному в нем железу природа доверила один из важнейших процессов, без которого сама жизнь в принципе невозможна — доставку кислорода, дыхание каждой живой клетки.

Следовательно, этот металл имеет первостепенное для человеческого организма значение. Хотя впервые он был обнаружен в крови дождевого червя. И было это, по историческим меркам, не так уж давно — в 1839 году.

Через 12 лет немецкий ученый О. Функ исследовал кровь из селезенки лошади, собаки и разных рыб, предложив метод получения устойчивых кристаллов этого красного вещества. Потом его искали и находили у самых разных животных. Не стал исключением и человек. К тому времени было известно, что красный кровяной пигмент содержит белок и железо. Когда расшифровали структурную формулу гема, это стало началом химии порфиринов — природных пигментов, входящих в состав крови, желчи и зеленых растений.

С точки зрения химии, основу для построения гема при присоединении железа представляет именно порфирин. А в основе молекулы порфирина лежит порфин, образованный четырьмя крестообразно расположенными пиррольными кольцами — пятиугольниками с азотным остатком в одном из углов. Пятиугольники связаны между собой метиновыми мостиками: группами углерод-водород. Таким образом, получается структура с восемью углами, к которым могут присоединяться разные органические заместители в виде хвостиков.

Обросшая этими хвостиками молекула порфина превращается в порфирин, которому присваивается номер в зависимости от 1-го из 15-ти теоретически возможных вариантов-модификаций. Например, в гемоглобине крови содержится протопорфирин-9. А в центре каждой такой молекулы находится как бы пустое «окошко».

Благодаря этому предусмотрительно подготовленному природой вакантному месту все порфирины легко образуют хелаты — комплексы с ионами металлов. Если в пустое окошко в центре протиснется ион двухвалентного железа, получается гем. А если его займет какой-нибудь другой металл, допустим, медь, может получиться фермент, витамин либо цитохром для переноса электронов в живой клетке. Словом, все эти хелаты — тоже вещества нужные и важные.

Кстати, интересно, что железо остается двухвалентным только в гемоглобине. При его разрушении с выделением гема железо тут же окисляется до трехвалентного. Недаром английский физиолог Баркрофт назвал гемоглобин «самым удивительным веществом в мире». Потому что кислород — сильнейший окислитель, но здесь никакого окисления не происходит: железо сохраняет свою валентность, более того — «берет за руку» молекулу кислорода, тащит ее к месту совершения окисления и «отпускает».

И тем более удивительно, что кислород тащит гем, а на обратном пути глобин транспортирует углекислоту, подлежащую выведению из организма. В хозяйстве природы все устроено так рационально, что холостых пробегов у этого вещества не должно быть.

Кровь здорового человека содержит от 13 до 16% гемоглобина. При этом за 100% принято его содержание в 100 мл, равное 16,7 г. Но в нормальной крови 100% гемоглобина не бывает, в норме его 80%, то есть единиц, что означает — 13,4 г. В каждой молекуле гемоглобина четыре атома железа. А в каждом эритроците в норме 280 млн. молекул гемоглобина.

При этом арифметикой природы предусмотрено, что здоровый организм должен работать четко и слаженно: направлять в кровь из запасников определенное количество эритроцитов в строго определенную единицу времени, костный мозг обязан производить нужное количество гемоглобина, сердце — подавать точно отмеренный объем крови, легкие — ритмично делать вдох и выдох. «Поломка» хотя бы одного из звеньев этой цепи автоматически приводит к нездоровью.

Но природа позаботилась и о запасных вариантах. В мышцах содержится другой гемосодержащий белок — миоглобин. Так сказать, младший брат гемоглобина. Зачем он там нужен? А затем, чтобы хранить запас кислорода на тот случай, когда доставка его обычным путем, по сосудам, будет затруднена.

Люди давно заметили, что вместе с кровью из организма вытекает жизнь. Потому бледный и хилый больной считался малокровным. Древние греки и египтяне, и мудрые врачеватели Востока в качестве общеукрепляющего средства прописывали препараты железа. Сам Гиппократ интуитивно и совершенно правильно догадывался о целительных свойствах этого металла.

В человеческом теле в зависимости от пола, веса и возраста содержится от 2 до 5 г железа, две трети — в гемоглобине, остальное припасено во внутренних органах, главным образом в печени. Чтобы покрывать его потери, с продуктами питания ежедневно должно поступать 10-15 мг железа в день. Немецкий физиолог и биохимик Густав Бунге однажды, выступая на международном конгрессе в Мюнхене, образно заметил, что «железо следует покупать не в аптеке, а на рынке, и в первую очередь это яйца и шпинат».

В 100 г обыкновенной фасоли содержится 12,4 мг железа, в таком же количестве гречневой крупы — 8 мг, в шпинате — 3 мг, в одном яйце — 2,7 мг, в 100 г свежих яблок — 2,2 мг.

Усваивается железо в кишечнике. Оттуда оно попадает в кровеносные сосуды, где захватывается особым транспортным белком — трансферрином сыворотки крови. Интересно, что похожий белок был раньше выделен из молока. Его назвали лактоферрином. Такие транспортные белки выполняют в организме ту же функцию, что гемоглобин, только переносят они не кислород, а трехвалентное железо. Каждая молекула трансферринов связывает два атома этого металла.

По кровеносным сосудам железо транспортируется в костный мозг, а небольшая его часть поступает в печень и селезенку, где хранится, как резервный фонд. Что-то идет на образование миоглобина и ферментов. В тонком кишечнике есть даже специальные рецепторы для приема трансферринов.

В костном мозге образуются эритроциты, которые служат четыре месяца. Потом они «утилизируются» в селезенке, и гемоглобин разрушается, распадаясь на гем и глобин. В дальнейшем глобин гидролизуется до аминокислот, а гем в печени превращается в зеленый биливердин, который восстанавливается до желтооранжевого билирубина, в норме он выводится из организма вместе с желчью. Но при заболеваниях печени, когда она неспособна выполнять свои прямые обязанности, пигмент билирубин попадает в кровь и окрашивает в желтый цвет кожу.

Всем запас необходим, когда копят ферритин. Запасное железо хранится обычно в виде водорастворимого красно-коричневого белка ферритина. Это универсальное соединение встречается в живой природе на каждом шагу: в цветах и плодах, в грибах, в организмах позвоночных и беспозвоночных.

И совсем уж незначительное количество железа оседает в виде нерастворимых гранул белка гемосидерина. Оно используется для синтеза гемоглобина в случае необходимости, например, при значительной потере крови. В гемосидерине и ферритине железо может храниться годами, дожидаясь своего часа.

Вообще, в молоке содержится очень мало железа. И в коровьем, и в грудном, что представляется совершенно нелогичным. Ведь в первые недели жизни организм младенца нуждается в железе намного больше, чем в дальнейшем. Оно необходимо малышам для поддержания на должном уровне температуры тела, процессов обмена и дыхания, что обеспечивается интенсивной работой ферментов, содержащих железо.

В период внутриутробного развития потребности плода полностью покрываются за счет крови матери. Поэтому количество собственного железа до рождения у него невероятно низкое.

Однако в последние недели беременности организм плода начинает в спешном порядке создавать запасы этого металла. Но через полгода все они тают и оказываются израсходованными. А материнское молоко содержит так мало железа, что не в состоянии их пополнить.

Тем не менее природа все предусмотрела.

Оказывается, падение уровня гемоглобина в течение первого года жизни — это своеобразный сигнал: пора вводить прикорм, постепенно отказываясь от материнского молока.

Растущий организм требует расширения рациона. Так железо «сигналит» не только человеческим, а всем детенышам млекопитающих.

Отдельно стоит поговорить об алкогольной зависимости, которая и здесь привносит свою негативную роль...