Einführung in das Element Eisen

1. * * Grundeigenschaften**
-Eisen (Fe) ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 26, das zu den Übergangsmetallen gehört. In der Natur kommt es hauptsächlich in Form von Verbindungen wie Eisenoxid (Fe₂O3) und Eisensulfid (FeS) vor. Eisen hat mehrere Valenzzustände, üblicherweise einschließlich der +2-Valenz (Eisenion, Fe ² ⁺) und der +3-Valenz (Eisenion, Fe ³ ⁺). Im menschlichen Körper übt Eisen hauptsächlich in Form von Eisenionen physiologische Funktionen aus.
-Aus physikalischer Sicht ist reines Eisen ein silberweißes Metall mit guter Duktilität und Wärmeleitfähigkeit. Es kann von Magneten angezogen werden und kann unter bestimmten Bedingungen auch magnetisiert werden.

2. Verteilung und Inhalt im menschlichen Körper**
-Eisen ist ein essentielles Spurenelement für den menschlichen Körper und die Gesamtmenge an Eisen im erwachsenen menschlichen Körper beträgt etwa 3-4 Gramm. Etwa 70 % des Eisens sind im Hämoglobin enthalten, einem Protein in den roten Blutkörperchen, das für den Sauerstofftransport verantwortlich ist. Darüber hinaus sind etwa 3 % des Eisens in Myoglobin enthalten, das Sauerstoff in den Muskeln speichert und transportiert und so dazu beiträgt, dass die Muskeln während des Trainings ausreichend Sauerstoff erhalten. Ein Teil des Eisens wird in Form von Ferritin und Hämosiderin in Geweben wie Leber, Milz und Knochenmark gespeichert und dient als Ersatzeisenquelle, die bei Bedarf vom Körper freigesetzt werden kann.

3. Absorption und Stoffwechsel**
-* * Absorptionsweg* *: Eisen wird hauptsächlich im Zwölffingerdarm und im oberen Jejunum absorbiert. Eisen in Lebensmitteln wird in Häm-Eisen und Nicht-Häm-Eisen unterteilt. Hämeisen kommt hauptsächlich aus tierischen Lebensmitteln wie Fleisch, Fisch und Geflügel. Seine Bioverfügbarkeit ist hoch und es kann direkt von den Zellen der Darmschleimhaut aufgenommen werden. Nicht-Häm-Eisen kommt hauptsächlich aus pflanzlichen Lebensmitteln wie Bohnen, grünem Blattgemüse usw. Seine Aufnahme ist relativ komplex und muss vor der Aufnahme in die Form von Eisenionen (Fe ² ⁺) reduziert werden. Es wird auch durch verschiedene Faktoren beeinflusst, wie zum Beispiel Magensäure, Vitamin C und andere Metallionen.
-Faktoren, die die Aufnahme fördern: Vitamin C kann dreiwertiges Eisen (Fe ³ ⁺) zu Eisenionen (Fe ² ⁺) reduzieren und dadurch die Eisenaufnahme fördern. Wenn Sie beispielsweise eisenreiche Lebensmittel zu sich nehmen, kann der Verzehr von Obst (wie Orangen und Erdbeeren) oder Gemüse (wie Brokkoli und grüne Paprika), die reich an Vitamin C sind, die Absorptionsrate von Eisen erhöhen. Darüber hinaus trägt die Magensäure auch dazu bei, Eisen aufzulösen und so die Aufnahme zu erleichtern.
-Faktoren, die die Aufnahme von Eisen hemmen: Einige Stoffe können die Aufnahme von Eisen hemmen. Phytinsäure kommt beispielsweise in Getreide, Bohnen und Nüssen vor und kann sich mit Eisen zu unlöslichen Komplexen verbinden, wodurch die Eisenaufnahme verringert wird. Gerbsäure kommt vor allem in Getränken wie Tee und Kaffee vor und kann sich auch negativ auf die Eisenaufnahme auswirken. Daher wird Personen mit Eisenmangel empfohlen, zu den Mahlzeiten keine großen Mengen Tee und Kaffee zu trinken.
-Stoffwechselprozess: Nach der Absorption dringen Eisenionen (Fe ² ⁺) in die Zellen der Darmschleimhaut ein und ein Teil davon wird zu dreiwertigem Eisen (Fe ³ ⁺) oxidiert, das sich dann mit Deferoxacin verbindet und zur Speicherung Ferritin bildet; Der andere Teil gelangt in den Blutkreislauf, bindet sich an Transferrin und wird zu verschiedenen Geweben und Organen im Körper transportiert, wo dort Hämoglobin, Myoglobin oder andere eisenhaltige Enzyme synthetisiert werden.

4. * * Physiologische Funktionen**
-Sauerstofftransport: Wie bereits erwähnt ist Eisen ein Schlüsselbestandteil des Hämoglobins. Die Eisenionen im Hämoglobin können reversibel Sauerstoff binden. Wenn Blut durch die Lunge fließt, verbindet sich Hämoglobin mit Sauerstoff und bildet sauerstoffhaltiges Hämoglobin. Wenn Blut durch Gewebe fließt, setzt sauerstoffhaltiges Hämoglobin Sauerstoff frei, damit die Gewebezellen atmen können. Dieser Prozess ist entscheidend für die Aufrechterhaltung einer normalen Atmungsfunktion und eines normalen Energiestoffwechsels im menschlichen Körper. Tritt ein Eisenmangel auf, kann dies zu einer verminderten Hämoglobinsynthese, einer verminderten Sauerstofftransportkapazität und einer Eisenmangelanämie führen.
-* * Beteiligt sich am Energiestoffwechsel * *: Eisen ist Bestandteil vieler Enzyme, die an der Zellatmung beteiligt sind, wie z. B. Cytochrom und Succinatdehydrogenase. Diese Enzyme spielen eine entscheidende Rolle bei der oxidativen Phosphorylierung und fördern die Produktion intrazellulärer Energie (ATP). Daher ist Eisen für die Aufrechterhaltung eines normalen Energiestoffwechsels und der funktionellen Aktivität der Zellen unerlässlich.
-Immunfunktion: Eisen spielt auch eine Rolle im Immunsystem. Es ist an der Proliferation und Differenzierung von Lymphozyten beteiligt und mäßiges Eisen trägt zur Aufrechterhaltung einer normalen Funktion der Immunzellen bei. Allerdings kann eine Eisenüberladung auch negative Auswirkungen auf das Immunsystem haben, da bestimmte Krankheitserreger überschüssiges Eisen für Wachstum und Fortpflanzung nutzen können.

5. Mangel- und Überschusseffekte**
-Eisenmangel: Eisenmangel ist weltweit einer der häufigsten Nährstoffmängel. In den frühen Stadien eines Eisenmangels nutzt der Körper gespeichertes Eisen, um seine normale Funktion aufrechtzuerhalten, und es treten möglicherweise keine offensichtlichen Symptome auf. Wenn sich der Eisenmangel verschlimmert, kann es zu einer Eisenmangelanämie kommen, die durch blasse Haut, Schwindel, Müdigkeit, Kurzatmigkeit, Herzklopfen, Konzentrationsschwäche und geschwächte Immunität gekennzeichnet ist. Eisenmangel bei Kindern kann auch ihr Wachstum, ihre Entwicklung und ihre kognitiven Fähigkeiten beeinträchtigen.
- Eine übermäßige Eisenaufnahme kann zu einer Eisenvergiftung führen. Eine akute Eisenvergiftung wird meist durch die Aufnahme großer Eisenmengen verursacht, was zu Symptomen wie Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen, Durchfall und Magen-Darm-Blutungen führen kann. In schweren Fällen kann es lebensbedrohlich sein. Eine chronische Eisenüberladung tritt hauptsächlich bei einigen Erbkrankheiten (z. B. Hämochromatose) oder bei Patienten mit langfristigen massiven Bluttransfusionen auf, die zu Schäden an Leber, Herz, Bauchspeicheldrüse und anderen Organen wie Leberzirrhose, Kardiomyopathie, Diabetes usw. führen können.

6. * * Nahrungsquellen und Ernährungsempfehlungen**
-Nahrungsquellen: Die besten Eisenquellen sind tierische Leber, Blutprodukte und rotes Fleisch (wie Rind- und Schweinefleisch), die eine hohe Bioverfügbarkeit von Hämeisen aufweisen. Hülsenfrüchte, grünes Blattgemüse (wie Spinat), Vollkornprodukte, Nüsse und andere pflanzliche Lebensmittel enthalten ebenfalls Eisen, jedoch hauptsächlich Nicht-Häm-Eisen mit relativ geringen Absorptionsraten.
-* * Zusätzlicher Vorschlag * *: Bei Personen mit Eisenmangel kann eine Anpassung ihrer Ernährungsstruktur die Eisenaufnahme erhöhen. Sollte die Ernährungsumstellung dennoch nicht den Bedarf decken, können unter Anleitung eines Arztes oder Ernährungsberaters Eisenpräparate eingenommen werden. Eisenpräparate gibt es in verschiedenen Formen, beispielsweise als Eisensulfat, Eisenfumarat usw. Es wird im Allgemeinen empfohlen, sie nach den Mahlzeiten einzunehmen, um Magen-Darm-Reizungen zu reduzieren. Um gleichzeitig die Aufnahmegeschwindigkeit von Eisen zu verbessern, kann es zusammen mit Vitamin C eingenommen werden.