Hierro: que es, necesidad, carencia y exceso, suplementos y alimentos

El Hierro es un mineral que juega un papel activo en las reacciones que regulan los procesos biológicos. Su abundancia en la superficie terrestre hace que esté contenida en muchos alimentos de origen animal o vegetal . Por ejemplo, los despojos, las carnes rojas, las verduras de hoja y los frutos secos se encuentran entre los alimentos que contienen las mayores dosis de hierro . Desafortunadamente, sin embargo, no todo el hierro presente en los alimentos es asimilado por el cuerpo humano con la misma facilidad.

De hecho, esto varía según la naturaleza del propio alimento (vegetal o animal) y la presencia de sustancias que pueden facilitar (vitamina C) o reducir (oxalatos, fitatos y taninos) la absorción. El hierro, tomado con la dieta, tiene un requerimiento diario que varía de 8 a 27 mg / día, dependiendo de la edad, el sexo y la condición médica de un individuo en particular (cirugía, embarazo, etc.).

Por tanto, a menudo hay episodios de carencias de este mineral , que pueden tener efectos graves, como la anemia. Para compensar estas deficiencias, muchas personas utilizan complementos alimenticios . Pero, si se toman sin las instrucciones de un especialista, pueden generar fenómenos de toxicidad por exceso de hierro que, acumulándose en los tejidos, pueden derivar en complicaciones igualmente críticas, como cirrosis hepática , arritmias e insuficiencia cardíaca. 

Hierro: que es

El hierro es un elemento químico muy común en la tierra y apenas se encuentra en estado puro en la naturaleza. Más a menudo está presente como un mineral o unido a otros elementos para formar compuestos químicos (óxido de hierro, hidróxido, carbonato o sulfuro), que son asimilados más fácilmente por el cuerpo.

De hecho, el hierro se toma en la dieta como un compuesto , ligado a las estructuras proteicas de los alimentos (vegetales o animales) y dentro del cuerpo humano realiza funciones muy importantes necesarias para la supervivencia.

En primer lugar, su capacidad para unirse al oxígeno le confiere un papel crucial en la regulación de los intercambios gaseosos que se producen en la sangre. Además, es una parte fundamental de la estructura molecular de muchas proteínas (enzimas de transporte o almacenamiento de oxígeno) y juega un papel en muchos procesos biológicos.

Por estos motivos, el hierro es fundamental en la dieta humana y para un desempeño regular de las funciones biológicas se necesitan alrededor de 8/10 mg al día, para no encontrar deficiencias nutricionales de este mineral.

hierro: para que sirve

Para que se usa el hierro

El hierro es un mineral que realiza numerosas funciones biológicas, necesarias para la supervivencia del organismo.

Es fundamental para el transporte y aprovechamiento del oxígeno por los tejidos, pero también interviene en numerosos procesos metabólicos, donde su presencia es fundamental para la actividad de muchas enzimas. De hecho, participa en procesos, como la síntesis de:

  • hemoglobina y mioglobina, involucradas en el transporte de oxígeno
  • colágeno, la principal proteína estructural del tejido conectivo.
  • enzimas, como la Nitrogenasa, responsable de la fijación biológica del nitrógeno y la Catalasa, implicadas en la desintoxicación de la célula a partir de especies reactivas de oxígeno.
  • citocromos, implicados en la transferencia de electrones en la respiración celular.
  • producción de energía para la célula.
  • metabolismo de los ácidos nucleicos, que son los principales bloques de construcción para la síntesis de ADN y ARN.
  • conversión de betacaroteno en vitamina A.

Mecanismo de transporte de oxígeno

El L ‘ oxígeno (O2 ), que es necesario para las funciones biológicas de casi todos los seres vivos, circula en el cuerpo humano a través de la sangre y llega a los tejidos periféricos unidos a la hemoglobina dentro de los glóbulos rojos (eritrocitos), mientras se libera en el músculo. nivel está coordinado por la mioglobina.

Estas dos moléculas son capaces de unirse al oxígeno gracias a los átomos de hierro (II) presentes en su estructura interna.

Por tanto, los intercambios de gases están garantizados por la diferente afinidad de enlace que tienen estas moléculas hacia el oxígeno (O2) y el dióxido de carbono (CO2):

  • la hemoglobina, de hecho, es capaz de unirse al dióxido de carbono con mayor afinidad que el oxígeno . Esta característica es ventajosa porque permite una liberación más rápida de oxígeno en los tejidos y, al mismo tiempo, les permite “limpiarse” de dióxido de carbono , el gas residual del metabolismo.
  • La mioglobina, a diferencia de la hemoglobina, tiene una afinidad de unión mucho mayor con el oxígeno. Desempeña el papel de almacenar oxígeno en los músculos y lo libera solo en condiciones de concentraciones de oxígeno muy bajas (estrés oxidativo), que se producen como resultado de un esfuerzo muscular intenso.

hierro químico

Química

En la tabla periódica de los elementos , el hierro se indica con la abreviatura Fe , entre los metales de transición, y se caracteriza por un número atómico igual a 26 . El número atómico, indicado con el símbolo Z, representa el número de cargas positivas dentro del núcleo, los protones. Las características químicas específicas del hierro se indican en la tabla.

El hierro tiene características químicas que todos los elementos de transición tienen en común. Luego:

  • es capaz de formar compuestos coloreados;
  • tiene varios estados de oxidación diferentes (+2; +3, +4, +6);
  • es un buen catalizador;
  • capaz de formar complejos, es decir, de unirse a otros elementos o moléculas con carga negativa (donantes de electrones);
  • caracterizado por una configuración electrónica particular que facilita la formación de enlaces químicos: los electrones orbitan alrededor del núcleo dejando incompletos los orbitales externos y esta conformación los hace más fáciles de transferir a átomos cargados negativamente (electroaceptores), como el oxígeno (O2-) .

hierro en el cuerpo

Hierro en el cuerpo

En el organismo humano hay unos 4 gramos de hierro que tiene un papel funcional diferente en función de su naturaleza química y la consiguiente capacidad para crear enlaces atómicos.

De hecho, se puede encontrar en dos formas que se diferencian en el estado de oxidación:

  • Hierro divalente (II), o ion ferroso, más conocido como hierro hemo , con número de oxidación +2.
  • Hierro trivalente (III), o ión férrico, llamado hierro no hemo , con número de oxidación +3.

Por lo tanto, el número de oxidación (abreviado con la abreviatura “ no ”) representa el grado de oxidación del átomo bajo examen y proporciona información sobre la naturaleza de los enlaces que puede crear.

De hecho, solo el hierro con un número de oxidación +2 puede unirse a los átomos de oxígeno.

Hierro (II) EME

La mayor parte del hierro contenido en nuestro organismo se encuentra en la sangre, en forma de hierro divalente, o hierro hemo (75% del total), integrado en la estructura de moléculas responsables de los intercambios gaseosos.

El 65% constituye el núcleo central de la Hemoglobina , la molécula responsable del transporte de oxígeno y dióxido de carbono a nivel sistémico. Mientras que el 10% restante es una parte estructural de la mioglobina, una proteína que, en caso de esfuerzo, libera oxígeno en los músculos .

Esta diferencia porcentual puede explicarse por la diferente estructura molecular de las proteínas implicadas en los intercambios de gases.

De hecho, la mioglobina está formada por una sola unidad estructural (estructura monomérica), por lo tanto, es capaz de unir solo un átomo de hierro , mientras que la hemoglobina está formada por 4 unidades monoméricas, por lo tanto, puede unir 4 átomos de hierro .

Cada unidad tiene un grupo funcional, llamado Grupo EME, que contiene el átomo de hierro capaz de crear enlaces de coordinación con las moléculas gaseosas.

Hierro no hemo (III)

El hierro no hemo , con el estado de oxidación +3, está presente en menor cantidad en el organismo humano (25% del total) y se encuentra principalmente en:

  • bazo
  • hígado
  • médula ósea.

Aunque su naturaleza no iónica no le permite unirse al oxígeno, el no hemo todavía puede crear enlaces. De hecho, lo encontramos unido a proteínas como, por ejemplo, la transferrina , con función de transporte, o la ferritina con función de almacenamiento.

hierro: requerimiento en hombres, mujeres y niños

Requerimiento diario de hierro

El requerimiento diario, es decir la cantidad de hierro necesaria para realizar funciones biológicas, cambia según la edad y el sexo del individuo, así como en condiciones particulares como, por ejemplo, el embarazo .

Según las tablas LARN (Niveles de ingesta diaria recomendada de nutrientes para la población italiana), el requerimiento diario recomendado para un hombre adulto es de aproximadamente 10 mg, mientras que para una mujer en edad fértil 18 mg / día.

La diferencia de valor se explica por el hecho de que la mujer, en edad fértil , tiene mayores pérdidas de hierro debido a la presencia del ciclo menstrual . Estos deben compensarse con una adecuada ingesta diaria, para no ir contra deficiencias nutricionales que pueden tener graves consecuencias, como la falta de hemoglobina en sangre y la consecuente anemia.

Por tanto, la dosis diaria de hierro recomendada por el LARN se puede conseguir a través de alimentos o complementos alimenticios.

hierro: requerimiento en el embarazo

La importancia del hierro en la mujer

A lo largo de la vida, las mujeres son más sensibles que los hombres a las variaciones en cuanto a los requerimientos diarios de hierro , por lo que tienen mayor riesgo de sufrir deficiencias en este mineral.

Aunque el inicio del ciclo menstrual implica una mayor demanda de hierro (alrededor de 18 mg / día), el pico máximo para las mujeres alcanza con el embarazo, donde el requerimiento alcanza alrededor de 27 mg / día.

Embarazo: requerimiento de hierro

De hecho, durante el embarazo los requerimientos de hierro no son homogéneos , sino que aumentan gradualmente según sea necesario, para permitir la formación de la placenta y el desarrollo del feto :

Primer trimestre . Las demandas del feto son mínimas (alrededor de 1,2 mg / día) y se compensan con la pérdida del ciclo menstrual, por lo que la necesidad de hierro de la mujer no varía particularmente.

Segundo trimestre . Por otro lado, las necesidades de hierro para el desarrollo del feto y los apéndices embrionarios comienzan a aumentar de forma más constante (alrededor de 4,7 mg / día) y, en consecuencia, también aumenta la necesidad de hierro de la madre.

Tercer trimestre . Las necesidades de hierro del niño están sujetas a un aumento adicional (alrededor de 5,6 mg / día) y para permitir una oxigenación adecuada de la madre y el niño, los LARN sugieren una ingesta de hierro de no menos de 27 mg / día.

alimentos ricos en hierro

Alimentos ricos en hierro

En ausencia de patologías metabólicas que comprometan la absorción intestinal, es posible superar la deficiencia de hierro simplemente introduciéndolo con la dieta.

  • Despojos : hígado, bazo, etc.
  • mariscos : por ejemplo, mejillones, ostras, caviar
  • carnes rojas : ternera, caballo
  • yema
  • legumbres , lentejas, frijoles, etc.
  • cereales integrales , especialmente avena
  • fruta seca
  • algunas verduras de hojas grandes : espinaca, escarola, achicoria verde
  • algunos tipos de pescado , como la gallineta nórdica, la lubina, la anchoa, el salmonete, la sardina, el atún, el pargo, la caballa.

Descubra los diez principales alimentos ricos en hierro .

suplementos de hierro: cuando tomarlos

Suplementos de hierro: cuando tomarlos

Es preferible la ingesta de nutrientes a través de los alimentos, pero en situaciones particulares en las que el individuo no puede alcanzar el requerimiento de hierro indicado por el LARN con la dieta, para prevenir deficiencias , es posible utilizar complementos alimenticios.

Por tanto, para asegurar una óptima absorción del hierro, es recomendable ingerir, en ayunas, suplementos a base de sales orgánicas ferrosas (sulfato, succinato, fumarato, gluconato o lactato), en lugar de sales férricas .

Además, son preferibles las preparaciones que contienen vitamina C, ácido fólico y B12 , que realizan una acción sinérgica en la prevención de los trastornos por deficiencia de hierro.

Los niveles de hierro contenidos en los complementos alimenticios, por lo general, no son tales que causen problemas por exceso de hierro (respetando las dosis indicadas en el paquete), sin embargo, consulte la consulta del médico antes de tomar .

Absorción de hierro

El hierro, que necesitamos para realizar funciones biológicas muy importantes, normalmente se introduce en el organismo con la dieta. Su asimilación a través de los alimentos , sin embargo, se produce de forma muy lenta y tiene algunas complicaciones relacionadas con el estado de oxidación en el que se encuentra dentro de los alimentos, así como con la naturaleza de los mismos.

La capacidad de un elemento o compuesto químico de ser absorbido y metabolizado por el cuerpo se denomina biodisponibilidad.

Pero, no en todos los alimentos, incluso en la misma cantidad, el hierro tiene la misma biodisponibilidad . Por tanto, a grandes rasgos, se puede decir que este es mayor en los alimentos de origen animal que en los de origen vegetal.

De hecho, en el primero, la biodisponibilidad es igual al 20% , lo que significa que, en promedio, de los 100 gramos de hierro ingeridos, solo ingresan al organismo 20 g y se utilizan para realizar funciones biológicas.

En cambio, en lo que respecta a los alimentos vegetales, la biodisponibilidad se reduce aún más al 3%, debido a la presencia de factores antinutricionales , como fitatos, oxalatos y otros compuestos que limitan su absorción en el intestino

Además, en los alimentos vegetales , el hierro se encuentra con mayor frecuencia en la forma no hemo (+3) y, por lo tanto, el cuerpo necesita hacer más esfuerzos para convertirlo (reducirlo) en hierro hemo (+2), de modo que pueda usar.

Los alimentos ricos en calcio también limitan la absorción de hierro, mientras que los alimentos o preparados ricos en vitamina C la aumentan.

Cómo el cuerpo elimina el hierro

El término excreción significa todos aquellos procesos biológicos que conducen a la eliminación de un determinado elemento , o molécula, del organismo.

La excreción de un determinado elemento puede tener lugar a través de varias vías de eliminación, y este es precisamente el caso del hierro.

Pero, la ruta preferencial de eliminación de este mineral está representada por la descamación fisiológica de los epitelios , incluso si una pequeña parte es expulsada del cuerpo a través de:

  • bilis
  • yo hice
  • tracto urinario
  • sudor.
anemia o deficiencia de hierro

La anemia por deficiencia de hierro

La anemia es una afección en la que no tiene suficientes glóbulos rojos para compensar las demandas de oxígeno de los órganos y tejidos.

Clínicamente hablamos de anemia cuando se cumple al menos una de las siguientes condiciones:

  • los niveles de hemoglobina en sangre son inferiores a 13 g / dl para los hombres o 12 g / dl para las mujeres;
  • valores de hematocrito inferiores al 40% para los hombres o al 37% para las mujeres.

Notas : el hematocrito es un índice de fluidez sanguínea y se expresa con la relación porcentual entre los corpúsculos (glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas) y el plasma.

Existen diferentes formas de anemia y sus complicaciones pueden tener consecuencias muy graves , como compromiso del sistema cardiovascular e infarto de miocardio.

Las causas del desarrollo de esta enfermedad pueden ser de origen genético (anemia mediterránea y drepanocitosis), o secundarias a otra patología (enfermedad celíaca, enfermedades crónicas intestinales o hepáticas). Pero también pueden desarrollarse como resultado de una dieta desequilibrada , debido a deficiencias de vitaminas (B12, B9, C), o deficiencias de hierro (anemia ferropénica). 

Este último es el tipo de anemia más común. Por tanto, el escaso transporte de oxígeno en la sangre se debe a la falta de hierro en el organismo, que juega un papel crucial en la síntesis de la hemoglobina , la molécula responsable de los intercambios gaseosos que se producen en la sangre.

Para prevenir la aparición de esta patología, excluyendo algunos casos hereditarios, es recomendable seguir una dieta equilibrada en cuanto a vitaminas y hierro.

Descubra qué causas, síntomas y tratamientos de la deficiencia de hierro .

hemocromatosis: exceso de hierro en la sangre

Hemocromatosis

La hemocromatosis es una enfermedad exclusivamente hereditaria , que implica la acumulación de hierro en el organismo , debido a defectos en genes implicados en los mecanismos de regulación de su metabolismo.

Por tanto, el hierro no se elimina de forma adecuada y se acumula en los tejidos, generando fenómenos de toxicidad con el tiempo , que pueden ocasionar graves daños a los órganos y comprometer su función.

Hasta la fecha se conocen 5 genes diferentes , cuyos “defectos” (polimorfismos) son los responsables del desarrollo de la hemocromatosis:

  • HFE (tipo 1): transmitido de forma recesiva
  • HFE2 (tipo 2A): transmitido en forma recesiva
  • HAMP (tipo 2b): transmitido de forma recesiva
  • TFR2 (tipo 3): transmitido en forma recesiva
  • SLC40A1 (tipo 4): transmitido en forma dominante.

El primer órgano comúnmente afectado en las etapas avanzadas de esta enfermedad es el hígado (sitio principal del metabolismo del hierro), con el desarrollo de cirrosis hepática, que puede evolucionar a carcinoma hepatocelular.

Pero, otras consecuencias graves por el exceso de hierro en el organismo están relacionadas con el sistema cardiovascular:

  • insuficiencia cardiaca
  • arritmias
  • artropatía, etc.

Para tratar la hemocromatosis, generalmente es posible eliminar el exceso de hierro mediante una terapia simple, que consiste en tomar muestras periódicas de cantidades variables de sangre según el peso y el sexo.

Solo en casos particulares este método no es suficiente y es necesario seguir enfoques terapéuticos dirigidos , en centros especializados.

Fuentes

  1. Zimmermann, MB y Hurrell, RF (2007). Deficiencia nutricional de hierro. The Lancet, 370 (9586), 511-520- PUBMED .
  2. Brigide, P. y Canniatti-Brazaca, SG (2006). Antinutrientes y disponibilidad “in vitro” de hierro en frijoles comunes irradiados (Phaseolus vulgaris). Química de los alimentos, 98 (1), 85-89.
  3. Papanikolaou, G. y Pantopoulos, K. (2005). Metabolismo y toxicidad del hierro. Toxicología y farmacología aplicada, 202 (2), 199-211- PUBMED .
  4. Lombardi – Boccia, G., Martinez – Dominguez, B. y Aguzzi, A. (2002). Hierro total hemo y no hemo en carnes crudas y cocidas. Revista de ciencia de los alimentos, 67 (5), 1738-1741.

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Hierro: qué es, necesidad, deficiencia, exceso, suplementos y alimentos.

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Categories: Nutrición y Alimentación

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