Взаємодія заліза і кальцію

Ших Є.В. д.м.н.
професор кафедри клінічної фармакології
і пропедевтики внутрішніх хвороб MMA ім. І.М. Сеченова.
Керівник відділу моніторингу лікарських засобів
Інституту клінічної фармакології ФДМ НЦ ЕСМП Росздравнадзор

Якість мультивітамінів визначається збалансованістю складу та ефективністю засвоєння з них біологічно активних компонентів. Всі вітаміни і більшість необхідних мінералів грають важливу роль в біохімічних процесах, взаємодіючи з іншими біологічно активними речовинами. Взаємодіють вони і між собою: під час зберігання, в процесі вивільнення з лікарської форми, при всмоктуванні (конкурують за переносники), на метаболічних шляхах в організмі (виявляють синергізм або антагонізм).

Численні дослідження показали, що кальцій істотно знижує всмоктування заліза в шлунково-кишковому тракті.

Запобігти антагоністичні взаємодії кальцію і заліза дозволяє роздільний прийом містять кальцій, продуктів (молоко, зелені овочі) і багатої на залізо їжі (м'ясо, печінка). А при виборі вітамінно-мінеральних препаратів слід віддавати перевагу тим, у яких кальцій і залізо розділені.

Дефіцит мінералів і способи його корекції

У продажу є велика кількість препаратів, що містять практично повний набір найважливіших мікронутрієнтів. Але часом важко зупинити вибір на якомусь певному препараті, так як вони мають схожий склад (10-15 вітамінів і вітаміноподібна речовин, 5-15 мінералів) і не відрізняються за формою випуску. Більш того, субстанції (вітаміни, солі металів) для виробництва вітамінно-мінеральних комплексів закуповуються у одних і тих же постачальників.

Якість мультивітамінів, насправді, визначається збалансованістю складу та ефективністю засвоєння з них біологічно активних компонентів. Всі вітаміни і більшість необхідних мінералів надходять в організм в мікродозах, але відіграють важливу роль в біохімічних процесах, проявляючи свою фармакологічну активність, взаємодіючи з іншими біологічно активними речовинами. Взаємодіють вони і між собою: під час зберігання, в процесі вивільнення з лікарської форми, при всмоктуванні (конкурують за переносники), на метаболічних шляхах (виявляють синергізм або антагонізм) [1].

Особливо часто конкурентний вид взаємодії має місце для мінералів, оскільки застосовувані у вигляді хімічно споріднених похідних вони використовують загальні механізми транспорту у внутрішнє середовище. Так, численні дослідження показали, що кальцій істотно знижує всмоктування заліза в шлунково-кишковому тракті.

Засвоєння кальцію і заліза в організмі

Короткі відомості по фізіологічної ролі і всмоктуванню кальцію і заліза представлені в табл. 1.

Таблиця 1. Дані по фізіологічної ролі і всмоктуванню кальцію і заліза

Кальцій, фітати і поліфеноли (які містяться в чаї, кава, какао, спеціях, горіхах, насінні, яйцях, молоці), великі запаси заліза, алогідрія

Алкоголь, фосфор, натрій фитат, жири, цукор і щавлева кислота (містяться в шпинаті, агрус, смородині, ревені, кава), захворювання шлунково-кишкового тракту.

Кальцій є найпоширенішим мінералом в організмі людини. Він грає важливу роль як у внутрішньо-так і в позаклітинних процесах: в скорочувальної функції серцевого і скелетних м'язів, нервової провідності, регуляції активності ферментів, дії багатьох гормонів. Є кофактором активації ряду ферментних комплексів в складних багатоетапних процесах згортання крові. Необхідний для росту та формування кісток. Тому особливо велика потреба в кальції у дітей і вагітних жінок.

Залізо - один з найбільш вивчених і досліджуваних мікроелементів. Дефіцит заліза - найбільш часто зустрічається харчової дефіцит у всьому світі, який стосується в основному дітей в активній фазі росту і жінок дітородного віку.

Потреби в залозі визначаються віком, статтю і фізіологічним статусом. Підвищені потреби в залозі грудних дітей і вагітних жінок обумовлені необхідністю підтримувати зростання і формування нових тканин. Потреби в залозі у невагітних жінок в значній мірі визначаються кровопотерями під час менструації.

У тілі здорового чоловіка міститься в середньому 3,8 г заліза, а в тілі жінки - 2,3 м В жіночому організмі практично відсутні запаси заліза. Залізо в людському організмі розподілено між активним пулом і неактивним - депо. Активний пул містить в гемоглобіні в середньому близько 2100-2500 мг заліза, в миоглобине - 200-300 мг, в тканинних ферментах -150 мг і транспортується фракція - 3 мг.

Залізо є складовою гемоглобіну еритроцитів, що переносять кисень від легенів до тканин, і міоглобіну в м'язовій тканині, який накопичує кисень, необхідний для роботи м'язів. Залізо володіє декількома особливими властивостями, які відрізняють його від більшості інших харчових речовин. Всмоктується лише мала частина загальної кількості заліза, що знаходиться в їжі (з 10-20 мг, що надходять щодня з їжею, всмоктується не більше 10%). З слизової оболонки кишечника в кров залізо транспортується за допомогою активних транспортних механізмів клітин. Цей процес здійснюється тільки при нормальній структурі клітин слизової, яку підтримує фолієва кислота [4]. Транспорт через клітини слизової оболонки кишечника здійснюється як шляхом простої дифузії, так і за участю спеціально білка-носія (муцин-β3-интегрин, DMT1). Ці білки найбільш інтенсивно синтезуються при анемії, що забезпечує краще всмоктування заліза. Білок переносить залізо тільки один раз, наступні молекули заліза несуть нові молекули білка-переносника. На їх синтез потрібно 4-6 годин, тому більш частий прийом препаратів заліза не збільшує його всмоктування, а збільшує кількість не всмоктався заліза в кишечнику і небезпека виникнення побічних ефектів [5].

Найсильнішими інгібіторами всмоктування заліза є кальцій, фітати і поліфеноли. Фітати представляють собою форму зберігання фосфатів і мінералів, присутніх в зернах злакових рослин, овочах, насінні і горіхах. Вони активно гальмують всмоктування заліза, діючи при цьому в прямій залежності від дози.

Фенольні сполуки існують майже у всіх рослинах і є частиною їх системи захисту проти комах і тварин. Кілька фенольних сполук пов'язують залізо і таким чином перешкоджають його всмоктуванню. Такі сполуки містяться в чаї, кава і какао, а також у багатьох овочах і декількох травах і спеціях.

Встановлено, що чай знижує всмоктування заліза з їжі на 62% в порівнянні з водою. Гальмівну дію чаю викликає міститься в ньому поліфенол танін.

Запаси заліза регулюються, головним чином, шляхом змін у всмоктуванні. До синдрому недостатності всмоктування, в тому числі заліза, може привести пошкодження слизової оболонки кишечника. Це може бути особливо актуальним при глютенчувствітельная целіакії, яка, якщо її не лікувати, часто супроводжується залізодефіцитною анемією. Поширеною причиною недостатності заліза внаслідок малабсорбции є також гастректомія і резекція шлунка, хронічні запальні захворювання кишечника. Під час системних інфекцій відбувається гостре зниження всмоктування заліза, що супроводжується переміщенням заліза з кровообігу в печінку. Це природний захисний механізм організму в періоди інфекції, спрямований на зниження зростання шкідливих бактерій, яким для розмноження потрібно залізо.

У нормі співвідношення надходження заліза з їжею і його втрат таке, що навіть дуже невелике зниження надходження або збільшення втрат може привести до його дефіциту. При значній хронічній крововтраті, незалежно від її причини, кількість теряемого заліза завжди перевершує те, яке може всмоктатися з їжі. В результаті неминуче виснаження запасу заліза і його дефіцит. Причинами залізодефіцитної анемії також можуть бути внутрішньосудинний гемоліз, анкілостомідозі, кровопускання з приводу еритреми, гемодіаліз [4].

Не тільки патологічні стани ведуть до розвитку залізодефіцитної анемії. Досить часто причиною дефіциту заліза є фізіологічні стану - швидке зростання (особливо грудних дітей і підлітків), донорство, гиперменорея, вагітність. Саме в цих випадках профілактичний прийом раціонально складених вітамінно-мінеральних комплексів може зіграти вирішальну роль в збереженні здоров'я.

Експериментальні дані по взаємному впливу кальцію і заліза

В ході експерименту 34 людини отримували фізіологічні кількості солей кальцію і фосфорної кислоти у вигляді монопрепаратів або в вигляді суміші [7]. У той час як в першому випадку достовірно детектувати зміни в поглинанні негемового заліза не вдалося, у другому випадку виявилося, що всмоктування заліза зменшилася на 20%. За іншими даними, рекомендується розділяти в часі прийом молочних продуктів і железосодержащей їжі, оскільки всмоктування заліза при цьому знижується на 50-60% [9]. Особливо це важливо для груп людей з фізіологічно підвищеною потребою в залізі - дітей, а також жінок дітородного віку.

Вчені в США спробували вирішити проблему взаємовпливу кальцію і заліза шляхом створення двошарової таблетки. Ядро такої таблетки складається з заліза, зовнішній шар - з кальцію. Оболонка таблетки розчинна в шлунку, тому всмоктування кальцію відбувається в перші дві години після прийому. Залізо вивільняється і всмоктується в наступні 6 годин, причому ядро таблетки розчиняється за дві години. Такий винахід дійсно дозволяє розділити кальцій і залізо за часом і місцем всмоктування (у верхньому і нижньому ділянці шлунково-кишкового тракту). Але необхідно враховувати, що середній час проходження їжі через шлунок - 1 година, а через тонкий кишечник - 4 години. Потім їжа потрапляє в товстий кишечник, в якому всмоктування вітамінів і мінералів вже не відбувається. Оскільки після розчинення оболонки протягом двох годин буде розчинятися ядро, залізо з такою таблетки матиме лише дві години на всмоктування.

Таким чином, не залишає сумнівів необхідність враховувати інгібуючу дію кальцію на всмоктування заліза, як при спільному споживанні продуктів, що містять кальцій і залізо, так і при виборі вітамінно-мінеральних комплексів, віддаючи перевагу тим, у яких ці мінерали знаходяться в різних таблетках.