现代营养学：铁在正常人体内的分布及不同因素对铁含量的影响

铁是必需微量元素中最有特色的一种；是地壳中最丰富且最有用途的金属之一，也是人体中必需微量元素含量最多的一种，而且也是目前人们研究最多且最为了解的营养素之一，但同时铁缺乏也是全球特别是发展中国家，包括我国在内的主要营养素缺乏病之一。

5.3.1.1　铁在体内的分布

正常的人体随年龄、性别、营养状况和健康状况等的差异，体内的铁含量也会有所不同，男性平均铁含量约为3.8 g，以75 kg体重计；女性约为2.3 g，以60 kg体重计。人体内铁有两种存在形式，一种为功能性铁，是铁的主要存在形式，约占2/3，其中血红素（血红蛋白）含铁量占总铁量的60%～75%，此外，3%在肌红蛋白，1%为含铁酶类（如细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等），它们发挥着铁的生理功能，参与氧的转运和利用。另一种为储存性铁，是以铁蛋白（ferritin）和含铁血黄素（hemosiderin）两种形式存在于血液、肝、脾与骨髓中，占体内总铁的25%～30%。在人体器官组织中铁的含量以肝、脾为最高，其次为肾、心、骨骼肌与脑（表1-5-6）。

表1-5-6　成人（18～44岁）体内铁的分布

5.3.1.2　代谢

1.吸收　按铁的吸收机制不同把膳食铁分为血红素铁和非血红素铁。血红素铁主要来自肉、禽和鱼的血红蛋白和肌红蛋白；非血红素铁基本上由铁盐构成，主要存在于植物和乳制品中，占膳食铁的绝大部分，特别在发展中国家，膳食中非血红素铁占膳食中总铁的90%以上。铁的吸收主要在小肠，但在空肠段的吸收效果较佳。在肠黏膜上吸收血红素铁和非血红素铁的受体是两种不同的受体。健康人铁吸收率一般都低于10%，铁缺乏者铁吸收率可达16%～20%。大部分被吸收入血流的铁以小分子的形式，很快通过黏膜细胞，与脱铁铁蛋白结合形成铁蛋白，一部分铁蛋白的铁可在以后解离，以便进入血流，但大部分却可能留在黏膜细胞内，直至此种细胞被破坏导致死亡而脱落。

小肠黏膜上皮细胞对铁的吸收代谢有以下特点：①对血红素铁和非血红素铁的吸收不同，血红素与肠黏膜上血红素受体结合，将血红素铁中的含铁卟啉复合物整个吸收，并由血红素加氧酶裂解成卟啉和铁，此后与非血红素铁成为同一形式的铁而进入血浆。非血红素铁则需先被还原成二价铁，才被吸收。②控制和调节铁的吸收，膳食中铁的吸收率差异很大，与机体铁营养状况、膳食中铁的含量及存在形式，以及影响铁吸收的食物成分及含量有密切关系。当人体内缺铁时，小肠黏膜上皮细胞就能多吸收铁，此时铁的吸收率就升高；相反，当肠内铁增高时，其吸收率则下降，但总的吸收量仍有增加。

2.影响铁吸收的因素　食物中的铁主要以三价铁的形式存在，少数为二价铁形式，但只有二价铁才能被小肠黏膜细胞吸收。与血红素铁相比，非血红素铁受膳食的影响较大，膳食中抑制非血红素铁吸收的物质有植酸、草酸、多酚、钙等，粮食、蔬菜、坚果、水果中的植酸盐、草酸盐以及茶叶和咖啡的多酚类物质均可影响铁的吸收，胃酸缺乏和抗酸药物的服用，既影响二价铁的形成也阻碍铁的吸收。钙盐或乳制品中的钙对血红素铁和非血红素铁的抑制作用基本相同，一杯牛奶（165 ml）可使铁吸收降低50%。有研究表明，一餐中先摄入40 mg钙对铁吸收无影响，但摄入达300～600 mg钙时，其抑制作用可高达60%，这表明铁和钙的吸收存在着竞争性结合。

总之，肠道内使铁吸收降低的因素有：食物通过时间太快、胃酸缺乏、吸收不良综合征、碱性条件下铁的沉淀及植酸、磷酸或草酸的摄入等，因此只有改善这些因素才能增加铁的吸收。有些因素可促进铁的吸收，如抗坏血酸、肉、鱼、海产品、有机酸等。有研究表明当铁与维生素C重量比为1∶5或1∶10时，可使铁吸收率提高达3～6倍。动物的肉类、肝脏均可促进铁吸收，核黄素对铁的吸收、转运与储存均有良好的影响。

5.3.1.3　生理功能(www.xing528.com)

铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素酶以及某些呼吸酶的主要成分，在体内参与氧和二氧化碳的转运、交换和组织呼吸过程。铁与红细胞的形成和成熟有关，铁在骨骼造血组织中进入幼红细胞内，与卟啉结合形成正铁血红素，后者再与珠蛋白合成血红蛋白。缺铁时，新生的红细胞中血红蛋白量不足，可以影响DNA的合成及幼红细胞的分裂增殖，还可以使红细胞复制能力降低、寿命缩短、自身溶血增加。此外，铁还有许多重要功能，如催化促进β-胡萝卜素转化为维生素A、参与嘌呤与胶原的合成、抗体的产生、脂类从血液中转运以及药物在肝脏的解毒等。铁与免疫的关系也比较密切，有研究表明，铁可以提高机体的免疫力，增加中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬功能，同时也可使机体的抗感染能力增强，许多有关杀菌的酶成分、淋巴细胞转化率、吞噬细胞移动抑制因子、中性粒细胞吞噬功能等，均与铁水平有关。但也有报道当感染时，过量铁往往促进细菌的生长，对抵御感染不利。

5.3.1.4　铁缺乏与缺铁性贫血

人体的铁缺乏是一种很常见的营养缺乏病，特别是在婴幼儿、孕妇和乳母中更易发生，2岁前因生长发育快，需要量相对增加，且平日膳食中含铁量少，故易造成铁缺乏。青春期少女因发育速度较快及月经失血，易处于铁缺乏状态。2002年我国第四次营养调查的结果表明，我国的贫血病人中缺铁性贫血的患病率高达20%，其中尤以儿童、孕妇和老年病人多见。

铁缺乏的症状由轻到重一般可分为3个阶段：第一阶段仅有体内的铁储存减少（ID），表现为血清铁蛋白测定结果降低，此阶段尚不会引起有害的生理学后果；第二阶段为红细胞生成缺铁期（IDE），其特征是血清铁蛋白、血清铁、运铁蛋白饱和度等都下降，但因血红蛋白尚未下降，故称为无贫血的铁缺乏期；第三阶段为缺铁性贫血（IDA），此时血红蛋白和血细胞比容均下降，贫血的严重程度取决于血红蛋白减少的程度。

缺铁性贫血可导致儿童和母亲的死亡率增加，贫血能引起机体工作能力的明显下降，儿童铁缺乏可引起心理活动和智力发育的损害以及行为改变，也可以导致儿童认知能力的损害，即便以后补充铁也难以恢复。此外儿童自述心慌、气短、头晕、眼花、精力不集中、易烦躁、注意力不集中、学习能力下降等，也同缺铁性贫血有关。

5.3.1.5　摄入量与食物来源

成年男子每日铁损失量为0.90～1.05 mg，妇女月经失血量相当于每日铁损失0.6～0.7 mg，但只要从食物中加以补充，即可满足机体的需要。铁的膳食参考摄入量（DRIs）：成年男性为15 mg/d，成年女性为20 mg/d，孕妇和乳母分别为25～35 mg/d和25 mg/d。

食物中有很多良好的铁来源，如动物肝脏、动物全血、畜禽肉类、鱼类等。常见食物的含铁量见表1-5-7。

表1-5-7　日常食物中的含铁量（mg/100g）

相对而言，植物性食物中铁吸收率较动物性食物为低，如大米为8.3%～10.3%、小麦为3.5%～4.0%、小米为1.7%～1.8%。鱼为11%，动物肉、肝脏为22%，蛋类的吸收率并不高，仅为3%，牛奶含铁量低，且吸收率也不高。