Eisen – Das lebensnotwendige Spurenelement

Eisen ist ein wichtiger Mineralstoff, der als häufigstes Spurenelement im menschlichen Körper zu finden ist. In der Nahrung kommt es insbesondere in pflanzlichen und tierischen Nahrungsmittel wie in der Leber, in Weizenkleie oder auch in Kürbiskernen vor. Dabei ist ein Eisenbedarf von circa 1 mg pro Tag notwendig, jedoch werden nur 10 % des mit der Nahrung zugeführten Eisens tatsächlich vom Körper aufgenommen, weswegen eine Zufuhr von etwa 10 bis 15 mg Eisen pro Tag empfohlen wird.

Der Eisenstoffwechsel

Das mit der Nahrung aufgenommen Eisen wird von den Dünndarmzellen absorbiert. Dabei muss beachtet werden, dass Eisen hauptsächlich in zwei verschiedenen Formen – als reduzierten Form Fe2+ und als oxidierte Form Fe3+ – auftritt.

Unser Körper kann die reduzierte Form des Eisens deutlich besser aufnehmen, weswegen Fe3+ im Darmlumen zunächst durch ein Enzym, also einem Biokatalysator, zu Fe2+ reduziert und anschließend durch einen Metallionentransporter in die Zelle befördert wird.

In der Zelle kann es wieder zu Fe3+ oxidiert und als sogenanntes Ferritin gespeichert werden. Da freies Eisen für den Körper giftig ist, ist dieser Proteinkomplex, welcher durch eine Kapazität von 4000 Eisenmolekülen als wichtigster Eisenspeicher des Menschen gilt, von großer Bedeutung.

Das Fe2+ kann jedoch auch erst nach dem Transport aus der Zelle oxidiert werden und anschließend im Blut an Transferrin binden, welches das Eisen durch den Körper befördern kann. Ein Großteil dieses Eisens (etwa 75 %) wird für die Erythropoese, also die Bildung der roten Blutzellen im Knochenmark, genutzt.

Der Rest wird hauptsächlich als Ferritin in Leber, Milz und Knochenmark gespeichert und kann je nach Bedarf mithilfe von Transferrin wieder in den Blutkreislauf gelangen.

Es werden etwa 1 bis 2 mg Eisen pro Tag über den Darm, der Niere und den Schweiß ausgeschieden, wobei der Großteil wiederverwertet wird.

Neben der Eisenaufnahme durch Nahrungsmittel kommt ein Großteil des Eisens durch den Abbau von Erythrozyten im menschlichen Körper vor.

Nach einer Lebensdauer von circa 120 Tagen werden die roten Blutkörperchen von Makrophagen, den Fresszellen des Immunsystems, abgebaut.

Das Hämoglobin wird in seine Bestandteile Häm und Globin aufgebrochen, wobei Häm wiederum in Bilirubin und Eisen zerlegt wird. An Transferrin gebunden, wird das Eisen über das Blut zur Leber transportiert und dort in Form von Ferritin gespeichert.

Die Funktion von Eisen im menschlichen Körper

Das Eisen hat in unserem Körper vielfältige Funktionen.

Im Körper ist das Eisen an Proteine wie dem Myoglobin und Hämoglobin gebunden. Dabei spielt das Spurenelement als Bestandteil von Hämoglobin eine wichtige Rolle beim Transport und bei der Speicherung von Sauerstoff.

Eisen ist eine wichtige Komponente des roten Blutfarbstoffes Hämoglobin, welches wiederum ein bedeutsamer Bestandteil der roten Blutkörperchen ist. Durch das Eisen kann der über die Lunge eingeatmete Sauerstoff an das Hämoglobin gebunden und zu den verschiedenen Organen und Zellen transportiert werden.

Es ist demnach essenziell für die Bildung roter Blutkörperchen, dient unserem Körper als Sauerstoffspeicher und spielt eine wichtige Rolle bei der Sauerstoffversorgung der verschiedenen Organe.

Eine ähnliche Rolle nimmt das Eisen bei der Sauerstoffversorgung der Muskeln ein; es ist in diesem Fall an das Protein Myoglobin gebunden.

Zudem benötigen wir Eisen zur Bildung von Hormonen, die als Botenstoffe wichtige Vorgänge des Organismus steuern. Beispielsweise können nur durch das eisenhaltige Enzym, die Thyreoperoxidase, die Schilddrüsenhormone gebildet werden.

Des Weiteren ist Eisen ein Bestandteil der Bildung des Kollagens, ein Strukturprotein, welches in den Muskeln, Sehnen, Knochen sowie der Haut zu finden ist.

Außerdem ist das Eisen auch für den Elektronentransport in der Atmungskette, einem Teil des Energiestoffwechsels, verantwortlich.

Vorkommen von Eisen

Der menschliche Körper kann tierisches Eisen besonders gut aufnehmen, da es als zweiwertiges Ion vorliegt. Blutwurst hat mit 29 mg Eisen in 100 g Fleisch einen besonders hohen Gehalt, gefolgt von der Schweineleber mit einem Wert von 18 mg.

Aber auch beispielsweise getrocknete Aprikosen (6,5 mg Eisen in 100 g), Sojabohnen (9 mg Eisen in 100 g), Linsen (8 mg Eisen in 100 g) und Kichererbsen (6 mg Eisen in 100 g) stellen eine gute pflanzliche Eisenquelle dar.

Es ist zu beachten, dass bestimmte Nahrungsmittel, insbesondere Vitamin C-reiche Lebensmittel, einen positiven Einfluss auf die Eisenaufnahme haben.

Ebenso gibt es es auch Nahrungsmittel, die die Absorption erschweren beziehungsweise hemmen:

Phytat, welches sich in Getreide, Reis und Hülsenfrüchten befindet, bindet Eisen, sodass es vom Darm nicht aufgenommen werden kann.

Auch Tannine, die Bestandteil von schwarzem sowie grünem Tee, Kaffee und Rotwein sind, binden das Eisen, sodass es mit diesen Gerbstoffen wieder ausgeschieden wird.

Oxalsäurereiche und phosphatreiche Nahrungsmittel hemmen die Eisenaufnahme ebenfalls.

Eisenmangel – Symptome, Ursachen und Diagnose

Aus diesen vielfältigen Funktionen resultieren die Symptome, die durch einen Eisenmangel entstehen können. Eingerissene Mundwinkel, immer wieder auftretende Aphten der Mundschleimhaut, Konzentrationsschwäche sowie Nagel- und Haarveränderungen sind nur einige Beispiele der Folgen des Mangels.

Wenn es aufgrund des Eisenmangels zu einer Blutarmut, einer sogenannten Eisenmangelanämie kommt, treten zusätzlich weitere Beschwerden auf: Früh auftretende Müdigkeit und eine geringere Leistungsfähigkeit sind die Folge. Durch den Einfluss des Eisens auf den Sauerstofftransport kann es bei Belastung auch zur Luftnot kommen. Aufgrund dessen ist auch ein Anstieg der Herzfrequenz möglich.

Ein chronischer Eisenmangel tritt häufig auf und ist weltweit die häufigste Mangelerkrankung des Menschen. Dabei gibt es unterschiedliche Ursachen, die für einen Eisenmangel verantwortlich sein können.

Ein möglicher Grund eines Mangels ist, dass zu wenig Eisen über die Nahrung aufgenommen wird. Da der Körper Eisen aus Fleisch und Fisch deutlich besser absorbieren kann als aus Gemüse, leiden Vegetarier häufig unter Eisenmangel.

Die Aufnahme des Spurenelements kann jedoch auch durch andere Faktoren wie bestimmten Medikamenten, Erkrankungen der Darmschleimhaut, einer zu geringen Menge an Magensäure oder bestimmten Nahrungsmitteln eingeschränkt sein.

Ein weiterer Grund eines Mangels sind Blutungen, weswegen Frauen mit einer starken Monatsblutung (Hypermenorrhoe) oftmals Eisenpräparate einnehmen müssen. Aber auch Blutungen, die im Magen-Darm-Trakt vorkommen, können zu einem erhöhten Verlust von Eisen führen.

Damit der Arzt einen Eisenmangel feststellen kann, wird das Blut des Patienten auf bestimmte Laborwerte untersucht.

Der Hb-Wert, der die Konzentration des Hämoglobins im Blut angibt, ist einer dieser Parameter. Liegt der Wert unter 12 g/dl bei Frauen und 13 g/dl bei Männern handelt es sich um eine Blutanämie.

Dieser Wert gibt jedoch keinen Aufschluss über die vorliegende Menge an Eisen, weswegen unbedingt weitere Parameter beachtet werden müssen. Insbesondere durch den Serum-Ferritin Wert kann eine Aussage über die Eisenvorräte im Körper getroffen werden. Ist der Wert unter 30 ng/ml, so liegt ein Eisenmangel vor.

Entzündungen können diesen Wert verfälschen, weswegen zusätzlich der CRP-Wert betrachtet wird.

Außerdem ist neben diesen drei Parametern die Transferrinsättigung ein entscheidender Wert, der angibt, wie sehr Transferrin mit dem Spurenelement beladen ist. Liegt der Wert unter 20 %, so deutet dies auf einen Eisenmangel hin.

Um einen Eisenmangel zu behandeln, werden zusätzlich zu einer eisenhaltigen Ernährung meist bestimmte Eisenpräparate verschrieben.

Erhöhter Eisenbedarf

Neben Frauen, die an einer Hypermenorrhoe leiden, haben außerdem Schwangere, stillende Frauen, Hochleistungssportler sowie Kinder und Jugendliche im Wachstum einen erhöhten Bedarf an Eisen.

Für das heranwachsende Kind und die Entwicklung der Plazenta benötigt der Körper ein großes zusätzliches Blutvolumen, weswegen schwangere Frauen etwa doppelt so viel Eisen brauchen als gewöhnlich.

Auch Kinder und Jugendliche haben in ihren Wachstumsphasen einen hohen Bedarf an Eisen, da sowohl das Blutvolumen als auch die Muskelmasse zunimmt und sich das Gehirn besonders in dieser Zeit weiterentwickelt.

Bei Hochleistungssportlern kann es verschiedene Gründe für einen erhöhten Eisenbedarf geben: Häufig folgen Sportler einer bestimmten Ernährung, in der Kohlenhydrate favorisiert und tierische Fette vermieden werden. Zudem benötigen Personen, die Sportarten in großen Höhen betreiben besonders viel Eisen, damit der Körper durch eine gesteigerte Produktion von roten Blutkörperchen die entsprechende Menge an Sauerstoff zur Verfügung stellen kann.

Eisenüberschuss

Nicht nur der Mangel an Eisen führt zu beachtlichen Folgen. Auch eine zu hohen Menge an Eisen im Körper kann gefährlich sein.

Überschüssiges Eisen lagert sich in den Organen an und kann dadurch nicht nur zu starken Einschränkungen und Schäden, sondern auch zu eventuellen Folgeerkrankungen wie Diabetes, Leberzirrhose oder Herzschwäche führen.

Oft ist der Grund für einen Überschuss an Eisen eine erblich bedinge Stoffwechselkrankheit, die sogenannte Hämochromatose. Bei dieser Erkrankung wird mehr Eisen aus der Nahrung aufgenommen, als der Körper benötigt und entsorgen kann.

Aber auch der übermäßige Konsum von eisenhaltigen Lebensmitteln oder häufige Bluttransfusionen können zu einem überschüssigen Eisenhaushalt führen.

Zur Behandlung dieser Störung wird innerhalb weniger Wochen beziehungsweise weniger Monate regelmäßig Blut abgenommen, sodass sich der Eisenhaushalt langsam normalisieren kann.