Fonctions et rôle dans l'organisme

Le fer dans le sang

Le fer est principalement présent dans le sang et les muscles. Dans le sang, le fer forme l’hémoglobine à l’aide d’une protéine, importante pour la fixation de l’oxygène dans les globules rouges. Le fer est durablement lié à l’hème dans les globules rouges (érythrocytes) et forme la structure nécessaire au transport de l’oxygène dans le sang. Le fer est donc responsable, avec l’hémoprotéine, du transport de l’oxygène dans tous les tissus de notre organisme. En cas d’absence de fer, la capacité de transport de l’oxygène dans le sang diminue en conséquence. Tous les organes peuvent être concernés: le système nerveux central et les muscles, en particulier, présentent une fonction réduite en raison du manque d’oxygène. Il en résulte souvent une réduction des performances mentales et physiques.

Dans les vaisseaux pulmonaires, les globules rouges sont chargés d’oxygène qui, lié à l’hémoglobine, est transporté dans la cellule avant d’être libéré dans les tissus périphériques. Au sens strict, l’oxygène est toxique pour nos cellules et doit donc toujours être transporté sous forme liée.

L’hémoglobine est composée de quatre sous-unités protéiques accumulées autour d’un ion ferreux et formant ainsi l’anneau de porphyrine dans la partie la plus interne. L’oxygène est directement transporté dans les globules rouges lié à cet anneau de porphyrine. Des gaz comme le monoxyde de carbone contenu dans la fumée de cigarette peuvent se lier très aisément et durablement à l’hémoglobine, réduisant ainsi la capacité de transport de l’oxygène.

Le manque d’oxygène dans les tissus engendre fréquemment des symptômes de fatigue. Par ailleurs, le transport de l’oxygène dans le sang, principalement tributaire de la charge en hémoglobine des globules rouges, constitue un facteur limitant chez les sportifs quand il s’agit de réaliser une performance aérobie, notamment lors d’une course d’endurance ou d’une course de longue distance. En cas d’apport insuffisant en fer, l’hémoglobine se raréfie, si bien qu’il n’est guère possible de fournir des performances maximales dans ces disciplines. 

Le fer dans le muscle

Le deuxième emplacement de stockage important du fer est le muscle. Dans le muscle également, le fer est lié à une protéine (myoglobine), qui assume un rôle important dans l’équilibre énergétique de la cellule musculaire.La myoglobine peut absorber l’oxygène et le transporter dans le muscle, là où il est utilisé (mitochondries).

C’est dans les mitochondries des cellules musculaires que l’énergie nécessaire à la contraction musculaire est produite. En l’absence de myoglobine dans les muscles, ce qui peut être le cas lors d’une réduction de l’apport en fer ou d’une excrétion accrue, des signaux tels que la faiblesse et la fatigue peuvent apparaître.Dans de telles conditions, les sportifs ne peuvent plus fournir de performances maximales. La myoglobine n’est présente que dans les muscles du squelette et du cœur et confère au tissu musculaire sa coloration rouge typique.

À l’instar de l’hémoglobine, la myoglobine présente une structure héminique qui lui permet également de lier l’oxygène.

Comme l’hémoglobine, la myoglobine contient un ion ferreux en guise de composant moléculaire, important pour la fixation de l’oxygène.

D’ordinaire, la myoglobine n’est présente que dans les muscles. La présence de myoglobine dans le sang indique une lésion musculaire. 

Le fer dans la rate, le foie et la moelle osseuse

Le troisième lieu de stockage important du fer se trouve dans les organes internes que sont le foie, la rate et la moelle osseuse. Le fer circulant dans le sang est également transporté sous forme liée à une protéine (la ferritine) et constitue un indicateur de nos réserves de fer. 

Le taux de fer dans le sang semble manifestement être contrôlé par une molécule médiatrice de type hormonal (hepcidine). En cas de taux de fer trop élevé dans le sang, l’hepcidine est libérée de façon plus soutenue par le foie, favorisant ainsi l’élimination du fer. Inversement, la libération d’hepcidine est réduite en cas de taux de fer moindre dans le sang. L’échange entre les organes qui stockent le fer, le sang, le muscle, la rate, le foie et la moelle osseuse est fluide, en fonction de l’organe qui en a le plus besoin.

Le fer est important pour le transport d’oxygène dans le sang

Le fer est utilisé pour la formation de l’agent colorant rouge (hémoglobine) dans les globules rouges (érythrocytes) du sang. L’hémoglobine est responsable de la fixation et du transport de l’oxygène dans l’organisme.

Si le corps manque de fer, les réserves de fer s’épuisent dans un premier temps et c’est seulement plus tard qu’on assiste à une diminution de la formation d’hémoglobine et, par conséquent, à une réduction drastique de la disponibilité de l’oxygène pour les différents organes.

Toutes les cellules de notre corps dépendent d’un apport suffisant en oxygène. Lorsque celui-ci vient à manquer, les fonctions des organes sont restreintes en conséquence. Les symptômes qui en découlent sont pluriels, mais on dénote avant tout une diminution générale des performances physiques et psychiques.

La disponibilité réduite de l’oxygène oblige les cellules des organes à modifier leur métabolisme: étant donné que les vecteurs énergétiques comme les glucides ne peuvent plus être utilisées de façon optimale, les cellules produisent davantage de produits de dégradation acides, notamment l’acide lactique (le lactate).

Ainsi, les muscles produisant davantage d’acide lactique en raison d’un manque d’oxygène se fatiguent plus rapidement et sont moins performants. Cela vaut également pour d’autres organes, comme le système nerveux central, où une carence en fer peut aller de pair avec de la fatigue et un manque de concentration.

Une carence en fer peut également entraver le système immunitaire, occasionnant des infections plus fréquentes.

L’oxygène, transporté dans le sang par les globules rouges, constitue le fondement de toute vie. Sans apport suffisant en oxygène, la survie des cellules n’est pas garantie, de même que le fonctionnement optimal des organes. La teneur en oxygène dans les tissus et le sang peut facilement être mesurée à l’aide d’un petit appareil. L’oxymètre de pouls permet de mesurer en permanence le taux d’oxygène dans les tissus et le sang. De nos jours, ce dispositif est même intégré dans bon nombre de montres intelligentes.

Aliments riches en fer

Le fer est particulièrement répandu dans la nature. On le trouve aussi bien dans les aliments d’origine animale que végétale. Le foie de porc ou de veau est particulièrement riche en fer: il en contient jusqu’à 30 mg pour 100 g de foie. Les viandes rouges et blanches présentent des teneurs en fer similaires. 
Les aliments végétaux comme les légumineuses, les légumes et les céréales contiennent également du fer, mais – à raison d’environ 15 mg pour 100 g – nettement moins que la viande.

La valorisation du fer ainsi fourni est cependant variable. Les produits d’origine animale contiennent du fer divalent (Fe2+), mieux assimilé par l’organisme, tandis que le fer d’origine végétale contient du fer trivalent (Fe3+), moins bien absorbé. Sur la quantité de fer assimilée par le biais de l’alimentation, environ 30% du fer divalent et seulement 10% du fer trivalent sont effectivement absorbés.

Une consommation ciblée d’aliments riches en fer, comme la viande et le foie, mais également certaines variétés de légumes et de fruits, permet d’optimiser l’approvisionnement naturel en fer via l’alimentation. L’absorption du fer peut être favorisée par des combinaisons judicieuses avec des aliments qui acidifient le contenu de l’estomac, notamment les agrumes.

En cas de besoins accrus (notamment pour le sport) ou de perte de fer (par exemple lors de la menstruation ou en cas de dons de sang réguliers), les aliments devraient être choisis soigneusement en vue de l’apport en fer et, le cas échéant, complétés par des suppléments alimentaires.