Funktionen und Rolle im Körper
Erfahren Sie, warum Eisen für den Sauerstofftransport und den Energiestoffwechsel wichtig ist.
Das Eisen im Blut
Eisen kommt hauptsächlich im Blut und in den Muskeln vor. Im Blut bildet Eisen mit einem Eiweiss das Hämoglobin, welches in den roten Blutzellen für die Bindung von Sauerstoff wichtig ist. Das Eisen fest an die Hämgruppe in den roten Blutzellen (Erythrozyten) gebunden und bildet die Basis für den Transport von Sauerstoff im Blut. Das Eisen ist deshalb mit dem Eiweiss der Hämgruppe verantwortlich für den Transport von Sauerstoff zu allen Zellen in unserem Körper. Bei einem Eisenmangelschwindet auch die Sauerstofftransportkapazität im Blut. Alle Organe können davon betroffen sein: Insbesondere das Zentralnervensystem wie auch die Muskeln können aufgrund des Sauerstoffmangels eine verminderte Funktion aufweisen. Die Folgen davon sind häufig eine reduzierte geistige und physische Leistungsfähigkeit.
Die roten Blutkörperchen werden in den Lungengefässen mit Sauerstoff beladen, der an das Hämoglobin gebunden ist und in der Zelle weiter transportiert und anschliessend an das umgebende Gewebe abgegeben wird. Sauerstoff ist streng genommen toxisch für unsere Zellen und muss deshalb immer gebunden transportiert werden.
Hämoglobin besteht aus vier Eiweissbestandteilen, welche um ein Eisenion angelagert sind und somit im inneren Teil den Porphyrinring bilden. Der Sauerstoff wird direkt in diesem Porphyrinring gebunden und in den roten Blutkörperchen transportiert. Gase wie Kohlenstoffmonoxid im Zigarettenrauch können sich sehr leicht und dauerhaft am Hämoglobin binden und die Transportkapazität des Sauerstoffs reduzieren.
Infolge eines Sauerstoffmangels in den Geweben tritt häufig Müdigkeit als Symptom auf. Der Sauerstofftransport im Blut, der hauptsächlich von der Hämoglobinbeladung der roten Blutkörperchen abhängt, ist zudem bei Sportlern die limitierende Grösse für die Erbbringung einer aeroben Leistung, wie sie bei einem Dauerlauf oder Langstreckenrennen abgerufen werden muss. Ist die Versorgung mit Eisen zu gering, fehlt Hämoglobin, so dass maximale Leistungen in solchen Sportarten kaum erbracht werden können.
Das Eisen im Muskel
Der zweite wichtige Speicherort von Eisen ist der Muskel. Auch im Muskel kommt das Eisen gebunden an ein Eiweiss (Myoglobin) vor, welches eine wichtige Funktion im Energiehaushalt der Muskelzelle vornimmt.
Das Myoglobin kann Sauerstoff aufnehmen und innerhalb des Muskels transportieren, wo es verwendet wird (Mitochondrien). In den Mitochondrien der Muskelzellen wird die nötige Energie für die Muskelkontraktion erzeugt. Fehlt also Myoglobin in den Muskeln, was durchaus mit einer reduzierten Eisenzufuhr oder erhöhten Ausscheidung der Fall sein kann, können Symptome wie Abgeschlagenheit, und Müdigkeit auftreten. Sporttreibende können unter diesen Umständen nicht mehr ihre Maximalleistungen erbringen. Myoglobin kommt nur in der Skelett- und im Herzmuskulatur vor und verleiht dem Muskelgewebe die typisch rote Färbung.
Myoglobin besitzt ähnlich wie das Hämoglobin eine sauerstoffbindende Hämgruppe, welche es ihr erlaubt, ebenfalls Sauerstoff zu binden.
Wie Hämoglobin enthält Myoglobin als Molekülbestandteil ein Eisenion, das für die Sauerstoffbindung wichtig ist. Myoglobin kommt normalerweise nur im Muskel vor.
Falls Myoglobin im Blut auftreten sollte, ist das ein Zeichen eines Muskelschadens.
Das Eisen in Milz, Leber und Knochenmark
Der dritte wichtige Speicherort von Eisen liegt in den inneren Organen Leber, Milz und Knochenmark. Das im Blut zirkulierende Eisen wird ebenfalls an ein Eiweiss gebunden transportiert (das Ferritin) und bildet unserer Eisenreserven.
Der Eisenspiegel im Blut wird über ein hormonartiges Vermittlermolekül (Hepcidin) reguliert. Bei einem zu hohen Eisenspiegel im Blut wird das Hepcidin von der Leber vermehrt ausgeschüttet und die Eisenausscheidung gefördert. Umgekehrt bei einem zu niedrigen Eisenspiegel im Blut wird die Hepcidinausschüttung gedrosselt. Der Austausch zwischen den eisenspeichernden Organen, Blut, Muskeln, Milz, Leber und Knochenmark ist fliessend und ist abhängig davon, welches Organ davon am meisten braucht.
Das Eisen ist wichtig für den Sauerstofftransport im Blut
Das Eisen wird für die Bildung des roten Farbstoffes (Hämoglobin) in den roten Blutkörperchen (Erythrozyten) des Blutes benötigt. Das Hämoglobin ist für die Bindung und den Transport von Sauerstoff im Organismus verantwortlich.
Fehlt dem Körper Eisen, schwinden zuerst die Eisenreserven und später kommt es zu einer verminderten Bildung von Hämoglobin und so zu einer drastischen Reduktion der Verfügbarkeit von Sauerstoff für die verschiedenen Organen.
Alle Zellen unseres Körpers sind auf eine ausreichende Sauerstoffzufuhr angewiesen, und wenn Sauerstoff fehlt, werden die Organfunktionen entsprechend eingeschränkt. Die Symptome, die dabei auftreten sind vielfältig, besonders auffällig sind aber eine allgemein nachlassende physische und psychische Leistungsfähigkeit.
Die verminderte Verfügbarkeit von Sauerstoff zwingt die Zellen in den Organen Ihren Stoffwechsel umzustellen: Weil die Energieträger, wie beispielsweise Kohlenhydrate, nicht mehr optimal verwertet werden können, entstehen in den Zellen vermehrt saure Abbauprodukte wie die Milchsäure (das Laktat). Muskeln, die aufgrund eines Sauerstoffmangels auf diesem Weg vermehrt Milchsäure bilden, ermüden schneller und sind weniger leistungsfähig.
Dasselbe trifft auch für andere Organe zu, wie zum Beispiel das Zentralnervensystem, wo sich eine Eisenunterversorgung durch Müdigkeit und Konzentrationsschwäche äussern kann. Auch das Immunsystem kann durch einen Eisenmangel beeinträchtigt werden, so dass vermehrt Infekte auftreten.
Sauerstoff, das im Blut von den roten Blutkörperchen transportiert wird, ist das Fundament der Vitalfunktionen. Ohne eine ausreichende Sauerstoffzufuhr können die Zellen nicht überleben und eine ausreichende Organfunktion nicht gewährleistet werden. Der Sauerstoffgehalt im Gewebe und Blut kann einfach mit einem kleinen Gerät gemessen werden. Mit einem Pulsoximeter kann laufend der Sauerstoffgehalt im Gewebe und Blut gemessen werden. Heute sind diese Geräte sogar in den Smart Watches integriert.
Eisenreiche Nahrungsmittel
Eisen ist in der Natur weitverbreitet. Man findet es sowohl in Nahrungsmittel tierischer als auch pflanzlicher Herkunft. Besonders reich an Eisen ist Schweinefleisch oder Kalbsleber mit bis zu 30 mg pro 100 g Leber. Einen ähnlich hohen Eisengehalt weisen rotes und helles Fleisch auf.
Auch pflanzliche Nahrungsmittel wie Hülsenfrüchte, Gemüse und Getreide enthalten Eisen, allerdings mit etwa 15 mg pro 100 g wesentliche weniger als Fleisch.
Die Verwertbarkeit des aufgenommenen Eisens ist jedoch nicht gleich. Tierische Produkte enthalten zweiwertiges Eisen (Fe2+), welches besser vom Organismus verwertet werden kann. Das Eisen aus pflanzlicher Herkunft enthält hingegen das schlechter resorbierbare dreiwertige Eisen (Fe3+). Von der über die Nahrung aufgenommenen Menge an Eisen werden etwa 30 % des zweiwertigen Eisens und lediglich 10 % des dreiwertigen Eisens tatsächlich resorbiert.
Mit einem bewussten Verzehr an eisenreichen Nahrungsmitteln, wie Fleisch und Leber aber auch gewisse Gemüsesorten und Obst, kann man die natürliche Zufuhr von Eisen über die Ernährung optimieren.
Durch geschickte Kombinationen mit Nahrungsmittel, die den Mageninhalt ansäuern, wie zum Beispiel Zitrusfrüchte kann die Eisenaufnahme gefördert werden.
Bei einem erhöhten Bedarf (zum Beispiel im Sport) oder bei einem Verlust von Eisen (zum Beispiel Regelblutung oder regelmässige Blutspende) sollten die Nahrungsmittel mit Blick auf die Eisenversorgung sorgfältig ausgewählt werden und gegebenenfalls mit Nahrungsergänzungsmitteln ergänzt werden.
