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Eisenstoffwechsel

Synonym: Eisenhaushalt, Ferrokinetik
Englisch: iron metabolism

1 Definition

Unter dem Eisenstoffwechsel versteht man die Resorption, Verteilung und Elimination von Eisen. Er dient der Homöostase des Eisens im Organismus.

2 Hintergrund

Eisen gehört zu den essentiellen Spurenelementen. Als Bestandteil der Proteine Hämoglobin und Myoglobin spielt es eine zentrale Rolle beim Sauerstofftransport und als Bestandteil von Eisen-Schwefel-Clustern beim mitochondrialen Elektronentransport. Damit ist der Energiestoffwechsel des menschlichen Körpers maßgeblich von einem ausreichenden Eisenangebot abhängig.

Als freies Ion ist Eisen toxisch. Darüber hinaus kann eine Eisenüberladung oder Hämochromatose zu lebensbedrohlichen Organschäden führen. Daher ist sowohl die Aufnahme als auch der Transport und die Speicherung von Eisen reglementiert und an spezialisierte Transport- und Speicherproteine gekoppelt. Hier sind vor allem Ferritin, Transferrin, der Transferrin-Rezeptor und Ferroportin zu nennen. Reguliert wird der Eisenstoffwechsel durch das Hepcidin. Eine Ausscheidungsmöglichkeit für Eisen besteht nicht.

Der Körper-Eisenbestand beträgt ca. 3,5 -5 g (bei Frauen weniger als bei Männern). Davon entfallen ca. 70% auf Hämoglobin, 10% auf „Funktionseisen“ (Myoglobin und eisenhaltige Enzyme) und 20% auf Speichereisen (Ferritin). Speichereisen befindt sich vor allem in der Leber. Nur 0,2% des Körper-Eisens zirkulieren an Transferrin gebunden im Blut. Dieses an Transferrin gebundene Eisen wird bei der Bestimmung des Serum-Eisenspiegels gemessen.

Der Eisenverlust durch Abschilferung von Darmepithel sowie über Haare, Nägel, Galle, Urin und Schweiß beträgt ca. 1 mg pro Tag und hält sich im Normalfall mit der Aufnahme die Waage. 100 ml Blut enthalten ca. 50 mg Eisen. Bei einer Blutspende gehen ca. 250 mg Eisen verloren. Der Eisenverlust bei normaler Menstruation beträgt ca. 15 - 35 mg.

Eisenmangel ist der häufigste Mangelzustand in Industrieländern. Gleichzeitig ist die Hereditäre Hämochromatose eine der häufigsten angeborenen Stoffwechselstörungen.

3 Resorption

Die Resorptionsquote von Eisen im Darm ist abhängig vom Eisenbedarf und kann geschlechtsspezifisch zwischen 6% (Mann) bzw. 12% (Frau) schwanken. Bei einem erhöhten Eisenbedarf (z.B. durch Blutverlust) können bis zu 30% des mit der Nahrung aufgenommenen Eisens resorbiert werden. Die Regulation erfolgt auf der Ebene der Enterozyten bei der Ausschleusung des Eisens ins Blut.

Wie andere Mineralstoffe wird Eisen vor allem im Duodenum resorbiert. Hier wird es von den Enterozyten der Duodenalschleimhaut aufgenommen. Um absorbiert zu werden, muss Eisen entweder in einem Chelatkomplex an ein Protein gebunden sein (z.B. Hämin) oder als zweiwertiges Eisenion Fe2+ vorliegen.

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