Eisen: Wichtiges Spurenelement

Eiserne Gesundheit? Hat auch mit ausreichender Eisenversorgung zu tun. Das Metall ist lebensnotwendiger Bestandteil von Blut und Muskulatur und spielt bei einer Vielzahl enzymatischer Vorgänge eine tragende Rolle. Es ist so wichtig, dass der Körper ein gründliches Recycling betreibt.

Eisen als Spurenelement

Eisen ist ein Metall – daher kann es der Mensch nicht selbst herstellen und ist auf die Zufuhr über Nahrungsmittel angewiesen. Es handelt sich um eines der wichtigsten Spurenelemente. Generell sind diese so definiert, dass die Menge an Eisen die Grenze zwischen Spurenelementen und Mengenelementen festlegt. Die Masse des Gesamtkörpereisens liegt bei zwei bis fünf Gramm, abhängig von Größe und Muskelmasse.

Wo kommt Eisen im Körper vor?

Muskelmasse ist ein gutes Stichwort: Große Mengen Eisen finden sich im Myoglobin, das den Muskel rot färbt. Noch mehr davon liegt im roten Blutfarbstoff Hämoglobin vor. Bis zu zwei Drittel des Körpereisens sind daran gebunden.

Das restliche Drittel findet sich in einer speziellen Transport- und Speicherform: Transferrin ist ein Eiweiß, das Eisen bindet und im Körper mit dem Blut transportiert, Ferritin das Speichereisen, aus dem die Metallionen bei Bedarf freigesetzt werden.

Wie gelangt Eisen in den Körper?

Mit der Nahrung aufgenommenes Eisen passiert mithilfe spezieller Transportproteine die Wand des Zwölffingerdarms (Duodenum). An dieser Eisenresorption ist Vitamin C beteiligt. Mit dem Blut wird das Spurenelement vom Transferrin zu seinen Bestimmungsorten gebracht. Was der Körper nicht sofort benötigt, landet im Eisenspeicher Ferritin.

Welche Aufgaben hat Eisen?

Eisen liegt im menschlichen Organismus in Form von zweiwertigen (Fe2+) oder dreiwertigen Ionen (Fe3+) vor. Es „rostet“ tatsächlich – heißt, zweiwertiges Eisen überträgt Elektronen auf andere Substanzen und geht dabei in den dreiwertigen Zustand über oder letzterer nimmt umgekehrt selbst Elektronen auf. Das passiert bei einer ganzen Reihe enzymatischer Reaktionen. Mittlerweile sind über 170 eisenhaltige Enzyme bekannt, bei denen ähnliche Vorgänge stattfinden. Ein solcher Wechsel des Oxidationszustandes spielt vor allem bei zwei lebenswichtigen Vorgängen eine Rolle: In der Atmungskette und beim Sauerstofftransport.

Eisen und Sauerstofftransport

Eisen ist funktioneller Bestandteil des roten Blutfarbstoffes Hämoglobin. In der Mitte von vier Eiweißkugeln, dem Globin, sitzt das Farbstoffmolekül Häm mit Eisen als Zentralatom. Beim Ausmustern überalterter roter Blutkörperchen wird das kostbare Spurenelement recycelt und erneut verwendet.

Eisen und Atmungskette

In der Atmungskette spielt Eisen eine ähnlich zentrale Rolle. Die Elektronenübertragungen zwischen Atmungsenzymen, den Cytochromen, finden ebenfalls zwischen Eisenionen statt. So werden in den Mitochondrien als Kraftwerken der Zelle Kohlenhydrate zu Kohlendioxid abgebaut. Die dabei erzeugte Energie nutzt der Organismus für seinen Stoffwechsel.

Quellen, Links und weiterführende Literatur

  • Robert F. Schmidt, Gerhard Thews, Florian Lang: Physiologie des Menschen. Stuttgart 2000: Springer-Verlag.
  • Gerd Herold: Innere Medizin. Köln 2016: Herold-Verlag. Wolfgang Piper: Innere Medizin. 2. Auflage. Stuttgart 2012: Springer-Verlag.
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