Fer : Comment le reconstituer et ce qui le réduit + Les aliments riches en fer

Que savons-nous du fer ?

Le fer est un élément chimique très répandu dans notre environnement : avec 30,1 %, il est le deuxième élément le plus abondant sur Terre après l'oxygène.

On le trouve également dans le soleil, les étoiles et les météorites.

Le fer est connu de l'homme depuis la préhistoire, mais son importante production industrielle a débuté vers le XVIIIe siècle.

Le nom chimique du fer est Fe, dérivé du nom latin ferrum , qui se traduit par force.

Le fer est un élément du groupe VIII du tableau périodique des éléments chimiques et se trouve dans la période 4.

Il appartient à un groupe d'éléments appelés éléments de transition ou métaux de transition.

Ce nom vient de l'époque où les chimistes attribuaient aux éléments situés au milieu du tableau périodique des propriétés de transition entre les métaux alcalins et les non-métaux.

En termes de propriétés, le fer est un métal solide de couleur gris clair à blanc. Il est dur, cassant, fusible et présente une faible résistance à la corrosion. Il s'oxyde facilement pour former des oxydes hydratés (rouille) lorsqu'il est exposé à l'humidité de l'air.

Sous sa forme élémentaire, le fer est très instable et réactif, en particulier en présence d'humidité atmosphérique ou à des températures élevées. Il peut se dissoudre en présence d'acides minéraux.

Tableau récapitulatif des informations chimiques et physiques de base sur le fer

La grande majorité du fer se trouve à l'état naturel sous la forme de minéraux contenant cet élément : l'hématite (Fe2O3), la magnétite (Fe3O4), la sidérite (FeCO3), qui sont les principaux minerais de fer, et la limonite (FeO(OH)-nH2O) ou taconite.

Le fer est utilisé pour produire des alliages tels que l'acier, l'acier inoxydable, la fonte, etc.

En plus d'être connu comme l'une des substances industrielles les plus importantes, le fer peut également être considéré comme l'un des éléments les plus importants du corps humain en raison de sa large application dans les processus biochimiques.

L'importance du fer pour la santé et la maladie est connue depuis l'Antiquité : les Égyptiens, les Grecs et les Romains sont les premiers à avoir utilisé le fer à des fins médicales.

Au XVIIe siècle, le fer était utilisé pour traiter la chlorose, une affection causée par une carence en fer.

Toutefois, ce n'est qu'en 1932 qu'il a été prouvé de manière convaincante que le fer inorganique était nécessaire à la synthèse de l'hémoglobine.

Quelle est l'autre fonction biologique du fer et dans quels processus vitaux est-il indispensable ?

Quelle est l'importance du fer pour l'homme ?

Le fer est un élément essentiel, nécessaire à la quasi-totalité des organismes vivants. Il intervient dans de nombreux processus métaboliques, notamment le transfert d'oxygène et d'électrons et la formation de l'ADN.

Il fait partie des éléments dits microbiogènes, qui représentent généralement moins de 0,005 % du poids de l'organisme.

Le corps humain contient environ 3 à 4 grammes de fer, qui se répartissent comme suit

• 65-70% dans les molécules d'hémoglobine, qui est un pigment sanguin rouge contenu dans les globules rouges.
• 3-4% dans la myoglobine, une protéine présente dans les muscles qui lui permet de fixer l'oxygène
• 15 à 30 % de fer de stockage, lié à une protéine - la ferritine ou l'hémosidérine
• environ 1 % dans des enzymes telles que les cytochromes, la cytochrome oxydase ou la peroxydase
• 0,1 % de fer de transport, qui se trouve dans le plasma sanguin où il se lie à des protéines (en particulier la protéine transferrine).

La concentration de fer dans l'organisme est strictement réglementée, car le fer est capable de générer des radicaux libres et peut causer des dommages aux tissus lorsqu'il est présent en excès.

Le fer a plusieurs fonctions importantes dans le corps humain.

Tout d'abord, il participe au transport des gaz présents dans le sang, notamment l'oxygène.

Jusqu'à près de 70 % du fer fait partie de l'hémoglobine, qui se trouve dans les globules rouges, et plus précisément de l'une des parties de l'hémoglobine appelée hème.

L'hème est un composé complexe non protéique dont l'atome central est le fer et qui forme, avec la partie protéique de la globine, la molécule d'hémoglobine.

L'hémoglobine est responsable du transport de l'oxygène dans le sang, des poumons vers les tissus et les cellules. L'oxygène se lie à la molécule d'hémoglobine dans les chambres pulmonaires. L'oxyhémoglobine se forme. C'est ainsi que l'oxygène est transporté vers les cellules.

L'hémoglobine est également capable de fixer et de transporter le dioxyde de carbone des cellules vers les poumons, où il est ensuite expiré sous forme de déchets. Contrairement à l'oxygène, qui se fixe à l'hémoglobine, le dioxyde de carbone se fixe à la partie protéique, la globine.

Outre l'hémoglobine, le fer entre également dans la composition de la myoglobine, une protéine présente dans les muscles. Elle participe également au transport de l'oxygène, mais dans les cellules musculaires. On la trouve dans les cellules musculaires du cœur et dans les muscles squelettiques.

La structure de la myoglobine est beaucoup plus simple que celle de l'hémoglobine.

Une molécule d'hémoglobine est capable de fixer 4 molécules d'oxygène, alors que la molécule de myoglobine ne contient qu'une seule molécule d'oxygène.

En plus de ce qui précède, nous connaissons d'autres fonctions biologiques du fer dans le corps humain.

• Il assure le fonctionnement normal du cerveau, des muscles, de la thyroïde et du système immunitaire.
• Il participe à la production d'énergie.
• Il a un effet positif sur la peau, les cheveux et les ongles.
• Il supprime la fatigue.
• Il favorise la santé mentale et réduit le risque de maladie mentale.
• Il favorise le développement du fœtus.

Comment l'organisme traite-t-il le fer ?

L'absorption

Le fer pénètre dans l'organisme par l'alimentation. Il est absorbé principalement dans la première partie du tractus intestinal par l'intermédiaire d'une protéine porteuse spécifique. Il passe ensuite dans le sang.

La principale forme de fer absorbée est la forme bivalente, c'est-à-dire Fe+2. La forme trivalente Fe+3 a une faible capacité d'absorption.

La proportion de fer absorbé par rapport au fer total de l'alimentation est relativement faible, de 5 à 35 %. Cette proportion dépend des circonstances et surtout de l'état physique du fer ingéré.

Au pH physiologique, le fer à l'état d'oxydation +2 est fortement oxydé en une forme insoluble de fer à l'état d'oxydation +3. Le pH diminue dans la partie initiale de l'intestin grêle sous l'action de l'acide gastrique, ce qui entraîne une réduction du Fe+3 en Fe+2 et une augmentation significative du taux d'absorption du fer.

L'acide gastrique a donc un effet significatif sur l'absorption du fer et, en cas de carence, l'absorption du fer est réduite.

Dans le sang, le fer est lié à la protéine transferrine, par laquelle il est transporté vers les cellules ou la moelle osseuse.

Régulation des niveaux de fer

La quantité de fer dans l'organisme doit être constamment contrôlée en raison de sa toxicité possible à des concentrations élevées. Il est donc nécessaire de maintenir un équilibre dans l'apport, le transport, le stockage et l'utilisation du fer. On parle de maintien de l'homéostasie.

Le corps humain ne disposant pas de mécanismes d'excrétion active du fer de l'organisme, les taux de fer doivent être strictement contrôlés et régulés dès l'absorption.

L'hepcidine, une hormone peptidique produite dans les cellules du pécan, joue ce rôle de régulateur en coordonnant le processus de stockage et d'utilisation du fer et en ordonnant au sang de diminuer ou d'augmenter l'absorption en fonction des besoins.

Une perturbation du niveau ou de la fonction de l'hepcidine entraîne un excès de fer dans l'organisme ou, à l'inverse, une carence en fer.

Stockage

Le fer est stocké dans l'organisme sous forme de réserves corporelles.

Par réserves corporelles de fer (fer de stockage), on entend le fer lié aux protéines ferritine et hémosidérine. La concentration de ces deux protéines nous donne une idée des réserves de fer.

La plupart du fer est lié à la ferritine, tandis que le fer est plus difficile à libérer de l'hémosidérine.

Le fer ainsi lié est insoluble et se concentre principalement dans le foie, la rate et la moelle osseuse.

Excrétion

Le corps humain ne possède pas de mécanisme d'excrétion active du fer, qui est donc largement stocké dans l'organisme et ne peut pas être facilement éliminé.

Dans certaines situations, telles que les saignements, les menstruations ou la grossesse, l'organisme peut perdre certaines quantités de fer. Pendant les menstruations, une femme adulte perd environ 2 mg de fer par jour.

Toutefois, une certaine perte périodique de fer se produit également par la dégradation physiologique des cellules de la peau, de l'appareil digestif ou de l'appareil génito-urinaire, mais ces pertes sont très faibles (environ 1 mg par jour).

Compte tenu des possibilités limitées d'excrétion du fer, la régulation des niveaux de fer est donc considérée comme essentielle et nécessaire.

Qu'en est-il de l'apport alimentaire en fer ?

Le fer alimentaire peut être présent sous deux formes principales : le fer héminique et le fer non héminique.

Les principales sources de la forme héminique sont l'hémoglobine et la myoglobine provenant d'aliments tels que la viande, la volaille, le poisson et les fruits de mer.

Dans ce cas, le taux d'absorption du fer est élevé (15 à 25 % de la teneur totale en fer) et n'est que très peu limité par la composition des aliments consommés en même temps.

La forme non héminique du fer est plus abondante dans les céréales, les légumineuses, les légumes et les fruits. Le taux d'absorption du fer est déjà beaucoup plus faible (2 à 20 % du fer total) et est également influencé de manière significative par d'autres composants alimentaires.

Dans la pratique, cependant, la teneur en fer non hémique de l'alimentation est beaucoup plus élevée que la teneur en fer hémique. Par conséquent, malgré un taux d'absorption plus faible, le fer non hémique contribue davantage à l'alimentation.

Quelles sont les substances, qu'il s'agisse d'aliments ou de médicaments, qui affectent (diminuent ou augmentent) l'absorption du fer ?

Un tableau récapitulatif des aliments et de certains médicaments qui affectent l'absorption du fer dans le tube digestif.

Des études animales ont montré que l'absorption du fer était également affectée par des métaux - manganèse, cobalt, strontium ou plomb - qui entrent en compétition les uns avec les autres pour se lier au transporteur en vue de l'absorption.

N'oubliez pas la vitamine C

La vitamine C joue un rôle très important dans l'absorption du fer dans le tractus intestinal, ce qui a été démontré dans plusieurs études scientifiques.

Son action consiste à réduire les formes insolubles de Fe+3 en Fe+2 soluble et à exercer un léger effet chélateur. Elle contribue à améliorer la solubilité du fer.

Il est même capable de réduire significativement l'effet inhibiteur des phytates, des polyphénols, du calcium et des protéines de lait.

Les compléments en fer doivent donc être pris, par exemple, avec du jus d'orange.

La cuisson, la transformation industrielle ou le stockage d'aliments contenant de la vitamine C entraînent la dégradation de la vitamine C, ce qui supprime son effet bénéfique sur l'absorption du fer.

La vitamine C est l'une des rares substances qui augmentent l'absorption du fer dans les régimes végétariens et végétaliens. Il est donc nécessaire d'optimiser l'absorption en incluant des légumes et des fruits contenant des quantités suffisantes de cette vitamine.

Dans le contexte des aliments contenant du fer, il est également important de mentionner quel est l'apport journalier idéal en fer pour une personne, en fonction de son sexe ou de son âge.

Quel est l'apport journalier recommandé en fer ?

Selon l'Autorité européenne de sécurité des aliments, les recommandations en matière d'apport quotidien en fer sont les suivantes.

Tableau des apports journaliers en fer en fonction de l'âge et du sexe

Carence en fer ou excès de fer

Comme pour presque toutes les substances essentielles à l'organisme, les écarts par rapport aux niveaux physiologiques de fer ont un impact négatif sur la santé.

Deux situations peuvent se présenter : un excès de fer dans l'organisme ou une carence en fer.

Il existe des groupes de personnes à risque qui sont plus susceptibles de souffrir d'une carence en fer.

La carence en fer est plus probable dans les populations qui n'ont pas un accès suffisant à une alimentation riche en fer sous une forme absorbable, en particulier pendant la phase de développement, lorsque les besoins en fer sont élevés.

Il s'agit de groupes tels que les enfants, les adolescents, les femmes en âge de procréer et les femmes enceintes.

Chez les enfants et les adolescents, le besoin accru en fer est dû à leur croissance rapide, tandis que chez les femmes en âge de procréer, il est dû à la perte excessive de sang lors des menstruations régulières.

Pendant la grossesse, l'organisme des femmes a besoin de plus de fer en raison de la croissance rapide du placenta et du fœtus.

Les donneurs de sang réguliers, les personnes souffrant de maladies de l'appareil digestif, de problèmes cardiaques ou de cancer peuvent également être exposés à un risque de réduction des réserves de fer de l'organisme.

La carence en fer - comment se manifeste-t-elle et quelles en sont les causes ?

La carence en fer est définie comme un état dans lequel les réserves de fer de l'organisme ne sont pas présentes et où l'approvisionnement en fer des tissus est perturbé.

La carence en fer est généralement désignée sous le nom d'anémie. Cependant, il peut exister une carence sans qu'il y ait d'anémie. Cette affection est plus rare et se manifeste par certains changements fonctionnels dans l'organisme.

Cependant, la grande majorité des cas de carence en fer sont associés à une anémie.

L'anémie au sens propre du terme est un état caractérisé par un faible nombre de globules rouges ou une faible quantité d'hémoglobine dans les cellules sanguines.

La formation et la quantité de globules rouges dépendent non seulement de la disponibilité du fer, mais aussi d'un certain nombre d'autres facteurs connexes, tels que la production d'érythropoïétine dans les reins (la substance qui coordonne la production de globules rouges), la moelle osseuse (où les cellules sont formées) et l'état nutritionnel.

Comment savoir si je souffre d'anémie ?

Une carence en fer de courte durée ne présente généralement pas de symptômes visibles. En fait, l'organisme utilise ses propres réserves pour couvrir la carence en fer de courte durée, principalement à partir des muscles, du foie, de la rate et de la moelle osseuse.

Une carence à long terme peut entraîner de la faiblesse, de la fatigue, un manque d'énergie, des problèmes de mémoire et de concentration, des troubles digestifs et une plus grande sensibilité aux infections.

Les conséquences les plus graves d'une anémie de longue durée sont des troubles fonctionnels affectant principalement les capacités cognitives et le développement (la capacité de percevoir et de penser) ou la fonction immunitaire.

Chez les femmes enceintes, l'anémie est associée à des effets néfastes pour la mère et le fœtus : risque accru de septicémie, faible poids du fœtus à la naissance ou risque de décès de la mère et du fœtus.

L'anémie n'est pas une maladie en soi, mais un symptôme d'une maladie développée ou d'un processus pathologique dans l'organisme.

La carence en fer (anémie) peut avoir plusieurs causes, dont voici quelques-unes :

• Apport insuffisant de formes absorbables de fer dans le régime alimentaire
• un apport insuffisant en vitamines et minéraux qui participent également à la formation des globules rouges (vitamine B12, vitamine A, riboflavine, cuivre)
• une mauvaise absorption du fer
• Besoins physiologiques accrus en fer (croissance, grossesse, menstruation, patients sous dialyse)
• Perte de sang excessive
• Saignements digestifs ou génito-urinaires
• Utilisation de certains médicaments (corticostéroïdes, médicaments contre la tuberculose)
• Certaines maladies (infections aiguës et chroniques, conditions postopératoires, maladies thyroïdiennes ou rénales)
• Maladies du sang telles que la drépanocytose, la thalassémie, l'anémie aplasique, l'anémie hémolytique
• l'obésité
• l'alcoolisme
• Régime végétarien, manque de viande

La carence en fer causée par un apport alimentaire insuffisant en fer peut être compensée de plusieurs manières.

Les principales étapes consistent à sélectionner des aliments riches en fer, à enrichir les aliments en fer, c'est-à-dire à ajouter délibérément cet élément aux aliments pour en augmenter la teneur.

Ensuite, il s'agit d'améliorer l'absorption du fer ou de le compléter sous forme de compléments alimentaires ou de médicaments.

Compléments alimentaires en fer

Avant de commencer à prendre des compléments alimentaires en fer, il faut toujours considérer que l'anémie peut être causée par une maladie. Cette maladie doit être considérée en premier lieu.

Actuellement, des produits à ingrédient unique ou des produits multivitaminés combinés contenant du fer sont disponibles sur le marché.

Les plus couramment utilisés sont les sels de fer, tels que le sulfate de fer et le gluconate de fer, en raison de leur faible coût et de leur forte absorption. Ils sont pris par voie orale (par la bouche).

L'absorption du fer est maximale lorsqu'ils sont administrés par voie orale. Toutefois, ce mode d'administration peut provoquer des nausées et des douleurs abdominales. Dans ce cas, la dose doit être réduite ou prise en même temps que la nourriture.

Les nausées, la constipation, les douleurs abdominales, les vomissements ou les vertiges sont les symptômes d'une surconsommation de fer et un indicateur fiable d'une dose trop élevée.

Voyons également quelles sont les conséquences d'un excès de fer dans l'organisme.

Quelles sont les conséquences d'un excès de fer ?

Le danger du fer est qu'il peut accélérer la production de radicaux oxygénés toxiques qui endommagent les cellules et les tissus.

De plus, à un pH physiologique et en présence d'oxygène, il s'oxyde rapidement et précipite en hydroxydes de fer insolubles.

Des niveaux élevés de fer dans le corps humain conduisent à son dépôt dans des organes tels que le foie, le cœur, le pancréas ou la peau, ce qui entraîne des changements pathologiques et le développement de maladies.

L'excès de fer dans l'organisme peut avoir plusieurs causes :

• un apport excessif dans l'alimentation
• des transfusions sanguines répétées
• Maladies associées à une dégradation accrue de l'hémoglobine

Les maladies caractérisées par l'accumulation de fer dans les organes sont appelées hémochromatose ou hémosidérose.

L'hémochromatose est une maladie héréditaire causée par une absorption excessive de fer dans le tube digestif.

L'hémosidérose survient généralement chez les patients atteints d'anémie acquise ou congénitale qui reçoivent des transfusions sanguines répétées et dont l'organisme n'est pas en mesure d'utiliser correctement le fer reçu.

Les conséquences négatives et les complications de ces troubles sont des lésions hépatiques, cardiaques et glandulaires, qui conduisent à la cirrhose, au cancer du foie, au diabète, aux maladies thyroïdiennes, aux maladies cardiaques et nerveuses et aux maladies inflammatoires des articulations.

Les premières manifestations sont la faiblesse, les douleurs abdominales, la pigmentation excessive de la peau, l'irrégularité du rythme cardiaque, l'infarctus du myocarde, l'insuffisance cardiaque, la perte des règles, la chute des cheveux, la douleur et l'inflammation de la hanche, l'ostéoporose et le ramollissement du foie et de la rate.

Quelles sont les options thérapeutiques en cas de taux de fer élevé ?

Actuellement, la thérapie par chélation est la seule méthode préventive et curative.

Ce traitement réduit la quantité de fer dans les tissus, empêche son accumulation et neutralise ses formes toxiques.

Le principe du traitement est que le fer se lie à l'agent chélateur et est ensuite éliminé de l'organisme par l'urine ou les fèces.

Les agents chélateurs peuvent être administrés par voie intraveineuse (dans une veine) ou par voie orale (par la bouche).

Des exemples d'agents chélateurs utilisés sont la déféroxamine (pour l'administration intraveineuse), la défériprone ou le déférasirox (tous deux pour l'administration orale).