Mitä aivoissa tapahtuu raudanpuutteessa?
Raudan vaikutukset ulottuvat paljon hemoglobiinia pidemmälle
Moni ajattelee raudanpuutteen olevan ennen kaikkea veren ongelma. Tällöin huomio kiinnittyy yleensä hemoglobiiniin ja anemiaan. Viime vuosien tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että rauta on välttämätön myös aivojen normaalille toiminnalle.
Aivot ovat yksi elimistön eniten energiaa kuluttavista elimistä. Ne tarvitsevat jatkuvasti rautaa energiantuotantoon, hermoston kehitykseen, välittäjäaineiden toimintaan sekä oppimiseen ja muistamiseen liittyvien hermoverkkojen ylläpitämiseen.
Kun elimistön rautavarastot vähenevät, vaikutukset voivat näkyä monella tavalla. Osalla ihmisistä oireina ilmenee väsymystä, aivosumua ja keskittymisvaikeuksia. Toisilla korostuvat oppimisen haasteet, uniongelmat tai mielialaoireet.
Aivot tarvitsevat rautaa jatkuvasti
Rautaa tarvitaan lukuisissa aivojen toiminnoissa. Tutkimusten mukaan sen merkittävimpiä tehtäviä ovat:
- aivojen energiantuotanto
- dopamiinin toiminta
- serotoniinin toiminta
- myelinisaatio eli hermoratojen eristäminen
- oppiminen ja muistaminen
- aivojen normaali kehitys
Aivojen näkökulmasta rauta ei siis ole pelkkä veren rakennusaine, vaan keskeinen osa hermoston toimintaa.
Aivojen energiantuotanto voi heikentyä
Jokainen ajatus, liike, tunne ja muistijälki vaatii energiaa. Aivosolut tuottavat energiaa mitokondrioissa, joissa rauta osallistuu useisiin keskeisiin biokemiallisiin reaktioihin.
Kun rautaa on liian vähän, aivojen energiantuotanto voi heikentyä. Tämän seurauksena osa ihmisistä kuvaa:
- jatkuvaa henkistä väsymystä
- aivosumua
- ajattelun hidastumista
- vaikeutta pysyä keskittyneenä
- tunnetta siitä, että aivot eivät palaudu normaalisti
Tutkimuksissa juuri energiantuotannon häiriöiden on arvioitu olevan yksi merkittävistä syistä siihen, miksi raudanpuute voi aiheuttaa oireita jo ennen varsinaisen anemian kehittymistä.
Dopamiinin toiminta voi muuttua
Dopamiini on välittäjäaine, jolla on tärkeä tehtävä muun muassa:
- tarkkaavuuden säätelyssä
- motivaatiossa
- oppimisessa
- palkitsemiskokemuksissa
- toiminnanohjauksessa
Rautaa tarvitaan dopamiinin normaalissa tuotannossa ja toiminnassa.
Kun rautavarastot vähenevät, dopamiinijärjestelmän toiminta voi muuttua. Tämä voi näkyä esimerkiksi:
- keskittymisvaikeuksina
- motivaation puutteena
- vaikeutena aloittaa tehtäviä
- muistivaikeuksina
- lisääntyneenä henkisenä kuormittumisena
Osalla ihmisistä oireet voivat muistuttaa ADHD-oireita, vaikka kyse ei ole samasta asiasta.
Serotoniini vaikuttaa mielialaan ja hyvinvointiin
Rauta osallistuu myös serotoniinijärjestelmän toimintaan.
Serotoniinilla on keskeinen rooli:
- mielialan säätelyssä
- hyvinvoinnin kokemuksessa
- stressinsietokyvyssä
- unen säätelyssä
Tutkimuksissa on havaittu yhteyksiä raudanpuutteen ja mielialaoireiden välillä. Tämän vuoksi osa ihmisistä kokee:
- alakuloa
- ärtyneisyyttä
- lisääntynyttä herkkyyttä stressille
- heikentynyttä hyvinvointia
Raudanpuute ei kuitenkaan ole sama asia kuin masennus eikä selitä kaikkia mielialaoireita. Se voi kuitenkin vaikuttaa biologisiin järjestelmiin, jotka osallistuvat mielialan säätelyyn.
Oppiminen ja muisti voivat kärsiä
Aivojen muistista ja oppimisesta vastaavat alueet tarvitsevat riittävästi rautaa toimiakseen normaalisti.
Erityisesti hippokampus, joka osallistuu oppimiseen ja muistijälkien muodostamiseen, on herkkä raudanpuutteen vaikutuksille.
Tutkimuksissa raudanpuute on yhdistetty:
- hitaampaan oppimiseen
- työmuistin heikkenemiseen
- muistivaikeuksiin
- koulusuoriutumisen heikkenemiseen
Nuorella tämä voi näkyä esimerkiksi siten, että läksyihin kuluu aiempaa enemmän aikaa tai keskittyminen oppitunneilla vaikeutuu.
Hermoratojen kehitys tarvitsee rautaa
Rautaa tarvitaan myös myelinisaatioon.
Myeliini toimii hermosolujen ympärillä eristeenä, joka auttaa viestejä kulkemaan nopeasti ja tehokkaasti hermostossa.
Riittävä rautatasapaino on erityisen tärkeä:
- lapsuudessa
- nuoruudessa
- voimakkaiden kasvupyrähdysten aikana
Tämän vuoksi pitkäaikainen raudanpuute herättää tutkijoissa erityistä kiinnostusta juuri kehittyvien aivojen näkökulmasta.
Miksi uni häiriintyy?
Raudanpuute voi vaikuttaa myös uneen.
Yhteys liittyy osittain dopamiinijärjestelmän muutoksiin. Tutkimuksissa raudanpuute on yhdistetty muun muassa:
- levottomiin jalkoihin
- levottomaan uneen
- yöheräilyihin
- heikentyneeseen palautumiseen
Kun uni heikkenee, seurauksena voi olla lisääntynyttä väsymystä, aivosumua ja keskittymisvaikeuksia.
Osa raudanpuutteen vaikutuksista aivoihin voi siis välittyä myös unen kautta.
Voiko oireita olla ilman anemiaa?
Kyllä voi.
Raudanpuute alkaa yleensä rautavarastojen tyhjenemisestä. Ferritiini voi olla matala jo pitkään ennen kuin hemoglobiini laskee.
Tämän vuoksi henkilöllä voi esiintyä esimerkiksi:
- aivosumua
- väsymystä
- keskittymisvaikeuksia
- muistivaikeuksia
- motivaation puutetta
- mielialaoireita
vaikka hemoglobiini olisi vielä viitealueella.
Tästä syystä pelkkä hemoglobiinin tutkiminen ei aina riitä arvioimaan elimistön rautatasapainoa.
Yhteenveto
Raudan vaikutukset ulottuvat paljon hemoglobiinia laajemmalle. Aivot tarvitsevat rautaa energiantuotantoon, dopamiinin ja serotoniinin toimintaan, oppimiseen, muistamiseen, uneen sekä hermoston normaaliin kehitykseen.
Kun elimistön rautavarastot vähenevät, seurauksena voi olla:
- aivosumua
- henkistä väsymystä
- keskittymisvaikeuksia
- muistivaikeuksia
- motivaation puutetta
- mielialaoireita
- levotonta unta
- oppimisen vaikeutumista
Raudanpuute ei selitä kaikkia näitä oireita, mutta tutkimukset osoittavat, että riittävä rautatasapaino on tärkeä osa aivojen normaalia toimintaa.
Lähteet
Beard JL. Iron Deficiency Alters Brain Development and Functioning. Journal of Nutrition. 2003;133(5 Suppl 1):1468S-1472S.
Lukowski AF, Koss M, Burden MJ, Jonides J, Nelson CA, Kaciroti N, Jimenez E, Lozoff B. Iron Deficiency in Infancy and Neurocognitive Functioning at 19 Years: Evidence of Long-Term Deficits in Executive Function and Recognition Memory. Nutritional Neuroscience. 2010;13(2):54-70. [pubmed.ncb…lm.nih.gov], [europepmc.org]
Peirano PD, Algarín C, Uauy R. Sleep Alterations and Iron Deficiency Anemia in Infancy. Sleep Medicine. 2010;11(7):637-642. [pmc.ncbi.nlm.nih.gov]
Peirano PD, Algarín C, Garrido MI, Lozoff B. Iron Deficiency Anemia in Infancy Is Associated with Altered Temporal Organization of Sleep States in Childhood. Pediatric Research. 2007;62(6):715-719. [pmc.ncbi.nlm.nih.gov]
Shah HE, Bhawnani N, Ethirajulu A, Alkasabera A, Onyali CB, Anim-Koranteng C, Mostafa JA. Iron Deficiency-Induced Changes in the Hippocampus, Corpus Striatum, and Monoamines Levels That Lead to Anxiety, Depression, Sleep Disorders, and Psychotic Disorders. Cureus. 2021;13(9):e18138. [cureus.com], [unboundmedicine.com]
Porras CA, Rouault TA. Iron Homeostasis in the CNS: An Overview of the Pathological Consequences of Iron Metabolism Disruption. International Journal of Molecular Sciences. 2022;23(9):4490. [pmc.ncbi.nlm.nih.gov]
Kulaszyńska M, Kwiatkowski S, Skonieczna-Żydecka K. The Iron Metabolism with a Specific Focus on the Functioning of the Nervous System. Biomedicines. 2024;12(3):595. [mdpi.com], [mdpi.com]
Scott SP, Murray-Kolb LE, Wenger MJ, Udipi SA, Ghugre PS. Iron Status, Anemia, and Iron Interventions and Their Associations with Cognitive and Academic Performance in Adolescents: A Systematic Review. Nutrients. 2023.
Bastian TW, Rao R. Iron: More than Meets the Eye. Nutrients. 2023.
Wang Y, Huang L, Zhang L, Qu Y, Mu D. Essential Trace Elements Zinc, Iron, Copper and Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder in Children and Adolescents: A Systematic Review and Meta-Analysis of Case-Control Studies. Frontiers in Pediatrics. 2017;5:123.
Tseng PT, Cheng YS, Yen CF, Chen YW, Stubbs B, Whiteley P, et al. Peripheral Iron Levels in Children with Attention-Deficit Hyperactivity Disorder: A Systematic Review and Meta-Analysis. Scientific Reports. 2018;8:788.
Allen RP, Picchietti DL, Garcia-Borreguero D, Walters AS, Ondo WG, Trenkwalder C. Restless Legs Syndrome and Iron Deficiency. Sleep Medicine. 2018.
