1. * * คุณสมบัติพื้นฐาน**
-เหล็ก (Fe) เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 26 ซึ่งเป็นของโลหะทรานซิชัน ในธรรมชาติส่วนใหญ่มีอยู่ในรูปของสารประกอบ เช่น เหล็กออกไซด์ (Fe ₂ O3) และเฟอร์รัสซัลไฟด์ (FeS) เหล็กมีสถานะวาเลนซ์หลายสถานะ โดยทั่วไปรวมถึง+2 ความจุ (ไอออนที่เป็นเหล็ก, Fe ² ⁺) และ+3 ความจุ (ไอออนของเหล็ก, Fe ³ ⁺) ในร่างกายมนุษย์ เหล็กส่วนใหญ่ทำหน้าที่ทางสรีรวิทยาในรูปของไอออนของเหล็ก
-จากมุมมองทางกายภาพ เหล็กบริสุทธิ์เป็นโลหะสีขาวเงินที่มีความเหนียวและการนำความร้อนได้ดี แม่เหล็กสามารถดึงดูดได้และยังสามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ
2. การแพร่กระจายและเนื้อหาในร่างกายมนุษย์**
-เหล็กเป็นธาตุที่จำเป็นต่อร่างกายมนุษย์ และปริมาณธาตุเหล็กทั้งหมดในร่างกายมนุษย์ที่เป็นผู้ใหญ่คือประมาณ 3-4 กรัม ธาตุเหล็กประมาณ 70% มีอยู่ในเฮโมโกลบิน ซึ่งเป็นโปรตีนในเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ทำหน้าที่ขนส่งออกซิเจน นอกจากนี้ ไมโอโกลบินยังมีธาตุเหล็กประมาณ 3% ซึ่งเก็บและขนส่งออกซิเจนในกล้ามเนื้อ ช่วยให้กล้ามเนื้อได้รับออกซิเจนเพียงพอระหว่างออกกำลังกาย ธาตุเหล็กส่วนหนึ่งจะถูกเก็บไว้ในเนื้อเยื่อ เช่น ตับ ม้าม และไขกระดูก ในรูปของเฟอร์ริตินและเฮโมซิเดริน ซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งสำรองของธาตุเหล็กที่สามารถปล่อยออกมาได้เมื่อร่างกายต้องการ
3. การดูดซึมและการเผาผลาญ**
-* * วิถีการดูดซึม * *: เหล็กถูกดูดซึมในลำไส้เล็กส่วนต้นและลำไส้เล็กส่วนต้นเป็นหลัก ธาตุเหล็กในอาหารแบ่งออกเป็นธาตุเหล็กฮีมและธาตุเหล็กที่ไม่ใช่ฮีม ธาตุเหล็กฮีมส่วนใหญ่มาจากอาหารที่ได้จากสัตว์ เช่น เนื้อสัตว์ ปลา และสัตว์ปีก มีการดูดซึมสูงและสามารถดูดซึมโดยเซลล์เยื่อเมือกในลำไส้ได้โดยตรง ธาตุเหล็กที่ไม่ใช่ฮีมส่วนใหญ่มาจากอาหารจากพืช เช่น ถั่ว ผักใบเขียว เป็นต้น การดูดซึมค่อนข้างซับซ้อนและจำเป็นต้องลดรูปให้เป็นไอออนของเหล็ก (Fe ² ⁺) ก่อนจึงจะสามารถดูดซึมได้ นอกจากนี้ยังได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ เช่น กรดในกระเพาะ วิตามินซี และไอออนของโลหะอื่นๆ
-ปัจจัยที่ส่งเสริมการดูดซึม: วิตามินซีสามารถลดธาตุเหล็กไตรวาเลนท์ (Fe ³ ⁺) ให้เป็นไอออนของเหล็ก (Fe ² ⁺) ได้ จึงส่งเสริมการดูดซึมธาตุเหล็ก ตัวอย่างเช่น เมื่อรับประทานอาหารที่มีธาตุเหล็กสูง การบริโภคผลไม้ (เช่น ส้มและสตรอเบอร์รี่) หรือผัก (เช่น บรอกโคลีและพริกเขียว) ที่อุดมไปด้วยวิตามินซีก็สามารถเพิ่มอัตราการดูดซึมธาตุเหล็กได้ นอกจากนี้กรดในกระเพาะยังช่วยละลายธาตุเหล็กทำให้ดูดซึมได้ง่ายขึ้น
-ปัจจัยที่ยับยั้งการดูดซึม: สารบางชนิดสามารถยับยั้งการดูดซึมธาตุเหล็กได้ ตัวอย่างเช่น กรดไฟติกพบได้ในธัญพืช ถั่ว และถั่วเปลือกแข็ง และสามารถรวมกับธาตุเหล็กเพื่อสร้างสารเชิงซ้อนที่ไม่ละลายน้ำ ซึ่งจะช่วยลดการดูดซึมธาตุเหล็ก กรดแทนนิกมีอยู่ในเครื่องดื่มเป็นหลัก เช่น ชาและกาแฟ และยังสามารถส่งผลเสียต่อการดูดซึมธาตุเหล็กได้อีกด้วย ดังนั้นจึงแนะนำให้ผู้ที่ขาดธาตุเหล็กหลีกเลี่ยงการดื่มชาและกาแฟปริมาณมากในระหว่างมื้ออาหาร
-กระบวนการเมตาบอลิซึม: หลังจากการดูดซึม ไอออนของเหล็ก (Fe ² ⁺) จะเข้าสู่เซลล์เยื่อเมือกในลำไส้ และส่วนหนึ่งของไอออนจะถูกออกซิไดซ์เป็นเหล็กไตรวาเลนต์ (Fe ³ ⁺) ซึ่งจะจับกับดีเฟอรอกซาซินเพื่อสร้างเฟอร์ริตินเพื่อเก็บรักษา อีกส่วนหนึ่งจะเข้าสู่กระแสเลือด จับกับ Transferrin และขนส่งไปยังเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ ในร่างกาย เพื่อสังเคราะห์ฮีโมโกลบิน ไมโอโกลบิน หรือเอนไซม์ที่มีธาตุเหล็กอื่นๆ
4. * * การทำงานทางสรีรวิทยา**
-การขนส่งออกซิเจน: ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น เหล็กเป็นองค์ประกอบสำคัญของฮีโมโกลบิน ไอออนของเหล็กในฮีโมโกลบินสามารถจับกับออกซิเจนแบบย้อนกลับได้ เมื่อเลือดไหลผ่านปอด เฮโมโกลบินจะจับกับออกซิเจนเพื่อสร้างเฮโมโกลบินที่มีออกซิเจน เมื่อเลือดไหลผ่านเนื้อเยื่อ ฮีโมโกลบินที่ได้รับออกซิเจนจะปล่อยออกซิเจนเพื่อให้เซลล์เนื้อเยื่อหายใจ กระบวนการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาการทำงานของระบบทางเดินหายใจให้เป็นปกติและการเผาผลาญพลังงานในร่างกายมนุษย์ หากเกิดการขาดธาตุเหล็ก อาจทำให้การสังเคราะห์ฮีโมโกลบินลดลง ความสามารถในการขนส่งออกซิเจนลดลง และทำให้เกิดภาวะโลหิตจางจากการขาดธาตุเหล็ก
-* * มีส่วนร่วมในการเผาผลาญพลังงาน * *: เหล็กเป็นส่วนประกอบของเอนไซม์หลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับการหายใจของเซลล์ เช่น ไซโตโครมและซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนส เอนไซม์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่น โดยส่งเสริมการผลิตพลังงานในเซลล์ (ATP) ดังนั้นธาตุเหล็กจึงจำเป็นต่อการรักษาระดับการเผาผลาญพลังงานและการทำงานของเซลล์ให้เป็นปกติ
-การทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน: ธาตุเหล็กยังมีบทบาทในระบบภูมิคุ้มกันอีกด้วย มีส่วนร่วมในการเพิ่มจำนวนและการแยกเซลล์เม็ดเลือดขาว และธาตุเหล็กในระดับปานกลางช่วยรักษาการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกันให้เป็นปกติ อย่างไรก็ตาม การมีธาตุเหล็กมากเกินไปอาจส่งผลเสียต่อระบบภูมิคุ้มกัน เนื่องจากเชื้อโรคบางชนิดสามารถใช้ธาตุเหล็กส่วนเกินในการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ได้
5. การขาดและผลกระทบส่วนเกิน**
- การขาดธาตุเหล็ก: การขาดธาตุเหล็กถือเป็นภาวะขาดสารอาหารที่พบบ่อยที่สุดแห่งหนึ่งทั่วโลก ในระยะแรกของการขาดธาตุเหล็ก ร่างกายจะใช้ธาตุเหล็กที่สะสมไว้เพื่อรักษาการทำงานตามปกติ และอาจไม่มีอาการชัดเจน เมื่อการขาดธาตุเหล็กแย่ลง ภาวะโลหิตจางจากการขาดธาตุเหล็กอาจเกิดขึ้นได้ โดยมีลักษณะผิวซีด เวียนศีรษะ เหนื่อยล้า หายใจไม่สะดวก ใจสั่น ขาดสมาธิ และภูมิคุ้มกันอ่อนแอ การขาดธาตุเหล็กในเด็กอาจส่งผลต่อการเจริญเติบโต พัฒนาการ และความสามารถทางสติปัญญาของเด็กด้วย
-การบริโภคธาตุเหล็กมากเกินไปอาจทำให้เกิดพิษจากธาตุเหล็ก พิษจากเหล็กเฉียบพลันมักเกิดจากการกินธาตุเหล็กในปริมาณมาก ซึ่งอาจนำไปสู่อาการต่างๆ เช่น คลื่นไส้ อาเจียน ปวดท้อง ท้องร่วง และมีเลือดออกในทางเดินอาหาร ในกรณีที่รุนแรงอาจถึงแก่ชีวิตได้ ภาวะธาตุเหล็กเกินเรื้อรังมักพบได้ในโรคทางพันธุกรรมบางชนิด (เช่น โรคฮีโมโครมาโตซิส) หรือผู้ป่วยที่มีการถ่ายเลือดปริมาณมากเป็นเวลานาน ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อตับ หัวใจ ตับอ่อน และอวัยวะอื่นๆ เช่น โรคตับแข็ง กล้ามเนื้อหัวใจผิดปกติ เบาหวาน เป็นต้น
6. * * แหล่งอาหารและข้อแนะนำการบริโภคอาหาร**
- แหล่งอาหาร: แหล่งธาตุเหล็กที่ดีที่สุดคือตับสัตว์ ผลิตภัณฑ์จากเลือด และเนื้อแดง (เช่น เนื้อวัวและเนื้อหมู) ซึ่งมีการดูดซึมธาตุเหล็กฮีมสูง พืชตระกูลถั่ว ผักใบเขียว (เช่น ผักโขม) เมล็ดธัญพืช ถั่ว และอาหารจากพืชอื่นๆ ก็มีธาตุเหล็กเช่นกัน แต่ส่วนใหญ่ไม่ใช่ธาตุเหล็กฮีมซึ่งมีอัตราการดูดซึมค่อนข้างต่ำ
-* * คำแนะนำเพิ่มเติม * *: สำหรับผู้ที่ขาดธาตุเหล็ก การปรับโครงสร้างอาหารจะช่วยเพิ่มปริมาณธาตุเหล็กได้ หากการปรับอาหารยังไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ สามารถรับประทานอาหารเสริมธาตุเหล็กได้ภายใต้คำแนะนำของแพทย์หรือนักโภชนาการ อาหารเสริมธาตุเหล็กมีหลากหลายรูปแบบ เช่น เฟอร์รัสซัลเฟต เฟอร์รัสฟูมาเรต เป็นต้น โดยทั่วไปแนะนำให้รับประทานหลังอาหารเพื่อลดอาการระคายเคืองในทางเดินอาหาร ในเวลาเดียวกัน เพื่อที่จะปรับปรุงอัตราการดูดซึมธาตุเหล็ก สามารถรับประทานร่วมกับวิตามินซีได้
