1. * * الخصائص الأساسية **
-الحديد (Fe) هو عنصر كيميائي عدده الذري 26، ينتمي إلى المعادن الانتقالية. في الطبيعة، يوجد بشكل رئيسي في شكل مركبات، مثل أكسيد الحديد (Fe ₂ O3) وكبريتيد الحديدوز (FeS). يمتلك الحديد حالات تكافؤ متعددة، تتضمن عادةً +2 التكافؤ (أيون الحديدوز، Fe ² ⁺) و+3 التكافؤ (أيون الحديد، Fe ³ ⁺). في جسم الإنسان، يؤدي الحديد بشكل أساسي وظائف فسيولوجية على شكل أيونات حديدية.
- من الناحية الفيزيائية، الحديد النقي هو معدن أبيض فضي ذو ليونة جيدة وموصلية حرارية. يمكن جذبه بواسطة المغناطيس ويمكن أيضًا مغنطته في ظل ظروف معينة.
2. التوزيع والمحتوى في جسم الإنسان**
-الحديد من العناصر النادرة الأساسية لجسم الإنسان، وتبلغ كمية الحديد الإجمالية في جسم الإنسان البالغ حوالي 3-4 جرام. يوجد حوالي 70% من الحديد في الهيموجلوبين، وهو بروتين موجود في خلايا الدم الحمراء مسؤول عن نقل الأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، يوجد حوالي 3% من الحديد في الميوجلوبين، الذي يقوم بتخزين ونقل الأكسجين في العضلات، مما يساعد العضلات في الحصول على إمدادات كافية من الأكسجين أثناء التمرين. يتم تخزين جزء من الحديد في أنسجة مثل الكبد والطحال ونخاع العظام على شكل فيريتين وهيموسيديرين، ليكون بمثابة مصدر احتياطي للحديد الذي يمكن إطلاقه عند حاجة الجسم إليه.
3. الامتصاص والتمثيل الغذائي**
-* *مسار الامتصاص* *: يتم امتصاص الحديد بشكل رئيسي في الاثني عشر والصائم العلوي. ينقسم الحديد الموجود في الطعام إلى حديد الهيم وحديد غير الهيم. يأتي حديد الهيم بشكل أساسي من الأطعمة المشتقة من الحيوانات مثل اللحوم والأسماك والدواجن. التوافر البيولوجي مرتفع ويمكن امتصاصه مباشرة عن طريق الخلايا المخاطية المعوية. يأتي الحديد غير الهيم بشكل أساسي من الأطعمة النباتية مثل الفاصوليا والخضروات الورقية الخضراء وما إلى ذلك. إن امتصاصه معقد نسبيًا ويجب تقليله إلى شكل أيونات حديدية (Fe ² ⁺) قبل أن يتم امتصاصه. كما أنه يتأثر بعوامل مختلفة، مثل حمض المعدة، وفيتامين C، وأيونات المعادن الأخرى.
- العوامل التي تعزز الامتصاص: يمكن لفيتامين C أن يختزل الحديد ثلاثي التكافؤ (Fe ³ ⁺) إلى أيونات حديدية (Fe ² ⁺)، وبالتالي يعزز امتصاص الحديد. على سبيل المثال، عند تناول الأطعمة الغنية بالحديد، فإن تناول الفواكه (مثل البرتقال والفراولة) أو الخضار (مثل البروكلي والفلفل الأخضر) الغنية بفيتامين C يمكن أن يزيد من معدل امتصاص الحديد. بالإضافة إلى ذلك، يساعد حمض المعدة أيضًا على إذابة الحديد، مما يسهل امتصاصه.
- العوامل التي تمنع الامتصاص: بعض المواد يمكن أن تمنع امتصاص الحديد. على سبيل المثال، يوجد حمض الفيتيك في الحبوب والفاصوليا والمكسرات، ويمكن أن يتحد مع الحديد لتكوين مركبات غير قابلة للذوبان، مما يقلل من امتصاص الحديد. حمض التانيك موجود بشكل رئيسي في المشروبات مثل الشاي والقهوة، ويمكن أن يكون له أيضًا آثار ضارة على امتصاص الحديد. لذلك، يوصى الأشخاص الذين يعانون من نقص الحديد بتجنب شرب كميات كبيرة من الشاي والقهوة أثناء الوجبات.
- عملية التمثيل الغذائي: بعد الامتصاص، تدخل أيونات الحديدوز (Fe ² ⁺) إلى الخلايا المخاطية المعوية، ويتأكسد جزء منها إلى حديد ثلاثي التكافؤ (Fe ³ ⁺)، والذي يرتبط بعد ذلك مع الديفيروكساسين لتكوين الفيريتين للتخزين؛ ويدخل الجزء الآخر إلى مجرى الدم، ويرتبط بالترانسفيرين، ويتم نقله إلى الأنسجة والأعضاء المختلفة في الجسم لتخليق الهيموجلوبين، أو الميوجلوبين، أو أي إنزيمات أخرى تحتوي على الحديد.
4. * * الوظائف الفسيولوجية **
- نقل الأكسجين: كما ذكرنا سابقًا، يعد الحديد مكونًا أساسيًا للهيموجلوبين. يمكن لأيونات الحديد الموجودة في الهيموجلوبين أن ترتبط بالأكسجين بشكل عكسي. عندما يتدفق الدم عبر الرئتين، يرتبط الهيموجلوبين بالأكسجين ليشكل الهيموجلوبين المؤكسج. عندما يتدفق الدم عبر الأنسجة، يطلق الهيموجلوبين المؤكسج الأكسجين لتتنفس خلايا الأنسجة. هذه العملية ضرورية للحفاظ على وظيفة الجهاز التنفسي الطبيعية واستقلاب الطاقة في جسم الإنسان. إذا حدث نقص الحديد، فإنه يمكن أن يؤدي إلى انخفاض في تخليق الهيموجلوبين، وانخفاض قدرة نقل الأكسجين، ويسبب فقر الدم بسبب نقص الحديد.
-* *المشاركة في استقلاب الطاقة* *: الحديد هو أحد مكونات العديد من الإنزيمات المشاركة في التنفس الخلوي، مثل السيتوكروم ونازعة هيدروجين السكسينات. تلعب هذه الإنزيمات دورًا حاسمًا في الفسفرة التأكسدية، مما يعزز إنتاج الطاقة داخل الخلايا (ATP). لذلك، الحديد ضروري للحفاظ على استقلاب الطاقة الطبيعي والنشاط الوظيفي للخلايا.
- وظيفة المناعة: يلعب الحديد أيضًا دورًا في جهاز المناعة. ويشارك في تكاثر الخلايا الليمفاوية وتمايزها، ويساعد الحديد المعتدل في الحفاظ على وظيفة الخلايا المناعية الطبيعية. ومع ذلك، قد يكون للحديد الزائد أيضًا آثار سلبية على الجهاز المناعي، حيث يمكن لبعض مسببات الأمراض استخدام الحديد الزائد للنمو والتكاثر.
5. تأثيرات النقص والإفراط**
- نقص الحديد: يعد نقص الحديد أحد أكثر حالات نقص التغذية شيوعًا في جميع أنحاء العالم. في المراحل المبكرة من نقص الحديد، سيستخدم الجسم الحديد المخزن للحفاظ على الوظيفة الطبيعية، وقد لا تكون هناك أعراض واضحة. ومع تفاقم نقص الحديد، قد يحدث فقر الدم الناجم عن نقص الحديد، والذي يتميز بشحوب البشرة، والدوخة، والتعب، وضيق التنفس، والخفقان، وعدم التركيز، وضعف المناعة. قد يؤثر نقص الحديد لدى الأطفال أيضًا على نموهم وتطورهم وقدراتهم المعرفية.
– الإفراط في تناول الحديد قد يؤدي إلى التسمم بالحديد. عادة ما يحدث التسمم الحاد بالحديد نتيجة تناول كميات كبيرة من الحديد، مما قد يؤدي إلى أعراض مثل الغثيان والقيء وآلام البطن والإسهال ونزيف الجهاز الهضمي. وفي الحالات الشديدة، قد تكون مهددة للحياة. يظهر الحمل الزائد المزمن من الحديد بشكل رئيسي في بعض الأمراض الوراثية (مثل داء ترسب الأصبغة الدموية) أو المرضى الذين يعانون من عمليات نقل دم كبيرة على المدى الطويل، والتي يمكن أن تسبب ضررًا للكبد والقلب والبنكرياس والأعضاء الأخرى، مثل تليف الكبد واعتلال عضلة القلب والسكري وما إلى ذلك.
6. * * المصادر الغذائية والتوصيات الغذائية **
- المصادر الغذائية: أفضل مصادر الحديد هي الكبد الحيواني، ومنتجات الدم، واللحوم الحمراء (مثل لحم البقر ولحم الخنزير)، والتي تتمتع بتوافر حيوي مرتفع لحديد الهيم. تحتوي البقوليات والخضروات الورقية الخضراء (مثل السبانخ) والحبوب الكاملة والمكسرات وغيرها من الأطعمة النباتية أيضًا على الحديد، ولكن بشكل أساسي الحديد غير الهيم الذي يتمتع بمعدلات امتصاص منخفضة نسبيًا.
-* *اقتراح إضافي* *: بالنسبة للأفراد الذين يعانون من نقص الحديد، فإن تعديل بنيتهم الغذائية يمكن أن يزيد من تناولهم للحديد. إذا كان تعديل النظام الغذائي لا يزال غير قادر على تلبية الاحتياجات، فيمكن تناول مكملات الحديد تحت إشراف الطبيب أو أخصائي التغذية. تأتي مكملات الحديد في أشكال مختلفة، مثل كبريتات الحديدوز، وفومارات الحديدوز، وما إلى ذلك. ويوصى عمومًا بتناولها بعد الوجبات لتقليل تهيج الجهاز الهضمي. وفي الوقت نفسه، من أجل تحسين معدل امتصاص الحديد، يمكن تناوله مع فيتامين C.
