مقدمه ای بر عنصر آهن

1. * * خصوصیات اساسی **
-ه (آهن) یک عنصر شیمیایی با تعداد اتمی 26 است که متعلق به فلزات انتقال است. در طبیعت ، عمدتاً به صورت ترکیبات مانند اکسید آهن (آهن O3) و سولفید آهنی (FES) وجود دارد. آهن دارای چندین حالت ظرفیت است ، معمولاً شامل {3}} valence (یون آهنی ، آهن ² ⁺) و {4} valence (یون آهن ، آهن ³). در بدن انسان ، آهن به طور عمده عملکردهای فیزیولوژیکی را به شکل یون های آهنی انجام می دهد.
از دیدگاه فیزیکی ، آهن خالص یک فلز سفید نقره ای با انعطاف پذیری خوب و هدایت حرارتی است. می توان آن را توسط آهن ربا جذب کرد و همچنین می تواند در شرایط خاصی مغناطیس شود.

2. توزیع و محتوا در بدن انسان**
-Iron یک عنصر کمیاب برای بدن انسان است و مقدار کل آهن در بدن بالغ انسان در مورد Grams {1}} است. حدود 70 ٪ آهن در هموگلوبین وجود دارد ، که یک پروتئین در گلبول های قرمز است که مسئول انتقال اکسیژن است. علاوه بر این ، حدود 3 ٪ آهن در میوگلوبین وجود دارد که اکسیژن را در عضلات ذخیره و حمل می کند و به عضلات کمک می کند تا در حین ورزش ، اکسیژن کافی را بدست آورند. بخشی از آهن در بافت هایی مانند کبد ، طحال و مغز استخوان به شکل فریتین و هموسیدرین ذخیره می شود و به عنوان منبع پشتیبان آهن که در صورت نیاز توسط بدن می تواند آزاد شود ، خدمت می کند.

3. جذب و متابولیسم **
-* * مسیر جذب * *: آهن عمدتاً در دوازدهه و ژژنوم فوقانی جذب می شود. آهن موجود در غذا به دو دسته آهن هِم و آهن غیر هِم تقسیم می شود. آهن هِم عمدتاً از غذاهای حیوانی مانند گوشت، ماهی و مرغ به دست می آید. فراهمی زیستی آن بالا است و می تواند مستقیماً توسط سلول های مخاطی روده جذب شود. آهن غیر هِم عمدتاً از غذاهای گیاهی مانند لوبیا، سبزیجات برگ سبز و غیره به دست می آید. جذب آن نسبتاً پیچیده است و قبل از جذب باید به شکل یون های آهن (Fe 2⁺) کاهش یابد. همچنین تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند اسید معده، ویتامین C و سایر یون های فلزی قرار می گیرد.
-عواملی که جذب را افزایش می دهند: ویتامین C می تواند آهن سه ظرفیتی (Fe 3 ⁺) را به یون های آهنی (Fe 2 ⁺) کاهش دهد و در نتیجه جذب آهن را تقویت کند. به عنوان مثال، هنگام خوردن غذاهای غنی از آهن، مصرف میوه ها (مانند پرتقال و توت فرنگی) یا سبزیجات (مانند بروکلی و فلفل سبز) که سرشار از ویتامین C هستند، می تواند سرعت جذب آهن را افزایش دهد. علاوه بر این، اسید معده به حل شدن آهن نیز کمک می کند و جذب آن را آسان تر می کند.
-فاکتورهایی که جذب می کنند: برخی از مواد می توانند جذب آهن را مهار کنند. به عنوان مثال ، اسید فیتیک در غلات ، لوبیا و آجیل یافت می شود و می تواند با آهن ترکیب شود تا مجتمع های نامحلول تشکیل شود و باعث کاهش جذب آهن شود. اسید تاننیک عمدتاً در نوشیدنی هایی مانند چای و قهوه وجود دارد و همچنین می تواند عوارض جانبی در جذب آهن داشته باشد. بنابراین ، توصیه می شود افراد کمبود آهن از نوشیدن مقادیر زیادی چای و قهوه در طول وعده های غذایی خودداری کنند.
- فرآیند متابولیک: پس از جذب، یون‌های آهن (Fe 2+) وارد سلول‌های مخاطی روده می‌شوند و بخشی از آنها به آهن سه ظرفیتی (Fe 3+) اکسید می‌شوند، که سپس با دفروکساسین متصل می‌شود تا فریتین برای ذخیره سازی تشکیل شود. قسمت دیگر وارد جریان خون می شود، با ترانسفرین متصل می شود و برای سنتز هموگلوبین، میوگلوبین یا سایر آنزیم های حاوی آهن به بافت ها و اندام های مختلف بدن منتقل می شود.

4. * * عملکردهای فیزیولوژیکی **
حمل و نقل اکسیژن: همانطور که قبلاً ذکر شد ، آهن یکی از مؤلفه های اصلی هموگلوبین است. یونهای آهن موجود در هموگلوبین می توانند با اکسیژن به صورت برگشت پذیر متصل شوند. هنگامی که خون از طریق ریه ها جریان می یابد ، هموگلوبین با اکسیژن به هم متصل می شود تا هموگلوبین اکسیژن دار تشکیل شود. هنگامی که خون از طریق بافت ها جریان می یابد ، هموگلوبین اکسیژن شده اکسیژن را برای نفس کشیدن سلولهای بافت آزاد می کند. این فرایند برای حفظ عملکرد طبیعی تنفسی و متابولیسم انرژی در بدن انسان بسیار مهم است. در صورت بروز کمبود آهن ، می تواند منجر به کاهش سنتز هموگلوبین ، کاهش ظرفیت حمل و نقل اکسیژن شود و باعث کم خونی کمبود آهن شود.
-* * مشارکت در متابولیسم انرژی * *: آهن جزء بسیاری از آنزیم های درگیر در تنفس سلولی مانند سیتوکروم و سوکسینات دهیدروژناز است. این آنزیم ها نقش مهمی در فسفوریلاسیون اکسیداتیو ایفا می کنند و باعث تولید انرژی درون سلولی (ATP) می شوند. بنابراین آهن برای حفظ متابولیسم طبیعی انرژی و فعالیت عملکردی سلول ها ضروری است.
-عملکرد سیستم ایمنی: آهن نیز در سیستم ایمنی نقش دارد. در تکثیر و تمایز لنفوسیت ها شرکت می کند و آهن متوسط ​​به حفظ عملکرد طبیعی سلول های ایمنی کمک می کند. با این حال، اضافه بار آهن نیز ممکن است اثرات منفی بر سیستم ایمنی داشته باشد، زیرا پاتوژن های خاصی می توانند از آهن اضافی برای رشد و تولید مثل استفاده کنند.

5. کمبود و اثرات زیاد **
کمبود آهن: کمبود آهن یکی از شایع ترین نقص های غذایی در سراسر جهان است. در مراحل اولیه کمبود آهن ، بدن برای حفظ عملکرد طبیعی از آهن ذخیره شده استفاده می کند و ممکن است علائم واضحی وجود نداشته باشد. با بدتر شدن کمبود آهن ، کم خونی کمبود آهن ممکن است رخ دهد که با چهره کم رنگ ، سرگیجه ، خستگی ، تنگی نفس ، تپش قلب ، عدم تمرکز و تضعیف ایمنی مشخص می شود. کمبود آهن در کودکان همچنین ممکن است بر رشد ، پیشرفت و توانایی های شناختی آنها تأثیر بگذارد.
-مصرف بیش از حد آهن ممکن است منجر به مسمومیت با آهن شود. مسمومیت حاد با آهن معمولاً در اثر مصرف مقادیر زیاد آهن ایجاد می شود که می تواند منجر به علائمی مانند تهوع، استفراغ، درد شکم، اسهال و خونریزی گوارشی شود. در موارد شدید، ممکن است تهدید کننده زندگی باشد. اضافه بار مزمن آهن عمدتاً در برخی از بیماری‌های ارثی (مانند هموکروماتوز) یا بیماران مبتلا به تزریق خون گسترده طولانی مدت دیده می‌شود که می‌تواند باعث آسیب به کبد، قلب، پانکراس و سایر اندام‌ها مانند سیروز، کاردیومیوپاتی، دیابت و غیره شود.

6. * * منابع غذایی و توصیه های غذایی **
-منابع غذایی: بهترین منابع آهن جگر حیوانی، فرآورده های خونی و گوشت قرمز (مثل گوشت گاو و خوک) است که دارای فراهمی زیستی بالایی از آهن هِم هستند. حبوبات، سبزیجات برگ سبز (مانند اسفناج)، غلات کامل، آجیل و سایر غذاهای گیاهی نیز حاوی آهن هستند، اما عمدتاً آهن غیر هم با نرخ جذب نسبتاً پایین.
- * * پیشنهاد اضافی * *: برای افراد کمبود آهن ، تنظیم ساختار رژیم غذایی آنها می تواند میزان مصرف آهن آنها را افزایش دهد. اگر تنظیم رژیم غذایی هنوز نتواند نیازها را برآورده کند ، مکمل های آهن را می توان تحت هدایت پزشک یا متخصص تغذیه قرار داد. مکمل های آهن به اشکال مختلفی مانند سولفات آهنی ، فومرات آهنی و غیره ارائه می شوند. به طور کلی توصیه می شود که آنها را بعد از وعده های غذایی مصرف کنید تا باعث کاهش سوزش دستگاه گوارش شود. در عین حال ، به منظور بهبود میزان جذب آهن ، می توان آن را همراه با ویتامین C انجام داد.