การขาดธาตุเหล็ก

การขาดธาตุเหล็ก
หรือ ภาวะขาดธาตุเหล็ก
เป็นการขาดสารอาหารที่สามัญที่สุดในโลก
ธาตุเหล็กมีอยู่ในเซลล์ทั้งหมดของร่างกายมนุษย์และมีหน้าที่สำคัญมากหลายอย่าง เช่น การนำเอาออกซิเจนไปยังอวัยวะต่าง ๆ จากปอด โดยเป็นองค์ประกอบกุญแจสำคัญของโปรตีนเฮโมโกลบินในเลือด,
การเป็นสื่อนำอิเล็กตรอนภายในเซลล์ในรูป cytochrome,
การอำนวยการใช้และการเก็บออกซิเจนภายในกล้ามเนื้อโดยเป็นส่วนของไมโยโกลบิน,
และเป็นสิ่งที่จำเป็นในปฏิกิริยาของเอนไซม์ในอวัยวะต่าง ๆ
การมีธาตุเหล็กน้อยเกินไปสามารถรบกวนหน้าที่จำเป็นต่าง ๆ เหล่านี้ โดยทำให้เกิดโรค และอาจให้ถึงตายได้

ปริมาณธาตุเหล็กทั้งหมดในร่างกายมีประมาณ 3.8 ก. ในชาย และ 2.3 ก. ในหญิง
ส่วนในน้ำเลือด เหล็กจะเวียนไปกับเลือดโดยยึดกับโปรตีน transferrin อย่างแน่น
มีกลไกหลายอย่างที่ควบคุมเมแทบอลิซึมของเหล็กในมนุษย์ และป้องกันไม่ให้ขาด
กลไกควบคุมหลักอยู่ในทางเดินอาหาร
แต่ถ้าการสูญเสียเหล็กไม่สามารถชดเชยได้จากการทานอาหาร ภาวะขาดเหล็กก็จะเกิดขึ้นในที่สุด
และถ้าไม่รักษา ก็จะลามไปเป็นภาวะโลหิตจางเหตุขาดธาตุเหล็ก (iron deficiency anemia)
แต่ก่อนจะถึงภาวะโลหิตจาง ภาวะการขาดธาตุเหล็กโดยที่ยังไม่ถึงภาวะโลหิตจางเรียกว่า Latent Iron Deficiency (LID) หรือ Iron-deficient erythropoiesis (IDE)

การขาดธาตุเหล็กที่ไม่รักษาอาจนำไปสู่ภาวะโลหิตจากเหตุขาดธาตุเหล็ก ซึ่งเป็นภาวะโลหิตจางที่สามัญ
โดยมีเม็ดเลือดแดง (erythrocytes) หรือเฮโมโกลบิน ไม่พอ
คือ ภาวะโลหิตจางเหตุขาดธาตุเหล็กจะเกิดขึ้นเมื่อร่างกายมีเหล็กไม่พอ มีผลลดการผลิตโปรตีนเฮโมโกลบิน
ซึ่งเป็นตัวจับออกซิเจนและทำให้เม็ดเลือดแดงสามารถส่งออกซิเจนให้กับอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย

เด็ก หญิงช่วงวัยเจริญพันธุ์ และบุคคลที่มีอาหารไม่สมบูรณ์เสี่ยงต่อโรคมากที่สุด
กรณีโดยมากของภาวะโลหิตจางเหตุขาดธาตุเล็กไม่รุนแรง แต่ถ้าไม่รักษาก็อาจสามารถสร้างปัญหาเช่นหัวใจเต้นเร็วหรือไม่ปกติ ปัญหาระหว่างการตั้งครรภ์ การโตช้าสำหรับทารกหรือเด็ก

อาการขาดธาตุเหล็กสามารถเกิดขึ้นก่อนลามเป็นภาวะโลหิตจางเหตุขาดธาตุเหล็ก
แต่อาการเหล่านี้ไม่เฉพาะเจาะจงต่อการขาดธาตุเหล็กเท่านั้น
เหล็กจำเป็นต่อการทำงานที่เป็นปกติของเอนไซม์ ดังนั้น อาจจะเกิดอาการต่าง ๆ มากมายในที่สุด โดยเป็นอาการทุติยภูมิจากภาวะโลหิตจาง หรือเป็นอาการปฐมภูมิจากการขาดธาตุเหล็ก
อาการขาดธาตุเหล็กรวมทั้ง

การขาดธาตุเหล็กอย่างต่อเนื่องอาจลามเป็นภาวะโลหิตจางและความอ่อนเปลี้ยที่เพิ่มขึ้น
ภาวะเกล็ดเลือดมากสามารถเกิดขึ้นได้ด้วย
การขาดธาตุเหล็กในเลือดเป็นเหตุอย่างหนึ่งที่ทำให้บุคคลไม่สามารถให้เลือดแม้ว่าจะมีการศึกษาเกี่ยวกับความผิดปกติทางกรรมพันธุ์ที่เป็นเหตุการขาดธาตุเหล็กในหนู แต่ยังไม่ปรากฏกว่ามีโรคเมแทบอลิซึมของเหล็กสืบทางกรรมพันธุ์ในมนุษย์ ที่เป็นเหตุโดยตรงของการขาดเหล็ก

เหตุผลที่เป็นไปได้ว่าการเล่นกีฬาอาจมีบทบาททำให้ขาดธาตุเหล็ก รวมทั้งการสลายของเม็ดเลือดแดงเนื่องจากการกระทบกระแทกทางกาย การเสียเหล็กผ่านเหงื่อและปัสสาวะ การเสียเลือดทางเดินอาหาร และการเสียเลือดในปัสสาวะ (haematuria)
แม้ว่าจะมีเหล็กจำนวนหนึ่งที่ขับออกทางเหงื่อและปัสสาวะ
แต่ก็มองว่าไม่สำคัญแม้ว่านักกีฬาจะมีเหงื่อและปัสสาวะมากขึ้น
เมื่อพิจารณาด้วยว่าร่างกายของนักกีฬาดูเหมือนจะปรับเก็บเหล็กไว้ได้ดีกว่า

ส่วนภาวะโลหิตจางเหตุการสลายเม็ดเลือดแดงโดยกล (Mechanical hemolytic anemia) มีโอกาสมากที่สุดในกีฬาที่ต้องกระทบกระแทกมาก โดยเฉพาะในการวิ่งทางไกล ที่เม็ดเลือดแดงสลายเนื่องจากแรงกระแทกที่เท้ากับพื้น
เลือดออกทางเดินอาหารที่เกิดจากการออกกำลังกายมีโอกาสมากที่สุดในนักกีฬาแบบอึด
นอกจากนักวิ่งแล้ว ผู้ที่กระทบกระแทกเท้า เช่น นักกีฬาเค็นโด หรือกระทบกระแทกมือ เช่น คนตีกลอง
นักกีฬาที่เน้นการคุมน้ำหนัก (เช่น บัลเลต์ ยิมนาสติก การวิ่งมาราธอน และมวยปล้ำ) และกีฬาที่เน้นการทานอาหารมีคาร์โบไฮเดรตสูง มีไขมันต่ำ อาจมีโอกาสเสี่ยงขาดธาตุเหล็กสูงขึ้น

เหมือนกับอย่างอื่น ค่าที่ได้ต้องเทียบกับค่าอ้างอิงของแล็บเมื่อพิจารณาสถานการณ์ทางคลินิกของบุคคลทุกอย่าง

ก่อนเริ่มรักษา ควรจะวินิจฉัยให้ชัดเจนถึงเหตุขาดธาตุเหล็ก
นี่สำคัญเป็นพิเศษในคนสูงอายุ ผู้เสี่ยงต่อมะเร็งลำไส้ใหญ่ซึ่งเป็นเหตุให้เลือดออกในทางเดินอาหาร
ในผู้ใหญ่ 60% ของคนไข้ที่มีภาวะโลหิตจางเหตุขาดเหล็กอาจมีโรคในทางเดินอาหารที่เป็นเหตุให้เลือดออกอยู่เรื่อย ๆ
เพราะว่า เป็นไปได้ว่าเหตุของการขาดธาตุเหล็กจำเป็นต้องรักษาด้วย

เมื่อได้วินิจฉัยที่สมควรแล้ว อาการสามารถรักษาได้ด้วยการให้ธาตุเหล็กเสริม
วิธีการเสริมจะขึ้นอยู่กับความรุนแรงของอาการ ความจำเป็นให้หายเร็ว (เช่น ถ้ากำลังรอการผ่าตัด) และโอกาสที่วิธีการรักษาจะมีประสิทธิผล
ตัวอย่างของยาทานที่เสริมเหล็กรวมทั้ง ferrous sulfate, ferrous gluconate, และเหล็กที่ยึดกับกรดอะมิโน (amino acid chelate tablets)
งานวิจัยปี 2548 แสดงว่า การทดแทนธาตุเหล็ก อย่างน้อยในผู้สูงอายุที่ขาด อาจน้อยแพียงแค่ 15 มก. ต่อวันของธาตุเหล็ก

การขาดธาตุเหล็กเล็กน้อยสามารถป้องกันและแก้ไขโดยทานอาหารที่สมบูณ์ด้วยเหล็กและการทำอาหารในกระทะเหล็ก
เนื่องจากธาตุเหล็กเป็นสิ่งจำเป็นต่อสัตว์และพืชโดยมาก จึงมีอาหารมากมายที่มีเหล็ก
แต่แหล่งที่ดีของธาตุเหล็กจะเป็นแบบ heme-iron (cofactor ที่มีไอออนเหล็ก อยู่ตรงกลางวงแหวนอินทรีย์แบบ heterocyclic ที่เรียกว่า porphyrin ดูรูป) เพราะว่านี่ดูดซึมได้ง่ายที่สุด และยาและสารอาหารอื่น ๆ จะไม่สามารถขัดขวางการดูดซึมได้
ตัวอย่างอาหารที่มีเหล็กแบบนี้คือ เนื้อที่มีสีแดงเมื่อดิบ (เช่น เนื้อวัว เนื้อแกะ) เป็ดไก่ และแมลง

แหล่งอาหารแบบไม่ใช่ heme มีเหล็กเหมือนกัน แต่ร่างกายเอาไปใช้ได้ไม่เท่ากัน (คือมี reduced bioavailability)
ตัวอย่างแหล่งเหล็กที่ไม่ใช่ heme รวมทั้งถั่ว ผักใบเขียว พิสตาชีโอ เต้าหู้ ขนมปังเสริมสารอาหาร และธัญพืชเสริมสารอาหาร
แต่ร่างกายจะดูดซึมและปฏิบัติต่อเหล็กจากอาหารต่าง ๆ ต่างกัน
ยกตัวอย่างเช่น เหล็กในเนื้อแดง (คือ เหล็กแบบ heme) สามารถดูดซึมได้ง่ายกว่าเหล็กในธัญพืชและผักใบเขียว (เหล็กที่ไม่ใช่ heme)

แร่ธาตุและสารเคมีจากอาหารชนิดหนึ่งยังอาจยับยั้งการดูดซึมเหล็กจากอาหารอีกชนิดหนึ่งที่ทานในเวลาเดียวกันได้อีกด้วย
ยกตัวอย่างเช่น กรดออกซาลิกและกรดไฟเตต จะรวมเป็นสารประกอบที่ยึดกับเหล็กในท้องก่อนเกิดการดูดซึม
และเพราะว่าเหล็กจากพืชดูดซึมได้ยากกว่าเหล็กแบบ heme จากสัตว์ คนทานเจหรือทานเจแบบวีแกน ควรจะได้อาหารที่มีเหล็กสูงกว่าบุคคลที่ทานเนื้อแดง ปลา และเป็ดไก่

พืชวงศ์ถั่วและผักใบเขียวเช่น บรอกโคลี ผักวงศ์กะหล่ำปลี และอื่น ๆ เป็นแหล่งเหล็กที่ดีสำหรับคนที่ทานอาหารเจ
แต่ว่า ผักโขมฝรั่ง (spinach) และบีตรูต มีกรดออกซาลิกซึ่งเข้ายึดกับเหล็ก ทำให้ร่างกายดูดซึมเหล็กไม่ได้
แต่เหล็กแบบไม่ใช่ heme จะดูดซึมได้ดีกว่าถ้าทานพร้อมกับอาหารที่มีเหล็ก heme หรือวิตามินซี

ตารางสองตารางต่อไปนี้แสดงอาหารที่สมบูรณ์ด้วยเหล็กแบบ heme และแบบไม่ใช่ heme มากที่สุด
ในตารางทั้งสอง ปริมาณอาหารทานต่อครั้งอาจแตกต่างจาก 100 ก.
เกณฑ์ปริมาณที่ต้องการตั้งที่ 18 มก.
ซึ่งเป็นสิ่งที่กระทรวงเกษตรสหรัฐแนะนำให้หญิงอายุระหว่าง 19-50 ปีทานทุกวัน
การขาดเหล็กอาจมีผลรุนแรงพอที่การทานอาหารจะช่วยแก้ไม่ทัน
ดังนั้น การทานธาตุเหล็กบ่อยครั้งจะจำเป็นถ้าการขาดเหล็กออกอาการแล้ว

การถ่ายเลือดบางครั้งใช้รักษาการขาดเหล็กที่คนไข้มีปัญหาทางเลือดบางอย่าง
บางครั้งการถ่ายเลือดก็พิจารณาในบุคคลที่ขาดเหล็กเรื้อรังหรือว่าจะเข้าผ่าตัดเร็ว ๆ นี้ แต่แม้บุคคลเช่นนี้จะมีเฮโมโกลบินที่ต่ำ ก็ควรจะได้เหล็กทางปากหรือทางเส้นเลือดด้วย

แบคทีเรียจะเติบโตได้ต้องอาศัยเหล็ก และดังนั้น การไม่มีเหล็กในสภาพพร้อมใช้งานทางชีวภาพ (bioavailability) เป็นปัจจัยสำคัญในการควบคุมการติดเชื้อ
ดังนั้น น้ำเลือดจึงส่งเหล็กยึดกับโปรตีน transferrin ที่เข้าไปในเซลล์โดยกระบวนการ endocytosis ระบบจึงสามารถกันไม่ให้เหล็กต่อแบคทีเรียได้

ประมาณ 15-20% ของโปรตีนนมมนุษย์ประกอบด้วย lactoferrin ซึ่งเป็นโปรตีนในตระกูล transferrin
ซึ่งยึดกับเหล็ก
และโดยเปรียบเทียบ มี lactoferrin ในนมวัวเพียงแค่ 2%
ดังนั้น การที่มารดาให้นมลูกจึงมีการติดเชื้อน้อยกว่า
ยังมี lactoferrin ในน้ำตา น้ำลาย และที่แผลเพื่อช่วยเข้ายึดกับเหล็กเพื่อจำกัดการเติบโตของแบคทีเรียด้วย
เพื่อลดการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ระดับความเข้มข้นของเหล็กจะลดลงในภาวะการอักเสบเป็นระบบ เนื่องจากการผลิต hepcidin มากขึ้นโดยหลักปล่อยมาจากตับ เป็นการตอบสนองต่อ cytokine ที่สนับสนุนสภาวะอักเสบ เช่น Interleukin-6
แต่การขาดเหล็กโดยหน้าที่ของร่างกายเช่นนี้จะหายไปเองถ้ากำจัดแหล่งก่อความอักเสบ
แต่ว่า ถ้าไม่แก้ไข นี่อาจจะลามเป็นภาวะโลหิตจางเหตุการอักเสบเรื้อรัง (Anaemia of Chronic Inflammation)
การอักเสบอาจจะมาจากการมีไข้
Inflammatory Bowel Disease, การติดเชื้อ, หัวใจวายเรื้อรัง (CHF), มะเร็งเยื่อบุ, หรือจากการผ่าตัด

เมื่อพิจารณาการจำกัดไม่ให้เหล็กกับแบคทีเรียเช่นนี้ การทานธาตุเหล็กเสริมก็จะเป็นเหตุให้มีระดับเหล็กสูงขึ้นอย่างมากมาย ซึ่งอาจเปลี่ยนชนิดแบคทีเรียที่มีอยู่ในท้อง
เคยกังวลกันว่าการให้เหล็กผ่านเส้นเลือด (parenteral iron) ในระหว่างภาวะเลือดมีแบคทีเรีย แต่ว่า ในการรักษาจริง ๆ นี่กลับไม่เป็นปัญหา
การขาดเหล็กระดับพอสมควร สามารถช่วยป้องกันการติดเชื้อแบบฉับพลัน โดยเฉพาะต่อสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในเซลล์ตับ (hepatocyte) และที่อยู่ในเม็ดเลือดขาวแบบ macrophage เช่น มาลาเรียและวัณโรค
ซึ่งเป็นประโยชน์ในเขตโลกที่มีโรคเหล่านี้แพร่หลายและการรักษาไม่ดี