لا يصنف الحديد تغذوياً من العناصر الرئيسة، بل من العناصر زهيدة المقدار، لكن دراسته هنـــا بــين العناصر الأولى لها ما يبررها، ومن ذلك أنّ عوزه المعتدل شائع في أنحاء العالم جميعها، وأنه يأتي على رأس العناصر زهيدة المقدار بفارق كبير عما يليه منها من حيث المتطلبات ومخزون الجسم، ومتطلباته كعنصر غذائي للوقاية من فقر الدم هي الأكثر تقديراً. هذا فضلاً عن خصوصية تنظيم استتبابه في الجسم (على مستوى الامتصاص)، وبعض الخصائص التي يجعله عنصرا غير نموذجي :

 1- عوزه التغذوي لا يؤدي إلى أعراض ملفتة معطّلة أو مدمّرة كما يحدث مثلاً مع عوز الفيتامين A (العمى) أو C (التروف) أو الكالسيوم (تلين العظام).

2 - تخزينه في الجسم بكميات كبيرة (مع الفيريتين والهيموسيديرين) قابلة للاستخدام، فهذا المخزون يسمح للمولودين حديثا (الولدان) بالنمو رغم أن محتوى غذائهم (الحليب) من الحديد هامشي.

3- وجوده بالشكل الحر في الجسم معدوم تقريباً، وهو مرتبط دائماً، في مقابل نحو 50% من كالسيوم البلازما الحر وجميع بوتاسيوم وصوديوم البلازما .وهناك سببان على الأقل لوجوده كامل حديـــد الجسم تقريبا بالشكل المرتبط :

- الحديد (بشكله الثلاثي Fe⁺³) غير ذواب في الماء.

- الحديد الحر (الحديدوز ²⁺Fe) سام للخلايا، فهو يستطيع التفاعل مع الماء الأكسجيني (بيروكسيد الهيدروجين H₂O₂ ) في السوائل البيولوجية لينتج عن ذلك تشكيل جذور الهيدروكسيل الحرة (تفاعل فينتون)

HOOH + Fe²⁺ → Fe³⁺ + HO^●

                        جذر الهيدروكسيل الحر                            بيروكسيد الهيدروجين

تستطيع جذور الهيدروكسيل الحرة الانتشار بسرعة وتشكيل جذور حرة أخرى، فتتفاعل جميعها مع مكونات الخلايا البنيوية والوظيفية وتخربها، بما في ذلك الدنا الذي تحدث الطفرات فيه. وارتباط الحديد بالبروتينات قد يقي من هذه الحوادث.

المصادر

تشمل المصادر الغنية جداً بالحديد كلاً من الكبد والكلية والطحال والقلب واللحم وصفار البيض.

الامتصاص

يمتص وسطياً 5-10% من حديد الوجبة الطعامية، ويتم معظم هذا الامتصاص في الإثناعشري حيــث تكون الباهاء منخفضة نسبياً بالمقارنة مع باقي الأمعاء. ويتأثر امتصاص الحديد بما يلي:

1- كمية الحديد المتناولة، ويتناسب الامتصاص طرداً معها.

 2 - حالة حديد الطعام الكيميائية، الحديد الثلاثي شديد الارتباط بالبروتين، ولذلك فامتصاصه يتطلب تحريره أولاً على شكل أملاح غير عضوية، وتساعد حموضة المعدة (HCI) على ذلك. ثم يجب تحويل هذا الحديد الثلاثي المتحرر إلى شكله الثنائي قبل امتصاصه، وهذا ما تُساعد عليه المواد المرجعة مثل حمض الأسكوربيك (الفيتامين C) والسيستيئين. أما الهيم فيمتص كما هو، وبشكل أفضل بكثير من الحديد غير العضوي، ما يجعل اللحم مصدراً غذائياً ممتازاً للحديد.

 3- ذوبانية الحديد: تنقص قابلية امتصاص الحديد مع زيادة العوامل التي تنقص ذوبانيته في الأمعاء كما هو الحال مع القلوية العالية وفرط الأوكزالات (بعض الخضار والفواكه كالسبانخ) وفرط الفسفات وزيادة الفيتات (كما في الدقيق المصنوع من كامل حبة القمح) في الطعام (وكلها تشكل أملاحا غير ذوابة مع الحديد ضمن اللمعة المعوية). وهذا يجعل الحديد حيواني المصدر أكثر توافراً وقابلية للامتصاص من الحديد نباتي المصدر. كما أن زيادة الحموض الدهنية غير الممتصة تعيق امتصـــاص الحديد أيضاً (تشكل مع الحديد صوابين غير قابلة للذوبان).

4- دور النحاس: يدخل الحديد الممتص من الأمعاء إلى الدوران بشكله الثنائي ليتم تحويله سريعاً في البلازما إلى الشكل الثلاثي حيث يُحمل على الترانسفيرين، ويُساعد السيريولوبلازمين (فيروكسيداز الحديد المعتمدة على النحاس) على هذا الإجراء. وهذا ما يجعل اعتبار النحاس مهماً لامتصاص الحديد وتحريكه من مخازنه في الجسم مُبَرَّراً، ومعلوم أن عوز النحاس يترافق مع فقر الدم بعــــوز الحديد.

5- احتياجات الجسم: يجري امتصاص الحديد بآلية فاعلة يتم تنظيمها وفق احتياجات الجسم (لمزيد من التفاصيل عن امتصاص الحديد ونقله في الدم وخزنه في الخلايا واختبارات تقييم حالة حديد الجسم، راجع الفصل 14 (البروتينات المعنية بالحديد)).

التوزع والوظائف

يحتوي جسم الإنسان البالغ على نحو 70 ممول (4 غرامات) من الحديد يوجد معظمه في جملة الحمر ( أي جميع أشكال الكريات الحمر الناضجة وسلائفها وطلائعها)، ويتوزع الباقي بين المخزون (الفيريتين والفيموسيديرين) في بالعات الجملة الشبكية البطانية والكبد ونقي العظم والميوغلوبين، والإنزيمات والبروتينات الهيمية والحاوية للحديد. وبذلك يمكن تقسيم حديد الجسم في فئتين اثنتين:

1- الأشكال الوظيفية (75%):

- الهيموغلوبين (67%): وهو الشكل الرئيس للحديد في الجسم .

 - الميوغلوبين (7.5%) :بروتين هيمي عضلي يخزن الأكسجين (ناقل مؤقت له) .

 - إنزيمات السلسلة التنفسية وغيرها (0.5%) : ومعظمها من البروتينات الهيمية ( الجدول 1 )  فضلاً عن بعض الإنزيمات غير الهيمية التي تحوي الحديد مثل نازعة هيدروجين NADH ومختزلة التميم Q في السلسلة التنفسية المتقدرية؛ ونازعة هيدروجين السكسينات والأكونيتــــاز في دورة كريبس؛ ومُختزلة النوكليوتيدات الريبية التي تحولها إلى النوكليوتيدات الريبية منقوصة الأكسجين عند الحاجة لتخليق الدنا؛ وأكسيداز الزانثين المهمة في تقويض النوكليوتيدات البورينية إلى حمض البول؛ وبعض إنزيمات الهيدروكسيلاز المساهمة في تحويل الكوليسترول إلى هرمونات ستيروئيدية؛ ونازع التشبع في الموضع 9 الذي يُدخل رابطة مضاعفة في هذه الموضع من الحموض الدهنية المشبعة لتشكيل الحموض الدهنية غير المشبعة.

جدول (1) امثلة عن بعض البروتينات الهيمية المهمة عند الانسوان والحيوان ( ص191 ، المصدر نفسه )

2 الأشكال غير الوظيفية: وهي أشكال نقل الحديد في البلازما (الترانسفيرين) وتخزينه في الخلايا (الفيريتين الذي يكون 23% من وزنه حديداً، والهيموسيديرين (35% من وزنه حديد)). والحديد في هذه المركبات جميعها ثلاثي التكافؤ.

حديد الدم

1 - في الكريات الحمر: وهي تحتوي على الهيموغلوبين الذي يحتوي الغرام الواحد منه على 3.4 مغ من الحديد. وفي الأحوال السوية يكون وسطي الهيموغلوبين 15 غرام/100 مل من الدم، أي نحو 50 مغ من الحديد في كل 100 مل من الدم.

 2 - في البلازما يوجد حديد البلازما (50-150 مكغ/دل) محمولاً على الترانسفيرين، وهـو بــروتين سكري من الغلوبولينات بيتا، يخلقه الكبد ويحمل ذرتين من الحديد الثلاثي في كل جزيء.

الفقدان من الجسم

1 - في البراز (90-95%): معظم حديد البراز هو مما لم يُمتص من الطعام، ومن توسف ظهارة الأمعاء، وقليلة جداً هي الكمية التي تطرح مع الصفراء.

 2 - في البول وعبر الجلد (5-10%) ومعظمه من الحديد الموجود في الخلايا المتوسفة في الجلد وظهارة السبيل البولي بعد النبيبات والكلية تعجز عن إطراح الحديد، إلا في حال قصورها، بسبب ارتباطه "الدائم" بالبروتينات.

3- في الطمث والحليب (5-10%): يبلغ المفقود من الحديد في الطمث نحو 30 مغ شهرياً، أي نحو 0.5- 1 مغ يومياً، وهذا المفقود اليومي هو ذات القيمة التي تفقدها الأم المرضع في حليبها يومياً.