ภาวะขาดและเป็นพิษจากสารอาหารรอง

ภาวะขาดและเป็นพิษจากสารอาหารรองอธิบายถึงความสัมพันธ์แบบขนาด-การตอบสนองของวิตามิน แร่ธาตุ และธาตุอาหารเสริม: การได้รับน้อยเกินไปทำให้เกิดกลุ่มอาการขาดสารอาหารที่จำเพาะ ในขณะที่การได้รับสารอาหารรองบางชนิดมากเกินไปทำให้เกิดความเป็นพิษ ทั้งสองภาวะมีพื้นฐานทางชีวเคมีมาจากการรบกวนบทบาทของสารอาหารรองที่เกี่ยวข้องในฐานะโคแฟกเตอร์ สารต้านอนุมูลอิสระ โครงสร้าง หรือการส่งสัญญาณ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาวะขาดสารอาหารยังคงเป็นรูปแบบหนึ่งของการขาดสารอาหารที่แพร่หลายที่สุดทั่วโลก

Definition

ภาวะขาดสารอาหารรองคือภาวะที่ร่างกายมีปริมาณหรือการทำงานของวิตามิน แร่ธาตุ หรือธาตุอาหารเสริมไม่เพียงพอ ซึ่งทำให้เกิดโรคที่จำเพาะ ในขณะที่ความเป็นพิษจากสารอาหารรองคือภาวะที่เป็นอันตรายซึ่งเกิดจากการบริโภคหรือการสะสมที่มากเกินไป โดยรวมแล้วภาวะทั้งสองนี้กำหนดขีดจำกัดของช่วงการบริโภคที่ปลอดภัยสำหรับสารอาหารรองแต่ละชนิด

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมลักษณะทางชีวเคมีและทางคลินิกของโรคขาดสารอาหารคลาสสิก (เช่น ภาวะโลหิตจางจากการขาดธาตุเหล็ก, ภาวะขาดวิตามินเอ, ภาวะขาดไอโอดีน, โรคลักปิดลักเปิด, โรคกระดูกอ่อน, โรคเหน็บชา และโรคเพลลากรา) และความเป็นพิษจากสารอาหารรองและภาวะวิตามินเกิน (hypervitaminoses) โดยกล่าวถึงแนวคิดของช่วงการบริโภคที่ปลอดภัย ภาวะขาด และภาวะเกินในระดับอ้างอิง และไม่ได้ให้เกณฑ์การวินิจฉัย ปริมาณยา หรือโปรโตคอลการรักษา

Core questions

• การรบกวนทางชีวเคมีใดที่เป็นพื้นฐานของกลุ่มอาการขาดสารอาหารคลาสสิกแต่ละชนิด?
• สารอาหารรองชนิดใดที่เป็นพิษเมื่อได้รับมากเกินไป และด้วยกลไกใด?
• ช่วงการบริโภคที่ปลอดภัยและขีดจำกัดสูงสุดที่ทนได้ถูกกำหนดขึ้นอย่างไร?
• เหตุใดภาวะขาดสารอาหารรองบางชนิดจึงแพร่หลายทั่วโลก?

Key concepts

• กลุ่มอาการขาดสารอาหาร (ภาวะโลหิตจาง, โรคลักปิดลักเปิด, โรคกระดูกอ่อน, โรคเหน็บชา, โรคเพลลากรา)
• ภาวะขาดสารอาหารแบบไม่แสดงอาการเทียบกับแบบแสดงอาการ
• ภาวะวิตามินเกิน (hypervitaminosis) (ความเป็นพิษจากวิตามินเอและดี)
• ความเป็นพิษและการสะสมเกินของแร่ธาตุ
• ช่วงการบริโภคที่ปลอดภัยและขีดจำกัดสูงสุดที่ทนได้
• ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของสถานะสารอาหารรอง
• การเสริมสารอาหารในอาหารและการเสริมสารอาหารในฐานะการตอบสนองทางสาธารณสุข

Mechanisms

ภาวะขาดสารอาหารเกิดขึ้นเมื่อการทำงานทางชีวเคมีของสารอาหารรองไม่สามารถดำรงอยู่ได้อีกต่อไป: ธาตุเหล็กไม่เพียงพอจำกัดการสังเคราะห์ฮีโมโกลบินและทำให้เกิดภาวะโลหิตจาง; การขาดวิตามินซีทำให้การไฮดรอกซิเลชันของคอลลาเจนบกพร่อง ทำให้เกิดโรคลักปิดลักเปิด; การขาดวิตามินดีทำให้การจัดการแคลเซียมและการสร้างกระดูกบกพร่อง ทำให้เกิดโรคกระดูกอ่อนและภาวะกระดูกน่วม (osteomalacia) (Holick, 2007); และการขาดไนอะซินหรือไทอามีนรบกวนการเผาผลาญพลังงานที่ขึ้นกับโคเอนไซม์ ทำให้เกิดโรคเพลลากราหรือโรคเหน็บชา ความเป็นพิษเกิดขึ้นเมื่อการบริโภคเกินความสามารถของร่างกายในการใช้หรือกักเก็บสารอาหาร — โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวิตามินที่ละลายในไขมันที่สะสมได้ เช่น วิตามินเอและดี และโลหะหนักบางชนิด — นำไปสู่เส้นโค้งขนาด-การตอบสนองที่ทั้งภาวะขาดและภาวะเกินเป็นอันตรายและกำหนดช่วงการบริโภคที่ปลอดภัย เนื่องจากสารอาหารรองมีปฏิกิริยาต่อกัน การเสริมสารอาหารเองก็มีความเสี่ยงเช่นกัน ดังที่แสดงให้เห็นโดยความสมดุลของประโยชน์และความเสี่ยงในการเสริมธาตุเหล็ก (Georgieff, 2019)

Clinical relevance

การตระหนักถึงลักษณะทางชีวเคมีของภาวะขาดและเป็นพิษเป็นพื้นฐานในการตีความสถานะทางโภชนาการในวิทยาศาสตร์สุขภาพ และการป้องกันภาวะขาดสารอาหารผ่านอาหาร การเสริมสารอาหารในอาหาร และการเสริมสารอาหารเป็นกิจกรรมสาธารณสุขที่สำคัญ (Black, 2008; Black, 2013) บทความนี้อธิบายภาวะเหล่านี้เพื่อการอ้างอิงและการศึกษา; ไม่ใช่แนวทางในการวินิจฉัย การเสริมสารอาหาร หรือการรักษาบุคคลใดๆ

Epidemiology

ภาวะขาดธาตุเหล็ก วิตามินเอ ไอโอดีน และสังกะสี เป็นหนึ่งในปัจจัยทางโภชนาการชั้นนำที่ก่อให้เกิดภาระโรคทั่วโลก ซึ่งส่งผลกระทบต่อเด็กเล็กและสตรีวัยเจริญพันธุ์ในประเทศที่มีรายได้ต่ำและปานกลางอย่างไม่สมส่วน และมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลหิตจาง การเจริญเติบโตบกพร่อง ตาบอด และอัตราการเสียชีวิตที่เพิ่มขึ้น (Black, 2008; Black, 2013)

Evidence & guidelines

ระดับการบริโภคสูงสุดที่ทนได้ (Tolerable upper intake levels) และปริมาณที่เพียงพอ (adequate intakes) ที่กำหนดช่วงที่ปลอดภัยนั้นถูกกำหนดขึ้นภายใต้กรอบการบริโภคอ้างอิงทางโภชนาการ (Dietary Reference Intake) และการสังเคราะห์หลักฐานขนาดใหญ่ เช่น ชุดบทความเกี่ยวกับการขาดสารอาหารของวารสาร Lancet เป็นข้อมูลสำหรับนโยบายโภชนาการทั่วโลก (Black, 2013) การตัดสินใจเสริมสารอาหารจะถูกพิจารณาเทียบกับอันตรายที่อาจเกิดขึ้นในการทบทวนวรรณกรรมแบบบรรยายและแบบเป็นระบบ (Georgieff, 2019)

History

การศึกษาโรคขาดสารอาหารทำให้เกิดแนวคิดเรื่องวิตามินขึ้นมา: โรคลักปิดลักเปิด โรคเหน็บชา โรคกระดูกอ่อน และโรคเพลลากรา แต่ละโรคแสดงให้เห็นในช่วงศตวรรษที่สิบแปดถึงต้นศตวรรษที่ยี่สิบว่าเกิดจากการขาดปัจจัยทางอาหารที่จำเพาะเจาะจงมากกว่าการติดเชื้อหรือสารพิษ การตระหนักว่าวิตามินที่สะสมมากเกินไปอาจเป็นอันตรายได้ทำให้เกิดมุมมองสมัยใหม่ที่ว่าสารอาหารรองมีช่วงการบริโภคที่ปลอดภัยที่มีขอบเขต และโครงการโภชนาการทั่วโลกต่อมาได้มุ่งเป้าไปที่ภาวะขาดสารอาหารที่แพร่หลายที่สุด

Debates

เมื่อใดที่การเสริมสารอาหารรองช่วยได้ และเมื่อใดที่อาจเป็นอันตราย?

การเสริมสารอาหารสามารถป้องกันภาวะขาดสารอาหารได้ แต่ไม่ได้มีประโยชน์สม่ำเสมอ และสำหรับสารอาหารเช่นธาตุเหล็ก ความสมดุลของประโยชน์และความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นขึ้นอยู่กับสถานะพื้นฐานและบริบท ดังนั้นการเสริมสารอาหารแบบครอบคลุมจึงเป็นที่ถกเถียงกัน

Seminal works

• black-2008-dt
• black-2013-dt
• holick-2007-dt

Frequently asked questions

บุคคลสามารถได้รับสารอาหารรองมากเกินไปได้หรือไม่?

ได้ สารอาหารรองหลายชนิด โดยเฉพาะวิตามินที่ละลายในไขมันที่สะสมได้ เช่น วิตามินเอและดี และโลหะหนักบางชนิด สามารถสะสมจนถึงระดับที่เป็นพิษได้เมื่อได้รับเกินความต้องการอย่างมาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมีการกำหนดช่วงการบริโภคที่ปลอดภัยพร้อมขีดจำกัดสูงสุดสำหรับสารอาหารเหล่านี้

เหตุใดภาวะขาดสารอาหารรองจึงถูกเรียกว่าความหิวที่ซ่อนอยู่ (hidden hunger) ในบางครั้ง?

เนื่องจากการขาดวิตามินและแร่ธาตุสามารถบั่นทอนสุขภาพ การพัฒนา และภูมิคุ้มกันได้ แม้ว่าการได้รับพลังงานจะเพียงพอและภาวะขาดสารอาหารนั้นไม่ปรากฏให้เห็นภายนอก จึงมักถูกอธิบายว่าเป็นความหิวที่ซ่อนอยู่