ถ้าหากแบ่งร่างกายมนุษย์หนึ่งคนออกเป็นธาตุต่าง ๆ โดยคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ จะพบว่า 99% ของน้ำหนักร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยธาตุหลักเพียง 6 ธาตุเท่านั้น ส่วนที่เหลือเป็นธาตุอื่น ๆ ในปริมาณน้อย แต่มีความสำคัญในกระบวนการทางชีวเคมีภายในร่างกาย รายละเอียดของธาตุและบทบาทที่สำคัญมีดังนี้:
ธาตุหลักในร่างกายมนุษย์
ออกซิเจน (O) - ประมาณ 65%
- ออกซิเจนเป็นธาตุที่มีปริมาณมากที่สุดในร่างกาย เพราะเป็นส่วนประกอบหลักของน้ำ (H₂O) ซึ่งมีอยู่มากกว่า 60% ของน้ำหนักร่างกายมนุษย์ และยังเกี่ยวข้องในกระบวนการเผาผลาญพลังงานและการผลิตพลังงานภายในเซลล์
คาร์บอน (C) - ประมาณ 18%
- คาร์บอนเป็นธาตุที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิต เพราะเป็นพื้นฐานของสารอินทรีย์ต่าง ๆ ในร่างกาย เช่น โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต และกรดนิวคลีอิก (DNA, RNA) คาร์บอนทำให้เกิดโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีความหลากหลาย
ไฮโดรเจน (H) - ประมาณ 10%
- ไฮโดรเจนเป็นส่วนหนึ่งของน้ำและสารอินทรีย์ต่าง ๆ ที่ช่วยให้ร่างกายมีความชุ่มชื้นและยืดหยุ่น นอกจากนี้ยังมีบทบาทในการผลิตพลังงานในกระบวนการทางชีวเคมีภายในเซลล์
ไนโตรเจน (N) - ประมาณ 3%
- ไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบหลักของโปรตีน กรดอะมิโน และกรดนิวคลีอิก ซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างโปรตีนและพันธุกรรม (DNA และ RNA) นอกจากนี้ยังเป็นองค์ประกอบของสารสื่อประสาทบางชนิด
แคลเซียม (Ca) - ประมาณ 1.5%
- แคลเซียมส่วนใหญ่พบในกระดูกและฟัน ช่วยให้กระดูกมีความแข็งแรง นอกจากนี้ยังจำเป็นต่อการหดตัวของกล้ามเนื้อ การแข็งตัวของเลือด และการทำงานของระบบประสาท
ฟอสฟอรัส (P) - ประมาณ 1%
- ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบหลักของโครงสร้างกระดูกและฟัน เช่นเดียวกับแคลเซียม นอกจากนี้ยังพบในโมเลกุลของ ATP (Adenosine Triphosphate) ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานสำคัญของเซลล์
ธาตุรองในร่างกายมนุษย์
โพแทสเซียม (K) - ประมาณ 0.2%
- โพแทสเซียมจำเป็นต่อการทำงานของกล้ามเนื้อ ระบบประสาท และการรักษาสมดุลของของเหลวในเซลล์
ซัลเฟอร์ (S) - ประมาณ 0.2%
- ซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบในกรดอะมิโนบางชนิด เช่น ซีสเตอีนและเมไทโอนีน ซึ่งสำคัญต่อการสร้างโปรตีนและเอนไซม์
โซเดียม (Na) - ประมาณ 0.1%
- โซเดียมช่วยรักษาสมดุลของของเหลวในร่างกาย และเป็นส่วนสำคัญของการส่งสัญญาณไฟฟ้าในระบบประสาท
คลอรีน (Cl) - ประมาณ 0.1%
- คลอรีนมีบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลของของเหลว และเป็นส่วนหนึ่งของน้ำย่อยในกระเพาะอาหาร
แมกนีเซียม (Mg) - ประมาณ 0.05%
- แมกนีเซียมมีบทบาทในการทำงานของเอนไซม์หลายชนิด ช่วยในการเผาผลาญพลังงานและการหดตัวของกล้ามเนื้อ
ธาตุที่มีปริมาณเล็กน้อย (Trace Elements)
แม้ว่าธาตุเหล่านี้จะมีอยู่ในร่างกายมนุษย์เพียงปริมาณเล็กน้อย (น้อยกว่า 0.01%) แต่มีความสำคัญต่อการทำงานของระบบต่าง ๆ ภายในร่างกาย:
- เหล็ก (Fe): เป็นส่วนประกอบของฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดง ซึ่งจำเป็นในการขนส่งออกซิเจนไปทั่วร่างกาย
- ไอโอดีน (I): สำคัญในการผลิตฮอร์โมนไทรอยด์ที่ควบคุมการเผาผลาญ
- สังกะสี (Zn): เกี่ยวข้องกับการทำงานของเอนไซม์และการเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกัน
- ทองแดง (Cu): มีบทบาทในการสร้างเซลล์เม็ดเลือดแดงและการทำงานของเอนไซม์บางชนิด
- โครเมียม (Cr): ช่วยในการเผาผลาญน้ำตาล
- โคบอลต์ (Co): เป็นองค์ประกอบของวิตามินบี12 ที่จำเป็นในการผลิตเซลล์เม็ดเลือดแดง
สรุปภาพรวม
เมื่อแบ่งสัดส่วนของธาตุในร่างกายมนุษย์จะเป็นดังนี้:
| ธาตุ | % ในร่างกาย (โดยน้ำหนัก) | หน้าที่หลัก |
|---|---|---|
| ออกซิเจน (O) | 65% | ส่วนประกอบของน้ำและกระบวนการเผาผลาญพลังงาน |
| คาร์บอน (C) | 18% | ส่วนประกอบของสารอินทรีย์ โปรตีน ไขมัน และ DNA |
| ไฮโดรเจน (H) | 10% | ส่วนประกอบของน้ำและสารอินทรีย์ต่าง ๆ |
| ไนโตรเจน (N) | 3% | ส่วนประกอบของโปรตีน กรดนิวคลีอิก และสารสื่อประสาท |
| แคลเซียม (Ca) | 1.5% | โครงสร้างกระดูก ฟัน และการทำงานของระบบประสาท |
| ฟอสฟอรัส (P) | 1% | โครงสร้างกระดูก ฟัน และการเก็บพลังงานใน ATP |
| โพแทสเซียม (K) | 0.2% | สมดุลของของเหลวในเซลล์ การทำงานของกล้ามเนื้อ |
| ซัลเฟอร์ (S) | 0.2% | ส่วนประกอบของกรดอะมิโนและโปรตีน |
| โซเดียม (Na) | 0.1% | สมดุลของของเหลวและการส่งสัญญาณประสาท |
| คลอรีน (Cl) | 0.1% | สมดุลของของเหลว น้ำย่อยในกระเพาะอาหาร |
| แมกนีเซียม (Mg) | 0.05% | การทำงานของเอนไซม์และกล้ามเนื้อ |
| ธาตุอื่น ๆ | น้อยกว่า 0.01% | เช่น เหล็ก ไอโอดีน สังกะสี ที่จำเป็นต่อกระบวนการชีวเคมี |
ธาตุทั้งหมดนี้ทำงานร่วมกันในร่างกายมนุษย์เพื่อสนับสนุนกระบวนการต่าง ๆ ตั้งแต่การเผาผลาญ การสร้างพลังงาน และการควบคุมการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ อย่างสมดุล