Sắt (Fe)

Vai trò

Sắt là một chất dinh dưỡng thiết yếu, đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của hầu hết các tế bào trong cơ thể. Sắt tồn tại trong cơ thể dưới 2 dạng, dạng ion Ferrous (hóa trị 2) và Ferric (hóa trị 3). Phần lớn sắt trong cơ thể được dùng trong cấu trúc Hemoglobin (huyết cầu tố) và Myoglobin (thành phần của sợi cơ). Trong cả 2 loại tế bào này, sắt giữ nhiệm vụ nhận, giữ và giải phóng oxy. Ngoài ra, sắt tham gia và phản ứng oxy hóa trong chu trình chuyển hóa tạo năng lượng của tất cả các tế bào.

Sự hấp thu và chuyển hóa sắt trong cơ thể

Sắt là một loại chất dinh dưỡng rất khó hấp thu. Tỉ lệ sắt được hấp thu từ thực phẩm thay đổi rất nhiều vì phụ thuộc nhiều yếu tố như loại thức ăn cung cấp sắt, tình trạng dự trữ sắt của cơ thể, sự thiếu đủ chất đạm của cơ thể...

Trong thực phẩm, sắt tồn tại dưới 2 dạng chính: Sắt Heme và Sắt không Heme. Thức ăn động vật chứa cả hai dạng sắt hem và sắt không heme với tỉ lệ trung bình thường gặp là 40% sắt heme và 60% sắt không heme, trong khi thức ăn thực vật chỉ chứa sắt không heme. Trong một khẩu phần ăn bình thường, tỉ lệ sắt heme thường là 10%, tức là 90% sắt trong khẩu phần ăn là từ sắt không heme. Dù ít hơn, nhưng tỉ lệ hấp thu của sắt heme là 25%, trong khi tỉ lệ hấp thu của sắt không heme chỉ 10%.

Sắt trong thực phẩm cần có những protein đặc biệt để có thể hấp thu vào cơ thể. Ở trong ống tiêu hóa, sắt được gắn với một protein do tế bào nhầy của niêm mạc ruột tiết ra, có tên là mucosal ferritin và được đưa vào dự trữ trong tế bào nhầy (mucosal cell) nằm ở niêm mạc ruột non. Khi sắt dự trữ trong cơ thể giảm đi hoặc nhu cầu sắt tăng, sắt được giải phóng khỏi mucosal ferritin và gắn kết với protein mucosal transferin, protein này vận chuyển sắt qua thành ruột vào máu. Trong máu, sắt gắn kết với protein blood transferin để được vận chuyển đến tế bào, chủ yếu là ở tủy xương và một ít cho tế bào cơ. Một phần sắt được chuyển về gan để tổng hợp thành dạng dự trữ. Sắt trong các tế bào hồng cầu già bị hủy ở lách cũng sẽ gắn với blood transferin để được vận chuyển về gan. Tại đây, sắt được gắn với các protein khác để hình thành dạng dự trữ sắt trong cơ thể là ferritin và hemosiderin. Ferritin được dự trữ trong cả xương và lách. Đây là dạng dự trữ sắt nhanh, tức là có thể thu giữ hoặc giải phóng sắt vào máu nhanh chóng khi cơ thể thừa hay thiếu sắt. Khi lượng dự trữ dạng ferritin đã bão hòa, gan sẽ tổng hợp dạng dự trữ chậm hemosiderin. Việc sắt luôn được gắn kết với một protein khi ở trong cơ thể là một cơ chế bảo vệ, giúp cơ thể quản lý được lượng sắt tự do trong máu, không để tăng đến mức nguy hiểm cho cơ thể vì sắt tự do (sắt ion) là một chất oxy hóa có thể gây tổn thương không phục hồi cho các tế bào

Tình trạng dự trữ sắt trong cơ thể quyết định tỉ lệ hấp thu sắt. Nếu cơ thể thiếu sắt, cơ thể sẽ gia tăng sự tổng hợp các protein mang sắt giúp tỉ lệ hấp thu tăng lên. Nếu cơ thể bị suy dinh dưỡng, thiếu đạm, quá trình hấp thu và chuyển hóa sắt trong cơ thể cũng bị ảnh hưởng. Ngược lại, nếu cơ thể thừa sắt, sự tổng hợp các protein mang này cũng sẽ bị hạn chế. Người ta có thể gián tiếp định lượng sắt dự trữ trong cơ thể thông qua định lượng protein mang blood ferritin.

Cơ chế giữ sắt tạm thời trong tế bào nhầu của niêm mạc ruột cũng là một cơ chế bảo vệ cơ thể tránh tình trạng gia tăng sắt trong máu và trong các mô của cơ thể, một tình trạng có thể dẫn đến ngộ độc cấp, nhất là khi cơ thể thiếu đạm. Dù vậy, đây cũng là một cơ chế làm thất thoát khá nhiều sắt từ khẩu phần ăn, vì tế bào niêm mạc ruột được thay mới mỗi 3-5 ngày, nên một lượng sắt đang được dự trữ tạm thời ở đây cũng sẽ bị mất qua phân.

Sự hấp thu sắt còn bị ảnh hưởng bởi các chất dinh dưỡng khác trong bữa ăn. Một số chất có tác dụng hỗ trợ hấp thu sắt, nhưng có một số chất khác lại cản trở hoặc cạnh tranh với sự hấp thu của sắt.

Chất hỗ trợ hấp thu sắt
Chất	Thực phẩm cung cấp
MFP factor (yếu tố thịt, cá, trứng)	Thịt, cá, thịt gia cầm
Vitamin C	Trái cây, rau quả tươi
Citric acid	Trái cây họ citrus (cam, chanh, bưởi...)
Lactic acid	Sữa chua, do vi khuẩn chí tạo thành
Chlorhydric acid (HCL)	Dịch dạ dày
Đường	Thức ăn ngọt
Chất cản trở hấp thu sắt
Chất	Thực phẩm cung cấp
Phytate	Tinh bột
Chất xơ	Rau, củ, hạt, ngũ cốc
Oxalate	Rau bó xôi, rau chân vịt (spinach)
Canxi và phosphor	Sữa
EDTA	Phụ gia thực phẩm dùng để tạo tinh thể và tạo màu thực phẩm
Tanic acid (Tanin)	Trà, cà phê, vỏ trái cây có vị chát

Trong số các yếu tố này, các yếu tố có tác dụng mạnh nhất là yếu tố MPF, Vitamin C và Phytate.

Ngoài ra, nếu niêm mạc ruột non bị tổn thương do bất kỳ nguyên nhân nào (viêm ruột mạn, viêm ruột cấp, teo cùn niêm mạc do suy dinh dưỡng kéo dài...), sự hấp thu sắt đều bị ảnh hưởng.

Do sự hấp thu sắt bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố như trên, lượng sắt hấp thu hàng ngày thường rất thấp so với lượng cung cấp qua khẩu phần. Lượng sắt trung bình được hấp thu vào máu ở người trưởng thành bình thường được ước lượng vào khoảng 10% - 18% lượng sắt ăn vào. Với những người có bệnh lý đường ruột, sắt hấp thu có thể giảm đến 2%. Nhưng ở người có nhu cầu cao, ví dụ như phụ nữ mang thai hay trẻ em có độ tuổi tăng trưởng, lượng sắt hấp thu có thể lên đến 35%.

Nhu cầu

Sắt là một chất dinh dưỡng có tên trong bảng nhu cầu khuyến nghị của hầu hết các quốc gia trên thế giới. Nhu cầu Fe hàng ngày cao hơn ở phụ nữ do hiện tượng thất thoát qua kinh nguyệt hàng tháng. Nhu cầu sắt cao nhất ở đối tượng phụ nữ mang thai (30mg/ngày) và phụ nữ tuổi sinh đẻ (24mg/ngày).

Nguồn cung cấp

Nguồn cung cấp sắt tốt nhất là các loại thức ăn động vật như huyết, thịt cá, sò, trứng.... Trong thức ăn thực vật, sắt có nhiều trong các loại nấm, rong biển, đậu nành và các chế phẩm từ đậu nành như đậu hũ, tàu hũ ky, rau xanh như rau đay, rau dền, các loại rau gia vị như tía tô, húng quế... Quá trình hấp thu sắt cần có Vitamin C, nên các thức ăn giàu sắt nên ăn kèm với các thực phẩm giàu Vitamin C như các loại trái cây họ citrus (chanh, cam, bưởi, quýt...), dâu, cà chua...

Việc chế biến thực phẩm trong các dụng cụ bằng sắt, hoặc đựng thực phẩm trong các vật đựng làm bằng sắt, cũng làm gia tăng lượng sắt trong thức ăn, mặc dù dạng sắt này được hấp thu rất ít, chỉ 1 - 2%.

Đặc điểm liên quan đến bệnh lý

Sắt trong cơ thể sau khi sử dụng sẽ được sử dụng lại, nên thiếu sắt sẽ xảy ra nếu có hiện tượng thất thoát chất sắt từ hồng cầu (mất máu). Một lượng nhỏ sắt bị mất qua mồ hôi, nước tiểu hàng ngày.

Thiếu sắt là một vấn đề dinh dưỡng cộng đồng rất thường gặp ở hầu hết các vùng dân cư trên thế giới, nhưng nghiêm trọng nhất là ở các nước đang phát triển do tình trạng thiếu cung cấp đi kèm với tỉ lệ suy dinh dưỡng thiếu protein - năng lượng cao. Ở Việt Nam, những cuộc điều tra dinh dưỡng trong thập niên 80 của thế kỷ XX cho thấy tỉ lệ thiếu sắt của phụ nữ lên đến trên 90% ở một số khu vực.

Thiếu sắt là nguyên nhân hàng đầu của thiếu máu, nhưng đồng thời cũng là nguyên nhân giảm hoạt động thể chất và tinh thần, suy giảm miễn dịch, tổn thương cơ quan khác của cơ thể như màng bồ đào ở mắt, móng, chậm lành vết thương, giảm khả năng chịu lạnh... Thiếu sắt ở phụ nữ mang thai là một yếu tố quan trọng góp phần làm giảm chỉ số phát triển thể chất và trí tuệ của bào thai.

Bệnh lý gây ra do thừa sắt là một tình trạng rất nặng nề. Cơ thể có những cơ chế bảo vệ nghiêm ngặt để hạn chế tối đa khả năng dư thừa sắt, nhưng trên một số cơ địa đặc biệt, sự hấp thu sắt tăng lên quá mức nhu cầu dẫn dến tình trạng ứ đọng sắt trong các mô của cơ thể, gây tổn thương mô không hồi phục. Đa số các trường hợp này liên quan đến bệnh lý di truyền Hemochromatosis. Bệnh xảy ra ở nam nhiều hơn ở nữ. Các biểu hiện ban đầu của tình trạng thừa sắt cũng ít đặc hiệu và tương tự với triệu chứng thiếu sắt: Mệt  mỏi, thờ ơ, kém tập trung... Vì vậy trước khi bổ sung sắt, bao giờ cũng cần làm xét nghiệm để xác định dự trữ sắt trong cơ thể. Việc giảm hồng cầu hoặc giảm hemoglobin trong máu đơn thuần không nói lên được tình trạng thiếu sắt. Thừa sắt có thể gây tổn thương nặng ở nhiều cơ quan, nhất là gan, lách, tụy... Ngoài ra, tình trạng nhiễm trùng sẽ tăng lên do vi khuẩn phát triển mạnh trong môi trường máu giàu sắt, bệnh lý thường nặng hơn ở người nghiện rượu. Bệnh sẽ tiến triển dần đến các biến chứng tiểu đường, ung thư gan, bệnh tim mạch, viêm khớp.

Ngoài nguyên nhân di truyền kể trên, ngộ độc sắt cấp tính có thể gặp ở trẻ nhỏ do bổ sung sắt liều cao. Đã có trên 10 trường hợp ngộ độc sắt gây tử vong cho trẻ em được báo cáo ở Hoa Kỳ với liều dùng trên 200mg sắt nguyên tố một lần. Các triệu chứng của ngộ độc sắt cấp bao gồm buồn nôn, nôn ói, tiêu chảy, tăng nhịp tim, mạch yếu, rối loạn hô hấp, rối loạn tâm thần, sốc, hôn mê, xuất huyết nội tạng... Cơ chế gây tử vong của ngộ độc sắt cấp tính còn chưa xác định, nhưng các báo cáo pháp y cho thấy có tình trạng tổn thương hàng loạt tế bào như ruột, gan, mạch máu...


Tài liệu tham khảm
1) Dinh dưỡng học - Nhà xuất bản Y học 2011