Sắt (Iron) là gì? Vai trò đối với cơ thể

Sắt là một nguyên tố hóa học có ký hiệu Fe và số nguyên tử 26, đóng vai trò là một vi chất dinh dưỡng thiết yếu mà cơ thể con người không thể tự tổng hợp được mà phải bổ sung từ nguồn bên ngoài.

Trong cơ thể, sắt tồn tại chủ yếu ở hai dạng là sắt heme (có trong nguồn gốc động vật) và sắt non-heme (có trong thực vật). Các hợp chất bổ sung sắt phổ biến bao gồm sắt sulfate, sắt gluconate, sắt bisglycinate và sắt fumarate. Lịch sử y học đã ghi nhận vai trò tạo máu của sắt từ hàng thế kỷ trước khi các chế phẩm điều trị thiếu máu đầu tiên ra đời.

Ở cấp độ phân tử, sắt là thành phần trung tâm của nhóm heme trong hemoglobin và myoglobin,

• Giúp gắn kết và vận chuyển oxy từ phổi đến từng tế bào và dự trữ oxy trong cơ thể.
• Ngoài ra, sắt còn hoạt động như một chất đồng yếu tố (cofactor) cho hàng loạt enzyme tham gia vào quá trình tổng hợp DNA, chuyển hóa năng lượng ty thể và sản xuất hormone.
• Sắt cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chức năng hệ miễn dịch khỏe mạnh và hỗ trợ sự phát triển của hệ thần kinh trung ương.

Cơ chế tác động chủ yếu của sắt dựa trên khả năng thay đổi trạng thái oxy hóa linh hoạt giữa dạng sắt hóa trị hai (Fe2+) và sắt hóa trị ba (Fe3+). Sự thay đổi này cho phép sắt dễ dàng nhận và nhường electron trong các phản ứng oxy hóa khử. Khi vào cơ thể, sắt được hấp thu tại tá tràng và đầu hỗ tràng nhờ các protein vận chuyển chuyên biệt như DMT1 (Divalent Metal Transporter 1). Sau khi hấp thu, sắt được vận chuyển trong máu nhờ transferrin đến tủy xương để tổng hợp hồng cầu hoặc đến gan và lách để dự trữ dưới dạng ferritin.

Hành trình của sắt trong cơ thể bắt đầu từ hệ tiêu hóa, nơi quá trình hấp thu diễn ra mạnh mẽ nhất ở tá tràng. Khả năng hấp thu sắt phụ thuộc nhiều vào dạng tồn tại và các yếu tố đi kèm; ví dụ, vitamin C làm tăng hấp thu trong khi tannin trong trà và phytate làm giảm hấp thu. Khoảng 70% lượng sắt trong cơ thể nằm trong hemoglobin của hồng cầu, phần còn lại được dự trữ ở gan, lách và cơ bắp dưới dạng ferritin và hemosiderin. Cơ thể có cơ chế điều hòa nội môi rất chặt chẽ để tái sử dụng sắt từ các hồng cầu già cỗi và bài tiết một lượng nhỏ qua mồ hôi, tế bào da bong tróc và đường tiêu hóa.

Sắt tham gia vào nhiều chức năng sinh lý quan trọng của cơ thể:

• Hệ tuần hoàn và máu: Cấu tạo nên hemoglobin giúp vận chuyển oxy hiệu quả.
• Hệ thần kinh: Tổng hợp các chất dẫn truyền thần kinh, hỗ trợ trí nhớ và sự tập trung.
• Hệ cơ: Myoglobin giúp cung cấp oxy cho cơ bắp hoạt động bền bỉ.
• Hệ miễn dịch: Giúp các tế bào miễn dịch tăng sinh và chống lại mầm bệnh.
• Chuyển hóa năng lượng: Giúp ty thể sản xuất năng lượng ATP cho các hoạt động sống.

Nhu cầu khuyến nghị (RDA) về sắt phụ thuộc rất lớn vào độ tuổi và giới tính.

Sắt trong thực phẩm được chia thành hai nguồn chính:

• Nguồn động vật (Sắt Heme): Có nhiều trong thịt đỏ (bò, cừu), gan động vật, thịt gia cầm và hải sản (hàu, nghêu). Dạng này có sinh khả dụng cao, cơ thể dễ hấp thu.
• Nguồn thực vật (Sắt Non-heme): Có trong các loại đậu, rau lá xanh đậm (rau bina, cải xoăn), ngũ cốc nguyên hạt và các loại hạt. Dạng này có sinh khả dụng thấp hơn và dễ bị cản trở hấp thu bởi phytate, oxalate hoặc tannin trong trà và cà phê.
• Bổ sung thêm thực phẩm giàu vitamin C sẽ giúp tăng cường hấp thu sắt non-heme.

Thiếu sắt là tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng phổ biến nhất trên thế giới, thường do chế độ ăn không đủ, mất máu mạn tính (rong kinh, loét dạ dày) hoặc nhu cầu tăng cao.

• Nhóm nguy cơ cao gồm phụ nữ mang thai, trẻ em trong giai đoạn phát triển, Phụ nữ rong kinh và người ăn chay trường.
• Triệu chứng sớm bao gồm mệt mỏi, da xanh xao, chóng mặt, rụng tóc và dễ cáu gắt. Khi tình trạng nặng hơn sẽ dẫn đến bệnh thiếu máu thiếu sắt, móng tay giòn dễ gãy, suy giảm miễn dịch và giảm hiệu suất lao động.

Ngộ độc sắt có thể xảy ra khi lạm dụng các chế phẩm bổ sung liều cao trong thời gian dài hoặc vô tình uống nhầm ở trẻ em. Ngộ độc cấp tính gây tổn thương nghiêm trọng niêm mạc dạ dày ruột, nôn mửa, tiêu chảy, sốc và suy đa tạng. Ngộ độc mạn tính dẫn đến tình trạng tích tụ sắt quá mức (hemochromatosis), gây tổn thương gan, tim và tụy.

Giới hạn dung nạp tối đa (UL) cho người lớn thường là 45mg/ngày trừ khi có chỉ định điều trị từ bác sĩ.

Sắt được chỉ định bổ sung trong các trường hợp:

• Điều trị thiếu máu thiếu sắt: Do nhiều nguyên nhân khác nhau như dinh dưỡng kém, mất máu mạn tính.
• Phòng ngừa thiếu hụt: Cho phụ nữ mang thai, cho con bú, phụ nữ có kỳ kinh nguyệt ra nhiều.
• Hỗ trợ phục hồi: Cho người mới ốm dậy, sau phẫu thuật hoặc vận động viên thể thao có cường độ tập luyện cao. Việc sử dụng cần tuân theo hướng dẫn của nhân viên y tế để đạt hiệu quả tối ưu.

Liều lượng sắt phụ thuộc vào mục đích sử dụng và độ tuổi.

• Liều dự phòng thông thường cho phụ nữ mang thai là khoảng 27-30mg sắt nguyên tố mỗi ngày.
• Liều điều trị thiếu máu thiếu sắt do bác sĩ chỉ định có thể dao động từ 100-200mg sắt nguyên tố mỗi ngày chia làm nhiều lần.
• Thời điểm uống sắt tốt nhất là khi bụng đói (trước ăn 1 giờ hoặc sau ăn 2 giờ) cùng với một ly nước cam hoặc nước chanh giàu vitamin C để tăng hấp thu. Nếu bị kích ứng dạ dày, có thể uống trong bữa ăn nhưng khả năng hấp thu sẽ giảm đi phần nào.

Các chế phẩm bổ sung sắt trên thị trường rất đa dạng về thành phần và dạng bào chế:

• Sắt Sulfate: Phổ biến, giá thành rẻ nhưng dễ gây kích ứng tiêu hóa và táo bón.
• Sắt Gluconate và Fumarate: Hàm lượng sắt nguyên tố tương đối cao, dung nạp tương đối tốt.
• Sắt Bisglycinate (Sắt hữu cơ dạng Chelated): Có sinh khả dụng cao, ít gây tác dụng phụ táo bón và kích ứng dạ dày nhất. Về dạng bào chế, sắt có ở dạng viên nén, viên nang, siro uống hoặc dung dịch tiêm tĩnh mạch dành cho trường hợp nặng.

Sắt có thể tương tác với nhiều chất làm giảm hoặc tăng hấp thu của nó:

• Chất làm giảm hấp thu: Can sĩ, thuốc kháng acid dạ dày (antacids), trà, cà phê, rượu vang đỏ chứa tannin, và thực phẩm giàu chất xơ hoặc phytate. Nên uống sắt cách xa các sản phẩm này ít nhất 2 giờ.
• Chất làm tăng hấp thu: Vitamin C (acid ascorbic) giúp tăng cường chuyển hóa và hấp thu sắt hiệu quả.
• Tương tác thuốc: Sắt làm giảm hấp thu của một số loại kháng sinh như tetracycline và quinolone, cũng như thuốc điều trị tuyến giáp levothyroxine.

Sắt chống chỉ định tuyệt đối với các trường hợp quá mẫn với muối sắt, người mắc bệnh ứ sắt (hemochromatosis), bệnh huyết sắc tố (thalassemia), hoặc các chứng thiếu máu không do thiếu sắt (như thiếu máuán tế bào khổng lồ do thiếu vitamin B12). Thận trọng khi sử dụng cho người có tiền sử loét dạ dày tá tràng, viêm đại tràng mạn tính hoặc bệnh gan nặng. Việc tự ý bổ sung liều cao kéo dài mà không có chẩn đoán thiếu máu có thể gây nguy hiểm cho cơ thể.

NIH Office of Dietary Supplements – Iron Fact Sheet, World Health Organization (WHO) Guidelines on Iron Supplementation, Dược thư Quốc gia Việt Nam, PubMed Central Research Papers on Iron Metabolism.