CHUYỂN HÓA SẮT
Mục tiêu
Sau khi học xong bài này sinh viên phải:
1.Trình bày được vai trị của sắt với cơ
thể người.
2.Trình bày được sự phân bố sắt trong cơ
thể.
3.Mơ tả quá trình hấp thu và vận chuyển
sắt.
4.Trình bày nguyên nhân, biểu hiện, cận
lâm sàng đánh giá thiếu sắt và quá tải sắt.
1.Vai trò của sắt trong cơ thể
người:
-Sắt
là một thành phần quan trọng trong tổng
hợp hemoglobin (chất vận chuyển oxy cho
các tế bào trong cơ thể) và myoglobin (chất
dự trữ oxy cho cơ thể).
-Tham gia vào thành phần một số enzyme
oxy hoá khử như catalase, peroxydase và
các cytochrome.
Do
đó thiếu sắt sẽ gây ra tình trạng thiếu
máu thiếu sắt và ảnh hưởng đến hoạt động
chuyển hoá của tế bào do thiếu hụt các men
chứa sắt. Ngược lại quá tải sắt trong cơ thể
cũng gây ra ứ đọng sắt tại các mô như tim,
gan, tuyến nội tiết..... dẫn đến rối loạn trầm
trọng chức năng các cơ quan này.
2.Phân bố sắt trong cơ thể:
Trong
cơ thể, nhu cầu sắt hàng ngày bình
thường để tạo hồng cầu là 20-25mg sắt. Tuy
nhiên hầu như toàn bộ lượng sắt cần thiết để
sản xuất hồng cầu đều được tái sử dụng từ
quá trình phân huỷ hồng cầu già. Do đó chỉ
cần 1mg sắt/ngày là đủ bù lại lượng sắt mất
đi qua phân, nước tiểu, mồ hôi và tế bào biểu
mô bong ra.
Khoảng
2/3 lượng sắt trong cơ thể chứa
trong hemoglobin (≈ 2500mg). Khoảng 30%
sắt được dự trữ ở trong ferritin và
hemosiderin trong hệ liên võng nội mô tại
gan, lách, tuỷ xương ...
Sắt
được dự trữ chủ yếu trong ferritin. Khi
hiện diện quá nhiều trong tế bào của cơ quan
dự trữ, nó có khuynh hướng cơ đặc lại hình
thành hemosiderin, một dạng dự trữ sắt ít
gặp hơn. Cịn lại một lượng sắt nhỏ có trong
thành phần các men có chứa sắt như
cytochrome, catalase, peroxidase ..., trong
myoglobin của cơ và gắn với protein vận
chuyển sắt là transferrin.
Do
tỷ lệ khác nhau này mà khi cơ thể thiếu
sắt trước tiên sẽ ảnh hưởng đến quá trình
tổng hợp hemoglobin và lượng sắt dự trữ
cịn sắt có trong các men
của tế bào thường chỉ giảm trong các trường
hợp thiếu sắt nặng.
3.Hấp thu sắt:
Trong
thức ăn sắt ở dưới dạng ferric (Fe3+).
Hàm lượng sắt khác nhau trong từng thức ăn
nhưng nhìn chung các thức ăn từ thịt chứa
nhiều sắt hơn các thức ăn thực vật, trứng
hay sữa. Khẩu phần ăn hàng ngày trung bình
có chứa khoảng 10-15 mg sắt.
Chỉ
có khoảng 5-10% sắt trong lượng sắt nói
trên được cơ thể hấp thu (tỷ lệ này có thể
tăng lên đến 20-30% trong trường hợp thiếu
sắt hoặc tăng nhu cầu sử dụng sắt như ở
phụ nữ có thai). Tỷ lệ này giao động từ
khoảng dưới 5% với thức ăn thực vật đến
16-22% đối với thịt.
Yếu tố làm tăng hấp thu sắt
Yếu tố làm tăng hấp thu sắt
Dạng ferrous (Fe2+)
Sắt vô cơ
Mơi trường axit (HCl), vitamin
C
Các yếu tố hồ tan (axit
amin ...)
Thiếu sắt trong cơ thể
Tăng tổng hợp hồng cầu
Tăng nhu cầu (có thai)
Hemochromatose
(bệnh thặng dư sắt mô)
Yếu tố làm giảm hấp thu sắt
Dạng ferric (Fe3+)
Sắt hữu cơ
Môi trường kiềm
Các yếu tố gây kết tủa
sắt(phitat, phosphat)
Thừa sắt
Chè (tanin)
Nhiễm khuẩn, viêm mạn tính
Các thuốc thải sắt
(desferoxamin)
Giảm tổng hợp hồng cầu
Quá
trình hấp thu sắt bắt đầu tại dạ dày
nhưng chủ yếu diễn ra tại hành tá tràng và ở
mức độ ít hơn tại đoạn đầu ruột non. Để có
thể hấp thu được sắt phải chuyển từ dạng
ferric (Fe3+) sang dạng ferrous (Fe2+).
Pepsin tách sắt khỏi các hợp chất hữu cơ và
chuyển thành dạng gắn với các axit amin
hoặc đường. Axit clohydric khử Fe3+ thành
Fe2+ để dễ hấp thu. Vitamin C cũng có vai
trị tương tự trong q trình này.
Sự
kiểm sốt q trình hấp thu sắt và lượng
sắt được hấp thu vào máu tĩnh mạch cửa
phụ thuộc vào nhu cầu sắt của cơ thể và kho
dự trữ sắt của cơ thể. Trong trường hợp
thiếu sắt một lượng sắt lớn hơn được hấp
thu qua riềm bàn chải vào tế bào niêm mạc
ruột và vào máu đi về tĩnh mạch cửa. Ngược
lại trong trường hợp cơ thể quá tải sắt, lượng
sắt được hấp thu vào tế bào niêm mạc ruột
sẽ giảm đi..
4.Vận chuyển sắt:
Sắt
được vận chuyển bởi transferrin, được
tổng hợp tại gan. Một phân tử transferrin có
thể gắn với 2 phân tử sắt. Sau khi sắt tách ra
transferrin tiếp tục gắn với những ngun tử
sắt mới. Bình thường có khoảng 1/3
transferrin bão hồ sắt. Tỷ lệ này có thế thay
đổi trong các bệnh lý thiếu hoặc quá tải sắt.
Transferrin
chủ yếu lấy sắt từ các đại thực
bào của hệ liên võng nội mơ. Chỉ có một
lượng nhỏ sắt được lấy từ sắt hấp thu qua
đường tiêu hoá hàng ngày. Người ta thấy
rằng các đại thực bào giải phóng sắt theo
chu kỳ trong ngày với lượng sắt giải phóng
cao nhất vào buổi sáng và thấp nhất vào buổi
chiều. Do đó nồng độ sắt trong huyết tương
cũng được thấy cao nhất vào buổi sáng và
thấp nhất vào buổi chiều.
Các
nguyên hồng cầu lấy sắt cần thiết cho
quá trình tổng hợp hemoglobin từ transferrin.
Các nguyên hồng cầu rất giàu các receptor
với transferrin. Ngồi ra một lượng ít sắt
cũng được chuyển đến các tế bào khơng
phải hồng cầu (ví dụ để tổng hợp các men
chứa sắt).
Trong
trường hợp quá tải sắt, lượng sắt trong
huyết tương tăng lên và transferrin bị bão
hồ hết. Khi đó sắt được chuyển đến các tế
bào ở nhu mô các cơ quan khác nhau như
gan, tim, các tuyến nội tiết gây các biểu hiện
bệnh lý do ứ đọng sắt.
Dự trữ sắt:
Bình
thường các hồng cầu chết bị thực bào
tại các tế bào đại thực bào của hệ liên võng
nội mơ. Một phần nhỏ sắt giải phóng ra từ sự
phân huỷ hemoglobin sẽ đi vào huyết tương
và phần lớn được dự trữ trong các đại thực
bào dưới dạng ferritin và hemosiderin. Lượng
dự trữ này nhiều hay ít tuỳ thuộc vào tình
trạng và lượng sắt có trong cơ thể và nhu
cầu của cơ thể.
Ferritin
là một protein tan trong nước có trọng
lượng phân tử là 465000. Vỏ protein khi
chưa liên kết với sắt gọi là apoferritin. Sau
khi apoferritin liên kết với sắt tạo thành
ferritin. Lượng sắt chứa trong ferritin chiếm
khoảng 20% trọng lượng phân tử protein này.
Hemosiderin
là một tổ hợp chứa sắt khơng
hịa tan trong nước. Lượng sắt trong
hemosiderin chiếm tới 37% trọng lượng của
nó. Sắt chứa trong ferritin và hemosiderin là
sắt hóa trị ba (dạng ferric). Muốn sử dụng
được trong quá trình tổng hợp hemoglobin
cần được khử thành sắt hóa trị hai (ferrous).
Q trình khử này cần có sự tham gia của
vitamin C.
Chu trình chuyển hóa sắt hàng
ngày trong cơ thể:
Sau
khi hồng cầu chết đi, sắt được chuyển từ
hemoglobin sang đại thực bào. Sau đó
transferrin lấy sắt từ đại thực bào chuyển đến
tủy xương cung cấp cho các nguyên hồng
cầu tổng hợp hemoglobin mới. Lượng sắt
mất đi hàng ngày không đáng kể (khoảng
1mg ngày) và được bù bằng sắt hấp thu qua
đường thức ăn. Sắt hấp thu từ thức ăn cũng
được vận chuyển đến các nguyên hồng cầu
bằng protein vận chuyển transferrin
Thiếu sắt:
6.1.Nguyên nhân:
-Thức ăn không cung cấp đủ sắt ( ăn chay, không
được bú sữa mẹ…)
-Giảm hấp thu sắt ( cắt dạ dày, hội chứng kém hấp
thu, tiêu chảy ….)
-Mất máu ( giun móc, kinh nguyệt kéo dài, xuất
huyết tiêu hóa, trĩ…..)
-Tăng dự trữ sắt trong đại thực bào và tế bào viêm
trong viêm nhiễm mạn tính
-Tăng nhu cầu về sắt ( có thai hoặc cho con bú, trẻ
con….)
Biểu
hiện của thiếu sắt:
-Thiếu sắt và giảm lượng sắt dự trữ trong cơ
thể.
-Thiếu máu nhược sắt hồng cầu nhỏ do thiếu
sắt.
-Rối loạn một số chức năng tế bào do thiếu
các men chứa sắt.
Các xét nghiệm đánh giá mức độ
thiếu sắt:
-Xét
nghiệm huyết đồ
-Định lượng nồng độ sắt huyết thanh
-Định lượng nồng độ ferritin huyết thanh.
Ngoài ra tùy theo nguyên nhân thiếu sắt nghi
ngờ mà người ta có thể làm nhiều xét
nghiệm khác nhau để tìm nguyên nhân gây
thiếu sắt (soi đạ dày, tìm máu trong phân….)