Nhu cầu và tình trạng thiếu hụt các nguyên tố vi lượng

Các nguyên tố vi lượng là những khoáng chất mà cơ thể cần với lượng rất nhỏ, thường là miligam hoặc microgam mỗi ngày, bao gồm sắt, kẽm, iốt, selen, đồng và một số nguyên tố khác. Mặc dù chỉ cần một lượng nhỏ, chúng lại rất cần thiết: mỗi nguyên tố đóng vai trò là đồng yếu tố cho các enzym đặc hiệu hoặc, trong trường hợp iốt, là thành phần của hormone. Do nhu cầu nhỏ và lượng hấp thụ thay đổi tùy theo chế độ ăn uống và thổ nhưỡng, tình trạng thiếu hụt một hoặc nhiều nguyên tố vi lượng khá phổ biến trên toàn thế giới.

Definition

Các nguyên tố vi lượng là những khoáng chất thiết yếu trong chế độ ăn uống, cần với lượng rất nhỏ (miligam hoặc microgam mỗi ngày), chủ yếu hoạt động như các đồng yếu tố enzym hoặc là thành phần của hormone và các phân tử chức năng khác, và việc hấp thụ không đủ sẽ gây ra các tình trạng thiếu hụt đặc hiệu.

Scope

Mục này trình bày cách xác định nhu cầu đối với các nguyên tố vi lượng thiết yếu, các chức năng chính của các nguyên tố vi lượng chủ yếu, hậu quả của tình trạng thiếu hụt và quy mô sức khỏe cộng đồng của tình trạng thiếu hụt nguyên tố vi lượng. Mục này lấy sắt, kẽm, iốt và selen làm các trường hợp minh họa. Đây là một chủ đề tham khảo và giáo dục, không cung cấp liều lượng bổ sung hoặc lời khuyên lâm sàng cá nhân hóa.

Core questions

• Những khoáng chất nào được phân loại là nguyên tố vi lượng thiết yếu và tại sao?
• Nhu cầu đối với các chất dinh dưỡng cần với lượng nhỏ như vậy được xác định như thế nào?
• Các nguyên tố vi lượng chính có chức năng gì?
• Hậu quả và sự phân bố toàn cầu của tình trạng thiếu hụt nguyên tố vi lượng là gì?

Key concepts

• Các nguyên tố vi lượng thiết yếu so với các khoáng chất đa lượng
• Sắt và vận chuyển oxy, tạo hồng cầu
• Kẽm là đồng yếu tố và yếu tố cấu trúc trong nhiều enzym
• Iốt và tổng hợp hormone tuyến giáp
• Selen và các selenoenzym chống oxy hóa
• Thiếu hụt, tình trạng cận biên và giới hạn hẹp đến mức dư thừa
• Đất, chế độ ăn uống và sự biến đổi địa lý trong lượng hấp thụ

Mechanisms

Các nguyên tố vi lượng chủ yếu hoạt động như các thành phần xúc tác hoặc cấu trúc của protein. Sắt là trung tâm của hemoglobin, quá trình vận chuyển điện tử và nhiều enzym; kẽm ổn định cấu trúc của nhiều protein và đóng vai trò là đồng yếu tố xúc tác trong quá trình trao đổi chất và chức năng miễn dịch; iốt được kết hợp vào hormone tuyến giáp để điều hòa tốc độ trao đổi chất và sự phát triển; và selen được tích hợp vào các selenoprotein với vai trò chống oxy hóa và liên quan đến tuyến giáp. Vì các nguyên tố này được yêu cầu với lượng rất nhỏ và có các chức năng đặc hiệu, tình trạng thiếu hụt sẽ tạo ra các hội chứng đặc trưng, và đối với một số nguyên tố, khoảng cách giữa lượng hấp thụ đầy đủ và lượng có khả năng gây hại tương đối hẹp.

Clinical relevance

Tình trạng nguyên tố vi lượng là nền tảng cho sức khỏe huyết học, nội tiết, miễn dịch và phát triển, và dinh dưỡng nguyên tố vi lượng cung cấp thông tin cho các can thiệp như iốt hóa muối và các chương trình bổ sung kẽm. Mục này mô tả sinh học và dịch tễ học của các nguyên tố vi lượng cho mục đích tham khảo; nó không phải là cơ sở để chẩn đoán thiếu hụt hoặc xác định việc bổ sung cho một cá nhân.

Epidemiology

Thiếu sắt, kẽm và iốt là một trong những vấn đề dinh dưỡng phổ biến nhất trên toàn cầu, góp phần gây thiếu máu, suy giảm tăng trưởng và miễn dịch, và suy giảm nhận thức có thể phòng ngừa được; các phân tích khảo sát tổng hợp cho thấy tình trạng thiếu hụt vi chất dinh dưỡng, bao gồm các nguyên tố vi lượng này, phổ biến ở trẻ nhỏ và phụ nữ trong độ tuổi sinh sản trên toàn thế giới. Tình trạng selen thay đổi theo địa lý tùy thuộc vào hàm lượng trong đất, gây ra tình trạng thiếu hụt đặc hữu ở một số khu vực.

Evidence & guidelines

Lượng khuyến nghị và mức hấp thụ tối đa có thể dung nạp được đối với các nguyên tố vi lượng được ban hành bởi các tổ chức như Viện Y học và đồng thời bởi Tổ chức Y tế Thế giới và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp, và các chương trình toàn cầu như iốt hóa muối phổ cập dựa trên cơ sở bằng chứng này. Mục này tóm tắt khuôn khổ đó để định hướng và bản thân nó không phải là một hướng dẫn lâm sàng.

History

Tính thiết yếu của từng nguyên tố vi lượng được thiết lập dần dần trong suốt thế kỷ XX: thiếu iốt được liên kết với bướu cổ và được giải quyết bằng cách iốt hóa muối, thiếu sắt được công nhận là nguyên nhân hàng đầu gây thiếu máu dinh dưỡng, thiếu kẽm được chứng minh ở người vào những năm 1960, và selen được chứng minh là thiết yếu thông qua các nghiên cứu về thiếu hụt đặc hữu. Những phát hiện này đã mở rộng khái niệm bệnh thiếu hụt trong thời kỳ vitamin sang các vi chất khoáng chất.

Seminal works

• stevens2022
• prasad2008
• zimmermann2007

Frequently asked questions

Làm thế nào các nguyên tố vi lượng có thể thiết yếu nếu cơ thể chỉ cần rất ít chúng?

Ngay cả với lượng miligam hoặc microgam, chúng vẫn thực hiện các công việc không thể thiếu, chẳng hạn như đóng vai trò là đồng yếu tố cho các enzym đặc hiệu hoặc là thành phần của hormone, vì vậy một sự thiếu hụt nhỏ cũng có thể làm gián đoạn các chức năng sinh lý quan trọng.

Tại sao iốt được thêm vào muối ở nhiều quốc gia?

Iốt cần thiết để tạo ra hormone tuyến giáp, và vì nhiều loại đất và chế độ ăn uống có hàm lượng iốt thấp, việc thêm iốt vào muối là một biện pháp trên toàn dân để ngăn ngừa bướu cổ và các tác hại đối với sự phát triển do thiếu iốt.