Học sinh ngồi trong lớp hay nhìn ra cửa sổ, quên bài vừa học, hoặc tính toán chậm thường bị cho là lười biếng và ham chơi. Phụ huynh đôi khi chỉ tìm cách tăng giờ học thêm mà quên nhìn lại bữa ăn hàng ngày của con. Thực tế, tình trạng giảm chú ý này có thể bắt nguồn từ sự thiếu hụt vi chất dinh dưỡng âm thầm trong cơ thể.
Câu trả lời ngắn gọn từ các dữ liệu khoa học là: Thiếu cả sắt lẫn kẽm đều trực tiếp làm suy giảm khả năng tập trung, sự chú ý và trí nhớ của học sinh [1]. Trong đó, thiếu sắt là bất thường dinh dưỡng phổ biến nhất thế giới và chiếm gần 50% nguyên nhân gây thiếu máu [2], [3]. Việc thiếu một trong hai, hoặc thiếu đồng thời cả sắt và kẽm, sẽ khiến não bộ trẻ xử lý thông tin kém hiệu quả và mau quên [1], [4].
Não bộ học sinh cần sắt và kẽm để làm gì?
Sắt là nguyên tố vi lượng tham gia nhiều quá trình chuyển hóa, đặc biệt là tổng hợp catecholamine (nhóm chất dẫn truyền thần kinh giúp não tỉnh táo và tập trung) [5]. Ở lứa tuổi đi học, não bộ vẫn tiếp tục trưởng thành và hoàn thiện các chức năng nhận thức [2], [5]. Khi thiếu sắt, hoạt động điện não đo bằng điện não đồ (EEG) hoặc điện thế gợi sự kiện (ERP) tại các vùng trán, trung tâm, đỉnh và thái dương đều bị suy giảm biên độ [5], [4].
Các nghiên cứu trên mô hình động vật cũng chỉ ra thiếu sắt làm giảm lượng sắt trong não, gây khiếm khuyết hệ thống dẫn truyền thần kinh dopamine - opiate ở thể vân, dẫn đến rối loạn hành vi nhịp sinh học và suy giảm khả năng học tập [3]. Đáng chú ý, thiếu sắt còn gây tổn thương giải phẫu thần kinh và làm rối loạn chuyển hóa kẽm ngay tại vùng hồi hải mã (hippocampus) do chức năng hệ cholinergic bất thường [3].
Hồi hải mã là cấu trúc não tập trung nồng độ kẽm rất cao và giữ vai trò trung tâm trong quá trình ghi nhớ [3]. Lượng kẽm đưa vào cơ thể có liên hệ mật thiết với sự cải thiện khả năng tập trung, chú ý và trí nhớ tức thời theo thời gian [4]. Do đó, suy giảm nhận thức không chỉ do một chất dẫn truyền đơn lẻ, mà là hệ quả từ sự tương tác của cả sắt và kẽm lên nhiều vùng não khác nhau [3].
Nghiên cứu nói gì về sắt, kẽm và trí nhớ ngắn hạn?
Một nghiên cứu can thiệp công bố năm 2011 đã đánh giá tác động của thiếu sắt và kẽm lên trí nhớ ngắn hạn của 100 học sinh từ 6 đến 11 tuổi (chia làm hai nhóm 6-8 tuổi và 9-11 tuổi) tại một trường học đô thị [1]. Trẻ được xét nghiệm máu đo sắt huyết thanh, kẽm huyết thanh và hemoglobin, sau đó phân thành các nhóm: thiếu sắt, thiếu kẽm, và thiếu kết hợp cả hai [1]. Trẻ thiếu hụt được bổ sung sắt (liều 2 mg/kg cân nặng chia làm 2 lần mỗi ngày) và kẽm (5 mg mỗi ngày 1 lần) trong suốt 3 tháng [1].
Kết quả cho thấy toàn bộ học sinh thiếu sắt và kẽm ở cả hai nhóm tuổi đều bị suy giảm trí nhớ [1]. Ở nhóm 9-11 tuổi bị thiếu kết hợp cả sắt và kẽm, trí nhớ lời nói (P<0,01) và trí nhớ phi lời nói (P<0,01) đều bị ảnh hưởng nặng nề, nhưng đã cải thiện có ý nghĩa thống kê sau 3 tháng bổ sung (P=0,05 và P<0,01) [1]. Ở nhóm 6-8 tuổi, chỉ có trí nhớ phi lời nói bị ảnh hưởng (P=0,02) và cũng phục hồi tốt sau điều trị, tuy nhiên chỉ số IQ sau bổ sung ở nhóm tuổi này không tăng đáng kể [1].
Một nghiên cứu khác năm 2008 tập trung vào trí nhớ làm việc (working memory - khả năng giữ và xử lý thông tin tạm thời, nền tảng của sự chú ý) ở trẻ thiếu sắt từ 8 đến 10 tuổi [5]. Khi làm bài kiểm tra nhận thức Sternberg, trẻ thiếu sắt có số câu trả lời đúng ít hơn và sóng não ERP yếu hơn hẳn nhóm trẻ bình thường [5]. Sau khi được bổ sung sắt và đưa dự trữ sắt cơ thể về mức bình thường, sự khác biệt về hành vi và sóng não giữa trẻ từng thiếu sắt và trẻ khỏe mạnh đã biến mất hoàn toàn, chứng minh khả năng phục hồi đáng kể của não bộ [5].
Chưa thiếu máu đã giảm điểm toán và khả năng học từ
Nhiều phụ huynh nghĩ con phải xanh xao, thiếu máu mới lo thiếu sắt. Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2013 thực hiện trên các nữ sinh tuổi vị thành niên vùng nông thôn miền Trung Ấn Độ đã bác bỏ quan điểm này [6]. Nghiên cứu chia học sinh thành 3 nhóm: thiếu sắt có thiếu máu (nhóm I), thiếu sắt nhưng không thiếu máu (nhóm II), và bình thường không thiếu sắt không thiếu máu (nhóm III) [6].
Kết quả đánh giá học tập cho thấy cả hai nhóm thiếu sắt (dù có thiếu máu hay không) đều có điểm môn toán, điểm bài kiểm tra đa thành phần và điểm IQ thấp hơn nhóm bình thường [6]. Trong bài kiểm tra đa thành phần đánh giá việc học lời nói, sự chú ý, cân bằng tâm thần và khả năng ghi nhớ các cặp từ tương đồng hoặc khác biệt, tổng điểm của nhóm thiếu sắt chưa thiếu máu đều thua kém nhóm đủ sắt [6]. Dù vậy, các chỉ số về trí nhớ gần và xa, nhớ lại ngay lập tức hoặc trì hoãn, và ghi nhớ hình ảnh không có sự khác biệt giữa 3 nhóm [6]. Điều này khẳng định thiếu sắt ngay cả khi chưa gây thiếu máu đã làm suy giảm ít nhất một số khía cạnh nhận thức quan trọng cho việc học [6].
Bằng chứng tổng hợp từ các phân tích gộp quy mô lớn
Để có cái nhìn toàn diện hơn, một tổng quan hệ thống và phân tích gộp công bố năm 2023 đã rà soát 5 cơ sở dữ liệu y khoa lớn, chọn lọc ra 13 thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên (RCT) trên trẻ độ tuổi đi học từ 6 đến 12 tuổi [2]. Kết quả phân tích cho thấy việc bổ sung sắt giúp cải thiện có ý nghĩa thống kê chỉ số trí tuệ (mức chênh lệch trung bình chuẩn hóa SMD = 0,46, P<0,001), khả năng chú ý và tập trung (SMD = 0,44, P=0,02) cũng như trí nhớ (SMD = 0,44, P<0,001) của học sinh [2]. Đặc biệt, phân tích nhóm nhỏ chỉ ra những trẻ đã bị thiếu máu ngay từ đầu khi được bổ sung sắt sẽ đạt mức cải thiện trí tuệ (SMD = 0,79, P=0,001) và trí nhớ (SMD = 0,47, P=0,006) vượt trội hơn [2].
Tuy nhiên, bức tranh khoa học không phải lúc nào cũng đồng nhất ở mọi khu vực. Một phân tích gộp khác năm 2022 tổng hợp 9 nghiên cứu với 1.196 trẻ em và thanh thiếu niên từ 5 đến 19 tuổi tại 5 quốc gia thu nhập thấp và trung bình [7]. Nghiên cứu này ghi nhận việc uống bổ sung sắt có tác động tích cực đến điểm kiểm tra trí tuệ (SMD = 0,47), và điểm số này tăng lên khi tăng liều bổ sung sắt (tỷ số chênh OR = 1,02) [7]. Thế nhưng, phân tích năm 2022 lại không tìm thấy tác động có ý nghĩa thống kê của việc bổ sung sắt lên sự chú ý, trí nhớ ngắn hạn, trí nhớ dài hạn hay thành tích học tập ở nhóm trẻ này [7]. Ngay cả phân tích năm 2023 cũng xác nhận bổ sung sắt chưa tạo ra khác biệt rõ rệt về thành tích điểm số chung ở trường (SMD = 0,06, P=0,56) [2].
Giới hạn của việc bổ sung và những hiểu lầm thường gặp
Hiểu lầm phổ biến của cha mẹ là coi viên uống sắt, kẽm như "thuốc bổ não" vạn năng, cứ uống là con học giỏi. Thực tế, hiệu quả của vi chất phụ thuộc nhiều vào bối cảnh môi trường và tình trạng thiếu hụt thực sự của trẻ [8].
Một thử nghiệm thực địa ngẫu nhiên, mù đôi, có đối chứng giả dược năm 2006 tại Torreon (một thành phố công nghiệp ở miền bắc Mexico bị ô nhiễm chì từ xưởng đúc kim loại nằm trong bán kính 3,5 km quanh 9 trường tiểu học) đã chứng minh giới hạn này [8]. Nghiên cứu tuyển chọn 602 học sinh lớp 1 (từ 6 đến 8 tuổi), chia nhóm uống 30 mg sắt, 30 mg kẽm, kết hợp cả hai, hoặc giả dược mỗi ngày trong 6 tháng [8]. Có 527 trẻ hoàn thành điều trị và 515 trẻ được theo dõi tiếp sau 6 tháng ngưng thuốc qua 11 bài kiểm tra nhận thức [8]. Kết quả là không có sự khác biệt nhất quán hay lâu dài nào về nhận thức giữa các nhóm uống vi chất và nhóm giả dược [8]. Các nhà khoa học kết luận việc bổ sung sắt và kẽm hàng ngày có ích lợi rất hạn chế trong việc cải thiện nhận thức ở học sinh bị phơi nhiễm chì mãn tính mức độ thấp, dù phương pháp này có thể hiệu quả ở những nơi có tỷ lệ suy dinh dưỡng cao hơn hoặc ở trẻ nhỏ hơn [8].
Ngoài ra, mất tập trung không chỉ do sắt và kẽm. Một tổng quan hệ thống năm 2019 chỉ ra rằng trẻ thiếu vitamin B12 cũng bị suy giảm trí nhớ, khả năng suy luận và sự chú ý [4]. Những trẻ được cung cấp nhiều vitamin nhóm B (như B2 và B12) có sự tập trung, chú ý và trí nhớ tức thời tốt hơn nhờ vai trò của vitamin B trong tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh, bảo vệ bao myelin của sợi trục thần kinh và chuyển hóa homocysteine [4].
Ai nên thận trọng khi bổ sung sắt và kẽm?
Dù thiếu sắt rất phổ biến, việc tự ý mua viên sắt hay kẽm liều cao cho con uống kéo dài là điều cần tránh. Cả sự thiếu hụt lẫn sự dư thừa sắt trong não đều liên quan đến suy giảm nhận thức và thoái hóa thần kinh tại vùng thể vân cũng như hồi hải mã [3]. Ở trẻ sơ sinh và trẻ quá nhỏ, tổn thương giảm sắt não nếu để muộn có thể trở nên không thể đảo ngược ngay cả khi bổ sung sắt lâu dài về sau [3].
Phụ huynh cần đưa trẻ đi khám và xét nghiệm máu (như đo sắt huyết thanh, ferritin, kẽm huyết thanh, hemoglobin) trước khi dùng thuốc [1], [4]. Những trẻ sống ở vùng ô nhiễm kim loại nặng (như chì, đặc biệt khi nồng độ chì trong máu trên 44 microg/dL cần liệu pháp thải độc chelation) hoặc trẻ có bệnh lý nền, đang dùng thuốc điều trị khác bắt buộc phải hỏi ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi dùng bất kỳ chế phẩm bổ sung nào [8].
Cách áp dụng thực tế trong bữa ăn hàng ngày của học sinh
Thay vì lạm dụng thuốc, bổ sung qua thực phẩm tự nhiên là hướng đi an toàn. Tổng quan năm 2019 cho thấy thịt bò cung cấp nguồn đạm chất lượng cao cùng lượng sắt, kẽm và vitamin B dễ hấp thu vượt trội so với bữa phụ chỉ có rau và sữa [4]. Trong các nghiên cứu can thiệp ở thanh thiếu niên và phụ nữ thiếu sắt, thịt bò giúp cải thiện chỉ số dự trữ sắt (ferritin huyết thanh) tốt hơn cả thịt gia cầm và cá [4].
Đặc biệt, ăn thịt bò cùng bữa với các thực phẩm nguồn gốc thực vật giàu chất xơ và phytate (như ngũ cốc nguyên hạt, các loại đậu) sẽ giúp cơ thể tăng cường hấp thu sắt và kẽm từ chính các món thực vật đó [4]. Dù các can thiệp so sánh thịt bò với thực phẩm thay thế chưa cho thấy sự khác biệt nhất quán tuyệt đối lên điểm số nhận thức chung, lượng sắt và kẽm hấp thu hàng ngày vẫn gắn liền với tốc độ lập kế hoạch, sự chú ý và trí thông minh linh hoạt (fluid intelligence) của trẻ [4].
Tóm lại, sắt và kẽm giữ vai trò thiết yếu giúp học sinh duy trì sự tập trung và trí nhớ ngắn hạn trên lớp [1], [2]. Cha mẹ nên xây dựng thực đơn đa dạng kết hợp thịt đỏ, thực phẩm giàu vitamin nhóm B với rau củ để tối ưu hóa khả năng hấp thu vi chất [4]. Khi trẻ có biểu hiện giảm chú ý kéo dài, hãy đưa trẻ đến cơ sở y tế kiểm tra vi chất thay vì tự ý mua thuốc bổ sung tại nhà.
