Nhiều người tập luyện thể thao cường độ cao thường xuyên gặp phải tình trạng mệt mỏi kéo dài, hụt hơi, dù ăn uống đầy đủ nhưng sức bền vẫn giảm sút rõ rệt. Thắc mắc phổ biến của không ít vận động viên là vì sao nhu cầu sắt của họ lại cao hơn người bình thường, và tại sao việc bổ sung dinh dưỡng thông thường đôi khi không ngăn ngừa được tình trạng thiếu máu.
Nhu cầu sắt ở vận động viên tăng vọt bắt nguồn từ sự kết hợp của nhiều yếu tố sinh lý đặc thù. Quá trình tập luyện kéo dài kích hoạt hiện tượng tán huyết do va chạm bàn chân, làm thất thoát sắt qua mồ hôi, tiểu ra máu và xuất huyết vi thể đường tiêu hóa [1], [2]. Cùng lúc đó, phản ứng viêm do vận động kích thích gan tăng tiết hormone hepcidin, làm giảm khả năng hấp thu sắt ở ruột và khóa lượng sắt dự trữ trong cơ thể [2], [3].
Cơ chế tác động: Vòng luẩn quẩn của việc mất và khóa sắt
Sắt là khoáng chất vi lượng thiết yếu đối với hiệu suất vận động vì tham gia vận chuyển oxy và tạo năng lượng cho các khối cơ hoạt động [1], [3], [4]. Tuy nhiên, trong quá trình vận động gắng sức, các kho dự trữ sắt của vận động viên bị suy giảm thông qua các con đường mất sắt trực tiếp như tán huyết, đổ mồ hôi, tiểu ra máu và chảy máu đường tiêu hóa [1], [2], [3], [5], [4], [6].
Bên cạnh sự thất thoát cơ học, cơ chế nội tiết tố hepcidin đóng vai trò then chốt gây thiếu hụt sắt [1], [2]. Hepcidin là hormone do gan sản xuất nhằm điều hòa chuyển hóa sắt tại ruột và đại thực bào [1]. Tập luyện gây ra phản ứng pha cấp tương tự phản ứng viêm, làm tăng nồng độ các cytokine như interleukin-6 (IL-6) [2], [3], [5]. Mức tăng IL-6 kích thích gan tăng tiết hepcidin [2], [3], [5]. Khi hepcidin tăng cao, hormone này gây thoái hóa kênh vận chuyển sắt ferroportin (FPN1) và ức chế protein vận chuyển kim loại hóa trị 2 (DMT1) [2], [7]. Hậu quả là sắt bị giảm hấp thu tại vi nhung mao ruột non và giảm xuất bào từ đại thực bào lẫn tế bào gan, dẫn đến hiện tượng giữ sắt bên trong tế bào [2]. Khi sắt bị khóa lại, lượng sắt đưa vào tủy xương không đủ cho nhu cầu tạo hồng cầu sau các bài tập nặng, dẫn đến thiếu máu thiếu sắt [2].
Các bằng chứng khoa học ghi nhận về biến đổi sắt và hepcidin
Nhiều nghiên cứu đã làm sáng tỏ mối liên hệ giữa các hình thức vận động và nồng độ hepcidin trong cơ thể vận động viên:
Nghiên cứu tổng quan năm 2018 kiểm tra phản ứng của hepcidin sau một buổi tập cấp tính [7]. Tổng quan này tổng hợp dữ liệu từ 19 bài báo trên các cơ sở dữ liệu quốc tế như PubMed, Medline, Elsevier và Scielo [7]. Kết quả chỉ ra rằng một buổi tập sức bền ngắt quãng hoặc liên tục ở cường độ trung bình đến mạnh (đạt 60-90% lượng oxy hấp thụ tối đa - VO2peak) làm tăng nồng độ hepcidin lưu hành trong khoảng từ 0 đến 6 giờ sau khi kết thúc buổi tập, đạt đỉnh ở mốc khoảng 3 giờ phục hồi [7]. Mức độ phản ứng của hepcidin phụ thuộc vào tình trạng ferritin và nồng độ IL-6 trước buổi tập [7]. Giới hạn của nghiên cứu là dữ liệu chủ yếu tập trung vào các bài tập sức bền, vẫn cần thêm các nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của bài tập kháng lực đối với hepcidin [7].
Nghiên cứu can thiệp năm 2017 đánh giá ảnh hưởng của 3 ngày tập sức bền liên tiếp kết hợp bổ sung sắt [5]. Nghiên cứu thực hiện trên 14 vận động viên nam môn sức bền, chia ngẫu nhiên thành 2 nhóm: nhóm bổ sung sắt (7 người) và nhóm đối chứng dùng giả dược (7 người) [5]. Các vận động viên thực hiện hai buổi chạy bộ trên thảm lăn mỗi ngày, mỗi buổi kéo dài 75 phút ở cường độ 75% VO2max trong 3 ngày liên tiếp [5]. Nhóm bổ sung sắt uống 12 mg sắt hai lần mỗi ngày (tổng 24 mg/ngày), trong khi nhóm đối chứng không bổ sung sắt [5]. Vào ngày đầu tiên, cả hai nhóm đều ghi nhận nồng độ hepcidin huyết thanh và IL-6 huyết tương tăng đáng kể sau tập [5]. Đến ngày thứ 4, nồng độ hepcidin huyết thanh ở nhóm có uống sắt cao hơn rõ rệt so với nhóm đối chứng [5]. Giới hạn của thử nghiệm là quy mô mẫu còn nhỏ (14 người) và chỉ theo dõi trong chu kỳ tập luyện ngắn ngày [5].
Nghiên cứu theo dõi năm 2017 so sánh tình trạng sắt qua hai chu kỳ huấn luyện khác nhau ở 16 nữ vận động viên chạy cự ly dài [4]. Nghiên cứu kéo dài 7 tháng, lấy mẫu máu lúc đói vào đợt tập luyện thông thường (tháng 2) và đợt huấn luyện tăng cường (cuối tháng 8), đồng thời ghi chép nhật ký ăn uống 3 ngày [4]. Kết quả ghi nhận nồng độ hepcidin huyết thanh trong giai đoạn huấn luyện tăng cường cao hơn rõ rệt so với giai đoạn tập thông thường, mặc dù lượng sắt và carbohydrate nạp vào qua khẩu phần ăn hàng ngày trong đợt tăng cường đều cao hơn [4]. Các chỉ số hemoglobin, ferritin huyết thanh, protein toàn phần, nồng độ sắt và độ bão hòa transferrin không khác biệt đáng kể giữa hai giai đoạn [4]. Nghiên cứu này cho thấy áp lực tập luyện cao vẫn có thể đẩy hepcidin lên cao dù lượng sắt ăn vào có vẻ đã đầy đủ [4]. Giới hạn nằm ở cỡ mẫu khiêm tốn gồm 16 nữ vận động viên [4].
Nghiên cứu quan sát năm 2020 trên 17 nữ vận động viên bóng bầu dục bảy người (rugby Sevens) ưu tú nhằm đánh giá tình trạng sắt [8]. Mẫu máu được thu thập vào đầu mùa giải và giữa mùa giải [8]. Kết quả ghi nhận 18% vận động viên bị thiếu sắt (ferritin huyết thanh dưới 30 microg/L) và 29-35% vận động viên có mức dự trữ sắt dưới mức tối ưu (ferritin huyết thanh dưới 45 microg/L) tại các thời điểm khảo sát [8]. Nồng độ hepcidin huyết thanh có mối tương quan thuận chặt chẽ với ferritin huyết thanh [8]. Giới hạn nghiên cứu là số lượng vận động viên tham gia còn hạn chế và chỉ tập trung vào một môn thể thao cụ thể [8].
Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng hiện tại
Các bằng chứng khoa học hiện tại mang lại giá trị thực tiễn lớn khi giải thích rõ lý do vận động viên có thể rơi vào tình trạng thiếu sắt không do thiếu ăn mà do cơ chế sinh học đặc thù [2], [4]. Việc nhận diện đỉnh tăng hepcidin trong vòng 3-6 giờ sau tập giúp các nhà thực hành định hình chiến lược thời điểm nạp sắt nhằm tránh thời gian ruột giảm hấp thu [7], [6].
Tuy nhiên, các dữ liệu vẫn tồn tại những rào cản nhất định. Hiểu biết về cơ chế phân tử điều hòa hepcidin do vận động vẫn chưa hoàn chỉnh và cần thêm nhiều nghiên cứu mở rộng [2]. Bên cạnh đó, phần lớn các nghiên cứu có số lượng người tham gia nhỏ, tập trung nhiều vào các môn sức bền như chạy bộ [5], [4]. Tác động của các dạng bài tập khác như kháng lực đối với phản ứng hepcidin vẫn cần khảo sát sâu hơn [7].
Những hiểu lầm thường gặp về thiếu máu do thể thao
Nhiều người lầm tưởng rằng chỉ cần ăn nhiều thịt đỏ hoặc uống sắt liều cao ngay sau khi tập là có thể bù đắp lượng sắt hao hụt. Trên thực tế, sau các buổi tập nặng, nồng độ hepcidin tăng cao và đạt đỉnh vào khoảng 3-6 giờ sau tập, khiến ruột giảm hấp thu sắt và làm giảm hiệu quả của sắt bổ sung dạng uống [7], [6]. Thậm chí việc uống bổ sung sắt trong những ngày tập luyện liên tục cường độ cao còn có thể đẩy nồng độ hepcidin lên cao hơn nữa [5].
Một hiểu lầm khác là cho rằng vận động viên chỉ bị thiếu sắt khi đã có biểu hiện thiếu máu trên xét nghiệm hemoglobin. Tình trạng thiếu sắt không thiếu máu (ferritin thấp nhưng chỉ số máu khác chưa tụt) rất phổ biến trong giới thể thao [5], [8], [6]. Mức dự trữ sắt dưới chuẩn (ferritin dưới 20 ng/mL hoặc dưới 45 microg/L) có thể âm thầm làm suy giảm khả năng gắng sức và thích nghi tập luyện trước khi phát triển thành bệnh thiếu máu thực sự [2], [7], [5], [8].
Ai nên thận trọng với tình trạng thiếu sắt?
Tình trạng thiếu sắt và thiếu máu thiếu sắt đặc biệt phổ biến ở nhóm vận động viên sức bền, vận động viên nữ và những người tập luyện với cường độ gắng sức kéo dài [7], [5], [4]. Hiện tượng này ảnh hưởng khoảng 13-22% vận động viên ưu tú [5]. Các vận động viên tham gia những môn có phản ứng va chạm chân lặp đi lặp lại như chạy đường dài có nguy cơ cao bị tổn thương hồng cầu và thất thoát sắt [4].
Những người có tiền sử bệnh lý đường tiêu hóa, phụ nữ trong độ tuổi sinh sản, người thường xuyên xuất hiện triệu chứng mệt mỏi bất thường, hụt hơi khi tập luyện cần đặc biệt lưu tâm. Trước khi tự ý sử dụng bất kỳ chế phẩm bổ sung sắt liều cao nào, vận động viên và người tập thể thao cần tham khảo ý kiến của bác sĩ chuyên khoa hoặc chuyên gia y tế để được xét nghiệm máu và đánh giá chính xác tình trạng cơ thể.
Áp dụng thực tế để duy trì mức sắt tối ưu
Để duy trì dự trữ sắt mà không bị cản trở bởi hepcidin, người tập luyện cần chú ý đến yếu tố thời điểm bổ sung dinh dưỡng [6]. Do hepcidin thường tăng từ 0 đến 6 giờ và đạt đỉnh vào khoảng 3-6 giờ sau các buổi tập sức bền cường độ trung bình đến mạnh (60-90% VO2peak), việc uống thuốc bổ sung sắt hoặc dùng bữa ăn giàu sắt nên tránh khung giờ này để không bị giảm hấp thu tại ruột [7], [6].
Thời điểm thích hợp để bổ sung sắt qua đường uống thường là vào buổi sáng trước khi bước vào buổi tập nặng hoặc cách xa thời điểm bài tập kết thúc nhằm tận dụng giai đoạn hepcidin chưa tăng cao [7], [6]. Khẩu phần ăn nên kết hợp các nguồn thực phẩm đa dạng chứa sắt cùng với chế độ nghỉ ngơi, phục hồi hợp lý nhằm giảm bớt các phản ứng viêm toàn thân [2], [3]. Trong các trường hợp thiếu máu thiếu sắt nghiêm trọng khi bổ sung đường uống không mang lại hiệu quả kịp thời do hepcidin ngăn cản, việc áp dụng liệu pháp truyền sắt tĩnh mạch có thể được bác sĩ cân nhắc nhằm đưa sắt trực tiếp vào cơ thể mà không phụ thuộc vào sự hấp thu của ruột [6].
Việc quản lý sắt ở người tập luyện thể thao đòi hỏi sự cân bằng giữa tập luyện, dinh dưỡng và thời điểm bổ sung. Thay vì tự ý uống sắt bừa bãi, vận động viên nên chủ động theo dõi các chỉ số máu định kỳ và tuân theo chỉ dẫn y khoa để bảo vệ sức khỏe lâu dài.
