Chương 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.5 Vài nét về nguyên tố vi lượng kẽm
2.5.3 Hấp thu và chuyển hóa kẽm
Sự phân bố kẽm trong cơ thể
Kẽm được phân bố trong tất cả các mô của cơ thể, nhưng tập trung cao nhất trong gan, xương, thận, mắt, da, tóc và lông. Ngoài ra còn tập trung ở tuyến tụy, tuyến yên và trong các tuyến sinh dục.
Kẽm là một thành phần của nhiều enzyme và sự phân bố kẽm trong mô liên quan đến hệ thống enzyme phân bố trong mô đó như khi có nhiều kẽm trong xương thì nồng độ alkaline phosphate trong xương cũng cao. Nồng độ kẽm tập trung trong tuyến tụy có liên quan đến sự hiện diện của kẽm trong enzyme tiêu hóa và cả hormone insulin, hormone này được tiết ra từ tuyến tụy.
Sự hấp thu kẽm Vị trí hấp thu
Kẽm được hấp thu chủ yếu ở ruột non từ tá tràng, không tràng đến cả hồi tràng (trong đó hấp thu nhiều nhất tại không tràng). Chỉ có một lượng ít được hấp thu ở dạ dày và đại tràng.
Các yếu tố trong lòng ống
Trong quá trình tiêu hóa các enzyme tiêu hóa giải phóng kẽm tự do từ các phức hợp của thức ăn hay các phối tử (ligand) của phần kẽm nội sinh. Kẽm tự do lại được gắn kết với các phối tử ngoại sinh và nội sinh khác như amino acid, phosphate và các acid hữu cơ khác. Trong histidine và cysteine là 2 amino acid phối tử ưu thích nhất của kẽm, một số nghiên cứu cho thấy phức hợp Zn - histidine hấp thu hiệu quả hơn 30 – 40 % so với sulphate - Zn. pH trong lòng ruột không ảnh hưởng đến sự thu nhận kẽm. Sự có mặt của các ion kim loại hóa trị hai như sắt có thể cạnh tranh với kẽm trong việc gắn kết vào tế bào niêm mạc. Canxi làm tăng bài tiết kẽm và do đó làm giảm tỷ lệ hấp thu kẽm. Ngoài ra, một số thay đổi về sinh lý và tình trạng bệnh lý như nhịn đói, có thai, nhiễm khuẩn…cũng làm thay đổi sự hấp thu kẽm (Nguyễn Xuân Ninh, 2005).
Các yếu tố tế bào
Sự thu nạp kẽm vào tế bào niêm mạc ruột theo hai cơ chế: khếch tán và qua trung gian chất chuyên chở. Khi nồng độ kẽm trong lòng ruột thấp, thì cơ chế qua trung gian chất chuyên chở là ưu thế, cơ chế này không đòi hỏi năng lượng. Khi khẩu phần ăn có nhiều kẽm thì cơ chế khếch tán chiếm ưu thế.
Sự sử dụng kẽm trong tế bào thay đổi thì kẽm gian bào được tế bào sử dụng, trở nên gắn chặt với metallothionine và giữ bên trong tế bào hoặc đi xuyên qua tế bào gây ra sự chuyển vận kẽm vào lòng ruột hoặc vào trong hệ thống tuần hoàn. Kẽm kẹt lại trong tế bào cuối cùng sẽ bị mất vào trong phân theo chu kỳ đổi mới bình thường của tế bào biểu bì ruột.
Kẽm được phóng thích vào mao mạch màng treo ruột, rồi được tĩnh mạch cửa chuyên chở về gan (dẫn liệu từ Nguyễn Văn Nam, 2011).
Sự điều hòa hằng định nội mô của kẽm
Sự điều hòa hằng định nội mô của kẽm liên quan đến sự cân bằng giữa hấp thu kẽm từ thức ăn và chế độ nội sinh kẽm. Kẽm được hấp thu dưới dạng ion Zn2+. Ruột non (đặc biệt là tá tràng và không tràng) là cơ quan chính để duy trì cân bằng kẽm, vì đó là nơi kẽm được hấp thu, đào thải lớn nhất. Nguồn gốc kẽm nội sinh có thể là hổn hợp dịch tiết từ tụy và tế bào ruột .
Kẽm trong thức ăn là yếu tố điều hòa lớn nhất với hấp thu kẽm. Khẩu phần ăn có hàm lượng thấp, làm sự hấp thu kẽm tăng lên. Trong thức ăn kẽm được hấp thu 20 - 30 %, sự hấp thu kẽm giảm đi nếu trong khẩu phần có nhiều chất xơ, phytate, phosphate nhưng lại tăng nếu trong khẩu phần có nhiều acid amin và peptide. Ngoài ra nồng độ canxi trong khẩu phần ăn quá cao gây giảm hấp thu kẽm (dẫn liệu từ Nguyễn Văn Nam, 2011). Metalloenzyme có một vai trò quan trọng trong điều hòa kẽm huyết tương thông qua cơ chế giữ cân bằng thể dịch nhằm đáp ứng với hàm lượng kẽm khác nhau trong thức ăn (Nguyễn Xuân Ninh, 2005)
Theo Võ Văn Ninh (2003) nhiều yếu tố liên quan đến sự hấp thu kẽm như:
chất đồng, acid phytic, cadimium, cobalt, EDTA (ethylenne diamine tetracetic acid), histidine, calcium. Đặc biệt là sự hiện diện của các chất kết nối phân tử nhỏ như histidine và cystine trong thức ăn như đậu nành và bắp làm gia tăng sự hấp thu kẽm.
Sự vận chuyển và dự trữ kẽm
Sau khi được hấp thu tại ruột non, kẽm vào máu tuần hoàn, 2/3 lượng kẽm được gắn vào albumin huyết thanh và đây là dạng vận chuyển chủ yếu tới mô, 1/3 lượng kẽm còn lại gắn với α2 macroglobulin, một phần với haptoglobulin, tranferin và ceruloplasmin. Chỉ có 2 % kẽm siêu lọc gắn với acid amine (histidine và glutamine), trong cơ thể chỉ có 1 % kẽm trong máu tuần hoàn còn 99 % trong các mô. Không có cơ quan dự trữ kẽm trong cơ thể nên khi có stress nhân tố kẽm bị thay đổi: kẽm ở xương và ở cơ tới gan để đi đến những nơi cần như vết thương, ổ nhiễm khuẩn và mô tân tạo. Do vậy định lượng kẽm khi cơ thể đang có stress thì không chính xác (Hambindge K.M., 1985, trích bởi Hoàng Thị Thanh, 1999).
Theo Tôn Thất Sơn (2005), chuyển hóa kẽm trong cơ thể bị điều hòa bởi tuyến giáp trạng. Glucocorticoid là nguyên nhân làm tích lũy kẽm trong gan và gia tăng trọng lượng kẽm trong huyết tương. Tuy nhiên những hormone làm gia tăng dịch chuyển kẽm trong mô chưa được biết rõ (dẫn liệu từ Nguyễn Văn Nam, 2011).
Bài tiết kẽm
Kẽm được bài tiết chủ yếu qua phân. Kẽm trong phân bao gồm kẽm không hấp thu từ thức ăn và kẽm trong dịch tiết nội sinh. Hầu hết phần kẽm nội sinh đều được tái hấp thu ở không tràng. Duy trì vòng tuần hoàn kẽm - tụy - ruột nguyên nhân rất quan trọng để duy trì lượng kẽm cơ thể (Lê Văn Thọ và ctv, 1992).
Mặt khác, kẽm được bài tiết theo nước tiểu mỗi ngày. Lượng kẽm mất qua nước tiểu chỉ thay đổi khi khẩu phần ăn thiếu hoặc dư quá nhiều. Glucagon có thể điều hòa sự tái hấp thu kẽm tại ống lượn xa của thận. Các tình trạng dị hóa như phẩu thuật lớn, chấn thương hay nhịn đói dài ngày thì sẽ làm tăng lượng kẽm bài tiết qua nước tiểu đáng kể (dẫn liệu từ Nguyễn Văn Nam, 2011).