Mục tiêu học
tập: Sau khi học xong bài này, sinh viên có
khả năng
1.
Trình bày được nhu cầu, vai trò và điều hoà
chuyển hoá glucid, lipid, protid đối với
cơ thể.
2. Trình bày được các dạng năng lượng, nguyên
nhân tiêu hao năng lượng của cơ thể.
3.
Nêu được cơ chế điều hoà chuyển hoá năng lượng.
Chuyển hoá là toàn bộ những
phản ứng hoá học diễn ra trong cơ thể sống, nó xảy ra thường xuyên liên tục ở
mọi tế bào của cơ thể và trong các dịch cơ thể. Người ta thường chia làm
hai loại các phản ứng hoá học đó là:
- Loại phản ứng thoái hoá còn gọi là dị hoá, là
loại phản ứng phân chia một phân tử ra thành các thành phần ngày càng nhỏ hơn.
- Loại phản ứng tổng hợp
còn gọi là đồng hoá là loại phản ứng ghép các phân tử nhỏ lại để tạo thành phân
tử lớn hơn.
Đặc trưng cơ bản của một phản ứng
hoá học là bẻ gãy các liên kết hoá học của một chất nào đó để rồi lại tạo nên
một chất khác với các liên kết mới. Có rất nhiều cách bẻ gãy liên kết cũ và sắp
xếp liên kết mới theo cách tổ hợp mới. Liên kết nào bị bẻ gãy và chọn kiểu liên
kết mới nào, nó được quyết định bởi cấu trúc của các chất, phân phối năng lượng
trong phân tử lúc xảy ra phản ứng và phụ thuộc vào môi trường xảy ra phản ứng.
Mỗi một chất có con đường chuyển
hoá riêng, một con đường chuyển hoá là một chuỗi các phản ứng hoá học có enzym
xúc tác dẫn đến hình thành một sản phẩm nhất định.
Trong cơ thể sống hai quá trình
chuyển hoá chất và chuyển hoá năng lượng liên quan chặt chẽ với nhau và nó tuân
thủ những nguyên lý chung của chuyển hoá.
1. CHUYỂN HOÁ CHẤT
Chuyển hoá chất trong cơ thể là những quá
trình hoá học nhằm duy trì sự sống nói chung của cơ thể và sự sống của từng tế
bào nói riêng. Các quá trình chuyển hoá chất chỉ có thể xảy ra được trong những
điều kiện nhất định của môi trường bên trong như nhiệt độ, độ pH, thành phần
các chất khí, thành phần các ion… đồng thời quá trình chuyển hoá chất cũng góp
phần tạo nên sự ổn định của môi trường bên trong cơ thể. Ở bên trong cơ thể các
chất dinh dưỡng sẽ trải qua một quá trình chuyển hoá phức tạp để tổng hợp nên
các chất tham gia vào các cấu trúc của tế bào, các enzym, đồng thời cũng được
sử dụng vào các quá trình phân giải tạo nên các sản phẩm trung gian khác nhau
và đảm bảo việc cung cấp năng lượng cho mọi hoạt động của cơ thể và sự sống của
từng tế bào.
Sự chuyển hoá các
chất trong cơ thể có thể được phân chia thành chuyển hoá glucid, chuyển hoá
lipid, chuyển hoá protid, chuyển hoá nước, các chất khoáng và vitamin.
Bài này chỉ tập trung vào chuyển hoá
glucid, lipid và protid, các chuyển hoá khác sẽ được đề cập trong chương trình
khác.
1.1. Chuyển hoá glucid
1.1.1. Dạng glucid
trong cơ thể
Sản phẩm cuối
cùng của chuyển hoá glucid trong ống tiêu hoá là các monosaccarid như glucose,
fructose, galactose trong đó glucose chiếm 80%, chúng được vận chuyển vào tế
bào niêm mạc ruột non theo cơ chế vận chuyển tích cực thứ phát nhờ chất mang
chung với natri (glucose, galactose) hoặc theo cơ chế khuếch tán thuận hoá
(fructose). Các monosaccarid được hấp thu qua ruột, vào máu tĩnh mạch cửa về
gan và đi vào các quá trình chuyển hoá ở gan cũng như ở các tế bào khác trong
cơ thể nhờ sự vận chuyển của máu trong hệ thống tuần hoàn. Ở gan, một phần
glucid được chuyển thành glycogen là dạng dự trữ đường trong cơ thể. Trong cơ
thể glucid tồn tại dưới các dạng:
- Dạng vận chuyển trong máu là các monosaccarid
như glucose, fructose, galactose nhưng chủ yếu là glucose. Có thể nói glucose
là dạng monosaccarid chủ yếu vận chuyển trong máu, nó chiếm tới 90-95% số lượng
monosaccarid vận chuyển trong máu.
- Dạng kết hợp: Các glucid có thể kết hợp với
các lipid hoặc protid và chúng tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào ở các
mô trong cơ thể.
- Dạng dự trữ: Glucid được dự trữ dưới dạng
glycogen ở gan. Các monosaccarid khi đi qua gan, một phần sẽ được các tế bào
gan tổng hợp thành glycogen là dạng dự trữ chính của cơ thể. Khi thiếu hụt
glucose trong cơ thể, các tế bào gan lại phân giải glycogen thành glucose để
cung cấp cho cơ thể. Glycogen được dự trữ ở gan là chủ yếu, nó còn được dự trữ
một phần trong cơ và trong tế bào.
1.1.2. Vai trò và nhu cầu glucid trong cơ thể
1.1.2.1. Vai trò của glucid trong cơ thể
- Cung cấp năng lượng
Glucid là nguồn cung cấp năng lượng chủ
yếu của cơ thể. 70% năng lượng của khẩu phần ăn là do glucid cung cấp. Glycogen
ở gan là kho dự trữ năng lượng của cơ thể và glucid là chất trực tiếp cung cấp
năng lượng cho mọi hoạt động của cơ thể. Các tế bào não chỉ có thể lấy năng
lượng từ glucid.
Phân giải hoàn toàn một phân tử glucose sẽ
giải phóng ra 38 ATP (Adenosin Triphosphat) và 420 Kcal dưới dạng nhiệt. Trong
quá trình phân giải glucose có thể cung cấp trực tiếp một phần năng lượng cho
cơ thể sử dụng thông qua ATP mà không cần qua các chặng trung gian hoặc qua
chuỗi hô hấp tế bào vận chuyển các nguyên tử hydro.
- Glucid có vai trò trong tạo hình của cơ
thể
Trong cơ thể ngoài
vai trò dự trữ và cung cấp năng lượng,
glucid còn tham gia vào các cấu tạo của rất nhiều thành phần.
+ Các ribose có trong nhân của tất cả các
loại tế bào, fructose có trong tinh dịch với nồng độ 0,91-5,20 gam/lít.
+ Các acid hyaluronic là thành phần chính
cùng với nước tạo thành dịch ngoại bào, dịch khớp, dịch kính của mắt, vừa có
tác dụng dinh dưỡng vừa có tác dụng bôi trơn.
+ Các condromucoid là thành phần cơ bản của
mô sụn, thành động mạch, da, van tim, giác mạc.
+ Aminoglycolipid tạo nên chất stroma của
hồng cầu.
+ Cerebrosid, aminoglycolipid là thành phần
chính tạo vỏ myelin của các sợi thần kinh, tạo chất trắng của mô thần kinh.
- Glucid tham gia vào các hoạt động chức năng của cơ thể:
Thông qua việc tham
gia vào các thành phần cấu tạo của cơ thể, glucid có vai trò trong rất nhiều
chức năng của cơ thể như chức năng bảo vệ, chức năng miễn dịch, chức năng sinh
sản, chức năng dinh dưỡng và chuyển hoá, quá trình tạo hồng cầu, có vai trò
trong hoạt động của hệ thần kinh, làm nhiệm vụ lưu trữ và thông tin di truyền
qua các tế bào và các thế hệ thông qua RNA và DNA.
1.1.2.2. Nhu cầu
glucid trong cơ thể
Glucid chiếm
2% trọng lượng khô của cơ thể, ở người trưởng thành bình thường, nặng 50 kg,
glucid toàn cơ thể nặng khoảng 0,3 đến 0,5 kg.
Nhu cầu glucid thường không được quy định trực
tiếp mà dựa vào nhu cầu năng lượng và tỷ lệ năng lượng giữa ba chất dinh dưỡng
sinh năng lượng để tính ra. Theo tài liệu của Viện Dinh dưỡng Việt Nam 1994,
nhu cầu năng lượng cho trẻ em từ 1-3 tuổi là 1300 Kcal/ngày và của người trưởng
thành nam giới là từ 2300-2500 Kcal/ngày, đối với phụ nữ có thai 3 tháng cuối
cộng thêm 350 Kcal/ngày, phụ nữ đang cho con bú 6 tháng đầu cộng thêm 550
Kcal/ngày. Trong tổng số Kcal/ngày, năng lượng protid chiếm 12-15%, năng lượng
của lipid chiếm 15-20%, phần còn lại là do glucid cung cấp. Như vậy cơ thể được
cung cấp năng lượng chủ yếu là từ glucid chiếm 65-70% tổng số Kcal/ngày.
Glucid được
cung cấp vào cơ thể thông qua nguồn thức ăn, các chất nhiều glucid thường được
dùng như bột gạo tẻ 82,2 gam/100 gam bột, bột gạo nếp 78,8 gam/100gam bột, bột
ngô 73,0 gam/100 gam bột, bột mì 71,3 gam/100 gam bột...
1.1.2.3. Vai trò
trung tâm của glucose trong chuyển hoá glucid
Sản phẩm cuối
cùng của glucid trong ống tiêu hoá là monosaccarid trong đó có 80% là glucose.
Sau khi hấp thu từ ống tiêu hoá qua ruột về gan, phần lớn fructose và galactose
tiếp tục được chuyển thành glucose.
Ở gan, các tế
bào gan chứa enzym có khả năng chuyển đổi giữa các monosaccarid như galactose
1- phosphat, urodin diphosphat glucose, glucose 1-phosphat, đặc biệt chúng chứa
một lượng lớn enzym glucose phosphatase chuyển glucose 6-phosphat thành glucose
và gốc phosphat, glucose được đưa vào
máu. Như vậy, glucose trở thành sản phẩm cuối cùng của glucid và được máu vận
chuyển đến các tế bào của cơ thể. Có khoảng 90 - 95% monosaccarid vận chuyển
trong máu là glucose. Toàn bộ quá trình tạo đường mới và phân giải đường ở gan
đều qua giai đoạn chuyển hoá của glucose. Từ các monosaccarid các tế bào gan
tổng hợp nên glycogen là dạng đường dự trữ của cơ thể, đồng thời nhờ các tế bào
gan, nhờ các enzym thích hợp phân giải glycogen để chuyển thành glucose và được
máu chuyển đến khắp các tế bào của cơ thể. Chính vì các lý do trên mà glucose
trở thành vai trò trung tâm của chuyển hoá glucid. Phân giải hoàn toàn glucose
cung cấp cho cơ thể 38 ATP và nó qua các chặng chính là tạo thành 2 acid
pyruvic rồi thành acetyl CoA để vào chu trình Krebs. Khi thừa glucose, cơ thể
sẽ dự trữ dưới dạng glycogen, khi thiếu glucose cơ thể huy động từ nguồn dự trữ
và tổng hợp đường mới từ các acid amin và acid béo.
1.1.3. Điều hoà
chuyển hoá glucid
1.1.3.1. Nồng độ
glucose trong máu
Nồng độ
glucose trong máu luôn luôn duy trì ổn định ở mức 80-120mg%. Ngay sau bữa ăn
nồng độ glucose trong máu tăng nhưng cũng không vượt quá 140mg% và trở lại bình
thường sau 1-2 giờ. Sau vận động thể lực đường huyết có thể hơi giảm nhưng lại
nhanh chóng trở về bình thường. Mức đường huyết nếu thấp dưới mức 50mg% là hạ
đường huyết và nếu cao trên 140mg% là tăng đường huyết và có thể gây đái tháo
đường. Gan và một số hormon như insulin, glucagon, adrenalin đóng vai trò quan
trọng trong việc duy trì nồng độ glucose máu.
1.1.3.2. Điều hoà
chuyển hoá glucid
Có hai cơ chế điều hoà ở mức toàn cơ thể
đó là cơ chế thần kinh và cơ chế thể dịch.
- Cơ chế thần kinh điều hoà chuyển hoá glucid:
Nhiều thực nghiệm đã chứng minh ảnh hưởng của hệ
thần kinh đối với chuyển hoá glucid. Cắt bỏ não hoặc phá huỷ sàn não thất IV gây tăng
đường huyết. Vùng dưới đồi cũng được chứng minh có liên quan với chuyển hoá
glucid. Nhịn đói, stress, xúc cảm có tác động lên chuyển hoá glucid có lẽ là
qua vùng dưới đồi. Người ta cũng đã gây được phản xạ có điều kiện có ảnh hưởng
lên chuyển hoá glucid. Ví dụ saccarin có vị ngọt có thể gây bài tiết insulin
như khi ăn đường. Khi nồng độ glucose trong máu giảm tác dụng trực tiếp lên
vùng dưới đồi kích thích thần kinh giao cảm làm tăng bài tiết adrenalin và
noradrenalin gây tăng đường huyết. Khi đường huyết tăng cao quá mức điều chỉnh
của các yếu tố thần kinh và thể dịch thì thận tham gia vào cơ chế điều hoà
đường huyết bằng cách thải glucose ra
nước tiểu, đây là một trong những nguyên nhân gây nên bệnh đái tháo đường.
- Cơ chế thể dịch điều hoà chuyển hoá glucid:
Chuyển hoá glucid được điều hoà chủ yếu bởi hai hệ thống hormon, một hệ thống
làm tăng đường huyết và một hệ thống làm
giảm đường huyết.
+ Các hormon làm tăng đường huyết gồm GH của tuyến
yên, T3 - T4 của tuyến giáp, cortisol của tuyến vỏ thượng
thận, adrenalin của tuyến tủy thượng thận và glucagon của tuyến tụy nội tiết.
+ Hormon làm giảm đường huyết là insulin của tuyến
tụy nội tiết.
Tác dụng cụ thể lên chuyển hóa glucid của
các hormon nói trên sẽ được trình bày ở bài 13. Sinh lý Nội tiết.
1.1.4. Rối loạn chuyển hoá glucid
Rối loạn chuyển hoá glucid có thể biểu
hiện bằng hạ đường huyết hoặc tăng đường huyết.
- Hạ đường huyết: Khi mức đường huyết thấp
dưới mức 50mg% là hạ đường huyết. Nguyên nhân có thể do đói, rối loạn hấp thu
hoặc do ưu năng tụy nội tiết gây bài tiết quá nhiều insulin.
Biểu hiện hạ đường
huyết: Bệnh nhân có thể có cảm giác đói, toát mồ hôi, tim đập nhanh, nếu không
cấp cứu kịp thời bệnh nhân có thể hôn mê và chết.
- Tăng đường huyết: Đường huyết lúc đói vượt
quá 6,7 mmol/lít (140 mg/dl) là tăng đường huyết, nguyên nhân thường là do bệnh
lý của hệ nội tiết như nhược năng tuyến tụy, ưu năng tuyến yên, ưu năng tuyến thượng
thận.
Các trường hợp bệnh
lý làm tăng đường huyết thường dẫn đến bệnh đái tháo đường. Bệnh đái tháo đường có hai thể là thể phụ
thuộc insulin và thể không phụ thuộc insulin.
+ Thể phụ thuộc insulin (đái tháo đường
typ I) thường gặp ở người trẻ có các triệu chứng lâm sàng như ăn nhiều, đái
nhiều, uống nhiều và gầy nhiều.
+ Thể không phụ thuộc insulin (đái tháo
đường typ II) triệu chứng thường âm thầm hơn. Thể này thường gặp ở người lớn
tuổi và kháng lại insulin ngoại sinh.
+ Đái tháo
đường ở giai đoạn cuối của cả hai thể (giai đoạn nặng) nếu không được điều trị
kịp thời thường gây nên các triệu chứng:
*
Ăn nhiều, đái nhiều, uống nhiều, gầy nhiều.
*
Đường huyết tăng cao có khi tới 300 – 1200 mg%.
*
Đường niệu.
*
Na
trong máu giảm do các
thể cetonic bài tiết kéo theo Na.
trong máu giảm do các
thể cetonic bài tiết kéo theo Na.
*
Hơi thở có mùi aceton.
Định lượng đường huyết và đường niệu là các xét
nghiệm rất chắc chắn để xác định mức độ đường huyết bình thường hay có rối
loạn, giảm hay tăng đường huyết, đặc biệt là ở giai đoạn sớm của bệnh. Khi mức
độ bệnh đã nặng, ngoài việc xét nghiệm đường thì có nhiều triệu chứng khác có
thể nhận biết được như hơi thở có mùi aceton, đi tiểu xong thấy có hiện tượng
kiến bâu vào nước tiểu.
1.2. Chuyển hoá lipid
1.2.1. Dạng lipid trong
cơ thể:
Trong cơ thể lipid tồn tại dưới các dạng:
- Dạng vận
chuyển trong máu: Lipid vận chuyển trong máu
gồm có các acid béo, các phospholipid và một số lipid khác. Các lipid này vận
chuyển trong máu dưới dạng các lipoprotein.
Có 4 loại
lipoprotein bao gồm:
+ Lipoprotein
tỷ trọng rất thấp (Very Low Density Lipoprotein Cholesterol-VLDLC) là loại chứa
nhiều triglycerid.
+ Lipoprotein
tỷ trọng trung gian (Intermediate Density Lipoprotein Cholesterol-IDLC) có ít
triglycerid hơn so với loại VLDLC.
+ Lipoprotein
tỷ trọng thấp (Low Density Lipoprotein Cholesterol-LDLC), loại này hầu như
không có triglycerid mà có cholesterol và phospholipid ở mức vừa phải.
+ Lipoprotein
tỷ trọng cao (High Density Lipoprotein Cholesterol-HDLC), loại này có tới 30%
protid.
Các lipoprotein đều làm nhiệm vụ vận chuyển
lipid của máu. Loại VLDLP vận chuyển triglycerid tổng hợp ở gan và chủ yếu đến
mô mỡ. Các loại lipoprotein khác tham gia vận chuyển lipid từ gan đến các mô và
cơ quan.
Sau bữa ăn,
hàm lượng các lipoprotein trong máu tăng cao, sau đó, nó dần trở về bình
thường. Sau bữa ăn, nồng độ cholesterol trong máu tăng nhưng không vượt quá 15%
mức bình thường.
- Dạng kết hợp: Các lipid có thể kết hợp với các
glucid hoặc protid và chúng tham gia vào thành phần cấu tạo của tế bào ở các
mô, các cơ quan trong cơ thể.
- Dạng dự
trữ: Các triglycerid còn gọi là mỡ trung tính được đưa đến các mô mỡ và dự trữ
ở các mô mỡ. Loại VLDLC vận chuyển triglycerid tổng hợp ở gan chủ yếu đến các
mô mỡ để được dự trữ ở đây. Khi có nhu cầu của cơ thể, các acid béo, các
triglycerid lại được huy động từ các mô mỡ để tham gia vào các quá trình chuyển
hoá cung cấp năng lượng hoặc quá trình tổng hợp nên chất mới. Các acid béo tự
do (Free Fatty Acid - FFA) là dạng vận chuyển chủ yếu từ các mô mỡ đến các nơi
sử dụng. Các acid béo tự do gắn với các albumin của huyết tương và được vận
chuyển đến các tế bào để đi vào các quá trình chuyển hoá chất ở tế bào.
1.2.2. Vai trò, nhu cầu lipid
1.2.2.1. Vai trò của lipid trong cơ thể
- Cung cấp
năng lượng: Lipid là nguồn dự trữ năng lượng lớn nhất cơ thể. Lipid có thể
chiếm tới 40% trọng lượng cơ thể và chủ yếu là triglycerid. Thoái hoá
triglycerid cung cấp nhiều năng lượng (9,3 Kcal/gam triglycerid). Tuy nhiên
lipid khi thoái hoá không thể cung cấp trực tiếp năng lượng cho cơ thể sử dụng
mà phải qua nhiều khâu trung gian mới tạo thành ATP để cung cấp năng lượng. Các
triglycerid khi phân giải trước hết phải thuỷ phân ra thành các acid béo và
glycerol. Glycerol sẽ chuyển thành các acid pyruvic để thành các acetyl CoA đi
vào chu trình Krebs. Các acid béo sẽ đi theo con đường b oxy hoá cắt thành các mẩu
2 carbon và thành acetyl CoA để đi vào chu trình Krebs. Năng lượng tạo ra khi
phân giải hoàn toàn acid béo được dự trữ dưới dạng ATP và số lượng ATP được tạo
ra tuỳ thuộc vào các loại acid béo khác nhau. Ví dụ như acid steric 18 carbon
phân giải hoàn toàn thành CO2 và H2O sẽ cung cấp 146 ATP.
Năng lượng để tạo các ATP là năng
lượng toả ra do vận chuyển các nguyên tử hydro trong chuỗi hô hấp tế bào.
- Lipid tham gia vào cấu trúc tế bào:
Lipid tham gia vào nhiều thành phần cấu trúc tế bào và tạo hình cơ thể ở tất cả
các mô của cơ thể.
+ Màng tế bào và màng các bào quan trong
tế bào là các màng được cấu tạo bởi thành phần chính là các lipid.
+ Các
lipid phức tạp đặc biệt là phospholipid như sphingomyelin là thành phần quan
trọng của cấu trúc các mô thần kinh, đặc biệt là lớp vỏ myelin của sợi trục
thần kinh. Cephalin là thành phần chủ yếu của thromboplastin, một chất rất cần
cho quá trình đông máu. Chất lecithin là thành phần quan trọng của lớp
surfactant của phế nang. Cholesterol là thành phần chính của các hormon steroid
như hormon vỏ thượng thận, hormon buồng trứng và hormon sinh dục nam,
cholesterol là nguyên liệu chính tạo ra acid mật và muối mật. Lipid có vai trò
làm dung môi hoà tan nhóm vitamin tan trong dầu, giúp cho các vitamin này được
hấp thu vào cơ thể như vitamin K, vitamin E, vitamin A, vitamin D ...
- Lipid tham gia vào các hoạt động chức
năng của cơ thể:
+ Lipid tham gia vào nhiều thành phần cấu
tạo của tế bào trong cơ thể do đó nó tham gia vào nhiều hoạt động chức năng của
tế bào trong cơ thể.
+ Tham gia vào quá trình đông máu do nó
tham gia vào thành phần của một số chất gây đông máu.
+ Tham gia vào chức năng dẫn truyền các
xung động thần kinh do có mặt một lượng lớn sphingomyelin trong các sợi thần
kinh có myelin.
+ Tham gia vào chức năng chuyển hoá và
sinh sản do tham gia vào thành phần cấu tạo của các hormon sinh dục và vỏ
thượng thận.
+ Tham gia vào quá trình tiêu hoá do tham
gia cấu tạo các acid mật và muối mật.
+ Cholesterol lắng đọng trong lớp sừng của
da, ngăn cản sự thấm nước qua da.
Tuỳ thuộc vào lipid tham gia vào thành
phần cấu tạo nào của tế bào, của mô và cơ quan mà nó có thể tham gia các hoạt
động chức năng khác nhau.
1.2.2.2. Nhu cầu của
lipid trong cơ thể
Lipid là
nguồn thức ăn không thể thiếu được của cơ thể đặc biệt là các lipid chứa những
acid béo không no có nhiều dây nối đôi. Nhu cầu năng lượng do lipid cung cấp là
từ 15-20% tổng số nhu cầu năng lượng trong một ngày.
Lipid được
cung cấp từ nguồn thức ăn như mỡ của động vật, dầu thực vật ...
Một số lipid
phức tạp được tổng hợp từ gan như các phospholipid, nhưng cholesterol lại có
thể được cung cấp từ hai nguồn là cholesterol nội sinh do cơ thể tổng hợp và
cholesterol ngoại sinh được cung cấp từ thức ăn. Sau bữa ăn nồng độ cholesterol
tăng nhưng không vượt quá 15% với mức bình thường.
1.2.3. Điều hoà
chuyển hoá lipid
Điều hoà
chuyển hoá lipid ở mức toàn cơ thể theo hai cơ chế là cơ chế thần kinh và cơ
chế thể dịch.
- Cơ chế thần
kinh: Nhiều thực nghiệm đã chứng minh vùng dưới đồi có liên quan đến quá trình
điều hoà chuyển hoá các chất trong đó có chuyển hoá lipid. Các stress nóng,
lạnh, cảm xúc đều ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống nội tiết và do đó ảnh
hưởng đến quá trình chuyển hoá lipid.
- Cơ chế thể
dịch: Cơ chế thể dịch được thực hiện thông qua hoạt động của các hormon.
+ Các hormon làm tăng
thoái hóa lipid: Adrenalin của tuyến tủy thượng thận, glucagon của tuyến tụy nội tiết, GH của tuyến
yên, T3 - T4 của tuyến giáp và cortisol của tuyến vỏ
thượng thận.
+ Hormon làm tăng tổng hợp lipid: Insulin
của tuyến tụy nội tiết.
Tác dụng cụ thể của các hormon này sẽ được
trình bày ở bài 13. Sinh lý Nội tiết.
1.2.4. Rối loạn chuyển hoá mỡ
- Bệnh béo phì (Obesity): Do ứ đọng quá
nhiều lipid trong cơ thể, nguyên nhân do ăn quá nhiều lipid. Lipid, glucid,
protid thừa thường được chuyển thành triglycerid dự trữ ở các mô mỡ dưới da,
quanh thận, gan... , vì vậy để tránh béo phì cần có chế độ ăn hợp lý.
- Xơ vữa động mạch: Xơ vữa động mạch có tổn thương
là mảng xơ vữa phát triển trong thành động mạch bắt đầu bằng sự lắng đọng những
tinh thể cholesterol ở lớp nội mạc và lớp cơ trơn dưới nội mạc. Càng ngày, mảng
này càng phát triển rộng ra lan toả, dầy lên lồi vào lòng mạch cản trở lưu
thông máu, đôi khi gây tắc mạch hoàn toàn. Muối Ca2+ lắng đọng,
ngưng tụ cùng cholesterol và lipid khác của cơ thể, biến động mạch thành một
ống cứng, không đàn hồi (xơ cứng động mạch). Thành động mạch bị thoái
hoá dễ vỡ. Tại nơi xơ cứng dễ hình thành cục máu đông (huyết khối) gây tắc mạch
làm ngừng dòng máu đột ngột đặc biệt nguy hiểm nếu gây tắc mạch vành, mạch nội
tạng, mạch não.
Nguyên nhân
của xơ vữa động mạch chủ yếu do cholesterol trong huyết tương ở dạng
lipoprotein tỷ trọng thấp tăng cao trong máu do ăn lipid chứa nhiều acid béo
bão hoà.
Để ngăn ngừa
xơ vữa động mạch, cần ăn các loại dầu thực vật chứa nhiều acid béo không no.
Khi có hàm lượng cholesterol cao trong máu cần điều chỉnh chế độ ăn và dùng
thuốc làm hạ cholesterol máu.
+ Cholesterol
được gan biến đổi thành acid mật và muối mật được bài tiết vào tá tràng, 90%
được tái hấp thu ở đoạn cuối hồi tràng để gan sử dụng lại.
+ Dùng thuốc
kết hợp với acid mật ngăn ngừa sự tái hấp thu của acid mật, gan sẽ sử dụng
cholesterol từ gan để tạo acid mật mới, nồng độ cholesterol sẽ giảm.
+ Merinolin
ức chế enzym tổng hợp cholesterol ở gan (3 hydroxy – 3 methyglutaryl - CoA
reductase) làm giảm tổng hợp cholesterol.
1.3. Chuyển hoá protid
1.3.1. Dạng protid
trong cơ thể
Protid được cấu tạo bởi các acid amin. Các
acid amin có đặc điểm cấu tạo chung là có nhóm COOH và nhóm NH2,
trong phân tử protid các acid amin được nối với nhau bằng những dây nối peptid.
Trong cơ thể
protid tồn tại dưới các dạng:
-
Protid vận chuyển trong máu.
-
Protid
cấu trúc tạo hình cơ thể.
-
Protid dự trữ.
1.3.1.1. Protid vận
chuyển trong máu
Protid vận
chuyển trong máu gồm có các acid amin, albumin, globulin và fibrinogen.
- Các acid
amin: Các acid amin vận chuyển trong máu dưới dạng các ion, nồng độ trung bình
trong máu từ 35-65 mg%. Sau bữa ăn nồng độ acid amin tăng cao trong máu nhưng
cũng chỉ nhiều hơn mức trung bình khoảng vài mg% vì tiêu hoá protid từ thức ăn
kéo dài 2-3 giờ. Trong một khoảng thời gian nhất định chỉ có một lượng nhỏ acid
amin được hấp thu vào máu. Sau khi vào máu, acid amin vào gan và được vận
chuyển đến các tế bào trong cơ thể, nó được vận chuyển qua màng tế bào nhờ các
chất mang. Các acid amin khác nhau cần có các chất mang khác nhau. Khi vào các
tế bào các acid amin kết hợp với nhau bằng các dây nối peptid dưới ảnh hưởng
trực tiếp của các RNAm và hệ thống ribosom tổng hợp thành các protid của tế
bào, do vậy nồng độ acid amin trong tế bào rất thấp. Khi nồng độ acid amin
trong huyết tương giảm, acid amin của tế bào được vận chuyển ra ngoài tế bào để
ổn định nồng độ acid amin của huyết tương.
- Các protid
của huyết tương: Albumin, globulin và fibrinogen là ba loại protid được vận
chuyển trong huyết tương. Albumin, fibrinogen và 80% globulin được tổng hợp tại
gan, 20% globulin được tạo ra ở các mô bạch huyết. Hàm lượng các protid vận
chuyển trong máu luôn ổn định và nó có những vai trò quan trọng đối với cơ thể.
Nếu vì một lý do nào đó gây thiếu hụt protid trong máu vượt quá khả năng thích
nghi của cơ thể sẽ dẫn đến tình trạng bệnh lý.
1.3.1.2. Protid cấu
trúc
Protid cấu
trúc là dạng protid để tạo hình cơ thể, nó ở trong cơ, trong nhân tế bào và
đóng vai trò quyết định về hình thể một con người, sự khác nhau giữa các cá
thể.
1.3.1.3. Protid dự
trữ
Protid không
có dạng dự trữ riêng giống như glucid và lipid. Protid được dự trữ ở trong tất
cả các tế bào. Khi thiếu hụt acid amin trong huyết tương, các protid trong tế
bào phân giải ra các acid amin, các acid amin này được vận chuyển ra ngoài tế
bào để ổn định nồng độ acid amin của huyết tương. Kho dự trữ acid amin trong tế
bào chính là protid dự trữ. Acid amin là thành phần cấu tạo cơ bản của tất cả
các protid. Các protid của huyết tương cũng là dạng dự trữ của protid. Khi cơ
thể suy kiệt protid vì một lý do nào đó, các protid của huyết tương được đưa
vào mô nhờ cơ chế ẩm bào của các đại thực bào, các protid được phân giải thành
các acid amin được đưa trở lại máu và được đưa đến các tế bào để sử dụng.
1.3.2. Vai trò, nhu cầu protid
1.3.2.1. Vai trò của protid trong cơ thể
Giống như đối với
glucid và lipid, protid cũng có ba vai trò trong cơ thể là cung cấp năng lượng,
tham gia vào cấu trúc cơ thể và tham gia vào các hoạt động chức năng của cơ
thể. Tuy nhiên mức độ của từng vai trò có khác nhau giữa glucid, lipid và
protid.
- Vai trò cung cấp năng lượng: Protid có
vai trò cung cấp năng lượng nhưng đây không phải là vai trò chính của protid và
nó không cung cấp trực tiếp năng lượng mà gián tiếp qua quá trình phân giải các
acid amin để tạo thành các cetoacid và thành các acetyl CoA đi vào chu trình
Krebs, tạo ra năng lượng dưới dạng ATP.
- Vai trò tham gia cấu trúc và tạo hình cơ
thể: Đây là vai trò chính của protid. Protid tham gia vào thành phần cấu tạo
của tất cả các tế bào, thành phần chủ yếu của các tế bào cơ, cấu tạo của các
acid nhân tế bào (cấu tạo của các DNA và các RNA). Protid của huyết tương gồm
các albumin, globulin và fibrinogen là các protid được tổng hợp từ gan.
- Protid là thành phần chính của các kháng
thể và các enzym trong cơ thể. Sự khác nhau về hình thể giữa các cá thể được
quyết định bởi cấu trúc tạo hình của các protid.
- Vai trò tham gia vào các hoạt động chức
năng của cơ thể: Protid có vai trò quyết định trong di truyền. Các gen của mỗi
cá thể nằm trên phân tử DNA có vai trò quyết định các đặc tính di truyền của cá
thể và của loài.
+
Albumin của huyết tương tạo nên áp suất keo của máu.
+ Globulin là thành
phần chủ yếu của các kháng thể, có chức năng bảo vệ cơ thể.
+ Fibrinogen có vai trò quan trọng trong
đông máu.
+ Protid có vai trò trong hoạt động của các
enzym khi nó tham gia vào thành phần cấu tạo của các enzym.
1.3.2.2. Nhu cầu protid trong cơ thể
Nhu cầu năng lượng do protid cung cấp
chiếm 12-15% tổng số nhu cầu về Kcal/ngày, thấp hơn lipid và thấp hơn nhiều so
với glucid. Tuy nhiên nhu cầu sử dụng protid
cho việc đổi mới tế bào và đổi mới các chất trong quá trình chuyển hoá của cơ
thể thì lại rất quan trọng.
Một người dù không ăn protid và đang có
chế độ ăn rất dư dật năng lượng với glucid và lipid nhưng vẫn có một lượng
protid của cơ thể bị phân giải ra các acid amin sau đó khử amin và oxy hoá.
Người ta gọi quá trình này là sự mất bắt buộc của protid. Trung bình một ngày
mỗi người mất khoảng 20-30 gam protid cho quá trình này.
Cần bổ sung tối thiểu mỗi ngày từ 20 đến
30 gam protid, để đảm bảo an toàn nhu cầu protid mỗi ngày nên ăn khoảng 50-60
gam. Bên cạnh việc đảm bảo nhu cầu về năng lượng cần đảm bảo về chất lượng
protid cung cấp. Protid của mỗi loài động vật trong thức ăn hàng ngày có tỷ lệ
các acid amin khác nhau và khác với của con người vì vậy cần ăn nhiều loại
protid của các loài động vật khác nhau như cá, thịt gia cầm, thịt lợn, thịt bò
...
Các protid của cơ thể người được cấu tạo
nên từ 20 loại acid amin khác nhau trong đó có 10 acid amin cơ thể không tự
tổng hợp được hoặc chỉ được tổng hợp một lượng quá ít so với nhu cầu mà phải đưa
từ ngoài vào, được gọi là các acid amin cần thiết, bao gồm: Threonin,
methionin, valin, leucin, isoleusin, lysin, arginin, phenylalamin, tryptophan,
histidin.
Protid được cung cấp cho cơ thể trong khẩu
phần ăn hàng ngày từ rất nhiều nguồn khác nhau như từ cá, trứng, thịt gia cầm,
thịt lợn, thịt bò và nhiều loài động vật có vú khác. Trong sữa, rau, gạo cũng
có một tỷ lệ protid nhất định nhưng hàm lượng protid rất thấp, do đó lượng
protid cung cấp vẫn chủ yếu là từ động vật. Không nên ăn liên tục dài ngày chỉ
có một loại protid mà nên thay đổi nhiều loại để đảm bảo cung cấp đủ thành phần
20 acid amin.
1.3.3. Điều hoà chuyển hoá protid
Ở mức độ toàn cơ thể chuyển hoá protid
được điều hoà theo cơ chế thần kinh và cơ chế thể dịch.
- Cơ chế thần kinh tác động đến chuyển hoá
protid cũng giống như đối với chuyển hóa glucid và lipid là tác động đến vùng
dưới đồi hoặc tác động đến các tuyến nội tiết bởi các stress nóng, lạnh, cảm xúc...
- Cơ chế thể dịch là cơ chế chính điều hoà
chuyển hoá protid cũng như chuyển hoá chất nói chung thông qua các hormon tác
động đến các chuyển hoá chất:
+ Một số hormon có tác dụng tăng cường quá
trình vận chuyển các acid amin từ huyết tương đến các tế bào để tổng hợp protid
của tế bào ở các mô như các hormon insulin, GH, hormon sinh dục, T3-T4
trong thời kỳ đang phát triển.
+ Một số hormon như cortisol, T3,
T4 (thời kỳ trưởng thành) lại có tác dụng ngược lại, đó là tăng
cường quá trình thoái hóa protid ở các mô.
Tác dụng cụ thể của các hormon này sẽ được
trình bày ở bài 13. Sinh lý Nội tiết.
1.3.4. Rối loạn chuyển hoá protid
Rối loạn phổ biến nhất của chuyển hoá
protid là tình trạng thiếu protid. Đây là vấn đề cấp bách của nhiều nước. Phản
ứng của cơ thể với tình trạng thiếu protid thay đổi theo thời gian và có thể
chia thành 3 giai đoạn:
Giai đoạn tức thời.
Giai đoạn thích nghi tích
cực.
Giai đoạn mất thích nghi.
- Giai đoạn mất tức thời: Tiêu hao protid
giảm, protid dự trữ của cơ thể bị huy động nhưng hằng tính nội môi vẫn được giữ
ổn định, nhờ đó mà cơ thể tiếp tục tồn tại.
- Giai đoạn thích nghi tích cực: Tiêu hao
theo nước tiểu và theo phân giảm đi nữa, tiêu hao protid cho sự đổi mới tế bào
cũng giảm, protid dự trữ tiếp tục bị huy động đồng thời các enzym tiêu hoá của
dịch vị, dịch tụy tăng lên, hệ số hấp thu protid của thức ăn tăng, nhờ vậy mà
hằng tính nội môi vẫn được duy trì gần như bình thường.
- Giai đoạn mất thích nghi: Tình trạng
thiếu protid ngày càng nặng thêm, khả năng tiêu hoá hấp thu cũng giảm, hằng
tính nội môi không duy trì được, xuất hiện tình trạng bệnh lý, giai đoạn này
được các thầy thuốc lâm sàng gọi là suy dinh dưỡng protid năng lượng. Nó tạo
thành vòng xoắn ốc bệnh lý và làm cho suy dinh dưỡng protid năng lượng có tỷ lệ
tử vong cao. Việc phát hiện suy dinh dưỡng ngay từ giai đoạn nhẹ là rất quan
trọng để có thể bổ sung kịp thời nhu cầu protid trong khẩu phần ăn hàng ngày.
2. CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG
Chuyển hoá năng lượng trong cơ thể là sự
biến đổi năng lượng bên trong cơ thể, nó diễn ra thường xuyên, liên tục gắn
liền với mọi hoạt động của cơ thể và liên quan chặt chẽ với chuyển hoá chất
trong cơ thể. Trong cơ thể sống chuyển hoá năng lượng cũng tuân theo định luật
bảo tồn năng lượng, nó không tự nhiên sinh ra và cũng không tự mất đi mà chỉ
tồn tại từ dạng này sang dạng khác.
Cơ thể không có một bộ máy riêng để chuyển
hoá năng lượng chung cho toàn bộ cơ thể mà nó xảy ra ở mọi tế bào của cơ thể. Các glucid, lipid, protid khi phân giải thành CO2 và H2O
nó giải phóng ra nhiều năng lượng, năng lượng giải phóng ra một phần được sử
dụng để tạo thành ATP là chất giàu năng lượng để cung cấp năng lượng cho mọi
hoạt động của cơ thể, một phần năng lượng còn lại của quá trình phân giải các
chất được toả ra dưới dạng nhiệt năng của cơ thể.
Năng lượng chứa trong ATP có thể được sử
dụng để thực hiện công ở tế bào như co cơ, vận chuyển vật chất qua màng tế bào,
tổng hợp các phân tử hữu cơ ở trong tế bào, có thể biến đổi thành các dạng năng
lượng khác như động năng, điện năng, hoá năng...
Năng lượng được liên tục quay vòng trong
tế bào thông qua sự biến đổi của ATP. Một phân tử ATP chỉ tồn tại vài giây thì
năng lượng của nó đã chuyển luôn sang phân tử khác và ATP trở thành ADP. Phân
tử ADP mới được tạo ra này lại nhanh chóng được chuyển trở lại thành ATP do nó
được cung cấp năng lượng từ các quá trình phân giải glucid, lipid hoặc protid trong
tế bào.
ATP được tổng hợp liên tục nhưng đồng thời
cũng được sử dụng liên tục và nồng độ ATP trong máu luôn luôn ổn định và điều
hoà chuyển hoá năng lượng trong cơ thể cũng chính là điều hoà quá trình sử dụng
và tổng hợp ATP.
2.1. Các dạng năng lượng của cơ
thể
2.1.1. Nguồn năng lượng
Năng lượng vào cơ thể chủ yếu là hoá năng của thức
ăn. Nói chung tất cả các loại thức ăn đều chứa sáu chất dinh dưỡng như protid,
lipid, glucid, vitamin, ...(Link tải bản đọc đầy đủ: http://adf.ly/1fewWN http://ouo.io/9n2u7d)
0 nhận xét:
Post a Comment