- Trang chủ
- Sách y học
- Sinh lý y học
- Cân bằng dinh dưỡng trong cơ thể
Cân bằng dinh dưỡng trong cơ thể
Ngay lập tức sau một bữa ăn gồm cả carbohydrates, protein và chất béo, phần lớn thức ăn được chuyển hóa là carbohydrates, vì thế thương số hô hấp tại thời điểm đó tiệm cận một.
Biên tập viên: Trần Tiến Phong
Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương
Năng lượng có sẵn trong thực phẩm
Năng lượng giải phóng ra khi oxy hóa 1 gam carbohydrate thành carbon dioxide và nước là 4.1 Calories (1 Calorie bằng 1 kilocalorie), và với 1 gam chất béo là 9.3 Calories. Năng lượng giải phóng từ chuyển hóa mỗi gam một protein loại trung bình thành carbon dioxide, nước và urea là 4.35 Calories. Ngoài ra, tỉ lệ trung bình được hấp thụ qua đường tiêu hóa của các chất cũng khác nhau: carbohydrate là khoảng 98%, với chất béo là 95% còn protein là 92 %. Do đó, năng lượng tiềm tàng sinh lý trong mỗi gam của ba loại thực phẩm là như sau:
Năng lượng trong thực phẩm
Mặc dù tồn tại sự sai biệt đáng kể giữa các cá nhân, và giữa các ngày khác nhau của cùng một người, chế độ ăn thông thường của người Mỹ cung cấp 15% tổng năng lượng từ protein, 40% từ chất béo và 45% từ carbohydrate. Ở các quốc gia không phải phương Tây, phần năng lượng có nguồn gốc từ carbohydrates vượt xa phần có nguồn gốc từ proteins và chất béo. Quả thực, tại một số vùng trên thế giới nơi mà thịt là khan hiếm, tổng số năng lượng được cung cấp từ chất béo và protein có thể không vượt quá từ 15 đến 20%.
Liệt kê dinh dưỡng của các thực phẩm được chọn, đặc biệt nó cho thấy tỷ lệ cao của chất béo và protein trong các sản phẩm từ thịt và tỷ lệ cao của carbohydrate trong ngũ cốc và phần lớn các loại rau củ. Mỡ gây nhầm lẫn trong khẩu phần vì nó thường chứa gần 100% chất béo, ngược lại proteins và carbohydrates có trong các thực phẩm nhiều nước, vì thế bình thường mỗi chất chỉ chiếm dưới 25% trọng lượng. Do đó, chất béo của một lát bơ trộn khoai tây giúp miếng khoai tây chứa nhiều năng lượng hơn một mình bản thân nó.
Bảng. Hàm lượng protein, chất béo và carbohydrate của các loại thực phẩm
Nhu cầu protein trung bình mỗi ngày là 30 đến 50 gam. 20 đến 30 gam protein của cơ thể được thoái hóa hằng ngày để sản xuất những chất khác. Do đó, tất cả các tế bào đều phải tổng hợp protein mới để thay thế phần bị phá hủy, và vì mục đích này nên việc cung cấp protein trong khẩu phần là cần thiết. Một người trung bình có thể duy trì dự trữ protein bình thường nếu lượng cung cấp hằng ngày từ 30 đến 50 gam.
Một số loại protein không có đủ lượng amino acids cần thiết và do đó không thể sử dụng để thay thế protein bị thoái hóa. Những protein này được gọi là protein không đầy đủ, và khi chúng có mặt với số lượng lớn ở trong khẩu phần, nhu cầu protein hằng ngày sẽ cao hơn bình thường. Nhìn chung, protein có nguồn gốc từ động vật sẽ hoàn thiện hơn protein có nguồn gốc từ rau quả và ngũ cốc. Ví dụ, protein trong ngô hầu như không có tryptophan, một trong những amino acids cần thiết. Do đó, những người tiêu thụ bột ngô như là nguồn protein chính thường phát triển hội chứng thiếu hụt protein gọi là kwashiorkor, bao gồm sự kém phát triển, chậm chạp, tinh thần ủ rũ, và phù gây ra bởi nồng độ protein thấp trong huyết tương.
Carbohydrates và chất béo là “Protein dự trữ”. Khi khẩu phần của một người chứa quá nhiều carbohydrates và chất béo, phần lớn năng lượng của cơ thể đều lấy từ hai chất trên, và rất ít có nguồn gốc từ protein. Do đó, cả carbohydrates và chất béo đều được coi như protein dự trữ. Ngược lại, trong trạng thái đói, sau khi carbohydrates và chất béo đã cạn kiệt, nguồn protein dự trữ của cơ thể nhanh chóng được tiêu thụ để giải phóng năng lượng, đôi khi ở mức vài trăm gam mỗi ngày, lớn hơn nhiều so với mức bình thường là 30 đến 50 gam.
Phương pháp xác định sự sử dụng chuyển hóa của Carbohydrate, chất béo và protein
Thương số hô hấp tỷ lệ Carbon Dioxide sinh ra trên lượng oxy sử dụng có thể được dùng để ước tính lượng carbohydrate và chất béo sử dụng. Khi carbohydrates được chuyển hóa cùng với khí oxy, mỗi một phân tử carbon dioxide hình thành tương ứng với một phân tử oxy được tiêu thụ. Tỷ lệ carbon dioxide hình thành/oxy tiêu thụ được gọi là thương số hô hấp, vì thế thương số hô hấp của carbohydrates là 1.0.
Khi chất béo được oxy hóa trong các tế bào của cơ thể, trung bình cứ 70 phân tử carbon dioxide được hình thành tương ứng với 100 phân tử oxy được tiêu thụ. Thương số hô hấp của chuyển hóa chất béo do đó trung bình là 0.70. Khi protein được oxy hóa bởi tế bào, thương số hô hấp trung bình là 0.80. Lý do thương số hô hấp của chất béo và proteins thấp hơn carbohydrates là do một phần oxy khi chuyển hóa với các chất này đã gắn với lượng nguyên tử hydro dư thừa của chúng, vì thế lượng carbon dioxide được tạo ra ít liên quan hơn với lượng oxy được sử dụng.
Bây giờ chúng ta hãy xem làm thế nào mà có thể sử dụng thương số hô hấp để xác định việc sử dụng các loại thức ăn khác nhau của cơ thể. Đầu tiên, lượng carbon dioxide giải phóng ra ở phổi chia cho lượng oxy hấp thụ trong cùng một khoảng thời gian gọi là tỷ lệ trao đổi hô hấp. Trong mỗi khoảng thời gian một giờ hoặc hơn, tỷ lệ trao đổi hô hấp chính xác bằng thương số hô hấp trung bình của phản ứng chuyển hóa trong cơ thể. Nếu một người có thương số hô hấp là 1.0, anh ta hoặc cô ta hầu như chỉ chuyển hóa carbohydrates, bởi vì thương số hô hấp của sự chuyển hóa cả chất béo và protein đều ít hơn đáng kể so với 1.0. Tương tự như vậy, nếu thương số hô hấp là 0.70, chuyển hóa của cơ thể chủ yếu là chất béo, hầu như không có carbohydrates và proteins. Và, cuối cùng, nếu chúng ta loại trừ phần nhỏ của chuyển hóa protein thông thường, thương số hô hấp nằm giữa 0.70 và 1.0 mô tả tỉ lệ gần đúng của chuyển hóa carbohydrate với chất béo. Để cho chính xác hơn, đầu tiên có thể xác định lượng protein sử dụng bằng cách định lượng nitơ thoát ra. Sau đó, sử dụng các công thức toán học thích hợp, chúng ta có thể tính lượng sử dụng của ba loại thực phẩm.
Một số phát hiện quan trọng được rút ra từ các nghiên cứu về thương số hô hấp:
1. Ngay lập tức sau một bữa ăn gồm cả carbohydrates, protein và chất béo, phần lớn thức ăn được chuyển hóa là carbohydrates, vì thế thương số hô hấp tại thời điểm đó tiệm cận 1.0.
2. Khoảng 8 đến 10 tiếng sau bữa ăn, cơ thể đã sử dụng hầu hết carbohydrates có sẵn của nó, và thương số hô hấp lúc này xấp xỉ chuyển hóa của chất béo, khoảng 0.70.
3. Trong đái tháo đường không được điều trị, rất ít carbohydrate có thể được sử dụng bởi các tế bào dưới bất kỳ điều kiện nào bởi vì insulin được đòi hỏi cho sử dụng. Do đó, khi đái tháo đường trở nên nghiêm trọng, phần lớn thời gian thương số hô hấp gần với chuyển hóa của chất béo, tức là 0.70.
Sự bài tiết Nitơ có thể được dùng để đánh giá chuyển hóa Protein. Tính trung bình protein có 16% là nitơ. Trong chuyển hóa protein, khoảng 90% lượng nitơ được bài tiết qua nước tiểu dưới dạng ure, uric acid, creatinine, và các sản phẩm có chưa nitơ khác. 10% còn lại được đào thải qua phân. Do đó, lượng protein thoái hóa trong cơ thể có thể được ước chừng bằng cách tính lượng nitơ trong nước tiểu, sau đó cộng thêm với 10% nitơ ở trong phân, và nhân với 6.25 (là 100/16) là tính ra tổng số gam protein chuyển hóa mỗi ngày. Do đó, bài tiết 8 gam nitơ trong nước tiểu mỗi ngày tương đương 55 gam protein thoái hóa. Nếu lượng protein bổ sung hằng ngày ít hơn lượng protein thoái hóa, một người sẽ có cân bằng nitơ âm, điều này nghĩa là lượng protein dự trữ trong cơ thể của người đó giảm hằng ngày.
Bài viết cùng chuyên mục
Sự bài tiết cholesterol của gan và sự hình thành sỏi mật
Muối mật được hình thành trong các tế bào gan từ cholesterol trong huyết tương. Trong quá trình bài tiết muối mật, mỗi ngày khoảng 1 - 2 gam cholesterol được loại bỏ khỏi huyết tương và bài tiết vào trong mật.
Gen trong nhân tế bào kiểm soát tổng hợp protein
Tầm quan trọng DNA nằm trong khả năng kiểm soát sự hình thành của protein trong tế bào. Khi hai sợi của một phân tử DNA được tách ra, các bazơ purine và pyrimidine nhô ra ở mặt bên của mỗi sợi DNA.
Vòng phản xạ thần kinh: sự ổn định và mất ổn định
Hầu như tất cả các phần của não kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp với tất cả các phần khác, nó tạo ra một thách thức nghiêm trọng. Nếu phần đầu tiên kích thích phần thứ hai, phần thứ hai kích thích phần thứ ba, phần thứ ba đến phần thứ tư và cứ như vậy.
Vùng dưới đồi điều khiển sự bài tiết của tuyến yên
Vùng dưới đồi là một trung tâm thu nhận thông tin liên quan đến các trạng thái của cơ thể, và những tín hiệu này được dùng để điều khiển sự bài tiết các hormone có tác dụng toàn thân từ tuyến yên.
Điều chỉnh lượng thức ăn ăn vào và dự trữ năng lượng của cơ thể
Duy trì sự cung cấp năng lượng đầy đủ trong cơ thể quan trọng đến nỗi mà rất nhiều các cơ chế kiểm soát ngắn hạn và dài hạn tồn tại không chỉ điều chỉnh năng lượng hấp thu mà cả năng lượng tiêu thụ và năng lượng dự trữ.
Kiểm soát nhiệt độ cơ thể bởi sự cân bằng giữa sinh nhiệt và mất nhiệt
Khi mức nhiệt sinh ra trong cơ thể cao hơn mức nhiệt mất đi, nhiệt sẽ tích lũy trong cơ thể và nhiệt độ của cơ thể tăng lên. Ngược lại, khi nhiệt mất đi nhiều hơn, cả nhiệt cơ thể và nhiệt độ của cơ thể đều giảm.
Kích thích cảm giác: sự phiên giải cường độ
Khi giải thích từng phần của những kết quả này, biểu diễn mối liên quan của điện thế nhận cảm tạo ra bởi tiểu thể Pacinian với cường độ của các kích thích cảm giác.
Thông khí thở: sự thích nghi của những người ở vùng cao
Cho dù những người ở đồng bằng có thể chuyển lên sống ở vùng cao trên 10 năm, nhưng vẫn không thể thích nghi tốt với độ cao băng những người bản xứ xét về mọi khía cạnh.
Vùng dưới đồi bài tiết GnRH kích thích thùy trước tuyến yên tiết FSH và LH
Trung tâm sản xuất GnRH ở vùng dưới đồi. Hoạt động thần kinh điều khiển sự chế tiết GnRH diễn ra tại vùng mediobasal hypothalamus, đặc biệt ở phần nhân cung của khu vực này.
Phosphate vô cơ ở dịch ngoại bào
Giá trị trung bình của tổng số lương phosphate đươc đưa ra khoảng 4 mg/dl, thay đổi giữa giá trị bình thường là 3 đến 4 mg/dl người lớn and 4 đến 5 mg/dl ở trẻ nhỏ.
Chức năng sinh lý của thể hạnh nhân
Thể hạnh nhân nhận xung động thần kinh từ vùng vỏ limbic, và cả từ thùy thái dương, thùy đỉnh và thùy chẩm – đặc biệt từ vùng thính giác và thị giác. Do những phức hợp liên kết này, thể hạnh nhân được gọi là “cửa sổ”.
Tác dụng ngoài nhân của Aldosterol và các hormon steroid khác
Tác động ngoài nhân này do gắn với steroid trên reeceptor màng tế bào mà được cùng với các hệ thống truyền tin thứ hai, tương tự như dùng truyền tín hiệu của hormon peptid.
Những chức năng đặc biệt ở trẻ sơ sinh
Đặc trưng quan trọng của trẻ sơ sinh là tính không ổn định của hệ thống kiểm soát hormone và thần kinh khác nhau, một phần là do sự phát triển chưa đầy đủ của các cơ quan và hệ thống kiểm soát chưa được thích nghi.
Soi đáy mắt: quan sát nhìn vào phía trong mắt
Kính soi đáy mắt là dụng cụ có cấu tạo phức tạp nhưng nguyên lý của nó rất đơn giản. Cấu tạo của nó được mô tả và có thể được giải thích như sau.
Sự khuếch tán chống lại quá trình vận chuyển tích cực
Mặc dù có nhiều sự khác biệt của những cơ chế cơ bản, khuếch tán có nghĩa là sự di chuyển ngẫu nhiên của phân tử chất, cũng có thể vượt qua khoảng giữa các phân tử hoặc kết hợp với protein mang.
Nồng độ canxi và phosphate dịch ngoại bào liên quan với xương
Tinh thể xương lắng đọng trên chất căn bản xương là hỗn hợp chính của calcium và phosphate. Công thức chủ yếu của muối tinh thể, được biết đến như là hydroxyapatit.
Hình thành bạch huyết của cơ thể
Hệ thống bạch huyết cũng là một trong những con đường chính cho sự hấp thụ các chất dinh dưỡng qua đường tiêu hóa, đặc biệt là cho sự hấp thụ của hầu như tất cả các chất béo trong thực phẩm.
Điều hòa vận động: ứng dụng lâm sàng của phản xạ căng cơ
Trong thăm khám lâm sàng, chúng ta thường kiểm tra các phản xạ căng cơ nhằm mục đích xác định mức độ chi phối của não đến tủy sống. Các thăm khám này có thể thực hiện như sau.
Sự nhạy cảm quá mức của các cơ quan chịu sự chi phối của hệ giao cảm và phó giao cảm sau khi loại bỏ dây thần kinh
Nguyên nhân của sự nhạy cảm quá mức mới chỉ được biết một phần. Là số lượng các receptor trên màng sau synap của các tế bào đích đôi khi tăng lên vài lần ở vị trí noradrenalin hoặc acetylcholin không còn được giảI phóng vào các synap.
Trung tâm thần kinh điều khiển sự thèm ăn của cơ thể
Một số trung tâm thần kinh của vùng dưới đồi tham gia vào kiểm soát sự ăn, nhân bên của vùng hạ đồi hoạt động như trung tâm nuôi dưỡng, và kích thích vào vùng này ở động vật gây ra chứng ăn vô độ.
Sự lan truyền của áp lực đẩy máu ra các mạch máu ngoại biên
Sự duy trì trương lực mạch làm giảm lực đẩy vì mạch máu càng thích ứng tốt thì lượng máu càng lớn được đẩy về phía trước do sự gia tăng áp lực.
Sự lắng đọng và hấp thu canxi và phosphate ở xương cân bằng với dịch ngoại bào
Mặc dù cơ chế làm lắng đọng các muối canxi ở osteoid chưa được hiểu đầy đủ, sự kiểm soát của quá trình này dường như phụ thuộc phần lớn vào pyrophosphate, chất làm ức chế tạo thành tinh thể hydroxyapatite và lắng canxi của xương.
Đặc điểm của sự bài tiết ở dạ dày
Khi bị kích thích, các tế bào viền bài tiết dịch acid chứa khoảng 160mmol/L acid chlohydric, gần đẳng trương với dich của cơ thể. Độ pH của acid này vào khoảng 0.8 chứng tỏ tính rất acid của dịch.
Hệ thống thần kinh của ruột: chi phối thần kinh đường tiêu hóa
Mặc dù hệ thần kinh ruột có chức năng độc lập với hệ thần kinh ở bên ngoài, nhưng khi bị kích thích bởi hệ giao cảm và phó giao cảm có thể làm tăng hoặc giảm chức năng của ruột, điều này chúng ta sẽ thảo luận sau.
Sinh lý tiêu hóa ở dạ dày
Lúc đói, cơ dạ dày co lại, khi ta nuốt một viên thức ăn vào thì cơ giãn ra vừa đủ, để chứa viên thức ăn đó, vì vậy áp suất trong dạ dày không tăng lên.