- 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 dịch tụy của tuyến tụy
Dịch tụy được bài tiết phần lớn là do đáp ứng với sự có mặt của dịch nhũ chấp tại phần trên của ruột non, và đặc tính của dịch tụy được xác định bởi mức độ có mặt của một số loại thức ăn trong nhũ chấp.
Đồi thị: chức năng thị giác của nhân gối bên sau
Chức năng chính của nhân gối bên sau là “cổng” dẫn truyền tín hiệu tới vỏ não thị giác, tức là để kiểm soát xem có bao nhiêu tín hiệu được phép đi tới vỏ não.
Dẫn truyền tín hiệu từ vỏ não đến tủy sống: nhân đỏ hoạt động như con đường phụ
Những sợi đỏ-tủy tận cùng (tạo synap) chủ yếu ở neuron trung gian ở vùng giữa của chất xám, cùng với các sợi vỏ tủy, nhưng một vài sợi đỏ tủy tận cùng trực tiếp ở neuron vận động (neuron alpha) ở sừng trước.
Lắng đọng và tái hấp thu làm mới của xương
Tạo cốt bào được tìm thấy trên bề mặt ngoài của xương và trong các hốc xương. Xương liên tục tiêu hủy do sự có mặt của hủy cốt bào, là 1 loại tế bào lớn, có khả năng thực bào, đa nhân là các dẫn xuất của bạch cầu đơn nhân hoặc các tế bào giống bạch cầu đơn nhân hình thành trong tủy xương.
Huyết áp động mạch: kiểm soát bằng lợi liệu áp lực
Lượng dịch vào và ra phải cân bằng tuyệt đối, nhiệm vụ này được thực hiện bởi điều khiển thần kinh và nội tiết và bởi hệ thống kiểm soát tại thận, nơi mà điều hòa bài tiết muối và nước.
Thích nghi của trẻ sơ sinh với cuộc sống ngoài tử cung
Sau khi đứa bé ra khỏi người mẹ không được gây mê, đứa bé thường bắt đầu thở trong vài giây và nhịp thở bình thường đạt được trong vòng 1 phút sau khi sinh.
Cơ chế co cơ trơn
Một đặc tính quan trọng khác của cơ trơn, đặc biệt là loại cơ trơn đơn nhất nội tạng của nhiều cơ quan rỗng, là khả năng quay trở lại gần như lực co bóp ban đầu của nó vài giây hoặc vài phút sau khi nó bị kéo dài hoặc rút ngắn.
Shock điện khử rung thất: điều trị rối loạn nhịp tim
Dòng điện khử rung được đưa đến tim dưới dạng sóng hai pha. Dạng dẫn truyền này về căn bản giảm năng lượng cần thiết cho việc khử rung, và giảm nguy cơ bỏng và tổn thương cơ tim.
Cấu trúc hóa học và sự tổng hợp insulin
Khi insulin được bài tiết vào máu, nó hầu như lưu thông ở dạng tự do. Bởi vì nó có thời gian bán hủy trung bình chỉ khoảng 6 phút nên phần lớn chúng bị loại bỏ khỏi tuần hoàn.
Kích thích thần kinh: chức năng đặc biệt của sợi nhánh
Nhiều khớp thần kinh kích thích và ức chế được hiển thị kích thích các đuôi của một tế bào thần kinh. Ở hai đuôi gai bên trái có tác dụng kích thích ở gần đầu mút.
Điều hòa tuần hoàn: vai trò hệ thống thần kinh tự chủ
Phần quan trọng nhất của hệ thần kinh tự chủ đều hòa tuần hoàn là hệ thần kinh giao cảm, hệ thần kinh phó giao cảm cũng đóng góp một phần khá quan trọng.
Điều hòa thần kinh trong việc bài tiết nước bọt
Sự kích thích giao cảm có thể làm tăng một lượng nhỏ nước bọt - ít hơn so với kích thích phó giao cảm. Thần kinh giao cảm bắt nguồn từ các hạch cổ trên và đi dọc theo bề mặt của các mạch máu tới tuyến nước bọt.
Vai trò của hemoglobin trong vận chuyển và sự kết hợp của ô xy
Các phân tử O2 gắn lỏng lẻo và thuận nghịch với phần heme của hemoglobin. Khi PO2 cao, như trong các mao mạch phổi, O2 gắn với hemoglobin, nhưng khi PO2 thấp, như trong các mao mạch ở mô, O2 được giải phóng từ hemoglobin.
Các hormone điều hòa tuyến sinh dục và những ảnh hưởng lên buồng trừng
Cả hai FSH và LH kích thích những tế bào đích tại buồng trứng bằng cách gắn đặc hiệu với các receptor FSH và LH trên màng các tế bào buồng trứng. Sau đó, những receptor được kích hoạt làm tăng khả năng bài tiết và thường kèm theo khả năng phát triển cũng như tăng sinh tế bào.
Phản xạ của dạ dày ruột
Sự sắp xếp về mặt giải phẫu của hệ thần kinh ruột và các đường kết nối của nó với hệ thần kinh thực vật giúp thực hiện ba loại phản xạ dạ dày-ruột có vai trò thiết yếu.
Tăng lưu lượng tim và tăng huyết áp: vai trò của thần kinh xương và thần kinh cơ xương
Mặc dù hoạt động thần kinh điều khiển tuần hoàn nhanh nhất là qua hệ thần kinh tự chủ, nhưng một vài trường hợp hệ thần kinh cơ xương lại đóng vai trò chính trong đáp ứng tuần hoàn.
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.
Điện thế tai trong: phản ánh nồng độ cao kali và nồng độ thấp natri
Điện thế được duy trì liên tục giữa nội dịch và ngoại dịch, với bản dương bên trong và bản âm bên ngoài thang giữa. Nó được gọi là điện thế tai trong.
Hệ thống chức năng của tế bào cơ thể người
Nếu tế bào muốn sống, phát triển và sinh sản, chúng phải kiếm thức ăn và những chất khác từ môi trường xung quanh. Hầu hết các chất đi qua màng tế bào bằng sự khuếch tán và vận chuyển tích cực.
Vai trò của CO2 và Ion H+ điều hòa hô hấp: điều hòa hóa học trung tâm hô hấp
Nồng độ CO2 hay ion H+ quá cao trong máu tác động trực tiếp vào trung tâm hô hấp, làm tăng đáng kể lực mạnh của các tín hiệu vận động hít vào và thở ra tới các cơ hô hấp.
Cảm giác: phân loại các loại cảm giác thân thể
Các cảm giác thân thể là các cơ chế thần kinh tập hợp tất cả những thông tin cảm giác từ mọi vị trí của cơ thể. Các cảm giác này khác với những cảm giác đặc biệt như thị giác, thính giác, khứu giác, vị giác và cảm giác về sự cân bằng.
Trạm thần kinh: sự kéo dài tín hiệu thần kinh bằng trạm thần kinh “Sự kích ứng tồn lưu”
Khi các synap kích thích trên bề mặt của sợi nhánh hay thân của một nơ-ron, một điện thế sau synap tạo ra trong tế bào thần kinh và kéo dài trong nhiều mili giây, đặc biệt là khi có mặt một số chất dẫn truyền ở synap hoạt hóa kéo dài.
Cung lượng tim: đánh giá bằng phương pháp chỉ thị mầu
Chất chỉ thị ngay sau đó chảy từ tim phải qua động mạch phổi, vào tâm nhĩ trái, cuối cùng là tâm thất trái, theo dòng máu vào tuần hoàn ngoại vi.
Chức năng thính giác của vỏ não: cơ chế thính giác trung ương
Mỗi neuron riêng lẻ trong vỏ não thính giác đáp ứng hẹp hơn nhiều so với neuron trong ốc tai và nhân chuyển tiếp ở thân não. Màng nền gần nền ốc tai được kích thích bởi mọi tần số âm thanh, và trong nhân ốc tai dải âm thanh giống vậy được tìm thấy.
Sự dẫn truyền cảm giác: đặc điểm trong con đường trước bên
Hệ trước bên là hệ thống dẫn truyền chưa phát triển bằng hệ thống cột tủy sau - dải cảm giác giữa. Thậm chí, các phương thức cảm giác nhất định chỉ được dẫn truyền trong hệ thống này.