Sinh lý người và động vật

thì glucid là nguồn năng lƣợng dễ kiếm và rẻ tiền nhất, lại đƣợc hấp thu và tiêu hoá dễ dàng, với một khối lƣợng lớn. Khi cơ thể không có đủ glucid thì sự oxy hoá quá nhiều mỡ để có năng lƣợng cho hoạt động sống sẽ làm sản sinh nhiều thể ceton gây toan huyết. Khi không đủ glucid, cơ thể phân huỷ nhiều protein tổ chức, sinh ra nhiều amoniac, độc đối với cơ thể. Một gam glucid khi đƣợc oxy hoá cho 4,1 kcalo. 6.2.1.3. Tóm tắt vài điểm về chuyển hoá glucid - Giai đoạn I: Dị hoá polysaccharid thành glucose. - Giai đoạn II: Dị hoá glucose đến acid pyruvic gọi là đƣờng phân (yếm khí). Đƣờng phân bao gồm cả dị hoá glucose lẫn glycogen đến a. pyruvic. Glucose đƣợc phosphoryl hoá (nhờ enzyme hexokinase) thành G- 6-P, glycogen đƣợc phân huỷ thành G-1-P rồi cũng thành G-6-P. Từ G-6-P trở xuống, dị hoá glucose và glycogen y hệt nhau. * Nếu thiếu O2 thì a. pyruvic bị khử thành acid lactic (C3H6O3). * Nếu đủ O2 thì a.pyruvic sẽ tiếp tục bị oxy hoá cho CO2 và H2O. - Giai đoạn III là dị hoá oxy hoá a.pyruvic thành CO2 và H2O (chu trình Krebs), đây là giai đoạn chuyển hoá cuối cùng, chung cho cả lipid và protid. Dị hoá ái khí (có tham gia của oxy), acid pyruvic cho rất nhiều năng lƣợng. 6.2.1.4. Điều hoà chuyển hoá glucid Nói đến điều hoà chuyển hoá glucid, thƣờng là nói về sự điều hoà mức đƣờng trong máu (đƣờng huyết). Bình thƣờng mức đƣờng huyết dao động từ 80 - 100mg %. Nếu mức đƣờng huyết vƣợt quá 120mg % thì gọi là tăng đƣờng huyết, còn khi mức đƣờng huyết thấp hơn 60mg % thì gọi là hạ đƣờng huyết. Mức đƣờng huyết đƣợc điều hoà do cơ chế thần kinh thể dịch phức tạp. Hệ thần kinh thông qua hệ giao cảm tác dụng lên gan, tụy và thƣợng thận mà điều hoà đƣờng huyết. 120 120 Các kích tố của tuyến nội tiết tác dụng lên nhiều khâu của chuyển hoá glucid. Hormon của vỏ tuyến thƣợng thận (glucocorticoid) cũng có tác dụng làm tăng đƣờng huyết. Các glucocorticoid tác dụng theo hai cơ chế: giảm mức sử dụng glucose trong các mô và tăng quá trình sinh đƣờng mới. Glucagon - một hormon của tuyến tụy nội tiết cũng có tác dụng làm tăng đƣờng huyết giống nhƣ tác dụng của adrenalin. Các hormon khác nhƣ ACTH, STH, thyroxin cũng tham gia vào quá trình chuyển hoá glucid làm tăng lƣợng đƣờng trong máu. Tác dụng ngƣợc lại các hormon kể trên là insulin - một hormon của tuyến tuỵ nội tiết. Tác dụng của insulin là làm tăng tính thấm của màng tế bào đối với glucose, làm hoạt hoá hexokinase và còn là yếu tố cảm ứng tổng hợp glucose, do đó đẩy nhanh quá trình phosphoryl hoá, tăng chuyển hoá glucose trong tế bào và làm giảm đƣờng huyết. Gan có vai trò rất cơ bản trong việc duy trì mức đƣờng huyết. Gan là nơi sinh glucose mới, tức là glucose hình thành từ các chất không là glucid (chủ yếu là từ protein). 6.2.2 Chuyển hoá lipid 6.2.2.1.Chuyển hoá lipid trong cơ thể (hình 6.2) ỐNG TIÊU HOÁ CÁC KHO DỰ TRỮ CHẤT BÉO Tinh bột Glucose Các acid béo Chất béo Chất béo Glyxerine CÁC MÔ GAN Glycogen Glycogen CO2 + H 2O Glucose Hình 6.2. Sơ đồ chuyển hoá lipid 121 121 Nguồn lipid (mỡ) của cơ thể là lipid của thức ăn hấp thu ở ruột, ngoài ra còn một lƣợng lớn lipid và lipoid đƣợc tạo thành ngay trong cơ thể từ glucid nếu thừa glucid, hoặc có khi cả từ protid. Lipid sau khi hấp thu có thể theo nhiều con đƣờng: - Lipid đƣợc oxy hoá hoàn toàn cho CO2, H2O và nhiều năng lƣợng. Acetat hoạt động (Acetyl CoA) là một chất chuyển hoá trung gian của mỡ có thể dùng tổng hợp nhiều chất. - Lipid đƣợc dự trữ dƣới dạng mỡ trung tính. Kho dự trữ mỡ có thể rất nhiều, tới 10 % khối lƣợng cơ thể (dự trữ glucid chỉ dƣới 0,5 kg). Mỡ dự trữ nằm trong tế bào lấn chỗ của bào tƣơng, mỡ dự trữ có thể đƣợc lấy vào trong máu, mỡ (adipocyte) chứa trong các mô đệm dƣới da (bụng, da, gan) để biến thành glycogen. Mỡ tham gia cấu tạo các tổ chức: mỡ hấp thu và cholesterid là thành phần chủ yếu của màng tế bào, vào trong cơ thể sẽ phân phối đi khắp các tổ chức, dùng làm nguyên liệu kiến tạo nhƣ lecithin. Lecithin có ở sợi thần kinh, các sphingomyelin và cerebrosid có nhiều ở hệ thần kinh trung ƣơng, các steroid tham gia cấu tạo nhiều kích tố quan trọng.Mỡ cấu tạo không biến đổi đáng kể khi ta nhịn đói, gọi là thành phần hằng định, mỡ dự trữ bị sử dụng khi nhịn đói gọi là thành phần biến đổi. Nguồn gốc mỡ dự trữ là do từ mỡ ăn vào và từ glucid (lợn béo do nuôi bằng glucid). 6.2.2.2.Mối liên quan giữa chuyển hoá lipid và glucid a). Glucid chuyển hoá thành lipid Ta đã biết glucid ăn vào cơ thể chuyển hoá thành mỡ dự trữ, ta cũng biết glucid và lipid có một bƣớc chuyển hoá trung gian chung là acid acetic. Vậy có con đƣờng chuyển hoá glucid qua acid pyruvic và acid acetic thành acid béo. Con đƣờng chuyển hoá đó đƣợc xúc tiến bởi insulin và bị ức chế bởi kích tố tiền yên. Triose do dị hoá glucid cũng có thể chuyển hoá thành glycerol tham gia tổng hợp lipid. b). Lipid chuyển hoá thành glucid Glycerol của lipid có thể vào con đƣờng chuyển hoá glucid và xây dựng glucose hay glycogen. Theo con đƣờng này 100g lipid chỉ chuyển thành 12g glucose của máu. Khi nhịn đói, tỷ lệ chuyển thành glucose có thể cao hơn.Nghiên cứu bằng đồng vị phóng xạ cho thấy acid acetic (từ mỡ) đƣợc gan dùng xây dựng glucose. Tuy vậy, con đƣờng chuyển acid béo thành glucose không rõ rệt, điều này giúp ta hiểu hiện tƣợng thông thƣờng là: cho động vật (lợn) ăn nhiều glucid để thu hoạch mỡ, thì rõ ràng lợi hơn bất cứ cơ thể nào tiêu thụ mỡ để cho ta glucid. 122 122 6.2.2.3. Sự phụ thuộc của chuyển hoá lipid đối với glucid Muốn lipid đƣợc dị hoá hoàn toàn trong gan qua Acetyl CoA thì cần cung cấp đầy đủ acid oxaloacetic để "xúc tác" cho chu trình Krebs. Lipid không thể cung cấp acid oxaloacetic vì phản ứng acid pyruvic sang acid acetic không đảo ngƣợc đƣợc. Vậy nguồn chủ yếu cung cấp acid oxaloacetic là glucid qua a.pyruvic, ý kiến này đƣợc phát biểu rất hình tƣợng là "mỡ cháy trên ngọn lửa của glucid". Nhƣ vậy giảm oxy hoá glucid ở gan gây giảm oxy hoá hoàn toàn acetyl CoA, mà không gây giảm tốc độ sản xuất acetyl CoA, hơn nữa sự sản xuất acetyl CoA lại tăng vì lúc này chỉ còn mỡ là nguồn năng lƣợng chủ yếu. Những mảnh 2 carbon là acetyl CoA rất hoạt động đó không thể tích luỹ đƣợc mà tập hợp thành acid acetoacetic CH3-CO-CH2-COOH gây ứ đọng các thể ceton. Tóm lại, mỗi khi tỷ lệ sử dụng glucid so với sự dùng lipid trong gan bị giảm thấp nhƣ trong bệnh đái tháo đƣờng, khi nhịn đói v.v.. thì đƣa đến bệnh ceton. 6.2.2.4. Nhu cầu và vai trò sinh lý của lipid Lipid có giá trị năng lƣợng cao, 1g lipid oxy hoá cho 9,3 Kcal. Mỗi ngày ngƣời trƣởng thành cần khoảng 100g, khi lao động thể lực nặng nhọc cần đến 115- 165g lipid. Lớp mỡ dƣới da cũng là lớp cách nhiệt rất tốt giúp ta chống rét. Lipid còn có tác dụng nuôi dƣỡng và tạo hình. Mỡ tham gia cấu tạo cơ thể. Mỡ là dung môi hoà tan của nhiều sinh tố quan trọng nhƣ A, D, E, K... 6.2.2.5. Điều hoà chuyển hoá lipid Lipid trong cơ thể luôn đƣợc thay đổi do mỡ cũ bị chuyển hoá và mỡ mới đƣợc thu nhận theo thức ăn . Sự thay đổi lipid trong cơ thể chịu nhiều ảnh hƣởng khác nhau, trƣớc hết là hệ thần kinh, hệ nội tiết, chức năng của gan và liên quan với chuyển hoá glucid. Cấu trúc thần kinh điều hoà chuyển hoá lipid nằm trong vùng dƣới đồi. Sự điều hoà chuyển hoá lipid của vùng dƣới đồi, có lẽ thông qua hoạt động của các tuyến nội tiết. Khi tuyến tụy sản xuất ít insulin, quá trình chuyển hoá glucid giảm, mỡ dự trữ sẽ đƣợc huy động để oxy hoá sinh năng lƣợng thay cho glucid. Ngƣợc lại, khi tuyến tụy tăng tiết insulin, thì quá trình chuyển hoá glucid thành mỡ dự trữ lại đƣợc tăng cƣờng. Cortisol của vỏ tuyến thƣợng thận, hormone tuyến giáp, cũng nhƣ GH và ACTH của thuỳ trƣớc tuyến yên đều có tác dụng huy động mỡ dự trữ vào quá trình chuyển hoá. Gan là cơ quan hoạt động mạnh nhất trong chuyển hoá lipid. Gan là nơi chủ yếu để phân giải và tổng hợp các acid béo, 123 123 phospholipid và cholesterol. Quá trình chuyển hoá lipid cũng có thể bị rối loạn do trong thức ăn thiếu glucid và nhiều lipid hoặc không đủ các acid béo cần thiết nhƣ acid linoleic, acid arachidonic. Trong thức ăn có nhiều cholesterol, cystin, serin, thiamin, biotin cũng có thể gây rối loạn chuyển hoá lipid, gây tích mỡ trong gan. 6.2.3. Chuyển hoá protein 6.2.3.1.Chuyển hoá các acid amin trong cơ thể (hình 6.3) Cơ thể không hấp thu đƣợc protid nếu chƣa đƣợc phân huỷ qua ống tiêu hoá. Acid amin và phần nhỏ olygopeptid đƣợc hấp thu sẽ theo máu tĩnh mạch cửa vào gan, ở đây chúng đƣợc sử dụng ngay hoặc tạm thời coi nhƣ chất dự trữ. Sau đó một phần chuyển vào máu đi tới các tế bào khác, ở đó acid amin sẽ tạo thành chất nguyên sinh mới. Năng lƣợng cần cho sự tổng hợp do ATP cung cấp. Sự tổng hợp protid ở các tế bào tiến hành liên tục trong suốt đời sống của sinh vật. Trong giai đoạn cơ thể đang lớn (ở nhi đồng và thiếu nhi, gia súc non) sự tổng hợp protid diễn ra rất mạnh, càng về già tổng hợp protid càng giảm. ỐNG TI ÊU HO Á GAN Protid Sự khử gốc amin Các acid amin NH3 Cặn không có nitơ Urê Glucose Urê Glycogen THẬN CÁC MÔ Protid Các acid amin Glycogen CO2 + H2O Hình 6.3. Sơ đồ chuyển hoá protid 124 124 Nhờ phƣơng pháp dùng acid amin đánh dấu bằng đồng vị 15N, đã chứng minh đƣợc rằng protid trong cơ thể luôn nhanh chóng bị phân huỷ và đƣợc tổng hợp lại. - Nếu thức ăn chứa acid amin nhiều hơn lƣợng cần thiết để duy trì chất nguyên sinh, các enzyme của gan sẽ tách nhóm amin khỏi các a.amin đó, nghĩa là xảy ra hiện tƣợng khử amin (trong gan sẽ xảy ra hiện tƣợng khử amin). Các enzyme khác kết hợp nhóm amin đã bị tách với khí CO2 tạo thành urea là chất thải loại của trao đổi chất, urea sẽ chuyển theo máu tới thận và thải ra ngoài cùng với nƣớc tiểu. Khi cơ thể tăng mức oxy hóa các acid amin để sản xuất năng lƣợng, mức urea máu sẽ tăng cao. Cắt bỏ gan trên động vật, con vật sẽ chết vì trúng độc NH3. Thận hoạt động yếu cũng làm urea máu tăng cao. - Phần acid amin sau khi đã khử amin là những acid hữu cơ đơn giản gồm C, H, O đƣợc gan chuyển thành glucose hoặc thành glycogen để sử dụng nhƣ nguồn năng lƣợng hoặc mỡ dự trữ. Protein không đƣợc giữ lại hoặc hầu nhƣ không đƣợc giữ lại trong cơ thể làm chất dự trữ, cơ thể sẽ tiêu thụ protein sau khi đã dùng hết dự trữ glucid và lipid, đó không phải là protein dự trữ mà là các enzyme và protein cấu trúc của chính tế bào. 6.2.3.2. Protid toàn diện và khiếm diện - Giá trị sinh học của protid Protid vào cơ thể theo thức ăn, về mặt sinh học chia làm 2 loại: toàn diện và khiếm diện. - Protid toàn diện về mặt sinh học là những protid chứa đủ tất cả các acid amin cần thiết cho tổng hợp các protid của cơ thể sống. Các acid amin này cơ thể không tổng hợp đƣợc đủ cho nhu cầu, không thể lấy a.amin khác thay thế đƣợc, phải đƣợc cung cấp theo thức ăn. Trong thành phần protid toàn diện cần cho cơ thể đang lớn lên có tám acid amin cần thiết sau: valin, leucin, isoleucin, threonin, methionin, phenylalanin, tryptophan và lysin. Ngoài ra còn histidin và arginin, bình thƣờng cơ thể tổng hợp đủ dùng nhƣng khi nhu cầu cao nhƣ đang lớn thì cần phải cung cấp thêm theo thức ăn nên có tác giả coi là cần thiết. Từ các acid amin ấy có thể tổng hợp các acid amin khác, các kích thích tố ...Ví dụ: từ phenylalanin có thể tổng hợp tyrosin; từ tyrosin có thể tổng hợp các kích thích tố nhƣ kích giáp tố, adrenalin (epinephrin). - Protid khiếm diện về mặt sinh học là những protid thiếu một trong những acid amin mà cơ thể không tổng hợp đƣợc. 125 125 Protid nguồn gốc động vật chứa trong thịt, trứng và sữa là toàn diện nhất (70-95%), protid có nguồn gốc thực vật không có giá trị bằng, chẳng hạn bánh mì, ngô (60%). Có vài a.amin có thể thay thế lẫn nhau, ví dụ: phenylalanin có thể thay thế tyrosin, hai protid khiếm diện cộng lại có thể tạo thành protid toàn diện.Một vài loại đậu có thể cho protid hoàn hảo. 6.2.3.3. Thăng bằng Nitrogen Bình thƣờng cơ thể có thăng bằng nitrogen. Nitrogen vào chủ yếu là do protein ăn vào (95%), còn ra chủ yếu theo đƣờng nƣớc tiểu và phân. Khi N vào nhiều hơn ra gọi là cân bằng nitrogen dƣơng, ngƣợc lại là cân bằng nitrogen âm. Muốn duy trì cân bằng nitrogen thì cần cung cấp một lƣợng tối thiểu protein hoặc acid amin tƣơng đƣơng, trong đó các acid amin theo tỷ lệ thích hợp và có đủ các acid amin cần thiết. 6.2.3.4. Nhu cầu protein Cơ thể cần protein ăn vào để sinh trƣởng hoặc để duy trì trọng lƣợng và thành phần protein của mình. Về giá trị nhiệt lƣợng, 1 gam protein cho 4,1kcalo. Một ngƣời ăn uống đầy đủ một ngày thải ra 12 - 16 gam nitrogen tƣơng đƣơng với 74 - 90g protein (vì 1g N tƣơng đƣơng 6,25g P). Khi nhịn đói hoàn toàn vẫn dị hóa protein và cơ thể vẫn thải N nhƣng ngày càng thải ít dần đi. Khi ăn chế độ có đủ nhiệt lƣợng, chỉ thiếu protein thì cơ thể cần dị hóa tối thiểu lƣợng protein để tổng hợp các kích tố và các chất cần thiết khác (nhƣ creatin) nên phân hủy ít protein, mỗi ngày chỉ thải 1,75 - 3,9g N tƣơng đƣơng 10 - 23g Protein. Nhu cầu sinh lý tối thiểu về protein là lƣợng protein nhỏ nhất đủ duy trì thăng bằng nitrogen trong điều kiện ăn chế độ đủ nhiệt lƣợng do có glucid và lipid. Định mức protein hàng ngày đến nay vẫn chƣa có ý kiến thống nhất. Ngƣời ta cho rằng trong điều kiện bình thƣờng, lƣợng protein cần thiết trong một ngày cho ngƣời trƣởng thành là 1,5- 2,0g trên 1kg thể trọng, còn trong điều kiện lao động thể lực nặng nhọc là 3,0- 3,5g trên 1kg thể trọng. Tăng lƣợng protein trên 3,0- 3,5g trên 1kg thể trọng, sẽ gây rối loạn chức năng của hệ thần kinh, của gan và của thận. 6.2.3.5. Điều hoà chuyển hoá protein Phá huỷ một số nhân trong vùng dƣới đồi có thể làm tăng mạnh quá trình bài xuất nitơ theo nƣớc tiểu, chứng tỏ có sự tăng phân giải protein trong cơ thể. Điều này nói lên rằng có sự điều hoà chuyển hoá protein từ phía hệ thần kinh. Tuy nhiên chuyển hoá protein đƣợc điều hoà chủ yếu bởi các hormon của các tuyến nội tiết. Insulin có tác dụng thúc đẩy quá trình tổng hợp protein qua tăng cƣờng vận chuyển acid amin vào tế bào, 126 126 tăng cƣờng sử dụng glucose ở tế bào, nhờ đó tiết kiệm đƣợc sự sử dụng các acid amin trong cung cấp năng lƣợng cho cơ thể. Khi thiếu insulin, sự tổng hợp protein hầu nhƣ bị ngừng lại. Hormone tăng trƣởng GH làm tăng tổng hợp protein trong tế bào, tăng tích trữ protein trong mô. Testosteron và estrogen làm tăng tích trữ protein ở mô, đặc biệt là các protein co cơ. Glucocorticoid làm giảm mạnh protein ở nhiều loại mô, huy động các acid amin vào quá trình chuyển hoá tạo ra glucid và năng lƣợng. Thyroxin gây phân giải nhanh protein để lấy năng lƣợng trong trƣờng hợp cơ thể thiếu glucid và lipid. Nếu thừa glucid, lipid và cả các acid amin, thì thyroxin có thể giúp chúng tăng tổng hợp protein, đặc biệt là ở các cơ thể đang lớn. 6.2.4.Chuyển hoá các muối khoáng và nƣớc Sự chuyển hoá nƣớc và các muối khoáng là hai quá trình liên hệ mật thiết và quan trọng đối với cơ thể. 6.2.4.1. Chuyển hoá các muối khoáng Vai trò của chất khoáng trong cơ thể rất đa dạng, chủ yếu: Giữ vai trò quan trọng trong các quá trình tạo hình đặc biệt là tổ chức xƣơng, xây dựng enzyme, kích thích tố. Duy trì cân bằng toan - kiềm, duy trì ổn định thành phần các dịch thể và điều hòa áp lực thẩm thấu. Tham gia chức phận các tuyến nội tiết và nhiều quá trình trao đổi chất. Điều hòa chuyển hóa muối - nƣớc. Cần thiết cho hoạt động thần kinh, quá trình đông máu, hấp thu thức ăn, trao đổi khí, các quá trình bài tiết và bài xuất. Bản thân các chất khoáng không sinh năng lƣợng. Trong cơ thể có rất nhiều dạng muối khoáng: Ca, P, Mg, Na, K, Cl, Fe, S, I, Cu, Mn, Co, F, Zn... khoảng 40 nguyên tố hóa học. Các chất khoáng có mặt trong thực phẩm và cần cho cơ thể ở số lƣợng tƣơng đối lớn gọi là yếu tố đại lƣợng: Ca, P, Mg, K, N, Cl, S... Một số nguyên tố vi lƣợng Mn, Cu, Zn, Mo, Bo; vai trò nhiều yếu tố đã biết rõ, nhiều yếu tố khác còn phải đòi hỏi nghiên cứu thêm. a. Chuyển hoá calci (Ca) và phospho (P) Ca và P cần cho hoạt động của hệ thần kinh, chúng có mặt trong cả xƣơng lẫn răng. 99 % Ca và 77 % P của cơ thể nằm trong xƣơng và răng. Ngƣời lớn cần 0,6- 0,8 g Ca/ngày, trẻ con và phụ nữ có thai cần gấp đôi vì Ca cần cho xây dựng bộ xƣơng. Phần quan trọng Ca trong cơ thể tồn tại ở dạng muối của acid phosphoric. Do đó muốn có bộ xƣơng phát triển bình thƣờng phải 127 127 cung cấp cho cơ thể cả Ca, P theo tỷ lệ xác định . Tỷ lệ tối ƣu giữa Ca và P là 1: 1,5. Tỷ lệ này có trong sữa. Phosphatcalci Ca3(PO4)2 chỉ tạo thành khi có sinh tố D. Thiếu sinh tố D trẻ con mắc bệnh còi xƣơng. Chuyển hoá calci còn cần kích tố cận giáp. Nguồn cung cấp calci phong phú nhất là sữa và trứng, trong sữa ngoài Ca, còn có P. Sữa rất thuận lợi cho sự xây dựng xƣơng. Một số thực vật giàu calci nhƣ: xà lách, cà rốt...Cơ thể mỗi ngày cần 1- 2g phospho. Phần lớn phospho vào cơ thể đƣợc phân bố ở mô xƣơng và mô cơ. Ca, P cũng bị thải ra theo mồ hôi, nƣớc tiểu, phân. b. Chuyển hoá Natri và Clo Na và Cl vào cơ thể nhiều nhất ở dạng muối ăn NaCl. Na ảnh hƣởng đến sự lớn lên của cơ thể, trong thức ăn thiếu Na ít lâu, cơ thể sẽ ngừng lớn. Cl- kết hợp với H+ thành HCl của dịch vị. Thiếu muối ăn, dịch vị sẽ ít tiết hoặc ngừng tiết hẳn. Nhu cầu trung bình 4 - 5g Na/ngày, tƣơng ứng với 10-12,5g muối ăn đƣợc đƣa vào cơ thể. Da là nơi tích lũy Na, Cl. Na và Cl ra khỏi cơ thể theo nƣớc tiểu và mồ hôi. Na đào thải theo mồ hôi không nhiều, tuy nhiên khi nhiệt độ môi trƣờng xung quanh tăng lên, thì lƣợng natri mất theo mồ hôi rất lớn. Do đó khi nhiệt độ môi trƣờng xung quanh tăng cao, nên sử dụng dung dịch NaCl ƣu trƣơng để giảm tiết mồ hôi và giảm mất nƣớc cho cơ thể. c. Chuyển hoá sắt Sắt là thành phần của Hb. Nhờ có Fe, Hb mới kết hợp đƣợc với O2 thành HbO2. Nếu thiếu Fe, cơ thể không thể sản xuất thêm đƣợc Hb. Sắt cần cho cơ thể không phải chỉ lấy đơn độc trong thức ăn mà có thể do các huyết cầu bị hủy hoại cung cấp. Phần Fe đó đƣợc giữ lại để xây dựng hồng cầu mới. Trong cơ thể có chừng 3g sắt: 2,5g trong Hb; 0,5g trong các tế bào cơ thể. Mỗi ngày ngƣời lớn cần 10 - 30mg Fe. Trẻ con cần nhiều hơn, đặc biệt là trẻ con còn bú vì trong sữa có rất ít sắt. Nguồn chứa Fe phong phú là thịt, quả, rau, lòng đỏ trứng, đậu... d. Chuyển hoá Iod Iod trong cơ thể có rất ít nhƣng không vì thế mà bớt quan trọng. I là thành phần không thể thiếu của Thyroxin (kích tố giáp trạng). Nếu thiếu I, kích tố này không sản xuất đƣợc. I có nhiều trong nƣớc biển, I còn chứa cả trong nƣớc đã chảy qua các đá giàu I, vì thế nƣớc ta uống thƣờng có Iod. Ngƣời lớn cần 0,000014g I/ngày. Nếu I vào nhiều, cơ thể sẽ giữ lại làm dự trữ. Ở một số vùng núi, nƣớc uống thiếu I nên gây ra bệnh bứu cổ. 128 128 6.2.4.2. Chuyển hoá nƣớc Nƣớc là thành phần cấu tạo quan trọng của cơ thể. Trong cơ thể ngƣời lớn nƣớc chiếm 62 %, trẻ con: 80 % trở lên. Ngƣời nhịn đói nhƣng đƣợc uống nƣớc: sống 40 - 50 ngày. Ngƣời nhịn đói và nhịn khát chỉ sống đƣợc vài ngày. Nƣớc và muối khoáng là nội môi của cơ thể, là thành phần chủ yếu của huyết tƣơng, bạch huyết, nƣớc tổ chức. Nƣớc là dung môi của cơ thể: tất cả các chất đƣợc hấp thu vào máu và bạch huyết đều dƣới dạng hòa tan trong nƣớc. Nƣớc là thành phần chủ yếu của máu (92% huyết tƣơng là nƣớc). Máu là tác nhân vận chuyển thức ăn đến tế bào và nhận cặn bã từ tế bào đƣa về da và thận để thải ra ngoài theo mồ hôi và nƣớc tiểu. Các quá trình oxy hóa và một số phản ứng hóa học khác trong cơ thể đều cần đến nƣớc, vì hầu hết các quá trình phân hủy đều thực hiện theo lối thủy phân. Nƣớc góp phần điều tiết thân nhiệt, nƣớc và muối khoáng là thành phần của dịch tiêu hóa. Tỷ lệ giữa nƣớc lấy vào và nƣớc thải ra gọi là thăng bằng nƣớc. Bao giờ nƣớc lấy vào cũng phải đủ để bù cho nƣớc thải ra. Thăng bằng nƣớc đặc biệt cần khi ta lao động chân tay. Mỗi ngày cơ thể thải chừng: 1,5 lít nƣớc tiểu, 100 - 200 ml theo phân, 500 - 1000ml qua da (trong điều kiện bình thƣờng),350 - 400ml qua phổi. Ngƣời lớn mỗi ngày cần 2,5 - 3 lít nƣớc (trong nƣớc uống và thức ăn). Mỗi ngày cơ thể cũng mất chừng ấy nƣớc. Nếu nhiệt độ môi trƣờng xung quanh bằng nhiệt độ cơ thể thì mỗi ngày ngƣời lớn mất đến khoảng 4,5 l nƣớc. Chuyển hoá nƣớc liên quan với chuyển hoá các chất khoáng. Đƣa dung dịch muối ƣu trƣơng vào cơ thể sẽ gây tăng đào thải nƣớc theo nƣớc tiểu. Giảm bài xuất natri khỏi cơ thể làm giảm đào thải nƣớc. 6.2.4.3 Điều hoà chuyển hoá muối - nƣớc Điều hoà chuyển hoá muối - nƣớc đƣợc thực hiện bằng ảnh hƣởng của thần kinh và thể dịch lên chức năng của thận và các tuyến mồ hôi. Hormon thùy sau tuyến yên là vasopressin và các hormon vỏ thƣợng thận mineralocorticoid (xem chƣơng nội tiết) có vai trò quan trọng trong chuyển hoá muối - nƣớc. Vasopressin làm giảm bài tiết nƣớc của thận, còn mineralocorticoid có tác dụng giữ natri và tăng lƣợng dịch thể trong cơ thể. Các trung khu thần kinh điều hoà chuyển hoá muối - nƣớc nằm trong não trung gian, trong vùng dƣới đồi. Ở đây có các tế bào thần kinh làm nhiệm vụ của các receptor thẩm thấu. Các tế bào này nhạy cảm với sự thay đổi nồng độ các chất điện giải. Hƣng phấn các tế bào này gây ra các phản xạ điều tiết, làm phục hồi sự cân bằng áp suất thẩm thấu. 129 129 6.2.5. Các loại vitamin và vai trò của chúng trong chuyển hoá vật chất Một trong những thành tựu lớn nhất của hóa sinh ở thời đại chúng ta là sự khám phá ra vitamin và tiếp tục nghiên cứu tính chất của chúng. Vitamin là những hợp chất hóa học tƣơng đối đơn giản, có trong thức ăn với liều lƣợng nhỏ, không thể dùng làm nguồn năng lƣợng nhƣng cần thiết tuyệt đối cho đời sống, không tổng hợp đƣợc trong cơ thể. Các loài khác nhau có khả năng tổng hợp các vitamin khác nhau. Ví dụ: ngƣời, khỉ và chuột lang cần vitamin C (acid ascorbic). Các loài động vật khác có thể tự tổng hợp đƣợc từ glucose. Côn trùng không có khả năng tổng hợp đƣợc cholesterine nên có thể xem cholesterine là Vitamin đối với côn trùng. Các Vitamin đƣợc chia ra hai loại: - Các Vitamin tan trong nƣớc: B1, B2, B3 (acid nicotinic), B5 (acid pantotenic), B6, B12, B15, H, inozit, acid folic, PP, C, P. - Các Vitamin tan trong mỡ: A, D, F, E, K. 6.2.5.1. Các vitamin tan trong nƣớc a). Vitamin C Bệnh scorbut gây ra do thiếu vitamin C là một trong những bệnh không lây phổ biến đã từng biết trong lịch sử: chảy máu lợi, chảy máu da, viêm khớp xƣơng, hay đau yếu và bị yếu toàn bộ. Bệnh phát sinh khi thiếu quả tƣơi, rau, thịt trong một thời gian dài. Dạng thiếu C nhẹ thể hiện ở tâm thần uể oải, dễ bực tức. Thông báo đầu tiên về thuốc điều trị bệnh scorbut thấy trong các báo cáo về chuyến thám hiểm của Jacques Cartier (1536) đi Canada. Các đoàn viên của ông mắc bệnh trầm trọng và theo lời khuyên của thổ dân da đỏ, họ đã đƣợc điều trị bằng nƣớc sắc lá thông. Năm 1933 đã tách đƣợc Vitamin phòng bệnh scorbut đó là acid ascorbic. Acid ascorbic rất không bền vững và bị phá hủy nhanh khi nấu thức ăn, nguồn C tốt nhất là dùng quả và nƣớc ép rau quả tƣơi.Vitamin C có vai trò rất quan trọng trong cơ thể. Nó cần cho tổng hợp protein, vận chuyển oxy, do đó có vai trò trong hô hấp của mô. Vitamin C cần để tạo ra các chất hữu cơ cần cho xƣơng, răng và lợi, để hấp thu các chất trong ống tiêu hoá. Vitamin C có vai trò rất quan trọng trong chuyển hoá glucid. Lƣợng Vitamin C rất cao ở một số cơ quan nội tiết (thƣợng thận, tuyến yên, tuyến sinh dục) có lẽ nó có tham gia vào chuyển hoá các hormone đó. Vitamin C tăng cƣờng các phản ứng miễn dịch, tăng sức chống đỡ của cơ thể đối với bệnh tật. Thiếu vitamin C 130 130 gây rối loạn chức năng miễn dịch, làm giảm khả năng thực bào, do đó tạo thuận lợi cho sự phát triển các tế bào ung thƣ, gây bệnh thấp và các bệnh ngoài da. Ngƣời lớn khỏe mạnh cần 75 - 100 mg/ngày, khi lao động nặng cần 200- 300mg. Đối với trẻ em là 35 - 50mg. Vitamin C không dự trữ trong cơ thể, do đó phải đƣa vitamin C vào cơ thể hàng ngày. b). Vitamin B1 Trong điều kiện tự nhiên, vitamin B1 đƣợc tổng hợp ở thực vật. Có nhiều trong men bia, mầm lúa mì, lúa mạch, trong các loại đậu, cám gạo, trong thịt lợn, gan, tim, não.Vitamin B1 tham gia tổng hợp các acid nucleic, tham gia chuyển hóa glucid, lipid và protein. Thiếu vitamin B1 trong máu sẽ gây mệt mỏi, mất cảm giác ngon miệng, co giật cơ các chi...thƣờng xuất hiện sau 5 - 6 ngày thiếu vitamin B1. Thiếu vitamin B1 làm giảm sử dụng oxy trong mô não, gây tích tụ trong các tế bào thần kinh các sản phẩm chuyển hoá glucid chƣa đƣợc oxy hoá đầy đủ và gây rối loạn hoạt động của hệ thần kinh (liệt, co giật, rối loạn vận động do đa viêm và thoái hoá các tế bào thần kinh và các dây thần kinh), chức năng tuyến thƣợng thận cũng bị rối loạn.