Bài giảng Chuyển hóa chất và năng lượng, điều nhiệt

CHUYỂN HOÁ CHẤT CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG ĐIỀU NHIỆT

Th.S Phan Thị Minh Ngọc Bộ môn Sinh lý học

MỤC TIÊU HỌC TẬP

1. Trình bày được các dạng, nhu cầu, vai trò và điều hoà chuyển hoá glucid, lipid, protid. 2. Trình bày được các dạng năng lượng trong cơ thể, các nguyên nhân tiêu hao năng lượng và điều hoà chuyển hoá năng lượng.

3. Trình bày được định nghĩa và giá trị bình

4. Trình bày được quá trình sinh nhiệt, thải nhiệt

thường của thân nhiệt, nhiệt độ trung tâm và nhiệt độ ngoại vi.

và cơ chế điều hoà thân nhiệt.

CHUYỂN HOÁ

Tổng hợp

Thoái hoá

ĐỒNG HOÁ

DỊ HOÁ

CHUYỂN HOÁ CHẤT

 Là những quá trình hoá học nhằm duy trì sự

 Chuyển hoá chất Homeostasis

sống ở mức cơ thể và tế bào.

Tổng hợp

Phân giải

Thành phần cấu trúc

Năng lượng

Chất dinh dưỡng

CHUYỂN HOÁ GLUCID

Dạng tồn tại: • Dạng vận chuyển: 90-95% là glucose, ngoài ra

• Dạng kết hợp: glycolipid, glycoprotid, tham gia

có fructose, galactose

• Dạng dự trữ: Glycogen trong gan, cơ và tế bào.

cấu tạo tế bào.

CHUYỂN HOÁ GLUCID

Vai trò: - Cung cấp năng lượng:

Là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu Cung cấp 70% năng lượng của khẩu phần ăn Cung cấp năng lượng trực tiếp Phân giải 1glucose cho 38 ATP

CHUYỂN HOÁ GLUCID

Vai trò: - Tạo hình:

Ribose trong nhân, fructose trong tinh dịch Acid hyaluronic cấu tạo dịch ngoại bào ỏ Condromucoid: mô sụn, thành mạch, van tim Aminoglycolipid: hồng cầu Cerebrosit, aminoglycolipid tạo vỏ myelin

CHUYỂN HOÁ GLUCID

ỏ

Vai trò: - Hoạt động chức năng: Thông tin di truyền Chức năng miễn dịch, bảo vệ cơ thể Hoạt động hệ thần kinh Sinh sản …

CHUYỂN HOÁ GLUCID

Nhu cầu: - Tính toán dựa vào nhu cầu năng lượng và tỷ lệ

năng lượng giữa ba chất sinh năng lượng. - Cung cấp 65-70% nhu cầu năng lượng một

- Nguồn cung cấp là các thức ăn giàu tinh bột

ngày

gạo tẻ 82,2g% bột ngô 73g% gạo nếp 78,8g% bột mi 71,3g%

CHUYỂN HOÁ GLUCID

Tiếp tục chuyển hoá đường đơn ở gan

80% sản phẩm cuối cùng của glucid trong ống tiêu hoá

GLUCOSE

Glycogen (Dự trữ)

38 ATP

Chu trình Krebs

CHUYỂN HOÁ GLUCID

ĐIỀU HOÀ CHUYỂN HOÁ GLUCID

- Nồng độ bình thường: 80-120mg% - Cơ chế thần kinh: sàn não thất IV, vùng dưới đồi… - Cơ chế thể dịch:

+ Hormon tăng đường huyết: GH, T3-T4, cortisol, adrenalin, glucagon + Hormon làm hạ đường huyết: Insulin

- Thận: Khi quá mức điều chỉnh  thải ra nước tiểu

CHUYỂN HOÁ LIPID

 Dạng tồn tại:

Dạng vận chuyển: lipoprotein (acid béo, phospholipid, một số lipid khác)

VLDL: nhiều TG, v/c lipid từ gan đến mô mỡ. IDLP: ít TG hơn LDL: nhiều cholesterol và phospholipid HDLP: 30% protein

Dạng kết hợp: kêt hợp G, P, tham gia cấu tạo tế bào. Dạng dự trữ: TG được dự trữ ở mô mỡ.

CHUYỂN HOÁ LIPID

 Vai trò: Cung cấp năng lượng:

Là nguồn dự trữ năng lượng chủ yếu Khi thoái hóa cung cấp nhiều năng lượng Không cung cấp năng lượng trực tiếp Năng lượng thu được tuỳ thuộc loại Ab thoái hoá.

CHUYỂN HOÁ LIPID

 Vai trò: Cấu tạo:

Cấu tạo màng tế bào và màng bào quan Sphingomyelin: cấu tạo mô thần kinh Lecithin: chất surfactant Cholesterol: hormon sinh dục, acid mật, muối mật Dung môi hoà tan vitamins tan trong dầu

CHUYỂN HOÁ LIPID

 Vai trò: Hoạt động chức năng: Dẫn truyền thần kinh Tạo thuận lợi cho hô hấp Tham gia hoạt động nội tiết Tham gia tiêu hoá

CHUYỂN HOÁ LIPID

Nhu cầu:

Cung cấp 15-20% nhu cầu năng lượng hàng ngày. Được cung cấp từ nguồn mỡ động vật, dầu thực vật.

CHUYỂN HOÁ LIPID

ĐIỀU HOÀ CHUYỂN HOÁ LIPID - Cơ chế thần kinh: vùng dưới đồi, các kích

insins

- Cơ chế thể dịch:

thích tâm lý, nóng lạnh…

+ Nhóm hormon tăng thoái hoá lipid: GH, T3- T4, cortisol, adrenalin, glucagon + Hormon làm tăng tổng hợp lipid: insulin.

CHUYỂN HOÁ PROTID

Dạng chủ yếu: - Dạng vận chuyển:

Các acid amin vận chuyển trong máu dưới dạng ion, trung bình 35-65mg%, tăng nhẹ sau ăn. Sau đó aa được vận chuyển vào trong tế bào, hình thành protein. Khi giảm nồng độ aa huyết tương  aa từ trong tế bào ra ngoài. Các protid gồm Albumin, Globulin và

Fibrinogen với nồng độ ổn định.

CHUYỂN HOÁ PROTID

Trong cơ, nhân tế bào Đóng vai trò về sự khác nhau giữa các cá thể.

- Dạng dự trữ:

Không có kho dự trữ riêng Tất cả protid trong cơ thể chính là nguồn dự trữ

protein.

Dạng chủ yếu: - Dạng cấu trúc:

CHUYỂN HOÁ PROTID

Vai trò:

Tham gia cấu trúc và tạo hình cơ thể Tham gia vào các hoạt động chức năng

Di truyền, bảo vệ, đông máu, enzyme… Tham gia cung cấp năng lượng cho cơ thể: không phải là vai trò chính, cung cấp năng lượng gián tiếp.

CHUYỂN HOÁ PROTID

Nhu cầu:

12-15% nhu cầu năng lượng hàng ngày Quan trọng: Sự mất bắt buộc protid!!!

20-30g/ngày  nên bổ sung mỗi ngày ít nhất 60g protid

và bổ sung đa dạng thức ăn.

CHUYỂN HOÁ PROTID

- Cơ chế thần kinh: vùng dưới đồi, xúc cảm… - Cơ chế thể dịch:

ĐIỀU HOÀ CHUYỂN HOÁ PROTID

Tăng vận chuyển aa và tổng hợp protid: GH, T3-T4 (thời kỳ phát triển), insulin, hormon sinh dục, … Tăng thoái hóa protein ở mô: cortisol, T3-T4 (thời kỳ trưởng thành)

CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG - Là quá trình xảy ra thường xuyên, liên tục, mọi nơi

- Năng lượng tạo thành khi chuyển hóa các chất, tồn

trong cơ thể.

- ATP sử dụng trực tiếp cho các hoạt động trong cơ thể hoặc chuyển thành dạng khác như động năng, điện năng, hoá năng…

- Năng lượng được quay vòng và biến đổi liên tục

tại chủ yếu dưới dạng ATP

- Điều hoà chuyển hoá năng lượng = điều hoà quá

thông qua sự biến đổi của ATP

trình sử dụng và tổng hợp ATP

CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG Các dạng năng lượng trong cơ thể

Nguồn: từ các chất sinh năng lượng (G, L, P)

đưa vào cơ thể ở dạng hoá năng của chất hấp thu:

G: glucose, L: AB, P: aa

Các dạng năng lượng: Hóa năng Động năng Điện năng Năng lượng sinh công thẩm thấu Nhiệt năng

CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG

Hoá năng: Trong liên kết hoá học, tồn tại ở hầu hết các nơi, là dạng năng lượng khởi nguồn của các dạng khác. Động năng: để di dời vật chất. Được tạo thành từ hoá năng trong ATP, giúp cho cơ thể tồn tại và hoạt động. Điện năng: sinh ra trong sự vận chuyển thành dòng của các ion mang điện qua tế bào, tạo điện thế màng, điện thế hoạt động.

CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG Năng lượng sinh công thẩm thấu: là năng lượng để vận chuyển vật chất liên quan đến áp suất thẩm thấu. Nhiệt năng:

+ Tồn tại trong toàn cơ thể, giúp duy trì các

phản ứng sinh hoá

+ Nếu tăng cao biến tính protein cần

thường xuyên loại trừ

Cơ thể cần năng lượng cho rất nhiều hoạt động, cần được bổ sung thường xuyên dưới dạng duy nhất là HOÁ NĂNG của thức ăn.

CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG CỦA CƠ THỂ

Duy trì cơ thể: Chuyển hoá cơ sở

Vận cơ Điều nhiệt Tiêu hoá

Phát triển cơ thể Sinh sản

CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG CỦA CƠ THỂ

Duy trì cơ thể:

Chuyển hoá cơ sở:

3 không: vận cơ, tiêu hoá, điều nhiệt đơn vị: Kcal/1m2da/ 1h tiêu hao năng lượng nhiều nhất Phụ thuộc tuổi, giới, sinh lý, bệnh lý

Vận cơ:

25% công từ hoá năng tích luỹ trong cơ dùng cho

vận cơ.

Có sự khác biệt giữa các nghề nghiệp. Phụ thuộc cường độ vận cơ, tư thế vận cơ và mức

độ thông thạo

CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG CỦA CƠ THỂ

Duy trì cơ thể: Điều nhiệt:

Để giữ nhiệt độ cơ thể ổn định Lạnh: tăng tiêu hao năng lượng Nóng: lúc đầu tăng sau giảm tiêu hao năng

lượng

Tiêu hoá: SDA (Specific Dynamic Action) =

tỷ lệ % mức tăng tiêu hao năng lượng so với trước khi ăn.

CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG CỦA CƠ THỂ

Phát triển cơ thể:

Tạo thành các chất cấu tạo, chất dự trữ, thay cũ đổi mới Tiêu tốn nhiều năng lượng cho phát triển cơ thể hơn khi ở tuổi trưởng thành và sau ốm

Sinh sản:

Khi mang thai: tạo thai, nuôi thai, tăng lượng máu tuần hoàn, tăng dự trữ cho mẹ… 60.000Kcal/ 1 thai kì Khi nuôi con: cần cho tiết sữa (550Kcal/ngày)

CHUYỂN HOÁ NĂNG LƯỢNG

Mức cơ thể:

Thần kinh: Vùng dưới đồi và thần kinh giao cảm Thể dịch:

GH, T3-T4, Cortisol, Adrenalin, Glucagon,

hormon sinh dục

Mức tế bào: thông qua cơ chế điều hoà ngược, quyết định bởi nồng độ ADP trong tế bào.

MỤC TIÊU HỌC TẬP

1. Trình bày được các dạng, nhu cầu, vai trò và điều hoà chuyển hoá glucid, lipid, protid. 2. Trình bày được các dạng năng lượng trong cơ thể, các nguyên nhân tiêu hao năng lượng và điều hoà chuyển hoá năng lượng.

3. Trình bày được định nghĩa và giá trị bình

4. Trình bày được quá trình sinh nhiệt, thải nhiệt

thường của thân nhiệt, nhiệt độ trung tâm và nhiệt độ ngoại vi.

và cơ chế điều hoà thân nhiệt.

SINH LÝ ĐIỀU NHIỆT

Thân nhiệt: Là nhiệt độ cơ thể,

Với con người: ổn định

Thân nhiệt trung tâm: vùng lõi, 36-37,5oC Thân nhiệt ngoại vi: đo ở da, thay đổi nhiều hơn. Các yếu tố ảnh hưởng đến thân nhiệt:

Tuổi, giới, tình trạng sinh lý Nhịp ngày đêm Vận cơ Bệnh lý

SINH LÝ ĐIỀU NHIỆT

Quá trình sinh nhiệt: Chính là các nguyên

nhân gây tiêu hao năng lượng.

CHCS Vận cơ Tiêu hoá Phát triển cơ thể Sinh sản

SINH LÝ ĐIỀU NHIỆT

Quá trình thải nhiệt: Truyền nhiệt trực tiếp Truyền nhiệt đối lưu Bức xạ nhiệt Bay hơi nước: quan trọng nhất

SINH LÝ ĐIỀU NHIỆT

Bilan nhiệt = Nhiệt chuyển hoá - nhiệt bay hơi

nước ± nhiệt bức xạ ± nhiệt truyền Bilan nhiệt âm: mất nhiệt Bilan nhiệt dương: tích nhiệt

Khả năng điều nhiệt: từ 0-50oC, phụ thuộc các

yếu tố khác trong điều kiện môi trường. Khả năng điều nhiệt của trẻ dưới 3 tuổi chưa

hoàn thiện.

SINH LÝ ĐIỀU NHIỆT

CƠ CHẾ ĐIỀU NHIỆT

Cung phản xạ điều nhiệt:

Bộ phận nhận cảm: receptor nóng và lạnh Đường truyền vào: xung động vào sừng sau tuỷ  bắt chéo  gai đồi thị, gai lưới  chất lưới thân não, đồi thị  vỏ não Trung tâm: vùng dưới đồi, nửa trước chống nóng, nửa sau chống lạnh Đường truyền ra: thần kinh và thể dịch Cơ quan đáp ứng: tất cả các tế bào trong cơ thể

SINH LÝ ĐIỀU NHIỆT

Cơ chế chống nóng:

Bài tiết mồ hôi: nhằm thải nhiệt, nhưng lại không mất điện giải nhờ điều hoà của Aldosteron. Tăng thông khí: tăng tần số thở, tăng lưu lượng khí đi qua đường dẫn khí, không tăng thông khí phế nang. Giãn mạch da: máu vận chuyển nhiệt đến da và trao đổi với môi trường.

SINH LÝ ĐIỀU NHIỆT

Cơ chế chống lạnh:

Co mạch da: giảm truyền nhiệt ra môi trường. Dựng chân lông: tăng bề dày lớp không khí giữa da với môi trường. Run cơ: Tăng trương lực cơ quá mức  run, rùng mình  tuy không sinh công nhưng làm tăng sinh nhiệt. Sinh nhiệt hoá học: chỉ có ở lớp mỡ nâu của trẻ sơ sinh, không tạo ATP mà hcỉ sinh nhiệt. Tăng bài tiết Thyroxin làm tăng chuyển hoá, tăng sinh nhiệt