Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng sinh lý người và động vật
Chương Chuyển hoá vật chất lượng, Điều hồ thân nhiệt 6.1 Ý nghĩa chuyển hố vật chất lượng Chuyển hoá vật chất tổng hợp hai q trình đồng hố dị hố: Sự đồng hố: Các thức ăn lấy mơi trường vào thường phải biến đổi tương đối phức tạp thành chất riêng tế bào.Tất trình biến đổi từ chất đơn giản máu đưa tới tế bào thành chất hữu phức tạp gọi đồng hố Trong q trình tế bào phát triển tích trữ thêm lượng Sự dị hố: Các chất tạo thành tế bào ln phân giải thành chất đơn giản CO2, urea nhiều chất thải khác Đồng thời lượng tiềm tàng chất bị phân giải giải phóng thành nhiệt dạng lượng khác cần cho hoạt động quan Các trình phân giải vật chất phức tạp để giải phóng lượng gọi dị hố Đồng hố dị hố ln ln tiến hành song song với theo hai chiều trái ngược liên hệ chặt chẽ với nhau: đồng hoá lấy chất bên ngồi đưa vào thể để tạo thành chất hữu đặc trưng, dị hoá thải chất thể ngồi thành chất đơn giản Đồng hố tích lượng vào thể, dị hố giải phóng lượng Cơ thể có đồng hố bù chất phân giải lúc dị hoá Sự liên hệ hai tượng chặt chẽ xem hai tượng riêng biệt mà hai mặt q trình chuyển hố vật chất Chuyển hoá vật chất biểu sống Nhờ chuyển hoá vật chất mà sinh vật luôn lấy chất làm thể lớn lên phát triển Nếu chuyển hố ngừng thể chết Những chất mà thể sống trao đổi với môi trường thuộc hai loại: loại cung cấp chất kiến tạo lẫn lượng protid, lipid glucid; loại cung cấp chất kiến tạo nước, muối khoáng vitamin 6.2 Chuyển hoá vật chất 6.2.1 Chuyển hố glucid 6.2.1.1.Chuyển hố glucid thể (hình 6.1) Trong thể, nồng độ glucose máu không đổi 0,1 - 0,12g% Sau hấp thu ruột, monosaccharide theo máu đến tổ chức để tổng hợp thành glycogen cần cho xây dựng nguyên sinh chất Kho dự trữ glycogen chủ yếu gan cơ, gan dự trữ 82% glycogen thể ỐNG TIÊU HOÁ Protid acid amin Các acid béo Chất béo Glycerin Tinh bột Glucose GAN Glycogen Glucose CÁC MƠ Glycogen CO2 +H2O Hình 6.1 Sơ đồ chuyển hoá glucid - Glucid nguồn lượng chủ yếu thể dùng để sinh hoạt sản xuất công Một phần lớn protid lipid trước bị phân huỷ hoàn toàn thường biến thành glucid Ngoài sản phẩm phân huỷ protid lipid từ ống tiêu hoá đến gan biến thành glycogen Trao đổi glucid ảnh hưởng lớn đến trao đổi protid, lipid nước - Glucid dễ bị phân huỷ, phân huỷ glucid giữ cho nhiệt độ thể không đổi nguồn lượng chủ yếu - Glucid cần cho hoạt động bình thường hệ thần kinh Nếu lượng đường máu giảm nhiệt độ thể hạ xuống, yếu, hoạt động thần kinh bị biến loạn (trường hợp bị choáng hạ đường huyết, đường huyết hạ mức 45mg% ) - Trong tổ chức, phần nhỏ glucid máu đưa đến dùng để phóng thích lượng Nguồn trao đổi glucid tổ chức chủ yếu glycogen Lúc làm việc, dùng dự trữ glycogen chứa Chỉ dự trữ hết, bắt đầu dùng thẳng glucose máu đưa đến (glucose giải phóng từ glycogen gan) Lúc thơi làm việc lại tiếp tục tích trữ glycogen từ glucose máu, gan lại thu nhận monosaccharid từ ống tiêu hoá đưa lại, đồng thời phân huỷ protid lipid để xây dựng lại dự trữ glycogen Sự phân huỷ glucose thể xảy mà khơng cần đến O2 (phân huỷ thành a.lactic) có O2 thành CO2 nước Sự phân huỷ glucid khơng cần O2, có acid phosphoric tham gia quan trọng hoạt động Nếu thức ăn thiếu glucid thể chuyển hố để tạo glucid từ protid lipid 6.2.1.2 Nhu cầu ý nghĩa chuyển hoá glucid Trong loại thức ăn glucid nguồn lượng dễ kiếm rẻ tiền nhất, lại hấp thu tiêu hoá dễ dàng, với khối lượng lớn Khi thể khơng có đủ glucid oxy hố q nhiều mỡ để có lượng cho hoạt động sống làm sản sinh nhiều thể ceton gây toan huyết Khi không đủ glucid, thể phân huỷ nhiều protein tổ chức, sinh nhiều amoniac, độc thể Một gam glucid oxy hố cho 4,1 kcalo 6.2.1.3 Tóm tắt vài điểm chuyển hoá glucid - Giai đoạn I: Dị hoá polysaccharid thành glucose - Giai đoạn II: Dị hoá glucose đến acid pyruvic gọi đường phân (yếm khí) Đường phân bao gồm dị hoá glucose lẫn glycogen đến a pyruvic Glucose phosphoryl hoá (nhờ enzyme hexokinase) thành G-6-P, glycogen phân huỷ thành G-1-P thành G-6-P Từ G-6-P trở xuống, dị hoá glucose glycogen y hệt * Nếu thiếu O2 a pyruvic bị khử thành acid lactic (C3H6O3) * Nếu đủ O2 a.pyruvic tiếp tục bị oxy hố cho CO2 H2O - Giai đoạn III dị hoá oxy hố a.pyruvic thành CO2 H2O (chu trình Krebs), giai đoạn chuyển hoá cuối cùng, chung cho lipid protid Dị hố khí (có tham gia oxy), acid pyruvic cho nhiều lượng 6.2.1.4 Điều hồ chuyển hố glucid Nói đến điều hồ chuyển hố glucid, thường nói điều hồ mức đường máu (đường huyết) Bình thường mức đường huyết dao động từ 80 - 100mg % Nếu mức đường huyết vượt 120mg % gọi tăng đường huyết, mức đường huyết thấp 60mg % gọi hạ đường huyết Mức đường huyết điều hoà chế thần kinh thể dịch phức tạp Hệ thần kinh thông qua hệ giao cảm tác dụng lên gan, tụy thượng thận mà điều hoà đường huyết Các kích tố tuyến nội tiết tác dụng lên nhiều khâu chuyển hoá glucid Hormon vỏ tuyến thượng thận (glucocorticoid) có tác dụng làm tăng đường huyết Các glucocorticoid tác dụng theo hai chế: giảm mức sử dụng glucose mô tăng trình sinh đường Glucagon - hormon tuyến tụy nội tiết có tác dụng làm tăng đường huyết giống tác dụng adrenalin Các hormon khác ACTH, STH, thyroxin tham gia vào q trình chuyển hố glucid làm tăng lượng đường máu Tác dụng ngược lại hormon kể insulin - hormon tuyến tuỵ nội tiết Tác dụng insulin làm tăng tính thấm màng tế bào glucose, làm hoạt hoá hexokinase yếu tố cảm ứng tổng hợp glucose, đẩy nhanh q trình phosphoryl hố, tăng chuyển hố glucose tế bào làm giảm đường huyết Gan có vai trị việc trì mức đường huyết Gan nơi sinh glucose mới, tức glucose hình thành từ chất khơng glucid (chủ yếu từ protein) 6.2.2 Chuyển hoá lipid 6.2.2.1.Chuyển hố lipid thể (hình 6.2) ỐNG TIÊU HỐ Tinh bột Glucose Các acid béo Chất béo Glyxerine CÁC MÔ Glycogen CO2 + H 2O CÁC KHO DỰ TRỮ CHẤT BÉO Chất béo GAN Glycogen Glucose Hình 6.2 Sơ đồ chuyển hoá lipid Nguồn lipid (mỡ) thể lipid thức ăn hấp thu ruột, lượng lớn lipid lipoid tạo thành thể từ glucid thừa glucid, có từ protid Lipid sau hấp thu theo nhiều đường: - Lipid oxy hố hồn tồn cho CO2, H2O nhiều lượng Acetat hoạt động (Acetyl CoA) chất chuyển hố trung gian mỡ dùng tổng hợp nhiều chất - Lipid dự trữ dạng mỡ trung tính Kho dự trữ mỡ nhiều, tới 10 % khối lượng thể (dự trữ glucid 0,5 kg) Mỡ dự trữ nằm tế bào lấn chỗ bào tương, mỡ dự trữ lấy vào máu, mỡ (adipocyte) chứa mô đệm da (bụng, da, gan) để biến thành glycogen Mỡ tham gia cấu tạo tổ chức: mỡ hấp thu cholesterid thành phần chủ yếu màng tế bào, vào thể phân phối khắp tổ chức, dùng làm nguyên liệu kiến tạo lecithin Lecithin có sợi thần kinh, sphingomyelin cerebrosid có nhiều hệ thần kinh trung ương, steroid tham gia cấu tạo nhiều kích tố quan trọng.Mỡ cấu tạo không biến đổi đáng kể ta nhịn đói, gọi thành phần định, mỡ dự trữ bị sử dụng nhịn đói gọi thành phần biến đổi Nguồn gốc mỡ dự trữ từ mỡ ăn vào từ glucid (lợn béo nuôi glucid) 6.2.2.2.Mối liên quan chuyển hoá lipid glucid a) Glucid chuyển hoá thành lipid Ta biết glucid ăn vào thể chuyển hoá thành mỡ dự trữ, ta biết glucid lipid có bước chuyển hố trung gian chung acid acetic Vậy có đường chuyển hố glucid qua acid pyruvic acid acetic thành acid béo Con đường chuyển hố xúc tiến insulin bị ức chế kích tố tiền n Triose dị hố glucid chuyển hố thành glycerol tham gia tổng hợp lipid b) Lipid chuyển hoá thành glucid Glycerol lipid vào đường chuyển hố glucid xây dựng glucose hay glycogen Theo đường 100g lipid chuyển thành 12g glucose máu Khi nhịn đói, tỷ lệ chuyển thành glucose cao hơn.Nghiên cứu đồng vị phóng xạ cho thấy acid acetic (từ mỡ) gan dùng xây dựng glucose Tuy vậy, đường chuyển acid béo thành glucose không rõ rệt, điều giúp ta hiểu tượng thông thường là: cho động vật (lợn) ăn nhiều glucid để thu hoạch mỡ, rõ ràng lợi thể tiêu thụ mỡ ta glucid 6.2.2.3 Sự phụ thuộc chuyển hoá lipid glucid Muốn lipid dị hố hồn tồn gan qua Acetyl CoA cần cung cấp đầy đủ acid oxaloacetic để "xúc tác" cho chu trình Krebs Lipid khơng thể cung cấp acid oxaloacetic phản ứng acid pyruvic sang acid acetic không đảo ngược Vậy nguồn chủ yếu cung cấp acid oxaloacetic glucid qua a.pyruvic, ý kiến phát biểu hình tượng "mỡ cháy lửa glucid" Như giảm oxy hoá glucid gan gây giảm oxy hố hồn tồn acetyl CoA, mà không gây giảm tốc độ sản xuất acetyl CoA, sản xuất acetyl CoA lại tăng lúc cịn mỡ nguồn lượng chủ yếu Những mảnh carbon acetyl CoA hoạt động khơng thể tích luỹ mà tập hợp thành acid acetoacetic CH3-CO-CH2-COOH gây ứ đọng thể ceton Tóm lại, tỷ lệ sử dụng glucid so với dùng lipid gan bị giảm thấp bệnh đái tháo đường, nhịn đói v.v đưa đến bệnh ceton 6.2.2.4 Nhu cầu vai trị sinh lý lipid Lipid có giá trị lượng cao, 1g lipid oxy hoá cho 9,3 Kcal Mỗi ngày người trưởng thành cần khoảng 100g, lao động thể lực nặng nhọc cần đến 115- 165g lipid Lớp mỡ da lớp cách nhiệt tốt giúp ta chống rét Lipid cịn có tác dụng ni dưỡng tạo hình Mỡ tham gia cấu tạo thể Mỡ dung mơi hồ tan nhiều sinh tố quan trọng A, D, E, K 6.2.2.5 Điều hồ chuyển hố lipid Lipid thể ln thay đổi mỡ cũ bị chuyển hoá mỡ thu nhận theo thức ăn Sự thay đổi lipid thể chịu nhiều ảnh hưởng khác nhau, trước hết hệ thần kinh, hệ nội tiết, chức gan liên quan với chuyển hố glucid Cấu trúc thần kinh điều hồ chuyển hố lipid nằm vùng đồi Sự điều hoà chuyển hố lipid vùng đồi, có lẽ thơng qua hoạt động tuyến nội tiết Khi tuyến tụy sản xuất insulin, q trình chuyển hố glucid giảm, mỡ dự trữ huy động để oxy hoá sinh lượng thay cho glucid Ngược lại, tuyến tụy tăng tiết insulin, q trình chuyển hố glucid thành mỡ dự trữ lại tăng cường Cortisol vỏ tuyến thượng thận, hormone tuyến giáp, GH ACTH thuỳ trước tuyến yên có tác dụng huy động mỡ dự trữ vào trình chuyển hoá Gan quan hoạt động mạnh chuyển hoá lipid Gan nơi chủ yếu để phân giải tổng hợp acid béo, phospholipid cholesterol Q trình chuyển hố lipid bị rối loạn thức ăn thiếu glucid nhiều lipid không đủ acid béo cần thiết acid linoleic, acid arachidonic Trong thức ăn có nhiều cholesterol, cystin, serin, thiamin, biotin gây rối loạn chuyển hố lipid, gây tích mỡ gan 6.2.3 Chuyển hố protein 6.2.3.1.Chuyển hố acid amin thể (hình 6.3) Cơ thể không hấp thu protid chưa phân huỷ qua ống tiêu hoá Acid amin phần nhỏ olygopeptid hấp thu theo máu tĩnh mạch cửa vào gan, chúng sử dụng tạm thời coi chất dự trữ Sau phần chuyển vào máu tới tế bào khác, acid amin tạo thành chất nguyên sinh Năng lượng cần cho tổng hợp ATP cung cấp Sự tổng hợp protid tế bào tiến hành liên tục suốt đời sống sinh vật Trong giai đoạn thể lớn (ở nhi đồng thiếu nhi, gia súc non) tổng hợp protid diễn mạnh, già tổng hợp protid giảm ỐNG TI ÊU HO Á Protid GAN Sự khử gốc amin Các acid amin NH3 Urê Urê THẬN Cặn khơng có nitơ Glucose Glycogen CÁC MƠ Protid Các acid amin Glycogen CO2 + H2O Hình 6.3 Sơ đồ chuyển hoá protid Nhờ phương pháp dùng acid amin đánh dấu đồng vị 15N, chứng minh protid thể ln nhanh chóng bị phân huỷ tổng hợp lại - Nếu thức ăn chứa acid amin nhiều lượng cần thiết để trì chất nguyên sinh, enzyme gan tách nhóm amin khỏi a.amin đó, nghĩa xảy tượng khử amin (trong gan xảy tượng khử amin) Các enzyme khác kết hợp nhóm amin bị tách với khí CO2 tạo thành urea chất thải loại trao đổi chất, urea chuyển theo máu tới thận thải với nước tiểu Khi thể tăng mức oxy hóa acid amin để sản xuất lượng, mức urea máu tăng cao Cắt bỏ gan động vật, vật chết trúng độc NH3 Thận hoạt động yếu làm urea máu tăng cao - Phần acid amin sau khử amin acid hữu đơn giản gồm C, H, O gan chuyển thành glucose thành glycogen để sử dụng nguồn lượng mỡ dự trữ Protein không giữ lại không giữ lại thể làm chất dự trữ, thể tiêu thụ protein sau dùng hết dự trữ glucid lipid, khơng phải protein dự trữ mà enzyme protein cấu trúc tế bào 6.2.3.2 Protid toàn diện khiếm diện - Giá trị sinh học protid Protid vào thể theo thức ăn, mặt sinh học chia làm loại: toàn diện khiếm diện - Protid toàn diện mặt sinh học protid chứa đủ tất acid amin cần thiết cho tổng hợp protid thể sống Các acid amin thể không tổng hợp đủ cho nhu cầu, lấy a.amin khác thay được, phải cung cấp theo thức ăn Trong thành phần protid toàn diện cần cho thể lớn lên có tám acid amin cần thiết sau: valin, leucin, isoleucin, threonin, methionin, phenylalanin, tryptophan lysin Ngồi cịn histidin arginin, bình thường thể tổng hợp đủ dùng nhu cầu cao lớn cần phải cung cấp thêm theo thức ăn nên có tác giả coi cần thiết Từ acid amin tổng hợp acid amin khác, kích thích tố Ví dụ: từ phenylalanin tổng hợp tyrosin; từ tyrosin tổng hợp kích thích tố kích giáp tố, adrenalin (epinephrin) - Protid khiếm diện mặt sinh học protid thiếu acid amin mà thể không tổng hợp Protid nguồn gốc động vật chứa thịt, trứng sữa tồn diện (70-95%), protid có nguồn gốc thực vật khơng có giá trị bằng, chẳng hạn bánh mì, ngơ (60%) Có vài a.amin thay lẫn nhau, ví dụ: phenylalanin thay tyrosin, hai protid khiếm diện cộng lại tạo thành protid tồn diện.Một vài loại đậu cho protid hồn hảo 6.2.3.3 Thăng Nitrogen Bình thường thể có thăng nitrogen Nitrogen vào chủ yếu protein ăn vào (95%), chủ yếu theo đường nước tiểu phân Khi N vào nhiều gọi cân nitrogen dương, ngược lại cân nitrogen âm Muốn trì cân nitrogen cần cung cấp lượng tối thiểu protein acid amin tương đương, acid amin theo tỷ lệ thích hợp có đủ acid amin cần thiết 6.2.3.4 Nhu cầu protein Cơ thể cần protein ăn vào để sinh trưởng để trì trọng lượng thành phần protein Về giá trị nhiệt lượng, gam protein cho 4,1kcalo Một người ăn uống đầy đủ ngày thải 12 - 16 gam nitrogen tương đương với 74 - 90g protein (vì 1g N tương đương 6,25g P) Khi nhịn đói hồn tồn dị hóa protein thể thải N ngày thải dần Khi ăn chế độ có đủ nhiệt lượng, thiếu protein thể cần dị hóa tối thiểu lượng protein để tổng hợp kích tố chất cần thiết khác (như creatin) nên phân hủy protein, ngày thải 1,75 - 3,9g N tương đương 10 23g Protein Nhu cầu sinh lý tối thiểu protein lượng protein nhỏ đủ trì thăng nitrogen điều kiện ăn chế độ đủ nhiệt lượng có glucid lipid Định mức protein hàng ngày đến chưa có ý kiến thống Người ta cho điều kiện bình thường, lượng protein cần thiết ngày cho người trưởng thành 1,5- 2,0g 1kg thể trọng, điều kiện lao động thể lực nặng nhọc 3,0- 3,5g 1kg thể trọng Tăng lượng protein 3,0- 3,5g 1kg thể trọng, gây rối loạn chức hệ thần kinh, gan thận 6.2.3.5 Điều hồ chuyển hố protein Phá huỷ số nhân vùng đồi làm tăng mạnh trình xuất nitơ theo nước tiểu, chứng tỏ có tăng phân giải protein thể Điều nói lên có điều hồ chuyển hố protein từ phía hệ thần kinh Tuy nhiên chuyển hố protein điều hồ chủ yếu hormon tuyến nội tiết Insulin có tác dụng thúc đẩy trình tổng hợp protein qua tăng cường vận chuyển acid amin vào tế bào, tăng cường sử dụng glucose tế bào, nhờ tiết kiệm sử dụng acid amin cung cấp lượng cho thể Khi thiếu insulin, tổng hợp protein bị ngừng lại Hormone tăng trưởng GH làm tăng tổng hợp protein tế bào, tăng tích trữ protein mơ Testosteron estrogen làm tăng tích trữ protein mơ, đặc biệt protein co Glucocorticoid làm giảm mạnh protein nhiều loại mơ, huy động acid amin vào q trình chuyển hoá tạo glucid lượng Thyroxin gây phân giải nhanh protein để lấy lượng trường hợp thể thiếu glucid lipid Nếu thừa glucid, lipid acid amin, thyroxin giúp chúng tăng tổng hợp protein, đặc biệt thể lớn 6.2.4.Chuyển hoá muối khoáng nước Sự chuyển hoá nước muối khoáng hai trình liên hệ mật thiết quan trọng thể 6.2.4.1 Chuyển hoá muối khống Vai trị chất khống thể đa dạng, chủ yếu: Giữ vai trò quan trọng trình tạo hình đặc biệt tổ chức xương, xây dựng enzyme, kích thích tố Duy trì cân toan - kiềm, trì ổn định thành phần dịch thể điều hòa áp lực thẩm thấu Tham gia chức phận tuyến nội tiết nhiều q trình trao đổi chất Điều hịa chuyển hóa muối - nước Cần thiết cho hoạt động thần kinh, trình đơng máu, hấp thu thức ăn, trao đổi khí, trình tiết xuất Bản thân chất khống khơng sinh lượng Trong thể có nhiều dạng muối khống: Ca, P, Mg, Na, K, Cl, Fe, S, I, Cu, Mn, Co, F, Zn khoảng 40 ngun tố hóa học Các chất khống có mặt thực phẩm cần cho thể số lượng tương đối lớn gọi yếu tố đại lượng: Ca, P, Mg, K, N, Cl, S Một số nguyên tố vi lượng Mn, Cu, Zn, Mo, Bo; vai trò nhiều yếu tố biết rõ, nhiều yếu tố khác phải đòi hỏi nghiên cứu thêm a Chuyển hoá calci (Ca) phospho (P) Ca P cần cho hoạt động hệ thần kinh, chúng có mặt xương lẫn 99 % Ca 77 % P thể nằm xương Người lớn cần 0,6- 0,8 g Ca/ngày, trẻ phụ nữ có thai cần gấp đơi Ca cần cho xây dựng xương Phần quan trọng Ca thể tồn dạng muối acid phosphoric Do muốn có xương phát triển bình thường phải cung cấp cho thể Ca, P theo tỷ lệ xác định Tỷ lệ tối ưu Ca P 1: 1,5 Tỷ lệ có sữa Phosphatcalci Ca3(PO4)2 tạo thành có sinh tố D Thiếu sinh tố D trẻ mắc bệnh cịi xương Chuyển hố calci cịn cần kích tố cận giáp Nguồn cung cấp calci phong phú sữa trứng, sữa ngồi Ca, cịn có P Sữa thuận lợi cho xây dựng xương Một số thực vật giàu calci như: xà lách, cà rốt Cơ thể ngày cần 1- 2g phospho Phần lớn phospho vào thể phân bố mô xương mô Ca, P bị thải theo mồ hơi, nước tiểu, phân b Chuyển hố Natri Clo Na Cl vào thể nhiều dạng muối ăn NaCl Na ảnh hưởng đến lớn lên thể, thức ăn thiếu Na lâu, thể ngừng lớn Cl- kết hợp với H+ thành HCl dịch vị Thiếu muối ăn, dịch vị tiết ngừng tiết hẳn Nhu cầu trung bình - 5g Na/ngày, tương ứng với 10-12,5g muối ăn đưa vào thể Da nơi tích lũy Na, Cl Na Cl khỏi thể theo nước tiểu mồ hôi Na đào thải theo mồ hôi không nhiều, nhiên nhiệt độ mơi trường xung quanh tăng lên, lượng natri theo mồ lớn Do nhiệt độ môi trường xung quanh tăng cao, nên sử dụng dung dịch NaCl ưu trương để giảm tiết mồ hôi giảm nước cho thể c Chuyển hoá sắt Sắt thành phần Hb Nhờ có Fe, Hb kết hợp với O2 thành HbO2 Nếu thiếu Fe, thể sản xuất thêm Hb Sắt cần cho thể lấy đơn độc thức ăn mà huyết cầu bị hủy hoại cung cấp Phần Fe giữ lại để xây dựng hồng cầu Trong thể có chừng 3g sắt: 2,5g Hb; 0,5g tế bào thể Mỗi ngày người lớn cần 10 - 30mg Fe Trẻ cần nhiều hơn, đặc biệt trẻ cịn bú sữa có sắt Nguồn chứa Fe phong phú thịt, quả, rau, lòng đỏ trứng, đậu d Chuyển hố Iod Iod thể có khơng mà bớt quan trọng I thành phần khơng thể thiếu Thyroxin (kích tố giáp trạng) Nếu thiếu I, kích tố khơng sản xuất I có nhiều nước biển, I cịn chứa nước chảy qua đá giàu I, nước ta uống thường có Iod Người lớn cần 0,000014g I/ngày Nếu I vào nhiều, thể giữ lại làm dự trữ Ở số vùng núi, nước uống thiếu I nên gây bệnh bứu cổ 6.2.4.2 Chuyển hoá nước Nước thành phần cấu tạo quan trọng thể Trong thể người lớn nước chiếm 62 %, trẻ con: 80 % trở lên Người nhịn đói uống nước: sống 40 - 50 ngày Người nhịn đói nhịn khát sống vài ngày Nước muối khống nội mơi thể, thành phần chủ yếu huyết tương, bạch huyết, nước tổ chức Nước dung môi thể: tất chất hấp thu vào máu bạch huyết dạng hòa tan nước Nước thành phần chủ yếu máu (92% huyết tương nước) Máu tác nhân vận chuyển thức ăn đến tế bào nhận cặn bã từ tế bào đưa da thận để thải ngồi theo mồ nước tiểu Các q trình oxy hóa số phản ứng hóa học khác thể cần đến nước, hầu hết trình phân hủy thực theo lối thủy phân Nước góp phần điều tiết thân nhiệt, nước muối khống thành phần dịch tiêu hóa Tỷ lệ nước lấy vào nước thải gọi thăng nước Bao nước lấy vào phải đủ để bù cho nước thải Thăng nước đặc biệt cần ta lao động chân tay Mỗi ngày thể thải chừng: 1,5 lít nước tiểu, 100 - 200 ml theo phân, 500 - 1000ml qua da (trong điều kiện bình thường),350 - 400ml qua phổi Người lớn ngày cần 2,5 lít nước (trong nước uống thức ăn) Mỗi ngày thể chừng nước Nếu nhiệt độ môi trường xung quanh nhiệt độ thể ngày người lớn đến khoảng 4,5 l nước Chuyển hoá nước liên quan với chuyển hoá chất khoáng Đưa dung dịch muối ưu trương vào thể gây tăng đào thải nước theo nước tiểu Giảm xuất natri khỏi thể làm giảm đào thải nước 6.2.4.3 Điều hồ chuyển hố muối - nước Điều hồ chuyển hoá muối - nước thực ảnh hưởng thần kinh thể dịch lên chức thận tuyến mồ hôi Hormon thùy sau tuyến yên vasopressin hormon vỏ thượng thận mineralocorticoid (xem chương nội tiết) có vai trị quan trọng chuyển hoá muối nước Vasopressin làm giảm tiết nước thận, cịn mineralocorticoid có tác dụng giữ natri tăng lượng dịch thể thể Các trung khu thần kinh điều hồ chuyển hố muối - nước nằm não trung gian, vùng đồi Ở có tế bào thần kinh làm nhiệm vụ receptor thẩm thấu Các tế bào nhạy cảm với thay đổi nồng độ chất điện giải Hưng phấn tế bào gây phản xạ điều tiết, làm phục hồi cân áp suất thẩm thấu 6.2.5 Các loại vitamin vai trò chúng chuyển hoá vật chất Một thành tựu lớn hóa sinh thời đại khám phá vitamin tiếp tục nghiên cứu tính chất chúng Vitamin hợp chất hóa học tương đối đơn giản, có thức ăn với liều lượng nhỏ, dùng làm nguồn lượng cần thiết tuyệt đối cho đời sống, khơng tổng hợp thể Các lồi khác có khả tổng hợp vitamin khác Ví dụ: người, khỉ chuột lang cần vitamin C (acid ascorbic) Các lồi động vật khác tự tổng hợp từ glucose Cơn trùng khơng có khả tổng hợp cholesterine nên xem cholesterine Vitamin côn trùng Các Vitamin chia hai loại: - Các Vitamin tan nước: B1, B2, B3 (acid nicotinic), B5 (acid pantotenic), B6, B12, B15, H, inozit, acid folic, PP, C, P - Các Vitamin tan mỡ: A, D, F, E, K 6.2.5.1 Các vitamin tan nước a) Vitamin C Bệnh scorbut gây thiếu vitamin C bệnh không lây phổ biến biết lịch sử: chảy máu lợi, chảy máu da, viêm khớp xương, hay đau yếu bị yếu toàn Bệnh phát sinh thiếu tươi, rau, thịt thời gian dài Dạng thiếu C nhẹ thể tâm thần uể oải, dễ bực tức Thông báo thuốc điều trị bệnh scorbut thấy báo cáo chuyến thám hiểm Jacques Cartier (1536) Canada Các đồn viên ơng mắc bệnh trầm trọng theo lời khuyên thổ dân da đỏ, họ điều trị nước sắc thông Năm 1933 tách Vitamin phịng bệnh scorbut acid ascorbic Acid ascorbic không bền vững bị phá hủy nhanh nấu thức ăn, nguồn C tốt dùng nước ép rau tươi.Vitamin C có vai trị quan trọng thể Nó cần cho tổng hợp protein, vận chuyển oxy, có vai trị hơ hấp mơ Vitamin C cần để tạo chất hữu cần cho xương, lợi, để hấp thu chất ống tiêu hố Vitamin C có vai trị quan trọng chuyển hoá glucid Lượng Vitamin C cao số quan nội tiết (thượng thận, tuyến yên, tuyến sinh dục) có lẽ có tham gia vào chuyển hố hormone Vitamin C tăng cường phản ứng miễn dịch, tăng sức chống đỡ thể bệnh tật Thiếu vitamin C gây rối loạn chức miễn dịch, làm giảm khả thực bào, tạo thuận lợi cho phát triển tế bào ung thư, gây bệnh thấp bệnh da Người lớn khỏe mạnh cần 75 - 100 mg/ngày, lao động nặng cần 200- 300mg Đối với trẻ em 35 - 50mg Vitamin C khơng dự trữ thể, phải đưa vitamin C vào thể hàng ngày b) Vitamin B1 Trong điều kiện tự nhiên, vitamin B1 tổng hợp thực vật Có nhiều men bia, mầm lúa mì, lúa mạch, loại đậu, cám gạo, thịt lợn, gan, tim, não.Vitamin B1 tham gia tổng hợp acid nucleic, tham gia chuyển hóa glucid, lipid protein Thiếu vitamin B1 máu gây mệt mỏi, cảm giác ngon miệng, co giật chi thường xuất sau - ngày thiếu vitamin B1 Thiếu vitamin B1 làm giảm sử dụng oxy mơ não, gây tích tụ tế bào thần kinh sản phẩm chuyển hoá glucid chưa oxy hoá đầy đủ gây rối loạn hoạt động hệ thần kinh (liệt, co giật, rối loạn vận động đa viêm thoái hoá tế bào thần kinh dây thần kinh), chức tuyến thượng thận bị rối loạn Thiếu vitamin B1 gây bệnh "beriberi" Sau 1-2 tháng thiếu vitamin B1 thấy xuất triệu chứng chóng mặt, gầy cịm, ăn khơng ngon, hơ hấp lại khó khăn, cuối chết Cơ thể không dự trữ vitamin B1 nên phải thường xuyên đưa vào thể Nhu cầu hàng ngày phụ thuộc trọng lượng thể thành phần glucid phần dinh dưỡng, người lớn khoảng 2-3 mg/ngày, lao động nặng cần 3- 10mg, phụ nữ có thai cho bú cần 2,5 -3mg/ ngày, trẻ em cần 1-2mg/ngày c) Vitamin B2 (riboflavin) Là sắc tố thực vật màu vàng mô thực vật, dễ bị phân huỷ nước sôi, tác dụng ánh sáng base Vitamin B2 tham gia tổng hợp rodopcin, tăng cường tạo hemoglobin, cần cho tổng hợp protein lipid Trong thể vitamin B2 sử dụng để tạo nhóm hoạt động enzym flavin, enzym tham gia vào chuyển hố protein glucid Vitamin B2 có nhiều xanh, đậu đỗ, phủ tạng động vật Thiếu vitamin B2 làm chậm lớn, chậm trưởng thành, sút cân gây tổn thương hệ thần kinh Ở người bị thiếu vitamin B2 thường bị viêm nhãn cầu, viêm da, lưỡi, môi, bị giãn mạch máu, đục giác mạc thuỷ tinh thể, sợ ánh sáng, làm vết thương lâu lành xuất chứng loét dinh dưỡng Người lớn ngày cần 2,5 - 3,5mg vitamin B2 Phụ nữ có thai cho bú, trẻ em cần lượng vitamin B2 người trưởng thành d) Vitamin PP (niacin hay acid nicotinic - vitamin B3) Tất tế bào sống cần niacin dẫn xuất Chúng thành phần cốt yếu coenzym quan trọng chuyển hố glucid hơ hấp tế bào Nicotinamid Adenin Dinucleotid (NAD - coenzym I) Nicotinamid Adenin Dinucleotid Photphat (NADP coenzym II) Vai trị NAD NADP chuyển H+ từ chất tới coenzym hay chất khác Như có tham gia phối hợp riboflavin niacin phân tử hô hấp mô bào.Trong thể, tryptophan chuyển thành a nicotinic Q trình xẩy ruột gan Thiếu niacin tryptophan nguyên nhân bệnh Pellagra Các biểu bệnh viêm da, vùng da tiếp xúc ánh nắng mặt trời, viêm niêm mạc, tiêu chảy, có rối loạn tinh thần Thịt gia cầm, bò, lợn, phủ tạng chứa nhiều vitamin PP Lớp ngồi hạt gạo, ngơ, mì, đậu lạc, vừng giàu vitamin PP Mỗi ngày trẻ em cần 15mg niacin, người lớn cần 15 - 30 mg, lao động nặng cần 20 - 30mg, phụ nữ có thai 20 - 30mg e) Vitamin B12 Vitamin B12 (cyanocobalamin) chiết xuất dạng tinh thể, màu đỏ thẫm, chứa 4,5% cobalt.Vitamin B12 tổng hợp xạ khuẩn (Actinomyces), tảo lam (Cyanophyta) Động vật nhai lại khơng cần vitamin B12, có cobalt, vitamin B12 tổng hợp dày động vật nhai lại Ở người động vật, vitamin B12 hấp thu ruột từ ruột chuyển vào gan Vitamin B12 có nhiều gan thận Cần cho phòng ngừa bệnh thiếu máu - sử dụng phối hợp với chất chiết gan điều trị thiếu máu ác tính Chúng hoạt động cofemen tham gia việc trao đổi số chất, tham gia vào tổng hợp acid amin acid nucleic Vitamin B12 có tác dụng thúc đẩy trình tăng trưởng phát triển, tăng thể trọng, chống thiếu máu, trì chức bảo vệ gan Vitamin B12 sử dụng để điều trị bệnh thiếu máu, số bệnh da, bệnh dây thần kinh.Vitamin B12 có nhiều gan, thận, thịt, lòng đỏ trứng Nhu cầu vitamin B12 người 0,005mg/ngày 6.2.5.2 Các vitamin tan mỡ a) Vitamin A Vitamin A gặp sản phẩm động vật bơ, trứng, mỡ cá; thực vật chứa sắc tố carotin màu vàng provitamin A dễ chuyển thành vitamin A tế bào động vật.Vitamin A hịa tan dầu dự trữ thể Nhu cầu vitamin A người lớn trẻ em cần 1- 2mg/ngày Ở phụ nữ có thai - 2,5mg.Người lớn lao động nặng cần 3-5mg/ngày Vitamin A cần cho dinh dưỡng bình thường tế bào biểu bì da, mắt, ống tiêu hóa hơ hấp Khi thiếu, tế bào trở nên dẹp, yếu bền vững, dễ nhiễm trùng nên vitamin A gọi "vitamin chống nhiễm trùng".Trường hợp thiếu nhiều Vitamin A, biểu bì mắt tạo màng hóa sừng khơ giác mạc sinh bệnh khơ mắt, bị mù Vitamin A cần cho việc trì mơ thần kinh bình thường cần cho phát triển xương men Vitamin A tham gia chế hóa học thị giác, thiếu bị bệnh qng gà (khơng nhìn ánh sáng yếu) Võng mạc mắt có tế bào hình gậy chứa chất rhodopsin hỗn hợp dẫn xuất vitamin A protid Dưới tác dụng ánh sáng, chất bị phân hủy, kích thích tế bào thụ cảm, tế bào truyền xung động vào não gây cảm giác thị giác Thường chất phục hồi nhanh chóng, thiếu vitamin A việc tái tổng hợp rhodopsin thị giác chậm phát sinh bệnh quáng gà Một liều cao vitamin A gây độc.Triệu chứng ngộ độc là: ăn ngon, hưng phấn tăng, gan to, vận động giảm ngứa nhiều b) Vitamin D Đó nhóm chất phương diện dinh dưỡng có hai chất quan trọng ergocalcipherol (vitamin D2) cholecalciferol (vitamin D3) Trong thực vật có ergosterol, tác dụng ánh nắng cho cholecalciferol Vai trị vitamin D tăng hấp thu calci phospho ruột non Nó có tác dụng trực tiếp tới q trình cốt hố Như vậy, vitamin D yếu tố chống cịi xương kích thích tăng trưởng thể Nhu cầu vitamin D ngày trẻ em bú 10- 20μg Trẻ lớn 15- 26μg cần cho phát triển thể Khi bị còi xương cần tăng lượng vitamin D lên 2- lần Liều vitamin D cho người lớn ngày 25μg Vitamin D có nhiều sữa, mỡ cá, bơ, trứng c) Vitamin E Vitamin E (vitamin sinh sản, tocopherol) chất mỡ màu vàng, có dạng: α βtocopherol, α- tocopherol có tác dụng mạnh nhất.Vitamin E có nhiều thịt bị, thịt lợn, dầu hạnh nhân, lòng đỏ trứng Thiếu Vitamin E dẫn tới hậu sau: - Ở vô sinh thời gian mang thai khơng bình thường; đực ngừng sản xuất hormone sinh dục tinh trùng, tập tính sinh dục Gây ngừng sản xuất hormone sinh dục tuyến yên Gây xuất huyết não, viêm khớp, viêm da, đau dây thần kinh Gây loạn dưỡng cơ, giảm khả lao động thể lực Vitamin E truyền cho thai suốt thời gian mang thai, đó, thiếu vitamin E thai chết Vitamin E có tác dụng phòng ngừa bệnh xơ cứng động mạch tăng huyết áp Vitamin E cần cho phát triển mô chức giai đoạn phát triển thể trẻ em Nhu cầu vitamin E hàng ngày người lớn 20- 30mg Khi lao động nặng 30- 50mg d Vitamin K Vitamin K (sinh tố chống chảy máu) thúc đẩy tế bào gan tạo enzyme tiền prothrombin Vitamin K có đậu nành, cải bắp, cà rốt, cà chua, thông ,trong gan lợn tổng hợp nhờ vi khuẩn ruột, hấp thu có muối mật Khi ống mật bị tắc sinh bệnh thiếu vitamin K.Liều vitamin K ngày người lớn 15- 30mg Chất kháng vitamin K dicumaron Chất có tác dụng ức chế tổng hợp prothrombin ngăn chặn trình tạo thrombin mạch máu 6.3 Chuyển hoá lượng Chuyển hoá lượng trình biến đổi lượng sinh thành dạng lượng khác cần thiết cho sống.Trong trình biến đổi, lượng khơng sinh thêm, không mà chuyển từ dạng sang dạng khác Trong thể, lượng sinh thiêu đốt vật chất từ thức ăn Năng lượng dự trữ dạng hợp chất giàu lượng (ATP) Năng lượng tiêu hao dù dạng cuối thải thể dạng nhiệt Do đó, muốn nghiên cứu chuyển hố lượng, muốn biết nhu cầu lượng thể ta dựa vào việc đo tính nhiệt lượng thể toả Đơn vị đo nhiệt lượng calory Một kilocalo số lượng nhiệt cần thiết để nâng nhiệt độ lít nước lên 1oC (14,5-15,50C) Một thành tựu quan trọng sinh lý học chứng minh rằng, lượng giải phóng q trình dị hố chất thể, tương đương với lượng chất sản chúng bị oxy hố thể Lavoisier người phát quy luật Về sau nhà sinh lý học dựa sở quy luật Lavoisier, tìm phương pháp nghiên cứu chuyển hoá lượng, chuyển hoá sở thể người động vật 6.3.1 Phương pháp đo tiêu hao lượng Có hai phương pháp đo tiêu hao lượng thể, phương pháp đo nhiệt lượng trực tiếp phương pháp đo nhiệt lượng gián tiếp Các phương pháp dựa vào nguyên lý sau: Toàn lượng thể sử dụng để hồn thành cơng việc bên ngồi hay cơng việc nội tạng (tuần hồn, hơ hấp), để tiến hành phản ứng tổng hợp hóa học (tạo thành enzyme, dịch tiêu hóa) để trì thành phần ion dịch tế bào, tất chuyển thành nhiệt 6.3.1 Phương pháp đo nhiệt lượng trực tiếp: Chủ yếu đo lượng mà người tỏa mơi trường ngồi a Sử dụng phịng nhiệt lượng kế Atwater (hình 6.4) Người ta cho người vào phòng đặc biệt, tường cách nhiệt thật tốt, trần mắc hệ thống ống nước chảy, đo nhiệt độ nước chảy vào chảy ra, biết hiệu số nhiệt độ lượng nước chảy qua phòng, tính số calory cần thiết để gây nóng lên nước, tức số calory mà thể Hình 6.4 Sơ đồ nhiệt lượng kế Atwater – Benedic Nhiệt độ thể người sản đo nhiệt kế (1) (2) đặt hai đầu ống có dịng nước chảy vào chảy Lượng nước chaỷ đổ vào bình (3) Qua cửa số (5) đưa thức ăn vào lấy chất thải(phân, nước tiểu) ngồi Nhờ bơm hút (6) khơng khí phịng hút chạy qua bình chứa H2SO4 (7 9) để hút nước qua bình chứa vơi Soda (8) để hút CO2 Oxy cung cấp thêm cho phịng lấy từ bình (10) qua đồng hồ khí (11) Áp lực khơng khí phịng trì mức cố định nhờ bình có bọc màng cao su (12) Cửa sổ (4) dùng để quan sát đối tượng Có thể dùng phịng lớn để người lâu vài ngày làm việc phòng (đạp xe chỗ ), tính số lượng tiêu dùng động tác Bằng phương pháp này, Atwater đưa kết luận quan trọng thực hành, lượng thức ăn sử dụng - ngày thí nghiệm, tương đương sít với lượng nhiệt thể thải thời gian đó.Tuy nhiên loại phòng vừa cồng kềnh vừa phức tạp nên thức tế người dùng b Các phương pháp đo lượng khác đơn giản Ví dụ: Tính số lượng tiêu thụ cách tính số protid, lipid, glucid chứa thức ăn ăn vào Ở nói, lượng khơng phát sinh khơng mà thay đổi hình dạng, sản phẩm cuối oxy hóa thể giống sản phẩm cuối oxy hóa phịng thí nghiệm, tất nhiên số nhiệt lượng phóng thích thể phịng thí nghiệm phải Như 1g glucid oxy hóa ngồi trời thành H2O CO2 cho lượng 1g glucid oxy hóa thể thành H2O CO2 phải cho nhiêu lượng Thường người ta thực oxy hóa đồ ăn bình chứa đặc biệt gọi "bom nhiệt kế" để đo nhiệt lượng tỏa cách xác.Lipid glucid đốt trời thành CO2 H2O Protid đốt trời cho H2O CO2, thể, cho urê số sản phẩm khác cịn chứa số lượng nhỏ Vì protid đốt trời cho nhiều nhiệt lượng thể Sau vài số liệu oxy hóa thức ăn thể: g protid oxy hoá cho 4,1 kcal; g lipid oxy hoá cho 9,3 kcal; g glucid oxy hoá cho 4.1 kcal Biết lượng protid, glucid, lipid chứa thức ăn ăn vào, ta tính lượng lấy vào 6.3.1.2 Đo nhiệt lượng gián tiếp Cơ sở lý thuyết phương pháp đo nhiệt lượng gián tiếp sau: nguồn lượng thể tạo trình oxy hố chất, oxy bị tiêu thụ, cịn khí CO2 tạo Do đó, dựa lượng oxy bị tiêu thụ lượng CO2 tạo để xác định lượng tiêu hao Phương pháp dựa khảo sát trao đổi khí, người ta tính số nhiệt sản xuất từ số lượng O2 tiêu thụ CO2 thải Có hai cách đo nhiệt lượng gián tiếp: Đo vịng kín đo vịng mở 3.1.2.1 Vịng kín Có hai cách đo vịng kín: Đo phịng thở đo hơ hấp kế a Phịng thở phịng nhỏ, đối tượng đo ngồi độ vài Khơng khí cần thiết để thở đưa vào đầy đủ Khơng khí đào thải, chạy qua H2SO4 để hút H2O chạy qua vôi soda để hút CO2 b Trong lâm sàng, sản xuất trường học người ta sử dụng hô hấp kế Benedic hay hô hấp kế Krogh (hình 6.5) Đây chng đựng oxy úp lên thùng nước Người đo, ngậm ống nối liền với O2 chuông, thở miệng, kẹp mũi lại phút Khơng khí thở ra, chạy vào bình đựng vơi soda hút CO2, lại thở vào Người ta tính khối lượng oxy tiêu thụ phút 3.1.2.2 Phương pháp vòng mở Người thí nghiệm hít khơng khí tự bên ngồi vòng Khi thở nhờ hệ thống van dẫn tới túi chứa khí Cuối thí nghiệm so sánh tỉ lệ CO2 O2 khí hít vào thở ra, đo thể tích khí thở tính lượng oxy tiêu thụ tính lượng tiêu hao lúc đo Phương pháp dùng để tính lượng tiêu hao loại lao động thích hợp ( hình 6.6) Hình 6.5 Sơ đồ hơ hấp kế Krogh Khí thở vào lấy từ chuông hô hấp kế CO2 khơng khí thở vơi soda hấp thụ Tính lượng O2 tiêu thụ theo độ dốc đồ Hình 6.6 Phương pháp vịng mở 6.3.1.3 Thương số hơ hấp (TSHH) giá trị nhiệt lượng oxy Thương số hơ hấp tỷ số thể tích CO2 thải thể tích O2 tiêu thụ thời gian Mỗi chất có cấu tạo phân tử khác nhau, bị oxy hố có TSHH khác Ví dụ: Thương số hơ hấp trường hợp oxy hố glucid: C6H12O6 + 6O2 Ỉ 6CO2 + 6H2O + 675 kcal (1) 6CO 22,4 l TSHH = = hay = x 6O 22 l x (Theo định luật Avogadro: phân tử khí có dung tích ngang 22,4 l nhiệt độ 0OC áp suất 760mmHg) Qua (1) thấy: phân tử O2 tức 134,4 l O2 bị thiêu đốt có 675 kcal, hay lít O2 cháy cho 5kcal ( 675kcal/134,4l ); 5kcal gọi giá trị nhiệt lượng lít O2 Dựa vào (1) ta tính được: oxy hố gam glucose giải phóng 3,75 kcal (675kcal/180g, phân tử gam glucose nặng 180g) Những thí nghiệm tương tự cho thấy oxy hoá lipid, TSHH = 0,703 Giá trị sinh nhiệt lít O2 oxy hố lipid 4,7 kcal.1 gam lipid oxy hoá cho 9,3 kcal Các nghiên cứu phức tạp cho biết protid, TSHH = 0,806 Giá trị sinh nhiệt lít O2 oxy hoá protid 4,8 kcal gam protid oxy hố cho 4,1kcal Như vậy, oxy hóa protid, lipid, glucid; với lít O2, lượng phóng thích khơng giống Nói cách khác TSHH khác số nhiệt lượng khác (bảng 6.1) Bảng 6.1 Mối tương quan thương số hô hấp giá trị nhiệt lượng Thương số hô hấp 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,0 Giá trị nhiệt lượng oxy 4,686 4,739 4,801 4,862 4,954 4,985 5,047 TSHH tiêu giúp ta quy định chất ni dưỡng bị oxy hóa thể thời gian định, lượng CO2 thải thời gian đó, oxy thể thu nhập vào thời gian mà TSHH = glucid bị oxy hóa; TSHH = 0,7 lipid bị oxy hóa, TSHH = 0,8 protid bị oxy hóa, TSHH = 0,85-0,9 thức ăn hỗn hợp bị oxy hóa.Trường hợp thương số hơ hấp vượt lúc thể chuyển thức ăn glucid sang dạng lipid (vì phân tử glucid chứa nhiều O2 phân tử lipid).TSHH < 0,7 lipid chuyển sang dạng glucid ( ví dụ: thể bị đói, O2 hấp thụ vào khơng dùng để oxy hóa lipid mà dùng để tạo thành phân tử glucid) 6.3.1.4 Chuyển hoá sở Năng lượng tiêu hao hàng ngày gồm lượng tiêu hao cho chuyển hóa sở, nhận thức ăn hoạt động Chuyển hóa sở lượng cần thiết để trì sống người điều kiện nhịn đói, hồn tồn nghỉ ngơi, nhiệt độ mơi trường thích hợp (khoảng 25oC) Đó lượng tối thiểu để trì chức phận sinh lý tuần hồn, hơ hấp, hoạt động tuyến nội tiết, trì thân nhiệt Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chuyển hóa sở: tình trạng hệ thống thần kinh trung ương, cường độ hoạt động hệ thống nội tiết men Hormon tuyến giáp trạng làm tăng chuyển hoá sở Hormon tuyến yên làm giảm chuyển hoá sở Tuổi giới ảnh hưởng chuyển hóa sở: nữ thấp nam 5-10%, trẻ em cao người lớn, người đứng tuổi người già chuyển hoá sở thấp dần Bệnh lý: sốt làm tăng chuyển hoá sở, thông thường nhiệt độ thể tăng lên 1oC chuyển hóa sở tăng từ 5-10%, nguyên nhân sốt bị sút cân Khi đói, thiếu ăn chuyển hoá sở giảm, thiếu ăn kéo dài chuyển hố sở giảm 50%, tình trạng thích nghi thể để trì sống Cách tính chuyển hố sở: đơn giản dựa theo kết luận thực nghiệm cho biết người trưởng thành, khỏe mạnh, chuyển hóa sở 1kcal/1kg cân nặng / Muốn đo chuyển hoá sở, người ta dùng hô hấp kế Benedic Krogh Muốn có diện tích thể, tính theo công thức DUBOIS: S = 71,84 x P0,425 x H0,725 S: diện tích da (m2); P: trọng lượng thể (kg); H: chiều cao (cm) 6.3.1.5 Chuyển hóa lượng lao động Yếu tố có ảnh hưởng lớn đến tiêu hao lượng lao động chân tay Ở số động tác lao động, tiêu hao lượng cao gấp nhiều lần tiêu hao lượng chuyển hoá sở Cơ thể hoạt động mức tiêu hao lượng lớn Ví dụ, trường hợp mức chuyển hóa sở thể 40kcal/giờ/m2 diện tích thể, ngồi mức chuyển hóa 50, chậm 100, chạy chậm 295, chạy nhanh 490kcal/m2/giờ Trong lao động, tuỳ theo mức vận mà tiêu hao lượng khác nhau.Lao động nhẹ cần độ kcal/phút, tức 1440 kcal/8 Lao động nặng cần độ 10 kcal/phút Mức lượng chi phí ngày cho người thuộc nhóm sau: - Nhóm I (Những người lao động trí óc bác sĩ, kỹ sư, nhân viên hành ) 3000-3200 kcal - Nhóm II ( Cơng nhân nhà máy thợ tiện, thợ nguội, thợ dệt ) 3500kcal - Nhóm III ( Cơng nhân lao động nặng nhà máy gang thép, thợ đốt lị, cơng nhân lái máy ủi ) 4000kcal - Nhóm IV (Cơng nhân khuân vác, đào, cuốc đất ) 4500- 5000kcal Ngoài lượng tiêu hao cho lao động, hàng ngày thể cịn phải lấy thức ăn từ ngồi hấp thu chất dinh dưỡng Do cường độ chuyển hố phải tăng lên thể cần thêm lượng Sự tăng cường chuyển hoá vật chất lượng gọi tác dụng động lực đặc hiệu thức ăn Tác dụng động lực đặc hiệu thức ăn protein có trị số lớn nhất, mức chuyển hóa tăng lên trung bình 30%; thức ăn lipid glucid khoảng 4-5% Đối với thức ăn hỗn hợp gồm chất protid, lipid glucid tác dụng động lực đặc hiệu khoảng 10% 6.3.1.6.Vấn đề dinh dưỡng Mọi chức phận thể đảm bảo nhờ ăn uống, ăn uống cung cấp cho thể:Tất nguyên liệu cần cho hoạt động sống bình thường quan Sản xuất công Thay nguyên liệu bị tiêu dùng Làm cho thể lớn lên Tổ chức ăn uống đắn triệt để lập phần ăn uống, xây dựng tính tốn xác thành phần thức ăn, số lượng, chất lượng chất dinh dưỡng chứa thức ăn + Cần đảm bảo nhận đủ protid, lipid, glucid, muối khoáng + Cần quy định trước lượng nước nhân tố bổ khuyết thức ăn sinh tố Lưu ý lập phần: a Chỉ tiêu phần: Lệ thuộc tính chất cơng việc, công việc tiêu thụ nhiều lượng, giá trị calo thức ăn cung cấp phải cao Trong thức ăn phải có protid thể ta khơng có khả dự trữ protid, nhận tiêu dùng nhiêu, cần phải có protid hồn bị b Mức độ hấp thu: Thức ăn hấp thu tồn bộ, phần khơng biến đổi bị thải ngoài.Thức ăn gốc động vật hấp thu 90%.Thức ăn gốc thực vật hấp thu 80% Muối khoáng hấp thu 60 - 85% Thức ăn hỗn hợp hấp thu 8290% c Thành phần phần: Có đủ protid, glucid, lipid, sinh tố, phải tính trước mức độ hấp thu loại thức ăn.Thức ăn phải nấu kỹ, trình bày đẹp mắt, thơm ngon giúp ăn ngon miệng Cần biết xác thức ăn có protid, glucid, lipid giá trị calo thức ăn, để ăn uống cách khoa học Về cấu chất theo nghiên cứu Viện dinh dưỡng: - Cơ cấu chất: % calo: protid : lipid : glucid 12 : 18 : 70 so với calo chung Protid động vật/protid chung = 20 % Lipid thực vật / lipid chung = 50% Đối với nông súc lưu ý hai loại phần: Khẩu phần nuôi dưỡng: đủ bù vào chỗ lượng tiêu tốn tính calo Khẩu phần sản xuất: tính thêm công số calo lượng sữa mà nông súc sản xuất lượng calo ống tiêu hóa phải làm việc thêm Cần lưu ý, người khác với nhiều động vật chỗ, có khả thích nghi với chế độ dinh dưỡng khác Nhu cầu sinh lý tối thiểu protein lượng protein nhỏ đủ trì thăng nitrogen điều kiện ăn đủ nhiệt lượng có glucid, lipid Ở người cần khoảng 1g protein/kg trọng lượng/ngày (theo nghiên cứu Viện dinh dưỡng) Con số khác tuỳ tác giả tuỳ địa phương 6.4 Điều hòa thân nhiệt Nhiệt độ thể kết hai trình đối lập: trình sinh nhiệt trình thải nhiệt Hai q trình chung cho tất lồi sinh vật, điều hịa nhiệt độ cho ln ln định tính chất riêng số động vật Nghiên cứu điều nhiệt có giá trị đặc biệt chỗ, điều nhiệt bước tiến hóa lồi vật.Trong điều hịa hơ hấp, tuần hồn, tiêu hóa chung cho tất động vật có xương sống, thải nhiệt sản nhiệt để giữ mức định nhiệt độ, có diễn lồi chim lồi có vú Những động vật lồi đồng nhiệt, tất loài vật khác thuộc loài biến nhiệt 6.4.1 Thân nhiệt dao động bình thường thân nhiệt 6.4.1.1 Sự phân bố nhiệt độ thể Động vật sản nhiệt phản ứng hóa học phóng nhiệt xảy tổ chức Nhiệt độ tồn thể nói chung quan thể nói riêng, phụ thuộc vào cường độ trình sinh nhiệt thải nhiệt Quá trình sinh nhiệt diễn mô, quan với cường độ khác nhau.Ví dụ cơ, gan, thận phản ứng sinh nhiệt diễn mạnh hơn, nhiệt tạo nhiều so với mô liên kết, sụn xương Quá trình thải nhiệt khác nhau, phụ thuộc vào vị trí quan Các quan nằm bề mặt thể (da, xương) thải nhiều nhiệt so với quan nội tạng Từ thấy nhiệt độ quan thể không giống Gan nằm sâu bên thể, sản nhiều nhiệt, nên nhiệt độ gan khoảng 37,8-38oC, nhiệt độ da dao động từ 28-33oC Do có khác biệt nhiệt độ quan nội tạng nhiệt độ da, nên người ta đưa khái niệm nhiệt độ trung tâm nhiệt độ ngoại vi Nhiệt độ trung tâm nhiệt độ phần sâu bên thể, ổn định xung quanh trị số 37oC Nhiệt độ ngoại vi, gọi nhiệt độ da, thấp nhiệt độ trung tâm Nhiệt độ trung bình thể đo nách trực tràng Nhiệt độ nách người khỏe mạnh 36,5oC , thấp nhiệt độ trực tràng khoảng 0,5-1oC Nhiệt độ trực tràng trung bình 37oC dao động ngày từ 36,3-37,3oC Nhiệt độ trung bình động vật đẳng nhiệt, tùy loài, dao động phạm vi từ 37,5 -43oC (bảng 6.2) Bảng 6.2 Nhiệt độ thể loài động vật khác Lồi động vật Ngựa Bị Trâu Lợn Gà Vịt Ngỗng Nhiệt độ (0C) 37,5- 38,5 38,5- 39,0 37,0- 38,5 38,0 -40,0 40,5-42,0 41,0- 43,0 40,0-41,0 6.4.1.2 Dao động bình thường thân nhiệt Thân nhiệt khơng phải ln ln định, mà dao động ngày phạm vi 0,5- 0,7oC Người ta đo nhiệt độ thể ống nhiệt kế riêng đo trực tràng , nách lưỡi Nhiệt độ người thay đổi ngày, nhiệt độ sáng sớm (3-5 sáng) thấp nhiệt độ buổi chiều (3-8 tối) chuyển hóa hoạt động thể Những lồi chim ăn đêm có nhiệt độ buổi chiều thấp buổi sáng Trong điều kiện khí hậu nóng bức, sau bữa ăn, lao động nặng thân nhiệt tăng lên mức bình thường từ - 2oC Giới hạn dao động nhiệt độ mà thể chịu đựng hẹp Khi nhiệt độ thể hạ thấp 250C tăng cao 430C người chết Trẻ sơ sinh dễ thay đổi nhiệt độ người lớn Trên thể trẻ sơ sinh máy điều hòa nhiệt trẻ chưa hoạt động tốt Phụ nữ thời gian hoạt động hoàng thể, tức khoảng nửa sau chu kỳ kinh nguyệt, thân nhiệt cao lúc thường 0,3 - 0,50C; tháng cuối kỳ có thai, thân nhiệt tăng thêm 0,5 - 0,80C 6.4.2 Điều hịa thân nhiệt Điều hòa thân nhiệt làm cho nhiệt độ tăng giảm để thích ứng với mơi trường Cơ thể điều nhiệt hai chế: Điều nhiệt hóa học điều nhiệt lý học 6.4.2.1 Điều nhiệt hóa học Điều nhiệt hóa học q trình sinh lý gây biến đổi chuyển hóa biến đổi sinh nhiệt oxy hóa chất dinh dưỡng Nhiệt độ bên ngồi thấp chuyển hóa tăng ngược lại; trời rét, thể run làm tăng chuyển hóa nhiều, tăng chuyển hóa để sinh nhiệt hồn tồn phản ứng hóa học sinh nhiệt nên gọi điều nhiệt hóa học.Điều nhiệt hóa học cịn tác dụng kích tố nội tiết, biến đổi đưa kích tố vào máu để điều nhiệt phụ thuộc vào hệ thần kinh Vai trò quan trọng điều nhiệt hố học kể tuyến yên: tuyến yên tác động đến trình oxy hóa tổ chức thơng qua tuyến thượng thận tuyến giáp Chất thyroxin adrenalin (hormon tuyến giáp tuyến tủy thượng thận) tác động trực tiếp đến tế bào để làm tăng mức độ oxy hóa tế bào, adrenalin tác động nhanh thyroxin 6.4.2.2 Điều nhiệt lý học: Điều nhiệt lý học trình làm thải nhiệt theo chế vật lý Cơ thể thải nhiệt nhiều đường khác nhau, chủ yếu đường xạ, dẫn truyền bốc Nhiệt truyền theo đường xạ khoảng 43- 71%, theo đường dẫn truyền khoảng 31%, theo đường bốc khoảng 21 - 71% nhiệt lượng thể sản Khoảng 3% nhiệt lượng thể sản sử dụng cho việc đốt nóng khơng khí hơ hấp theo nước tiểu, phân a Thải nhiệt dẫn truyền xạ phụ thuộc vào yếu tố, chênh lệch nhiệt độ da nhiệt độ môi trường xung quanh Nhiệt độ da làm cho cường độ xạ dẫn truyền nhiệt bị thay đổi, phân bố máu mạch thay đổi lượng máu tuần hoàn.Sự phân bố lượng máu mạch diễn sau: nhiệt độ khơng khí giảm thấp, mạch máu nhỏ da co lại Do lượng lớn máu dồn vào mạch thuộc quan nằm ổ bụng Các lớp mặt da nhận máu hơn, nên nhiệt xạ giảm xuống Khi nhiệt độ khơng khí tăng cao, mạch máu da nở rộng, lượng máu đổ da nhiều hơn, nhiệt độ da tăng lên, làm tăng xạ dẫn truyền nhiệt Truyền nhiệt xạ dạng tia hồng ngoại, vật không tiếp xúc với nhau.Vật có màu đen hấp thu tồn nhiệt lượng xạ tới, vật có màu trắng phản chiếu toàn nhiệt lượng xạ b Bốc hơi: phương thức thải nhiệt đặc biệt quan trọng nhiệt độ khơng khí cao nhiệt độ da (khoảng 28- 330C ) Một lít mồ bốc 370C lấy 580kcal Khi mồ hôi đổ nhiều, gây nhiều NaCl, gây mệt mỏi, có gây sốt Do đó, cần phải bù đắp lại cho thể nước NaCl Sự bốc nước phụ thuộc vào độ ẩm khơng khí Khơng khí bảo hịa nước q trình bốc khơng thể diễn Do , nhiệt độ cao độ ẩm cao ta cảm thấy khó chịu độ ẩm thấp Một phần nước thải khỏi thể đường hô hấp Do , hơ hấp tham gia vào việc trì thân nhiệt mức định Trong điều kiện bình thường, ngày nước bốc qua phổi khoảng 300-400ml, tương ứng với nhiệt thải từ 175-232kcal 6.4.3 Vai trò thần kinh nội tiết điều hòa thân nhiệt Sự thăng sinh nhiệt thải nhiệt thực hai chế chính: thần kinh nội tiết 6.4.3.1 Vai trò thần kinh điều nhiệt ... tảo lam (Cyanophyta) Động vật nhai lại không cần vitamin B12, có cobalt, vitamin B12 tổng hợp dày động vật nhai lại Ở người động vật, vitamin B12 hấp thu ruột từ ruột chuyển vào gan Vitamin B12... oxy hố ngồi thể Lavoisier người phát quy luật Về sau nhà sinh lý học dựa sở quy luật Lavoisier, tìm phương pháp nghiên cứu chuyển hoá lượng, chuyển hoá sở thể người động vật 6.3.1 Phương pháp đo... động vật có xương sống, thải nhiệt sản nhiệt để giữ mức định nhiệt độ, có diễn lồi chim lồi có vú Những động vật lồi đồng nhiệt, tất loài vật khác thuộc loài biến nhiệt 6.4.1 Thân nhiệt dao động
