Tổng quan về hóa sinh dinh dưỡng và các chất độc hại gây bệnh từ môi trường

phản ứng, tạo áp suất thẩm thấu, tham gia vận chuyển các chất dinh dưỡng, đào thải các chất cặn bã, điều hoà và ổn định thân nhiệt.Vitamin là những chất hữu cơ, cơ thể hầu như không tự t

p IU!

BỘ Y TẾTRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI

MAI THỊ THU THUỶ

TỔNG QUAN VỂ HOÁ SINH DINH DƯỠNG VÀ CÁC CHẤT

ĐỘC HẠI GÂY BỆNH TỪ MÔI TRƯỜNG

(KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Dược SỸ KHOÁ 2002 - 2007)

Người hướng dẫn : TS Nguyễn Văn Rư

Nơi thực hiện : Bộ môn Hoá sinh

Thời gian thực hiện: 1/2007 - 5/2007

HÀ NỘI - 05/2007

LỜI CẢM ƠN

Để có kết quả báo cáo ngày hôm nay, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn

sâu sắc tới TS Nguyễn Văn Rư - Bộ môn Hoá sinh - Trường Đại học Dược

Hà Nội, là người thầy trực tiếp dìu dắt, tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong các bộ môn, đặc biệt

là các thầy cô giáo trong bộ môn Hoá sinh - Trường Đại học Dược Hà Nội

đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và truyền thụ cho tôi những kiến thức cô cùng quý báu trong suốt quá trình học tập và làm luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Thư viện - Trường Đại học Dược

Hà Nội, đã luôn nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình tìm tài liệu và các phương tiện hỗ trợ làm luận văn

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ công tác tại viện Viện Dinh

dưỡng chỉ bảo tận tình và tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình tìm tài liệu

Tôi vô cùng biết ơn gia đình, bạn bè những người đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong cuộc sống

Hà Nội tháng 5/2007

Sinh viên

Mai Thị Thu Thuỷ A1K57

GTP Guanin Tri Phosphat

HDL High Density Lipoprotein

LDL Low Density Lipoprotein

LP Lipoprotein

NADH2 Nicotinamid Adenin Dinucleotid

PFK1 Phospho ữuctokinase 1

Rib5P Ribose 5 phosphat

RLCH Rối loạn chuyển hoá

UTP Uracin Tri Phosphat

VLDL Very Low Density Lipoprotein

MỤC LỤC

Trang

ĐẶT VẤN Đ Ể 1

1 HOÁ SINH CÁC CHẤT DINH DƯỠNG VÀ ĐỘC HẠI TỪ MÔI TRƯỜNG 2

1.1 Hoá sinh các chất dinh dưỡng 2

1.1.1 Đại cương về các chất dinh dưỡng 2

1.1.2 Chuyển hoá cơ bản của các chất dinh dưỡng .4

1.2 Hoá sinh các chất độc hại gây bệnh từ môi trường 24

1.2.1 Đại cương các chất độc hại 24

1.2.2 Tác động của chất độc hại tới chuyển hóa và sức khỏe 26

1.2.3 Một số biện pháp phòng tránh tác động của các chất độc hại 31

1.3 Quan hệ giữa chất dinh dưỡng và chất độc h ạ i 31

1.3.1 Sự liên quan về quá trình chuyển h o á 31

1.3.2 Sự liên quan về tác động đối với cơ th ể 33

2 BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT DINH DƯỠNG VÀ CHẤT ĐỘC HẠI 34

2.1 Dinh dưỡng hợp lý 34

2.2 Các bệnh thiếu dinh dưỡng 38

2.2.1 Bệnh thiếu dinh dưỡng loại 1 39

2.2.2 Bệnh thiếu dinh dưỡng loại II - thiếu protein-năng lượng 39

2.3 Bệnh thừa dinh dưỡng- Bệnh béo phì 42

2.3.1 Định nghĩa và tiêu chuẩn chẩn đoán 42

2.3.2 Cơ chế bệnh sinh bệnh béo p h ì 42

2.3.3 Biện pháp phòng và điều t r ị 45

2.4 Bệnh rối loạn chuyển hóa- Bệnh đái tháo đường 47

2.4.1 Định nghĩa và phân loại 47

2.4.2 Bệnh sinh bệnh ĐTĐ 47

2.4.3 Biện pháp điều trị 49

2.5 Các bệnh tim mạch có liên quan đến dinh dưỡng 51

2.5.1 Tăng huyết á p 51

2.5.2 Bệnh mạch vành 52

2.6 Bệnh biến đổi gen - bệnh ung thư 54

2.6.1 Đại cương về bệnh ung th ư 54

2.6.2 Chuyển hóa đặc biệt ở tế bào ung thư .55

2.6.3 Liên quan giữa các chất dinh dưỡng và độc hại với bệnh ung thư 55

2.6.4 Biện pháp phòng và điều t r ị 57

3 BÀN L U Ậ N 59

3.1 Về chế độ dinh dưỡng hợp l ý 59

3.2 Về nguyên nhân rối loạn chuyển hóa các chất dinh dưỡng 59

3.3 Về khả năng phòng và điều trị các RLCH 61

^5 KẾ^LUẬN VÀ ĐỂ X U Ấ T 63

Kết luận 63

Đề xuất 64 Phụ lục

Tài liệu tham khảo

có nhiều thành công, làm sáng tỏ nguyên nhân, bệnh sinh của mỗi loại bệnh và tìm

ra được các phương thức phòng và chữa bệnh kịp thời

Việt Nam tuy là một nước đang phát triển nhưng những năm gần đây nền kinh tế tăng trưởng rất mạnh Mô hình bệnh tật có nhiều biến đổi đa dạng Sự tồn tại song song giữa các bệnh do nghèo đói và các bệnh của thòi đại mới tạo nên gánh nặng kép về bệnh tật, tỷ lệ suy dinh dưỡng vẫn ở mức cao, tỷ lệ béo phì, ung thư, tim mạch, đái tháo đường ngày càng tăng, đặc biệt là bệnh ung thư Trên khắp lãnh thổ Việt Nam đã xuất hiện nhiều làng ung thư như: Thanh Sơn (Phú Thọ), Thuỷ Nguyên (Hải Phòng), An Thổ (Quảng Nam) Nguyên nhân là do tình trạng dinh dưỡng bất hợp lý và ô nhiễm môi trường, các chất độc từ nguồn chất thải công nghiệp, nông nghiệp đã xâm nhập vào đất, nước và thực phẩm Ngành y tế đã và đang tập trung nhiều nỗ lực để cải thiện tình hình và giải quyết những hậu quả về bệnh tật cho nhân dân

Để góp phần làm sáng tỏ một số vấn đề chúng tôi tiến hành đề tài “Tổng quan về hoá sinh dinh dưỡng và các chất độc hại gây bệnh từ môi trường” vói mục tiêu sau:

1 Hệ thống hoá cơ sở hoá sinh của các chất dinh dưỡng và các chất độc hại

2 Thu nhận thông tin về tác động của chất độc hại thực phẩm đến sức khoẻ

3 Phân tích bệnh sinh các bệnh liên quan đến dinh dưỡng và các chất độc hại

1 HOÁ SINH CÁC CHẤT DINH DƯỠNG VÀ ĐỘC HẠI TỪ MÔI TRƯỜNG 1.1 Hoá sinh các chất dinh dưỡng

1.1.1 Đại cương về các chất dinh dưỡng

Với sự phát triển của khoa học, thành phần hoá học trong các mô động vật và thực vật được khám phá tương đối đầy đủ Các cơ thể sống từ đơn giản tới phức tạp đều

sử dụng các phân tử sinh học nền tảng đã được đặt tên và phân loại như: glucid, lipid, protein, acid nucleic, vitamin, muối khoáng và nước Cơ thể sống muốn tồn tại

và phát triển đều phải có quá trình trao đổi chất với môi trường Trao đổi chất là quá trình tiếp nhận thức ăn, không khí từ ngoài vào và đào thải các chất cặn bã ra môi trường Thực phẩm chính là nguồn cung cấp vật chất sống cho cơ thể, các chất có

trong thực phẩm được gọi là các chất dinh dưỡng bao gồm các chất hữu cơ và vô cơ

cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của cơ thể

Có rất nhiều cách phân loại chất dinh dưỡng, tuy nhiên để làm rõ chức năng trong việc trao đổi chất vói môi trường có thể phân loại thành hai nhóm cơ bản sau:

• Chất có vai trò cấu tạo và cung cấp năng lượng: glucid, lipid, protid

• Chất chỉ có vai trò cấu tạo: vitamin, muối khoáng và nước

Nhờ vai trò cấu tạo mà mỗi chất có vai trò chức năng riêng, trong đó protein có vai trò cấu tạo quan trọng nhất Protein là những polypeptid cấu tạo từ các acid amin, là thành phần của màng tế bào, nhân tế bào, gân, cơ, hormon, enzym (ezn), kháng thể từ đó có vai trò trong xúc tác sinh học, vận chuyển, điều hoà, bảo vệ và vận động

Lipid là dẫn chất không tan trong nước của acid béo, là thành phần cơ bản của màng tế bào, nguyên liệu để tổng hợp các hormon steroid, môi trường hoà tan các vitamin tan trong dầu, có vai trò bảo vệ cơ thể khỏi các chấn động cơ học và lạnh.Glucid là những polyhydroxy aldehyd hay ceton và dẫn chất của chúng, là thành phần cấu tạo của nhân, mô thần kinh, mô liên kết, chuyển hoá glucid liên quan đến việc bài tiết chất độc ra khỏi cơ thể

Nước chiếm tỷ lệ lớn nhất trong cơ thể, phân bố không đồng đều trong các cơ quan và tổ chức Nước là môi trường cho các phản ứng hoá học, tham gia vào các

phản ứng, tạo áp suất thẩm thấu, tham gia vận chuyển các chất dinh dưỡng, đào thải các chất cặn bã, điều hoà và ổn định thân nhiệt.

Vitamin là những chất hữu cơ, cơ thể hầu như không tự tổng hợp được mà phải đưa vào từ thức ăn vói một lượng rất nhỏ Vitamin có vai trò quan trọng trong điều hoà các quá trình chuyển hoá, ngoài ra mỗi vitamin còn có vai trò sinh học liếng.Muối khoáng là muối vô cơ của các nguyên tố như Mg, Ca, Na, K, Cl, p là thành phần cấu tạo của một số ezn, hormon và một số bộ phận như xương, răng ;duy trì sự cân bằng các acid base trong cơ thể; xúc tác cho các phản ứng sinh hoá, tạo áp suất thẩm thấu và dẫn truyền tín hiệu thần kinh [5, 37]

Như vậy mỗi chất đều có vai trò chức năng riêng tạo nên một cơ thể thống nhất.Xét về mặt năng lượng, cơ thể luôn cần đến năng lượng cho quá trình chuyển hoá, sinh trưởng và phát triển Năng lượng mà cơ thể sử dụng là hóa năng trong các hợp chất giàu năng lượng, được gọi là ATP Năng lượng thu nhận từ các chất dinh dưỡng

là năng lượng tồn tại dưới dạng hóa năng trong thức ăn Do đó các chất dinh dưỡng phải trải qua quá trình biến đổi được gọi là chuyển hóa vật chất, gồm hai quá trình là đồng hóa và dị hóa để tạo ra ATP - đơn vị tiền tệ năng lượng cho cơ thể sử dụng [10].Bên cạnh các chất dinh dưỡng căn bản, các chất không có ý nghĩa dinh dưỡng như nhóm chất xơ cũng được quan tâm bổ sung trong chế độ ăn bởi vai trò sinh học quan trọng đối với sức khoẻ Chất xơ của thức ăn được xác định như là những chất không bị phá hủy bởi ezn tiêu hoá của ngưòi Trên thực tế một số chất xơ vẫn bị tiêu hoá một phần bởi hệ vi sinh vật đường ruột

Chất xơ được chia thành hai loại chính là:

• Chất xơ hoà tan gồm chất nhầy, gôm, và pectin Chất xơ hòa tan khi đi qua ruột

sẽ tạo ra thể đông làm chậm quá trình hấp thu một số chất dinh dưỡng vào máu, và cũng làm tăng độ xốp, độ mềm của bã thải tiêu hóa

• Chất xơ không hoà tan chủ yếu là cellulose và hemicellulose Chất xơ không hòa tan có đặc tính thẩm thấu nước trong ruột, trương lên tạo điều kiện cho chất bã thải

dễ thoát ngoài

Tuy không có vai trò tạo ra năng lượng, không có vai trò điều hoà chuyển hoá nhưng nhóm này đã có nhiều ứng dụng trong việc trị bệnh như:

Hạ choi huyết: chất xơ có khả năng cải thiện sự bài tiết choi (do làm chậm quá trình chuyển hoá glucid, lipid) và làm giảm sự hấp thu các muối mật ở hồi tràng Chất xơ khi hút nước nở ra thì giữ muối mật trong lớp chất nhầy Cơ thể phải tổng hợp muối mật để bù vào lượng muối mật đã mất Nguyên liệu mà cơ thể cần để tổng hợp ra muối mật chính là chất choi Do đó chế độ ăn có đủ số lượng chất xơ cần thiết sẽ làm giảm hàm lượng choi trong máu.

Chống táo bón: chất xơ vào cơ thể có tác dụng thẩm thấu nước, trương to ra làm tăng khối lượng bã thải Mặt khác, nó kích thích nhu động ruột non, ruột già co bóp mạnh làm cho tiêu hóa dễ hơn và dễ tống phân ra ngoài

Chống béo phì: do tạo cảm giác no

Điều trị đái tháo đường (ĐTĐ): Thực phẩm giàu chất xơ làm chậm lại quá trình hấp thu đường vào máu, qua đó giữ cho mức đường trong máu không bị tăng đột ngột ngay sau bữa ăn, mà được tiêu hóa hấp thu từ từ, có lọi cho việc duy trì đường huyết.Phòng ngừa ung thư kết tràng: do giảm bớt các chất có khả năng gây ung thư và đẩy nhanh chúng qua ruột già

Chất xơ có nhiều trong rau, củ, quả Theo khuyến nghị của tổ chức y tế thế giới WHO chế độ ăn hàng ngày nên cung cấp khoảng 30g chất xơ [49,32]

1.1.2 Chuyển hoá cơ bẩn của các chất dinh dưỡng

1.1.2.1 Chuyển hóa glucỉd

Glucid là thành phần chiếm tỷ lệ cao nhất trong khẩu phần ăn hàng ngày trên 50% Sơ đồ chuyển hoá của glucid được tóm tắt trong sơ đồ sau:

Sơ đồ 1: Chuyển hoá Glucid l ^ 62^

Thức ăn glucid bao gồm: Tinh bột, glycogen, cellulose, dissaccharid và các monosacharid được cơ thể tiêu hoá và hấp thu nhờ tác dụng của các ezn tiêu hoá tạo sản phẩm cuối cùng là các monosacharid, chủ yếu là glucose (glu), một phần nhỏ là

íructose và galactose Sau đó các monosacharid sẽ được hấp thu ở đoạn đầu của ruột

non theo hai cơ chế khuyếch tán thụ động và vận chuyển tích cực Các monosacharid sẽ được tập trung vào hệ thống tĩnh mạch cửa rồi vào pan biến đổi thành glycogen, thoái hóa glycogen tao glu, glu sẽ được chuyển vào máu tói các tổ chức để sử dụng

Sau khi vào tế bào glu được biến đổi thành dạng hoạt hoá GÓP G6P không vượt qua được màng tế bào sẽ được chuyển hoá đồng thời theo cả 3 con đường chuyển hoá: con đường đường phân (Glycolysis), con đường pentose, con đường tạo acid uronic và ascorbic

Theo đường phân, glu sẽ oxy hoá thành 2 phân tử 3 c là pyruvat và tạo được 2 ATP Khi cơ thể cần nhiều năng lượng, pyruvat chuyển vào trong ty thể và khử C02 thành acetyl CoA Acetyl CoA không chỉ là chất chuyển hoá cuối cùng của glucid

mà còn của protid và lipid, sẽ tham gia vào chu trình Krebs, đây là một chu trình khép kín với nhiều chất trung gian chuyển hoá cần thiết cho cơ thể như: oxaloacetat, acid a-cetoglutaric, succinyl CoA, acid íumaric Chu trình ^rebs| xảy ra trong điều kiện hiếu khí, có hiệu ứng cao về mặt năng lượng (một phân tử 2 c sẽ cung cấp năng lượng dự trữ trong các hợp chất NADH2, FADH2, GTP tương đương 12 ATP)

K ^gq, hgạt động mạnh, cung cấp không đủ oxy sẽ trở thành yếu tố ức chế quá trình^acid pyruvic được tích lũy, hơn nữa quá trình muốn xảy ra lại cần có sự tổng hợp trở lại của NAD+ Do đó trong điều kiện yếm khí pyruvat khử thành lactat (ngoại lệ một số trường hợp ở võng mạc, não, hồng cầu trong điều kiện hiếu khí vẫn thoái hoá tạo lactat), quá trình khử này kèm theo sự oxy hóa lại NAD+ từ NADH, đáp ứng đủ nhu cầu NAD+ cho chu trình phản ứng mới trong điều kiện thiếu oxy Cơ thể sử dụng lactat rất hiệu quả khi vận chuyển lactat từ cơ vào máu tói gan để tổng hợp lại thành acid pyruvic, rồi tân tổng hợp lại thành đường (đặc biệt là ở cơ xương - chu trình cori)

Con đường pentose phosphat tiến hành qua hai giai đoạn: giai đoạn oxy hóa khử carboxyl oxy hóa 1 phân tử GÓP tạo ra 2 NADPH, và 1 phân tử pentose ribose-5- phosphat, ở các tổ chức cần nhiều NADPH hơn R5P, các pentose phosphat đi vào chu trình chuyển hoá ngược lại thành GÓP để tiếp tục oxy hóa, 6 GÓP tạo ra 12 NADPH và 5 G6P Con đường pentose chỉ chiếm 7-10% Riêng ở hồng cầu, tế bào gan, tổ chức mỡ, tế bào tuyến sữa đang thời kỳ hoạt động thì con đường này chiếm

ưu thế do tạo ra NADPH cần thiết cho quá trình tổng hợp chất béo, steroid, acid amin và quá trình khử trong hồng cầu hạn chế tác dụng có hại của H20 2 và pentose phosphat là nguyên liệu để tổng hợp acid nucleic, nucleotid

Theo con đường tạo acid uronic và ascorbic, G1P sẽ phản ứng với UTP để biến đổi thành UDP-glu, sau đó được khử thành UDP-glucuronat, chất này sẽ liên hợp với nhiều chất độc chuyển chúng thành dạng dẫn xuất dễ phân cực hơn và dễ bị loại ra khỏi máu, UDP-glucuronat còn là tiền chất của các gốc glucuronat cấu tạo nên các polysacarid acid như hyaluronat, chondroitin sulfat và biến đổi thành acid ascorbic nội sinh

Glu không được thoái hoá sẽ được tổng hợp thành dạng dự trữ là glycogen, khi cần thiết glycogen lại thoái hoá trở lại thành glu

Các glucid khác cũng được thoái hoá theo con đường đường phân sau khi được biến đổi thành một dẫn chất phosphoryl hoá

Như vậy thoái hoá glucid là để tạo năng lượng và các chất trung gian cần thiết cho các quá trình chuyển hoá khác Song song vói quá trình thoái hoá là quá trình tổng hợp.Quá trình tổng hợp glucid diên ra thường xuyên do glu là nguồn năng lượng chính trong não và hổng cáu; là chất đốt duy nhất cung cấp năng lượng cho cơ xương trong điều kiện yếm khí và tiền chất của lactose khi tuyến sữa hoạt động Glu luôn hằng định trong máu khoảng từ 0,8g/l—>l,5g/l, vượt qua l,6gl sẽ bị đào thải qua thận, dưới 0,6g/l tế bào đói năng lượng có thể dẫn tới hôn mê Glu được tổng hợp từ các chất không phải glucid như pyruvat, lactat, aa, glycerol, các chất trung gian trong chu trìnhj^ebs, quá trình này được gọi là sự tân tạo đường, quá trình này gần như ngược vói quá trình đường phân, một số phản ứng không thuận nghịch sẽ được xúc tác bởi hệ ezn khác hoặc đi theo đường vòng Ngoài ra glu còn được tổng hợp từ các

glucid khác như íructose, mannose, galactose Quá trình tổng hợp chủ yếu được diễn ra tại gan.

Xét về hình thức thì thoái hoá và tổng hợp là hai quá trình trái ngược nhưng trong

cơ thể chúng lại hoàn toàn thống nhất nhờ vào quá trình điều hoà, mấu chốt của quá trình điều hoà chuyển hoá glucid là điều hoà đường huyết Có hai cơ chế điều hoà đường huyết là cơ chế thần kinh và cơ chế thể dịch Cơ chế thần kinh: não sử dụng glu là nguồn năng lượng chính, giảm nồng độ glu trong máu kích thích não 4, là nơi

có các thần kinh cảm thụ nồng độ đường trong máu từ đó truyền tín hiệu thần kinh, làm tăng quá trình tổng hợp đường Cơ chế thể dịch: tuyến tuỵ bài tiết insulin gây hạ đường huyết và glucagon làm tăng đường huyết, tuyến thượng thận bài tiết adrenalin, noradrenalin, corticosteroid làm tăng đường huyết Các ezn điều hoà hoạt động như những van điều chỉnh trao đổi đường: Có 4 ezn đóng vai trò điều hoà trong con đường đường phân là glycogen phosphorylase, hexokinase/cơ; glukinase/ gan, pyruvat kinase, phosphoíructokinase 1(PFK1), hai ezn đóng vai trò điều hoà tương

hỗ giữa hai quá trình đường phân và tân tạo đường là: phosphoíructokinase 1 và fructose-l,6-biphosphatase Các ezn này được điều hoà bằng các hormon và các chất điều hoà dị lập thể

Sai lệch bất kỳ yếu tố tham gia vào chuyển hoá đều gây ra rối loạn chuyển hoá (RLCH) Một số bệnh RLCH do bất thường về di truyền như[47, 42].:

Bệnh không dung nạp lactose, sucrose do bất thường về ezn lactase, sucrase do

đó các đường kể trên sẽ không được thoái hóa, tích lũy trong cơ thể gây độc Các biểu hiện lâm sàng thường gặp là nôn mửa, ỉa chảy, chậm phát triển

Bệnh galactose huyết bẩm sinh: xảy ra ỏ trẻ em do thiếu ezn uridyl transíerase nên phản ứng biến đổi galactose thành glu không thực hiện được Trên lâm sàng trẻ không dung nạp được sữa (bị nôn, ỉa chảy, suy dinh dưỡng) Galactose bị ứ đọng ở gan gây suy gan và dẫn đến tử vong

Bệnh tích lũy glycogen: do thiếu một số ezn trong quá trình thoái hóa glycogen, dẫn đến ứ đọng glycogen và sản phẩm thoái hóa của nó Biểu hiện lâm sàng là gan

to, rối loạn hoạt động cơ, hạ đường huyết khi đói

Bệnh đái tháo đường: do thiếu hụt tương đối hoặc tuyệt đối insulin gây ra rối loạn chuyển hoá glucid, lipid và protid.

Thiếu vitamin BI đơn thuần cũng gây nên tình trạng rối loạn chuyển hóa do vitamin BI dưới dạng thiamin pyrophosphat là coezn của phức hợp ezn khử carboxyl oxy hóa pyruvat và a cetoglutamat Thiếu vitamin BI sự thoái hóa pyruvat bị ngừng trệ hoặc giảm sút, pyruvat bị ứ đọng trong máu, do đó tế bào lâm vào tình trạng đói năng lượng Hậu quả là rối loạn chức năng của thận, tim và rối loạn trao đổi nước

Bệnh hạ đường huyết tự phát là do có khối u ở đảo tụy gây tăng tiết insulin Hậu

quả thường xuyên là hạ đường huyết

Các bệnh lý về gan là kho dự trữ glucid của cơ thể; về thận là noi tái hấp thu đường cũng gây rối loạn chuyển hóa biểu hiện bằng mức đường huyết thấp; rối loạn điều hòa của hệ thần kinh, nội tiết như kích thích hoặc ức chế hệ giao cảm hay phó giao cảm, tăng hoặc giảm các nội tiết tố đều ảnh hưởng đến mức glu máu, mà hậu quả sẽ là các rối loạn sau đó

l.Ị.2.2 Chuyển hoá Lipid

Sơ đồ chuyển hóa lỉpid có thể tóm tắt theo sơ đồ sau:

Sơ đồ 2: Chuyển hoá Lipid

\ r

Tiêu hoá, hấp thu và vận chuyển lipid.

Thức ăn lipid khi qua miệng không được biến đổi, được biến đổi một phần không đáng kể tại dạ dày nhờ tác dụng của ezn lipase, chỉ khi tới ruột mới được tiêu hoá hoàn toàn Lipid trước tiên được nhũ hoá thành các hạt nhỏ li ti nhờ tác dụng của muối mật có trong dịch mật Sau đó sẽ được thuỷ phân dưới tác dụng của các Ezn tiêu hoá có trong dịch tuỵ, dịch ruột như lipase, phospholipase, phosphatase, cholesterolesterase tạo sản phẩm là nhũ tương gồm acid béo, mono,di glycerid, sterol

Glycerol và các acid béo chuỗi ngắn dưới 10 c sẽ được hấp thu và chuyển tói gan chủ yếu qua tĩnh mạch cửa Những acid béo chuỗi dài cùng các mono và diglycerid

được sử dụng để tổng hợp lại triglycerid (TG) ở màng ruột TG mới này theo đường

bạch mạch dưới dạng hạt gọi là chylomicron đổ vào máu, trong máu các chylomicron tương tác với các lipoprotein lipase ở mao mạch nội mô để thủy phân

TG thành các acid béo tự do và glycerol Sau quá trình trên chylomicron sẽ biến thành chylomicron tồn dư ít TG hơn và được vận chuyển về gan Ngoài chylomycron và acid béo tự do thì 95% lipid trong máu được vận chuyển dưói dạng lipo-protein (LP) Có 3 loại LP là HDL (high density lipoprotein), LDL (low density lipoprotein),VLDL (very low density lipoprotein) VLDL chủ yếu là TG nội sinh và một phần nhỏ choi, có vai trò chính để vận chuyển TG nội sinh, VLDL tương tác với lipoprotein lipase để thủy phân bớt TG, tỷ trọng tăng lên và biến đổi thành IDL rồi LDL, thành phần chủ yếu là choi, phospholipid, sau khi trao choi cho các tế bào sẽ chuyển thành dạng HDL, dạng vận chuyển choi từ các mô ngoại vi về gan Như vậy HDL là yếu tố hạn chế VXĐM, trong khi đó LDL lại là nguyên nhân gây nên VXĐM

Thoái hoá lipid

Khi cần năng lượng TG được dự trữ ở các tổ chức mỡ sẽ được thoái hoá và vận chuyển tới các tổ chức để sinh năng lượng TG được thuỷ phân bởi lipoprotein lipase thành glycerol và acid béo Glycerol là sản phẩm để tân tạo đường, nếu cần thì lại được sử dụng để tổng hợp lại thành lipid Các acid béo được oxy hoá qua từng giai đoạn, mỗi giai đoạn bị cắt ngắn đi một mẩu 2 c, mỗi chu trình này tạo được 1

NADH, 1 FADH (oxy hóa tiếp sẽ tạo ra 5 ATP) và 1 phân tử acetyl coA (oxy hóa tiếp cho 12 ATP) Như vậy hiệu suất sinh năng lượng của thoái hóa lipid là rất lớn (40 kJ/g triglyceride trong khi glycogen chỉ có 18 kJ/g) Ngoài tham gia vào chu trình Krebs, acetyl CoA còn được chuyển hoá tại gan tạo ra cetonic sinh lý: aceto acetyl coA, a hydroxy butyrat là nguồn năng lượng quan trọng của một số tổ chức như tim, thận; acetyl coA cũng là nguyên liệu để tổng hợp choi, steroid hoặc tổng hợp lại thành acid béo.

Cholesterol (choi) là một thành phần lipid quan trọng, không sinh năng lượng nhưng là tiền chất để tổng hợp hormon steroid, acid mật, vitamin D và là thành phần không thể thiếu của màng tế bào Choi có nguồn gốc nội sinh và ngoại sinh, được tổng hợp từ acetyl CoA chủ yếu ở gan, ruột, một phần ở thượng thận, tinh hoàn, buồng trứng choi được thoái hóa thành acid mật, việc chuyển hóa này tránh cho việc ứ đọng choi ở tổ chức gây nên bệnh

Tổng hợp lipid

Khi năng lượng được cung cấp thừa so với nhu cầu đều được tổng hợp lại thành

AB AB được tổng hợp tại nhiều tổ chức nhưng diễn ra mạnh mẽ nhất là tại gan, mô

mỡ, và ruột Quá trình tổng hợp chất béo có thể diễn ra tại bào tương, ty thể hay microsom nhưng chủ yếu diễn ra tại bào tương Nguyên liệu cho quá trình tổng hợp này là acetyl CoA và HC03" ,cùng với sự xúc tác của một hệ ezn, quá trình này cần NADPH cho các phản ứng khử

Điều hoà chuyển hoá

Sự chuyển hoá lipid phụ thuộc vào tình trạng dinh dưỡng và sự điều hoà của các hormon lên quá trình tổng hợp và thoái hoá

Một số hormon như adrenalin, noradrelanin, ACTH, glucagon, hoạt hoá quá trình phân huỷ TG, tăng cường giải phóng AB từ mô mỡ làm tăng AB huyết tương Cơ chế tác động chủ yếu bằng cách hoạt hoá adenyl cyclase (AC), tăng cường tạo AMPc rồi AMPc biến TG lipase dạng không hoạt động thành hoạt động qua trung gian protein kinase Glucocorticoid, ngoài tác dụng trực tiếp qua AC còn ức chế sự xâm nhập glu vào trong tế bào, như vậy hạn chế nguyên liệu để tổng hợp TG Thyroxin, hormon sinh trưởng GH có tác dụng làm chậm sự phân huỷ lipid

Insulin và prostaglandin có tác dụng ngược với nhóm trên Insulin và prostaglandin ức chế thoái hoá lipid bằng ức chế AC Ngoài ra insulin còn tăng quá trình sự xâm nhập glu vào tế bào làm tăng quá trình tổng hợp lipid Ezn acetyl CoA carboxylase, được hoạt hóa bằng nồng độ cao của citrat.

Rối loạn chuyển hoá [47,42]

Một số rối loạn di truyền của chuyển hóa lipid được phát hiện

Bệnh Tay-Sachs do thiếu hexosaminidase A, tích lũy lipid trong não dẫn đến mù, chậm phát triển trí tuệ, và tử vong

Bệnh Gaucher's do thiếu glucocerebrosidase dẫn đến tích lũy glucocerebroside phì đại gan và lách, ăn mòn xương và khung chậu, giảm sút về trí tuệ

Bệnh Fabry's do thiếu a Galactosidase A, tích lũy ceramide trihexoside, phát ban

ở da, suy thận, đau ở chân và bàn chân

Bệnh Niemann-Pick do thiếu Sphingomyelinase, tích lũy sphingomyelin, phì đại gan và lách, giảm sút về trí tuệ,

Bệnh Krabbe's (globoid leukodystrophy) do thiếu galactocerebroside mất myelin, giảm sút về trí tuệ

Một số bệnh khác như: Metachromatic leukodystrophy do thiếu arylsulíatase A gây tích lũy sulíatides, bệnh Sandhoff-Jatzkewitz do thiếu Hexosaminidase A and B, bệnh Refsum's do thiếu a hydroxylating ezne

Bên cạnh các rối loạn do di truyền là các rối loạn chuyển hóa thứ phát

Tăng lipid huyết (giới hạn bình thường là 600-800mg/dl) thường gặp do giảm sử dụng và chuyển hóa gặp trong các bệnh gan hoặc tăng huy động do hoạt hóa ezn lipase trong ưu năng một số tuyến yên, giáp, thượng thận tăng lipid kéo dài sẽ dẫn đến hậu quả là xơ vữa động mạch

Tăng lipoprotein gặp trong suy giáp, thận hư nhiễm mỡ, suy thượng thận, thiếu ezn lipo-protein lipase ở cơ thể già, cơ địa xơ vữa, ĐTĐ, hậu quả tùy theo tăng loại lipoprotein nào có thể dẫn đến tăng choi, tăng lipid huyết, ứ đọng lipid tại các tổ chức

Rối loạn chuyển hóa choi: tăng choi do kém đào thải trong vàng da tắc mật; tăng huy động trong đái tháo đường, hội chứng thận hư; thoái hóa chậm do thiểu năng

tuyến giáp hậu quả nặng nhất là XVĐM, giảm choi do tăng đào thải, giảm hấp thu gặp trong lỵ, viêm ruột, basedovv.

Ngoài ra còn nhiều bệnh liên quan trực tiếp đến chuyển hóa lipid như: béo phì, gan nhiễm mỡ, XVĐM

1.1.2.3, Chuyển hoá Protein

Sơ đồ chuyển hóa được tóm tắt như sau:

Sơ đồ 3: Chuyển hoá Protein

Các chất có hoạt tính sinh

học khác

Tiêu hoá và hấp thu protein

Quá trình tiêu hoá protein là quá trình thuỷ phân cắt đứt liên kết peptid thành các acid amin (aa) Quá trình này cần sự tham gia của nhiều ezn: pepsin, trypsin, chymotrypsin, carboxylpeptidase, aminopeptidase, dipeptidase, các ezn lần lượt tác động vào chuỗi peptid tại các vị trí đặc hiệu, ở^liều kiện bình thường các protein của thức ăn sẽ được thuỷ phân hoàn toàn thành aa, các aa này nhanh chóng được hấp thu qua niêm mạc ruột vào tĩnh mạch cửa Một ít aa và cặn bã của protein thức ăn không được hấp thu hết được đẩy xuống ruột già, bị ezn phân huỷ tạo sản phẩm thoái hoá

có độc tính được thải ra ngoài theo phân

Protein trong tế bào sẽ được thuỷ phân bởi hệ catepsin/ lysosom cũng nhờ các ezn tiêu hoá

Chuyển hoá aa

Các aa được sử dụng để tổng hợp lại thành protein (chiếm khoảng 75%) và các chất có hoạt tính khác, các aa không được mô sử dụng sẽ được thoái hoá

Các aa phần lớn được thoái hoá trước tiên bằng loại đi nhóm amin qua quá trình khử amin oxy hoá và quá trình trao đổi amin Phần lớn các aa dễ trao đổi amin, nhóm amin sẽ tập trung lại trong glutamat; glutamat lại là aa duy nhất khử amin với tốc độ cao Kết quả của quá trình này là các aa được thoái hoá tạo NH3 và acid a cetonic NH3 được tổng hợp thành ure tại gan và đào thải ra ngoài qua thận, một phần NH3 tới thận phản ứng với H+ tạo NH4+ dễ dàng đào thải qua nước tiểu, góp phần tạo cân bằng acid- base trong nước tiểu.

Một số aa được khử carboxyl tạo các amin tương ứng, một sô amin có hoạt tính sinh học như: histidin tạo histamin (giãn mạch, co cơ trơn, tăng tính thấm), glutamat tạo GABA (dẫn truyền thần kinh), tryptophan tạo ti^btỉnin và xerotonin (điều hoà thần kinh) Các amin mói tạo ra tiếp tục thoái hoá tạo ceton hay acid và sinh sản phẩm phụ là H20 2, NH3 có độc tính, H20 2 sẽ được thuỷ phân bỏi catalase ở gan thành nước và oxy, NH3 biến đổi trong chu trình ure hoặc được bài tiết ở thận

Sau khi mất nhóm amin khung c chuyển hóa thành các sản phẩm trung gian như pyruvat, oxaloacetat, a cetoglutarat, succinyl CoA, acetoacetyl CoA và acetyl CoA Các chất trung gian này sẽ tiếp tục được chuyển hoá, tham gia vào chu trình krebs tạo năng lượng hoặc tham gia vào tổng hợp glucid, lipid hay tổng hợp lại thành một

số aa

Chuyển hóa của các aa khác nhau là khác nhau Arginin và aspartic tham gia vào chu trình ure để khử độc NH3; methionin có vai trò tạo SAM (S-adenosylmẽfeonin) như một tiền chất để vận chuyển nhóm methyl; tyrosin là tiền chất của các chất dẫn truyền thần kinh dopamin, norepinerphin, epinerphin; tryptophan cũng là tiền chất của tr^ptinin và xerotonin; glutamat tạo glutathione là chất khử trong hồng cầu; arginin, glycin, methionin là tiền chất của creatin dễ dàng chuyển thành creatin

phosphat dạng dự trữ năng lượng ở cơ

Tổng hợp aa, protein

Quá trình tổng hợp protein và aa diễn ra thường xuyên trong tế bào

Có 8 aa cần thiết phải đưa vào từ thức ăn, ở trẻ em là 10 aa, các aa còn lại cơ thể

có thể tự tổng hợp được Aa có thể được tổng hợp từ sản phẩm thoái hoá trung gian của chuyển hoá glucid, lipid hoặc từ các aa khác, quan trọng nhất là tổng hợp từ

glutamat Mỗi aa có con đường tổng hợp riêng Aa sau khi được tổng hợp là nguyên liệu để tổng hợp các hợp chất quan trọng: tổng hợp porphyrin, base N, các hormon, acid nicotinic, ethanolamin, cholin, creatin, glutathion, taurin

Protein có đặc trưng về cấu trúc và số lượng, quá trình sinh tổng hợp protein huy động nhiều yếu tố tham gia và được kiểm soát chặt chẽ Thông tin về trình tự chuỗi

aa được mã hóa trên ADN, từ ADN sẽ sao mã sang ARN thông tin (mARN) Quá trình tổng hợp protein diễn ra tại ribosomee Ribosome có cấu trúc đặc biệt để gắn vói phân tử mRNA, RNA vận chuyển (tRNA) (mỗi ARNt vận chuyển một amino acid đặc trưng), có thể tạo liên kết peptid, và dễ đàng chuyển vị trên ARNm Các amino acid được vận chuyển lần lượt tương ứng vói trình tự bộ ba nucleotide trên mRNA liên kết với nhau để tạo chuỗi polypeptide đặc hiệu

Tốc độ đổi mới protein ở các mô khác nhau là khác nhau có thể chỉ vài phút (ezn), hoặc có thể tói 1000 ngày (collagen)

Điều hoà chuyển hoá[5,35]

Quá trình điều hòa sinh tổng hợp protein diễn ra phức tạp gồm hai quá trình chủ yếu: sự cảm ứng và sự ức chế được kiểm tra bằng các phân tử nhỏ và hệ thống kiểm tra của operon Operon là tập hợp các gen tạo thành một đơn vị chức năng di truyền gồm: gen cấu trúc s, gen điều khiển o, gen khởi động p, gen điều hòa R Các gen này phối hợp với nhau và với các phân tử kìm hãm hay ức chế điều khiển quá trình tổng hợp protein theo nhu cầu cơ thể

Rối loạn chuyển hoá [47, 42, 5]

Một số rối loạn về di truyền trong chuyển hóa đã được phát hiện, rối loạn này do

sự sai khác về gen cấu trúc trong tổng hợp protein mà điển hình là các ezn

Bệnh siro niệu (Maple syrup urine) do sai khác về ezn keto acid dehydrogenase với biểu hiện là xuất hiện các a ketoacids và các sản phẩm chuyển hóa của chúng trong nước tiểu, máu Chậm phát triển về trí tuệ, chết sớm

Bệnh methylmalonuria do sai lệch về ezn methylmalonyl CoA mutase và không

sử dụng được vitamin B12 làm tăng nồng độ methylmalonate trong máu, gây thiếu máu, chết sớm

Chứng tăng glycin huyết do sai lệch về glycine cleavage ezne gây ra glycin nồng

độ cao trong máu, một số trường hợp rối loạn chức năng thần kinh, chết sớm

Bệnh hypermethioninemia do sai lệch về methionine adenosyltransíerase gây tích lũy methionine trong máu

Bệnh homocysteinemia do sai lệch về ezn cystathionine synthase làm cho methionine, homocysteine nồng độ cao trong máu; collagen bất thường, tổn thương mắt, xương dễ gẫy, rối loạn chức năng thần kinh, chết sớm

Bên cạnh rối loạn protein về chất là rối loạn protein về lượng, sự tăng hay giảm nồng độ protein huyết tương đều là biểu hiện của rối loạn chuyển hoá Tăng tổng hợp protein trong trường hợp đồng hoá mạnh hơn dị hoá trong bệnh lý tuyến giáp; giảm tổng hợp trong đói trường diễn, suy dinh dưỡng, sốt kéo dài, ĐTĐ, u, tắc mạch

cơ quan, teo, hoại tử cơ quan

1.1.2.4 Chuyển hóa acid nucleic

Acid nucleic là polynucleotid gồm ADN mang thông tin di truyền và ARN có vai trò trong tổng hợp protein Ba hợp phần có trong thành phần của các mononucleotid

là các base N, đường pentose và acid phosphoric Có 5 loại base N là adenin (A), guanin (G) có nguồn gốc từ nhân purin; cytosin (C), thymin (T) và uracil (Ư) có nguồn gốc từ nhân pyrimidin Các purin ribonuceotid được tổng hợp bằng cách gắn dần các nguyên tố c, N có nguồn gốc từ C02, glycin, format, aspartat, glutamin vào ribose 5 phosphat (Rib5P) Các pyrimidin ribonucleotid tổng hợp vòng pyrimidin

từ carbamyl phosphat, acid aspartic và phosphoribosylpyrophosphat sau đó mới gắn vào Rib5P Đường pentose lấy từ sự thoái hóa glucid theo con đường pentose,

h 3po4 có sẵn trong các quá trình chuyển hóa Các ribonucleotid là nguyên liệu để tổng hợp ARN, được khử oxy tạo thành deoxyribonucleotid để tổng hợp ADN

ADN là một chuỗi xoắn kép, các base N sắp xếp theo quy luật bổ sung và đối song ADN được tổng hợp bằng tách ra thành hai chuỗi, mỗi chuỗi dùng làm khuôn cho sự tổng hợp một chuỗi mới theo quy luật bổ sung A-T (U), G- c vói sự tham gia của các ezn xúc tác ADN polymerase, ADN ligase và các proteinderoulase, DBP, primase ARN được tổng hợp trên khuôn ADN nhờ ARN polymerase, tương tự như

sự tổng hợp ADN

Các acid ribonucleic của tế bào được đặc trưng bằng sự trao đổi mạnh và đổi mới nhanh chóng cùng vói sự tổng hợp protein trong khi đó các deoxyribonucleic được đổi mới chậm hơn, chủ yếu gạp trong các tế bào đang phát triển, các tế bào tái sinh Dưới tác dụng của các nuclease, các liên kết phosphodieste của acid nucleic bị phá

vỡ tạo ra các mononucleotid, sau đó các mononucleotid lại bị thủy phân bởi ezn nucleotidase thành các tiểu phần cấu tạo, các base N được thoái hóa tiếp tục thành sản phẩm chuyển hóa cuối cùng là acid uric và ure

Rối loạn chuyển hóa acid nucleic [5]

Bệnh goutte được xem như bệnh của sự rối loạn chuyển hóa acid nucleic, với biểu hiện tăng nồng độ acid uric trong máu và nước tiểu, lắng đọng urat trong các tổ chức sụn, bao gân, túi nhày Nguyên nhân do giảm ezn hypoxanthin-guanin phosphoribosyl transíerase là ezn xúc tác cho sự chuyển hóa hypoxanthin, guanin thành acid nucleic tương ứng, do vậy chúng ứ đọng lại và thoái hóa theo con đường tạo acid uric

1.2.1.5 Chuyển hóa muối nước

Việc xuất nhập và phân bố nước, muối [37,42]

Lượng nước thu nhập hàng ngày theo đường ăn, uống và chuyển hóa, ở người trưởng thành là khoảng 2,51 Việc đào thải nước qua nước tiểu, phân, mồ hôi và hoi thở Việc nhập và xuất phải luôn cân bằng để không gây ứ hoặc mất nước Nước được phân bố tại tất cả các nơi trong cơ thể vói mật độ khác nhau

Hàng ngày cơ thể cần khoảng 10-20 g muối chủ yếu là NaCl, được bổ sung như một gia vị, các muối khác như Mg, K, Ca có sẵn trong thực phẩm rau, củ, quả, các loại thịt cá Muối cũng được đào thải qua nước tiểu, mồ hôi, một phần rất nhỏ qua phân Mỗi chất điện giải được hấp thu và đào thải cân bằng nhau, thừa hay thiếu đều gây rối loạn

Sự vận chuyển nước và trao đổi điện giải

Nước được hấp thu ở đường tiêu hóa, chủ yếu ở ruột non, ruột già, một phần nhỏ

ở thực quản và dạ dày Nước được hấp thu qua nhung mao ruột vào khoảng gian bào,

mao mạch và tĩnh mạch cửa về gan và theo vòng tuần hoàn tói các cơ quan Một phần nhỏ nước đi theo hệ bạch huyết rồi cũng vào vòng tuần hoàn chung

Muối cũng được hấp thu dễ dàng qua ruột non, cơ chế hấp thu là khuyếch tán thụ động hay vận chuyển tích cực tùy từng loại muối.

Nước sau khi vào cơ thể được vận chuyển đến tổ chức Nước vận chuyển được nhờ chênh lệch áp xuất giữa các tổ chức Yếu tố quyết định sự chênh lệch này là áp lực thẩm thấu và áp lực thủy tĩnh, áp lực thẩm thấu là áp lực do các yếu tố hòa tan trong nước tạo ra như các chất điện giải, các phân tử hữu cơ nhỏ, các phân tử hữu cơ lớn, áp lực thẩm thấu ở khu vực nào cao sẽ kéo nước nhiều đến khu vực đó áp lực thủy tĩnh là áp lực tạo ra do dòng máu ép vào thành mạch, áp lực này có xu hướng đẩy nước ra ngoài màng, ngược với áp lực thẩm thấu

Ngăn cách giữa dịch gian bào, huyết tương là một màng bán thấm cho phép nước

và các phân tử nhỏ đi qua, protein không qua được, gữi lại vói nồng độ cao hơn ở huyết tương Màng ngăn cách giữa trong và ngoài tế bào là một màng lọc cho nước qua tự do, các chất điện giải và chất tan qua chọn lọc; một số chất tan được vận chuyển qua màng theo cơ chế vận chuyển tích cực nhờ vào các kênh vận chuyển Có

sự chênh lệch về thành phần điện giải giữa hai phía của màng, tuy nhiên theo cân bằng Donan thì tổng lượng của chúng vẫn bằng nhau

Sự trao đổi muối và nước được điều hòa bởi hai cơ chế thần kinh và nội tiết Trung tâm của cảm giác khát là nhân bụng giữa nằm ở vùng dưới đồi, tác nhân kích thích trung tâm này là tình trạng tăng áp lực thẩm thấu của dịch ngoài tế bào Ngoài ra, thần kinh còn có cảm thụ quan với áp lực thẩm thấu ở xoang động mạch cảnh, nhân trên thị; cảm thụ quan với khối lượng nước ở các tĩnh mạch lớn, vách nhĩ phải, thận Theo cơ chế nội tiết, hai hormon có vai trò lớn nhất trong điều hòa khối lượng nước là ADH và aldosterol ADH tiết ra ở thùy sau tuyến yên kích thích tái hấp thu nước, aldosterol là hormon của vỏ thượng thận quyết định tái hấp thu hay bài tiết Na+, K+ Ngoài ra còn có một số hormon điều hòa khác qua cơ chế của thận như vasopressin tái hấp thu nước ở ống thận, cortison giữ nước, hormon tuyến giáp tăng tiết nước tiểu và mồ hôi

Rối loạn chuyển hóa [42,5]

Rối loạn chuyển hóa nước, điện giải gây nên tình trạng ứ nước, ứ muối, mất nước, mất muối tùy theo khu vực trong tế bào, ngoài tế bào; đơn thuần hay phối hợp

ứ nước đơn thuần trong tế bào do uống, tiêm truyền, tăng sản xuất nước nội sinh,

cơ thể không đào thải nước được, khu vực ngoài trở nên nhược trương, nước chuyển vào trong gây ứ nước trong tế bào

ứ nước ngoài tế bào: do tăng áp lực tĩnh mạch, tăng tính thấm thành mạch, suy giảm chức năng đào thải của thận làm protein huyết tương giảm, giảm áp lực thẩm thấu keo huyết tương, nước sẽ bị áp lực thủy tĩnh đẩy ra ngoài nhiều hơn Nhập thừa NaCl, tăng aldosteron do bệnh lý thượng thận, làm tăng áp lực thẩm thấu, giữ nước Kết quả của quá trình trên gây ra tình trạng phù

Mất nước, mất muối xảy ra khi mất cân bằng giữa lượng nước nhập và xuất Căn

cứ lượng điện giải mất kèm theo nước người ta chia ra mất nước ưu trương khi mất nước nhiều hơn mất điện giải, mất nước nhược trương khi điện giải mất nhiều hơn mất nước, mất nước đẳng trương khi mất nước cân bằng vói mất điện giải Mất nước cũng chia thành các khu vực mất nước trong tế bào và mất nước ngoài tế bào, nhưng chủ yếu là mất nước ngoài tế bào Các nguyên nhân mất nước thường gặp là mất nước do mồ hôi, do sốt, do nôn, do ỉa chảy, do thận

1.2.1.6 Mối liên quan và điều hoà các quá trình chuyển hoá

Sự liên quan [4,5,35,68]

Các quá trình chuyển hóa liên quan chặt chẽ với nhau về mặt nguyên liệu và năng lượng Để dễ dàng cho việc nghiên cứu các quá trình chuyển hóa được tách thành các quá trình chuyển hóa riêng biệt của glucid, lipid, protid Thực tế đây là một chuỗi các phản ứng thống nhất, không thể tách rời Glucid, lipid, protein ban đầu khác nhau hoàn toàn về cấu tạo phân tử và tính chất nhưng dưới tác dụng của hệ ezn sẽ bị phân giải thành các sản phẩm chuyển hóa trung gian, từ các sản phẩm chuyển hóa này tùy điều kiện cụ thể mà hình thành các hợp chất cao phân tử đặc trưng cho cơ thể hoặc sẽ bị phân giải triệt để tạo năng lượng

Về mặt năng lượng

Cả 3 chất glucid, lipid, protein đều có thể thoái hóa tạo năng lượng, trong đó glucid và lipid đóng vai trò chính Tùy điều kiện cụ thể, cơ thể có thể huy động quá trình oxy hóa này hoặc oxy hóa kia Khi cần năng lượng nhanh sẽ thoái hóa glucid, khi cần nhiều năng lượng sẽ thoái hóa lipid, khi thiếu lipid và glucid mói thoái hóa

protein Nguồn năng lượng từ sự thoái hóa protein thông qua các aa tạo đường và tạo cetonic Năng lượng từ glu có thể sử dụng cho tất cả các tế bào, tuy nhiên nguồn năng lượng của lipid không được sử dụng ở một số tế bào Năng lượng do glu cung cấp chỉ sử dụng được trong vài giờ, năng lượng do glycogen có thể sử dụng được một ngày, trong khi đó năng lượng do nguồn chất béo dự trữ có thể đủ cho cơ thể sử dụng trong khoảng 30 ngày mà không cần cung cấp thêm thực phẩm (nhưng đảm bảo đủ nước) Năng suất tạo năng lượng của lipid cũng là lớn nhất (Lipid là 9Kcal/g, glucid, protein là 4Kcal/g).

Khi thừa năng lượng không kể đến nguồn gốc đều được dự trữ dưới dạng TG trong các tổ chức mỡ

Về mặt nguyên liệu

Sơ đồ liên quan giữa các chuyển hoá như sau:

Sơ đồ 4: Liên quan giữa các quá trình chuyển hoá

Proteins

amino acỉds

Metabolism Summary Carbohydrates

glucose.ĩructose, galãctose glycogenesis

Glycogen Glucose-6-Phosphate

Fats and Lipỉds

fatty acid, glycerol

glycogenolysis

genesỉs

Citric Acid Cycle

2H* ADP ADP ADP 0 2 Electron Transport Chain Ì Ị Ì S i 2e"

ATP ATP ATP

Chất chuyển hoá trung gian quan trọng nhất trong các quá trình chuyển hoá là acetyl-CoA, được hình thành từ sự thoái hoá của cả glucid, lipid, protid Khi cần năng lượng acetyl-CoA đi vào chu trình krebss tạo năng lượng, khi không đòi hỏi năng lượng acetyl-CoA được dùng để tổng hợp choi, các nội tiết tố steroid, hoặc được tổng hợp lại thành acid béo, ngoài ra acetyl-CoA còn để tổng hợp cetonic sinh

lý là nguồn năng lượng của một số tổ chức

Ngoài acetyl - CoA còn rất nhiều chất trung gian chuyển hoá khác tạo sự thống nhất giữa các phản ứng chuyển hoá trong cơ thể như: pyruvat, GÓP, các chất chuyển hoá của chu trình

Các quá trình chuyển hóa còn liên quan trực tiếp với nhau như glu thoái hoá theo con đường pentose tạo NADPH cần cho tổng hợp chất béo, ribose cho tổng hợp acid nucleic Các aa thoái hoá tạo sản phẩm chuyển hoá trung gian cần cho tổng hợp glucid, lipid, chu trình ure

Điều hòa chuyển hoá[35]

Trong tê bào mỗi một giây đều diễn ra hàng ngàn phản ứng nhưng tế bào vẫn hoạt động bình thường là nhờ vào quá trình điều hòa chuyển hóa Điều hòa chuyển hóa là quá trình diễn ra phức tạp và tinh vi bao gồm nhiều quá trình, dưới nhiều mức độ khác nhau Trong đó điều hòa dựa vào ezn là quan trọng nhất

a) Điều hòa ezn

Điều hòa tổng hợp ezn thông qua operon Các ezn có bản chất là protein cũng được điều hòa thông qua operon

Điều hòa hoạt độ ezn bằng các chất hoạt hóa và ức chế Đây là kiểu điều hòa ezn

dị lập thể Ezn dị lập thể có hai trung tâm, một trung tâm hoạt động gắn với cơ chất, một trung tâm gắn vói tác nhân hoạt hóa hay ức chế Loại điều hòa này làm tăng hay giảm hoạt độ của ezn Thông thường đây là sự ức chế ngược, ezn của phản ứng đầu tiên là ezn dị lập thể, chất cuối cùng của quá trình là yếu tố dị lập thể âm I, còn cơ chất sẽ là yếu tố dị lập thể dương A

Điều hòa hoạt độ ezn bằng sự chuyển cấu dạng ezn Phần lớn ezn là ở dạng tiền ezn không hoạt động khi thủy phân cắt đi một mẩu peptid lại trở thành ezn họat động, một số ezn khi thay đổi các liên kết đồng hóa trị như gắn thêm nhóm phosphat

b) Điều hòa chuyển hóa do Hormon

Hormon có vai trò điều hòa rất lớn Hormon có tác động lên một loạt các phản ứng chuyển hóa Một số hormon làm thay đổi tính thấm của màng tế bào, đặc biệt là

quá trình vận chuyển tích cực, một số hormon sẽ tác động thông qua ezn hay qua chất truyền tin thứ hai như AMPc , Ca, các phosphoinositid, một số hormon lại tác dụng trực tiếp lên nhiễm sắc thể để mở đầu cho quá trình tổng hợp protein.

Điển hình cho điều hòa chuyển hóa là tác động của ezn insulin, glucagon, các catecholamin

c) Điều hòa chuyển hóa do màng

Chức năng vận chuyển các chất qua màng góp phần vào quá trình điều hòa chuyển hóa Sự vận chuyển qua màng gồm hai cơ chế là vận chuyển thụ động và vận chuyển tích cực Sự điều hòa thông qua sự duy trì cân bằng ion, lựa chọn các chất ra vào tế bào, vận chuyển các sản phẩm chuyển hóa

1.2 Hoá sinh các chất độc hạỉ gây bệnh từ môi trường

1.2.1 Đại cương các chất độc hại

Bên cạnh các chất dinh dưỡng, thực phẩm còn đem đến nhiều chất không những không có giá trị dinh dưỡng mà còn có tác động bất lợi tói sức khỏe con người, có thể gọi chung những chất đó là chất độc hại có trong thực phẩm

Xét về nguồn gốc có thể chia chất độc hại ra thành hai nhóm lớn là chất độc tự nhiên có trong thực phẩm và chất độc xâm nhập từ bên ngoài vào thực phẩm

Dựa vào cơ chế tác dụng nhóm chất độc hại tự nhiên được chia thành hai nhóm [8,38,40].:

• Các chất phản dinh dưỡng: là những chất làm cho tác dụng có sẵn của các chất dinh dưỡng bị kém đi hoặc gây ra tổn thất phụ nào đó cho các chất dinh dưỡng

• Các chất độc thực phẩm: là những chất gây độc cho cơ thể

Dựa theo thành phần dinh dưỡng mà chất tác động có thể chia nhóm phản dinh dưỡng thành 3 nhóm sau:

• Nhóm làm vô hoạt hoặc làm tăng nhu cầu về vitamin: như nhóm kháng vitamin Bl(thiaminase), kháng vitamin c (ascorbatoxydase), kháng vitamin H (antibiotin), kháng vitamin K (dicurmarol), kháng vitamin E (linolic) Cơ chê hoạt động của nhóm là thủy phân vitamin, kết hợp vói vitamin thành một phức hợp khó hấp thu hoặc làm mất tác dụng của vitamin do ức chế cạnh tranh ezn oxy hóa khử vitamin thành dạng có hoạt tính

• Nhóm cạnh tranh vói sự đồng hóa các yếu tố khoáng: như acid oxalic, acid phytic các chất này liên kết vói kim loại tạo thành hợp chất không hòa tan.

• Các chất tác động đến quá trình tiêu hóa, hấp thu và sử dụng protein và acid amin Đó là các chất ức chế protease và lectin Các chất ức chế protease sẽ liên kết với trung tâm hoạt động của các ezn thủy phân protein (trypsin, cholinesterase ) ức chế hoạt động của các ezn này Lectin là các protein thực vật liên kết đặc hiệu vói carbohydrat, phần lớn có bản chất là glycoprotein, nhóm chất này liên kết đặc hiệu vói các receptor như một chất đối kháng trong cơ thể gây ngưng kết hồng cầu, một số chất liên kết vói tế bào ruột làm giảm khả năng tiêu hóa các chất dinh dưỡng

Tuy nhiên việc nhận diện nhóm phản dinh dưỡng chỉ có tính chất tương dối vì trong những trường hợp cụ thể nhổm này ]í\ị c ấ vai trò sinh học đặc biêt cổ tác dung

Chất độc tự nhiên trong thực phẩm có sẵn trong một số loài động, thực vật như là một cơ chế bảo vệ tự nhiên của sinh vật

Một số thực vật gây độc thường gặp: điển hình nhất là một số loài nấm độc (thường có aílatoxin), khoai tây mọc mầm có solanin, các loài măng độc, sắn độc, đậu đỗ độc chứa các glucosid sinh cyanhydric

Động vật có độc tố thường gặp là các loài nhuyễn thể, cá nóc, cóc

Đối với nhóm chất độc tự nhiên rất dễ nhận diện và chỉ có cách phòng tránh duy nhất là phải thận trọng với những thực phẩm đã được khuyến cáo là có độc tính, còn nhóm chất độc hại thâm nhập từ ngoài vào con ngưòi hoàn toàn chủ động trong việc phòng tránh, tuy nhiên khi đã xâm nhập lại rất khó phát hiện Chất độc xâm nhập vào thực phẩm ngay trong quá trình trao đổi chất với môi trường, hoặc trong quá trình chế biến bảo quản, những chất này rất phổ biến tồn tại với hàm lượng khác nhau trong các thực phẩm có nguồn gốc động vật, thực vật hoặc trong nước uống, xét về bản chất thì có thể phân thành 3 nhóm cơ bản sau:

• Tác nhân sinh học là các vi khuẩn, virus, kí sinh trùng, vi sinh vật có độc

• Tác nhân hóa học là chất hóa học có trong thực phẩm theo ý muốn hoặc vô tình

• Tác nhân vật lý là phóng xạ, dị vật

ngăn ngừa bệnh

Trong các tác nhân kể trên thì tác nhân sinh học và hóa học là những tác nhân thường gặp nhất Tác nhân hóa học bao gồm các hóa chất bảo vệ thực vật, các kim

hại tới chuyển hóa và sức khỏe

Chất độc từ thực phẩm xâm nhập vào cơ thể tức là xâm nhập vào cấu trúc phức tạp đã được cân bằng ổn định bởi các chất sống, gây rối loạn chuyển hoá và ảnh hưởng bất lợi tói sức khoẻ

Các chất độc có thể gây nên các biểu hiện cấp tính hoặc mạn tính, các tác dụng độc thay đổi đáng kể theo bản chất, nồng độ, thòi gian tác dụng và cơ quan đích Các chất độc hại khi vào cơ thể tác động tới sức khoẻ theo 2 hướng [49,8].:

• Gây ra các bệnh nhiễm độc, ngộ độc thực phẩm

• Gây ra các bệnh lây truyền

Ngộ độc thực phẩm là một hội chứng cấp tính, xảy ra đột ngột do ăn phải thức ăn

có chất độc biểu hiện bằng những triệu chứng dạ dày ruột như nôn, ỉa chảy và những triệu chứng khác tùy theo đặc điểm từng loại ngộ độc như tê liệt thần kinh, co giật, rối loạn hô hấp, tuần hoàn, vận động

• Ngộ độc do vi sinh vật hoặc độc tố của vi sinh vật

Đặc điểm của ngộ độc thực phẩm do vi sinh vật thường là các biểu hiện của đường tiêu hóa, thời gian ủ bệnh lâu, diễn ra vào mùa nóng, tỷ lệ nhiễm cao, tỷ lệ tử vong thấp

Các thực phẩm dễ nhiễm vi sinh vật chủ yếu là các thực phẩm có nguồn gốc từ động vật như thịt, cá, hải sản

• Ngộ độc thực phẩm do hóa chất

Triệu chứng lâm sàng của ngộ độc do hóa chất thường gặp là các hội chứng thần kinh, hội chứng tim mạch, hội chứng hô hấp, hội chứng máu

• Ngộ độc do bản thân các chất độc tự nhiên có trong thực phẩm

Thời gian ủ bệnh rất ngắn, triệu chứng lâm sàng là biểu hiện cấp tính, triệu chứng thần kinh chiếm ưu thế, tỷ lệ tử vong rất cao

• Ngộ độc thực phẩm do thức ăn biến chất

Đường lây nhiễm chủ yếu là do bảo quản thực phẩm không đảm bảo yêu cầu vệ sinh, hoặc do thực phẩm bị biến đổi dưới tác dụng của các yếu tố vật lý như nhiệt

độ, ánh sáng, oxy, vết kim loại

Thực phẩm có nhiều chất đạm bị biến chất tạo các sản phẩm có độc tính như: NH3, H2S, các amin độc như indol, scatol, histamin,phenol

Thực phẩm là lipid dễ bị oxy hóa tạo các sản phẩm là peroxyd, aldehyd, ceton Thực phẩm có chứa nitrat, nitrit dễ gây nên ngộ độc khi biến đổi thành nitrosamin, nitrit dễ ngộ độc hơn Tác nhân này tác động vào hồng cầu gây nên hiện tượng methemoglobin

Ngộ độc thực phẩm diễn ra vói tính chất đột ngột nên rất dễ nhận biết nhưng khi lượng chất độc này xâm nhập vào cơ thể một cách từ từ, tích luỹ độc tính sẽ gây các biểu hiện nhiễm độc làm tổn thương mô và cơ quan dẫn đến các bệnh mạn tính.Các bệnh lây truyền qua thực phẩm

Bệnh do vi khuẩn: các bệnh thường gặp là ỉa chảy, sốt thương hàn, viêm dạ dày ruột, viêm hoại tử, dịch tả, lao, bạch cầu, sốt Q các tác nhân gây bệnh thường gặp

là salmonella sp., bacillus sp., enterobacter, clostridium

Bệnh do virus: đó là các bệnh virus viêm gan A, bại liệt, sốt xuất huyết, viêm não, cúm gia cầm, lở mồm long móng, bệnh bò điên

Bệnh do kí sinh trùng: như bệnh do giun, sán, trực khuẩn lỵ, amip

Không có cơ chế hoá sinh chung cho tác động của nhóm chất độc hại, ngay trong cùng một nhóm tác động của các chất khác nhau cũng rất khác nhau Nói chung các chất độc hại sẽ tấn công vào các bộ phận dễ chịu tác động như gan, thận, não thông qua việc gây tổn thương các bào quan trong tế bào hay rối loạn hoạt động chức năng của các ezn Tác nhân là kim loại nặng, hoá chất BVTV và tác nhân sinh học là những tác nhân thường gặp và nguy hiểm nhất sẽ được tập trung làm rõ.Tác động của nhóm kim loại nặng [6,40]

Có 12 kim loại nặng được thống kê là tác động độc lên sức khoẻ ngưòi và động vật, trong đó nguy hiểm nhất là Hg, As, Pb, Cd, Sd Các kim loại nặng thường gặp trong đất, nước, hoặc ngấm vào trong rau quả, hải sản hoặc có thể thôi nhiễm từ

dụng cụ chế biến M ỗ i kim loại có m ôjj?iới hạn an toàn riêng, v irrrt quá giớ i hạn này

sẽ gây độc

Các kim loại thường tác động lên trung tâm hoạt động của ezn, cạnh tranh vị trí liên kết với các coezn khác (Pb cạnh tranh với Zn của ezn y aminolevulinic dehydratase) làm giảm hoạt tính ezn, hoặc tác động vào quá trình tổng hợp ezn như một chất ức chế (Ni, Pt kìm hãm tổng hợp ezn Y aminolevulinic synthetase) làm giảm số lượng ezn Ngoài ra kim loại nặng xâm nhập được vào trong tế bào sẽ tác động lên các bào quan, trong đó ty thể là bào quan dễ chịu tác động nhất, sự tác động này ảnh hưởng tới hoạt động hô hấp và sản sinh năng lượng (ví dụ như methyl thủy ngân, tan được trong mỡ có khả năng vượt qua màng tế bào) Các nhà khoa học

đã tập trung nghiên cứu về cơ chế tác động của các kim loại nặng, mỗi kim loại có tác động hoá sinh khác nhau nhưng vẫn trên cơ sở của những tác động chung Nhiễm độc Pb là nhiễm độc thường gặp Phân tích độc tính của kim loại Pb, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng Pb tác động lên hệ thống ezn, đặc biệt là ezn vận chuyển hydro, ảnh hưởng tói sự tổng hợp máu do tích đọng các hợp chất trung gian của quá trình trao đổi chất, kìm hãm việc sử dụng oxy và glu, kìm hãm chuyển hoá Ca bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua kìm hãm sự chuyển hoá vitamin D Như vậy tác động của Pb dẫn đến thiếu máu, rối loạn não, viêm thận Nhiễm độc Pb chỉ là một minh hoạ điển hình thường gặp cho nhiễm độc kim loại nặng

Đa số các kim loại đều có tích luỹ tại các mô, vượt quá ngưỡng sẽ gây độc, các kim loại chủ yếu tích luỹ tại thận, gan và não, gây tổn thương nghiêm trọng các cơ quan này Như Cd gây phá huỷ thận, làm biến dạng xương, Hg tổn thương não và gan ức chế ezn pyruvatdehydrogenase Tác động nguy hiểm nhất gặp phải ở kim loại nặng là gây bệnh ung thư: nhiều kim loại được coi là tác nhân gây ung thư cho

cả người và động vật như: As và dẫn chất, Hg, Cd, Beri, Cr, Ni Cơ chế gây bệnh

có thể do các kim loại ảnh hưởng tới tính chính xác của polymerase khi tham gia vào sinh tổng hợp protein

Ảnh hưởng của kim loại nặng xâm nhập từ thức ăn, nước uống mang tính tiềm ẩn

và lâu dài Nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng ở nước ta lại ngày càng tăng do tốc độ công nghiệp hoá đang tăng nhanh trong lúc quy hoạch đô thị chưa ổn định Các khu

công nghiệp xen kẽ với khu dân cư và vùng sản xuất nông sản gây ô nhiễm môi trường đất, nước và chuyển hoá vào cây trồng, ảnh hưởng đến sức khoẻ con người.Tác động của nhóm hóa chất bảo vệ thực vật [38,34].

Hóa chất bảo vệ thực vật là thuốc trừ sâu, trừ mốc, thuốc diệt cỏ, thuốc kích thích sinh trưởng, thuốc dùng trong bảo quản, chế biến sau thu hái Các chất này thường tồn tại một thời gian trong đất, hoặc trên bề mặt cây cối rồi qua rễ, lá, hoa tích lũy vào trong cây và các sản phẩm thu hoạch, để tiếp tục tồn tại dưới dạng dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong lương thực thực phẩm

Các hóa chất bảo vệ thực vật thường có bản chất hóa học rất khác nhau, ngay trong một nhóm sản phẩm cũng có nhiều kiểu tác dụng, ảnh hưởng hoá sinh do

ợ

thuốc bảo vệ thực vật gây ra là giảm ezn microsom ở trong gan (đã được nghiên cứu

trên động vật thực nghiệm và trên người), ức chế hoạt động của các ezn oxydase, phosphorylase, dehydrogenase, carboxylase là những ezn chủ yếu trong các quá trình chuyển hoá [10] Bên cạnh đó thuốc trừ sâu nhóm lân hữu cơ và carbamat còn

ức chế ezn cholinesterase (dẫn đến tích luỹ acetyl cholin gây độc); thuốc trừ sâu là dẫn xuất clo ức chế ezn adenosin triphosphatase (ức chế tổng hợp ATP), làm rối loạn vận chuyển các ion Na+, K+ qua màng tế bào thần kinh (làm tê liệt dẫn truyền xung thần kinh) và hoạt hoá ezn chuyển hoá chúng thành những dẫn xuất epoxyd có khả năng phản ứng cao với các hợp chất cao phân tử như protein, acid nucleic; các thuốc trừ cỏ ngăn ngừa quá trình tạo ATP ở ty thể, gây nhiễu sự tổng hợp protein và acid nucleic, thay đổi sự phân bào, phá huỷ màng và cấu trúc chức năng

TỔ chức ung thư quốc tế IARC đã đánh giá khả năng gây ung thư của nhiều thuốc BVTV, điển hình là 2 hợp chất ethylen dibromid và ehylen oxide, bên cạnh đó là DDT, hexachlorobenzen, 1 ,3 - d i c h l o r o p r o p e n e , toxaphene

Hoá chất bảo vệ thực vật đa phần là các hợp chất hữu cơ phi sinh học, khi vào cơ thể sẽ được chuyển hoá và thải loại ra khỏi cơ thể theo đường nước tiểu, phân, mồ hôi, hơi thở vì vậy thời gian, tẩn suất tiếp xúc và nồng độ chất độc hại ảnh hưởng đến mức độ tác động lên cơ thể Các hoá chất tác động lên các phân tử trong cơ thể tại nhiều vị trí có thể sinh ra đột biến và ung thư

Tác động của tác nhân sinh học [8,4]

Tác nhân gây bệnh điển hình của nhóm này là các vi khuẩn và virus Trong vi khuẩn và virus có hai loại nhân tố độc hại chính là các độc tố và các phân tử bề mặt Hai loại nhân tô này thường rất rộng và rất khác nhau về cấu trúc và cơ chế tác dụng Như vi khuẩn clostridium sinh độc tố botulin tác động lên thần kinh trung ương, giảm sự điều phối của mắt bằng cách kết hợp vói gangliosid và vói receptor giả định protein đi vào tế bào thần kinh bằng nội thấm bào rồi làm tách các protein noron ở dạng nang ra, giải phóng các chất dẫn truyền thần kinh Staphylococcus sinh độc tố enterotoxin là một chất độc mạnh gây ra chứng nôn hoặc các đáp ứng kháng nguyên mạnh.

Các vi sinh vật xâm nhập vào cơ thể gây tổn thương cơ quan mà chúng cư trú gây tác động đặc hiệu hoặc toàn thân Bệnh sinh các bệnh này rất phong phú Một số bệnh lây truyền qua thực phẩm vói tác nhân là các vi sinh vật đang là mối quan tâm chung của nhiều nước, nhiều ban ngành như cúm gia cầm, bệnh bò điên, lở mồm long móng Bệnh cúm gia cầm là một dạng đặc biệt của cúm lây từ gà, gia cầm, chim sang người Phương thức lây bệnh vẫn chưa được sáng tỏ Các phân typ virus cúm hay thay đổi cấu trúc kháng nguyên, đặc biệt virus cúm H5N1 hoàn toàn xa lạ vói cơ thể vì vậy cơ thể người chưa có miễn dịch chống lại Bên cạnh đó là lở mồm long móng do virus FMD lan truyền từ động vật nhai lại sang người Bệnh bò điên

do một loại protein đặc biệt (gọi là prion) có khả năng sao chép và lan truyền, gây ra bệnh xốp não cho người khi ăn phải thức ăn có chứa vật thể hóa sinh này Một số vi sinh vật được chứng minh là tác nhân gây ung thư như vikhuẩn H.pylori có thể dẫn đến ung thư dạ dày, virus HPV dẫn đến ung thư cổ tử cung, sán schistosoma gây ung thư bàng quang nguyên nhân là do các virus này biến đổi tế bào mô đích

Các thực phẩm bảo quản lâu ngày bị nấm mốc xâm nhập cũng là nguyên nhân thường gặp của các vụ ngộ độc thực phẩm, đặc biệt sau khi phát hiện ra kháng sinh Hai chủng nấm mốc thường gặp là Aspergillus và Penicillium Aílatoxin là một độc

tố nấm mốc đáng sợ nhất Có nhiều chủng nấm mốc tiết ra độc tố này, nhưng Aspergillus Aavus là loài nấm mốc cung cấp những lượng aílatoxin lớn nhất Ngoài việc gây ngộ độc cấp tính (liều gây chết người khoảng lOmg), độc tố aílatoxin cũng được xem là nguyên nhân gây xơ gan và ung thư Độc tố này thường gặp ở lạc mốc

Islanditoxin do nấm Penicillium islandicum tiết ra thường gặp trong gạo mốc, nguyên nhân gây bệnh xơ gan.

1.2.3 Một số biện pháp phòng tránh tác động của các chất độc hại.

Việc phòng tránh tác động của chất độc hại dễ dàng hơn rất nhiều so với việc điều trị Căn cứ vào nguồn lây nhiễm chất độc hại thực phẩm có thể đề ra một số biện pháp phòng tránh sau:

Để tránh nguy cơ của các chất độc hại có sẵn trong tự nhiên, chỉ nên sử dụng những thực phẩm đã được biết là an toàn, đối vói những sản phẩm có nguy cơ cao cần phải thận trọng

Đối với việc sử dụng chất phụ gia hay hóa chất bảo vệ thực vật cần tuân thủ theo đúng quy định về hàm lượng và thời gian

Các tác nhân sinh học thường nhiễm trong quá trình bảo quản vì vậy cần quan tâm đến công tác quản lý kiểm tra an toàn vệ sinh thực phẩm Quá trình quản lý kiểm tra

vệ sinh thực phẩm phải là quá trình khép kín từ “ trang trại đến bàn ăn” bao gồm kiểm tra thức ăn nước uống, điều kiện chuồng trại, vận chuyển giết mổ gia súc gia cầm và chế biến thực phẩm Có một số phương pháp được dùng để bảo quản thực phẩm như:

xử lý bằng nhiệt, chiếu xạ và phương pháp dùng các hoá chất bảo quản

Một vấn đề đáng quan tâm hiện nay là tình hình ô nhiễm môi trường, nhiễm bẩn đất, nước, không khí cũng là nguồn nhiễm chất độc hại vào thực phẩm vì vậy cần quản lý chặt chẽ các nguồn chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải y tế

1.3 Quan hệ giữa chất dinh dưỡng và chất độc hại

Chất dinh dưỡng và chất độc hại đều được đưa vào cơ thể từ thực phẩm, liên quan vói nhau trong quá trình chuyển hoá và tác động lên cơ thể

1.3.1 Sự liên quan về quá trình chuyển hoá

Sự liên quan về quá trình chuyển hoá là liên quan trong các quá trình hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thải trừ

Quá trình hấp thu là quá trình vận chuyển chất từ nơi tiếp nhận vào vòng tuần hoàn Chất dinh dưỡng và chất độc hại từ thực phẩm đều vào cơ thể qua đường tiêu hóa Dù

là chất độc hại hay chất dinh dưỡng thì chúng đều cấu tạo từ các nguyên tố cơ bản là

c, H, o vì vậy trong quá trình hấp thu chúng sẽ tương tác vói nhau và tương tác vói

các ezn tiêu hoá Một số nhóm chất độc hại kết hợp vói các chất dinh dưỡng tạo thành chất khó hấp thu làm giảm hấp thu của các chất này điển hình nhất là nhóm phản dinh dưỡng Các chất muốn được hấp thu phải điímang kép lipid theo một trong những cách sau: khuyếch tán thụ động qua màng (phụ thuộc vào mức độ ion hoá), thấm lọc qua các lỗ của màng (vói các phân tử có kích thước nhỏ), vận chuyển tích cực hay nội thấm bào Đa số các chất độc được hấp thu theo cơ chế khuyếch tán thụ động Các chất dinh dưỡng được hấp thu theo nhiều cơ chế đặc hiệu.

Sau khi vào máu các chất độc sẽ được gắn vói protein huyết tương, phần không kết hợp được chuyển vào mô, gắn với các receptor đặc hiệu phát huy tác dụng Tác động mà chất độc hại gây ra là cục bộ hay toàn thân tùy thuộc vào ái lực với tổ chức.Các chất dinh dưỡng và độc hại đều được chuyển hoá trong cơ thể Chuyển hoá của các chất dinh dưỡng là chuyển hoá bình thường, chuyển hoá của chất độc hại là chuyển hoá bất bình thường Cơ thể sinh vật có cơ chế điều hòa chặt chẽ, dễ dàng thích nghi với những biến đổi của môi trường Cơ thể chống lại tác động của các chất độc bằng các phản ứng chuyển hóa qua hai pha : pha I là các phản ứng oxy hóa, khử, thủy phân, pha II là pha liên hợp vói các chất như acid acetic, acid sulffuric, mercapturic, glucuronic Sau các phản ứng chuyển hóa chất độc giảm độc tính, ion hóa hơn và dễ dàng thải trừ Cá biệt có một số chất sau chuyển hóa lại thành chất có độc tính cao hơn Quá trình chuyển hóa của chất độc cũng dựa vào các ezn trong cơ thể trong đó có vai trò đặc biệt của hệ cytocrom P450 ở gan Chuyển hóa chất độc gây rối loạn quá trình chuyển hóa bình thường Như chuyển hóa rượu cần đến ezn alcoldehydronase (ADH), để chuyển thành acetaldehyd là một chất độc, sau đó chất độc này được oxy hóa tiếp nhờ ezn aldehyd dehydrogenase thành acid acetic và được chuyển hóa trong chu trình |(rebs Cả hai ezn này đều chứa nhóm ngoại là NAD+, hoạt động của hai ezn này làm tăng đáng kể tỷ lệ NADH/NAD+ do đó làm thiếu hụt NAD+ kìm hãm một số quá trình chuyển hóa phụ thuộc NAD+, khi quá trình oxy hóa rượu trở nên ưu thế hơn nó sẽ sử dụng 60-80% lượng oxy của gan, nên làm giảm khả năng oxy hóa các cơ chất khác Cơ thể ưu tiên cho quá trình chuyển hoá chất độc nên làm suy giảm chuyển hoá bình thường

Chất độc và chất dinh dưỡng đều được thải trừ là qua nước tiểu, phân, phổi, nước bọt và mồ hôi Độc tính của chất độc hại thường thể hiện trên thận làm thay đổi các chức phận của thận, các chỉ số hóa sinh tại thận cũng thay đổi.

1.3.2 Sự liên quan về tác động đối với cơ thể

Là mối liên quan về tương tác của chất độc hại với các thành phần của cơ thể, từ

có tác dụng chống lại độc tính của benzen; đường làm giảm độc tính của HCN do tạo thành hợp chất khó hấp thu; Ca2+ ảnh hưởng đến chuyển hoá của p, Pb, hydrocacbon thơm; vitamin có tác dụng bảo vệ tế bào khi tiếp xúc với chất độc; thiếu Fe làm tăng độc tính của Pb, thiếu dinh dưỡng đặc biệt với những đối tượng suy dinh dưỡng rất nhạy cảm với độc tính của chất độc, thiếu nước làm tăng ảnh hưởng của hoá chất trừ sâu loại kháng ezn cholinesterasse lên cơ thể Như vậy để giảm độc tính của chất độc cần tăng cường chế độ dinh dưỡng, tăng cường các thành phần có thể làm giảm độc tính của hoá chất độc hại

2 BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN CHẤT DINH DƯỠNG VÀ CHẤT ĐỘC HẠITheo quan điểm của các nhà dinh dưỡng học thì mọi bệnh tật đều bắt đầu từ chế

độ ăn uống bất hợp lý, thừa hay thiếu dinh dưỡng đều dẫn đến bệnh tật Dinh dưỡng hợp lý là cơ sở cho việc nghiên cứu các bệnh tật liên quan đến các chất dinh dưỡng

và các chất độc hại

2.1 Dinh dưỡng hợp lý

Một chế độ dinh dưỡng hợp lý là chế độ thỏa mãn các yêu cầu sau: Cung cấp đủ năng lượng theo nhu cầu cơ thể, đủ các chất dinh dưỡng cần thiết vói tỷ lệ cân đối và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

Nhu cầu về năng lươngr37.321

Cơ thể tiêu dùng năng lượng cho các hoạt động sau:

Cho chuyển hóa cơ sở: là năng lượng cơ thể tiêu hao trong điều kiện nghỉ ngơi,

nhịn đói và ở điều kiện môi trường thích hợp Đó là năng lượng cần thiết để để duy

trì các chức phận bình thường của cơ thể như tiêu hóa, tuần hoàn, hô hấp, bài tiết Chuyển hóa cơ sở chiếm 60 %—>70% nhu cầu năng lượng Chuyển hóa cơ sở phụ thuộc vào tuổi, giói, các yếu tố sinh lý như hoạt động của tuyến nội tiết, tình trạng hệ thống thần kinh trung ương Hiện nay có bảng tính chuyển hóa cơ sở dựa theo cân nặng của từng giới (bảng 1)

Tác dụng động lực của thức ăn Sau khi ăn chuyển hóa cơ sở tăng 10% Thức ăn

có chứa nhiều glucid dễ tiêu hóa hơn thức ăn chứa nhiều lipid, protein

Cho lao động thể lực: phụ thuộc vào thời gian, cường độ, tư thế khi vận cơ, mức

độ thành thạo khi vận cơ, thể trọng, môi trường Dựa vào cường độ lao động người

ta chia thành 3 loại lao động: nhẹ, vừa và nặng để từ đó có hệ số tính nhu cầu năng lượng cho cả ngày theo chuyển hóa cơ sở (bảng 2)

Thừa năng lượng lâu dài sẽ dẫn tới tình trạng béo phì, thiếu năng lượng dẫn đến suy dinh dưỡng Vì vậy cơ thể luôn có sự điều hòa về nhu cầu năng lượng Có hai trung tâm điều hòa cân bằng E ở vỏ não:

• Phần giữa vùng dưói đồi là trung tâm no

• Phần bên vùng dưói đồi là trung tâm đói

Tùy theo yếu tố gây kích thích mà trung tâm nào chịu tác động để từ đó có đáp ứng phù hợp Các yếu tố ảnh hưởng đến trung tâm điều hòa là: dạ dày rỗng kích thích thần kinh gây nên cảm giác đói (là điều hòa cơ), thời tiết lạnh ăn nhiều hơn (đó là điều hòa nhiệt), glu máu giảm gây cảm giác thèm ăn (là điều hòa hóa học).Việc xác định tiêu hao năng lượng là căn cứ để xác định nhu cầu về năng lượng

Nhu cáu và cân đối về protein

Bản chất của nhu cầu protein: Nhu cầu protein cần cho duy trì quá trình thay cũ đổi mới, bù đắp lượng ni tơ mất theo da, phân, và trong chu kì kinh nguyệt Lượng protein thừa trở thành nguồn năng lượng khi các aa tạo đường được biến đổi thành glu và các aa tạo cetonic biến đổi thành các acid béo và các a- cetonic Cả hai loại

aa này cuối cùng đều được biến đổi thành TG dự trữ trong các tổ chức mỡ khi lipid

và glucid đủ cho nhu cầu năng lượng Thiếu protein ảnh hưởng đến sự phát triển của

cơ thể

Nhu cầu protein tăng lên khi cơ thể chịu tác động của các yếu tố tấn công như stress, vi sinh vật, hay khi nhiệt độ môi trường tăng, nhu cầu này cũng tăng lên ở nhóm đối tượng lao động chân tay, ở cơ thể đang lớn, phụ nữ có thai, bệnh nhân sau

ốm dậy

Có nhiều phương pháp xác định nhu cầu protein tuy nhiên chưa có phương pháp nào thật chính xác Người ta thường sử dụng phương pháp Bilăng ni tơ xác định lượng ni tơ ăn vào và ni tơ thải ra theo phân, nước tiểu Nhu cầu protein được xác định bằng cách điều chỉnh lượng ăn vào cho đến khi bilăng ni tơ cân bằng