Bài Giảng Chuyển Hóa Năng Lượng Cơ Thể

chuyển hoá lợng Mục tiêu học tập: - Trình bày đợc nguyên nhân tiêu hao lợng thể - Nhu cầu lợng thể Khái niệm lợng dạng lợng thể 1.1 Khái niệm lợng - Hoạt động sống trình chuyển hóa vật chất liên tục, có tiêu tốn lợng - Nguồn lợng thể dị hoá chất hữu thể 1.2 Các dạng lợng thể - Nhiệt năng: trì thân nhiệt, phần nhiệt d thừa thải trình thải nhiệt - Động (cơ năng): cho quan hoạt động - Điện năng: dòng ion chuyển động qua màng, tạo điện màng tế bào - Hoá năng: lợng tích luỹ liên kết hoá học giàu lợng (liên kết cao năng): Quan trọng ATP (Adenosin Triphosphat) đến creatinphosphat Vai trò ATP: + Chất cung cấp lợng trực tiếp cho tế bào + ATP có chứa liên kết nghèo lợng liên kết giàu lợng Khi bị thuỷ phân: ATP ADP + P + 12000 calori + Tổng lợng ATP tế bào đủ dùng cho tế bào vài giây Do ADP đợc tạo nhanh chóng tái tổng hợp ATP Vai trò creatinphosphat: + Có liên kết cao năng, nhng không cung cấp trực tiếp cho tế bào sử dụng mà phải chuyển qua ATP + Ngay ATP ADP, nhận lợng từ creatinphosphat ATP Cơ thể tiêu dùng Năng lợng 2.1 Chuyển hoá sở * Định nghĩa: CHCS mức tiêu hao lợng tối thiểu cho thể điều kiện sở ( Nghĩa là, NL cho CH tế bào, hô hấp, tuần hoàn , tiết, trì thân nhiệt trơng lực cơ.) * Điều kiện sở: nghỉ ngơi hoàn toàn, thức tỉnh, không vận cơ, không tiêu hoá, không điều nhiệt + Nghỉ ngơi hoàn toàn: Có ngời chở đến phòng đo, nghỉ trớc đo 30 phút, nằm t giãn , không dùng thuốc kích thích, + Không tiêu hoá: nhịn ăn 12h trớc đo, tối hôm trớc ăn cháo đờng + Không điều nhiệt: To phòng đo 24-260C Đây điều kiện quy ớc, ngủ CH thấp mức sở 8-10% * Đơn vị đo: KCal/m2 da/h * Thay đổi CHCS theo: giới, tuổi, vùng khí hậu Trạng thái thể: CHCS tăng sốt, u tuyến giáp CHCS giảm đói ăn kéo dài, suy kiệt CHCS ngời trởng thành: 39-40 KCal/m2/h * Phơng pháp đo CHCS: Dùng phơng pháp hô hấp vòng kín, xác định V O2 bị tiêu hao đ.kiện đo (ml) qui điều kiện chuẩn (00C, 760mmHg), nhân với giá trị nhiệt lợng O2 4,825 KCal (ứng với TSHH 0,83 - chế độ ăn hốn hợp bình thờng) Diện tích thể (m2) tính theo công thức Dubois (theo chiều cao: cm, trọng lợng: Kg) 2.2 Chuyển hoá NL lao động + Chủ yếu vận NLdạng hoá thành công nhiệt + Nếu co đẳng trơng, công đạt 20-25% Cơ co đẳng trờng, toàn lợng tiêu hao dới dạng nhiệt, mà không sinh công + Thờng có kết hợp hai dạng co Quá trình chuyển hoá vật chất, O2 bị tiêu hao, CO2 đợc giải phóng Dựa vào V-O2 bị tiêu hao, V-CO2 đ ợc giải phóng GTNL O2 ta tính đợc lợng tiêu hao: Q = V.J (V: thể tích O2 bị tiêu hao; J: GTNL O2) - Phơng pháp đo vòng mở Đối tợng đeo túi Douglas, HV khí trời, khí TR chứa vào túi, mũi đợc kẹp lại Đối tợng lao động hay 10 min, lấy khí TR từ túi để xác định V, thành phần khí so sánh với thành phần khí HV ta tính đợc V O2 bị tiêu thụ Từ ta tính đợc lợng mà đối tợng tiêu hao Ví dụ: 10min, V thở 100l, thành phần khí thở hít vào là: Thành phần Hít vào Thở O2 20% 16% CO2 0% 4% VO2 tiêu thụ 10min là: (20%-16%) 100l = 4l VCO2 đào thải 10min là: (4%-0%) 100l = 4l TSHH =4/4 = 1GTNL O2 = 5,047 KCal Năng lợng Q = x 5,047 = 20,18KCal PP đơn giản, gọn nhẹ nên đợc dùng đo CHLĐ, song không đo đợc nhiều đối tợng - Phơng pháp đo vòng kín Đối tợng hít vào thở máy có lu thông khí hoàn toàn kín, mũi kẹp lại O2 thờng xuyên đợc nạp vào lúc thở, CO2 nớc khí thở đợc vôi sôda hấp thụ hết Thờng cho đối tợng thở 10min Tính đợc V O2 bị tiêu hao máy ghi PP không tính đợc TSHH, thờng để đo CHCS, lấy GTNL O2 = 4,825KCal cho chế độ ăn hỗn hợp có TSHH = 0,83 3.3 Phơng pháp gián tiếp qua thông số thức ăn Theo phơng pháp này, phải xác định phần ăn : P, L, G, đa vào thể trừ phần thức ăn không tiêu hoá hết, đào thải theo phân, ta tính đợc lợng thức ăn bị tiêu hao, nhân với hệ số nhiệt thức ăn, xác định đợc lợng bị tiêu hao (tra bảng ) Phơng pháp không làm ảnh hởng tới sinh hoạt đối tợng theo dõi đợc số đông nhng kỹ thuật phức tạp độ xác không cao 3.4 TSHH GTNL O2 Muốn xác định lợng tiêu hao theo phơng pháp hô hấp phải tính đợc TSHH GTNL O2 - TSHH tỷ lệ V CO2 thải V O2 bị tiêu thụ thời gian Mỗi chất hữu có cấu trúc khác nhausự chuyển hoá khác nhauTSHH khác nhau: Với glucid, TSHH = 1,000 Với lipid, TSHH = 0,703 Với protid, TSHH = 0,800 - GTNL O2 nhiệt lợng giải phóng dùng hết 1l O2 để chuyển hoá chất thành CO2 + H2O Các chất khác nhau, có giá trị O2 khác Từ nghiên cứu, ngời ta lập bảng: + Giá trị nhiệt lợng O2 G, L, P + Tơng quan TSHH GTNL O2 Truyền nhiệt đối lu phụ thuộc vào diện tích da tốc độ gió Cơ thể ngâm n ớc truyền nhiệt đối lu nhanh nhiều so với không khídễ cảm lạnh *Ba hình thức thải nhiệt nêu thực đợc nhiệt độ da lớn nhiệt độ môi trờng Nếu nhiệt độ môi trờng >340C thể lại nhận nhiệt từ môi trờng 4.3 Thải nhiệt đờng bốc nớc - Bốc nớc đờng thải nhiệt hiệu nhất, đặc biệt môi trờng nóng - gam H2O từ dạng lỏng thành hơi: lấy 0,58 KCal (cơ thể thải 400-500KCal/24h), tơng đơng với thải 700-900ml H2O, (300-350ml qua đờng hô hấp; 400-600ml qua da) + Bốc nớc qua đờng hô hấp: thông khí phổi tăngbốc nớc tăng Con đờng có ý nghĩa chống nóng ngời + Bốc nớc qua da: nớc qua kẽ tế bào qua tiết mồ hôi Khoảng triệu tuyến mồ hôi bề mặt da (trừ môi, sinh dục) Tuyến có phần: phần búi chân bì: tiết; phần ống không tiết, xuyên qua chân bì, biểu bì mở bề mặt da Phần búi tiết dịch đầu, giống nớc tiểu đầu Khi dịch đầu qua ống dẫn, phần lớn Na+, Cl- đợc tái hấp thu Hoạt động tuyến đợc hệ thần kinh giao cảm yếu tố thể dịch điều hoà Sợi giao cảm chi phối mồ hôi tiết Acetylcholin, catecholamin kích thích tiết mồ hôi Các hormon: minerocorticoid làm tăng tái hấp thu Na+, Cl-, tăng đào thải K+ Một số chất: pilocarpin, cholin, eserin, prostigmin làm tăng tiết mồ hôi atropin làm ức chế tiết mồ hôi Sự tiết mồ hôiliên quan tới chế thích nghi Ngời xứ nóng mồ hôi, mồ hôi có hàm lợng Na+ thấp ngời xứ lạnh Ngời đợc rèn luyện thích nghi nóng tiết mồ hôi hàm lợng Na+ thấp ngời cha rèn luyện Theo Dubois Reymond : nhiệt độ không khí 200C, lúc nghỉ thể thải 100KCal/h (bức xạ 66%; bốc 19%, dẫn truyền đối lu 15%), điều kiện sau thi đấu TTtổng nhiệt thải 600 KCal/h (bốc nớc 75%, xạ 12%, đối lu dẫn truyền 13%) - - Khi nhiệt độ không khí >350C: thải nhiệt đờng bốc nớc Nếu thể sản xuất 24002800KCal/24h để trì nhiệt độ thể phải bốc 4,5 lít nớc qua da Khi lao động môi trờng nóng, lao động nặng nhọc, tiết 3,4 l mồ hôi/1h - Sự bốc phụ thuộc quan trọng vào độ ẩm không khí Độ ẩm không khí cao mồ hôi khó bốc hơithành giọt da rơi (không kịp bốc hơi) thể khó chịu lao động nhanh mệt Quần áo da, nilon, cao su, vải dày, xốp cản trở bốc nớc không khí da quần áo bão hoà n ớc Gió làm cho bốc nớc tăng 5.2 Đờng dẫn truyền cảm giác nhiệt - Xung động theo sợi cảm giác rễ sau TS bắt chéo cột sống sang bên đối diện bó cung sau thalamusVNão Trên đờng cho nhánh vào TKhu ĐN hypothalamus RF - Xung động từ TKTW trực tiếp tới TKhu ĐN Cơ chế chống nóng Khi vận mạnh, làm việc môi trờng NĐ cao thể chống nóng: tăng thải nhiệt, giảm SN - Tăng tiết mồ hôi - ThânN tăng 0,20CKth TKĐNb tiết mồ hôi Lao động môi trờng nóng b.tiết 3,5 l mồ hôi/1h, 8h lao động tiết 10-12 l mồ hôi Do nớc qua đờng mồ hôi lớnmất Na+rối loạn cân nớc-điện giảichuột rút, co giật - Tăng gánh nhiệttuyến mồ hôi giải phóng chất hoá họctác động mô x.quanh giải phóng bradykiningiãn mạch, tăng b tiết mồ hôi, 5.3 Trung khu điều nhiệt TKĐN vùng d/đ tiếp nhận, phân tíchđh` SN, TN - Phần trớc vùng d/đ đh` qtr` TN (chống nóng): gây giãn mạch, mồ hôi - Phần sau vùng d/đ:đh` qtr` SN (chống lạnh): co mạch, tăng chuyển hoá, tăng glucose máu, run Ngời ta cho phần sau vùng dđ nơi tích hợp (integration) tín hiệu từ ngoại vi từ phần trớc vùng dđ tới Đa số VK, VR tác động TKĐNsốt Nhiều thuốc điều trị sốt tác dụng vào TKĐN VNão: cảm nhận đợc nóng, lạnhđh`bằng HĐộng có ý yhứcăn, mặc, ở, lạichống nóng chống lạnh 6.2 Giãn mạch thải nhiệt - B thờng khối lợng máu qua da 5-10% l lợng tim (200-300ml/m2 da/min) - Khi thể tăng gánh nhiệtmạch d da giãn có tới 3,5-4l mồ hôi/m2 da/minnhiệt vùng lõivùng vỏTN + b.tiết mồ hôi 6.3 Tăng thông khí thải nhiệt Một số ĐV có tuyến mồ hôi (chó, trâu) có nhiều lông nên thải nhiệt tăng thông khí TKhu tăng thông khí vùng dđ có đờng liên hệ với TK Pneumotaxic Khi NĐ tăng TK bị k.thíchthở nhanh nôngtăng lu chuyển dòng khí đờng thởtăng bốc nớc không làm tăng thông khí PNkhông rối loạn cân acid-base ngời vai trò không đáng kể, có ý nghĩa lao động môi trờng nóng ẩm cao q.trình bốc nớc qua da bị cản trở 6.4 Giảm sinh nhiệt Giảm b.tiết catecholamin, T3- T4, giảm tiêu hoá hấp thu có cảm giác mệt, chán ăn, giảm hoạt động