Nước và các chất khoáng 2024 PDF

Chương 8 Nước và chất khoáng Vai trò của nước trong cơ thể Mang chất dinh dưỡng và các chất thải trên khắp cơ thể Duy trì cấu trúc của các phân tử lớn như protein và glycogen Tham gia vào các phản ứng trao đổi chất đóng vai trò là dung môi cho khoáng chất, vitamin, axit amin, glucose và nhi...

Chương 8 Nước và chất khoáng Vai trò của nước trong cơ thể Mang chất dinh dưỡng và các chất thải trên khắp cơ thể Duy trì cấu trúc của các phân tử lớn như protein và glycogen Tham gia vào các phản ứng trao đổi chất đóng vai trò là dung môi cho khoáng chất, vitamin, axit amin, glucose và nhiều phân tử nhỏ khác để chúng có thể tham gia vào các hoạt động trao đổi chất Hoạt động như một chất bôi trơn và đệm xung quanh khớp và bên trong mắt, tủy sống và túi ối bao quanh thai nhi trong bụng mẹ Hỗ trợ điều hòa nhiệt độ cơ thể bình thường, vì sự bốc hơi mồ hôi từ da giúp loại bỏ nhiệt thừa ra khỏi cơ thể Duy trì lượng máu  Phân bố dịch trong cơ thể Dịch nội bào-intracellular fluid: chất lỏng bên trong các tế bào, thường có nhiều kali và phốt phát. Dịch nội bào chiếm khoảng hai phần ba lượng nước cơ thể Dịch ngoại bào- extracellular fluid: Dịch ngoại bào bao gồm hai thành phần chính: dịch ở giữa các tế bào và dịch bên trong mạch máu. Dịch ngoại bào chiếm khoảng một phần ba lượng nước cơ thể. Dịch gian bào (giữa các tế bào - interstitial fluid): chiếm phần lớn dịch ngoại bào, thường chứa Na và Cl intravascular fluid: Dịch trong mạch máu.  Chất điện giải - Electrolytes Khi một muối khoáng như natri clorua (NaCl) hòa tan trong nước, nó sẽ phân ly thành các ion Các ion hòa tan trong nước mang dòng điện. Do đó, muối phân tách thành các ion được gọi là chất điện giải và chất lỏng có chứa chúng là dung dịch điện giải. Trong tất cả các dung dịch điện giải, nồng độ anion và cation được cân bằng Nếu một anion đi vào chất lỏng, một cation phải đi cùng với nó hoặc một anion khác phải rời đi để tính trung hòa về điện sẽ được duy trì Ví dụ, bất cứ khi nào các ion natri (Na+) rời khỏi tế bào, các ion kali (K+) sẽ xâm nhập Bất cứ khi nào các ion Na + và K + đang di chuyển, chúng sẽ đi ngược chiều nhau. Electrolytes  Electrolytes Một số chất điện giải được tập trung chủ yếu bên ngoài các tế bào (như Na, Cl- và canxi) một số khác tập trung chủ yếu ly bên trong các tế bào (kali, magiê, phốt phát và sunfat) Màng tế bào được thấm chọn lọc, có nghĩa là chúng cho phép đi qua một số phân tử, nhưng không cho phép các phân tử khác.  Các chất điện giải thu hút nước-Electrolytes attract water Bất cứ khi nào chất điện phân di chuyển qua màng, nước sẽ theo sau vì chất điện giải thu hút nước Cả các ion dương và ion âm thu hút các cụm phân tử nước xung quanh chúng Sự thu hút này cho phép muối hòa tan trong nước và cho phép cơ thể di chuyển chất lỏng vào các ngăn thích hợp.  Các chất tan thu hút nước - Solutes attract water Sự chuyển động của nước qua màng hướng về nơi có nồng độ chất hòa tan cao hơn được gọi là sự thẩm thấu (osmosis) Lượng áp lực cần thiết để ngăn chặn sự di chuyển của nước qua màng được gọi là áp suất thẩm thấu  Điều hòa dịch trong cơ thể - Regulate of fluid balance antidiuretic hormone (ADH): một loại hormone duy trì nước do tuyến yên sản xuất để đáp ứng với tình trạng mất nước (hoặc nồng độ natri trong máu cao) kích thích thận tái hấp thu nhiều nước hơn và bài tiết ít hơn. Ngoài tác dụng chống bài tiết, ADH làm tăng huyết áp và do đó còn được gọi là vasopressin. renin: một loại enzyme từ thận thủy phân protein angiotensinogen thành angiotensin I, dẫn đến thận tăng tái hấp thu natri. Angiotensin II là một chất làm co mạch mạnh, làm hẹp đường kính của mạch máu, do đó làm tăng huyết áp aldosterone: một loại hormone được tiết ra bởi tuyến thượng thận điều chỉnh huyết áp bằng cách tăng tái hấp thu natri của thận. Aldosterone cũng điều chỉnh nồng độ clorua và kali.  Cân bằng acid – bazo Acid-base balance Cơ thể sử dụng các ion của nó không chỉ để giúp duy trì cân bằng chất lỏng và chất điện giải, mà còn để điều chỉnh độ axit (pH) của chất lỏng Điều chỉnh bởi Buffers: bicarbonate (một bazơ) và axit carbonic (một loại axit) trong chất lỏng cơ thể, cũng như một số protein, bảo vệ cơ thể chống lại sự thay đổi của axit bằng cách hoạt động như các chất đệm có thể trung hòa axit hoặc bazơ Hô hấp trong phổi: Phổi kiểm soát nồng độ axit carbonic bằng cách tăng hoặc giảm tốc độ hô hấp, tùy thuộc vào việc cần tăng hay giảm độ pH. Bài tiết qua thận: Thận kiểm soát nồng độ bicarbonate bằng cách tái hấp thu hoặc bài tiết nó, tùy thuộc vào việc pH cần phải tăng hay giảm Acid-base balance Phổi giữ nhiều carbonic → kiềm hóa máu Phổi có ít carbonic → acid hóa Water Balance and Recommended Intakes  NƯỚC Rất gần gũi → vai trò của nó bị lãng quên Là thành phần rất quan trọng của cơ thể : 55 – 70% trọng lượng cơ thể Tỷ lệ nước trong cơ thể : nam > nữ người cơ bắp > người béo trẻ em > người lớn Nước chiếm 70% trọng lượng cơ thể : 1/3 ngoại bào + 2/3 nội bào 1. Ngoại bào: nước trong khoảng trống liên bào và trong huyết thanh 2. Nội bào: nước bên trong tế bào Một người 70kg 42 lít nước nước ngoại bào: 14 lít nước nội bào: 28 lít Khoảng trống liên bào: 11lít Huyết thanh 3 lít THU NẠP Trong các thức uống 2.100 ml/ngày Trong các thức ăn Trong các quá trình chuyển hóa: 200ml/ngày ôxy hóa 100g chất béo : 107 ml nước ôxy hóa 100g protein : 41 ml nước ôxy hóa 100g carbohydrate : 56 ml nước Thu nạp nước tùy thuộc vào : khí hậu, hoạt động thể chất, thói quen… MẤT NƯỚC Mất không nhận biết : - bốc hơi nước ở da (phân tán qua da) 300 – 400 ml/ngày - mất nước qua đường hô hấp 300 – 400 ml/ngày Mồ hôi : phụ thuộc vào hoạt động thể chất và nhiệt độ môi trường 100 ml/ngày. Lên đến vài lít khi trời rất nóng và hoạt động thể chất nặng Nước tiểu : cơ chế quan trọng để duy trì cân bằng chất lỏng cơ thể. 0,5 lít ở người bị khô nước, 20 lít ở người uống nhiều. Khả năng lọc của thận 125 ml/phút → 180 lít/ngày. 99% tái hấp thụ vào máu, 500 – 2.000 ml loại thải qua nước tiểu. Phân : một lượng nhỏ (100 ml/ngày). Nước bọt, dịch tiêu hóa, mật góp vào 8 lít/ngày, sau đó được tái hấp thụ ở ruột già. Nôn ói, tiêu chảy làm mất nước nghiêm trọng Water Balance and Recommended Intakes  THU NẠP MẤT Thức uống, thức ăn 2.200 Bốc hơi qua da 350 Chuyển hóa 200 Hoạt động hô hấp 350 Mồ hôi 100 Phân 100 Nước tiểu 1.500 Cộng 2.400 2.400 Water Balance and Recommended Intakes CÂN BẰNG Thiếu Nguyên nhân : nôn ói, tiêu chảy, sốt, ra nhiều mồ hôi, hoạt động thể chât quá mức, bệnh tiểu đường không kiểm soát Cấp độ : nhẹ → mất nước < 5% vừa → mất nước 5 – 15% nặng → mất nước 15 – 20% Khi cơ thể mất 20% nước → tử vong Người bị mất nước cảm thấy : khát nước, khô miệng, mắt lõm và khô, bức rứt, cáu kỉnh, và lịm đi, bất tỉnh khi mất nước nghiêm trọng Chăm sóc : Oral Rehydration Therapy (ORT). WHO khuyến cáo dùng Oral Rehydration Salts (ORS) pha trong 1 lít nước cho uống từng ngụm đến khi phục hồi.  CÔNG THỨC ORS THÀNH PHẦN SỐ LƯỢNG Có thể so sánh thành phần của các loại nước Sodium chloride Na+ 3,5 g điện giải với bảng để đánh giá khách quan chất lượng của loại Trisodium citrate dehydrate 2,9 g nước đó Cần có đường trong Potassium chloride K+ 1,5 g nước điện giải → giúp kích thích hấp Glucose anhydrous 20 g thu chất điện giải nhanh hơn Nước 1 lít ORS thường đuợc chỉ định trong tiêu chảy. Thành phần glucose giúp tăng khả năng hấp thụ muối Ngoài ORS, ORT còn bao gồm : 1. Dung dịch muối đường : 40g sucrose + 4 g NaCl + 1 lít nước 2. Nước cháo muối : 50 g gạo + 4 g NaCl + 1 lít nước Khi cơ thể bị mất nước không thể chăm sóc bằng nước thuần khiết. Cơ thể bị mất nước kéo theo sự mất chất điện giải Giữ nước Phù : nước và muối bị giữ lại làm da căng phồng lên. Khi ấn ngón tay vết lõm vẫn giữ lại. Hạn chế thu nạp nước và muối Nhu cầu hàng ngày Ít nhất 6 – 8 ly nước /ngày rải đều trong ngày. Lượng nước này độc lập với quá trình tiêu thụ thông qua thức ăn  CHẤT KHOÁNG Hợp chất vô cơ, hiện diện trong thực phẩm dưới dạng muối Ex. Sodium chloride, calcium phosphate, ferrous sulfate… Không cung cấp năng lượng nhưng có các chức năng như xây dựng các mô, điều hòa các chất lỏng trong cơ thể… Nhu cầu cơ thể đ/v chất khoáng rất nhỏ nhưng rất cần thiết. Cần được cung cấp hàng ngày vì chúng loại thải qua thận, qua da… Hiện diện trong cơ thể : - thành phần hữu cơ : hemoglobin (Fe), thyroxine (Iod) - thành phần vô cơ : calcium phospgate (xương) - các ion tự do ở các tế bào - các chất lỏng cơ thể Sodium là chất điện giải ngoại bào Potassium là chất điện giải nội bào Chất khoáng không bị phá hủy bởi nhiệt, ôxy hóa, acid, hay kiềm Do hòa tan trong nước nên một phần bị mất khi chế biến  Major minerals Minor minerals Trace minerals Nhu cầu >100mg/ngày Nhu cầu 7) trong ruột làm giảm sự hấp thụ do tạo muối không hòa tan 3. Sự dư thừa chất xơ làm giảm khả năng hấp thụ calcium 4. Oxalic acid tạo muồi không hòa tan với calcium 5. Sự hấp thụ không tốt các chất béo tạo thành muối không tan với calcium 6. Lactose làm tăng sự hấp thụ calcium 7. Tiêu thụ nhiều protein làm tăng hấp thụ calcium  Tuyến cận giáp điều hòa lượng Ca trong máu và sự chuyển hóa Ca trong xương Tỷ lệ Ca/P luôn luôn = 1/1 THIẾU : còi xương ở trẻ em và loãng xương ở người lớn 1. Loãng xương : xương trở nên xốp, dễ bị gãy. Áp lực trên cột sống làm giảm chiểu cao, đau lưng và hông. Thường gặp ở phụ nữ sau mãn kinh và có thể phòng ngừa bằng tập thể dục, uống thêm Ca… 2. Chứng co giật cơ : thiếu Ca trong máu. Các cơ và bàn tay, chân bị co giật mạnh kèm theo cơ bị đau nhức. Co giật cơ mặt cũng xảy ra NGUỒN 1. Sữa và các sản phẩm tử sữa ngoại trừ bơ 2. Rau lá xanh : bắp cải, bông cải cà rốt.. 3. Các khô, hạt có dầu… 4. Lá trầu  Nếu Canxin trong máu cao → tuyến giáp sẽ tiết ra calcitonin Khi hàm lượng Ca trong máu thấp, tuyến cận giáp sẽ tiết ra Hormone ở hormone vào máu tuyến cận giáp sẽ kích hoạt vtmD → kích Cản trở sự hoạt hóa vitamin D thích tái hấp Ngăn tái hấp thu calcium ở thận thu calcium ở thận → đi vào máu Hạn chế hấp thu calcium ở ruột Tăng lượng calcium hấp thụ trong ruột → từ thức ăn á Ngăn phá vỡ tế bào xương → không giải phải calcium Kích thích phá vỡ tế bào xương để giải phóng canxi đi vào máu Kết quả: Calcium trong máu giảm Kết quả: Calcium trong máu thấp xuống và hormone hơn và Calcitonin ngừng tiết ra tuyến cận giáp cũng ngừng tiết ra  PHOSPHO Cơ thể chứa 1% phospho Thường đi cùng với Ca và có nhiều chức năng 1. cùng với Ca làm chắc xương và răng 2. thành phần cấu tạo của DNA và RNA 3. thành phần của phospholipid : điều hòa sự hấp thụ & vận chuyển chất béo 4. thành phần của ATP và ADP : chất mang năng lượng 5. co-factor của enzyme trong quá trình chuyển hóa carbohydrate, chất béo và protein NGUỒN : có nhiều trong thực phẩm sữa, thịt, hạt ngũ cốc, rau đậu, cá… THIẾU : ít khi bị thiếu khi bị thiếu có những triệu chứng giống như khi thiếu Ca.  SẮT Cơ thể chứa 3 – 5g, trong đó 70% chứa trong hemoglobin Chức năng : 1. cần thiết để vận chuyển O2 và CO2 2. thành phần co-factor của vài enzyme ôxy hóa 3. giúp các chức năng đặc biệt của não như sự chú ý, khả năng học và trí nhớ 4. tạo điều kiện cho sự ôxy hóa hoàn toàn carbohydrate, protein và chất béo và giải phóng năng lượng Thực phẩm cung cấp sắt dưới 2 dạng 1. sắt trong nhân heme. Chỉ có trong thực phẩm từ thịt. Trong thịt có khoảng 40% sắt trong thịt là sắt heme, 60% sắt ngoài heme 2. sắt ngoài heme, có trong thực vật và động vật. Thường liên kết với các phân tử hữu cơ dưới dạng Fe+++. Trong môi trường acid của dạ dày chúng bị phân ly và sắt bị khử trở lại thành dạng dễ hòa tan Fe++. Sự hấp thụ sắt ngoài heme rất chậm và chỉ được khoảng 8% Vitamin C và acid chlohydric trong dịch vị giúp chuyển Fe+++ thành Fe++ Yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thụ sắt Các yếu tố làm gia tăng hấp thụ - Nhu cầu cơ thể : trong giai đoạn cơ thể cần, hoặc cơ thể bị thiếu - Môi trường acid - Dạng sắt : sắt trong nhân heme - Protein : thịt Các yếu tố làm giảm hấp thụ - Fe+++ (ferric) không heme - Chứng thiếu acid trong dạ dày hoặc các chất - Trà và cà phê - Phytate và oxalate - Rối loạn chức năng ruột Sắt được dùng để thay thế cho sự mất qua nước tiểu, mồ hôi, tóc, tế bào chết. Thay thế khi các tế bào máu bị mất hoặc sự sinh tế bào máu  ferritin là một protein dự trữ sắt transferrin là một protein vận chuyển Tế bào màng nhầy ở ruột dùng ferritin để dự trữ sắt Nếu cơ thể không cần Sắt thì nó sẽ bị thải đi Nếu cơ thể cần Fe thì ferritin sẽ giải phóng sắt cho transferrin để nó vận chuyển Fe đến khắp cơ thể Vận chuyển sắt trong cơ thể Transferrin là protein vận chuyển sắt trong máu từ nơi hấp thu đến tiền tố tế bào hồng cầu trong tủy xương (sản xuất Hb) Khi các nguồn dự trữ sắt đầy đủ các vị trí gắn sắt trên transferrin được bão hòa và vận chuyển sắt từ thành ruột bị ức chế Transferrin có thể được sử dụng như là một chỉ số xét nghiệm tình trạng dư thừa hay thiếu sắt Hầu như tất cả các tế bào trong cơ thể đều có thụ thể tiếp nhận transferrin Dự trữ sắt Ferritin là kho lưu trữ chính của sắt Sắt không được hấp thụ bởi transferrin được lưu trữ dưới dạng ferritin trong thành ruột, ở gan và trong lá lách Mỗi phân tử ferritin có thể lưu trữ tới 2500 nguyên tử sắt Hemosiderin là hợp chất protein-sắt ổn định trong gan dự trữ sắt khi sắt vượt quá khả năng lưu trữ của ferritin NGUỒN 1. Gan, nội tạng, tôm cua, thịt nạt, tròng đỏ trứng 2. Rau lá xanh, hạt ngũ cốc, rau đậu 3. Đào, mơ, THIẾU Chứng thiếu sắt hay thiếu máu rất phổ biến.Mức haemoglobin có thể giảm xuống đến 5 – 9g Haemoglobin bình thường ở nam : 12,5 – 16,5 g% ở nữ : 11,5 – 14,5 g% Triệu chứng : mỏi mệt, thở gấp, choáng váng, xanh xao, phù mắt cá chân. Thiếu sắt gây nên tế bào máu nhỏ và tái màu. Thiếu hồng cầu.  IODINE Được tìm thấy trong tuyến giáp Chức năng : tạo nên thyroxine, hormone điều hòa vận tốc ôxy hóa trong tế bào Iodine + Tyrosine → Thyroxine Khi tiêu thụ không đủ iod, thyroxine bị phân giải dần, tuyến giáp sẽ lớn lên nhằm thúc đẩy sự tổng hợp thyroxine NGUỒN Các hải sản. Trong thực vật thay đổi rất lớn vì phụ thuộc vào đất trồng Thường bổ sung vào muối ăn tỷ lệ 1mg / 10g dưới dạng muối Na hoặc K THIẾU Thiếu Iod thường đưa đến bứu tuyến giáp 1. tuyến giáp to lớn, 2. chứng đần độn ở trẻ, do quá trình chuyển hóa cơ bản bị chậm, cơ nhão và yếu, da khô, xương không phát triển, trí tuệ kém phát triển Goitrogen : hợp chất có trong thực phẩm gây trở ngại cho việc sử dụng thyroxine và do đó có thể gây nên bứu giáp. Chúng có trong lớp vỏ đỏ của đậu phọng, bắp cải, bông cải, cây cải.  FLUORINE Tìm thấy trong xương và răng Lượng nhỏ fluor có thể làm giảm sâu răng do men răng chắc hơn chống lại được môi trường acid tạo nên bởi các vi khuẩn trong miệng NGUỒN Sữa, trứng, cá. Nồng độ 1ppm trong nước có thể phòng ngừa sâu răng THIẾU Dẫn đến sâu răng, thường gặp ở những nơi trong nước có nồng độ fluor