Bài viết của Thạc sĩ, Bác sĩ Lê Thị Minh Hương - Bác sĩ Hồi sức - Cấp cứu - Khoa Hồi sức - Cấp cứu - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Nha Trang
Nguồn năng lượng trực tiếp cho cơ co là ATP [ Adenosin triphotphat]. Tổng năng lượng trong ATP của mỗi tế bào chỉ đủ dùng cho tế bào đó trong 1-2 giây với cường độ tối đa. Do đó, ATP cần được hồi phục một cách đầy đủ.
ATP là hợp chất giàu năng lượng. Dự trữ ATP trong một bó cơ không nhiều [5mmol/1kg cơ tươi]. Để cơ co lâu dài, ATP phải luôn được hồi phục đầy đủ. Năng lượng dùng để phục hồi ATP được tạo ra bằng cách phân giải các chất dinh dưỡng khác như: đạm, mỡ, đường. Năng lượng tự do này sẽ kết hợp một nhóm photphat vào ADP để tạo ATP.
Có 3 hệ thống năng lượng để tái tạo ATP cung cấp năng lượng trực tiếp cho cơ hoạt động, đó là:
- Hệ photphatgen
- Hệ lactic
- Hệ oxy
Trong đó hệ photphagen và hệ lactic là hệ yếm khí, còn hệ oxy là hệ ưa khí. Mức độ tham gia của 3 hệ năng lượng vào việc cung cấp năng lượng để tái tạo ATP phụ thuộc vào công suất và thời gian co cơ, điều kiện hoạt động của cơ và mức độ cung cấp oxy cho hoạt động cơ thể.
Lượng ATP tiêu hao trong co cơ có thể được tái tổng hợp nhờ năng lượng của một hợp chất phosphat giàu năng lượng là CP [ creatinphotphat] chứa trong cơ. ATP và CP đều thuộc nhóm photphagen. Vì vậy hệ năng lượng này được gọi là hệ năng lượng photphagen hay hệ ATP- CP.
Đây là hệ cung cấp năng lượng đầu tiên và nhanh nhất cho cơ hoạt động của cơ thể, không phụ thuộc vào việc cung cấp oxy.
Quá trình phân giải CP cung cấp năng lượng xảy ra nhanh, tốc độ tái tổng hợp ATP lớn nhất đạt được ngay sau giây thứ 2 của hoạt động co cơ. Tuy nhiên, sự dự trữ CP trong cơ lại không lớn. Nồng độ CP trong tế bào cơ vân cao gấp 3-5 lần nồng độ ATP [lúc cơ yên tĩnh ]. Hệ photphagen có công suất hoạt động lớn nhất khoảng 36Kcal / phút. Tuy nhiên dung lượng CP ít nên thực tế chỉ có thể cung cấp để tạo ra 5 Kcal nghĩa là đủ để tái tổng hợp 0,5 mol ATP [nên thời gian hoạt động ngắn từ 5 – 10 giây đầu ]
Do vậy, vai trò chủ yếu là cung cấp cấp năng lượng cho các hoạt động với công suất tối đa [chạy ngắn, ném, đẩy, nhảy, cử tạ]. Năng lượng do nguồn CP cung cấp cho hoạt động cơ trong khoảng thời gian 6-8 giây.
Trong hoạt động dài hơn thì việc cung cấp năng lượng không thể chỉ bằng dự trữ CP và ATP trong cơ thể, tức là không thể chỉ bằng hệ photphagen.
Trong các hoạt động tương đối dài hơn thì cơ thể sử dụng năng lượng để tái tổng hợp ATP và CP bằng cách phân giải yếm khí đường glucose. Phản ứng sẽ sinh ra axit lactic gây độc hại mệt mỏi cơ. Do đó, hệ năng lượng này có tên là hệ Lactic hay còn gọi hệ Glucoz phân.
Cơ chất của hệ năng lượng này là glycogen dự trữ trong cơ, glucose trong máu chuyển vào cơ và glucose từ gan vận chuyển vào máu.
Hệ năng lượng này có công suất nhỏ hơn hệ Photphagen [nhỏ hơn 3 lần hệ photphagen và lớn hơn 1.5 lần hệ oxy]
Trong hoạt động tối đa, sự phân giải glycogen yếm khí cũng chỉ xảy ra không quá 25% lượng glycogen dự trữ. Do vậy, dung lượng của hệ năng lượng lactic cũng không quá lớn.
Sự phân giải glycogen yếm khí trong thực tế xảy ra ngay từ khi bắt đầu hoạt động cơ, song hệ lactic có công suất lớn nhất sau 30 - 40 giây. Vì vậy, hệ lactic có vai trò quyết định việc cung cấp năng lượng trong hoạt động cơ kéo dài 20 giây - 2,5 phút có sự co cơ mạnh và tốc độ cao như chạy 400 -800m, bơi từ 50 -200m. Công suất hoạt động tăng, thời gian hoạt động ngắn, vai trò của hệ năng lượng lactic càng cao.
Trong hoạt động cơ bắp do hệ lactic đảm nhiệm việc cung cấp năng lượng, lượng glycogen trong cơ và trong gan không bao giờ được sử dụng đến mức cạn kiệt. Năng lượng hệ lactic hạn chế không phải do trữ lượng glycogen ít mà là do axit lactic sinh ra đã ức chế các men phân giải glycogen.
Hệ lactic là hệ yếm khí, xảy ra trong các hoạt động có công suất dưới tối đa, khi sự cung cấp oxy thiếu hụt trong thời gian đầu do hệ cung cấp oxy chưa phát huy được công suất của mình và trong các hoạt động tĩnh lực.
Sơ đồ quá trình đường phân yếm khí
Trong các hoạt động cơ bắp có công suất không lớn kéo dài và được cung cấp oxy đầy đủ, tức là trong hoạt động ưa khí, cơ thể sử dụng phản ứng oxy hóa các chất dinh dưỡng như: đường, protein và chất béo để cung cấp năng lượng cho cơ thể hoạt động. Hệ năng lượng này được gọi là hệ oxy hóa.
Trong 3 chất dinh dưỡng cung cấp năng lượng thì vai trò của protid cung cấp năng lượng rất nhỏ mà chủ yếu là glucid và lipid.
Hệ năng lượng oxy hóa này sử dụng 2 chất chính đó là: đường và chất béo để cung cấp năng lượng cho hoạt động co cơ. Hai chất này khác nhau rõ rệt về công suất cũng như dung lượng năng lượng. Vì vậy chúng được sử dụng trong những điều kiện vận động khác nhau.
Sự oxy hóa đường: xảy ra giống như thủy phân glucose trong hệ lactic. Trong trường hợp này, do thiếu oxy nên đường phân yếm khí acid pyruvic sẽ chuyển thành axit lactic. Do quá trình này có oxy nên axit pyruvic không chuyển thành axit lactic mà sẽ tiếp tục bị oxy hóa thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O.
Oxy hoá hoàn toàn một phân tử glucose sẽ tái tạo một lượng ATP nhiều gấp 19 lần so với phân giải glucose yếm khí. Vì vậy hệ oxy có hiệu quả năng lượng lớn hơn nhiều so với hệ lactic yếm khí.
Để phân giải glucose hay glycogen bằng con đường ưa khí, cơ thể cần phải hấp thụ một lượng oxy nhất định và đòi hỏi một khoảng thời gian nhất định để thực hiện quá trình oxy hóa. Do đó công suất của hệ oxy hóa đường thấp hơn so với hệ lactic.
Dung lượng của hệ oxy hóa đường phụ thuộc vào trữ lượng glycogen ở cơ và gan, khả năng tái tạo glucose từ các chất khác [axit lactic, axit amin, axit pyruvic ...] của gan với dung lượng lớn.
Trong khi đó sự phân giải ưa khí chất béo sẽ sinh ra nhiều năng lượng hơn oxy hóa đường. Do mỡ trong cơ thể có trữ lượng rất lớn [trung bình từ 10%-30% khối lượng cơ thể] nên có thể đủ năng lượng cho cơ thể hoạt động liên tục hàng chục ngày.
Tỷ lệ đường và mỡ bị oxy hóa bị phụ thuộc vào công suất của hoạt động ưa khí. Công suất càng lớn thì tỉ lệ oxy hóa đường đóng góp vào việc cung cấp năng lượng càng lớn và tương ứng với nó, phần đóng góp của mỡ càng nhỏ. Trong các hoạt động cơ nhẹ và kéo dài, phần lớn năng lượng được cung cấp bằng sự oxy hóa mỡ.
Trong các hoạt động có công suất lớn, năng lượng chủ yếu do đường cung cấp. Khi hoạt động với công suất tối đa và với thời gian ngắn vượt quá mức ưa khí thì hệ năng lượng lactic bắt đầu tham gia vào hoạt động.
Theo dõi website Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec để nắm thêm nhiều thông tin sức khỏe, dinh dưỡng, làm đẹp để bảo vệ sức khỏe cho bản thân và những người thân yêu trong gia đình.
Để được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đăng ký lịch trực tuyến TẠI ĐÂY. Tải ứng dụng độc quyền MyVinmec để đặt lịch nhanh hơn, theo dõi lịch tiện lợi hơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- //www.uptodate.com/contents/muscle-examination-in-the-evaluation-of-weakness/abstract/1
- Moxley RT 3rd. Evaluation of neuromuscular function in inflammatory myopathy. AU SO Rheum Dis Clin North Am. 1994;20[4]:827.
- Đinh Quế Châu- Dương Hữu Long: "Giải phẫu - Sinh lý" NXB Y Học 2004
- Trịnh Văn Minh: Tập tranh giải phẫu người NXB Y Học 1996.
XEM THÊM:
Mọi hoạt động của con người đều cần năng lượng. Ngay cả khi ngủ, nhu cầu năng lượng của cơ thể vẫn tồn tại cho các hoạt động trao đổi chất, tuần hoàn, hô hấp và duy trì thân nhiệt. Vì vậy cung cấp năng lượng cho cơ thể để bạn hoạt động hàng ngày là điều rất cần thiết.
Nhu cầu năng lượng của cơ thể của mỗi người sẽ khác nhau dựa theo tuổi tác, giới tính, cân nặng, mức độ hoạt động và nhiều yếu tố khác. Ví dụ:
- Nam giới trưởng thành: 2320 Kcal/ngày
- Nữ giới trưởng thành: 1900 Kcal/ngày
- Phụ nữ mang thai: 2250 Kcal/ngày
- Phụ nữ sau sinh: 2500 Kcal/ngày
- Trẻ sơ sinh [0 - 6 tháng]: 496 Kcal/ngày
- Trẻ em từ 1 - 3 tuổi: 1060 Kcal/ngày
- Trẻ mẫu giáo 4 - 6 tuổi: 1350 Kcal/ngày
- Trẻ độ tuổi đi học: 1690 Kcal/ngày
- Trẻ dậy thì: 2190 - 2750 Kcal/ngày [đối với bé trai] và 2010 - 2330 Kcal/ngày [đối với bé gái]
- Trẻ vị thành niên: 3020 Kcal/ngày [đối với bé trai] và 2440 Kcal/ngày [đối với bé gái].
Mọi hoạt động của con người đều cần năng lượng, kể cả khi ngủ
Bữa sáng cung cấp năng lượng cho cơ thể trong suốt cả ngày, quyết định khả năng và mức độ hoạt động thành công. Bỏ bữa sáng khiến bạn dễ tăng cân vì bạn sẽ có xu hướng ăn nhiều hơn vào các bữa kế tiếp. Đồng thời, thói quen xấu này còn làm cho bạn dễ mắc các bệnh dạ dày, buồn nôn, thiếu tập trung và tư duy kém. Vào buổi sáng, cơ thể và não bộ của bạn cần một thực đơn cân bằng các dưỡng chất sau:
Tuy nhiên, bạn nên giảm lượng carbohydrate [giảm tinh bột] trong khẩu phần ăn và tăng lượng đạm để giúp bạn cảm thấy tràn đầy năng lượng hơn. Bởi carbohydrate có thể trở thành một “tủ” năng lượng dự trữ dưới dạng mỡ nếu bạn tiêu thụ quá nhiều. Thực đơn gợi ý là sữa chua Hy Lạp với yến mạch, hạt lanh và quả mọng tươi.
2.2. Ăn nhẹ
Bữa ăn nhẹ cung cấp một luồng năng lượng ổn định để duy trì hiệu suất làm việc và học tập. Trong suốt cả ngày, cơ thể bạn cần:
- Protein nạc
- Carbohydrate
- Chất béo lành mạnh
- Trái cây và rau: Kết hợp với protein nạc hoặc chất béo lành mạnh để tăng mật độ chất dinh dưỡng
Bữa ăn nhẹ cung cấp một luồng năng lượng ổn định để duy trì hiệu suất làm việc và học tập
Thực đơn gợi ý để tăng hiệu suất hoạt động như sau:
- Giữa buổi sáng: Sữa là một lựa chọn tốt nhờ có chứa casein - một protein hấp thu chậm, giải phóng axit amin để xây dựng các cơ. Sữa cũng chứa carbohydrate, giúp chuyển đổi chậm lactose thành glucose. Ngoài ra, bạn cũng có thể ăn hoa quả để đáp ứng nhu cầu năng lượng của cơ thể một cách nhanh nhất vào thời điểm này.
- Mang đi: Hỗn hợp trái cây sấy, quả hạch và các loại hạt. Trong đó, các loại hạt vừa là nguồn cung cấp chất béo tốt, vừa có một tỷ lệ nhỏ protein.
- Trong tủ lạnh: Trứng luộc chín, trái cây và rau.
2.3. Buổi trưa
Đây là bữa ăn lớn thứ hai trong ngày, cần bạn cung cấp năng lượng cho cơ thể hoạt động suốt buổi chiều. Bữa trưa cũng rất quan trọng để giữ cơ bắp vì nếu thiếu năng lượng, cơ thể sẽ lấy protein từ cơ bắp để tái tạo. Nếu có bữa trưa chất lượng, cảm giác thèm ăn đồ ăn ngọt vào buổi chiều sẽ giảm.
Nên hạn chế đường hấp thụ nhanh trong bữa trưa, thay vào đó là dùng các loại rau họ cải. Nguồn thực phẩm này ít làm tăng đường huyết và sử dụng ít insulin hơn, do đó bạn sẽ không bị tăng cân. Ngoài ra, bạn nên bổ sung trong bữa trưa các dưỡng chất như:
- Đạm từ trứng, thịt gà, cá, giá, nấm, đậu...
- Axit béo thiết yếu từ chất béo không bão hòa đơn [hạt, quả bơ, dầu oliu,...] và không bão hòa đa [cá ngừ, cá hồi, óc chó...].
2.4. Buổi tối
Càng về cuối ngày, cơ thể càng đốt cháy calo ít hơn, nhu cầu năng lượng của cơ thể cũng giảm. Nếu ăn tối muộn thì đường và mỡ trong máu sẽ duy trì ở mức cao. Vì vậy, bữa tối lý tưởng không nên muộn hơn 3 giờ trước khi ngủ, đồng thời bạn cũng không nên tiêu thụ thực phẩm chứa nhiều dầu mỡ. Thay vào đó là ưu tiên những món nhiều chất xơ như rau xanh. Bạn cũng có thể uống sữa buổi tối miễn là trước khi đi ngủ khoảng 1 tiếng đồng hồ.
2.5. Khi tập luyện
Một chế độ dinh dưỡng tốt rất cần thiết khi bạn chuẩn bị và phục hồi sau một buổi tập luyện. Nạp năng lượng và cung cấp nước trước khi tập luyện với: Carbohydrate và chất lỏng
Nạp năng lượng, tái tạo và bù nước ngay sau khi tập luyện với: Carbohydrate, chất đạm [khoảng 15 - 30 gram], chất lỏng.
Thực đơn gợi ý:
- Trước và trong mỗi lần tập: Thanh lương khô, hoặc chuối và nước.
- Sau khi tập luyện: 230 - 300 sữa socola ít béo.
Sau khi tập luyện, bạn có thể ăn khoảng 230 - 300 sữa socola ít béo
Việc ăn uống điều độ, vừa đủ để cung cấp năng lượng cho cơ thể là vô cùng quan trọng. Một số thực đơn ăn kiêng giúp giảm cân nhanh nhiều khả năng sẽ khiến cơ thể tự điều chỉnh hấp thụ ít năng lượng hơn. Do đó, ngay khi sau ngừng ăn kiêng, cơ thể lại hấp thu nhiều năng lượng, làm cho cân nặng lại tăng cao hơn trước.
Ngược lại, nếu nạp nhiều thức ăn hơn mức cần thiết, bạn sẽ bị tăng cân sau một thời gian, đòi hỏi phải vận động nhiều hơn để đốt cháy calo. Nhằm đảm bảo cân bằng năng lượng và sức khỏe tốt, năng lượng hấp thu vào phải cân bằng với năng lượng tiêu hao. Đồng thời, bạn cũng nên nghiên cứu kỹ chế độ ăn kiêng trước khi áp dụng và ưu tiên chọn các thực đơn cân bằng dinh dưỡng.
Để được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đăng ký lịch trực tuyến TẠI ĐÂY. Tải ứng dụng độc quyền MyVinmec để đặt lịch nhanh hơn, theo dõi lịch tiện lợi hơn!
Nguồn tham khảo: mayoclinic.org
XEM THÊM: