Vai trò của năng lượng đối với cơ thể

1. Năng lượng trong cơ thể con người là gì?

Năng lượng trong cơ thể con người là gì? Năng lượng cũng là nguyên liệu thiết yếu đối với sự sống, thúc đẩy sinh trưởng, phát triển và duy trì các hoạt động thường ngày. Các chất sinh ra năng lượng sẽ tham gia vào chu trình chuyển hoá bên trong cơ thể tạo nên những chất chuyển hoá cùng các dạng dự trữ năng lượng khác nhau. Cơ thể con người chuyển đổi thức ăn được tiêu thụ thành năng lượng. Lượng năng lượng do thực phẩm cung cấp thường được đo bằng calo hoặc kilogam.  Những loại thực phẩm khác nhau chứa lượng năng lượng khác nhau. Chất béo và rượu chứa lượng năng lượng tương đối cao tức là 9 calo mỗi gam chất béo và 7 calo mỗi gam rượu so với carbohydrate (3,75 calo mỗi gam) và protein (4 calo mỗi gam). Như vậy lượng năng lượng tiêu hao không chỉ phụ thuộc vào lượng thức ăn tiêu thụ mà còn phụ thuộc vào những loại thức ăn được tiêu thụ.

2. Vai trò của năng lượng đối với cơ thể con người 

Năng lượng cơ thể được tạo ra từ thức ăn có vai trò duy trì các chức năng thiết yếu của cơ thể như tăng trưởng và sửa chữa tế bào, hô hấp, vận chuyển máu hoạt động trao đổi chất của tế bào diễn ra bên trong cơ thể và thực hiện những nhiệm vụ thể chất bao gồm làm việc, tập thể dục và các hoạt động giải trí. Bên cạnh đó, vai trò của năng lượng đối với cơ thể giúp duy trì thân nhiệt luôn ở trong khoảng nhiệt độ ổn định, cũng cần đến năng lượng. Cơ thể cần một lượng năng lượng nhất định chỉ để thực hiện những chức năng thiết yếu của nó và ở hầu hết những cá nhân, phần lớn năng lượng tiêu thụ sẽ được sử dụng để thực hiện những chức năng này. 

Đa số các cá nhân cũng thực hiện ít nhất một số hình thức hoạt động thể chất trong suốt cả ngày. Hoạt động thể chất bao gồm tất cả các hình thức vận động bao gồm đi bộ, dọn dẹp, nâng đỡ vật, tập thể dục và khiêu vũ. Khi tổng số lượng hoạt động thể chất mà một cá nhân thực hiện tăng lên, nhu cầu năng lượng của cá nhân đó cũng tăng lên. Năng lượng tiêu hao để thực hiện các nhiệm vụ thể chất chiếm phần lớn năng lượng tiêu hao còn lại của cá nhân (sau năng lượng tiêu hao cho các chức năng thiết yếu). Một loạt các yếu tố bao gồm các loại hoạt động thể chất được thực hiện cũng như khoảng thời gian mà chúng được thực hiện, ảnh hưởng tới năng lượng tiêu thụ.

3. Tiêu hao năng lượng diễn ra như thế nào?

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới lượng năng lượng mà một cá nhân tiêu hao. Thực hiện những chức năng cơ bản thiết yếu và thực hiện các hoạt động thể chất là hai hoạt động tiêu hao năng lượng chính, mặc dù tiêu hao năng lượng cũng bị ảnh hưởng bởi những yếu tố khác như tuổi, giới tính và thậm chí cả kinh nguyệt.

3.1 Chức năng cần thiết

Một người đang nghỉ ngơi trên giường và không thực hiện bất kỳ hình thức hoạt động thể chất nào sẽ cần khoảng 1200 calo trong khoảng thời gian 24 giờ để duy trì các chức năng thiết yếu của họ. Chi tiêu năng lượng này được gọi là chi tiêu năng lượng cơ bản và thường là thành phần lớn nhất trong chi tiêu năng lượng.

Tỷ lệ trao đổi chất cơ bản là tốc độ năng lượng được tiêu hao cho chi tiêu năng lượng cơ bản khi một cá nhân thức, nhưng ở trạng thái nghỉ ngơi hoàn toàn, ví dụ như nằm xuống và không ăn. Bởi vì ăn làm tăng tiêu hao năng lượng do cơ thể phải tiêu hao năng lượng để tiêu hoá thức ăn đã tiêu thụ.

3.2 Hoạt động thể chất và tập thể dục

Ngoài mức tiêu hao năng lượng cơ bản, một cá nhân sử dụng phần lớn năng lượng của họ để thực hiện một loạt các hoạt động thể chất và Tổng mức tiêu hao năng lượng (TEE) (tức là mức tiêu hao năng lượng cơ bản cộng với tất cả các khoản tiêu hao năng lượng khác) do đó phụ thuộc phần lớn vào lượng hoạt động thể chất mà một cá nhân thực hiện. Ở những người thực hiện nhiều hoạt động thể chất (ví dụ: vận động viên, người lao động), thành phần năng lượng tiêu hao trong quá trình hoạt động thể chất thường nhiều hơn thành phần năng lượng tiêu hao để thực hiện các chức năng thiết yếu của cơ thể. Ngay cả ở những cá nhân không thực hiện các nhiệm vụ thể chất rõ ràng, các hoạt động thể chất được thực hiện một cách vô thức và tự phát (ví dụ như bồn chồn, mỉm cười) đều tiêu tốn năng lượng.

Hoạt động thể chất là yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến tiêu hao năng lượng mà một cá nhân có thể kiểm soát được (ngược lại với giới tính và tuổi tác). Do đó, một cá nhân muốn tăng mức tiêu hao năng lượng của mình thì phải tăng số lượng hoặc cường độ của các hoạt động thể chất mà họ thực hiện.

Hoạt động thể chất là bất kỳ hoạt động nào khiến cơ thể di chuyển. Tập thể dục là một loại hoạt động thể chất riêng biệt, được đặc trưng bởi hoạt động đủ mạnh để gây ra hơi thở khó khăn và đổ mồ hôi. Lượng năng lượng tiêu hao trong một thời gian hoạt động thể chất phụ thuộc chủ yếu vào loại bài tập và sức mạnh mà nó được thực hiện. Các hoạt động thể chất mạnh mẽ hơn sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn, chẳng hạn như một người chạy bộ trong 30 phút sẽ tiêu hao nhiều năng lượng hơn một người đi bộ trong 30 phút, vì chạy bộ là một hình thức tập thể dục mạnh mẽ hơn.

Trọng lượng cơ thể của cá nhân thực hiện bài tập cũng ảnh hưởng đến mức tiêu hao năng lượng và trung bình những người nặng cân hơn sẽ tiêu thụ nhiều năng lượng hơn một chút so với những người nhẹ cân hơn khi thực hiện cùng một nhiệm vụ. Ví dụ, một người nặng 57kg sẽ tiêu tốn 135 calo khi đi bộ nhanh trong 30 phút. Cùng một hoạt động thể chất sẽ dẫn đến tiêu hao năng lượng tương đương 165 calo, ở một người nặng 70kg.

3.3 Sau khi hoạt động thể chất

Tác động của hoạt động thể chất đối với việc tiêu hao năng lượng được cảm nhận ngay cả sau khi ngừng hoạt động thể chất, do nhu cầu oxy của cơ thể tăng lên trong giai đoạn sau hoạt động. Mức độ gia tăng tiêu hao năng lượng sau khi tập thể dục có liên quan đến sức mạnh của bài tập được thực hiện. Một cá nhân có thể mong đợi tiêu tốn thêm 15% năng lượng đã tiêu hao để thực hiện một hoạt động thể chất, trong giai đoạn sau hoạt động. Khi các hoạt động mạnh mẽ hơn tiêu tốn nhiều năng lượng hơn trong khi chúng được thực hiện, chúng cũng khiến một cá nhân tiêu tốn nhiều năng lượng hơn trong giai đoạn sau khi tập thể dục. Tùy thuộc vào sức mạnh của hoạt động được thực hiện, một cá nhân có thể tiêu tốn thêm năng lượng trong khoảng thời gian tối đa 24 giờ sau khi thực hiện hoạt động thể chất.

3.4 Tăng trưởng, mang thai và cho con bú

Các giai đoạn tăng trưởng, nghĩa là các giai đoạn mà cơ thể đang phát triển các mô mới, cần thêm năng lượng so với các giai đoạn không tăng trưởng. Do đó, một cá nhân đang phát triển cần thêm năng lượng để duy trì sự tăng trưởng này. Sự phát triển mô như vậy xảy ra trong thời thơ ấu, thanh thiếu niên, mang thai hoặc cho con bú.

Sự phát triển của các mô nhau thai và thai nhi cũng đòi hỏi năng lượng bổ sung, và do đó phụ nữ mang thai có nhu cầu năng lượng tăng lên. Điều này đặc biệt đúng trong tam cá nguyệt thứ hai và thứ ba của thai kỳ, khi sự phát triển của thai nhi diễn ra nhanh nhất. Giai đoạn cho con bú cũng tạo ra nhu cầu năng lượng cao hơn, do năng lượng bổ sung cần thiết để sản xuất sữa mẹ.

3.5 Tiêu hao năng lượng ở trẻ sơ sinh

Thời kỳ tăng trưởng mạnh mẽ nhất xảy ra trong năm đầu tiên của cuộc đời. Lượng năng lượng mà trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ tiêu hao khác biệt đáng kể so với lượng năng lượng mà trẻ lớn hơn và người lớn tiêu hao. Điều này chủ yếu là do trong năm đầu tiên của cuộc đời, một tỷ lệ đáng kể năng lượng mà em bé tiêu thụ được sử dụng để hỗ trợ sự tăng trưởng. Năng lượng cơ thể hỗ trợ tăng trưởng này được chuyển đổi thành các mô làm tăng kích thước của xương, cơ, các cơ quan trong cơ thể như gan, thận não và quá trình chuyển đổi năng lượng cho các mô cơ thể được gọi là lắng đọng mô. Trẻ sơ sinh thường tăng gấp đôi trọng lượng cơ thể trong vòng sáu tháng và tăng gấp ba lần trong vòng 12 tháng trước khi tốc độ tăng trưởng của chúng ổn định. Do đó, tỷ lệ năng lượng được sử dụng cho sự tăng trưởng và lắng đọng mô là cao nhất trong thời kỳ đầu của trẻ sơ sinh. Đến một tháng tuổi, một đứa trẻ sơ sinh sử dụng khoảng 35% năng lượng của nó để lớn lên. Điều này giảm xuống còn khoảng 3% sau 12 tháng tuổi. Từ đó, tốc độ tăng trưởng vẫn tương đối ổn định cho đến giai đoạn dậy thì tăng trưởng đột ngột, trong đó có tới 4% năng lượng được sử dụng để hỗ trợ tốc độ tăng trưởng. 

Trong năm đầu tiên và trong giai đoạn tăng trưởng toàn diện, mức tiêu hao năng lượng cho mỗi kg trọng lượng cơ thể ở trẻ sơ sinh xấp xỉ gấp đôi so với người lớn và mức tiêu hao năng lượng cơ bản chiếm gần như toàn bộ tổng mức tiêu hao năng lượng của trẻ sơ sinh.

Năng lượng tiêu hao cũng khác nhau giữa các bé tùy thuộc vào độ tuổi và giới tính, việc trẻ được nuôi bằng sữa mẹ hay sữa công thức, cũng như các thực phẩm bổ sung. Trẻ sơ sinh thường cần nhiều năng lượng hơn khi chúng lớn lên và trẻ sơ sinh nam thường tiêu tốn nhiều năng lượng hơn trẻ sơ sinh nữ. Trẻ sơ sinh chỉ bú sữa mẹ thường tiêu tốn ít năng lượng hơn so với những trẻ được nuôi bằng sữa công thức dành cho trẻ sơ sinh và các thức ăn khác trong 12 tháng đầu đời. Ở ba tháng tuổi, trẻ bú sữa công thức cần nhiều năng lượng hơn 7% so với trẻ bú mẹ, trong khi ở trẻ sáu, chín và mười hai tháng tuổi thì nhu cầu bổ sung đối với trẻ bú sữa công thức lần lượt là 8%, 9% và 3%.

3.6 Giới tính

Tiêu hao năng lượng ở phụ nữ ước tính thấp hơn 16% so với tiêu hao năng lượng ở nam giới. Lý do chính xác của sự khác biệt là không rõ ràng, tuy nhiên nó được cho là có liên quan đến môi trường nội tiết tố khác nhau của cơ thể nam và nữ.

3.7 Hiệu ứng nhiệt của thực phẩm

Việc ăn uống làm tăng mức tiêu hao năng lượng của cơ thể một chút, vì cơ thể phải làm việc nhiều hơn, do đó sử dụng nhiều năng lượng hơn để tiêu hóa và xử lý thức ăn. Điều này được gọi là hiệu ứng nhiệt của thực phẩm. Mức độ tiêu thụ thực phẩm làm tăng tiêu hao năng lượng trên mức nghỉ ngơi (tức là trên BEE) phụ thuộc vào loại thực phẩm được tiêu thụ. Hiệu ứng nhiệt của carbohydrate làm tăng mức tiêu hao năng lượng của cơ thể lên 5-10% trong thời gian tiêu hóa thức ăn. Tiêu thụ chất béo làm tăng tiêu hao năng lượng <5%, trong khi tiêu thụ protein làm tăng tiêu hao năng lượng lên tới 30%, phản ánh quá trình sử dụng nhiều năng lượng hơn cần thiết để xử lý protein trong cơ thể.

3.8 Hành kinh

BEE của phụ nữ dường như tăng trong giai đoạn hoàng thể (giai đoạn sau rụng trứng của chu kỳ kinh nguyệt), so với giai đoạn nang trứng (nửa đầu của chu kỳ kinh nguyệt hoặc giai đoạn ngay sau khi bắt đầu chảy máu kinh nguyệt) của chu kỳ kinh nguyệt.

Tóm lại, năng lượng đóng một vai trò quan trọng đối với cơ thể chúng ta. Nhu cầu năng lượng cơ thể sẽ phụ thuộc vào độ tuổi, công việc,... Vì vậy, bạn nên xây dựng một chế độ ăn uống hàng ngày hợp lý, luyện tập thể dục, thể thao đều đặn để cơ thể được cung cấp đầy đủ năng lượng mà không bị dư thừa.