Sperling Nội tiết học Nhi khoa, Ấn bản thứ 5 – Biên dịch: Ths.Bs. Lê Đình Sáng
Sperling Pediatric Endocrinology, Fifth Edition
Tác giả: Sperling, Mark A., MD – Nhà xuất bản: Elsevier Inc.

PHẦN III. NỘI TIẾT HỌC TRẺ EM VÀ THANH THIẾU NIÊN

Chương 24: Béo phì, Hội chứng Chuyển hóa và Các Rối loạn Cân bằng Năng lượng

Joan C. Han; Ram Weiss
Obesity, Metabolic Syndrome and Disorders of Energy Balance

Sperling Pediatric Endocrinology, 24, 939-1003

Giới thiệu

Tỷ lệ béo phì ở trẻ em trên toàn cầu đã tăng gấp tám lần trong 4 thập kỷ qua, với ước tính hiện tại là 124 triệu trẻ em từ 5 đến 19 tuổi bị béo phì trên toàn thế giới. Quan niệm rằng tế bào mỡ (adipocyte) hoạt động như một cơ quan nội tiết thay vì chỉ đơn thuần là nơi dự trữ lipid đã xuất hiện từ một phần tư thế kỷ trước, khi leptin được xác định là adipokine đầu tiên trong số nhiều loại do mô mỡ sản xuất. Do đó, với cơ sở sinh lý bệnh của béo phì là một dạng rối loạn nội tiết, và vì nhiều biến chứng liên quan đến béo phì có bản chất là một yếu tố nội tiết, các bác sĩ nội tiết nhi khoa ngày càng nhận được nhiều lượt giới thiệu để điều trị béo phì và các bệnh đi kèm. Đái tháo đường tuýp 2, từng hiếm gặp ở trẻ em và thường liên quan đến béo phì, hiện chiếm khoảng một phần ba tổng số ca chẩn đoán đái tháo đường mới ở trẻ em và tiếp tục tăng gần 5% tỷ lệ mắc hàng năm ở thanh thiếu niên.

Chương này cung cấp một khuôn khổ để hiểu về sự điều hòa cân bằng năng lượng và tóm tắt các phương pháp tiếp cận để đánh giá và quản lý bệnh nhân nhi bị béo phì. Ở khía cạnh ngược lại của cán cân năng lượng, các rối loạn do thiếu hụt năng lượng cũng được thảo luận trong chương này, và chúng cung cấp cái nhìn sâu sắc về vấn đề ngược lại của tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng. Mặc dù sự thiếu hụt tương đối kiến thức hiện tại về cách cải thiện tốt nhất các yếu tố sinh học, hành vi và môi trường phức tạp góp phần gây ra mất cân bằng năng lượng đặt ra một thách thức điều trị, những tiến bộ gần đây trong các phương pháp tiếp cận “y học chính xác” mới nhắm vào các khiếm khuyết cụ thể trong cân bằng nội môi năng lượng đã mang lại những hiểu biết về các phương pháp điều trị tiềm năng hiệu quả cho cả béo phì và các rối loạn nhẹ cân.

Cân bằng năng lượng

Các thành phần chính của cân bằng năng lượng là lượng năng lượng nạp vào, tiêu hao năng lượng và dự trữ năng lượng. Các nguồn năng lượng nạp vào bao gồm carbohydrate (4 kCal/g), protein (~4 kCal/g), chất béo (9 kCal/g) và cồn (7 kCal/g), thường không đáng kể ở trẻ em nhưng có thể có ý nghĩa ở một số thanh thiếu niên. Tiêu hao năng lượng bao gồm tỷ lệ chuyển hóa cơ bản (BMR – năng lượng cần thiết để duy trì các chức năng của cơ thể, có tương quan cao với khối lượng cơ nạc và các cơ quan, và bị ảnh hưởng bởi các tình trạng bệnh lý khác nhau), hiệu ứng nhiệt của thực phẩm (năng lượng được sử dụng để tiêu hóa thức ăn, sinh nhiệt do chế độ ăn [DIT]), và hoạt động thể chất (sinh nhiệt do tập thể dục và sinh nhiệt do các hoạt động không phải tập thể dục [NEAT], bao gồm các hoạt động sinh hoạt hàng ngày, bồn chồn và duy trì tư thế). Dự trữ năng lượng, chủ yếu ở dạng mỡ, xảy ra khi lượng nạp vào vượt quá lượng tiêu hao. Sử dụng hình ảnh một bồn tắm (Hình 24.1) như một phép ẩn dụ cho cân bằng năng lượng với mực nước đại diện cho tổng dự trữ năng lượng, thể tích nước (tổng lượng mỡ cơ thể) được quyết định bởi việc thêm nước không liên tục từ vòi (các bữa ăn), việc múc nước ra từng đợt (hoạt động thể chất gắng sức), nước liên tục thoát ra từ lỗ thoát đáy (BMR), và nước thoát ra từ lỗ thoát tràn phía trên (NEAT và DIT) được đặt ở điểm thiết lập cho mực nước tối đa (điểm thiết lập cân bằng nội môi của cá nhân). Những thay đổi về tốc độ dòng chảy của vòi, kích thước của các xô nước, đường kính của các lỗ thoát nước, và chiều cao của điểm thiết lập tràn cùng nhau quyết định mực nước trong bồn tắm.

Hình 24.1 Các yếu tố quyết định tổng dự trữ năng lượng của cơ thể được biểu thị bằng nước trong bồn tắm.

Cân bằng năng lượng của con người được điều hòa bởi các cơ chế cân bằng nội môi và phi cân bằng nội môi kết nối phức tạp với nhau. Hệ thống cân bằng nội môi duy trì dự trữ mỡ cơ thể trong một phạm vi khá hẹp cho mỗi cá nhân, đáng chú ý là trong khoảng 10 kCal/ngày trung bình, sao cho ngay cả những xáo trộn nhỏ trong cân bằng cũng có thể dẫn đến tăng cân tích lũy theo thời gian. Hệ thống phi cân bằng nội môi trung gian cho các yếu tố môi trường và nhận thức thúc đẩy việc ăn uống, bao gồm các khía cạnh tưởng thưởng của việc ăn và các hành vi học được dẫn đến việc tiêu thụ thực phẩm vì những lý do khác ngoài việc đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng. Mạng lưới thần kinh và các hormone thần kinh-nội tiết của các quá trình cân bằng nội môi và phi cân bằng nội môi tương tác và chồng chéo lên nhau để tạo thành một hệ thống phức tạp tích hợp các tín hiệu về thời gian, không gian và bối cảnh của tình trạng chuyển hóa và chức năng não bộ bậc cao. Bởi vì sự sống còn phụ thuộc vào nguồn cung cấp năng lượng đầy đủ, sự hiệu chỉnh tiến hóa của cân bằng năng lượng ưu tiên việc tiêu thụ thực phẩm và thúc đẩy dự trữ năng lượng dư thừa để bảo vệ chống lại nạn đói khi thực phẩm khan hiếm. Do đó, trong thời đại hiện đại của chúng ta, ở những nơi thực phẩm có sẵn dồi dào, đặc biệt là các loại thực phẩm ngon miệng, giàu năng lượng, các cơ chế ức chế điều hòa cảm giác thèm ăn có thể không đủ để ngăn chặn việc tiêu thụ quá mức.

Điều hòa việc ăn uống

Kiểu ăn uống của con người thường được đặc trưng bởi các đợt tiêu thụ thực phẩm rời rạc xen kẽ với các giai đoạn nhịn ăn. Diễn biến thời gian của mỗi bữa ăn tuân theo một chu kỳ, bao gồm các pha đầu, pha dạ dày, và pha ruột, theo sau là trạng thái sau hấp thu. Pha đầu bao gồm các phản ứng sinh lý đối với suy nghĩ, hình ảnh, mùi và vị của thức ăn để chuẩn bị cho việc ăn vào. Trong pha dạ dày, thức ăn được đưa vào dạ dày và quá trình tiêu hóa chính thức bắt đầu. Khi thức ăn rời khỏi dạ dày, pha ruột bắt đầu, nơi các enzyme tuyến tụy được tiết ra giúp tăng cường tiêu hóa và hấp thu chất dinh dưỡng. Cuối cùng, trong trạng thái sau hấp thu, việc hấp thu chất dinh dưỡng từ bữa ăn đã hoàn tất và nồng độ glucose trong tuần hoàn được duy trì bằng quá trình ly giải glycogen và tân tạo glucose cho đến khi bắt đầu bữa ăn tiếp theo.