II. Hiểu về Ketosis; Khái quát về quá trình trao đổi chất

2A. Định nghĩa về trao đổi chất

Trao đổi chất có thể được định nghĩa như những quá trình từ đó sinh vật lấy năng lượng. Cơ thể con người có vài quá trình chuyển hóa chất, nhưng có lẽ quá trình quan trọng nhất và đóng vai trò trung tâm trong việc hiểu về ketosis là chu trình krebs.

2B. Chu trình Krebs

Chu trình krebs là cơ chế chính để cơ thể lấy năng lượng từ phân tử trong thức ăn. Đây là chu trình kreb:

Cái mà chúng ta thực sự quan tâm là khởi đầu của chu trình này:

Bạn có thể nhìn thấy là cái mà cần cho chu trình kreb là phân tử Acetyl-CoA và oxaloacetate. Oxaloacetate được tái sinh trong chu kỳ, nhưng Acetyl-CoA cần phải được nạp vào chu kỳ liên tục. Cả hai phân tử này có thể được tạo từ phân tử pyruvate như chỉ trong biểu đồ. Bản thân Pyruvate được tạo từ quá trình glycolysis.

2C. Glycolysis

Glycolysis bắt nguồn từ một phân tử glucose đã được phosphorylated và giảm xuống thành 2 phân tử pyruvate.

Pyruvate là phân tử bắt nguồn cho oxaloacetate và acetyl Coa(nếu bạn đã đọc phần trước). Điều này xảy ra với các loại carb; chúng được đổi thành một dạng để có thể nạp vào quá trình này để sản xuất ra pyruvate.

Vậy, có cơ chế nào có thể sản sinh ra acetyl CoA và oxaloacetate mà không cần phân hủy đường glucose và các loại đường khác hay không? Có, tất nhiên là vậy: ketogenesis

2D. Ketogenesis

Ketogenesis bắt nguồn bằng phân hủy chất béo bằng enzim lipaza trong đó chất béo được chặt thành 3 chuỗi axit béo và 1 phân tử glycerol

Các chuỗi axit béo sau đó qua hàng loạt quá trình beta ôxy hóa sản sinh ra acetyl CoA.

Phân tử acetyl CoA sau đó có thể được nạp vào trong chu trình krebs để sản sinh ra phân tử sinh năng lượng ATP.

Vậy cái gì sinh ra oxaloacetate? Nhớ rằng chất béo tạo từ axit béo và phân tử glycerol. Phân tử glycerol có thể được chuyển hóa thành dihydroxyacetone phosphate trong gan, cái mà có thể được sử dụng thay vì glyceraldyhade-3-phosphate trong quá trình glycolysis.

Quá trình beta oxy hóa chính bản thân nó cũng sản sinh ra năng lượng mà không cần chu trình krebs, vì vậy bạn có cả chu trình krebs và beta oxy hóa để tạo năng lượng cho cơ thể.

2E. Ketosis

Ở thời điểm này, phân tử NADH được sản sinh cả từ chu trình krebs và beta oxy hóa. Sau một quảng thời gian nhất định các phân tử NADH được tích trữ lại, chu trình krebs không xảy ra liên tục. Bởi vì điều này, acetyl CoA được sản sinh ra từ beta oxy hóa sẽ không còn được nạp vào trong chu trình krebs nữa mà được chuyển vào gan. Ở nơi đó, chúng được chuyển hóa thành cái gọi là các thể ketone.

Các thể ketone này được chuyển vào máu từ gan. Khi quá trình này xảy ra, bạn được coi là đang ở trong trạng thái ketosis. Axit Acetoacetic và beta-hydroxybutyric được phân hủy thành những tử nhỏ hơn và đồng thời sinh ra năng lượng. Hoặc chúng có thể được tái tạo thành acetyl CoA và được chuyển vào chu trình krebs. Sự tái tạo acetyl CoA này đặc biệt quan trọng vì axit béo không thể vượt qua rào cản máu não; chỉ những thể ketone mới có thể làm được.

Acetone là một loại phân tử rất dễ bốc hơi (nhiệt độ bốc hơi~30 độ) và rất dễ thoát ra bằng đường hơi thở hay nước tiểu. Acetone có mùi "hoa quả". Bạn có thể ngửi thấy mùi này trong hơi thở và nước tiểu khi đang ở trong trạng thái ketosis; và chính acetone có tương tác hóa học với ketostix để chỉ ra trạng thái ketosis.

Vậy là, dưới quá trình trao đổi chất ketogenic, chỉ đơn giản bằng việc thở và đi tiểu bạn cũng có thể gián tiếp loại mỡ ra khỏi cơ thể.