NHƯ CHÚNG TA ĐÃ THẤY ở phần trước, gan nằm ở trung tâm của sự trao đổi chất và dòng dinh dưỡng, đặc biệt đối với carbohydrate và chất đạm. Các dưỡng chất đi vào máu qua tuần hoàn cửa và trực tiếp chuyển đến gan ở ngay sau ruột. Trường hợp ngoại lệ chủ yếu là chất béo, thứ được hấp thụ trực tiếp vào hệ bạch huyết dưới dạng chylomicron. Các chylomicron này đi thẳng vào máu mà không cần qua gan.

Với vai trò như cơ quan chính đảm nhiệm việc tích trữ và phân bố năng lượng, gan là nơi hoạt động chính của hormone insulin. Khi carbohydrate và chất đạm được hấp thu, tuyến tụy sẽ giải phóng insulin vào tĩnh mạch cửa, đường cao tốc hướng đến gan. Nồng độ glucose và insulin thường cao gấp 10 lần trong máu của hệ cửa và gan so với tại các phần còn lại của cơ thể.

Insulin thúc đẩy tích trữ năng lượng thực phẩm để sử dụng sau, một cơ chế cho phép chúng ta sống sót qua các thời kỳ đói kém trong lịch sử nhân loại. Gan ưu tiên tích trữ glucose thừa dưới dạng các chuỗi glycogen dài bởi vì đó là dạng năng lượng dễ tiếp cận. Tuy nhiên, sức chứa glycogen bên trong gan có giới hạn. Hãy nghĩ đến một chiếc tủ lạnh. Chúng ta có thể dễ dàng đưa thực phẩm (glucose) vào trong tủ lạnh (glycogen) và lấy chúng ra. Khi trữ lượng glycogen đã đầy, gan phải tìm một hình thức tích trữ khác cho phần glucose dư thừa. Nó biến đổi glucose thông qua quá trình tân tạo chất béo (DNL) thành các phân tử triglyceride, còn được gọi là mỡ trong cơ thể.

TRIGLYCERIDE (CHẤT BÉO) TĂNG CAO NGUY HIỂM NHƯ THẾ NÀO?

PHẦN TRIGLYCERIDE này được tạo mới từ glucose thay vì chất béo trong thực phẩm. Sự khác biệt này rất quan trọng vì chất béo được tạo ra từ DNL có độ bão hòa cao. Việc ăn carbohydrate từ thực phẩm, thay vì chất béo bão hòa, làm gia tăng lượng chất béo bão hòa trong máu. Chất béo bão hòa trong máu, chứ không phải trong chế độ ăn, mới có liên quan mật thiết đến bệnh tim.

Khi cần thiết, phân tử triglyceride từ mỡ có thể được phân giải thành ba loại axit béo, có thể được phần lớn các cơ quan sử dụng trực tiếp để làm năng lượng. Quá trình chuyển hóa chất béo thành năng lượng, và ngược lại, rườm rà hơn nhiều so với việc sử dụng glycogen. Tuy nhiên, trữ lượng mỡ có ưu điểm độc nhất là không bị giới hạn. Hãy nghĩ đến một chiếc tủ cấp đông dưới tầng hầm nhà bạn. Mặc dù việc di dời thực phẩm (triglyceride) vào và ra khỏi tủ cấp đông (các tế bào mỡ) khó khăn hơn nhiều, chủ yếu bởi vì bạn phải di chuyển một quãng đường xa hơn, nhưng kích thước của tủ cấp đông cho phép bạn tích trữ một lượng lớn hơn. Tầng hầm cũng có đủ chỗ cho một tủ cấp đông thứ hai hoặc thứ ba nếu cần thiết.

Hai dạng tích trữ này đáp ứng những vai trò khác nhau và chúng bổ sung cho nhau. Glucose được tích trữ, hay glycogen (tủ lạnh), là thứ dễ tiếp cận nhưng trữ lượng có hạn. Mỡ được tích trữ, hay triglyceride (tủ cấp đông), khó tiếp cận nhưng trữ lượng không giới hạn.

Hai nhân tố kích hoạt chính của DNL là insulin và fructose dư thừa từ thực phẩm. Lượng carbohydrate lớn từ thực phẩm, cùng với chất đạm nhưng ở mức độ thấp hơn, kích thích tiết insulin và cung cấp chất nền cho DNL. Khi DNL chạy hết công suất, một lượng lớn mỡ được tạo ra. DNL quá mức cần thiết có thể áp đảo cơ chế xuất mỡ, dẫn đến việc mỡ được lưu lại bất thường trong gan.11 Khi bạn nhồi nhét ngày càng nhiều mỡ, gan sẽ căng cứng và có thể được chẩn đoán là gan nhiễm mỡ qua siêu âm. Nhưng nếu không phải là gan, nơi thích hợp để tích trữ mỡ sẽ là chỗ nào?

Đầu tiên, bạn có thể thử đốt mỡ để lấy năng lượng. Tuy nhiên, với toàn bộ lượng glucose sẵn có sau mỗi bữa ăn, cơ thể không có lý do gì để đốt phần mỡ mới. Hãy tưởng tượng bạn đến cửa hàng Costco và mua quá nhiều thực phẩm để có thể cất hết trong tủ lạnh. Một lựa chọn là ăn chúng nhưng số lượng quá lớn. Nếu bạn không thể tống khứ chúng, phần lớn thực phẩm sẽ bị thối rữa. Vậy nên lựa chọn này không khả thi.

“Tủ lạnh” glycogen của bạn đã đầy, lựa chọn duy nhất còn lại là xuất phần mỡ mới tạo (thực phẩm dư thừa) đến khu vực khác. Cơ chế này được gọi là vận chuyển chất béo nội sinh. Về bản chất, triglyceride được gắn kèm các loại đạm đặc biệt để tạo ra lipoprotein tỷ trọng vô cùng thấp (VLDL), thứ được giải phóng vào máu để giảm sức ép cho gan đang tắc nghẽn.

Thêm glucose và fructose từ thực phẩm đồng nghĩa với việc DNL xảy ra càng nhiều, tức là sẽ có thêm VLDL được giải phóng. Sự sản xuất hàng loạt các phân tử VLDL giàu triglyceride là lý do chính khiến mức triglyceride trong huyết tương tăng cao, điều này có thể được phát hiện bằng tất cả các hình thức xét nghiệm cholesterol trong máu. Tóm lại, việc ăn quá nhiều glucose và fructose làm gia tăng triglyceride trong máu.

Hình 9.1. Béo phì do hormone vI: Tác động của mức triglyceride cao

Các chế độ ăn giàu carbohydrate đẩy mạnh giải phóng VLDL và tăng mức triglyceride trong máu thêm 30-40%. Hiện tượng này được gọi là sự gia tăng triglyceride trong máu do carbohydrate và có thể xảy ra chỉ sau năm ngày ăn một lượng lớn carbohydrate. Bác sĩ Reaven đã khẳng định rằng sự gia tăng insulin trong máu và fructose cùng chịu trách nhiệm cho phần lớn sự gia tăng của mức triglyceride trong máu. Nói một cách đơn giản, mức insulin cao và ăn nhiều fructose là nguyên nhân khiến mức triglyceride trong máu tăng cao. Vấn đề là có quá nhiều đường.

VÌ SAO LƯỢNG CHOLESTEROL TỐT TRONG MÁU LẠI GIẢM VÀ GÂY HẠI?

KHI CÁC PHÂN TỬ VLDL luân chuyển qua máu, insulin kích thích hormone lipoprotein lipase (LPL), thứ có mặt trong các vi mạch của cơ bắp, tế bào mỡ và tim. LPL vận chuyển các triglyceride từ máu đi vào các tế bào mỡ để tích trữ an toàn.

Khi VLDL giải phóng triglyceride, các phân tử trở nên nhỏ và đậm đặc hơn; chúng được gọi là VLDL tàn dư, và sẽ được gan hấp thụ lại. Gan giải phóng lần lượt các tàn dư này trở lại máu dưới dạng lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL), một trong các chỉ số được sử dụng để đánh giá lượng cholesterol trong máu và thường được coi là cholesterol “xấu”.

Mức triglyceride trong máu cao có thể được sử dụng độc lập để dự đoán chính xác bệnh tim mạch, không thua gì so với LDL, dấu hiệu thường khiến bác sĩ và bệnh nhân lo ngại nhất. Sự gia tăng triglyceride trong máu làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch lên tới 61%, và mức triglyceride trung bình đã gia tăng không ngừng ở Mỹ kể từ năm 1976. Khoảng 31% người lớn ở Mỹ có mức triglyceride tăng cao, mặc dù bản thân sự gia tăng triglyceride trong máu thường không gây ra bệnh tim bởi vì các loại thuốc làm hạ mức triglyceride không làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch.

Mức LDL cao rõ ràng không phải là một tiêu chí xác định sự phát triển hội chứng chuyển hóa, thay vào đó là lipoprotein tỷ trọng cao (HDL, loại cholesterol “tốt”), một tình trạng khác có liên quan đến hội chứng chuyển hóa. Một nghiên cứu đột phá mang tên Framingham đã xác định rằng mức HDL thấp có liên hệ chặt chẽ với bệnh tim và có khả năng dự đoán bệnh tim tốt hơn nhiều so với LDL.

Mức HDL thấp được phát hiện là có sự liên hệ chặt chẽ với mức triglyceride cao: hơn 50% bệnh nhân với mức HDL thấp cũng có mức triglyceride cao. Mức triglyceride cao kích hoạt protein trung chuyển lipid máu (CETP), loại protein có tác dụng làm hạ mức HDL. Do có liên hệ mật thiết với triglyceride nên không có gì đáng ngạc nhiên khi các chế độ ăn ít carbohydrate làm tăng mức HDL, thậm chí còn không phụ thuộc vào việc giảm cân. Cũng như với triglyceride, mức HDL thấp không gây ra bệnh tim nhưng là một dấu hiệu quan trọng.

Tuy nhiên, có thể thấy rõ, đặc điểm điển hình của hội chứng chuyển hóa – mức triglyceride cao và mức HDL thấp – là kết quả của VLDL dư thừa, thứ bắt nguồn từ sự gia tăng insulin trong máu, vốn xuất phát từ việc ăn quá nhiều glucose và fructose. Một lần nữa, vấn đề là có quá nhiều đường.

Hình 9.2. Béo phì do hormone vII: Gan nhiễm mỡ " HDL ở mức thấp

BÉO PHÌ VÙNG BỤNG CÓ NGUY HIỂM KHÔNG?

CÁC TẾ BÀO MỠ sẽ lớn hơn khi chúng tích trữ triglyceride. Điều này không đặc biệt nguy hiểm cho sức khỏe con người vì các tế bào mỡ vốn được tạo ra với mục đích đó. Nhưng việc trở nên quá béo là một điều nguy hiểm theo quan điểm tiến hóa bởi vì những con vật béo thường bị ăn thịt.

Các tế bào mỡ bảo vệ bản thân chúng khỏi sự bành trướng quá mức bằng cách giải phóng hormone leptin. Tín hiệu này báo cho vùng dưới đồi của não rằng chúng ta cần giảm mỡ. Chúng ta dừng ăn, insulin giảm và chúng ta giảm cân. Theo cách này, béo phì hoạt động như phòng tuyến đầu tiên chống lại sự gia tăng insulin trong máu.

Insulin khuyến khích sự tích trữ mỡ trong khi leptin cố gắng giảm bớt mỡ. Nếu leptin trở nên mạnh hơn, cân nặng và khối lượng mỡ sẽ cùng giảm. Phản hồi này sẽ giữ chúng ta ở mức cân nặng lý tưởng. Vậy tại sao chúng ta lại trở nên béo phì? Nó xảy ra khi insulin duy trì ở mức cao trong một khoảng thời gian dài, hiện tượng thường diễn ra khi tồn tại sự kháng insulin.

Nếu bạn có quá nhiều mỡ, leptin sẽ được giải phóng để làm giảm lượng thực phẩm nạp vào. Insulin giảm và bạn sẽ giảm cân. Trong tình trạng kháng insulin, insulin luôn ở mức cao, ra hiệu cho cơ thể tiếp tục tích trữ mỡ. Do đó leptin cũng luôn ở mức cao. Cũng như mọi loại hormone, phơi nhiễm tạo nên đề kháng, do vậy mức leptin cao tạo ra kháng leptin ở béo phì thông thường. Đây là một cuộc giằng co giữa insulin và leptin, và nếu bạn ăn quá nhiều đường, insulin sẽ là kẻ chiến thắng sau cùng.

Insulin cho phép glucose di chuyển từ máu vào các tế bào. Insulin trong máu luôn luôn được duy trì ở mức cao sẽ nhồi thêm glucose vào gan và tạo ra nhiều mỡ hơn. Khi tình trạng này vẫn tiếp tục, quá trình sản sinh mỡ được đẩy mạnh hết mức sẽ áp đảo các tế bào mỡ. Mỡ sẽ lưu lại, gây ra gan nhiễm mỡ. Fructose được chuyển đổi trực tiếp thành mỡ trong gan và dẫn đến giai đoạn tiếp theo, kháng insulin.

Nếu điều này được tiếp diễn, lá gan sẽ căng phồng và bị tổn thương. Tế bào gan không thể xử lý glucose an toàn nữa, nhưng insulin vẫn cố gắng nhồi nhét thêm vào bên trong. Lựa chọn duy nhất của gan lúc này là từ chối tiếp nhận. Tình trạng này được gọi là kháng insulin và nó phát triển như phòng tuyến thứ hai của cơ thể nhằm chống lại sự gia tăng insulin trong máu. Gan gấp rút tìm cách làm giảm sự tắc nghẽn mỡ bằng cách xuất triglyceride, khiến mức triglyceride trong máu tăng lên – dấu hiệu kinh điển của hội chứng chuyển hóa. Mỡ tích tụ trong các cơ quan khác, chẳng hạn như tụy, thận, tim và cơ. Sự xuất hiện của mỡ ở quanh vùng bụng trở nên đáng chú ý khi kích thước eo tăng lên, thứ có thể được mô tả là một chiếc bụng bia, hay gần đây người ta gọi nó là “bụng lúa mì”. Mỡ ở vùng bụng, còn gọi là mỡ nội tạng, là nhân tố dự báo quan trọng nhất của hội chứng chuyển hóa. Phẫu thuật loại bỏ mỡ nội tạng sẽ đảo ngược tình trạng kháng insulin, trong khi việc loại bỏ mỡ dưới da không có lợi ích chuyển hóa tương tự.

KHI ĐƯỜNG HUYẾT TĂNG, CƠ THỂ BỊ GÌ?

NGOÀI BỤNG, mỡ còn tích tụ trong các cơ quan vốn không được tạo ra để lưu trữ nó. Việc mỡ làm căng phồng gan và cơ vân sẽ làm gia tăng kháng insulin, dù cho tụy làm tăng insulin để giữ đường huyết ở mức tương đối bình thường. Nhưng câu chuyện chưa kết thúc ở đó.

Mỡ sai vị trí làm tắc tụy và cản trở chức năng bình thường của nó, khiến mức insulin giảm. Khi tụy không thể tiếp tục làm tăng insulin trong máu do bị nhiễm mỡ, đường huyết sẽ tăng vọt và dẫn đến triệu chứng khi nó vượt quá ngưỡng thận. Glucose sẽ tràn vào nước tiểu. Các triệu chứng kinh điển của bệnh tiểu đường sẽ xuất hiện: đi tiểu quá mức, khát nước và sụt cân.

LÀM SAO PHÒNG NGỪA HUYẾT ÁP CAO?

TÌNH TRẠNG này thường được gọi là “sát thủ thầm lặng” bởi vì tuy không có triệu chứng nhưng nó vẫn có vai trò lớn trong sự phát triển của đau tim và đột quỵ. Phần lớn các ca đều thuộc loại cao huyết áp vô căn do người ta không thể tìm ra nguyên nhân cụ thể của nó; tuy nhiên, sự gia tăng insulin trong máu vẫn là nhân tố quan trọng.

Các nhà nghiên cứu đã lần đầu chỉ ra nồng độ insulin trong máu cao quá mức ở các bệnh nhân cao huyết áp từ cách đây hơn 50 năm. Kể từ đó, nhiều nghiên cứu, chẳng hạn như Nghiên cứu nhóm về sự kháng insulin ở châu Âu, đã xác nhận mối quan hệ này. Mức insulin cao và tăng dần làm tăng nguy cơ cao huyết áp lên gấp đôi ở những người từng có huyết áp ở mức bình thường. Bài đánh giá tổng quan về tất cả các nghiên cứu sẵn có đã ước tính rằng lượng insulin cao trong máu làm tăng 63% nguy cơ mắc tiểu đường.

Insulin làm tăng huyết áp thông qua nhiều cơ chế.33 Insulin làm tăng cung lượng tim – lực co bóp của tim3 – và lượng máu tuần hoàn bằng cách tăng cường khả năng tái hấp thụ natri (muối) của thận. Ngoài ra, insulin còn kích thích tiết hormone chống lợi tiểu, khiến cơ thể tái hấp thụ nước. Hai cơ chế giữ muối và nước này cùng nhau làm tăng lượng máu, do đó chúng khiến huyết áp tăng cao hơn. Insulin cũng làm co các mạch máu, gia tăng áp lực trong lòng mạch.

Hình 9.3. Béo phì do hormone VIII: sự gia tăng insulin trong máu và huyết áp cao

Nguồn: Fung, Jason. Mật mã tiểu đường: Cách chữa bệnh tiểu đường type 2 mà không cần thuốc. 

Dịch bởi Nhã Nam, Nhà xuất bản Thế giới, 2018