9 chức năng quan trọng của protein đối với cơ thể

Cơ thể cần protein để thực hiện chức năng tăng trưởng và duy trì các mô. Tuy nhiên, protein trong cơ thể luôn ở trong trạng thái thay đổi liên tục.

Bình thường, cơ thể phá vỡ một lượng protein nhất định để xây dựng và sửa chữa các mô. Nhưng đôi khi protein cũng được sử dụng nhiều hơn mức bình thường, khiến nhu cầu bổ sung protein của cơ thể cũng tăng cao.

Tình trạng này thường gặp ở người đang mắc bệnh, phụ nữ mang thai và cho con bú. Ngoài ra, những người hồi phục sau chấn thương hoặc phẫu thuật, người lớn tuổi và vận động viên cũng cần bổ sung nhiều protein hơn. Những đối tượng này thường cần đến tác dụng của whey protein để bổ sung đạm.

Protein tạo ra các enzyme, tham gia hỗ trợ hàng ngàn phản ứng sinh hóa diễn ra bên trong và ngoài tế bào. Cấu trúc của enzyme kết hợp với các phân tử khác bên trong tế bào - gọi là chất nền, xúc tác những phản ứng cần thiết cho quá trình trao đổi chất.

Một số enzyme cũng hoạt động bên ngoài tế bào, bao gồm các enzyme tiêu hóa như lactase (giúp phân giải đường sữa lactose) và sucrase (giúp thủy phân đường). Vài enzyme sẽ thúc đẩy các phân tử khác, chẳng hạn như vitamin hoặc khoáng chất, làm cho phản ứng diễn ra.

Các chức năng của cơ thể cần phụ thuộc vào enzyme bao gồm:

• Tiêu hóa;
• Sản xuất năng lượng;
• Đông máu;
• Co thắt cơ.

Tình trạng thiếu hụt enzyme hoặc enzyme không hoạt động đúng chức năng có thể dẫn đến một số bệnh lý.

Về mặt hóa học, một số protein là kích thích tố, hỗ trợ giao tiếp giữa các tế bào, mô và cơ quan. Các mô hoặc tuyến nội tiết tạo ra hormone, sau đó được vận chuyển theo đường máu đến các mô hoặc cơ quan đích. Tại đây hormone sẽ liên kết với thụ thể protein trên bề mặt tế bào.

Hormone được nhóm thành 3 loại chính:

• Protein và peptide: Được tạo ra từ một vài cho đến hàng trăm axit amin, kết thành một chuỗi;
• Steroid: Được sản xuất bởi cholesterol béo. Các hormone giới tính (testosterone và estrogen) đều dựa trên steroid;
• Amin: Được tạo ra từ những axit amin tryptophan hoặc tyrosine riêng lẻ, giúp hình thành các hormone liên quan đến giấc ngủ và quá trình trao đổi chất.

Protein và polypeptide là nhóm nội tiết tố chiếm phần lớn trong cơ thể, bao gồm:

• Insulin: Tín hiệu hấp thu glucose vào tế bào;
• Glucagon: Tín hiệu phân hủy glucose dự trữ trong gan;
• hGH (hormone tăng trưởng của con người): Kích thích các mô phát triển, bao gồm cả xương;
• ADH (hormone chống lợi tiểu): Tín hiệu yêu cầu thận tái hấp thu nước;
• ACTH (hormone vỏ thượng thận): Kích thích giải phóng cortisol - một yếu tố chính trong quá trình trao đổi chất.

Một số cấu trúc protein có dạng sợi, tạo độ cứng chắc cho các mô và tế bào. Những protein này bao gồm:

• Keratin: Là một cấu trúc protein được tìm thấy trong da, tóc và móng tay;
• Collagen: Là cấu trúc protein dồi dào nhất trong cơ thể, tạo nên xương, gân, dây chằng và da;
• Elastin: Linh hoạt hơn collagen vài trăm lần. Độ đàn hồi cao cho phép nhiều mô trong cơ thể trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị kéo dãn hoặc co bóp, chẳng hạn như tử cung, phổi và động mạch.

Protein đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nồng độ axit và bazơ trong máu và các chất dịch cơ thể khác. Sự cân bằng giữa axit và bazơ được đo bằng thang pH. Thang đo dao động từ 0 đến 14, với mức 0 là axit mạnh nhất, 7 là trung tính và 14 là kiềm mạnh nhất.

Ví dụ về giá trị pH của một số chất phổ biến là:

• pH 2: Axit dạ dày;
• pH 4: Nước ép cà chua;
• pH 5: Cà phê đen;
• pH 7,4: Máu người;
• pH 10: Sữa magie;
• pH 12: Nước xà phòng;.

Rất nhiều hệ thống đệm giúp chất lỏng trong cơ thể duy trì phạm vi pH bình thường. Điều này là cần thiết vì ngay cả một thay đổi nhỏ về độ pH cũng có thể gây hại hoặc dẫn đến nguy cơ tử vong.

Một số protein cũng tham gia vào điều chỉnh nồng độ pH, chẳng hạn như hemoglobin - một loại protein tạo nên các tế bào hồng cầu. Huyết sắc tố hemoglobin sẽ liên kết với một lượng nhỏ axit, giúp duy trì giá trị pH bình thường của máu người.

Các hệ thống đệm khác trong cơ thể bao gồm phosphate và bicarbonate.

Protein điều chỉnh các quá trình cơ thể để duy trì sự cân bằng chất lỏng. Ví dụ, albumin và globulin là các protein trong máu, giúp duy trì cân bằng chất lỏng bằng cách thu và giữ nước.

Nếu bạn không bổ sung đủ protein, nồng độ albumin và globulin trong cơ thể sẽ giảm dần. Kết quả là máu không thể giữ được trong mạch và chất lỏng bị tích tụ vào khoảng trống giữa các tế bào. Lúc này sẽ xuất hiện hiện tượng sưng hoặc phù, đặc biệt là ở dạ dày.

Đây là một dạng suy dinh dưỡng protein nghiêm trọng, được gọi là suy dinh dưỡng thể phù Kwashiorkor. Tình trạng này xảy ra khi một người tiêu thụ đủ lượng calo nhưng lại thiếu hụt protein. Kwashiorkor rất hiếm gặp ở các khu vực phát triển trên thế giới, nhưng phổ biến tại những vùng đói nghèo. Bệnh nhân có thể cần tác dụng của whey protein để bổ sung đạm.

Protein giúp hình thành các globulin miễn dịch, hay còn gọi là kháng thể, để chống lại nhiễm trùng. Kháng thể là protein trong máu, giúp bảo vệ cơ thể khỏi những “kẻ xâm lược” có hại như vi khuẩn và virus.

Khi các yếu tố ngoại lai xâm nhập vào các tế bào, cơ thể sẽ tạo ra kháng thể để tiêu diệt chúng. Nếu không có các kháng thể này, vi khuẩn và virus sẽ tự do nhân lên và dần áp đảo cơ thể, gây ra những bệnh nhiễm trùng.

Khi đã tạo được kháng thể chống lại một loại vi khuẩn hoặc virus cụ thể, các tế bào sẽ tự động ghi nhớ cơ chế này. Nhờ đó mà các kháng thể sẽ phản ứng nhanh hơn khi một tác nhân gây bệnh cũ lại xâm nhập vào cơ thể bạn lần nữa. Chính vì vậy mà cơ thể có khả năng miễn dịch, chống lại các bệnh đã từng tiếp xúc.

Theo dòng máu, protein vận chuyển các chất dinh dưỡng ra vào các tế bào, chẳng hạn như vitamin hoặc khoáng chất, glucose, cholesterol và oxy.

Ví dụ, huyết sắc tố (hemoglobin) là một loại protein mang oxy từ phổi đến các mô cơ thể. Chất vận chuyển glucose (GLUT) mang đường đến các tế bào, cũng như lipoprotein vận chuyển cholesterol và các chất béo khác trong máu.

Mỗi protein vận chuyển là đặc hiệu, chỉ liên kết với các chất cụ thể. Nói cách khác, một protein vận chuyển glucose sẽ không thể làm nhiệm vụ di chuyển cholesterol.

Ngoài ra, protein cũng có vai trò lưu trữ, ví dụ như ferritin giúp dự trữ sắt. Một loại protein lưu trữ khác là casein, chủ yếu có mặt trong sữa và giúp trẻ sơ sinh phát triển.

Protein cũng có thể cung cấp năng lượng cho cơ thể. Mỗi gram protein chứa 4 calo, tương đương với mức năng lượng mà carbs cung cấp. Trong khi đó chất béo cung cấp nhiều năng lượng nhất, ở mức 9 calo mỗi gram.

Tuy nhiên, protein là chất cuối cùng mà cơ thể muốn sử dụng để làm năng lượng. Nguyên nhân là vì protein còn phải tham gia vào nhiều chức năng khác trên khắp cơ thể. Do đó cơ thể sẽ ưu tiên dự trữ carbs và chất béo để sử dụng làm nhiên liệu, tạo ra nguồn năng lượng hoạt động. Hơn nữa, carbs và chất béo đã chuyển hóa cũng hiệu quả hơn so với protein.

Trên thực tế, protein cung cấp cho cơ thể rất ít năng lượng trong trường hợp bình thường. Tuy nhiên, trong trạng thái nhịn ăn (18 - 48 giờ không có carb và chất béo), cơ thể sẽ phá vỡ cơ xương để các axit amin có thể cung cấp năng lượng thay thế.

Cơ thể cũng sử dụng axit amin từ cơ xương nếu nguồn dự trữ carbohydrate ở mức thấp. Hiện tượng này xảy ra sau khi bạn tập thể dục ở cường độ cao hoặc khi bạn không tiêu thụ đủ lượng calo.

Protein giữ nhiều vai trò trong cơ thể, giúp sửa chữa và xây dựng các mô, cũng như thúc đẩy các phản ứng trao đổi chất diễn ra. Ngoài việc cung cấp khung cấu trúc cho cơ thể, protein còn duy trì cân bằng độ pH và chất lỏng thích hợp. Cuối cùng, cấu trúc protein giữ cho hệ miễn dịch luôn mạnh mẽ, giúp vận chuyển và lưu trữ dưỡng chất, thậm chí trở thành nguồn năng lượng khẩn cấp khi cơ thể cần. Tất cả các chức năng này khiến protein trở nên rất quan trọng cho sức khỏe.