Béo phì là một bệnh lý mạn tính do tình trạng mất cân bằng giữa khẩu phần năng lượng nhập vào cơ thể và tiêu hao năng lượng mà trong tình trạng mất cân bằng này có thể có sự tham gia của cả yếu tố di truyền và môi trường.
Các tế bào mỡ
Béo phì là một bệnh lý liên quan đến tăng số lượng và kích thước các tế bào mỡ. Một người trưởng thành thể trạng gầy có khoảng 40 tỷ tế bào mỡ, mỗi tế bào chứa khoảng 0,5 mcg triglycerid. Một người trưởng thành béo phì có số lượng tế bào mỡ nhiều hơn (lên tới 120 tỷ tế bào), và kích thước lớn hơn (mỗi tế bào chứa 1,2 mcg triglycerid). số lượng tế bào mỡ tăng nhanh vào những năm đầu tiên của trẻ nhỏ và những năm cuối của thời kỳ dậy thì, và số lượng này có thể tăng gấp 3 đến 5 lần khi tình trạng béo phì xảy ra ở độ tuổi này. Tăng số lượng tế bào mỡ (béo phì tăng tế bào) thường gặp khi tình trạng béo phì xuất hiện ở trẻ nhỏ.
Bảng 30.1. Phân loại tình trạng thừa cân và béo phì theo BMI, chu vi vòng hông và nguy cơ bệnh tật khớp
| Phân loại | BMI | Nguy cơ mắc đối với đái tháo đường typ 2, tăng huyết áp và bệnh mạch vành | |
| Chu vi vòng hông Nam < 102cm Nữ < 88cm | Chu vi vòng hông Nam > 102cm Nữ > 88cm | ||
| Thấp cân | < 18.5 | – | – |
| Bình thường | 18.5-24.9 | – | – |
| Thừa cân | 25-29.9 | Tăng | Cao |
| Béo phì: độ I | 30-34.9 | Cao | Rất cao |
| Béo phì: độ II | 35-39.9 | Rất cao | Rất cao |
| Béo phì: độ III | >40 | Cực kỳ cao | Cực kỳ cao |
BMI (Body Mass Index): chỉ số khối cơ thể
Khẩu phần năng lượng nhập
Khẩu phần thức ăn là nhu cầu thiết yếu của cuộc sống, các giác quan như khứu giác và vị giác là những thành phần cơ bản của cơ chế kích thích tại não. Các yếu tố quyết định khẩu phần thức ăn bao gồm hoàn cảnh môi trường, văn hoá và yếu tố sinh lý (ví dụ: cảm giác ngon miệng). Điều hòa cảm giác ngon miệng có liên quan với hệ thống chức năng sinh lý và tâm thần hoạt động theo hướng đảm bảo hằng định nội môi về năng lượng và thỏa mãn nhu cầu hưởng thụ của cơ thể. Các hiểu biết của chúng ta về mối tương tác giữa các hệ thống này còn rất hạn chế. Một mất cân bằng nhỏ về chuyển hóa năng lượng xảy ra ở một thời gian nào đó có thể gây ra tình trạng béo phì. Ví dụ, một khẩu phần chỉ cao hơn so với khẩu phần được dự kiến là 10 kcal/ngày(ví dụ: một thanh kẹo cao su) có thể gây ra tình trạng tăng thêm trọng lượng cơ thể khoảng 0,45 kg (1 pound) trong 1 năm.
Kiểm soát tình trạng ngon miệng dựa trên một quá trình xử lý phức tạp ở vỏ não với cơ sở chính là vỏ não thùy trán mắt. Các điều trị bằng thuốc (xem bài xử trí béo phì) tập trung vào làm giảm tiêu thụ thức ăn và tình trạng ngon miệng đang được nghiên cứu để điều biến hoặc tác động tới hoạt tính của các vùng này và các trung tâm khác của não.
Tiêu hao năng lượng (energy expenditure)
Năng lượng tiêu hao tổng (Total enegy expenditure – TEE) bao gồm: năng lượng tiêu hao khi nghỉ (Resting enegy expenditure – REE) cho các hoạt động chức năng bình thường của tế bào và các cơ quan (-70%), nhiệt sản sinh do quá trình tiêu hóa ∼ 10%) và cho hoạt động thể lực (〜20%). Năng lượng tiêu hao khi nghỉ cho các mô chuyên biệt thay đổi nhiều và không tương ứng với trọng lượng của mô đỏ (xem Sáng 30-3). Các nhà nghiên cứu đã đánh giá khả năng cho là tình trạng béo phì ở người liên quan tới khiếm khuyết trong chuyển hoá năng lượng. Năng lượng tiêu hao khi nghỉ đã được thấy là cao hơn ở các đối tượng bị béo phì so với các đối tượng là người gày có cùng chiều cao do khối thịt và khối tế bào mô mở tăng. Một mức giảm nhỏ (〜75kcal/ngày) nhưng được coi là giảm có ý nghĩa tiềm tàng trong tác dụng sinh nhiệt của thức ăn đã được quan sát ở các đối tượng béo phì và tình trạng này có thể có liên quan với kháng insulin và giảm hoạt tính của hệ thống thần kinh giao cảm. Các đối tượng béo phì tiêu hao cũng mức năng lượng như các đối tượng gày (khi tính toán cho 2 nhóm đối tượng tương xứng về khối lượng không có mỡ) khi trọng lượng của họ được nâng đỡ (ví dụ: cho bệnh nhân ngồi), song lại tiêu thụ nhiều năng lượng hơn trong các hoạt động mang vác vật nặng do phải tăng nỗ lực mang một khối lượng nặng hơn. Các nghiên cứu về tiêu hao năng lượng không cung cấp các tài liệu cho thấy có khác biệt lớn trong chuyển hóa năng lượng như một nguyên nhân của béo phì, song chính các nghiên cứu này bị hạn chế do được tiến hành tại một thời điểm duy nhất của một tình trạng mạn tính và do tình trạng kém nhạy để phát hiện được các khác biệt nhỏ trong khi khác biệt này có thể cộng dồn theo thời gian. Vì vậy, đóng góp của các thay đổi trong chuyển hóa năng lượng vào sinh bệnh học của tình trạng béo phì còn chưa được biết rõ.
Bảng 30-3. Cân nặng và năng lượng tiêu hao khi nghỉ (REE) của các mô chuyên biệt ờ ngirời lớn không có tình trạng quá cân
| Mô | % trọng lượng cơ thể | % đóng góp vào năng lượng tiêu hao khi nghỉ |
| Tạng | 10% | 75% |
| Mô mỡ | 20% | 5% |
| Cơ – xương | 40% | 20% |
Các yếu tố về gen và môi trường đều ảnh hưởng tới béo phì một cách độc lập và tương tác lẫn nhau. Các hiểu biết của chúng ta về sự đóng góp tương đối của từng yếu tố nói trên xuất phát từ các nghiên cứu ở các cặp sinh đôi, trung tâm lưu trữ dữ liệu bệnh lý gia đình, cơ sở dữ liệu lâm sàng dựa trên quần thể dân số và các nghiên cứu dịch tễ học.
Yếu tố gen
Theo ước tính có khoảng 40% các thay đổi trong khối lượng cơ thể của người bị chi phối bởi các yếu tố gen. Thành phần này trong tình trạng béo phì của người rất phức tạp và có liên quan với cả các gen đơn lẻ và tương tác giữa nhiều gen. Các nguyên nhân do gen đơn trong béo phì ở người hiếm gặp song đã được phân lập từ các đột biến của gen chi phối leptin, thụ thể leptin, covertase 1 tiền hormon, pro-opiomelanocortin, thụ thể melanocortin -4, và SIM 1. Dữ liệu bản đồ gen béo phì ở người xem xét lại hàng năm tất cả các dấu ấn sinh học, gen, và các đột biến liên quan với kiểu hiện (phenotype) béo phì. Vào năm 2005, 176 trường hợp béo phì ở người do đột biến một gen duy nhất trong 11 gen khác biệt đã được báo cáo. Một loạt các hội chứng di truyền được kết hợp với béo phì như hội chứng Prader-Willi, Bardet-Biedl, và hội chứng Alstrom. Trong các hội chứng này, tình trạng béo phì được đi kèm với một bộ các đặc điểm lâm sàng khác như chậm phát triển tâm thần, bệnh thận hoặc tầm vóc thấp bé. Hầu hết các đóng góp di truyền vào tình trạng béo phì ở người là do nhiều gen và các gen đặc hiệu liên quan với béo phì hiện còn đang được tìm kiếm tích cực.
Yếu tố môi trường
Rất nhiều yếu tố trong môi trường tác động tới hành vi ăn uống và hoạt động thể lực của con người, do đó tham gia gây béo phì. Có quá nhiều loại thức ăn trên thị trường với xu hướng tiêu thụ các thức ăn được chế biến trước và gia tăng khối lượng khẩu phần thức ăn là các yếu tố đóng góp gây khẩu phần calo cao. Các đồ ăn cũng là một phần quan trọng trong truyền thống xã hội và văn hóa tham gia thúc đẩy người ta ăn nhiều hơn, thường xuyên hơn, ăn các thức ăn đặc hơn và chứa nhiều calo hơn. Hoạt động thể lực chịu ảnh hưởng của vô số các yếu tố môi trường như việc cơ giới hóa, thói quen sinh hoạt hàng ngày và môi trường hoạt động thể lực. Các yếu tố như các bộ điều khiển từ xa sử dụng cho các thiết bị điện tử tới cuộc sống ờ các trang trại vùng ngoại ô đòi hỏi có xe ô tô đưa đón, các cửa hàng mua sắm và các loại hình hoạt động xã hội đã làm giảm hệ thống các cơ hội tiêu hao năng lượng cho các hoạt động thường quy trong cuộc sống hàng ngày. Tác động của môi trường “công nghiệp hóa“ (ví dụ: ngành công nghiệp thức ăn chế biến sẵn, nơi ở, kết cấu cộng đồng xã hội, cơ sở hạ tầng giao thông) lên tình trạng béo phì đang trở thành một mối lo ngại về sức khỏe cộng đồng và ngày càng có nhiều kế hoạch tác động đến chính sách xã hội tại nước Mỹ.
