CÂN BẰNG nội môi

HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC CÂN BẰNG NỘI MÔI Dương Thanh Nga Trường THPT chuyên Biên Hòa – Hà nam I. Khái niệm - Nội môi là môi trường trong cơ thể, môi trường mà tế bào trao đổi chất. Gồm: máu, bạch huyết, nước mô. - Cân bằng nội môi là duy trì sự ổn định môi trường trong cơ thể. Bao gồm: + Cân bằng áp suất thẩm thấu + Giữ thăng bằng axit – bazo (ổn định pH). + Điều hòa nhiệt độ cơ thể (thân nhiệt ổn định). + Giữ ổn định thành phần dịch mô. II. Ý nghĩa của cân bằng nội môi - Sự ổn định về các điều kiện lí hoá của môi trường trong đảm bảo cho các tế bào, cơ quan trong cơ thể hoạt động bình thường. - Rất nhiều bệnh của người và động vật là hậu quả của mất cân bằng nội môi. Ví dụ: bệnh cao huyết áp, tiểu đường… III. Các yếu tố ảnh hưởng tới cân bằng nội môi: 1. Quá trình trao đổi chất của tế bào: Tế bào liên tục hấp thụ các chất dinh dưỡng hòa tan để sử dụng, quá trình hô hấp tế bào oxy hóa các chất dinh dưỡng tạo ra sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O, axit lactic, ... làm giảm nồng độ các chất dinh dưỡng, tăng nồng độ các chất thải và giảm pH nội môi. 2. Hoạt động hô hấp của phổi: phổi loại bỏ CO2 cùng với việc hấp thu O 2 làm giảm nồng độ H+ trong máu theo phản ứng. HCO3- (từ máu) + H+  H2O + CO2 (CO2 được phổi thải ra bên ngoài). 3. Hoạt động hệ tiêu hóa: hấp thụ các chất dinh dưỡng hòa tan (đường, axit béo, glucozo) vào máu làm tăng áp suất thẩm thấu trong máu. 4. Hoạt động của gan: Mọi chất hấp thụ từ ống tiêu hóa và các sản phẩm trao đổi chất của tế bào đều theo máu qua gan điều chỉnh thành phần và hàm lượng: + Sản phẩm độc với cơ thể được gan chuyển hóa, đào thải. + Gan chuyển hóa các chất thành dạng dễ sử dụng. + Chất dinh dưỡng dư thừa chuyển hóa thành dạng dự trữ. 5. Hoạt động của thận: Loại bỏ phần lớn các chất không cần thiết cho hoạt động của các tế bào, như urê, axit uric; hoặc các ion và nước dư thừa do ăn, uống quá nhiều. HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC IV. Sơ đồ khái quát cơ chế duy trì cân bằng nội môi - Bộ phận tiếp nhận kích thích: là thụ thể hoặc cơ quan thụ cảm. Bộ phận này tiếp nhận kích thích từ môi trường (trong, ngoài) và hình thành xung thần kinh truyền về bộ phận điều khiển. - Bộ phận điều khiển: là trung ương thần kinh hoặc tuyến nội tiết. Bộ phận này có chức năng điều khiển các hoạt động của các cơ quan bằng cách gửi đi các tín hiệu thần kinh hoặc hoocmon. - Bộ phận thực hiện: là các cơ quan như thận, gan, phổi, tim, mạch máu… dựa trên tín hiệu thần kinh hoặc hoocmon từ bộ phận điều khiển để tăng hoặc giảm hoạt động nhằm đưa môi trường trở về trạng thái cân bằng, ổn định. - Những trả lời của bộ phận thực hiện tác động ngược lại đối với bộ phận tiếp nhận kích thích gọi là liên hệ ngược. V. Điều hòa cân bằng nội môi: 1. Cân bằng pH nội môi được duy trì bởi các hệ đệm: - Hệ đệm là cặp axit – bazo có khả năng cho hoặc nhận H + theo phản ứng thuận nghịch. Chiều của phản ứng phụ thuộc vào nồng độ H + do đó chúng có khả năng duy trì ổn định nồng độ H+ trong môi trường. - Bao gồm: a. Hệ đệm bicacbonat: H2CO3/HCO3- là hệ đệm chính của huyết tương và dịch kẽ (hệ đệm quan trọng nhất của cơ thể) CO2 + H2O⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3- Khi thức ăn chứa nhiều axit đưa vào cơ thể phản ứng nghịch xảy ra CO2 được máu đưa đến phổi thải ra ngoài. - Khi thức ăn chứa nhiều bazo phản ứng thuận xảy ra tạo nhiều HCO3- theo máu tới thận thải ra ngoài. b. Hệ đệm protein (protein/proteinat) - Do protein có 2 nhóm amin và cacboxyl có khả năng cho và nhận H+ duy trì cân bằng axit – bazo. - Protein huyết tương có vai trò quan trọng nhất duy trì cân bằng pH là Albumin vừa điều chỉnh tính kiềm nhờ nhóm -COOH vừa điều chỉnh tính axit nhờ nhóm -NH2 c. Hệ đệm photphat: H2PO4-/HPO42HPO42- + H+⇌ H2PO4- HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC Nồng độ photphat trong huyết tương thấp nên hệ đệm này chỉ tham gia một phần nhỏ vào cân bằng pH. Hệ đệm này đóng vai trò quan trọng ở hệ thống ống thận. d. Hệ đệm hemoglobin và oxyhemoglobin: HHb/Hb và HHbO2/HbO2 2. Điều hòa cân bằng nội môi bởi thận Thận điều hòa cân bằng nội môi thông qua bài tiết nước tiểu. Hình 2.1. Cấu tạo giải phẫu thận người Hình 2.2. Cấu tạo một đơn vị thận 2.1. Tóm tắt quá trình bài tiết ở thận - Máu từ động mạch thận chia thành các động mạch nhỏ đến, đi vào quản cầu Malpighi của cầu thận và đi ra khỏi quản cầu theo động mạch đi. - Áp lực dòng máu đi vào quản cầu tạo nên áp suất lọc đẩy nước và các chất hòa tan ra khỏi mao mạch quản cầu vào xoang nang Bowman hình thành nước tiểu đầu. - Lượng nước tiểu này chảy qua ống lượn gần, quai Henlê, ống lượn xa sẽ xảy ra quá trình tái hấp thu các chất cần thiết vào mạng lưới mao mạch bao quanh. - Từ ống lượn xa, nước tiểu đổ vào các ống góp và tập trung vào bể thận đổ vào niệu quản, tích trữ vào bàng quang và thải ra ngoài qua niệu đạo. 2.2. Thận điều hòa cân bằng axit - bazo của máu * Tác dụng cân bằng axit – bazo của máu là nhờ hệ đệm, quan trọng nhất là hệ đệm bicacbonat (H2CO3/HCO3-). - Hệ đệm sẽ nhận H+ làm giảm mức axit nội môi. Các chất mang H + này sẽ đưa H+ tới thận để bài tiết ra ngoài. Phần mang tính kiềm của hệ đệm sẽ được thận tái hấp thu để dự trữ. * Sự bài tiết gốc axit: - Quá trình trao đổi các chất trong tế bào sản sinh ra các chất axit (kí hiệu là HA) đi vào máu. Khi đó lượng dự trữ kiềm NaHCO 3 được dùng để trung hòa axit và ổn định pH máu theo phản ứng: HA + NaHCO3 NaA + H2CO3 Đến thận H2O CO2 Đến phổi thải ra ngoài HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC - Ở thận NaA phân li thành Na + được tái hấp thu trở lại máu để duy trì lượng dự trữ kiềm, còn gốc axit A- được bài tiết ra ngoài qua nước tiểu. * Sự bài tiết H+ ở thận: - Bài tiết dạng các axit: + Hô hấp tế bào tạo ra CO2 hòa tan trong máu. + Lượng CO2 này đi vào dịch lọc cầu thận và khuếch tán vào biểu mô ống thận. + Trong tế bào biểu mô ống thận có enzim cacbonic anhyraza xúc tác phản ứng hình thành H2CO3 H2O + CO2 ⇌ H2CO3 ⇌ H+ + HCO3+ H+ tạo ra sẽ đi vào lòng ống thận kết hợp với các gốc axit tạo thành các axit tương ứng và thải ra theo nước tiểu. - Bài tiết dạng muối photphat: + Hệ đệm photphat (H2PO4-/HPO42-) có vai trò quan trọng ở ống thận. + H+ tạo ra ở thận được nhận theo phản ứng: H+ + HPO42- + Na+  NaH2PO4 bài tiết vào nước tiểu. Sau đó Na+ sẽ được tái hấp thu ở các phần của ống thận, còn H2PO4- thải ra ngoài. - Bài tiết dạng cation amoni: + Trong các tế bào biểu mô ống thận còn tổng hợp NH 3 từ sản phẩm thải của các hợp chất amin (R-NH2). + NH3 + H+⇌ NH4+ thải ra ngoài qua nước tiểu, thúc đẩy sự tái hấp thu Na+ trở lại máu. + Khi sản phẩm có tính axit trong máu tăng lên thì lượng NH 4+ thải ra theo nước tiểu tăng lên. Do đó lượng muối amon thải ra trong nước tiểu được dùng để xác định sự thay đổi cân bằng axit – bazo trong máu. * Sự tái hấp thu HCO3-: - HCO3- được bài tiết mạnh ở quản cầu thận do áp lực lọc. - 90% HCO3- được tái hấp thu trở lại máu ở ống lượn gần theo sự tái hấp thu Na+. - HCO3- được tái hấp thu lại có vai trò tham gia hệ đệm duy trì cân bằng pH nội môi. 2.3. Thận điều hòa áp suất thẩm thấu của máu Quá trình siêu lọc, tái hấp thu và bài tiết tích cực của thận giúp điều hòa cân bằng nước và các chất điện giải. Kết quả duy trì ổn định áp suất thẩm thấu của máu. a. Bài tiết Na+ và nước - Na+ là ion chiếm gần 90% tổng số các cation dịch ngoại bào và quyết định áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào. - Na+ được đưa và cơ thể theo đường ăn, uống, điều trị. Nó được thải ra ngoài theo phân, theo mồ hôi và phần lớn theo nước tiểu. - Na+ bị siêu lọc ở cầu thận và được tái hấp thu ở các phần của ống thận. Quá trình tái hấp thu Na+ có vai trò quan trọng với sự tái hấp thu nước. - 70-85% Na+ được tái hấp thu tích cực ở ống lượn gần làm giảm nồng độ dịch lọc trong ống thận tạo điều kiện cho sự tái hấp thu mạnh nước theo cơ chế thụ động ở nhánh xuống của quai Henle. HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC - Sự tái hấp thu nước ở nhánh xuống làm nồng độ các chất tan trong dịch lọc ống thận ngày càng tăng và đạt cực đại ở định của quai Henle. - Ở nhánh lên của quai Henle, và ống lượn xa, Na + lại được vận chuyển tích ra dịch gian bào làm nồng độ chất tan giảm dần tạo điều kiện cho tái hấp thu nước ở ống lượn xa và ống góp. Ở ống lượn xa, sự tái hấp thu Na + được điều hòa bởi hoocmon aldosteron do vỏ tuyến thượng thận tiết ra. - Như vậy nồng độ chất tan cao nhất ở phần đỉnh quai Henle và phần tủy thận, điều này tạo điều kiện rút nước từ ống góp vào dịch gian bào, làm cô đặc nước tiểu. - Tại ống lượn xa và ống góp nước được tái hấp thu mạnh do sự chênh lệch nồng độ dịch lọc trong ống thận với dịch gian bào và phần đỉnh của quai Henle. Đồng thời do sự có mặt của hoocmon ADH (tiết ra từ thùy sau tuyến yên) kích thích sự tái hấp thu nước.  Khoảng 80% nước được tái hấp thu ở ống lượn gần, 5% nước được tái hấp thu ở quai Henle, 15% nước được tái hấp thu ở ống lượn xa và ống góp. b. Bài tiết các ion khác * Ion K+: - Được đưa vào cơ thể qua thức ăn, nước uống. - K+ bị siêu lọc ở cầu thận và được tái hấp thu tích cực ở ống lượn gần và được bài tiết ở ống góp. - Aldosteron kích thích sự tái hấp thu Na + đồng thời tăng đào thải K+ ở ống góp vào nước tiểu. * Ion Ca2+ và Mg2+: - Sự bài tiết Ca2+ và Mg2+ phụ thuộc vào nồng độ các ion này trong máu, cân bằng axit-bazo của máu, quá trình hấp thu ở ruột, cơ chế tạo xương và có sự điều hòa của các hoocmon. - Khi nồng độ Ca2+ trong máu tăng, tuyến cận giáp tổng hợp PTH (Parathoocmon) làm tăng sự đào thải Ca2+ ở thận. - Sự có mặt Mg2+ và hoocmon calcitonin của tuyến giáp làm giảm đào thải Ca 2+ qua nước tiểu nhờ tăng sự tái hấp thu ở ống lượn gần. * Ion Cl-: - Cl- chiếm ưu thế anion dịch ngoại bào. Cl - được tái hấp thu thụ động theo Na + phần lớn ở ống lượn gần. * Ion Photphat: - Sau khi bị siêu lọc, ion photphat được tái hấp thu ở ống lượn gần khoảng 80% theo cơ chế vận chuyển tích cực. - Tại ống lượn xa ion photphat lại được đào thải. Sự đào thải ion photphat nhiều hay ít liên quan chặt chẽ với PTH (hormon tuyến cận giáp) có tác dụng làm giảm ngưỡng photphat của thận, vì thế photphat tăng ở nước tiểu và giảm trong máu. * Ion sulphat: - Sự tái hấp thu ion sulfat ở ống lượn gần và ống lượn xa theo cơ chế vận chuyển tích cực. HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC - Thận điều hòa nồng độ ion sulfat máu bằng cơ chế tái hấp thu ion này nhiều hay ít ở ống thận sau khi nó đã lọc ra ở quản cầu thận. c. Bài tiết các chất dinh dưỡng hòa tan: - Glucozo: glucozo trong máu được bài tiết vào dịch lọc ở quản cầu Malpighi. - Qua hệ thống ống lượn, glucozo được tái hấp thu tích cực + Nếu nồng độ glucozo trong máu thấp hơn 1,8g/lít thì toàn bộ glucozo trong nước tiểu đầu được tái hấp thu. + Nếu nồng độ glucozo trong máu trên ngưỡng 1,8g/lít thì glucozo không được tái hấp thu hoàn toàn. Mức glucozo máu 1,8g/lít gọi là “ngưỡng glucozo của thận”. - Các axitamin và các vitamin được tái hấp thu tích cực và hoàn toàn ở ống lượn gần. d. Cơ chế điều hòa áp suất thẩm thấu của thận: * Điều hòa bằng hoocmon (Cơ chế thể dịch): - Khi áp suất thẩm thấu của máu tăng cao (khi mất nước qua mồ hôi hoặc ăn mặn): + Vùng dưới đồi tăng sản xuất ADH. ADH làm tăng tính thấm của tế bào thành ống lượn xa và thành ống góp với nước tăng cường tái hấp thu nước giảm lượng nước tiểu thải ra, ngăn chặn sự mất nước và sự tăng áp suất thẩm thấu của máu. + Khi áp suất thẩm thấu tăng cao còn kích thích vùng dưới đồi gây cảm giác khát động vật đi tìm nước uống làm giảm áp suất thẩm thấu xuống. + Mặt khác, quá trình tiết aldosteron của vỏ tuyến trên thận bị ức chế làm giảm sự tái hấp thu chủ động ion Na + ở ống lượn gần làm giảm áp suất thẩm thấu của máu. - Khi áp suất thẩm thấu của máu giảm xuống (khi cơ thể tiếp nhận nước) tuyến yên giải phóng ít ADH giảm sự tái hấp thu nước ở ống lượng xa và ống góp nước tiểu thải ra nhiều và loãng. + Mặt khác, khi áp suất thẩm thấu của máu giảm kích thích bộ máy cận quản cầu thận (gồm 1 đám tế bào nằm bao quanh động mạch đến và một đám tế bào trên thành ống lượn xa tiếp xúc với cầu thận) tiết ra renin, kết hợp với Angiotensin (do gan tiết ra) tạo thành Angiotensin II. + Angiotensin II gây co mạch máu đến thận, làm giảm áp lực lọc, giảm lượng nước tiểu. + Angiotensin II kích thích phần vỏ tuyến trên thận tiết aldosteron + Aldosteron kích thích ống lượn xa tăng cường tái hấp thu Na + kéo theo sự tái hấp thu nước Áp suất thẩm thấu máu tăng và thể tích máu tăng, trở về mức bình thường. * Điều hòa bằng thần kinh: - Xung thần kinh theo dây giao cảm làm co mạch máu đến thận, làm giảm áp lực lọc, giảm lượng nước tiểu thải ra. - Xung thần kinh theo dây đối giao cảm làm dãn mạch máu đến thận, làm tăng áp lực lọc, tăng lượng nước tiểu thải ra. HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC Tăng tái hấp thu nước Giảm tốc độ lọc Thùy sau tuyến yên tăng tiết ADH Co các động mạch nhỏ Cơ quan thụ Giảm tái hấp thu Na+ Tuyến thượng thận giảm tiết aldosteron Cơ quan thụ Sơ đồ 2.3. Tóm tắt cơ chế cảm có liên quan với sự điều hòa áp suất thẩm thấu áp lực cảm thẩm thấu ở động vật có vú TĂNG CẢM 3. Điều hòa cân bằng nội môi bởi gan NƯỚC TIỂU áp suất Giảm áp lực GIÁC KHÁT, a. Điều hòaTăng đường huyết: ÍT VÀ ĐẶC thẩm thấu thủy tĩnh UỐNG NHIỀU - Nồng độ glucozo tối thiểu cần cho hoạt động bình thường của não và hệ thần NƯỚC kinh là 0,6 g/lít. + nướcnhiều glucozo từ tĩnh mạchTăng - Sau bữa ăn, gan nhậnMất được cửa Na gan. Glucozo được chuyển hóa thành glycogen dự trữ trong gan và cơ dưới tác dụng của hoocmon Insulin THỂ TÍCH VÀ ÁP dụng SUẤT làm THẨM THẤU BÌNH MÁUglucozo do tuyến tụy tiết ra. Insulin có tác tăng cường quáTHƯỜNG trình vậnCỦA chuyển qua màng vào tế bào gan và cơ. + - Nếu lượng glucozoTiếp vượt quánước ngưỡng dự trữ của gan và Giảm cơ sẽNa được gan chuyển nhận hóa thành GIẢM CẢMcác phân tử mỡ dự trữ dưới da. - Xa bữa ăn, nồng độ glucozoTăng trong máu giảm kích thích tuyến tụy giải NƯỚC phóng TIỂU GIÁC KHÁT, Giảm áp áp lực NHIỀU VÀ hoocmon và tuyến giải phóng hoocmonTuyến adrenalin. Glucagon kích UỐNG ÍT glucagon suất thẩm trên thậnthủy tĩnh LOÃNG thượng thận NƯỚC thích quá trình chuyểnthấu hóa glycogen thành glucozo. Adrenalin kích thích chuyển hóa tăng tiết aldosteron axit lactic giải phóng cơthụ và glyxerol Cơ từ quan Cơ sinh quan ra thụtừ quá trình phân hủy mỡ thành glucozo. Khi nhịn đói lâu cảm ngày, các axit amin cũng được sử dụng chuyển hóa thành glucozo thẩm thấu cảm áp lực cung cấp cho hô hấp tế bào. b. Điều hòa protein huyết tương Giãn các động Thùy sau - Các loại protein chủ yếu trong huyết tương gồm fibrinogen, globulin, albumin. mạch nhỏ tuyến yên Chúng có vai trò như giảm hệ tiết đệm ADH pH và tạo nên áp suất keo của huyết tương. Áp suất keo có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất giữa máu và dịch mô. - Hầu như tất cả các protein huyết tương được tổng hợpTăng và phân hủy ở gan. tái hấp Giảm tái hấp Tăng tốc độ - Gan tăng cường hoặc giảm bớt tổng tương Na+ tùy nhu cầu cơ thu nước lọc hợp protein huyếtthu thể. Do đó, đảm bảo duy trì áp suất thẩm thấu và pH máu ổn định. 4. Điều hòa cân bằng nội môi nhờ hệ nội tiết: a. Hoocmon điều hòa lượng nước trong máu: - Hoocmon chống bài niệu ADH (hay vasopressin) tiết ra từ vùng dưới đồi, tích lũy ở thùy sau tuyến yên. ADH có tác dụng làm tăng sự tái hấp thu nước ở ống lượn xa và ống góp, giảm lượng nước tiểu thải ra. - Sự tiết ADH được điều hòa bởi áp suất thẩm thấu của máu: HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC + Khi áp suất thẩm thấu của máu tăng sẽ tác động vào vùng dưới đồi kích thích vùng này tăng cường tiết ADH làm tăng sự tái hấp thu nước ở ống thận làm giảm áp suất thẩm thấu của máu. + Khi áp suất thẩm thấu của máu giảm làm ngừng các tín hiệu kích thích sự bài tiết ADH. - Sự bài tiết ADH còn được điều hòa bởi thể tích máu: + Khi thể tích máu tăng kích thích nên các tế bào thụ cảm đặc biệt trên thành tâm nhĩ phải, tín hiệu được truyền về não làm ức chế sự bài tiết hoocmon ADH. + Ngược lại, khi máu về tâm nhĩ ít, các thụ cảm thể này không bị kích thích nên quá trình bài tiết ADH lại diễn ra. b. Các hoocmon điều hòa các chất điện giải trong máu: * Hoocmon PTH (Parathoocmon) của tuyến cận giáp có tác dụng làm giảm sự bài tiết ion Ca2+ ở thận, tăng sự tái hấp thu Ca 2+ và Mg2+ ở ống thận, giảm tái hấp thu ion PO43- ở ống lượn gần. Kết quả làm tăng nồng độ ion canxi và giảm nồng độ ion photphat trong máu. - Điều hòa tiết PTH phụ thuộc vào nồng độ ion canxi và photphat trong máu, đặc biệt là nồng độ ion canxi: + Khi nồng độ ion canxi trong máu giảm sẽ kích thích tuyến cận giáp tăng cường bài tiết PTH. + Ngược lại, nếu nồng độ ion canxi trong máu tăng lên, tuyến cận giáp giảm tiết PTH. * Hoocmon aldosteron của tuyến trên thận: - Có tác dụng làm tăng sự tái hấp thu ion Na + và tăng bài xuất ion K+ ở các tế bào ống thận. - Cơ chế: aldosteron tác động đến các tế bào thành ống lượn xa và ống góp, hoạt hóa hệ gen ở nhân, làm tăng sự tổng hợp các enzym và protein vận tải, đặc biệt là enzym K+ - APTaza, thành phần chủ yếu của bơm Na + - K+ ở màng đáy bên của tế bào ống thận. Do đó sự vận chuyển Na + ra khỏi ống thận và K+ vàoĐường lòng huyết ống thận được Đường huyết tăng tăng cường. (sau bữa ăn nhiều giảm - Điều hòa tiết tinh aldosteron: Khi nồng độ K+ trong máu tăng,(xanồng độ Na+ trong bột) bữa ăn) máu giảm, hoặc khi áp suất thẩm thấu máu giảm (hệ thống + renin – angiotensin hoạt + động) quá trình tiết aldosteron tăng lên. c. Các hoocmon điều hòa đường huyết: Đảo tụy * Hoocmon tuyến tụy: Insulin và glucagon: - Insulin và glucagon tham gia - có tác dụngTếđối bàokháng β Tế bào α điều hòa đường huyết + Tác động ngược + Glucagon Insulin Glucozo Đường huyết giảm đến mức bình Glicogen Glucozo Đường huyết tăng đến mức bình HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC Sơ đồ 4.1. Điều hòa đường huyết Chú thích: (+) Tác động kích thích; (-) Tác động ức chế. - Khi đường huyết tăng trên mức bình thường kích thích các tế bào β của tuyến tụy tiết Insulin làm giảm glucozo trong máu do: + Insulin kích thích tất cả các tế bào cơ thể (trừ tế bào não) tăng cường sử dụng glucozo. + Làm tăng hấp thụ glucozo từ máu. + Làm biến đổi glucozo thành glicogen dự trữ ở gan và cơ. + Làm chậm phân giải glicogen ở gan, ức chế chuyển aa và axit béo thành glucozo. + Tổng hợp protein và dự trữ mỡ. - Khi glucozo của máu giảm dưới ngưỡng kích thích tế bào α của tuyến tụy giải phóng glucagon có tác dụng: + Kích thích chuyển glicogen thành glucozo ở gan. + Phân giải mỡ và protein thành glucozo.  Hoạt động phối hợp của 2 hoocmon kiểm soát hàm lượng glucozo trong máu. * Hoocmon cortizol của vỏ tuyến thượng thận: - Tác dụng: tăng cường tổng hợp các enzym xúc tác cho phản ứng chuyển hóa Môi trường các axit amin thành glucozo ở gan, do đó làm tăng đường huyết. Vỏ não Các phản ứng bên ngoài tập tính: mặc * Hoocmon adrenalin và noradrenalin của tủy tuyến thượng thận: Trao đổi thêm quần áo nhiệt - Tác dụng: làm tăng sự phân giải glycogen thành glucozo ở gan và cơ để giải phóng vào máu, làm Các tăngcơđường huyết. NHIỆT quan thụ dưới thích đồi sự bài tiết hoocmon Điều hòa tiết các tác nhân sauVùng sẽ kích ĐỘ- DA cảmhoocmon: nhiệt độ ở da adrenalin và noradrenalin: sự giảm lượng đường trong máu,TRUNG giảm huyết áp, cơ thể bị Trao đổi TRUNG lạnh, các tác nhân stress... nhiệt TÂM TÂM 5. Điều hòa thân nhiệt LẠNH NÓNG NHIỆT Các cơ quan thụ cảm Động vật hằng điều hòa nhiệt độ cơ thể nhằm duy trì nhiệt độ cơ thể ổn ĐỘ- LÕI nhiệt nhiệt độ trung ương định ở mức phù hợp với các hoạt động sinh lý trong tế bào, cơ thể. Quá lạnh Quá nóng - Điều hòa thân nhiệt thực hiện bằng cách điều hòa quá trình thu nhiệt và quá trình tỏa nhiệt. Run, tăng tốc độ chuyển hóa cơ bản Co mạch Giảm tiết mồ hôi Giảm tốc độ chuyển hóa cơ bản Giãn mạch Tăng tiết mồ hôi HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC Sơ đồ 5.1. Tóm tắt sự điều hòa nhiệt độ của cơ thể con người. - Các cơ quan thụ cảm nhiệt độ nằm ở da hoặc ở trung ương thần kinh thu nhận tín hiệu về nhiệt độ và báo về trung khu điều hòa nhiệt độ nằm ở vùng dưới đồi. - Vùng dưới đồi có 2 trung khu điều hòa nóng và lạnh nằm riêng rẽ, trung khu này ức chế hoạt động của trung khu kia, do đó chúng không thể hoạt động cùng một lúc. Phụ thuộc vào tín hiệu gửi về từ các cơ quan cacsrm giác, hai trung tâm có thể tạo ra một loạt các phản ứng điều hòa thân nhiệt sau: a. Sinh nhiệt: - Khi cơ thể gặp lạnh, vùng dưới đồi sẽ điều khiển làm tăng sinh nhiệt làm ấm cơ thể bằng cách: + Tăng tốc độ các phản ứng chuyển hóa tạo ra nhiệt lượng. + Tăng co cơ để sinh nhiệt (gây phản ứng run khi cơ co nhanh và lặp lại liên hồi). + Tủy thượng thận tăng tiết adrenalin làm huy động glucozo cho hoạt động của tế bào. + Tuyến giáp tiết tiroxin làm tăng cường chuyển hóa cơ bản. - Khi nóng, vùng dưới đồi điều khiển làm giảm tốc độ chuyển hóa cơ bản, giảm sinh nhiệt. b. Giãn mạch và co mạch - Khi gặp lạnh, có phản ứng co mạch dưới da để giảm lượng máu tới bề mặt da, giảm mất nhiệt. - Khi gặp nóng, mạch máu dưới da giãn để tăng thải nhiệt, làm mát cơ thể. c. Ra mồ hôi: - Tuyến mồ hôi đổ ra bề mặt da, hơi nước bay hơi làm giảm nhiệt độ bề mặt da. - Khi nóng, tuyến mồ hôi tăng tiết làm giảm nhiệt cơ thể về mức bình thường. CÂU HỎI CỦNG CỐ Câu 1: Cân bằng nội môi là gì ? HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC Gợi ý trả lời: - Cân bằng nội môi là duy trì sự ổn định của môi trường trong. Ví dụ: duy trì nồng độ glucozo trong máu người ở 0,1%; duy trì thân nhiệt người ở o 36,5 C. - Sự ổn định về các điều kiện lí hóa của môi trường trong (máu, bạch huyết và dịch mô) đảm bảo cho động vật tồn tại và phát triển. Các tế bào, các cơ quan của cơ thể chỉ có thể hoạt động bình thường khi các điều kiện lí hóa của môi trường thích hợp và ổn định. Câu 2: Tại sao cân bằng mội môi có vai trò quan trọng đối với cơ thể ? Gợi ý trả lời: - Cân bằng nội môi có vai trò rất quan trọng đối với cơ thể, đảm bảo cho động vật tồn tại và phát triển. - Khi các điều kiện lí hóa của môi trường trong biến động, không duy trì được ổn đinh (gọi là mất cân bằng nội môi) sẽ gây nên sự thay đổi hoặc rối loạn hoạt động của các tế bào và các cơ quan, thậm chí gây tử vong. - Rất nhiều bệnh tật ở người và động vật là hậu quả của việc mất cân bằng nội môi. Ví dụ: nồng độ NaCl trong máu cao do chế độ ăn nhiều muối gây ra huyết áp cao. - Môi trường trong duy trì được sự ổn định nhờ cơ thể có các cơ chế duy trì cân bằng nội môi. Câu 3: Tại sao bộ phận tiếp nhận kích thích, bộ phận điều kiển và bộ phận thực hiện lại đóng vai trò quan trọng trong cơ chế duy trì cân bằng nội môi? Gợi ý trả lời: Cơ chế duy trì cân bằng nội môi có sự tham gia của các bộ phận tiếp nhận kích thích, bộ phận điều kiển, bộ phận thực hiện: - Bộ phận tiếp nhận kích thích là thụ quan hoặc cơ quan thụ cảm. Bộ phận này tiếp nhận kích thích từ môi trường (trong và ngoài) và hình thành xung thần kinh truyền về bộ phận điều khiển - Bộ phận điều khiển là trung ương thần kinh hoặc các tuyến nội tiết. Bộ phận này có nhiệm vụ điều khiển hoạt động của các cơ quan bằng cách gửi các tín hiệu thần kinh hoặc hoocmon. - Bộ phận thực hiện là các cơ quan như thận, gan, tim, phổi..... Bộ phận này dựa trên tín hiệu thần kinh và hoocmon để tăng hay giảm hoạt động, đưa môi trường trong về trạng thái cân bằng ổn định. Ví dụ, khi huyết áp tăng cao thì nhịp tim giảm và giảm lực co bóp làm cho huyết áp bình thường trở lại. Sự trả lời của bộ phận thực hiện làm thay đổi điều kiện lí hóa của môi trường trong. Sự thay đổi đó có thể trở thành kích thích tác động ngược trở lại lên bộ phận tiếp nhận kích thích. Sự tác động ngược trở lại đó gọi là liên hệ ngược. Bất kì một bộ phận nào thuộc cơ chế cân bằng nội môi hoạt động không bình thường hoặc bị bệnh sẽ dẫn đến mất cân bằng nội môi. Câu 4: Cho biết chức năng của thận trong cân bằng nội môi? Gợi ý trả lời: Chức năng của thận trong cân bằng nội môi là: - Điều hòa hấp thụ nước: HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC Trong cơ chế điều hòa hấp thụ nước ở thận, hoocmon ADH do vùng dưới đồi tiết ra có tác dụng kích thích ống thận hấp thu nước trả về máu. Khi cơ thể mất nước do ỉa chảy, mất mồ hôi: áp suất thẩm thấu tăng kích thích lên vùng dưới đồi và tuyến yên gây cảm giác khát và tăng tiết hoocmon ADH kích thích tế bào ống thận tăng cường tái hấp thu nước trả về máu. Nhờ vậy, lượng nước thải theo nước tiểu giảm, áp suất thẩm thấu trở lại bình thường. - Điều hòa hấp thụ Na+ Khi huyết áp thấp do giảm Na+ trong máu, kích thích thụ quan áp lực ở bộ máy cận quản cầu thận tiết renin. Renin kích thích tuyến trên thận tiết aldosteron giúp ống thận tăng cường tái hấp thu Na+ trả về máu. Do Na+ có tác dụng giữ nước rất mạnh nên khi Na+ được trả về máu làm tăng hàm lượng nước trong máu dẫn đến duyết áp tăng dần và trở lại bình thường. Câu 5: Trình bày vai trò của gan trong điều hòa nồng độ glucozo trong máu. Gợi ý trả lời: Vai trò của gan trong điều hòa nồng độ glucozo máu là: - Khi nồng độ glucozo máu tăng lên, tuyến tụy tiết insulin. Insulin có tác dụng làm cho gan nhận và chuyển glucozo thành glycogen dự trữ, đồng thời làm cho các tế bào cơ thể tăng nhận và sử dụng glucozo. Do đó nồng độ glucozo trong máu ổn định trở lại. - Khi nồng độ glucozo trong máu giảm, tuyến tụy tiết glucagôn. Glucagôn có tác dụng chuyển glycogen thành các glucozo đưa vào máu, nhờ đó glucozo trong máu tăng lên và ổn định trở lại. Câu 6: Hệ đệm, phổi, thận duy trì pH máu bằng cách nào? Gợi ý trả lời: - Hệ đệm duy trì được pH ổn định do chúng có khản năng lấy đi H + hoặc OH- khi các ion này xuất hiện trong máu. Trong máu có các hệ đệm sau: + Hệ đệm Bicacbonat: H2CO3/NaHCO3. + Hệ đệm Photphat : NaH2PO4/NaHPO4-. + Hệ đệm Proteinat (protein): Đây là hệ đệm mạch nhất. - Phổi và thận cũng có vai trò quan trọng trong điều hòa và cân bằng pH nội môi: + Phổi tham gia điều hòa pH máu bằng cách thải CO2 vì khí CO2 tăng lên làm H+ trong máu tăng lên. + Thận tham gia điều hòa pH nhờ thải H+, tái hấp thụ Na+, HCO3- , thải NH3. [...]... việc mất cân bằng nội môi Ví dụ: nồng độ NaCl trong máu cao do chế độ ăn nhiều muối gây ra huyết áp cao - Môi trường trong duy trì được sự ổn định nhờ cơ thể có các cơ chế duy trì cân bằng nội môi Câu 3: Tại sao bộ phận tiếp nhận kích thích, bộ phận điều kiển và bộ phận thực hiện lại đóng vai trò quan trọng trong cơ chế duy trì cân bằng nội môi? Gợi ý trả lời: Cơ chế duy trì cân bằng nội môi có sự... gọi là liên hệ ngược Bất kì một bộ phận nào thuộc cơ chế cân bằng nội môi hoạt động không bình thường hoặc bị bệnh sẽ dẫn đến mất cân bằng nội môi Câu 4: Cho biết chức năng của thận trong cân bằng nội môi? Gợi ý trả lời: Chức năng của thận trong cân bằng nội môi là: - Điều hòa hấp thụ nước: HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC Trong cơ chế điều hòa hấp thụ... thường khi các điều kiện lí hóa của môi trường thích hợp và ổn định Câu 2: Tại sao cân bằng mội môi có vai trò quan trọng đối với cơ thể ? Gợi ý trả lời: - Cân bằng nội môi có vai trò rất quan trọng đối với cơ thể, đảm bảo cho động vật tồn tại và phát triển - Khi các điều kiện lí hóa của môi trường trong biến động, không duy trì được ổn đinh (gọi là mất cân bằng nội môi) sẽ gây nên sự thay đổi hoặc rối...HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC Gợi ý trả lời: - Cân bằng nội môi là duy trì sự ổn định của môi trường trong Ví dụ: duy trì nồng độ glucozo trong máu người ở 0,1%; duy trì thân nhiệt người ở o 36,5 C - Sự ổn định về các điều kiện lí hóa của môi trường trong (máu, bạch huyết và dịch mô) đảm bảo cho động vật tồn tại và phát... duy trì pH máu bằng cách nào? Gợi ý trả lời: - Hệ đệm duy trì được pH ổn định do chúng có khản năng lấy đi H + hoặc OH- khi các ion này xuất hiện trong máu Trong máu có các hệ đệm sau: + Hệ đệm Bicacbonat: H2CO3/NaHCO3 + Hệ đệm Photphat : NaH2PO4/NaHPO4- + Hệ đệm Proteinat (protein): Đây là hệ đệm mạch nhất - Phổi và thận cũng có vai trò quan trọng trong điều hòa và cân bằng pH nội môi: + Phổi tham... tim, phổi Bộ phận này dựa trên tín hiệu thần kinh và hoocmon để tăng hay giảm hoạt động, đưa môi trường trong về trạng thái cân bằng ổn định Ví dụ, khi huyết áp tăng cao thì nhịp tim giảm và giảm lực co bóp làm cho huyết áp bình thường trở lại Sự trả lời của bộ phận thực hiện làm thay đổi điều kiện lí hóa của môi trường trong Sự thay đổi đó có thể trở thành kích thích tác động ngược trở lại lên bộ phận... phận tiếp nhận kích thích là thụ quan hoặc cơ quan thụ cảm Bộ phận này tiếp nhận kích thích từ môi trường (trong và ngoài) và hình thành xung thần kinh truyền về bộ phận điều khiển - Bộ phận điều khiển là trung ương thần kinh hoặc các tuyến nội tiết Bộ phận này có nhiệm vụ điều khiển hoạt động của các cơ quan bằng cách gửi các tín hiệu thần kinh hoặc hoocmon - Bộ phận thực hiện là các cơ quan như thận,... Hệ đệm Photphat : NaH2PO4/NaHPO4- + Hệ đệm Proteinat (protein): Đây là hệ đệm mạch nhất - Phổi và thận cũng có vai trò quan trọng trong điều hòa và cân bằng pH nội môi: + Phổi tham gia điều hòa pH máu bằng cách thải CO2 vì khí CO2 tăng lên làm H+ trong máu tăng lên + Thận tham gia điều hòa pH nhờ thải H+, tái hấp thụ Na+, HCO3- , thải NH3 ... ngược Bất kì phận thuộc chế cân nội môi hoạt động không bình thường bị bệnh dẫn đến cân nội môi Câu 4: Cho biết chức thận cân nội môi? Gợi ý trả lời: Chức thận cân nội môi là: - Điều hòa hấp thụ... động nhằm đưa môi trường trở trạng thái cân bằng, ổn định - Những trả lời phận thực tác động ngược lại phận tiếp nhận kích thích gọi liên hệ ngược V Điều hòa cân nội môi: Cân pH nội môi trì hệ đệm:... thường CÂU HỎI CỦNG CỐ Câu 1: Cân nội môi ? HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ HỘI THẢO KHOA HỌC Gợi ý trả lời: - Cân nội môi trì ổn định môi trường Ví dụ: trì nồng