Hệ thống điều hòa của cơ thể

2020-05-25 01:46 PM

Nhiều hệ điều hòa có trong từng cơ quan nhất định để điều hòa hoạt động chức năngcủa chính cơ quan đó; các hệ thống điều hòa khác trong cơ thể lại kiểm soát mối liên hệ giữa các cơ quan với nhau.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Hệ thống điều hòa

Cơ thể người có hàng ngàn hệ thống điều hòa. Phức tạp nhất trong số đó là hệ điều hòa hoạt động di truyền trong tất cả tế bào, giúp kiểm soát các chức năng nội bào và ngoại bào. Nhiều hệ điều hòa có trong từng cơ quan nhất định để điều hòa hoạt động chức năng của chính cơ quan đó; các hệ thống điều hòa khác trong cơ thể lại kiểm soát mối liên hệ giữa các cơ quan với nhau.

Ví dụ, hệ hô hấp và hệ thần kinh cùng phối hợp kiểm soát nồng độ CO2 dịch ngoài tế bào. Tụy, gan, thận kiểm soát nồng độ glucose máu, nồng độ các ion H+, Na+, K+, photphat,...vv trong dịch ngoại bào.

Ví dụ về cơ chế điều hòa

Sự điều chỉnh nồng độ Ôxi và CO2 trong dịch ngoại bào.

Vì ôxi là một trong những chất thiết yếu cho hầu hết các phản ứng hóa học trong tế bào. Vì vậy cơ thể có sự điều hòa đặc biệt để duy trì ổn định nồng độ ôxi trong dịch ngoại bào. Cơ chế này dựa trên các đặc điểm hóa học đặc trưng của Hb. Khi máu đi qua phổi, tại đó nồng độ của O2 rất cao nên Hb sẽ kết hợp ngay với O2 và được vận chuyển đến mô. Tại các mô cơ quan nếu như nồng đọ oxi cao thì hemoglobim sẽ không giải phóng O2. Còn nếu như nồng đọ O2 thấp thì thì Hb sẽ giải phóng oxi cho dịch kẽ để lập lại sự cân bằng nồng độ O2 cho tế bào. Sự điều tiết này được gọi là chức năng đệm oxi của Hb.

Nồng độ CO2 trong dịch ngoại bào được kiểm soát theo nhiều cách khác nhau. CO2 là sản phẩm chính cuối cùng của các phản ứng oxi hóa khử trong tế bào. Nếu tất cả lượng khí CO2 tạo thành không được thải ra ngoài mà ứ đọng lại trong dich kẽthì tự nó sẽ có tác dụng làm ngừng tất cả các phản ứng cung cấp năng lượng cho tế bào.

Thật may mắn là khi nồng đọ CO2 trong máu cao hơn mức bình thường sẽ kích thích trung khu hô hấp ở hành não, làm cho người thở nhanh và sâu. Chính sự thở nhanh và sâu này làm tăng đào thải CO2 và nồng độ của CO2 nhanh chóng được đào thải khỏi máu và dịch mô.

Quá trình này tiếp tục cho đến khi nồng độ CO2 bình thường trở lại.

Sự điều hòa huyết áp động mạch.

Có rất nhiều hệ thống góp phần tạo nên sự ổn định của huyết áp động mạch. Một trong số này, là cơ chế điều hòa một cách đơn giản và hiệu quả các Baroreceptor... Ở nơi động mạch cảnh gốc chia nhánh và quai động mạch chủ, có nhiều thụ thể thần kinh nhận cảm về sự thay đổi áp lực lòng mạch được gọi là baroreceptor. Khi huyết áp động mạch tăng cao, các thụ cảm thể này bị kích thích sẽ gửi hàng loạt xung thần kinh đến ức chế trung khu vận mạch ở hành não. Khi này, xung động thần kinh từ trung khu vận mạch truyền đến hệ thống thần kinh giao cảm chi phối cho tim và mạch máu sẽ giảm so với ban đầu. Điều này sẽ giảm hoạt động co bóp của tim cũng như giãn mạch máu ngoại vi, các thụ cảm thể không bị kích thích nữa, nhờ đó đưahuyết áp động mạch về giá trị bình thường.

Kiểm soát phản hồi của áp lực động mạch

Hình. Kiểm soát phản hồi của áp lực động mạch bởi receptors. Thanh Tín hiệu từ cảm biến (baroreceptors) là được gửi đến tủy não, nơi chúng được so sánh với một điểm đặt tham chiếu. Khi áp lực động mạch tăng trên mức bình thường, áp suất bất thường làm tăng các xung thần kinh từ các baroreceptors đến tủy não, nơi các tín hiệu đầu vào được so sánh với điểm đặt, tạo tín hiệu lỗi dẫn đến giảm hệ thống thần kinh giao cảm hoạt động. Giảm hoạt động giao cảm gây giãn mạch máu và giảm hoạt động bơm của tim, áp lực động mạch về bình thường.

Ngược lại, giảm huyết áp động mạch dưới mức bình thường, các thụ thể không còn bị kích thích nữa, không còn các xung động lên ức chế trung khu vận mạch không nên chúng quay trở lại trạng thái bình thường. Hệ quả là gây co mạch và tăng co bóp tim và huyết áp sẽ trở lại bình thường.

Giá trị bình thường và các đặc trưng vật lý nổi bật của các chất có trong dịch ngoại bào

Bảng chỉ ra các thành phần quan trọng và tính chất vật lý nổi bật của dịch ngoại bào, cùng với giá trịkhoảng giới hạn bình thường và giới hạn sinh tồn.

Lưu ý về khoảng chuẩn đối với mỗi một giá trị. Giá trị ngoài khoảng này thường do bệnh lí, tổn thương, hay những tác động lớn của môi trường. Và điều đáng quan tâm là giá trị ngoài khoảng bình thường đều có thể gây chết. Chẳng hạn như, khi tăng thân nhiệt chỉ 11°F (7°C) so với bình thường dẫn đến chu trình xấu vềsự tăng quá trình trao đổi chất nội bào làm phá huỷ tế bào. Cũng lưu ý về phạm vi thay đổi pH trong cơ thể là pH= 7,40.5, trong đó 7,4 là pH bình thường của cơ thể. Yếu tố quan trọng khác nữa là nồng độ ion Kali. Bất cứ khi nào nồng đọ K+ giảm xuống dưới 1/3 bình thường, cơ thể người có thể bị liệt do sự dẫn truyền tín hiệu thần kinh trong nowrron bị ức chế.

Ngược lại, nếu nồng độ Ion Kali tăng từ hai lần trở lên so với bình thường thì hoạt động của cơ tim sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Bên cạnh đó, khi nồng độ ion Ca++ giảm xuống dưới một nưa giá trị bình thường thì cơ thể chúng ta có thể phải chịu đựng

Bảng. Những thành phần quan trọng và các đặc trưng vật lý của dịch ngoại bào

Những thành phần quan trọng và các đặc trưng vật lý của dịch ngoại bàoSự co rút các cơ trên toàn bộ cơ thể như khi bị bệnh uốn ván vì sự phát sinh tự phát các xung động quá mức của các sợi thần kinh ngoại biên. Khi nồng độ glucose trong máucủa một người giảm xuống chỉ còn một nửa mức bình thường sẽ có biểu hiện hưng phấn tinh thần quá mức và thậm chí còn có cả co giật.

Những ví dụ này nên đưa ra một sự đánh giá giá trị cực độ và thậm chí sự cần thiết của chúng đối với các hệ thống điều hòa để giúp cơ thể con người hoạt động khỏe mạnh. Khi thiếu đi bất kì một trong số chúng cũng sẽ làm cơ thể rối loạn nghiêm trọng hoặc thậm chí dẫn đến tử vong.

Bài viết cùng chuyên mục

Các con đường thần kinh để sợi cảm giác đi tới vỏ não vận động

Khi tiếp nhận các thông tin cảm giác, vỏ não vận động hoạt động cùng với nhân nền và tiểu não kích hoạt một chuỗi đáp ứng vận động phù hợp. Các con đường quan trọng để các sợi cảm giác tới vỏ não vận động.

Các chuyển đạo trước tim (chuyển đạo ngực): các chuyển đạo điện tâm đồ

ECG của tim người khỏe mạnh như ghi lại từ sáu chuyển đạo ngực tiêu chuẩn. Vì các mặt của tim là gần với thành ngực, mỗi chuyển đạo ngực ghi lại chủ yếu là điện thế của hệ cơ tim ngay bên dưới điện cực.

Lượng sợi actin và myosin chồng lên nhau quyết định tăng lực co bóp khi co cơ

Toàn bộ cơ có một lượng lớn của mô liên kết ở trong nó; ngoài ra, các đơn vị co cơ trong các phần khác nhau của cơ không phải luôn luôn co bóp với cùng số lượng.

Ngừng tim trong rối loan nhịp tim

Giảm oxy máu khiến cho sợi cơ tim và sợi dẫn truyền mất điện thế màng bình thường và tính dễ kích thích này làm cho nhịp tự động biến mất.

Các cơ chế giữ ổn định mắt của tiền đình và yếu tố khác

Mỗi thời điểm đầu bị quay đột ngột, những tín hiệu từ các ống bán khuyên khiến cho mắt quay theo một hướng cân bằng và đối diện với sự quay của đầu. Chuyển động đó có nguồn gốc từ các phản xạ từ nhân tiền đình và bó dọc giữa.

Cấu trúc giải phẫu đặc biệt của tuần hoàn thai nhi

Tim thai phải bơm một lượng lớn máu qua nhau thai. Do đó, sự sắp xếp giải phẫu đặc biệt làm cho tuần hoàn thai có nhiều khác biệt so với tuần hoàn của trẻ sơ sinh.

Hiệu suất hoạt động trong suốt sự co cơ

Năng lượng cần thiết để thực hiện hoạt động được bắt nguồn từ các phản ứng hóa học trong các tế bào cơ trong khi co, như mô tả trong các phần sau.

Vai trò của nước bọt trong việc vệ sinh răng miệng

Miệng luôn luôn phải chịu đựng một lượng lớn vi khuẩn gây bệnh có khả năng hủy hoại mô một cách dễ dàng và gây nên sâu răng. Nước bọt giúp ngăn cản quá trình có hại này theo một số cách.

Điều hòa lưu lượng máu bằng những thay đổi trong mạch máu mô

Sự tái tạo vật chất của mạch xảy ra để đáp ứng với nhu cầu của mô. Sự tái cấu trúc này xảy ra nhanh trong vòng vài ngày ở những động vật non. Nó cũng xảy ra nhanh ở những mô mới lớn như mô sẹo, mô ung thư.

Hệ thống đệm hemoglobin cho PO2 ở mô

O2 có thể thay đổi đáng kể, từ 60 đến hơn 500 mm Hg, nhưng PO2 trong các mô ngoại vi không thay đổi nhiều hơn vài mmHg so với bình thường, điều này đã chứng minh rõ vai trò "đệm oxy" ở mô của hệ thống hemoglobin trong máu.

Giải phẫu và sinh lý cơ quan sinh dục nam

Hai túi tinh nằm ở 2 bên tuyến tiền liệt, dẫn tinh trùng vào tuyến tiền liệt và tận cùng ở bóng tinh. Niệu quản là nơi cuối cùng dẫn tinh trùng từ tinh hoàn ra bên ngoài.

Ba nguồn năng lượng cho sự co cơ

Nguồn thứ nhất của năng lượng mà được sử dụng để tái lập ATP là chất phosphocreatine, cái mà mang một liên kết phosphate cao năng tương tự như liên kết của ATP.

Tổ chức lại cơ để phù hợp với chức năng

Các đường kính, chiều dài, cường độ, và cung cấp mạch máu của chúng bị thay đổi, và ngay cả các loại của sợi cơ cũng bị thay đổi ít nhất một chút.

Giải phóng năng lượng từ Glucose theo con đường Pentose Phosphate

Con đường Pentose Phosphate có thể cung cấp năng lượng một cách độc lập với tất cả các enzym của chu trình citric acid và do đó là con đường thay thế cho chuyển hóa năng lượng khi có bất thường của enzym xảy ra trong tế bào.

Tính nhịp điệu của mô dễ bị kích thích phóng điện lặp lại

Các dòng chảy của các ion kali tăng lên mang số lượng lớn của các điện tích dương ra bên ngoài của màng tế bào, để lại một lượng đáng kể ion âm hơn trong tế bào xơ hơn trường hợp khác.

Tác dụng của insulin lên chuyển hóa protein và tăng trưởng

Cách mà insulin làm tăng tổng hợp protein chưa được hiểu rõ như với cơ chế trong dự trữ glucose và chất béo. Đây là một vài kết quả ghi nhận trong thực tế.

Áp suất thẩm thấu keo của huyết tương

Chỉ có các phân tử hoặc ion không đi qua các lỗ của màng bán thấm gây áp lực thẩm thấu. Các protein là thành phần không dễ dàng đi qua các lỗ mao mạch, chịu trách nhiệm về áp lực thẩm thấu ở hai bên của màng mao mạch.

Sự điều hòa bài tiết pepsinogen ở dạ dày

Tốc độ bài tiết pepsinogen - tiền chất của pepsin gây nên sự tiêu hóa protein - bị ảnh hưởng rất mạnh bởi lượng acid có mặt trong dạ dày. Ở những bệnh nhân mất khả năng bài tiết lượng acid cơ bản.

Sự thay đổi lưu lượng tuần hoàn trong luyện tập

Lúc bắt đầu luyện tập tín hiệu không chỉ truyền từ não đến cơ gây ra quá trình co cơ mà còn tác động lên trung tâm vận mạch thông qua hệ giao cảm đến các mô.

Receptor: các loại và kích thích Receptor cảm giác

Danh sách và phân loại 5 nhóm receptor cảm giác cơ bản: receptor cơ học, receptor nhiệt, receptor đau, receptor điện từ, và receptor hóa học.

Giải phẫu chức năng của khu liên hợp vỏ não

Những khu vực liên hợp cũng có phân hóa chuyên môn riêng của nó. Các khu vực liên hợp quan trọng bao gồm: (1) khu liên hợp đỉnh- chẩm, (2) khu liên hợp trước trán, và (3) khu liên hợp hệ viền.

Nguyên nhân gây ngoại tâm thu: rối loạn nhịp tim

Ngoại tâm thu thường xuyên gặp trong thông buồng tim, ngoại tâm thu cũng xảy ra khi đứa catheter vào trong buồng thất phải và chén ép nội tâm mạc.

Ức chế đối kháng: cung phản xạ đồi kháng

Phản xạ gấp mạnh hơn này gửi các thông tin ức chế đến chi ban đầu và làm giảm độ co cơ ở chi này, nếu ta loại bỏ kích thích ở chi gấp mạnh hơn, chi ban đầu lại trở về co cơ với cường độ như ban đầu.

Tăng lưu lượng tim và tăng huyết áp: vai trò của thần kinh xương và thần kinh cơ xương

Mặc dù hoạt động thần kinh điều khiển tuần hoàn nhanh nhất là qua hệ thần kinh tự chủ, nhưng một vài trường hợp hệ thần kinh cơ xương lại đóng vai trò chính trong đáp ứng tuần hoàn.

Miễn dịch ở trẻ sơ sinh

Trẻ sơ sinh hiếm khi bị dị ứng. Tuy nhiên, vài tháng sau đó, khi kháng thể của nó bắt đầu được hình thành, những trạng thái dị ứng nặng có thể tiến triển.