Kiểm soát cục bộ lưu lượng máu đáp ứng nhu cầu của mô

2020-08-12 10:47 PM

Lưu lượng máu đến da quyết định sự thải nhiệt từ cơ thể, giúp kiểm soát nhiệt độ cơ thể. Ngoài ra sự vận chuyển đầy đủ máu đến thận cho phép thận lọc và bài tiết các chất thải của cơ thể, điều chỉnh thể tích dịch cơ thể và chất điện giải.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Nguyên lý cơ bản của chức năng tuần hoàn là hầu hết các mô đều có khả năng kiểm soát lưu lượng máu tại chính mô đó tương xứng với nhu cầu chuyển hóa riêng của mô.

Một số nhu cầu riêng về lưu lượng máu của mô bao gồm:

Vận chuyển oxy đến mô.

Vận chuyển các chất dinh dưỡng khác như glucose, amino acid và acid béo.

Chuyển CO2 ra khỏi mô.

Chuyển ion H+ ra khỏi mô

Duy trì nồng độ thích hợp của các ion trong mô.

Vận chuyển các hormone khác nhau cùng các chất khác đến các mô.

Một số cơ quan có những yêu cầu đặc biệt. Ví dụ như lưu lượng máu đến da quyết định sự thải nhiệt từ cơ thể, giúp kiểm soát nhiệt độ cơ thể. Ngoài ra sự vận chuyển đầy đủ máu đến thận cho phép thận lọc và bài tiết các chất thải của cơ thể, điều chỉnh thể tích dịch cơ thể và chất điện giải.

Chúng ta sẽ nhận thấy những yếu tố này gây ra sự kiểm soát lưu lượng máu tại chỗ ở các mức độ khác nhau và các mô khác nhau.

Sự biến đổi về lưu lượng máu đến các mô và cơ quan khác nhau

Lưu ý lưu lượng máu rất lớn được liệt kê trong bảng cho mộ số cơ quan, ví dụ hàng trăm ml/phút/100g khối lượng tuyến giáp hoặc tuyến thượng thận và tổng lưu lượng máu đến gan là 1350 ml/phút, tương ứng với 95 ml/phút/100g khối lượng.

Bảng. Máu đến các cơ quan và mô ở trạng thái cơ bản

 

Phần trăm cung lượng tim

ml/phút

ml/phút/100 g mô

Não

14

700

50

Tim

4

200

70

Cuống phổi

2

100

25

Thận

22

1100

360

Gan

27

1350

95

Hệ cửa

(21)

(1050)

 

Động mạch

(6)

(300)

 

Cơ (trạng thái không hoạt động)

15

750

4

Xương

5

250

3

Da (thời tiết lạnh)

6

300

3

Tuyến giáp

1

50

160

Tuyến thượng thận

0.5

25

300

Mô khác

3.5

175

1.3

Tổng

100.0

5000

 

Ngoài ra cũng lưu ý, lưu lượng máu qua thận rất lớn là 1100 ml/phút. Sự đòi hỏi lưu lượng máu lớn như thế này cho thận để giúp thận thực hiện chức năng làm sạch máu bằng cách bài tiết các chất thải và điều chỉnh các thành phần của dịch cơ thể một cách chính xác.

Ngược lại, đáng ngạc nhiên nhất là lưu lượng máu thấp đến tất cả các cơ ít hoạt động của cơ thể- tổng lưu lượng chỉ 750 ml/phút- trong khi những cơ này chiếm 30 đến 40 % trọng lượng cơ thể. Ở trạng thái nghỉ ngơi, hoạt động chuyển hóa của cơ rất thấp, lưu lượng máu chỉ 4ml/phút/100g. Tuy nhiên khi hoạt động nặng, hoạt động chuyển hóa của cơ tăng lên hơn 60 lần và lưu lượng máu đến cơ nhiều gấp 20 lần, tăng cao đến 16000ml/phút tổng lượng máu trong lòng mạch (tương đương 80 ml/phút/100g cơ).

Tầm quan trọng của sự kiểm soát lưu lượng máu bởi chính mô

Có thể đặt ra một câu hỏi đơn giản là tại sao không cung cấp liên tục lưu lượng máu lớn qua mỗi mô của cơ thế dù mô đó hoạt động nhiều hay ít? Câu trả lời cũng rất đơn giản: cơ chế như thế yêu cầu lượng máu nhiều hơn gấp nhiều lần tim có thể bơm.

Nghiên cứu chỉ ra rằng lưu lượng máu đến mỗi mô thường được điều chỉnh ở mức thấp nhất để đáp ứng nhu cầu của mô- không nhiều hơn, không ít hơn. Ví dụ ở những mô mà yêu cầu quan trọng nhất là vận chuyển oxy thì lưu lương máu  luôn luôn được kiểm soát chỉ ở mức cao hơn một chút so với yêu cầu để duy trì đầy đủ oxy cho mô và không có hơn. Bằng cách kiểm soát lưu lượng máu tại chỗ theo con đường này, mô hầu như không bao giờ thiếu oxy và khối lượng công việc của tim được giữ ở mức nhỏ nhất.

Bài viết cùng chuyên mục

Vòng phản xạ thần kinh: sự ổn định và mất ổn định

Hầu như tất cả các phần của não kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp với tất cả các phần khác, nó tạo ra một thách thức nghiêm trọng. Nếu phần đầu tiên kích thích phần thứ hai, phần thứ hai kích thích phần thứ ba, phần thứ ba đến phần thứ tư và cứ như vậy.

Khoảng kẽ và dịch kẽ: dịch và không gian giữa các tế bào

Khoảng một phần sáu tổng thể tích của cơ thể là không gian giữa các tế bào, chúng được gọi là khoảng kẽ. Các chất lỏng trong các không gian này được gọi là dịch kẽ.

Cấu trúc hóa học và sự tổng hợp insulin

Khi insulin được bài tiết vào máu, nó hầu như lưu thông ở dạng tự do. Bởi vì nó có thời gian bán hủy trung bình chỉ khoảng 6 phút nên phần lớn chúng bị loại bỏ khỏi tuần hoàn.

Các sợi thần kinh: dẫn truyền các loại tín hiệu khác nhau và phân loại

Các sợi thần kinh đến có kích thước trung bình vào khoảng 0.5 đến 20 micromet; kích thước lớn hơn, tốc độ dẫn truyền cũng lớn hơn. Giới hạn tốc độ dẫn truyền trong khoảng 0.5 đến 120 m/giây.

Vận chuyển hormone trong máu

Các hormone tan trong nước được hòa tan vào huyết tương và được vận chuyển từ nơi chúng được tạo ra đến các mô đích, tại đó chúng sẽ khuếch tán khỏi lòng mao mạch, đi vào khoang dịch kẽ.

Sự xâm nhập tinh trùng vào trứng: các enzyme thể đỉnh và phản ứng thể đỉnh

Chỉ vài phút sau khi tinh trùng đầu tiên xâm nhập qua lớp màng sáng, các ion calci xâm nhập vào bên trong, tế bào phát động phản ứn g vỏ đổ các chất đặc biệt vào xoang quanh noãn.

Sự tăng trưởng và phát triển chức năng của bào thai

Do trọng lượng thai tương ứng xấp xỉ với lập phương của chiều dài, trọng lượng thai hầu như tăng tương ứng với lập phương tuổi thai.

Điều chỉnh huyết áp: vai trò của hệ thống thận - thể dịch

Hệ thống dịch thận - thể dịch trong kiểm soát huyết áp là một cơ chế căn bản cho kiểm soát huyết áp lâu dài. Tuy nhiên, qua các giai đoạn của quá trình tiến hóa, đã có nhiều biến đổi để làm cho hệ thống này chính xác hơn trong thực hiện vai trò của nó.

Các hormone hoạt động chủ yếu trên bộ máy gen của tế bào

Các hormone hoạt động chủ yếu trên bộ máy gen của tế bào, các hormone steroid làm tăng tổng hợp protein, các hormone tuyến giáp làm tăng quá trình phiên mã gen trong nhân tế bào.

Kiểm soát hệ thần kinh tự chủ của hành cầu và não giữa

Liên quan mật thiết với các trung tâm điều hòa hệ tim mạch ở thân não là các trung tâm điều hòa hệ hô hấp ở hành não và cầu não. Mặc dù sự điều hòa hệ hô hấp không được xem là tự chủ, nó vẫn được coi là một trong các chức năng tự chủ.

Ảnh hưởng của lực ly tâm lên cơ thể

Ảnh hưởng quan trọng nhất của lực ly tâm là trên hệ tuần hoàn, bởi vì sự lưu thông của máu trong cơ thể phụ thuộc vào độ mạnh của lực ly tâm.

Xác định hướng đến của âm thanh: cơ chế thính giác trung ương

Sự định hướng không gian của các tín hiệu sau đó sẽ được truyền tới vỏ não thính giác, nơi mà hướng của âm thanh được xác định bởi vị trí các tế bào thần kinh bị kích thích tối đa.

Suy nghĩ ý thức và trí nhớ của con người

Mỗi suy nghĩ bao gồm những tín hiệu đồng thời trên nhiều vùng của vỏ não, đồi thị, hệ viền, và chất lưới của thân não. Một vài suy nghĩ cơ bản hầu như chắc chắn phụ thuộc hầu hết hoàn toàn vào trung tâm dưới vỏ.

Phối hợp các chức năng của cơ thể qua chất dẫn truyền hóa học

Hormone được vận chuyển trong hệ tuần hoàn đến các tế bào đích trong cơ thể, gồm cả tế bào trong hệ thần kinh, tại nơi chúng gắn vào các receptor và tạo ra sự phản hồi của tế bào.

Cơ sở giải phẫu của hấp thu ở ruột

Bề mặt hấp thu của niêm mạc ruột non, thể hiện nhiều nếp gấp được gọi là nếp vòng, chúng tăng diện tích hấp thu của niêm mạc khoảng 3 lần, chúng thường nhô lên 8mm vào lòng ruột.

Tỉ lệ chuyển hoá trong cơ thể

Tỷ lệ chuyển hoá của cơ thể và những vấn đề liên quan, cần sử dụng một đơn vị để thống kê lượng năng lượng được giải phóng từ thức ăn hoặc được sử dụng cho các hoạt động chức năng.

Vận chuyển acid béo tự do trong máu dưới dạng kết hợp với albumin

Ba phân tử acid béo liên kết với một phân tử albumin, nhưng nhu cầu acid béo dạng vận chuyển lớn thì có khoảng 30 phân tử acid béo có thể liên kết với một phân tử albumin.

Ảnh hưởng của ion kali và canxi trong hoạt động của tim

Khi có nồng độ cao kali trong dịch ngoại bào sẽ một phần khử cực màng tế bào, làm điện thế màng bớt âm. Khi điện thế màng giảm, cường độ điện thế hoạt đọng cũng giảm, làm cho sự co bóp cơ tim yếu dần.

Tuần hoàn máu nội tạng đường tiêu hóa

Các chất dinh dưỡng không béo, hòa tan được trong nước từ ruột (ví dụ như carbohydrate và protein) cũng được vận chuyển trong máu tĩnh mạch cửa vào xoang chứa máu.

Tiểu thể Pacinian: điện thế nhận cảm và ví dụ về chức năng của receptor

Tiểu thể Pacinian có một sợi thần kinh trung tâm kéo dài suốt lõi tiểu thể. Bao quanh sợi thần kinh trung tâm này là các lớp vỏ bọc khác nhau xếp đồng tâm, và do vậy, sự đè ép ở bất kì vị trí nào bên ngoài tiểu thể sẽ kéo giãn.

Vai trò của hemoglobin trong vận chuyển và sự kết hợp của ô xy

Các phân tử O2 gắn lỏng lẻo và thuận nghịch với phần heme của hemoglobin. Khi PO2 cao, như trong các mao mạch phổi, O2 gắn với hemoglobin, nhưng khi PO2 thấp, như trong các mao mạch ở mô, O2 được giải phóng từ hemoglobin.

Kênh cổng điện thế natri và kali

Khi các kênh kali mở, chúng vẫn mở cho toàn bộ thời gian điện thế màng hoạt động và không đóng lại cho đến khi điện thế màng được giảm trở lại một giá trị âm.

Cơ quan Corti: tầm quan trọng trong việc thu nhận âm thanh

Các thụ thể nhận cảm trong cơ quan Corti gồm 2 loại tế bào thần kinh được gọi là tế bào lông- một hàng tế bào lông ở trong, và 3 đến 4 hàng tế bào lông ở bên ngoài, gồm 12,000 tế bào có đường kính chỉ khoảng 8 micro mét.

Kích thích thần kinh: thay đổi điện thế qua màng

Một điện thế qua màng tế bào có thể chống lại sự chuyển động của các ion qua màng nếu điện thế đó thích hợp và đủ lớn. Sự khác nhau về nồng độ trên màng tế bào thần kinh của ba ion quan trọng nhất đối với chức năng thần kinh: ion natri, ion kali, và ion clorua.

Giải phẫu sinh lý của hệ phó giao cảm: hệ thần kinh tự chủ

Những tín hiệu ly tâm của hệ thần kinh tự chủ được truyền tới nhiều cơ quan khác nhau của cơ thể thông qua hai con đường chủ yếu là hệ giao cảm và hệ phó giao cảm.