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

Hormone tăng trưởng (GH) kích thích phát triển sụn và xương

Khi đáp ứng với kích thích của GH, các xương dài phát triển chiều dài của lớp sụn đầu xương, nguyên bào xương ở vỏ xương và trong một số khoang xương gây lắng đọng xương mới vào bề mặt của các xương cũ.

Chức năng sinh lý của oxytocin

Oxytocin làm co tử cung khi mang thai, khiến vú bài xuất sữa, Hormone oxytocin, kích thích mạnh mẽ co tử cung khi mang thai, nhất là trong giai đoạn cuối của thai kì.

Chất kháng giáp ức chế bài tiết của tuyến giáp

Thuốc kháng giáp được biết đến nhất là thyocyanate, propyl-thiouracil, và nồng độ cao iod vô cơ, những thuốc này ngăn chặn bài tiết hormon giáp theo những cơ chế khác nhau.

Tín hiệu thần kinh: sự hội tụ của các tín hiệu từ các sợi đến khác nhau

Sự hội tụ cho phép tổng hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, và đáp ứng đưa đến là một hiệu quả được tổng hợp từ tất cả các loại thông tin khác nhau.

Bài tiết chất nhầy và gastrin ở tuyến môn vị

Tế bào bài tiết một lượng nhỏ pepsinogen, như đã nói ở trên, và đặc biệt là bài tiết một lượng lớn lớp chất nhày mỏng để giúp bôi trơn thức ăn khi di chuyển, cũng như bảo vệ thành của dạ dày khỏi sự phân hủy của các enzyme.

Cấu tạo tế bào cơ thể người

Để hiểu được chức năng của các cơ quan và các cấu trúc khác của cơ thể, đầu tiên chúng ta cần hiểu được những cấu trúc cơ bản của tế bào và chức năng của những bộ phận cấu thành nên nó.

Hạ ô xy máu: bộ chuyển mạch HIFs đáp ứng cơ thể

Khi cơ thể được cung cấp đủ lượng oxy, những dưới - đơn vị của HIF khi hoạt động đòi hỏi hoạt hóa hàng loạt gen, sẽ bị điều hòa giảm và bất hoạt bằng những HIF hydroxylase.

Cơ chế bài tiết insulin

Bên trong tế bào, glucose được phosphoryl hóa thành glucose-6-phosphate bởi glucokinase. Sự phosphoryl hóa này có một ngưỡng cho chuyển hóa glucose ở tế bào beta, được cho là cơ chế chính của sự nhạy cảm với glucose gây tiết insulin.

Giải phẫu và chức năng sinh lý của vỏ não

Cấu trúc mô học điển hình của bề mặt vỏ não, với các lớp liên tiếp các loại tế bào thần kinh khác nhau. Hầu hết các tế bào thần kinh chia làm ba loại: tế bào dạng hạt, tế bào hình thoi, và tế bào hình tháp.

Mức độ thiếu oxy mà một trẻ sơ sinh có thể chịu đựng được

Khi phế nang mở, hô hấp có thể bị ảnh hưởng thêm với vận động hô hấp tương đối yếu. May mắn thay, hít vào của trẻ bình thường rất giàu năng lượng; Có khả năng tạo ra áp lực âm trong khoang màng phổi lên đến 60mmHg.

Triglycerides tạo năng lượng: hình thành Adenosine Triphosphate

Đầu tiên trong quá trình sử dụng triglycerides cung cấp năng lượng là thủy phân chúng tạo các acid béo và glycerol. Sau đó, cả acid béo và glycerol đều được vận chuyển trong máu tới các mô hoạt động.

Bài tiết hormone tăng trưởng (GH) của vùng dưới đồi, hormone kích thích tiết GH, và somatostatin

Hầu hết sự điều khiển bài tiết hormone GH có lẽ thông qua hormone GHRH hơn là hormone somatostatin, GHRH kích thích bài tiết GH qua việc gắn với các receptor đặc hiệu trên bề mặt màng ngoài của các tế bào tiết GH ở thùy yên trước.

Điều hòa lưu lượng máu bằng cách phát triển tuần hoàn bàng hệ

Sự mở các tuần hoàn bàng hệ sau đó trong vòng nhiều giờ kế tiếp, sao cho trong vòng 1 ngày, một nửa mô cần máu có thể được đáp ứng, và trong vòng 1 vài ngày dòng máu thường đủ để đến các mô.

Các receptor ở các cơ quan đích hệ giao cảm và phó giao cảm

Các receptor nằm ở mặt ngoài của màng tế bào. Sự bám của các chất dẫn truyền thần kinh vào các receptor gây ra sư thay đổi về hình dạng trong cấu trúc của phân tử protein. Kế tiếp, phân tử protein bị biến đổi sẽ kích thích hoặc ức chế tế bào.

TSH của thùy trước tuyến yên được điều hòa bởi TRH từ vùng dưới đồi

Sự bài tiết TSH của thùy trước tuyến yên được kiểm soát bởi hormon vùng dưới đồi, thyrotropin releasing hormone, được bài tiết từ tận cùng thần kinh ở vùng lồi giữa vùng dưới đồi.

Một số tác dụng của cortisol ngoài chuyển hóa và chống viêm và stress

Cortisol làm giảm số lượng bạch cầu ái toan và tế bào lympho trong máu; tác dụng này bắt đầu trong vòng vài phút sau khi tiêm cortisol và rõ ràng trong vòng vài giờ.

Glucagon và tác dụng lên chuyển hóa glucose

Các tác dụng ấn tượng nhất của glucagon là khả năng gây thoái hóa glycogen trong gan, do đó làm tăng nồng độ glucose máu trong vòng vài phút.

Chu kỳ gan ruột của muối mật trong tiêu hóa và hấp thu chất béo

Khoảng 94% muối mật ở ruột non sẽ được tái hấp thu vào trong máu, khoảng một nửa số này sẽ được khuếch tán qua niêm mạc ruột non và phần còn lại được tái hấp thu thông qua quá tŕnh vận chuyển tích cực ở niêm mạc ruột.

Đặc điểm của sự bài tiết ở dạ dày

Khi bị kích thích, các tế bào viền bài tiết dịch acid chứa khoảng 160mmol/L acid chlohydric, gần đẳng trương với dich của cơ thể. Độ pH của acid này vào khoảng 0.8 chứng tỏ tính rất acid của dịch.

Tác dụng của corticoid lên chuyển hóa chất béo

Tăng huy động chất béo do cortisol giúp hệ thống chuyển hóa của tế bào sử dụng glucose từ sử dụng acid béo để sinh năng lượng trong khi đói hoăc các căng thẳng khác.

Hệ thần kinh thực vật chi phối đường tiêu hóa

Sự kích thích hệ giao cảm sẽ ức chế hoạt động của đường tiêu hóa, đối lập với hệ phó giao cảm. Nó tác động theo 2 đường: tác dụng trực tiếp của norepinephrine và do norepinephrine.

Bài tiết acetylcholine hoặc noradrenalin của các sợi thần kinh giao cảm và phó giao cảm

Toàn bộ hoặc gần như toàn bộ các tận cùng thần kinh của hệ phó giao cảm đều tiết acetylcholin. Gần như tất cả các tận cùng thần kinh của hệ giao cảm đều tiết noradrenalin, tuy nhiên một vài sợi tiết ra acetylcholine.

Sinh lý nơ ron thần kinh

Thân nơ ron có chức năng dinh dưỡng cho nơ ron. Ngoài ra, thân nơ ron có thể là nơi phát sinh xung động thần kinh và cũng có thể là nơi tiếp nhận xung động thần kinh từ nơi khác truyền đến nơ ron.

Sự đào thải các sản phẩm chuyển hóa của cơ thể

Nhiều cơ quan được liên kết gián tiếp loại bỏ chất thải trao đổi chất, hệ thống bài tiết chỉ các cơ quan được sử dụng để loại bỏ và bài tiết các thành phần phân hủy.

Hoạt động nhào trộn của đường tiêu hóa

Hoạt động nhào trộn có đặc điểm khác nhau ở những phần khác nhau của đường tiêu hóa. Ở một số đoạn, co bóp nhu động chủ yếu gây ra nhào trộn.