Sinh lý quá trình sinh nhiệt thải nhiệt cơ thể

2013-04-06 11:50 AM

Hầu hết lượng nhiệt sinh ra trong cơ thể được tạo thành từ các cơ quan ở sâu như gan, não, tim và cơ (khi có vận cơ). Rồi thì nhiệt được vận chuyển đến da là nơi có thể thải nhiệt vào môi trường xung quanh.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Quá trình sinh nhiệt

Nhiệt là sản phẩm phụ của chuyển hoá. Có các loại sinh nhiệt sau đây:

Chuyển hoá cơ sở ở mọi tế bào.

Chuyển hoá tăng thêm do co cơ, bao gồm cả run.

Chuyển hoá tăng thêm do tác dụng của thyroxin (và một ít do hormone tăng trưởng và testosterone) trên tế bào.

Chuyển hoá tăng thêm do hiệu quả của epinephrine, norepinephrine và kích thích giao cảm trên tế bào.

Chuyển hoá tăng thêm do sự tăng nhiệt độ của chính tế bào.

Như vậy, quá trình sinh nhiệt là quá trình hoá học.

Quá trình thải nhiệt

Hầu hết lượng nhiệt sinh ra trong cơ thể được tạo thành từ các cơ quan ở sâu như gan, não, tim và cơ (khi có vận cơ). Rồi thì nhiệt được vận chuyển đến da là nơi có thể thải nhiệt vào môi trường xung quanh. Quá trình thải nhiệt là một quá trình vật lý.

Cấu trúc của cơ thể thuận lợi với chức năng điều nhiệt

Lớp cách nhiệt:

Bao gồm da và tổ chức dưới da, trong đó mỡ là chất cách nhiệt tốt nhất vì độ dẫn nhiệt của nó chỉ bằng 1/3 các tổ chức khác.

Lợi điểm của lớp cách nhiệt là nó giúp duy trì nhiệt độ trung tâm trong khi nhiệt độ da có thể bị xuống thấp theo nhiệt độ môi trường.

Dòng máu mang nhiệt từ phần lõi đến da:

Có nhiều mạch máu xuyên qua lớp cách nhiệt và phân chia chằng chịt ngay sát dưới mặt da. Đặc biệt quan trọng là các búi tĩnh mạch dày đặc ngay dưới da.

Các cấu trúc mạch này có khả năng thay đổi lưu lượng máu rất lớn. Từ chỗ không để máu chảy qua đến mức có thể cho qua 30% lưu lượng tim. Lưu lượng dòng máu chịu sự điều khiển của hệ thần kinh giao cảm.

Các phương thức thải nhiệt ở da

Bức xạ nhiệt:

Sự mất nhiệt do bức xạ là sự mất nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, thuộc loại sóng điện từ. Một người không mặc áo quần, ở nhiệt độ phòng, có lượng nhiệt mất bằng cách bức xạ chiếm 60%.

Dẫn nhiệt trực tiếp:

Là sự truyền nhiệt từ da sang các vật tiếp xúc có nhiệt độ thấp hơn như ghế, giường, nền nhà ... Sự mất nhiệt bằng cách này chỉ chiếm 3% ở nhiệt độ phòng.

Dẫn nhiệt đối lưu:

Là sự truyền nhiệt đối lưu từ cơ thể sang không khí. Ở nhiệt độ phòng, sự mất nhiệt vào không khí bằng đối lưu chiếm 15%.

Bay hơi nước:

Bay hơi là phương thức thải nhiệt đặc biệt ích lợi cho cơ thể khi nhiệt độ môi trường cao hơn nhiệt độ da. Một gram nước bay hơi trên mặt da sẽ lấy đi 0,58 kcal nhiệt. Phương thức bay hơi giúp thải 22% lượng nhiệt trong điều kiện nhiệt độ phòng. Cơ thể có 2 loại bay hơi nước là :

Bay hơi không cảm thấy: Đó là sự bay hơi qua da và bề mặt hô hấp, khoảng 450-700 ml/ngày. Sự bay hơi này không thể kiểm soát bởi hệ thống điều nhiệt.

Bay hơi mồ hôi: Trong điều kiện nóng hoặc vận cơ mạnh, tuyến mồ hôi sẽ bài tiết nhiều mồ hôi. Mồ hôi sau khi được tiết ra phải được bay hơi thì mới có tác dụng chống nóng. Vì vậy, trong điều kiện khí hậu nóng, nếu độ ẩm cao sẽ rất khó chịu. Trong điều kiện cực kỳ nóng, mồ hôi có thể được bài tiết 1,5 lít/giờ. Sự bay hơi mồ hôi có lợi là làm thải nhiệt nhanh nhưng có thể làm cho cơ thể mất nước và muối.

Bài viết cùng chuyên mục

Cơ chế đặc biệt để kiểm soát lưu lượng máu cấp tính trong những mô cụ thể

Mặc dù các cơ chế chung cho kiểm soát dòng máu đã được thảo luận áp dụng cho hầu hết các mô trong cơ thể nhưng vẫn có những cơ chế riêng cho một số vùng đặc biệt.

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.

Cung lượng tm: sự điều chỉnh thông qua tuần hoàn tĩnh mạch - nguyên lý Frank - starling

Dưới điều kiện sinh lý bình thường, cung lượng tim được kiểm soát bằng các yếu tố ngoại biên, được xác định bởi tuần hoàn tĩnh mạch.

Điều hòa sự bài tiết hormone tăng trưởng (GH)

Cơ chế chính xác điều khiển sự bài tiết GH vẫn chưa được hiểu một cách hoàn toàn, nhưng có vài yếu tố liên quan tới mức độ dinh dưỡng của cơ thể hoặc căng thẳng đã được biết là các yếu tố gây kích thích bài tiết GH.

Vùng vận động bổ xung: chức năng vận động của vỏ não và thân não

Vùng vận động bổ sung có bản đồ hình chiếu khác nữa để chi phối chức năng vận động. Vùng này nằm chủ yếu ở khe dọc giữa nhưng kéo dài vài cm lên trên vùng vỏ não trán trên.

Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất động mạch lên hoạt động của tim

Khi nhiệt độ giảm mạnh thì nhịp tim cũng giảm, có lẽ do sự giảm chậm vài nhịp trên phút khi một người gần qua đời do giảm thân nhiệt cơ thể.

Vai trò của insulin trong chuyển đổi carbohydrate và chuyển hóa lipid

Khi nồng độ glucose máu cao, insulin được kích thích bài tiết và carbohydrate được sử dụng thay thế chất béo. Glucose dư thừa trong máu được dự trữ dưới dạng glycogen và chất béo ở gan, glycogen ở cơ.

Sự khuếch tán dễ qua màng tế bào

Khuếch tán được làm dễ cần đến sự giúp đỡ của protein mang. Protein mang giúp một phân tử hay ion đi qua màng bởi liên kết hóa học với chúng.

Điện thế màng được tạo ra bởi nồng độ các ion

Dưới điều kiện thích hợp sự chênh lệch nồng độ các ion qua màng bán thấm chọn lọc, tạo nên điện thế màng.

Động tác bước và đi bộ: phản xạ tư thế

Các thông tin cảm giác từ bàn chân hay cảm giác tư thế từ các khớp đóng một vai trò quan trọng trong việc điều khiển áp lực bàn chân và bước đi liên tục.

Điều hòa bài tiết cortisol ở vỏ thượng thận do tuyến yên

ACTH kích thích kiểm soát bài tiết của vỏ thượng thận là kích hoạt các protein enzyme kinase A, làm chuyển hóa ban đầu của cholesterol thành Pregnenolone.

Mãn kinh ở phụ nữ

Khi mãn kinh, cơ thể người phụ nữ phải điều chỉnh từ trạng thái sinh lý được kích thích bởi estrogen và progesterone sang trạng thái không còn các hormone này.

Cơ chế sinh lý điều nhiệt cơ thể

Điều hoà thân nhiệt là quá trình cơ thể điều chỉnh, cân đối cường độ sinh nhiệt và thải nhiệt sao cho nhiệt độ trung tâm duy trì gần điểm chuẩn 37oC. Khi nhiệt độ cơ thể tăng cao hơn mức này, tốc độ thải nhiệt cao hơn sinh nhiệt để đưa thân nhiệt trở về 37oC.

Hình thành acid acetoacetic trong gan và sự vận chuyển trong máu

Các acid acetoacetic, acid β-hydroxybutyric, và acetone khuếch tán tự do qua màng tế bào gan và được vận chuyển trong máu tới các mô ngoại vi, ở đây, chúng lại được khuếch tán vào trong tế bào.

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.

Giải phẫu chức năng của khu vực liên hợp trán trước

Khu vực liên hợp trước trán cũng cần thiết để thực hiện quy trình “tư tưởng”. Đặc điểm này có lẽ là kết quả của một số tính năng tương tự của vỏ não trước trán cho nó lập kế hoạch hoạt động vận động.

Hoạt động chuyển hóa tế bào của Aldosterol

Aldosterol không có tác dụng vận chuyển natri ngay lập tức; đúng hơn tác dụng này phải chờ hình thành liên tục những chất đặc biệt cần thiết vận chuyển natri.

Đái tháo đường type 2: kháng insulin

Bệnh tiểu đường type 2 là phổ biến hơn so với type 1, chiếm khoảng 90% đến 95% của tất cả các bệnh nhân đái tháo đường. Trong hầu hết các trường hợp, sự khởi đầu của bệnh tiểu đường type 2 xảy ra sau tuổi 30, thường ở độ tuổi từ 50 đến 60.

Vòng phản xạ thần kinh: tín hiệu đầu ra liên tục

Các nơ-ron, giống các mô bị kích thích khác, phóng xung lặp đi lặp lại nếu mức điện thế màng kích thích tăng lên trên một ngưỡng nào đó. Điện thế màng của nhiều nơ-ron bình thường vẫn cao đủ để khiến chúng phóng xung liên tục.

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.

Trao đổi canxi giữa xương và dịch ngoại bào

Một phần nhỏ dạng canxi dễ trao đổi này cũng là dạng canxi được tìm thấy trong tất cả các tế bào mô, đặc biệt là trong các tế bào có tính thấm cao như gan và đường tiêu hóa.

Thuốc và vận động viên thể thao

Một vài vận động viên đã được biết đến là chết trong các sự kiện thể thao vì sự tương tác giữa các thuốc đó và norepinephrine, epinephrine được giải phóng bởi hệ thống thần kinh giao cảm trong khi tập luyện.

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.

Sinh lý tiêu hóa ở ruột non

Khi bị tắc ruột, để đẩy nhũ trấp đi qua được chỗ tắc, nhu động tăng lên rất mạnh gây ra triệu chứng đau bụng từng cơn, và xuất hiện dấu hiệu rắn bò

Cung lượng tim: đánh giá theo nguyên lý thay đổi nồng độ ô xy

Đo nồng độ oxy dòng máu tĩnh mạch được đo qua catheter đưa từ tĩnh mạch cánh tay, qua tĩnh mạch dưới đòn và vào tâm nhĩ phải,cuối cùng là tâm thất phải và động mạch phổi.