Cơ chế đảm bảo cân bằng nội môi

VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Cơ chế đảm bảo cân bằng nội môi, nhằm giúp các em học tốt chương trình Sinh học 11.

Nội dung bài viết Cơ chế đảm bảo cân bằng nội môi:
Có thể phản ánh cơ chế điều hoà để duy trì cân bằng nội môi bằng sơ đồ khái quát sau: Kích thích của môi trường (trong hay ngoài) Bộ phận tiếp nhận kích thích (thụ quan) hệ ngược. Bộ phận điều khiển (trung ương thần kinh, tuyến nội tiết) (kết qua Bộ phận đáp ứng kích thích Hình 20. Sơ đồ cơ chế điều hoà cân bằng nội môi 1. cân bằng áp suất thẩm thấu a) Vai trò của thận trong sự điều hoà nước và muối khoáng Điều hoà lượng nước : Sự điều hoà lượng nước trong cơ thể phụ thuộc vào hai nhân tố chủ yếu : áp suất thẩm thấu và huyết áp. + Khi áp suất thẩm thấu tăng, huyết áp giảm do khối lượng nước trong cơ thể giảm, sẽ kích thích trung khu điều hoà trao đổi nước nằm ở vùng dưới đồi thị gây cảm giác khát, đồng thời kích thích thuỳ sau tuyến yên tăng cường tiết hoocmôn chống đa niệu (ADH), mặt khác gây co các động mạch thận.
Kết quả là cần cung cấp thêm nước cho cơ thể (qua uống để giải khát) và giảm lượng nước tiểu bài xuất. + Trái lại, khi lượng nước trong cơ thể tăng làm giảm áp suất thẩm thấu và tăng huyết áp, một cơ chế ngược lại sẽ làm tăng bài tiết nước tiểu để giúp cân bằng nước trong cơ thể. – Điều hoà muối khoáng : NaCl là thành phần chủ yếu tạo nên áp suất thẩm thấu của máu. Vì vậy, điều hoà muối chính là điều hoà hàm lượng Nat trong máu. Khi hàm lượng Na* giảm, hoocmôn anđôstêron của vỏ tuyến trên thận sẽ được tiết ra, hoocmôn này có tác dụng tăng khả năng tái hấp thu Na’ của các ống thận. Ngược lại, khi lượng muối NaCl được lấy vào quá nhiều làm áp suất thẩm thấu tăng sẽ gây cảm giác khát, uống nhiều nước. Lượng nước và muối dư thừa sẽ được thải loại qua nước tiểu, bảo đảm cân bằng nội môi. b) Vai trò của gan trong sự điều hoà nồng độ các chất trong máu Gan có vai trò quan trọng trong điều chỉnh nồng độ các thành phần chất có trong huyết tương được ổn định, đặc biệt là nồng độ glucôzơ và prôtêin huyết tương.
Điều hoà glucôzơ huyết (đường huyết) Sau bữa ăn, gan nhận được nhiều glucôzơ từ tĩnh mạch của gan, hàm lượng glucôzơ được gan điều chỉnh bằng cách biến đổi thành glicogen dự trữ trong gan và cơ, phần glucôzơ dư thừa sẽ được chuyển thành các phân tử mỡ và được chuyển tới dự trữ trong các mô mỡ, đảm bảo cho nồng độ glucôzơ trong máu giữ tương đối ổn định. Ở xa bữa ăn, sự tiêu dùng năng lượng cho hoạt động của các cơ quan làm lượng glucôzơ máu có xu hướng giảm, lượng glucôzơ giảm sẽ được gan bù đắp bằng cách chuyển glicogen dự trữ thành glucôzơ. Đồng thời gan cũng tạo ra những phân tử glucôzơ mới từ các hợp chất hữu cơ khác như axit lactic giải phóng từ cơ và glixerol sản sinh từ quá trình phân huỷ mỡ, đôi khi sử dụng cả axit amin. Tham gia vào quá trình điều hoà glucôzơ của gan còn có các hoocmôn tiết ra từ tuyến tuy (insulin và glucagôn), từ tuyến trên thận (cortizol, adrenalin).
Điều hoà prôtêin trong huyết tương Đa số các dạng prôtêin trong huyết tương như fibrinogen, các globulin và anbumin được sản xuất ở gan và phân huỷ cũng ở gan, vì thế mà gan có thể điều hoà được nồng độ của chúng. Anbumin là loại prôtêin có nhiều nhất trong số các prôtêin huyết tương và có tác dụng như một hệ đệm, đồng thời cũng giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong việc làm tăng áp suất thẩm thấu của huyết tương cao hơn so với dịch mô, có tác dụng giữ nước và giúp cho các dịch mô thấm trở lại máu. Nếu rối loạn chức năng gan, protein huyết tương giảm, áp suất thẩm thấu giảm, nước bị ứ lại trong các mô, gây hiện tượng phù nề. 2. cân bằng pH nội môi Sự thay đổi pH của nội môi rất nhỏ cũng gây những biến đổi lớn đối với tế bào. Vì vậy điều hoà pH của nội môi tức là điều hoà cân bằng axit – bazơ (hay điều hoà cân bằng toan kiềm). Ở người, pH trung bình của máu dao động trong giới hạn 7,35 – 7,45. Giữ được pH tương đối ổn định để bảo đảm mọi hoạt động sống của tế bào là nhờ hệ thống đệm.
Chất đệm là chất có khả năng lấy đi ion H+ hoặc ion OH khi các ion này xuất hiện trong môi trường trong và làm cho pH của môi trường thay đổi rất ít. Trong cơ thể có những hệ đệm chủ yếu sau : + Hệ đệm bicacbonat : NaHCO,/HACO, (HCON/COM). + Hệ đệm phôtphat : Na2HPO/NaH2PO4 (HPO (H2PO4). + Hệ đệm prôtêinat (prôtêin). a) Hệ đệm bicacbonat là hệ đệm không có khả năng đệm tối đa nên không phải là hệ đệm tối ưu. Tuy nhiên, hệ đệm bicacbonat vẫn đóng vai trò quan trọng vì nồng độ của cả hai thành phần của hệ đệm đều có thể được điều chỉnh : – Nồng độ CO, được điều chỉnh bởi phổi (sự thông khí phổi). – Nồng độ bicacbonat được thận điều chỉnh. Tốc độ điều chỉnh pH của hệ đệm này rất nhanh. b) Hệ đệm phôtphat đóng vai trò đệm quan trọng trong dịch ống thận vì phôtphat tập trung nhiều ở ống thận, nên nó có khả năng đệm tối đa ở vùng này. Tuy nhiên, nồng độ hệ đệm photphat chỉ bằng 1/6 hệ đệm bicacbonat nên không có vai trò quan trọng trong điều chỉnh pH của nội môi nói chung. c) Hệ đệm prôtêinat Hệ đệm này gồm các protein huyết tương và prôtêin trong tế bào (tế bào hồng cầu).
Một số axit amin trong phân tử prôtêin có gốc – COOH tự do. Khi pH trong dịch cơ thể tăng lên, gốc này sẽ được ion hoá và giải phóng HTC- COOH COO+H). Đồng thời, một số axit amin trong phân tử prôtêin có gốc – NH tự do. Khi pH trong dịch cơ thể giảm xuống, gốc này có thể nhận thêm H+ (-NH2 + H* – NHỊ). Do đó prôtêin có thể hoạt động như những hệ thống đệm để điều chỉnh cả độ toan hoặc kiềm tuỳ môi trường ở thời điểm đó. Hệ đệm prôtêinat là một hệ đệm mạnh của cơ thể. Ngoài ra, hô hấp và bài tiết cũng góp phần điều hoà pH của máu. 3. Cân bằng nhiệt Sự thay đổi thân nhiệt ở các động vật hằng nhiệt có thể gây rối loạn các quá trình sinh lí. Do đó, cơ thể phải có cơ chế đảm bảo sự cân bằng giữa quá trình sinh nhiệt và toả nhiệt đảm bảo cho thân nhiệt được ổn định.