Bài Giảng Điều Hòa Thân Nhiệt

điều hoà thân nhiệt-ĐHTN ĐN là chức năng giữ cho nhiệt độ cơ thể "hằng định” trong điều kiện nhiệt độ môi trường thay đổi.. Nhiệt độ ngoại vi- Là NĐ ở phần da cơ thể, hay NĐ "vỏ", thấp

điều hoà thân nhiệt

-ĐHTN ( ĐN ) là chức năng giữ cho nhiệt độ cơ thể "hằng định” trong điều kiện nhiệt độ môi trường thay đổi.

- Nhiệt độ cơ thể (TN) thay đổi→ hoạt động của các cơ quan bị thay đổi Khi bị bệnh (nhất là nhiễm khuẩn)→TN thay đổi Theo dõi TN→chẩn

đoán, theo dõi, tiên lượng điều trị bệnh.

- Nước ta có khí hậu nóng ẩm (hè), khô lạnh (đông)→cần phải có biện pháp chống nóng và chống lạnh có hiệu quả (đặc biệt đối với bộ đội).

1 Hằng nhiệt và biến nhiệt

• ĐV bậc thấp chưa có cơ quan ĐN → TN

biến đổi theo nhiệt độ môi trường (ĐV biến nhiệt, ĐV máu lạnh) Người và ĐV bậc cao có TN tương đối hằng định mặc

dù nhiệt độ môi trường biến đổi (ĐV hằng nhiệt, ĐV máu nóng).

• Hằng nhiệt ở ĐV máu nóng là yếu tố quan trọng đảm bảo cho sự hoạt động của các enzym → PƯ hoá sinh ổn định.

2 Thân nhiệt

TN là do quá chuyển hoá vật chất tạo ra Người ta chia TN ra làm

2 loại: nhiệt độ ngoại vi và nhiệt độ

tâm của cơ thể.

2.1 Nhiệt độ trung tâm.

- NĐTTâm, gọi là NĐ "lõi”, là NĐ của các cơ quan nội tạng: tim ,phổi, gan, thận, dạ dày, ruột ở sâu bên trong cơ thể→ ít mất nhiệt.

Vì vậy NĐTTâm luôn cao , ổn định và cũng ít chịu ảnh hưởng của NĐ môi trường

NĐTTâm ảnh hưởng trực tiếp tới hệ thống enzym và các PƯ hoá sinh.

- Thường đo NĐTTâm ở: trực tràng (36 0 5-37 0 5),

dưới lưỡi (thấp hơn trực tràng 0 0 5), hố nách

(thấp hơn trực tràng 0 0 6-1 0 C) thường được dùng nhất Thông thường NĐ hố nách bằng

36 0 2-36 0 9 (cho tiện người ta hay lấy trung bình

là 37 0 C).

2.2 Nhiệt độ ngoại vi

- Là NĐ ở phần da cơ thể, hay NĐ "vỏ", thấp hơn NĐTT, ít ảnh hưởng tới chuyển hoá vật chất, dao động theo NĐ môi trường.

- NĐ ở các vùng da là khác nhau: cao ở thân mình→đầu; thấp ở chi→đầu chi Mùa đông, NĐ da

đầu ngón chân có thể bằng NĐ môi trường.

- NĐ da thường được dùng để nghiên cứu trong y học lao động Burton đ đưa ra khái niệm ã

NĐ da trung bình (T 0 dtb):

T 0 dtb = (T 0 da ngực x 0,5) + (T 0 da cẳng chân

x 0,36) + (T 0 da cẳng tay x 0,14) Trong đó: 0,5; 0,36; 0,14 là hệ số chỉ phần diện tích da: thân, chi dưới, chi trên so với toàn cơ thể.

2.3 Dao động bình thường của thân nhiệt

- Dao động trong ngày: 0,5 - 0,70C (thấp:

2-4 giờ sáng, cao :13-15 giờ chiều).

3 Qu¸ tr×nh sinh nhiÖt

3.1 ChuyÓn ho¸ vËt chÊt

- Oxhvc trong c¬ thÓ lµ nguån SN c¬ b¶n:

gan, th©n, èng tiªu ho¸ sinh nhiÖt nhiÒu

nhÊt Chvc ë gan chiÕm 20-30%, co nhiÖt

3.2 Co cơ

- Co cơ, hoá năng → cơ năng và nhiệt năng , (75% năng lượng sinh ra dưới dạng nhiệt) Khi co cơ, chvc cũng tăng → càng tăng SN.

- Cơ thể bất động nhưng căng cơ thì SN tăng 10% so với khi cơ ở trạng thái gi n ã Khi lao động nặng, tiêu hao năng lượng 400-500% so với lúc nghỉ → nên tăng SN rất mạnh.

- Run cơ do lạnh, SN tăng tới 20% so với lúc yên nghỉ Đây là PX tăng SN để chống lạnh rất hiệu quả.

4 Quá trình thải nhiệt

Để giữ cho TN không bị thay đổi, về nguyên tắc nhiệt sinh ra bao nhiêu phải

được thải ra khỏi cơ thể bấy nhiêu Sự toả nhiệt phụ thuộc nhiều vào 2 yếu tố: lớp cách nhiệt và hệ toả nhiệt của da.

4.1 Líp c¸ch nhiÖt vµ hÖ to¶ nhiÖt cña da.

- Líp c¸ch nhiÖt bao gåm da vµ c¸c m« dd (m« mì) M« mì dd dÉn nhiÖt thÊp nªn c¸ch nhiÖt tèt Phô n÷

cã líp mì dd dµy h¬n → c¸ch nhiÖt tèt h¬n nam

- HÖ to¶ nhiÖt cña da tù ®iÒu chØnh linh ho¹t sù truyÒn nhiÖt tõ "vïng lâi"

vµ "vïng vá “ c¬ thÓ §©y lµ qtr §H dßng m¸u qua hÖ m¹ch dd: t¨ng hay gi¶m theo nhu cÇu th¶i hay gi÷ nhiÖt cho c¬ thÓ.

Dd có các búi tĩnh mạch nông, sâu ở chân bì nông, sâu (quanh nang lông, tuyến

mồ hôi, tuyến b ) ã Giữa hệ mạch nông-sâu có các nhánh nối động - tĩnh mạch Khi nhánh nối mở, máu không qua búi tĩnh mạch nông

mà dồn về búi tĩnh mạch sâu → bề dày lớp da cách nhiệt tăng → nhiệt truyền từ "lõi" ra "vỏ" giảm → hạn chế thải nhiệt Khi nhánh nối

đóng (co) → máu qua búi tĩnh mạch nông tăng, → nhiệt truyền từ "lõi" ra "vỏ" tăng → tăng thải nhiệt.

Điều hoà lượng máu qua da nhờ hệ thần kinh giao cảm.

4.2 Thải nhiệt bằng truyền nhiệt

- Truyền nhiệt bức xạ: nhiệt từ vật có nhiệt độ cao sang vật nhiệt độ thấp mà không tiếp xúc trực tiếp.

Màu trắng phản chiếu tia bức xạ, màu đen hấp thụ 100% tia bức xạ nhiệt của mặt trời.

- Dẫn truyền nhiệt: là truyền nhiệt trực tiếp khi tiếp xúc trực tiếp với vật đó Không khí, vải dẫn nhiệt kém→tạo lớp ngăn cách sự toả nhiệt cơ thể.

- Truyền nhiệt đối lưu: khi cơ thể tiếp xúc với không khí hoặc nước có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ da và luôn chuyển động tạo nên dòng đối lưu.

Truyền nhiệt đối lưu phụ thuộc vào diện tích da và tốc độ lưu chuyển (gió) → có tác dụng thải nhiệt đối lưu mạnh Cơ thể ngâm mình trong nước

→ truyền nhiệt đối lưu nhanh hơn nhiều so với không khí → dễ cảm lạnh.

*Ba hình thức thải nhiệt nêu trên chỉ thực hiện được khi nhiệt độ da lớn hơn nhiệt độ môi trường Nếu nhiệt độ môi trường >340C thì cơ thể rất có thể lại nhận nhiệt từ môi trường.

4.3 Thải nhiệt bằng đường bốc hơi nước

- Bốc hơi nước là đường thải nhiệt hiệu quả nhất, đặc biệt có ý nghĩa khi nhiệt độ môi trường nóng.

- 1 gam H 2 O từ lỏng thành hơi: lấy đi 0,58 KCal.

(cơ thể thải 400-500KCal/24h), tương đương với thải 700-900ml H 2 O, (300-350ml qua đường hô hấp; 400-600ml qua da).

+ Bốc hơi nước qua đường hô hấp: thông khí phổi tăng→bốc hơi nước tăng Con đường này ít có ý nghĩa chống nóng đối với người.

+ Bốc hơi nước qua da: là hơi nước qua kẽ các tế bào qua bài tiết mồ hôi.

Khoảng 2 triệu tuyến mồ hôi ở bề mặt da (trừ môi, sinh dục) Tuyến có 2 phần: phần búi ở chân bì: bài tiết; phần ống không bài tiết, xuyên qua chân bì, biểu bì rồi mở ra ở bề mặt da

Phần búi bài tiết dịch đầu, giống nước tiểu

đầu Khi dịch đầu qua ống dẫn, phần lớn Na + , Cl - đư

ợc tái hấp thu Hoạt động của tuyến được hệ thần kinh giao cảm và các yếu tố thể dịch điều hoà.

Sợi giao cảm chi phối mồ hôi tiết Acetylcholin, catecholamin cũng kích thích bài tiết

mồ hôi Các hormon: minerocorticoid làm tăng tái hấp thu Na + , Cl - , tăng đào thải K + Một số chất:

pilocarpin, cholin, eserin, prostigmin làm tăng bài tiết mồ hôi atropin làm ức chế bài tiết mồ hôi.

- Sự bài tiết mồ hôi → liên quan tới cơ chế thích nghi Người xứ nóng mất ít mồ hôi, và mồ hôi có hàm lượng Na+ thấp hơn người xứ lạnh Người đ được rèn luyện ã

thích nghi nóng thì bài tiết mồ hôi ít và hàm lượng Na+ thấp hơn người chưa rèn luyện Theo Dubois Reymond : khi nhiệt độ không khí 200C, lúc nghỉ cơ thể thải 100KCal/h

(bức xạ 66%; bốc hơi 19%, dẫn truyền và

đối lưu 15%), ở điều kiện này sau khi thi

đấu TT → tổng nhiệt thải 600 KCal/h (bốc hơi nước 75%, bức xạ 12%, đối lưu và dẫn truyền 13%).

- Khi nhiệt độ không khí >35 0 C: thải nhiệt chỉ còn con đường bốc hơi nước Nếu cơ thể sản xuất 2400-2800KCal/24h để duy trì nhiệt độ cơ thể thì phải bốc hơi 4,5 lít nước qua da Khi lao

động trong môi trường nóng, lao động nặng nhọc, có thể bài tiết 3,4 l mồ hôi/1h.

- Sự bốc hơi phụ thuộc quan trọng nhất vào

độ ẩm không khí Độ ẩm không khí cao→ mồ hôi khó bốc hơi→thành giọt trên da và rơi đi (không kịp bốc hơi)→ cơ thể rất khó chịu→ lao động nhanh mệt Quần áo da, nilon, cao su, vải dày, xốp→ cản trở bốc hơi nước do không khí giữa da

và quần áo b o hoà hơi nước ã

Gió làm cho bốc hơi nước tăng.

5 Điều hoà thân nhiệt

Cơ thể duy trì ổn nhiệt 37 0 C khi nhiệt độ môi trường dao động -50 0 C → +50 0 C là nhờ cơ chế điều hoà nhiệt.

5.2 Đường dẫn truyền cảm giác

nhiệt

- Xung động theo sợi cảm giác →

rễ sau TS → bắt chéo cột sống sang bên đối diện → bó cung →

thalamus → VN o Trên đường đi cho ã nhánh vào TKhu ĐN ở hypothalamus

và RF.

- Xung động từ TKTW trực tiếp tới TKhu ĐN.

5.3 Trung khu Ẽiều nhiệt

TKưN vủng d/Ẽ tiếp nhận, phẪn tÝch→Ẽh` SN, TN.

- Phần trẺợc vủng d/Ẽ Ẽh` qtr` TN (chộng nọng): gẪy gi n mỈch, ra mổ hẬi ·

- Phần sau vủng d/Ẽ: Ẽh` qtr` SN (chộng lỈnh): co mỈch, tẨng chuyển hoÌ, tẨng glucose mÌu, run

NgẺởi ta cho rÍng phần sau vủng dẼ lẾ nÈi tÝch hùp (integration) cÌc tÝn hiệu tử ngoỈi vi vẾ tử phần trẺợc vủng dẼ tợi.

ưa sộ VK, VR tÌc Ẽờng vẾ TKưN→sột.

Nhiều thuộc Ẽiều trÞ sột cúng tÌc dừng vẾo TKưN VN o: cảm nhận ẼẺùc nọng, lỈnh · →Ẽh`bÍng Hường cọ ý yhực→Ẩn, mặc, ỡ, Ẽi lỈi→chộng nọng

vẾ chộng lỈnh.

mồ hôi Lao động trong môi trường nóng b.tiết

3,5 l mồ hôi/1h, 8h lao động bài tiết 10-12 l mồ

hôi Do mất nước qua đường mồ hôi quá

lớn→mất Na +→rối loạn cân bằng nước-điện

giải→chuột rút, co giật.

- Tăng gánh nhiệt→tuyến mồ hôi còn giải phóng các chất hoá học→tác động và mô

x.quanh giải phóng bradykinin→gi n mạch, tăng ã

b tiết mồ hôi, tăng TN.

6.2 Gi n mạch thải nhiệt ã

- B thường khối lượng máu qua da 5-10% l lượng tim (200-300ml/m 2 da/min).

- Khi cơ thể tăng gánh nhiệt→mạch d da gi n thì ã

có tới 3,5-4l mồ hôi/m 2 da/min→nhiệt vùng lõi→vùng

vỏ→TN ra ngoài + b.tiết mồ hôi.

6.3 Tăng thông khí thải nhiệt

Một số ĐV có ít tuyến mồ hôi (chó, trâu) hoặc có nhiều lông nên thải nhiệt bằng tăng thông khí TKhu tăng thông khí vùng dđ có đường liên hệ với TK Pneumotaxic.

Khi NĐ tăng TK này bị k.thích→thở nhanh và nông→tăng lưu chuyển dòng khí trên đường thở→tăng bốc hơi nước chứ không làm tăng thông khí PN→không rối loạn cân bằng acid-base.

ở người vai trò này không đáng kể, chỉ có ý nghĩa khi lao động trong môi trường nóng ẩm cao do q.trình bốc hơi nước qua da bị cản trở.

6.4 Giảm sinh nhiệt.

Giảm b.tiết catecholamin, T3- T4, giảm

tiêu hoá và hấp thu do có cảm giác mệt, chán

ăn, giảm hoạt động cơ.

- Run c¬ do PX l¹nh: TK ë vïng dd (phÇn sau) → tuû sèng → run.

7.2 Giảm thải nhiệt

- TK giao cảm → co mạch da → tăng bề dày cách nhiệt → giảm chuyển nhiệt từ vùng lõi ra vùng vỏ → giảm TN.

Giảm b tiết mồ hôi và bốc hơi nước qua

da → giảm TN.

- Dựng chân lông → tăng bề dày lớp lông cách nhiệt (ĐV) ở người: lạnh → sởn da

gà (không tác dụng vì không có lông dài và dày) vết tích PX còn sót lại của ĐV.

- Mặc quần áo ấm, che kín, nhà kín, có máy sưởi ấm không khí

8 Mức chuẩn của cơ chế điều hoà nhiệt vùng dưới đồi

- Mức chuẩn (set point) ở TKĐN vùng dđ: b.thường vùng dđ đạt mức tới hạn 37,1 0 C →↑SN chỉ còn mức cơ sở, q trình TN bắt đầu tăng.

- Khi NĐ cơ thể >37,1 0 C →b tiết mồ hôi.

9 Rối loạn điều hoà nhiệt

9.1 Sốt

- TKĐN tổn thương do u, bị k thích do VK, VR, hoá chất, tổ chức tổn thương (các chất gây sốt), môi trường quá nóng→mức chuẩn tăng hơn b.thường→tăng SN→tăng NĐ cơ thể→sốt.

- Nay người ta đề cập tới chất gây sốt (pyrogens) nội sinh: interleukin-1 (N, ĐTB, L b tiết sau khi thực bào VK ) Interleukin-1 tăng→prostaglandin tăng→ k.thích vùng dđ gây sốt ( aspirin ƯC tổng hợp prostaglandin→hạ sốt).

- Khi sốt, thấy lạnh, co mạch da, nổi gai ốc, run cơ, tăng adrenalin Khi NĐ đạt mức chuẩn mới→người bệnh không thấy lạnh nữa.

Tác nhân gây sốt không còn→mức chuẩn về bình thư ờng→gây PX chống nóng: gi n mạch, tăng bài tiết mồ hôi ã

9.2 Say nóng, say nắng

Lao động nặng trong môi trường nóng ẩm cao, hoặc trời quá nóng→ vượt giới hạn ĐN thân→NĐ cơ thể tăng Nếu NĐ môi trường 34 0 C và độ ẩm 100%→đ có ã thể tăng thân nhiệt.

Khi NĐ cơ thể 41,5 0 C-42 0 C: bị say nóng, gi n ã mạch ngoại vi→da đỏ, nóng bừng, ngây ngất, choáng

9.3 Cảm lạnh

NĐ cơ thể dưới hoặc bằng 35 0 C đến

29-30 0 C→ không còn hiệu lực ĐN: run cơ, co mạch ngoại vi→da tái nhợt→NĐ tiếp tục giảm→giảm chuyển hoá, nhịp tim, huyết áp→da lạnh cóng→mất cảm giác, hôn mê→ đầu ngón chân ngón tay bị đông cứng→tổn thương mô.

9.4 Hạ nhiệt nhân tạo

NĐ cơ thể hạ 30-320C → chuyển hoá và nhu cầu oxy giảm → sự biến đổi sinh lý không có gì nghiêm trọng → cơ thể tăng sức chịu đựng với phẫu thuật và thời gian ngừng tim.

Hạ nhiệt toàn thân: thuốc an thần ức chế TKhu ĐN vùng d/đ sau đó tiến hành hạ nhiệt cơ thể Cũng có thể hạ nhiệt bộ phận bằng cách truyền huyết thanh lạnh qua cơ quan phẫu thuật.

chuyển hoá năng lượng

Hoạt động sống là một quá trình chuyển hóa vật chất liên tục, có tiêu tốn năng lượng Nguồn năng lượng của cơ thể

do dị hoá chất hữu cơ, giải phóng thế năng hóa học thành các dạng năng lượng:

nhiệt năng, công năng, điện năng và một phần dự trữ trong các dây nối cao năng, ví

dụ như ATP.

1 Khái niệm về năng lượng và các dạng năng lượng của cơ thể

1.1 Khái niệm về năng lượng

• - Trong cơ thể năng lượng không tự sinh ra, không tự mất đi, nó chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác (ĐL bảo toàn năng lượng).

- Tổng năng lượng của vật thể gồm 2 phần: động năng là năng lượng liên quan với vật thể đang chuyển

động và thế năng là năng lượng liên quan vị trí hoặc cấu

thể chuyển động.

- Năng lượng của cơ thể lấy từ hoá năng của thức ăn qua quá trình biến đổi→các dạng năng lượng khác cần thiết cho hoạt động sống.

- Năng lượng bị tiêu hao , ở bất kỳ dạng nào, cuối

1.2 Các dạng năng lượng

mà các phản ứng hoá sinh diễn ra bình thường Phần nhiệt năng dư thừa thải ra ngoài bằng quá trình thải nhiệt.

- Động năng (cơ năng): di chuyển vật chất như

hoạt động tim, vận chuyển máu, hô hấp, tiêu hoá, vận cơ,

vận chuyển vật chất qua màng, hoạt động bài tiết và sự tổng hợp vật chất của tế bào.

- Điện năng: do dòng ion chuyển động qua màng,

tạo điện thế yên nghỉ, hoạt động, →khử cực→HP→tạo xung th kinh.

- Hoá năng: năng lượng tích luỹ trong các liên kết

cấu trúc nhất định Hoá năng trong cơ thể là từ P, L, G Hoá năng còn tồn tại trong các hợp chất cao năng, quan trọng nhất là ATP rồi đến creatininphosphat

Vai trò của ATP.

+ Chất cung cấp năng lượng trực tiếp cho tế bào Chỉ

có thông qua ATP tế bào mới sử dụng được năng lượng hoá học chứa trong cấu trúc phân tử các hợp chất hữu cơ.

+ ATP có chứa một liên kết nghèo năng lượng và 2 liên kết giàu năng lượng đó là liên kết pirophosphat Khi bị thuỷ phân một liên kết phosphat, ATP→ADP và giải phóng 1200 calori.

+ Ngược lại khi oxy hóa v/c hữu cơ, phần lớn năng lư ợng giải phóng ra được dự trữ trong liên kết cao năng nhờ sự

tạo thành ATP từ ADP.

+ Tổng năng lượng trong ATP của mỗi tế bào chỉ đủ dùng cho tế bào đó trong một vài giây Do đó mỗi khi ADP

được tạo ra thì nhanh chóng tái tổng hợp ATP trở lại nhờ các phản ứng giải phóng năng lượng từ các hợp chất hữu cơ (P,

L, G).