Bài giảng sinh học 9 tham khảo ôn tập học kì i (1)

Tầm quan trọng của điều nhiệt Điều hòa thân nhiệt, gọi tắt là điều nhiệt là một hoạt động chức năng có tác dụng giữ cho thân nhiệt hằng định trong khi nhiệt độ môi trường thay đổi.. Thâ

ĐIỀU HÒA THÂN

NHIỆT

BÀI BÁO CÁO

1 2 3 4 5 6 ĐIỀU HÒA THÂN NHIỆT Thân nhiệt Quá trình sinh nhiệt Quá trình thải nhiệt Cơ chế điều nhiệt Điều hòa thân nhiệt bởi hành vi Tầm quan trọng của điều nhiệt Một số rối loạn chức năng điều nhiệt

7

Tầm quan trọng của điều nhiệt

 Điều hòa thân nhiệt, gọi tắt là điều nhiệt là một hoạt động chức

năng có tác dụng giữ cho thân nhiệt hằng định trong khi nhiệt

độ môi trường thay đổi Nó tạo điều kiện thuận lợi cho các

enzym hoạt động, do đó đảm bảo cho tốc độ các phản ứng sinh

học diễn ra trong cơ thể tương đối hằng định trong môi trường

có nhiệt độ luôn luôn thay đổi Vì vậy có thể coi điều nhiệt là

một hoạt động nhằm đảm bảo hằng tính nội môi

Hoạt động điều nhiệt được thực hiện trên cơ sở một trung tâm

điều nhiệt nằm ỏ vùng dưới đồi Một tổn thương của trung tâm

này cũng như mọi biến đổi quá lớn hoặc quá nhanh của nhiệt độ

môi trường đều dẫn tới những rối loạn thân nhiệt

THÂN NHIỆT

Thân

nhiệt

Định nghĩa Thân nhiệt trung tâm Thân nhiệt ngoại vi Phân loại động vật theo thân nhiệt

Động vật biến nhiệt Động vật đẳng nhiệt Các yếu tố ảnh hưởng lên

thân nhiệt

THÂN NHIỆT

Trong cơ thể con người, nhiệt độ ở các vi trí khác nhau không hoàn toàn giống nhau Nhiệt được sinh ra chủ yếu trong các phản ứng oxi hóa Trung tâm sinh nhiệt là các mô và các cơ quan, chủ yếu là cơ và gan Từ đó nhiệt được máu vận chuyển đến hệ thống mao mạch dưới da và thải ra ngoài qua hơi thở, qua nước tiểu và qua mồ hôi

Thân nhiệt (nhiệt độ cơ thể) luôn hằng định, không bị thay đổi theo nhiệt độ môi trường, đảm bảo cho mọi quá trình chuyển hoá trong cơ thể diễn ra bình thường

được duy trì nhờ quá trình điều nhiệt, đảm bảo cân bằng giữa sinh nhiệt và thải nhiệt.

Thân nhiệt khác nhau ở tùy từng vùng cơ thể, cao

nhất là nhiệt độ của gan, là trung tâm quan trọng của chuyển hóa các chất trong cơ thể Máu có nhiệt độ thấp hơn, là trung gian vận chuyển nhiệt trong cơ thể Cơ có nhiệt độ thay đổi tùy theo mức độ hoạt động, còn da có nhiệt độ thấp nhất trong cơ thể

Thân nhiệt được phân thành 2 loại: thân nhiệt trung tâm và thân nhiệt ngoại vi

Là thân nhiệt được đo ở những vùng nằm sâu trong cơ thể, có

ảnh hưởng trực tiếp tới tốc độ các phản ứng sinh học xảy ra trong cơ thể, là mục đích của hoạt động điều nhiệt và ít thay đổi theo nhiệt độ của môi trường

Thân nhiệt trung tâm thường được đo ở ba nơi: ở trực tràng

hằng định nhất, trong điều kiện cơ sở chỉ dao động trong

khoảng 36,3°c - 37,1°C; ở miệng thấp hơn ở trực tràng0,2°c -

0,5 Ộ C và dao động nhiều hơn, nhưng dễ đo hơn nên thường

được dùng  để theo dõi tình trạng bệnh; ờ nách thấp hơn ở

trực tràng 0,5°c - 1,0°C, dao động nhiều hơn nữa nhưng cũng tiện đo nhất, thường được dùng để theo dõi thân nhiệt ngưòi bình thường.

37 0

36,5 0

Trực tràng37,5 0

THÂN NHIỆT

  Là thân nhiệt được đo ở da, chịu ảnh hưởng

của nhiệt độ môi trường nhiều hơn, có thể dùng để đánh giá hiệu quả của hoạt động điều nhiệt Thân nhiệt ngoại vi cũng thay đổi theo vị trí đo ở trán vào khoảng 33,5°c, ở

THÂN NHIỆT

Động vật biến nhiệt

  Là những loại động vật có thân nhiệt biến đổi theo nhiệt độ của môi trường Nếu xếp theo sự tiến hóa thì từ loài bò sát trở xuống là loài biến nhiệt, cơ thể chưa có khả năng điều nhiệt Khi nhiệt độ môi trường thay đổi, thân nhiệt sẽ biến đổi theo

Đối với con người, hoạt động điều

nhiệt cũng hoàn thiện dần trong

quá trình phát triển của cá thể

Trẻ sơ sinh có thể bị sốt chỉ do bị

bọc kín quá, hoặc chế độ ăn

nhiều protid quá Đối với trẻ lớn

hơn có thể làm giảm sốt bằng

cách đơn giản là chưòm nước đá

vào những vùng có động mạch

lớn đi qua như ở nách, bẹn, cổ

Ở người trưởng thành bình thường, thân nhiệt được điều hòa ổn định, nó chỉ giao động trong khoảng 0,l°C

  Mọi biến đổi của thân nhiệt đều dẫn tối những rối loạn chức năng khác nhau,

ngược lại trong nhiều quá trình bệnh lý cũng dẫn tới rối loạn thân nhiệt

THÂN NHIỆT

Các yếu tố ảnh hưởng lên

thân nhiệt

 -Tuổi: tuổi càng cao thân nhiệt

càng giảm Trẻ em thường có thân

nhiệt cao hơn người lớn do tăng

các hoạt động vật lý lẫn chuyển

hoá Trẻ sinh non, trẻ sơ sinh và

người già đều có thân nhiệt không

ổn định

Cuối mùa thu, khi thanh niên còn

mặc áo sơ mi thì người già đã phải

mặc áo len Đến mùa đông, người

già càng sợ lạnh; tuổi càng cao

càng sợ lạnh

Ở người già, mức độ hấp thu, đào thải

giảm yếu rõ rệt so với tuổi trẻ Do đó,

công năng sinh nhiệt của cơ thể cũng

kém đi Ngoài ra, hoạt động của người

già giảm thấp cùng với công năng của

các cơ quan, khiến công năng trung

khu điều tiết thân nhiệt của đại não

giảm đi

Trong một nghiên cứu, các nhà khoa

học đã thân nhiệt dưới nách của 1.025

cụ già tuổi 60-90 Kết quả là thân

nhiệt của họ thấp hơn 0,3 độ C so với

người trẻ bình thường Chính vì sự hấp

thu và đào thải của cơ thể người già

giảm, nhiệt lượng sản sinh ra thấp,

công năng trung khu điều tiết thân

nhiệt bị giảm xuống nên khi nhiệt độ

bên ngoài hơi giảm thấp thì cơ thể đã

rất khó thích ứng, khiến họ sợ lạnh

Tuổi càng cao, năng lực thích ứng càng

kém, nên càng sợ lạnh

Vì vậy, giữ ấm cho người già là việc rất

quan trọng Khi thời tiết sắp chuyển

lạnh thì phải kịp thời mặc thêm quần

áo

-THÂN NHIỆT

Các yếu tố ảnh hưởng lên thân nhiệt

 -Nhịp ngày đêm: Thân nhiệt giảm tối thiểu vào buổi đêm khi đang ngủ 4h sáng) và tăng nhẹ vào sáng sớm Thân nhiệt đạt tối đa vào buổi chiều (14-17h) Mức biến đổi nhiệt độ trong ngày là khoảng 1 o C

-Thân nhiệt tăng lên 0,3 - 0,5°c trong nửa sau của chu kỳ kinh nguyệt và trong tháng cuối của thời kỳ có thai thân nhiệt có thể tăng thêm 0,5 - 0,8°c.

-Vận cơ: làm tăng thân nhiệt, cường độ vận cơ càng lớn thân nhiệt càng cao Có thể làm tăng nhiệt độ trung tâm lên 2 o C hoặc hơn Nhiệt độ trực tràng có thể lên đến 38,5-40 o C khi lao động thể lực nặng, lên đến 41 o C khi vận cơ quá mức và kéo dài.

-Nhiệt độ môi trường: trong môi trường quá nóng hoặc quá lạnh, thân nhiệt ngoại vi cũng tăng lên hoặc giảm đi (tuy không nhiều).

-Các bệnh: nhìn chung thân nhiệt tăng trong hầu hết các bệnh nhiễm khuẩn, (trừ bệnh tả thì thân nhiệt lại giảm).

-Thân nhiệt cũng thay đổi theo hoạt động của tuyến giáp, thân nhiệt tăng khi ưu năng tuyến, và giảm khi nhược năng tuyến.

Thân nhiệt là kết quả của hai quá trình đối lập nhau là sinh nhiệt và thải nhiệt.

 Sinh nhiệt là kết quả của các phản ứng oxy hoá trong cơ thể Các mô và

cơ quan có quá trình oxy hoá khác nhau, do đó có sự sinh nhiệt khác

nhau

 Cơ bắp là cơ quan sinh nhiệt chủ yếu, nó sản sinh 70% tổng lượng nhiệt của cơ thể Khi cơ hoạt động mạnh có thể sản sinh lượng nhiệt gấp 4 - 5 lần lúc bình thường

 Gan, thận và các tuyến cũng có tác dụng sinh nhiệt (6 -7%); mô xương,

mô sụn, mô liên kết sinh nhiệt ít nhất Sự sinh nhiệt của người chịu ảnh hưởng của ngoại cảnh và trạng thái sinh lý của cơ thể

 Khi trời nóng, sinh nhiệt giảm; khi ăn, khi lao động sinh nhiệt tăng; khi đói sinh nhiệt kém

Quá trình sinh nhiệt

Quá trình sinh nhiệt

Chuyển hóa cơ sở ở mọi tế bào.

Co cơ (kể cả lao động, thể thao và run cơ khi

bị rét).

Co cơ (kể cả lao động, thể thao và run cơ khi

bị rét).

Tác dụng động lực đặc hiệu của thức ăn

Do các kích tố: Adrenalin, noradrenalin tạo nhiệt nhanh nhưng ngắn hạn, ngược lại thyroxin tạo nhiệt chậm nhưng kéo dài.

Do các kích tố: Adrenalin, noradrenalin tạo nhiệt nhanh nhưng ngắn hạn, ngược lại thyroxin tạo nhiệt chậm nhưng kéo dài.

Sinh nhiệt bao gồm nhiều quá trình hoạt động trong cơ thể có tác dụng làm tăng thân nhiệt như:

Quá trình sinh nhiệt

 Chuyển hoá cơ sở: các yếu tố làm tăng chuyển hoá cơ sở đều làm tăng sinh nhiệt, mức tăng này có lên đến 150%

 Vận cơ: trong co cơ 75% năng lượng tiêu hao dưới dạng nhiệt Đặc biệt cóng và run là những nguyên nhân sinh nhiệt quan trọng bởi vì trong hình thức co cơ này

có đến 80% năng lượng mất đi dưới dạng nhiệt

 Tiêu hóa: Tác dụng động lực đặc hiệu của thức ăn (SDA)

 Các kích tố :

- 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 sinh nhiệt

 Ở trẻ em có một loại mỡ nâu là một nguồn tạo nhiệt quan trọng.

 Một nguyên nhân nữa cũng có thể làm tăng nhiệt lượng của cơ thể đó là nhiệt năng truyền từ những vật có nhiệt độ cao hơn

thân nhiệt (không khí nóng, vật nóng), đặc biệt là nhiệt năng bức

xạ từ các nguồn bức xạ như mặt trời, lò lửa

Tuy nhiên, vì nguồn gốc vật lý của sự sinh nhiệt này không thường xuyên và nhiệt lượng do nó cung cấp không lớn nên quá trình sinh nhiệt của cơ thể chủ yếu là do chuyển hóa.

Quá trình thải nhiệt

 Quá trình toả nhiệt diễn ra song song với quá trình sinh nhiệt.

 Thải nhiệt là các quá trình vật lý của cơ thể tiếp xúc với môi trường Thải nhiệt có hai bước chính:

- Chuyển nhiệt từ phần “lõi” ra phần “vỏ” của cơ thể.

- Chuyển nhiệt từ mặt da (phần vỏ) ra môi trường xung quanh.

Quá trình thải nhiệt

Đường tiêu

hóa Thải ra theo đường bài tiêt

Quá trình thải nhiệt

+ Da là cơ quan toả nhiệt chủ yếu, chiếm 75 - 85% lượng nhiệt toả ra của

cơ thể, (trong đó mỡ là chất cách nhiệt tốt nhất)

+ Phổi qua hô hấp toả ra 9 - 10% lượng nhiệt và mất thêm nhiệt sưởi ấm không khí hít vào

+ Đường tiêu hoá: Nhiệt hâm nóng thức ăn và nước uống

+ Bài tiết: Nhiệt được thải ra theo phân và nước tiểu

Hệ tỏa nhiệt, và dòng máu mang nhiệt từ trung tâm ra lớp da:

 Hệ tỏa nhiệt là một hệ thống năng động điều chỉnh dòng máu từ trung

tâm ra ngoài da Dòng máu này tăng giảm theo nhu cầu giữ nhiệt hay thải nhiệt

 Các mạch máu đi từ bên trong cơ thể, xuyên qua lớp mỡ cách nhiệt ra

ngoài da (đặc biệt quan trọng là mạng lưới tĩnh mạch) Khi lưu lượng máu qua mạng tĩnh mạch cao thì nhiệt được đem từ trong sâu ra ngoài

da, ngược lại khi lưu lượng máu qua mạng tĩnh mạch thấp thì nhiệt được giữ sâu bên trong cơ thể

 Lưu lượng dòng máu chịu sự điều khiển của hệ thần kinh giao cảm

Quá trình thải nhiệt

Nhiệt năng thải ra khỏi cơ thể bằng hai cách: truyền nhiệt (bức xạ, dẫn nhiệt) và bay hơi nước

 Bức xạ nhiệt

 Là sự truyền nhiệt giữa các vật không tiếp xúc với nhau Nhiệt được truyền dưới dạng tia hồng ngoại (tia bức xạ điện từ)

 Tia hồng ngoại mang nhiệt từ vật có nhiệt độ cao hơn (vật nóng) như da người

(30°C) đến vật có nhiệt độ thấp hơn (vật lạnh) như tường, đồ đạc xung quanh

(20°C)

 Lượng nhiệt bức xạ chiếm khoảng 60% lượng nhiệt thải ra khỏi cơ thể

 Khối lượng nhiệt truyền tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ giữa da và đồ vật xung quanh, không chịu ảnh hưởng của nhiệt độ khoảng không ở giữa

 Khối lượng nhiệt mà vật lạnh nhận được lại phụ thuộc vào màu sắc của nó: vật có màu đen sẽ hấp thụ toàn bộ lượng nhiệt bức xạ tới, vật có màu trắng sẽ phản chiếu toàn bộ nhiệt lượng bức xạ, đây là một trong những cơ sở giúp cho con người thay đổi màu sắc quần áo tùy theo nhiệt độ môi trường

Quá trình thải nhiệt

Là sự truyền nhiệt trực tiếp từ mặt da sang các vật tiếp xúc với da Da có thể tiếp xúc với không khí hoặc với nước khi ngâm mình trong nước hoặc tiếp xúc với vật rắn như bàn, ghế, tường

Khối lượng nhiệt truyền tỷ lệ thuận với diện tích tiếp xúc, mức chênh lệch nhiệt

độ và thời gian tiếp xúc

Thải nhiệt do dẫn nhiệt chiếm 18% lượng nhiệt thải ra khỏi cơ thể

Quá trình thải nhiệt

 Thải nhiệt bằng đối lưu

Là một biến thể của thải nhiệt dẫn nhiệt, đó là quá trình dẫn nhiệt từ da sang không khí, và ngay sau đó không khí đối lưu (chuyển chỗ, thành gió) đưa không khí nóng ra chỗ khác và không khí mát lại đến tiếp xúc với da.

Như vậy, nếu không khí ở môi trường xang quanh cơ thể có chuyển động đối lưu càng

nhiều thì cơ thể càng thải nhiều nhiệt (dùng quạt, có gió, ngâm mình trong nước ).

Khối lượng nhiệt truyền tỷ lệ thuận với căn bậc hai tốc độ chuyển động của vật lạnh.

Một điều kiện chung để cơ thể có thể thải nhiệt bằng truyền nhiệt là nhiệt độ của da phải cao hơn nhiệt độ không khí và những vật xung quanh Trong trường hợp ngược lại, cơ thể không thải nhiệt được, mà còn có nguy cơ bị nhiệt truyền từ môi trường vào.

Quá trình thải nhiệt

Các hình thức bay hơi nước

+ Bay hơi qua đường hô hấp và thấm nước qua da là hình thức thường xuyên xảy ra, lượng nước mất không cảm thấy được, không thạy đổi theo nhiệt độ cơ thể và nhiệt độ không khí (lượng nước thấm qua da ở một người trung bình trong một ngày đêm bằng 0,5 lít) Do đó hai hình thức này không có ý nghĩa quan trọng trong phản ứng chống nóng.

+ Bay hơi mồ hôi: sự tiết mồ hôi từ các tuyến mồ hôi ở da, với hình thức này thì mồ hôi chỉ

có tác dụng thải nhiệt khi bay hơi trên da Lượng mồ hôi bay hơi trên da phụ thuộc vào độ

ẩm môi trường, độ ẩm càng thấp thì khả năng bay hơi mồ hôi càng cao và ngược lại Do đó vào ngày ẩm trời như khi trời chuyển mùa ta thấy nóng hơn.

-Tuyến mồ hôi gồm hai phần: phần cuộn ở hạ bì có nhiệm vụ tiết ra dịch đầu (mồ hôi

sơ khai); phần ống xuyên qua lớp bì và biểu bì có nhiệm vụ dẫn mồ hôi ra ngoài và tái hấp thu lại Na + , Сl- trong dịch đầu vào máu.l- trong dịch đầu vào máu.

Quá trình thải nhiệt

Cơ chế tiết mồ hôi

+ Hệ thần kinh giao cảm phân phối các

sợi giao cảm cholinergic tới các tế bào

thượng bì của phần cuộn tuyến mồ hôi,

khi bị kích thích gây tiết dịch đầu vào

máu.

+ Khi cơ thể vận động, tuỷ thượng thận

tiết ra adrenalin và noradrenalin cũng tác

động đến phần cuộn gây tiết mồ hôi.

Thành phần của dịch đầu rất giống huyết tương

(nhưng không có protein) Nồng độ Na + khoảng

142mEq/lít và Сl- trong dịch đầu vào máu.l- là 104mEq/lít.

Khi dịch đầu chuyển qua phần ống tuyến thì

Na + và Сl- trong dịch đầu vào máu.l- sẽ được tái hấp thu Lượng Na + và Сl- trong dịch đầu vào máu.l-

được tái hấp thu phụ thuộc vào tốc độ tiết mồ hôi.

Khi tốc độ tiết mồ hôi thấp, lượng dịch đầu di

chuyển qua phần ống rất chậm, do đó hầu như tất

cả Na + và Сl- trong dịch đầu vào máu.l- đều được tái hấp thu, nước cũng

được tái hấp thu theo cơ chế thẩm thấu.

Khi tốc độ tiết mồ hôi cao, lúc cơ thể vận động

hoặc trong môi trường nóng thì lượng dịch đầu tiết

ra nhiều, phần ống chỉ tái hấp thu được một phần

lượng Na + và Сl- trong dịch đầu vào máu.l- của dịch đầu, nước cũng được tái

hấp thu ít, do đó thành phần mồ hôi tiết ra ngoài

có nồng độ Na + , Сl- trong dịch đầu vào máu.l- cao khoảng 60 mEq/lít (tuy

nhiên sau đó có sự tăng tiết aldosteron làm tăng tái

hấp thu Na + , Cl- ở dịch đầu).

Điều hòa bằng cơ chế hóa học (Sự sinh nhiệt)

Sự điều hòa thân nhiệt theo cơ chế hóa học được thực hiện bằng sự tăng hay giảm cường độ trao đổi chất Khi nhiệt độ môi trường giảm, con

người chủ động tăng các quá trình sinh nhiệt bằng cách tăng cường độ trao đổi chất ở các mô và tế bào Ngược lại khi nhiệt độ môi trường tăng,

cơ thể sẽ giảm quá trình chuyển hóa để giảm sinh nhiệt (Điều này giải thích tại sao về mùa đông người ta cảm thấy ăn ngon hơn và ăn nhiều

hơn về mùa hè)