Tóm tắt lý thuyết môn Sinh lý I về Đại cương cơ thể sống
Tóm tắt lý thuyết môn Sinh lý I về Đại cương cơ thể sống của Đại học Y dược Cần Thơ với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống. Mời bạn đọc đón xem!
Preview text:
lOMoARcPSD| 36067889
ĐẠI CƯƠNG VỀ CƠ THỂ SỐNG
1. ĐẶC ĐIỂM CỦA CƠ THỂ SỐNG
Cơ thể sống có 3 ặc iểm chính:
1.1. Khả năng thay cũ ổi mới
Khả năng thay cũ ổi mới là hoạt ộng chuyển hóa, gồm 2 quá trình:
- Quá trình ồng hóa: thu nhận vật chất biến thành chất dinh dưỡng ể cơ thể xây dựng
hình thể, tồn tại và phát triển.
- Quá trình dị hóa: phân giải vật chất, tạo ra năng lượng ể cơ thể hoạt ộng và ào thải
các sản phẩm chuyển hóa ra khỏi cơ thể.
Hai quá trình này là 2 mặt thống nhất của chuyển hóa. Chuyển hóa ngừng là cơ thể chết.
Hoạt ộng chuyển hóa cần những hợp chất giàu năng lượng như ATP và các men sinh học (enzym).
1.2. Khả năng chịu kích thích
Khả năng chịu kích thích là khả năng của cơ thể áp ứng với những kích thích của môi
trường sống. Biểu hiện áp ứng có thể là hưng phấn hoặc ức chế.
- Hưng phấn là biểu hiện của tế bào, cơ quan khi chuyển từ trạng thái nghỉ sang trạng thái hoạt ộng.
- Ức chế là biểu hiện kìm hãm hoặc làm ngưng trệ hoàn toàn trạng thái hoạt ộng của tế
bào, cơ quan trong cơ thể.
Khả năng chịu kích thích vừa là biểu hiện của sự sống vừa là iều kiện tồn tại của sự sống.
1.3. Khả năng sinh tồn nòi giống
Khả năng sinh tồn nòi giống là khả năng sinh sản giống mình, do mã di truyền quyết ịnh.
Đặc iểm sinh sản có thể biểu hiện ở 2 mức ộ:
- Mức tế bào: tạo ra các tế bào mới thay thế các tế bào già hoặc chết.
- Mức cơ thể: ảm bảo duy trì nòi giống từ thế này sang thế hệ khác.
2. CHUYỂN HÓA CHẤT TRONG CƠ THỂ SỐNG
2.1. Các nguyên tắc chung trong chuyển hóa chất
Chuyển hóa là toàn bộ những phản ứng hóa học diễn ra trong cơ thể sống bao
gồm hai quá trình là chuyển hóa chất và chuyển hóa năng lượng có liên quan chặt
chẽ với nhau. Chuyển hóa chất là những quá trình hóa học nhằm duy trì sự sống bao
gồm chuyển hóa glucid, lipid, protid, nước, các chất khoáng và vitamin. Trong ó lOMoARcPSD| 36067889
chuyển hóa các chất sinh năng: glucid, lipid, protid ược thực hiện theo các nguyên tắc chung:
- Hấp thu, vận chuyển và dự trữ theo nhu cầu của cơ thể:
+ Từ các ại phân tử lớn ăn vào sẽ phân cắt thành các phân tử nhỏ thuận lợi
cho sự hấp thu. Với glucid là từ các loại polysaccharid thành các loại monosaccharid
mà chủ yếu là glucose; với lipid là triglycerid, cholesterol este, phospholipid thành
các loại acid béo; với protid là protein thành các loại acid amin. Ngoài nguồn gốc
ngoại sinh, các chất còn ược tổng hợp từ các nguồn nội sinh.
+ Sau ó các chất ược tái tạo lại và vận chuyển ến mô cơ quan ể chuyển hóa
theo yêu cầu. Glucid ược vận chuyển trong máu là các monosaccharid mà chủ yếu là
glucose (90-95%), glucose có thể tồn tại dưới dạng tự do hoặc gắn với protein trong
máu dưới dạng glycosyl hóa. Lipid ược vận chuyển trong máu chủ yếu là các acid
béo trong thành phần phospholipid, triglycerid, cholesterol este; tuy nhiên, do các
lipid không tan trong nước nên các phân tử này ược vận chuyển dưới dạng các
lipoprotein là chylomicron, lipoprotein tỷ trọng rất thấp (VLDL: very low density
lipoprotein), lipoprotein tỷ trọng thấp (LDL: low density lipoprotein) và lipoprotein
tỷ trọng cao (HDL: high density lipoprotein). Protid ược vận chuyển trong máu là
các acid amin, albumin, globulin và fibrinogen.
+ Trường hợp chưa sử dụng ngay, các chất có thể ược tích lũy dưới dạng dự
trữ ở mô cơ quan nào ó. Glucid ược dự trữ dưới dạng glycogen chủ yếu ở gan, lipid
ược dự trữ dưới dạng triglycerid chủ yếu ở lớp mỡ dưới da, protid không có dạng dự
trữ riêng mà chúng tồn tại trong thành phần cấu trúc của tất cả các tế bào qua quá
trình sinh tổng hợp protein.
- Chuyển hóa chất áp ứng yêu cầu cơ thể: glucid, lipid, protid có 3 vai trò chính trong
cơ thể là tạo năng, tạo hình và tham gia các hoạt ộng chức năng. Có hai loại phản
ứng chuyển hóa là ồng hóa và dị hóa. Đồng hóa là phản ứng tổng hợp từ các phân
tử nhỏ thành phân tử lớn hơn ể thực hiện vai trò tạo hình, dị hóa là phản ứng phân
chia hay thoái hóa các chất thành những phân tử nhỏ và cung cấp năng lượng cho
cơ thể (tạo năng). Vai trò tham gia các hoạt ộng chức năng của glucid, lipid, protid
ược thực hiện bằng cả phản ứng ồng hóa và dị hóa. Mỗi chất sinh năng khi thoái
hóa sẽ i theo những con ường chuyển hóa riêng nhưng ều tạo ra sản phẩm là acetyl- lOMoARcPSD| 36067889
coenzym A, chất này i vào chu trình Krebs, sau ó qua chuỗi hô hấp tế bào và hình
thành ATP. Cơ thể tạo năng lượng theo thứ tự ưu tiên từ sự thoái hóa: glucid, lipid,
protid. Như vậy, mỗi chất sẽ có mức ộ ưu tiên khác nhau trong thực hiện vai trò, vai
trò chính của glucid là tạo năng, trong khi vai trò chính của protid là tạo hình, còn
lipid thực hiện cả 3 vai trò như nhau.
- Đào thải các sản phẩm thừa sau chuyển hóa: quá trình thoái hóa các chất sinh năng
sẽ cho ra CO2, H2O, nhiệt, những chất này ược ào thải qua phổi, thận và da. Riêng
sự thoái hóa lipid từ acid béo sẽ sinh ra các thể ceton, sự thoái hóa protid từ các
acid amin sẽ sinh ra ure cần tiếp tục ược chuyển hóa. Ngoài ra, sự thoái hóa từng
chất cụ thể sẽ sinh ra những sản phẩm ào thải riêng, những sản phẩm này sẽ ược ưa
ra ngoài cơ thể bằng nước tiểu thông qua hoạt ộng lọc, tái hấp thu và bài tiết của
thận, hoặc bằng phân qua chu trình gan-ruột.
2.2. Điều hòa chuyển hóa chất
- Cơ chế thần kinh: vùng hạ ồi là trung tâm iều hòa chuyển hóa chất dưới vỏ, tại ây
có các trung tâm no, trung tâm ói; các tác ộng của stress, nhiệt, xúc cảm cũng thông
qua vùng hạ ồi làm thay ổi chuyển hóa các chất. Ngoài ra, iều hòa chuyển hóa chất
còn có sự tham gia của vỏ não với các phản xạ có iều kiện, của hệ thần kinh tự chủ
với các phản xạ giao cảm và phó giao cảm. - Cơ chế thể dịch:
+ Chuyển hóa glucid và lipid: các hormon làm tăng ường huyết và thoái hóa
lipid bao gồm somatomedin của gan, T3-T4 của tuyến giáp, glucagon của tuyến tụy
nội tiết, cortisol của vỏ thượng thận, catecholamin của tủy thượng thận. Hormon làm
giảm ường huyết và tăng tổng hợp lipid là insulin của tuyến tụy nội tiết.
+ Chuyển hóa protid: các hormon làm tăng tổng hợp protein bao gồm
somatomedin của gan, T3-T4 của tuyến giáp trong thời kỳ ang phát triển, insulin của
tuyến tụy nội tiết, các hormon sinh dục. Hormon làm tăng thoái protein bao gồm T3- T4
của tuyến giáp trong thời kỳ trưởng thành, cortisol của vỏ thượng thận, glucagon của tuyến tụy nội tiết.
3. NĂNG LƯỢNG CHO SỰ SỐNG
3.1. Các dạng năng lượng của cơ thể lOMoARcPSD| 36067889
Trong cơ thể có 5 dạng năng lượng, 4 dạng năng lượng sinh công là hóa năng, cơ
năng, thẩm thấu năng, iện năng và 1 dạng năng lượng không sinh công là nhiệt năng. - Hóa năng:
+ Nguồn gốc: tồn tại trong liên kết của các phân tử hóa học cấu tạo nên cơ thể
ặc biệt là dạng hợp chất giàu năng lượng ATP.
+ Ý nghĩa: giữ các phân tử có hình dạng cố ịnh trong không gian. Năng lượng
sẽ ược giải phóng khi phân tử bị phá vỡ ể sinh công hóa học, số năng lượng giải
phóng khác nhau tuỳ loại liên kết.
- Động năng hay cơ năng:
+ Nguồn gốc: sinh ra do sự trượt lên nhau của các sợi actin và myosin trong tế bào cơ.
+ Ý nghĩa: năng lượng ược dùng ể sinh công cơ học tạo ra sự co cơ dẫn ến
một hình thái chuyển ộng như: vận chuyển máu trong bộ máy tuần hoàn, vận
chuyển khí trong bộ máy hô hấp, vận chuyển thức ăn trong bộ máy tiêu hóa... - Thẩm thấu năng:
+ Nguồn gốc: sinh ra từ sự chênh lệch nồng ộ chất ở hai bên màng tế bào.
+ Ý nghĩa: năng lượng ược dùng ể sinh công thẩm thấu tạo ra hiện tượng thẩm thấu. - Điện năng:
+ Nguồn gốc: sinh ra do sự chênh lệch nồng ộ ion ở hai bên màng tế bào.
+ Ý nghĩa: năng lượng ược dùng ể sinh công iện tạo ra dòng iện sinh học. - Nhiệt năng:
+ Nguồn gốc: sinh ra từ các phản ứng chuyển hóa trong cơ thể. Trung bình
khoảng 80% năng lượng sinh ra từ các phản ứng chuyển hóa này trở thành nhiệt năng.
+ Ý nghĩa: ể ảm bảo duy trì thân nhiệt ổn ịnh. Ngoài ra, tế bào sống không có
bộ máy sử dụng nhiệt ể sinh công nên ây còn là dạng năng lượng thoái hóa cần
thường xuyên thải ra ngoài cơ thể.
3.2. Chuyển hóa năng lượng lOMoARcPSD| 36067889
Chuyển hóa năng lượng là sự biến ổi các dạng năng lượng trong cơ thể từ dạng
này sang dạng kia theo ịnh luật bảo toàn năng lượng.
3.2.1. Tổng hợp năng lượng
Cơ thể không tự sinh ra năng lượng mà phải lấy cơ sở từ hóa năng thức ăn chuyển
thành các dạng năng lượng cần cho sự sống. Như vậy, thức ăn là nguồn cung cấp năng
lượng chủ yếu cho cơ thể. Ba chất sinh năng chính trong thức ăn là: protid, glucid, lipid.
Quá trình tổng hợp năng lượng diễn ra qua 2 giai oạn:
- Quá trình phosphoryl-oxy hóa khử: là quá trình chuyển từ hóa năng thức ăn thành
dạng năng lượng dự trữ trong ATP. Quá trình này gồm hai giai oạn:
+ Oxy hóa khử: xảy ra ở bào tương và ty thể của tế bào. Đây là giai oạn ốt
cháy hay thoái hóa các chất sinh năng tạo ra năng lượng tự do, CO2 và H2O. CO2
và H2O sau ó sẽ ược ào thải ra khỏi cơ thể.
+ Phosphoryl hóa: năng lượng tự do từ giai oạn oxy hóa khử ược sử dụng ể
phosphoryl hóa ADP tạo ra hợp chất giàu năng lượng ATP.
- Quá trình hình thành các dạng năng lượng cơ thể: ATP là cấu trúc chứa năng lượng
trung gian ược tế bào tích trữ và sử dụng ể tạo thành các dạng năng lượng của cơ thể:
+ Hóa năng: ở mạng lưới nội bào tương của tế bào, ATP cung cấp năng lượng
cho các phản ứng tổng hợp các chất tạo hình, dự trữ, thực hiện chức năng và bài tiết.
Như vậy, hóa năng của ATP ã chuyển thành hóa năng của các chất ó.
+ Động năng hay cơ năng: ở màng tế bào, ATP cung cấp năng lượng cho sự
vận chuyển vật chất qua màng; ở các sợi co rút của tế bào cơ, ATP cung cấp năng
lượng cho sự co cơ tạo nên sự chuyển ộng trong hệ tuần hoàn, hô hấp, tiêu hóa, tiết
niệu, vận ộng... Như vậy, hóa năng của ATP ã chuyển thành ộng năng của sự vận ộng trong cơ thể.
+ Thẩm thấu năng: ở màng tế bào, ATP cung cấp năng lượng cho sự vận
chuyển vật chất qua màng tế bào và duy trì sự chênh lệch nồng ộ chất hai bên màng
tạo nên hiện tượng thẩm thấu. Như vậy, hóa năng của ATP ã chuyển thành thẩm
thấu năng của sự thẩm thấu. lOMoARcPSD| 36067889
+ Điện năng: ở màng tế bào, ATP cung cấp năng lượng cho sự vận chuyển
ion qua màng tế bào góp phần tạo nên iện thế nghỉ, iện thế hoạt ộng của màng. Như
vậy, hóa năng của ATP ã chuyển thành iện năng của các dòng iện sinh học.
+ Nhiệt năng: trong tất cả các phản ứng chuyển hóa trên bao giờ cũng có
trung bình khoảng 80% năng lượng của các chất tham gia phản ứng biến ổi thành
nhiệt năng, hiệu suất sử dụng còn lại khoảng 20% ể tạo ra các công hóa học, cơ học, thẩm thấu hay iện.
3.2.2. Tiêu hao năng lượng trong cơ thể
Năng lượng dù tiêu hao ở bất cứ dạng nào cuối cùng ều thải ra ngoài dưới dạng
nhiệt. Các dạng năng lượng tiêu hao bao gồm:
- Năng lượng tiêu hao cho duy trì cơ thể: ây là năng lượng cần cho sự tồn tại bình
thường của cơ thể, không thay ổi thể trọng, không sinh sản. Năng lượng tiêu hao
cho duy trì cơ thể bao gồm các dạng:
+ Năng lượng tiêu hao cho chuyển hóa cơ sở: chuyển hóa cơ sở là các hoạt
ộng cần thiết cho cơ thể tồn tại trong iều kiện cơ sở: không vận cơ, không tiêu hóa,
không iều nhiệt. Như vậy, ây là sự tiêu hao năng lượng cho các hoạt ộng như thần
kinh, hô hấp, tuần hoàn, tiết niệu... khi cơ thể ở trạng thái hoàn toàn bình thường.
Đơn vị o chuyển hóa cơ sở: Kcal/m 2 da/giờ hoặc KJ/m 2 da/giờ. Các yếu tố ảnh
hưởng ến chuyển hóa cơ sở:
. Tuổi: tuổi càng cao thì chuyển hóa cơ sở càng giảm. Riêng ở tuổi dậy thì và trước
dậy thì chuyển hóa cơ sở giảm ít hơn.
. Giới: chuyển hóa cơ sở ở nam cao hơn nữ cùng ộ tuổi.
. Nhịp ngày êm: chuyển hóa cơ sở cao nhất vào lúc 13-16 giờ chiều và thấp nhất vào lúc 1-4 giờ sáng.
. Chu kỳ kinh nguyệt và thai nghén: nửa sau chu kỳ kinh nguyệt và khi có thai
chuyển hóa cơ sở cao hơn bình thường.
. Trạng thái tình cảm: lo lắng và căng thẳng làm tăng chuyển hóa cơ sở; ngược
lại khi ngủ, bệnh nhân trầm cảm chuyển hóa cơ sở lại giảm.
. Các yếu tố bệnh lý: ưu năng tuyến giáp làm tăng chuyển hóa cơ sở và ngược lại;
sốt làm chuyển hóa cơ sở tăng, suy dinh dưỡng làm chuyển hóa cơ sở giảm. lOMoARcPSD| 36067889
+ Năng lượng tiêu hao cho vận cơ: trong vận cơ, hóa năng tích luỹ trong cơ bị
tiêu hao: 25% chuyển thành công cơ học, 75% tỏa ra dưới dạng nhiệt. Mức tiêu hao
năng lượng trong vận cơ ược dùng làm cơ sở ể xác ịnh khẩu phần ăn theo nghề
nghiệp. Đơn vị o năng lượng tiêu hao trong vận cơ: Kcal/Kg thể trọng/phút.
Các yếu tố ảnh hưởng ến tiêu hao năng lượng trong vận cơ:
. Cường ộ vận cơ: cường ộ vận cơ càng lớn thì tiêu hao năng lượng càng cao. Đây là
cơ sở ể phân loại lao ộng thể lực thành loại nhẹ, trung bình, nặng, cực nặng.
. Tư thế vận cơ: năng lượng tiêu hao không chỉ do tạo ra công mà còn do các cơ
phải co ể giữ cho cơ thể ở những tư thế nhất ịnh trong lúc vận cơ. Số cơ co càng
nhiều thì tiêu hao năng lượng càng lớn. Tư thế càng dễ chịu thoải mái số cơ co càng
ít, năng lượng tiêu hao càng ít. Đây là cơ sở cho việc chế tạo công cụ, phương tiện
lao ộng phù hợp với người lao ộng và công việc.
. Mức ộ thông thạo: càng thông thạo công việc thì mức ộ tiêu hao năng lượng
cho vận cơ càng ít do giảm bớt số cơ co không cần thiết.
+ Năng lượng tiêu hao cho iều nhiệt: ể giữ cho thân nhiệt ược hằng ịnh ảm
bảo tốc ộ các phản ứng hóa học diễn ra bình thường, cơ thể phải tiêu hao năng lượng
cho iều hòa thân nhiệt gồm sinh nhiệt và thải nhiệt.
+ Năng lượng tiêu hao cho tiêu hóa: tiêu hóa có vai trò cung cấp năng lượng cho cơ
thể nhưng bản thân tiêu hóa cũng làm tiêu hao năng lượng của cơ thể cho các hoạt
ộng: cơ học, bài tiết, hóa học, hấp thu. Tác dụng ộng lực ặc hiệu của thức ăn (SDA:
specific dynamic action) là phần trăm của mức tiêu hao năng lượng do tiêu hóa tăng
lên so với mức tiêu hao trước khi ăn: . SDA của glucid là 6. . SDA của lipid là 14. . SDA của protid là 30.
. SDA của chế ộ ăn hỗn hợp là 10. -
Năng lượng tiêu hao cho sự phát triển cơ thể: năng lượng tiêu hao cho sự
phát triển cơ thể là năng lượng dùng cho việc tổng hợp các thành phần tạo hình,
dự trữ của cơ thể ể:
+ Tăng chiều cao, tăng trọng lượng cơ thể ặc biệt ở tuổi ang trưởng thành.
+ Rèn luyện cơ thể, thể dục thể thao. lOMoARcPSD| 36067889
+ Thay thế các mô già, chết.
+ Hồi phục cơ thể sau khi bị bệnh.
Năng lượng tiêu hao ể tăng thêm 1g thể trọng là 5Kcal. -
Năng lượng tiêu hao cho sinh sản: năng lượng tiêu hao cho các hoạt ộng sinh sản như:
+ Trong thời kỳ mang thai: năng lượng tiêu hao khoảng 60.000-80.000Kcal cho
việc tạo thai, nuôi và phát triển thai, dự trữ cho việc nuôi con sau khi sanh.
+ Trong thời kỳ nuôi con: năng lượng tiêu hao khoảng 500Kcal cho việc tổng hợp và bài tiết sữa.
3.3. Điều hòa chuyển hóa năng lượng
3.3.1. Điều hòa chuyển hóa năng lượng ở mức tế bào
Điều hòa theo cơ chế feedback âm tính: phản ứng sinh năng ^ ATP ^ ADP + P -
Khi tế bào không hoạt ộng: hàm lượng ADP trong tế bào thấp, tất cả các
phản ứng sinh năng lượng trong tế bào giảm i. -
Khi tế bào hoạt ộng: hàm lượng ADP trong tế bào tăng, các phản ứng sinh
năng lượng sẽ tăng lên.
Như vậy hàm lượng ATP trong tế bào luôn ược duy trì ổn ịnh.
3.3.2. Điều hòa chuyển hóa năng lượng ở mức cơ thể
3.3.2.1. Điều hòa chuyển hóa năng lượng bằng cơ chế thần kinh -
Kích thích thần kinh giao cảm làm tăng chuyển hóa năng lượng. - Vùng hạ
ồi có các trung tâm iều nhiệt nên cũng ảnh hưởng ến chuyển hóa năng lượng.
Ngoài ra các phần khác của hệ thần kinh cũng ều ảnh hưởng ến chuyển hóa năng lượng.
3.3.2.2. Điều hòa chuyển hóa năng lượng bằng cơ chế thể dịch Các
hormon sau làm tăng chuyển hóa năng lượng: -
Hormon T3, T4 của tuyến giáp: làm tăng chuyển hóa năng lượng của hầu
hết các mô trong cơ thể. -
Hormon catecholamin của tủy thượng thận; cortisol của vỏ thượng thận;
insulin, glucagon của tuyến tụy: làm tăng huy ộng năng lượng từ glucid. lOMoARcPSD| 36067889 -
Hormon GH của tuyến yên: làm tăng huy ộng năng lượng từ lipid. - Hormon
sinh dục: làm tăng ồng hoá protid tích lũy năng lượng. Hormon sinh dục nam
làm tăng mạnh hơn hormon sinh dục nữ.
4. CÁC NGUYÊN TẮC CHUNG ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CƠ THỂ
Con người luôn chịu sự tác ộng của môi trường sống, cả môi trường tự nhiên và
môi trường xã hội trong iều kiện các môi trường này biến ộng không ngừng. Do
ó, ể có thể tồn tại và phát triển, con người cần luôn thích ứng với những biến
ộng của môi trường. Nhờ các hệ thống iều hòa chức năng nhanh nhạy, cơ thể
sống ã duy trì hằng tính nội môi, tạo những iều kiện cần thiết cho các tế bào
trong cơ thể hoạt ộng, giữ vững sự thống nhất hoạt ộng giữa các tế bào, giữa các
cơ quan, hệ thống cơ quan trong cơ thể và giữa cơ thể với môi trường. Quá trình
iều hòa hoạt ộng cơ thể ược thực hiện theo một số nguyên tắc chung như sau:
4.1. Điều hòa theo ba cấp
Điều hòa chức năng ược tiến hành theo ba cấp là:
- Điều hòa chức năng ở cấp tế bào: iều hòa hoạt ộng của gen, iều hòa quá trình tổng hợp năng lượng...
- Điều hòa chức năng ở cấp cơ quan và hệ thống cơ quan: iều hòa hoạt ộng của tim, gan, thận..
- Điều hòa chức năng ở cấp cơ thể: phối hợp hoạt ộng của các cơ quan tạo sự thích
nghi của cơ thể với môi trường sống.
4.2. Điều hòa theo hai cơ chế
Điều hòa chức năng ược thực hiện nhờ hai cơ chế là cơ chế thần kinh thông
qua hệ thần kinh và cơ chế thể dịch thông qua các dịch cơ thể. - Điều hòa
bằng cơ chế thần kinh: thực hiện thông qua các phản xạ. Có hai loại phản xạ
là phản xạ có iều kiện và phản xạ không iều kiện. - Điều hòa bằng cơ chế
thể dịch: thực hiện thông qua các tính chất của các dịch cơ thể. Có hai loại
dịch cơ thể là dịch nội bào và dịch ngoại bào.
4.3. Điều hòa theo phương thức ngược với hai cách thức
Hầu hết các cơ chế iều hòa chức năng trong cơ thể ược diễn ra theo phương thức
iều hòa ngược (feedback). Điều hòa ngược là kiểu iều hòa mà mỗi khi có một sự
thay ổi hoạt ộng chức năng nào ó, chính sự thay ổi ó sẽ có tác dụng ngược trở lại ể lOMoARcPSD| 36067889
tạo ra một loạt các phản ứng liên hoàn nhằm iều chỉnh hoạt ộng chức năng ó. Có 2 kiểu iều hòa ngược:
- Điều hòa ngược âm tính: có tác dụng làm tăng nồng ộ của một chất hoặc hoạt ộng
của một cơ quan khi nồng ộ chất ó hoặc hoạt ộng của cơ quan ó ang giảm và ngược
lại. Như vậy, về bản chất, iều hòa ngược âm tính tạo sự ổn ịnh nên là kiểu iều hòa
chính thường xảy ra ở tất cả các tế bào cũng như cơ quan. Nhờ phương thức iều hòa
này, hằng tính nội môi luôn ược duy trì. Ví dụ: khi huyết áp tăng sẽ có một loạt các
phản ứng làm giảm nhịp tim và sức co bóp của cơ tim ể iều chỉnh huyết áp trở lại
bình thường và ngược lại.
- Điều hòa ngược dương tính: có tác dụng làm tăng hơn nữa nồng ộ của một chất
hoặc hoạt ộng của một cơ quan khi nồng ộ chất ó hoặc hoạt ộng của cơ quan ó ang
tăng và ngược lại. Như vậy, về bản chất, iều hòa ngược dương tính làm mất sự ổn
ịnh nhưng cần thiết cho cơ thể. Đây là kiểu iều hòa ít gặp, chỉ xảy ra ở một thời iểm
nhất ịnh sau ó sẽ quay về kiểu iều hòa ngược âm tính. Ví dụ: khi một sản phụ chuyển
dạ sinh, cơn co tử cung sẽ bắt ầu từ áy lan xuống cổ tử cung. Từ ây có một tín hiệu
quay ngược trở lại áy tử cung làm cơn co càng mạnh thêm và cứ như thế cho ến khi sổ thai ra bên ngoài.
4.4. Điều hòa theo hai tiến trình
Thông thường quá trình iều hòa sẽ tiến hành theo hai tiến trình:
- Điều hòa cấp thời: xảy ra nhanh nhưng thường chưa triệt ể.
- Điều hòa lâu dài: xảy ra chậm sau ó nhưng thường triệt ể.
BÀI 2 :SINH LÝ THÂN NHIỆT I. THÂN NHIỆT
1. Định nghĩa: thân nhiệt là nhiệt ộ của cơ thể. 2 loại thân nhiệt:
* Thân nhiệt trung tâm: là nhiệt ộ các phần sâu trong cơ thể như gan, não, các tạng..
+Thân nhiệt trung tâm thường ược giữ ổn ịnh quanh trị số 37 0 C. Đây là nhiệt ộ có
ảnh hưởng trực tiếp tới tốc ộ các phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể, là mục ích của hoạt ộng iều nhiệt.
+ Thân nhiệt trung tâm thường ược o ở 3 nơi: •
Ở trực tràng là hằng ịnh nhất, •
Ở miệng thấp hơn ở trực tràng 0,2-0,5 0 C và dao ộng nhiều hơn, •
Ở nách thấp hơn ở trực tràng 0,5-1 0 C và dao ộng nhiều hơn nữa. lOMoARcPSD| 36067889
* Thân nhiệt ngoại vi: là nhiệt ộ da, chịu ảnh hưởng của nhiệt ộ môi trường và
thường thấp hơn thân nhiệt trung tâm.
- Thân nhiệt ngoại vi có thể dùng ể ánh giá hiệu quả hoạt ộng iều nhiệt. Thân nhiệt
ngoại vi thay ổi tùy theo vị trí o trên da.
* Các yếu tố ảnh hưởng ến thân nhiệt:
+ Tuổi: tuổi càng cao thân nhiệt càng giảm, tuy nhiên càng về sau mức giảm càng ít hơn.
+ Nhịp ngày êm: thân nhiệt thấp nhất vào lúc 1-4 giờ sáng và cao nhất vào lúc 14-17 giờ chiều.
+ Chu kỳ kinh nguyệt và thai nghén: nửa sau chu kỳ kinh nguyệt thân nhiệt tăng
O,3-0,5 0 C, trong tháng cuối thai kỳ thân nhiệt có thể tăng thêm O,5-0,8 0 C.
+ Vận cơ: cường ộ vận cơ càng lớn thân nhiệt càng cao.
+ Nhiệt ộ môi trường: trong môi trường quá nóng hoặc quá lạnh thân nhiệt ngoại
vi cũng tăng lên hoặc giảm i tuy không nhiều.
+ Tình trạng bệnh: nhìn chung các bệnh nhiễm khuẩn làm tăng thân nhiệt riêng
bệnh tả làm giảm thân nhiệt. Thân nhiệt cũng thay ổi theo hoạt ộng của tuyến giáp.
II. QUÁ TRÌNH SINH NHIỆT
1.Nguồn gốc sinh nhiệt của cơ thể: 2 nguồn gốc: -
Phản ứng chuyển hóa: sự sinh nhiệt này diễn ra thường xuyên, cung cấp một lượng
nhiệt lớn óng vai trò quan trọng trong cơ thể. Các hoạt ộng chuyển hóa sinh nhiệt gồm:
+ Chuyển hoá cơ sở: các yếu tố làm tăng chuyển hoá cơ sở ều làm tăng sinh nhiệt,
mức tăng này có lên ến 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 ến 80% năng lượng mất i dưới dạng nhiệt.
+ Tiêu hóa: sinh nhiệt do tác dụng ộng lực ặc hiệu của thức ăn (SDA).
=>Trong các hoạt ộng sinh nhiệt trên thì chuyển hóa cơ sở, cóng và run là những hình
thức sinh nhiệt tự nhiên, còn lại là sinh nhiệt bằng hành vi. -
Môi trường: nhiệt năng truyền từ những vật có nhiệt ộ cao hơn thân nhiệt vào cơ
thể như không khí nóng, vật nóng, mặt trời... Tuy nhiên sự sinh nhiệt này không thường
xuyên và lượng nhiệt do nó cung cấp không lớn. Nguồn nhiệt năng này ảnh hưởng chủ
yếu ến thân nhiệt ngoại vi.
III. QUÁ TRÌNH THẢI NHIỆT
- Nhiệt sinh ra trong cơ thể ến âu sẽ ược truyền ra bề mặt ngoài da hoặc niêm mạc ường
hô hấp ể thải ra ngoài ến ấy nhờ hệ thống mạch máu.
- Có 2 cơ chế thải nhiệt là truyền nhiệt và bốc hơi nước.
3.1. Thải nhiệt bằng cách truyền nhiệt
- Truyền nhiệt là phương thức trong ó nhiệt năng ược truyền từ vật nóng sang vật lạnh.
- Muốn thải nhiệt ra bên ngoài bằng cách truyền nhiệt thì cơ thể phải có nhiệt ộ cao hơn
nhiệt ộ môi trường xung quanh.
- Có 3 hình thức truyền nhiệt: bức xạ, trực tiếp và ối lưu.
3.1.1. Truyền nhiệt bức xạ lOMoARcPSD| 36067889
- Định nghĩa: truyền nhiệt bức xạ là sự truyền nhiệt giữa các vật không tiếp xúc với
nhau. Nhiệt ược truyền dưới dạng tia bức xạ iện từ (tia hồng ngoại).
- Khối lượng nhiệt truyền tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt ộ giữa hai vật, không chịu
ảnh hưởng của nhiệt ộ khoảng không ở giữa. Nhưng khối lượng nhiệt mà vật lạnh
nhận ược lại phụ thuộc vào màu sắc của nó: màu en hấp thụ toàn bộ, màu trắng phản chiếu toàn bộ.
3.1.2. Truyền nhiệt trực tiếp
- Định nghĩa: truyền nhiệt trực tiếp là sự truyền nhiệt giữa các vật tiếp xúc với nhau. -
Khối lượng nhiệt truyền tỷ lệ thuận với diện tích tiếp xúc, mức chênh lệch nhiệt ộ và
thời gian tiếp xúc giữa hai vật.
3.1.3. Truyền nhiệt ối lưu
- Định nghĩa: truyền nhiệt ối lưu là sự truyền nhiệt giữa các vật tiếp xúc với nhau, nhưng
trong ó vật lạnh luôn luôn chuyển ộng, khiến cho ở iểm tiếp xúc chênh lệch nhiệt ộ ược duy trì.
- Khối lượng nhiệt truyền tỷ lệ thuận với căn bậc hai tốc ộ chuyển ộng của vật lạnh. 3.2.
Thải nhiệt bằng cách bốc hơi nước
- Thải nhiệt bằng cách bốc hơi nước dựa trên cơ sở là nước trong lúc chuyển từ thể
lỏng sang thể khí sẽ thu nhiệt vào. Một lít nước bốc hơi sẽ lấy i một nhiệt lượng bằng 580Kcal. -
- Nhiệt ộ môi trường càng cao thì sự thải nhiệt bằng bốc hơi nước càng tăng với iều
kiện nước thoát ra ược bề mặt và bề mặt thoáng gió. - Có 2 hình thức bốc hơi nước:
qua da và qua ường hô hấp.
3.2.1. Bốc hơi nước qua ường hô hấp
- Nước bay hơi ở ường hô hấp là nước do các tuyến ở niêm mạc ường hô hấp bài tiết ra
ể làm ẩm không khí vào phổi.
- Lượng nhiệt tỏa ra bằng phương thức bốc hơi nước qua ường hô hấp phụ thuộc vào
thể tích thông khí phổi. Trong môi trường nóng thông khí phổi có tăng lên nhưng bốc
hơi nước qua ường hô hấp không có ý nghĩa quan trọng trong phản ứng chống nóng của loài người.
3.2.2. Bốc hơi nước qua da
Bốc hơi nước qua da dưới hai hình thức:
- Thấm nước qua da: lượng nước thấm qua da trung bình một ngày êm là 0,5 lít.
Lượng nước này cùng với lượng nước bốc hơi qua ường hô hấp tổng cộng khoảng 0,6
lít/ngày giúp thải một nhiệt lượng khoảng 12-16Kcal/giờ.
Đây là lượng nước mất thường xuyên, không cảm thấy và không thay ổi theo nhiệt ộ
của cơ thể và không khí.
- Bài tiết mồ hôi: lượng mồ hôi bài tiết trong một giờ thay ổi từ 0 lít trong môi trường
lạnh lên ến tối a 1,5-2 lít trong môi trường nóng. Mồ hôi chỉ giúp thải nhiệt khi bốc
hơi ược trên da nên bề mặt da cần thoáng. Lượng mồ hôi bốc hơi trên da cũng thay ổi
tùy thuộc vào ộ ẩm của không khí và tốc ộ gió.
IV. ĐIỀU HÒA THÂN NHIỆT
Điều hòa thân nhiệt gọi tắt là iều nhiệt. Đây là một hoạt ộng chức năng nhằm giữ cho
thân nhiệt hằng ịnh trong khi nhiệt ộ của môi trường sống luôn thay ổi. Nhờ ó sẽ giữ lOMoARcPSD| 36067889
tốc ộ các phản ứng hóa học diễn ra trong cơ thể tương ối hằng ịnh. Như vậy, có thể coi
iều nhiệt như là một mặt của sự ảm bảo hằng tính nội môi.
4.1. Cung phản xạ iều nhiệt
- Điều hòa thân nhiệt diễn ra trong 2 bối cảnh: sự biến ộng của nhiệt ộ môi trường xung
quanh cơ thể tác ộng lên thân nhiệt ngoại vi và sự biến ộng của nhiệt ộ môi trường bên
trong cơ thể tác ộng lên thân nhiệt trung tâm.
- Trong ó thân nhiệt trung tâm ược iều hòa trên nguyên tắc: lượng nhiệt sinh ra trong
cơ thể bằng lượng nhiệt tỏa ra khỏi cơ thể cùng trong một khoảng thời gian. - Hoạt
ộng iều nhiệt ược thực hiện thông qua một cung phản xạ phức tạp gồm 5 thành phần:
- Bộ phận nhận cảm (Thụ thể) :
+ Nhận cảm nhiệt ộ bên ngoài cơ thể (thân nhiệt ngoại vi): bộ phận nhận cảm cảm
giác nhiệt gồm 2 loại là thụ thể nóng và thụ thể lạnh phân bố không ồng ều trên da và
có ặc tính thích nghi. Phải có một diện tích ủ rộng bị kích thích thì mới gây ra ược cảm
giác về nhiệt. Thụ thể lạnh nhiều hơn thụ thể nóng nên việc nhận biết nhiệt ộ môi
trường bên ngoài chủ yếu là nhận biết lạnh.
+ Nhận cảm nhiệt ộ bên trong cơ thể (thân nhiệt trung tâm): thụ thể cảm giác nhiệt
nằm ngay tại vùng phía trước của phức hợp bụng-nền ở ồi thị, chủ yếu nhận cảm
nóng. Dòng máu lưu chuyển khắp cơ thể sẽ mang thông tin về nhiệt ến kích thích lên
các thụ thể này. Khi có sự thay ổi dòng máu tiếp lưu cho ồi thị sẽ dẫn ến rối loạn thân nhiệt.
- Đường dẫn truyền hướng tâm:
+ Dẫn truyền thông tin về nhiệt ộ bên ngoài cơ thể: xung ộng theo dây thần kinh tủy
về ến tận cùng ở sừng sau tủy sống. Nơron thứ hai bắt chéo sang bên ối diện và i lên
vùng phía sau của phức hợp bụng-nền ở ồi thị ối bên.
+ Dẫn truyền thông tin về nhiệt ộ bên trong cơ thể: xung ộng từ vùng phía trước sẽ i
ra vùng phía sau của phức hợp bụng-nền ở ồi thị cùng bên. Phần phía sau của phức hợp
bụng-nền ở ồi thị chính là trung tâm dưới vỏ của cảm giác nhiệt. Từ ây xung ộng còn
ược dẫn truyền lên trung tâm cảm giác nhiệt ở vỏ não thùy ỉnh.
- Trung tâm phản xạ:
+ Trung tâm iều nhiệt dưới vỏ:
• nằm ở phần sau và phần rìa của phức hợp bụng-nền của ồi thị hay còn gọi là vùng hạ ồi.
o Trung tâm này iều nhiệt không có ý thức với nhiệm vụ tiếp nhận thông tin
từ ngoại biên và phần phía trước ưa về, xử lý thông tin và phát ộng các áp ứng thích hợp.
o Việc xử lý thông tin ược thực hiện theo nguyên tắc sau: tại trung tâm iều
nhiệt bình thường luôn giữ một mức “ iểm chuẩn” (setpoint) hay “nhiệt ộ
chuẩn” là 37 0 C, các thông tin về nhiệt ưa ến sẽ ược ối chiếu với nhiệt ộ
chuẩn ể ra quyết ịnh thích hợp.
o Các chất gây sốt nội sinh và ngoại sinh (như trong trường hợp nhiễm
khuẩn) sẽ tác ộng lên ồi thị làm thay ổi “nhiệt ộ chuẩn” theo chiều hướng
tăng lên, lúc này nhiệt ộ dòng máu trở nên thấp hơn “nhiệt ộ chuẩn” và từ lOMoARcPSD| 36067889
ó trung tâm iều nhiệt phát ộng một cơ chế iều hòa do “hiểu nhầm” dẫn ến tình trạng sốt.
+ Trung tâm iều nhiệt ở vỏ não: nằm ở thùy ỉnh của vỏ não, trung tâm này hoạt ộng
có ý thức cho ta biết cảm giác về nhiệt (bình thường, nóng hay lạnh) và khởi phát các
áp ứng iều nhiệt bằng hành vi.
- Đường dẫn truyền ly tâm: ường truyền ra của cung phản xạ iều nhiệt vừa là ường
thần kinh vừa là ường thể dịch.
+ Đường thần kinh: từ hạ ồi, tín hiệu thần kinh i ến các trung tâm giao cảm ở sừng
bên tủy sống gây co hay giãn mạch, thay ổi chuyển hóa tế bào; i ến các nơron vận ộng
ở sừng trước tủy sống làm thay ổi trương lực cơ, thông khí phổi và gây run. + Đường
thể dịch: từ hạ ồi, tín hiệu nội tiết (hormone TRH, CRH) i ến thùy trước tuyến yên
làm thay ổi mức bài tiết TSH, ACTH, các hormon này lại tiếp tục làm thay ổi hoạt
ộng của tuyến giáp và vỏ thượng thận dẫn ến thay ổi mức ộ chuyển hóa của các mô.
- Cơ quan áp ứng: tất cả các tế bào trong cơ thể mà ặc biệt là tế bào cơ, mạch máu, tuyến mồ hôi.
4.2. Các cơ chế iều nhiệt
4.2.1. Cơ chế chống nóng của cơ thể
Những kích thích của môi trường nóng, thông qua phản xạ iều nhiệt, gây giảm quá trình
sinh nhiệt và tăng quá trình thải nhiệt. => Giảm sinh - tăng thải
- Giảm quá trình sinh nhiệt: giảm các phản ứng chuyển hoá trong cơ thể. Đây là
nguyên nhân gây cảm giác mệt mỏi trong môi trường nóng. Nhưng chuyển hóa cũng
là cơ sở của các hoạt ộng sống nên không thể giảm nhiều ược. Do ó, giảm sinh nhiệt
không quan trọng bằng tăng thải nhiệt trong cơ chế chống nóng.
- Tăng quá trình thải nhiệt: là cơ chế chống nóng chủ yếu nên chống nóng còn gọi là iều nhiệt vật lý.
Cơ chế như sau: giãn mạch máu dưới da, tăng lượng máu ến da khiến da ỏ lên trong
môi trường nóng. Máu ến da tăng sẽ dẫn ến:
+ Tăng truyền nhiệt: do máu làm tăng nhiệt ộ da.
+ Tăng bài tiết mồ hôi: có thể dẫn ến mất nước và muối.
4.2.2. Cơ chế chống lạnh của cơ thể
Những kích thích của môi trường lạnh, thông qua phản xạ iều nhiệt, gây giảm quá trình
thải nhiệt và tăng quá trình sinh nhiệt.=> Giảm thải - tăng sinh
- Giảm quá trình thải nhiệt: co mạch máu dưới da, giảm lượng máu ến da khiến da
tái i trong môi trường lạnh. Máu ến da giảm sẽ dẫn ến giảm truyền nhiệt và bài tiết mồ
hôi. Nhưng máu ến da ít cũng ảnh hưởng xấu tới việc nuôi da làm cho da bị dầy lên,
nổi mẩn ngứa, nốt phỏng và hoạt tử nếu môi trường quá lạnh. Do ó giảm quá trình thải
nhiệt không quan trọng bằng tăng sinh nhiệt trong cơ chế chống lạnh. Đồng thời với
phản xạ co mạch da còn có phản xạ dựng lông do co cơ chân lông gây hiện tượng sởn
da gà. Phản xạ này là di tích của phản xạ chống lạnh ở ộng vật, ở loài người nó không
có giá trị chống lạnh.
- Tăng sinh nhiệt: là cơ chế chống lạnh chủ yếu nên chống lạnh còn gọi là iều nhiệt hoá học.
- Cơ chế như sau: lOMoARcPSD| 36067889
B1: Tăng chuyển hóa tế bào do: o Thần kinh giao cảm và catecholamin của tủy thượng
thận: có tác dụng làm tăng tốc ộ chuyển hoá năng lượng của tế bào ể sinh ra
nhiệt mà không dự trữ dưới dạng ATP gọi là nhiệt hoá học. Lượng nhiệt hoá
học sinh ra tỷ lệ thuận với lượng mỡ nâu. Ở người, mỡ nâu có nhiều ở trẻ em
tập trung chủ yếu xung quanh xương bả vai, ngấn cổ và dọc theo các mạch
máu lớn ở ngực và bụng. Đây là nguồn sinh nhiệt quan trọng của trẻ.
o T3-T4 của tuyến giáp: có tác dụng làm tăng tốc ộ chuyển hoá năng lượng
trong tất cả các tế bào sinh ra nhiệt. Tác dụng của T3-T4 chậm nhưng kéo dài hơn catecholamin.
B2: Tăng trương lực cơ: xảy ra sau tăng chuyển hóa tế bào. Tăng trương lực cơ gây
ra hiện tượng “cóng”.
B3: Run cơ: xảy ra sau cùng. Đây là một phản xạ có trung tâm nằm ở vùng hạ ồi. Khi
cơ thể bị nhiễm lạnh, các tín hiệu lạnh từ da sẽ ược truyền về kích thích trung tâm gây
phản xạ run cơ. Khi run cơ tối a có thể giúp cơ thể sinh nhiệt cao hơn bình thường 45 lần.
4.2.3. Điều hòa thân nhiệt bởi hành vi
Loài người ngoài các cơ chế iều nhiệt sinh học của cơ thể còn có các cơ chế iều nhiệt
do hành vi tích lũy từ cuộc sống:
- Cải tạo vi khí hậu: mùa hè mở cửa ón gió, dùng quạt, ngăn các nguồn bức xạ, ội mũ,
trồng cây lấy bóng mát, dùng máy iều hòa... Mùa ông: óng cửa, dùng lò sưởi. - Chọn
quần áo thích hợp: mùa hè mặc quần áo màu sáng ể phản chiếu tia bức xạ, quần áo
mỏng, rộng và chất liệu vải dễ thấm mồ hôi (cotton) ể dễ thải nhiệt. Mùa ông mặc
quần áo màu thẫm, vải dày, xốp tạo một lớp không khí dày không di ộng bao quanh ể
chống thải nhiệt, hoặc quần áo bằng len, bằng lông.
- Chọn chế ộ ăn thích hợp: mùa hè nên ăn ít thức ăn giàu năng lượng như lipid hoặc
thức ăn có SDA cao như protid ể giảm sinh năng, uống nhiều nước. Chế ộ ăn mùa ông
thì ngược lại. Ngoài ra còn có một số loại thức ăn có thể giúp giải nhiệt hoặc gây nóng.
- Rèn luyện: rèn luyện ể quen chịu nóng hay chịu lạnh là một biện pháp chủ ộng mang lại hiệu quả lớn.
BÀI 4: VẬN CHUYỂN VẬT CHẤT QUA MÀNG TẾ BÀO I.ĐẠI CƯƠNG. -
Màng tế bào là một loại màng bán thấm sinh học. Không chỉ phân cách tế bào thành
một tổ chức sống ộc lập, màng tế bào còn giúp tế bào trao ổi vật chất với môi trường xung
quanh. Đây là một quá trình vận chuyển có chọn lọc theo nhu cầu của tế bào ồng thời
cũng ể iều hòa hằng tính nội môi. lOMoARcPSD| 36067889 -
Thành phần cơ bản của màng tế bào là lớp phospholipid kép ược khảm bởi các
phân tử protein và bao bọc bên ngoài là lớp áo glycocalyx.
* Có hai dạng vận chuyển vật chất qua màng:
- Vận chuyển qua các phân tử cấu tạo lên màng:
+ Vận chuyển thụ ộng: qua lớp phospholipid kép, qua các kênh protein xuyên màng
(khuếch tán ơn giản) hoặc qua các protein xuyên màng không có tính enzyme (khuếch
tán ược gia tốc).
+ Vận chuyển chủ ộng: qua các protein xuyên màng có tính chất enzyme (chủ ộng sơ cấp),
hoặc kết hợp protein xuyên màng không có tính enzym và protein mang xuyên màng có
tính enzyme (chủ ộng thứ cấp).
- Vận chuyển qua một oạn màng: vận chuyển bằng cơ chế hòa màng theo kiểu nhập và xuất bào.
II. VẬN CHUYỂN VẬT CHẤT QUA CÁC PHÂN TỬ CẤU TẠO MÀNG TẾ BÀO.
Quá trình vận chuyển có chọn lọc các chất và phụ thuộc vào ặc tính của các phân tử cấu tạo lên màng tế bào.
1. Vận chuyển thụ ộng. a. Khái niệm.
- Theo hướng gradient từ nơi nồng ộ cao ến nơi nồng ộ thấp.
- Theo thể thức bậc thang.
- Không cần năng lượng (E tích tụ trong gradient) - Hầu hết không cần chất chuyên chở.
- Hướng tới làm thăng bằng bậc thang.
- Gồm 4 hình thức: khuếch tán, thẩm thấu, iện thẩm và siêu lọc
*1.1. Khuếch tán.
- Chất khuếch tán i từ nơi nồng ộ cao ến nơi nồng ộ thấp nhờ năng lượng chuyển ộng nhiệt.
- Tốc ộ khuếch tán qua màng phụ thuộc vào: •
Bản chất của chất khuếch tán.
. Tỉ lệ thuận với ộ hòa tan trong lipid.
. Tỉ lệ nghịch với trọng lượng phân tử •
Nhiệt ộ: tỉ lệ thuận • Trạng thái của màng:
. Tỉ lệ nghịch với ộ dày của màng.
. Số kênh trên ơn vị diện tích màng.
- Sự khuếch tán của 1 chất khác xảy ra ồng thời. *
Các dạng khuếch tán: •
Khuếch tán ơn giản.
+Trong khuếch tán ơn thuần, mức ộ khuếch tán ược xác ịnh bởi: •
Số lượng chất ược vận chuyển •
Tốc ộ chuyển ộng nhiệt •
Số lượng các kênh protein trong màng tb lOMoARcPSD| 36067889
* Các yếu tố ảnh hưởng ến sự khuếch tán ơn giản:
- Ảnh hưởng của tính thấm màng: tốc ộ khuếch tán qua màng phụ thuộc vào:
+ Bản chất của chất khuếch tán: tỉ lệ thuận với ộ hòa tan trong dầu, tỉ lệ nghịch với trọng lượng phân tử.
+ Nhiệt ộ: tỉ lệ thuận với nhiệt ộ.
+ Trạng thái của màng: tỉ lệ nghịch với ộ dày của màng và tỉ lệ thuận với số kênh trên một ơn vị diện tích màng.
+ Sự khuếch tán của 1 chất khác xảy ra ồng thời.
- Ảnh hưởng của sự chênh lệch nồng ộ các chất ở hai bên màng: chênh lệch nồng ộ
càng lớn tốc ộ khuếch tán càng tăng tuyến tính.
- Ảnh hưởng của sự chênh lệch iện thế tạo nên hiện tượng iện thẩm: khi có sự chênh
lệch về iện thế giữa hai bên màng thì sẽ có sự chuyển ộng của các ion: ion (+) di chuyển
về phía bên màng tích iện (-), ion (-) di chuyển về phía bên màng tích iện (+). - Ảnh
hưởng của chênh lệch các áp suất dung dịch tạo nên hiện tượng siêu lọc: một dung
dịch gồm hai thành phần là dung môi (dung môi của dịch cơ thể là nước) và các chất hòa
tan, mỗi thành phần sẽ tạo ra một loại áp suất có tác dụng khác nhau.
+ Ảnh hưởng của chênh lệch của áp suất thủy tĩnh: •
Áp suất thủy tĩnh là áp suất của dung môi (nước). •
Áp suất thủy tĩnh có tác dụng ẩy nước và các chất hòa tan trong nước i từ nơi có áp
suất thủy tĩnh cao sang nơi có áp suất thủy tĩnh thấp.
(Ví dụ ở màng mao mạch phía tiểu ộng mạch, áp suất thủy tĩnh trong mao mạch lớn hơn
áp suất thủy tĩnh ngoài mao mạch nên nước và các chất hòa tan trong nước sẽ khuếch tán ra ngoài mao mạch.)
+ Ảnh hưởng của chênh lệch áp suất thẩm thấu: •
Áp suất thẩm thấu là áp suất của các chất hòa tan như muối NaCl và protein (áp suất keo). •
Áp suất thẩm thấu có tác dụng giữ nước ở lại (ngăn cản không cho nước di chuyển
sang phía bên ối diện), ồng thời lại có tác dụng hấp dẫn (kéo) nước từ nơi có áp suất
thẩm thấu thấp ến nơi có áp suất thẩm thấu cao gọi là hiện tượng thẩm thấu. •
Như vậy, sự thẩm thấu thực chất là một quá trình khuếch tán của các phân tử dung môi (nước).
Công thức tính áp suất thẩm thấu của một dung dịch theo luật Van’t Hoff: P = RTC
Trong ó: R là hằng số khí lý tưởng
T là nhiệt ộ tuyệt ối
C là nồng ộ thẩm thấu.
*Nồng ộ thẩm thấu: là nồng ộ mol của của chất hòa tan và phụ thuộc vào số hạt chất tan trong 1 ơn vị thể tích
Mỗi hạt thẩm thấu là 1 phân tử của chất không phân ly hoặc 1 ion của phân tử phân li thành ion.
Đơn vị nồng ộ thẩm thấu là osmol (1osmol=1000 mosmol) lOMoARcPSD| 36067889
Có hai loại: osmolality (mosm/Kg dung dịch) và osmolality (mosm/lít dung dịch). Trong
thực hành y khoa, thường dùng osmolarity. -
Khuếch tán qua lớp lipid kép: là khuếch tán qua khoảng kẽ giữa các phân tử của lớp lipid kép.
+Chất ược vận chuyển là các chất hòa tan trong dầu như O2, CO2, nitơ, acid béo, vitamin
tan trong dầu A, D, E, K, rượu ...
+Mặc dù nước không hòa tan trong dầu nhưng một phần nước vẫn có thể khuếch tán qua
lớp lipid kép vì kích thước của chúng nhỏ nhưng ộng năng của chúng lại rất lớn nên chúng
có thể xuyên qua lớp lipid kép như những “viên ạn” (bullets).
+Các ion không thể thấm qua lớp lipid kép. -
Khuếch tán qua các kênh protein:là khuếch tán qua phân tử protein xuyên màng dạng kênh.
+Chất ược vận chuyển là nước và các chất hòa tan trong nước như các ion. Các kênh
protein này chọn lọc chất khuếch tán do ặc iểm về ường kính, hình dạng, iện tích. +Các
kênh còn ược óng mở bằng cổng theo iện thế hoặc hóa học. Các kênh quan trọng như kênh
Na+ cho Na+ i từ ngoài vào trong tế bào; kênh K + cho K + i từ trong ra ngoài tế bào;
kênh Cl - cho Cl - i từ ngoài vào trong tế bào; kênh Ca 2+ cho Ca 2+ và cả Na + i từ ngoài vào trong tế bào. •
Nước và các chất hòa tan trong nước. •
Các kênh protein này chọn lọc chất khuếch tán do ặc iểm về ường kính, hình dạng và iện tích của kênh.
- Khuếch tán ược gia tốc.
Là sự khuếch tán nhờ vai trò của chất mang, còn gọi là khuếch tán qua chất mang.
Chất mang này chính là protein xuyên màng không có tính chất enzyme.
+ Chất khuếch tán: •
Là chất hữu cơ không tan trong lipid và có kích thước phân tử lớn, ặc biệt là Glucose, acid amin. •
Insulin kích thích tốc ộ khuếch tán gấp 10 - 20 lần. •
Có thể vận chuyển các monosaccharide khác như Galactose, mantoze, xylose, arabinose.
+ Cơ chế khuếch tán ược gia tốc: •
Chất ược vận chuyển gắn vào protein mang làm cho protein mang thay ổi cấu hình và
mở ra ở phía bên kia của màng. •
Chuyển ộng nhiệt của phân tử chất khuếch tán sẽ tách nó ra khỏi iểm gắn và di chuyển về bên kia màng.
+ Tốc ộ khuếch tán: phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong ó có số lượng protein mang trên
một ơn vị diện tích màng. Do ó, tốc ộ khuếch tán có giá trị tối a (Vmax) chứ không phải
tuyến tính như khuếch tán ơn giản. * Thẩm thấu:
* Điện thẩm. * Siêu lọc
2. Vận chuyển chủ ộng. a. Khái niệm.
Vận chuyển chủ ộng có ặc iểm:
- Cần tiêu thụ năng lượng ATP. lOMoARcPSD| 36067889
- Cần chất chuyên chở (chất mang có tính enzym hay còn gọi là bơm).
- Diễn ra theo hướng ngược gradient từ nơi có nồng ộ thấp ến nơi có nồng ộ cao tiến tới
làm bậc thang nồng ộ ngày càng rộng hơn.
b. Các dạng vận chuyển chủ ộng.
1. Vận chuyển chủ ộng sơ cấp . * Đặc iểm.
- Nguồn gốc năng lượng: thủy phân ATP hoặc một vài hợp chất Phosphate cao năng khác.
- Chất ược vận chuyển: ion Na+, K+, Ca2+, H+, Cl- - Bao gồm: • Bơm Na+ -K+ -ATPase • Bơm Ca2+ •
Vận chuyển chủ ộng sơ cấp ion H+ - 1.1 Bơm Na+, K+, ATPase • Hoạt ộng: 3 Na+ vô, 2 K+ ra.
=> Do năng lượng cung cấp từ ATP làm thay ổi cấu hình chất mang. •
Chức năng: do bơm có vai trò duy trì nồng ộ Na+ và K+ khác nhau 2 bên màng.
[Na0+]>[Nai] , [Ki+]>[K0+].
Do ó giúp: (1) Điều hòa thể tích tế bào ( quan trọng nhất); (2) tác nhân tạo ra iện thế màng. Câu hỏi:
- Bơm Ca2+: hiện diện ở hầu hết tế bào trong cơ thể, khi bơm hoạt ộng sẽ bơm Ca 2 + từ
trong bào tương ra ngoài tế bào hoặc vào các bào quan trong tế bào duy trì nồng ộ Ca 2
+ thấp trong bào tương tế bào.
- Bơm proton H+: vận chuyển chủ ộng sơ cấp ion H+ ở một số nơi trong cơ thể như:
+ Tế bào thành của dạ dày: bài tiết H+ ể tạo HCl trong dịch vị.
+ Ông thận ( oạn cuối ống lượn xa, ống góp): bài tiết H+ ể iều hòa nồng ộ H+ trong máu. 2.
Vận chuyển chủ ộng thứ cấp. * Khái niệm.
- Năng lượng cung cấp cho vận chuyển gián tiếp từ sự thủy phân ATP.
- Chất ược vận chuyển: chất hữu cơ như glucose, acid amin, các ion.
- Tính chất của sự phối hợp các protein mang: protein mang thứ nhất có tính chất enzym
(bơm) hoạt ộng theo cơ chế vận chuyển chủ ộng sơ cấp tạo ra một bậc thang nồng ộ của
ion. Năng lượng ược giải phóng từ bậc thang nồng ộ ion cho phép protein mang thứ hai
không có tính chất enzym vận chuyển ion theo bậc thang nồng ộ và chất cùng vận chuyển
khác ngược bậc thang nồng ộ. *Hai loại vận chuyển chủ ộng thứ cấp: *Đồng vận
chuyển thuận (Co-transport): các chất ược vận chuyển i cùng một hướng.
Ví Dụ: ồng vận chuyển thuận Na + (ngoài vào trong )và glucose/acid amin ở tế bào biểu
mô ống tiêu hóa và ống thận ể hấp thu các chất này vào máu. *Đồng vận chuyển nghịch
(Counter - transport): các chất ược vận chuyển i ngược hướng nhau.
Ví dụ: ồng vận chuyển nghịch của K + hoặc H + với Na + ở tế bào biểu mô ống lượn xa
và ống góp ể bài tiết K + hoặc H + và tái hấp thu Na + trao ổi.
Câu hỏi: Những cách mà Na+ i qua ược màng tế bào
3. Vận chuyển vật chất bằng một oạn màng tế bào. ( vận chuyển tích cực qua kẽ tế bào ) lOMoARcPSD| 36067889
-Vận chuyển vật chất bằng một oạn màng ược thực hiện thông qua cơ chế hòa màng. -
Hòa màng là khả năng màng tế bào có thể cắt một oạn màng tạo thành túi hoặc ngược lại
bổ sung màng túi vào màng tế bào.
- Xảy ra tại biểu mô ruột, biểu mô ống thận, biểu mô các tuyến ngoại tiết ám rối mạch mạc ở não EMF = +- 61 log Ci/Co (mV)
Na+ = -61 log 0,1 = 61mV ( Bên ngoài màng: 40, bên trong 140 )
Cl-= -61( log 103/4) = - 86mV ( ngoài màng 103, bên trong 4) K+ = -94mV
Nếu như trong thời iểm xét, chỉ cho Na+ là 61mV
1. Hiện tượng nhập bào.
+ Nhập bào là hiện tượng tế bào nuốt các chất bên ngoài tế bào.
- Có hai hình thức :
+ Thực bào (phagocytosis): là hiện tượng tế bào nuốt vi khuẩn, mô chết, bụi...
Chỉ một số tế bào có khả năng này ó là các ại thực bào ở mô hình thành từ các bạch cầu
mono trong máu, bạch cầu hạt trung tính (tiểu thực bào) và bạch cầu ưa acid.
+ Ẩm bào (pinocytosis): là hiện tượng tế bào nuốt các dịch lỏng và các hòa chất tan có
kích thước nhỏ...
Âm bào xảy ra liên tục ở hầu hết các tế bào.
- Cơ chế nhập bào: màng bào tương tế bào kết dính với chất ược nhập bào.
Phía trong màng bào tương tế bào sát với những chỗ kết dính này là một mạng lưới các
sợi protein có cấu tạo bởi các sợi actin và myosin.
Các sợi này sẽ co rút với năng lượng từ ATP làm cho màng bào tương lõm vào trong và
dần dần hình thành túi nhập bào tách khỏi màng bào tương i vào bên trong tế bào.
Phần màng bào tương còn lại sẽ hợp nhất với nhau bằng cơ chế hòa màng.
- Chức năng: hiện tượng nhập bào tạo hai chức năng:
+ Khởi ầu quá trình tiêu hóa của tế bào: khi nuốt các chất, màng tế bào óng gói lại thành
túi không bào ưa vào bào tương tế bào. Tại ây, túi này sẽ hòa màng với lysosome (tiêu
thể) thành túi tiêu hóa, các enzyme thủy phân trong lysosome sẽ phân cắt các chất ược
hấp thu thành nhiều thành phần. Các thành phần dinh dưỡng sẽ ược ưa vào bào tương tế
bào, các cấu trúc kháng nguyên sẽ ược ra 2.
Hiện tượng xuất bào.
- Xuất bào là hiện tượng tế bào bài tiết các chất ược tổng hợp trong tế bào như hormon,
chất truyền ạt thần kinh hoặc các chất cặn bã (residual body) sau quá trình tiêu hóa tế bào. lOMoARcPSD| 36067889
- Cơ chế xuất bào: các chất bài tiết ược óng gói trong các túi và ược vận chuyển ến màng
bào tương tế bào nhờ năng lượng ATP. Tại ây, bằng cơ chế hòa màng các túi này mở
thông ra bên ngoài giải phóng các chất bài tiết và trở thành một phần của màng bào tương tế bào.
BÀI 5: ĐIỆN THẾ MÀNG TẾ BÀO
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỆN THẾ TẾ BÀO
1.1. Khái niệm về iện thế màng
- Điện thế màng là iện thế tồn tại trên màng của hầu như mọi tế bào trong cơ thể ặc biệt
trên tế bào thần kinh và tế bào cơ kể cả cơ vân, cơ trơn và cơ tim.
- Trị số iện thế màng xác ịnh là iện thế bên trong so với bên ngoài màng tế bào.
1.2. Cơ sở vật lý của iện thế màng
- Cơ sở vật lý của iện thế màng chính là iện thế khuếch tán.
- Điện thế khuếch tán là iện thế ược tạo ra do sự khuếch tán ion qua màng. +Điện thế
khuếch tán ược xác ịnh bằng các phương trình “Nernst” và phương trình “Goldman”
tùy thuộc vào số lượng ion khuếch tán tại cùng một thời iểm.
1. Phương trình Nernst
Giữa mặt trong và mặt ngoài màng tế bào luôn tồn tại một hiệu iện thế do sự khác
biệt về nồng ộ các ion tạo ra. Khi ó, sự khuếch tán của các ion qua màng sẽ chịu ảnh
hưởng của hai lực ối lập nhau: •
Xu thế khuếch tán do chênh lệch về nồng ộ: các ion sẽ khuếch tán từ nơi
có nồng ộ cao ến nơi có nồng ộ thấp.
=> Sự chuyển ộng này tạo nên 1 chênh lệch về iện tích tăng dần. •
Xu thế khuếch tán do chênh lệch về iện thế: các ion (+) di chuyển về phía
bên màng tích iện (-), ion (-) di chuyển về phía bên màng tích iện (+).
=> Sự chuyển ộng này tạo nên 1 chênh lệch về nồng ộ tăng dần.
Ví dụ: xét sự phân bố của 3 ion chính ở hai bên màng tế bào thần kinh:
1.1.2. Phương trình Goldman
* Phụ thuộc vào 3 yếu tố:
• Dấu iện tích của ion.
• Tính thấm P của màng tế bào ối với mỗi ion.
• Chênh lệch nồng ộ ion giữa hai bên màng. Phương trình này xác ịnh iện thế bên
trong màng so với bên ngoài với sự thấm của ion Na+, K+ và Cl-: EMF = +- 61 log Ci/Co (mV)
Na+ = -61 log 0,1 = 61mV ( Bên ngoài màng: 40, bên trong 140 ) lOMoARcPSD| 36067889
Cl-= -61( log 103/4) = - 86mV ( ngoài màng 103, bên trong 4) K+ = -94mV
Nếu như trong thời iểm xét, chỉ cho Na+ là 61mV * 4 iểm lưu ý:
• Các ion Na+, K+ và Cl- - quan trọng trong việc tạo ra iện thế màng ở tế bào thần kinh và cơ.
• Độ quan trọng của mỗi ion trong việc tạo iện thế tỉ lệ thuận với tính thấm của màng ối với ion ó.
• Nếu nồng ộ ion (+) trong màng cao hơn ngoài màng, thì tạo iện thế âm trong
màng vì ion (+) khuếch tán ra ngoài ể lại các anion không lọt qua màng.
• Khi có xung ột thần kinh: Tính thấm của kênh Na+ và kênh K+ biến ổi cực nhanh
tính thấm của kênh Cl- biến ổi chậm hơn. => tính thấm của Na+ và K+ có ý nghĩa
với sự tạo ra iện thế màng. Trong khi tính thấm của Cl- ít ảnh hưởng hơn.
1. CÁC TRẠNG THÁI ĐIỆN HỌC CỦA MÀNG TẾ BÀO Có 3 trạng thái:
2.1. Trạng thái nghỉ ( trạng thái phân cực)
Trạng thái nghỉ là khi tế bào không hoạt ộng. •
Màng tế bào có tính phân cực + không ghi ược dòng iện •
Mặt trong (-), mặt ngoài (+) ) •
Điện thế nghỉ ược tạo ra do sự phân bố của các ion ở 2 bên màng mà chủ yếu là
ion Na+, K+ và Cl-, ngoài ra còn có Ca2+. •
Trạng thái nghỉ các cổng kênh ều óng nhưng không óng chặt hoàn toàn,ion có thể rò rỉ qua kênh.
- Điện thế khuếch tán của K+:
+ Ion K+ phân bố ở bên trong nhiều hơn bên ngoài tế bào sẽ khuếch tán từ trong ra
ngoài theo bậc thang nồng ộ qua kênh K+.
+Theo phương trình Nernst tính ược iện thế khuếch tán của ion K+ là -94mV.
+ Tính thấm của màng tế bào ở trạng thái nghỉ ối với K+ rất cao, gấp 100 lần Na+ (nói
cách khác, ở trạng thái nghỉ kênh K+ óng không chặt bằng kênh Na+ nên K+ rò rỉ nhiều hơn Na+).
+Do vậy, iện thế khuếch tán của K+ óng vai trò chính tạo ra iện thế nghỉ.
- Điện thế khuếch tán của Na+: •
Ion Na+ phân bố ở bên ngoài nhiều hơn bên trong tế bào sẽ khuếch tán từ ngoài
vào trong theo bậc thang nồng ộ qua kênh Na+.
• Theo phương trình Nernst tính ược iện thế khuếch tán của ion Na+ là +61mV. lOMoARcPSD| 36067889
• Tuy nhiên do tính thấm của màng tế bào ở trạng thái nghỉ ối với Na+ kém hơn
K+, nên theo phương trình Goldman iện thế màng của 2 ion này là -86mV.
• Điện thế khuếch tán của Cl-: •
Ion Cl- phân bố ở bên ngoài nhiều hơn bên trong tế bào sẽ khuếch tán từ ngoài
vào trong theo bậc thang nồng ộ qua kênh Cl-. •
Điện thế khuếch tán của ion Cl- là -90mV. •
Tuy nhiên do tính thấm của kênh Cl- biến ổi chậm nên tính thấm của Cl- ít ảnh
hưởng ến iện thế màng.
=> Tóm lại, cuối cùng iện thế nghỉ ược tạo ra có trị số khoảng gần 90mV ở các
tế bào thần kinh và cơ có kích thước lớn. Tuy nhiên, iện thế nghỉ cũng có thể dao ộng
từ -90mV ến -40mV tùy theo loại mô.
2.2. Trạng thái kích thích ( trạng thái khử cực )
- Khi tế bào bị kích thích và chuyển sang tình trạng hoạt ộng.
- Ở trạng thái này, tế bào sẽ khử cực (depolarization), iện thế mặt trong tế bào tăng lên
có thể vượt mức 0mV (overshoot) và trở lên dương hơn so với mặt ngoài làm phát
sinh iện thế hoạt ộng, iện thế này lan ra thành xung ộng.
2.2.1. Điện thế hoạt ộng phát sinh khi có các iều kiện sau:
- Tác nhân kích thích: tế bào ang ở trạng thái nghỉ, nếu có một tác nhân kích thích nào
ó thích hợp, tế bào sẽ chuyển sang trạng thái khử cực.
+ Tác nhân kích thích thường ến từ bên ngoài thông qua sự trao ổi thông tin giữa các tế bào.
+ Cơ tim là một trường hợp ặc biệt, các tế bào cơ tim loại áp ứng chậm có khả năng tự
khởi phát iện thế hoạt ộng (tự phát xung) không thông qua tác nhân kích thích từ bên ngoài.
- Ngưỡng tạo iện thế hoạt ộng:
+ Sự tăng iện thế màng phải ạt ến một mức nào ó mới làm phát sinh iện thế hoạt ộng.
+ Thường sự tăng ột ngột này khoảng 15-30mV, tức là từ trị số -90mV tăng lên -75mV
ến -60mV mới bùng nổ iện thế hoạt ộng.
+ Người ta thường lấy mức -65mV gọi là ngưỡng kích thích.
- Feedback dương mở kênh Na+: kênh Na+ là kênh óng mở cổng theo iện thế. + Kênh có hai cổng,
• Cổng phía ầu ngoài tế bào: cổng hoạt hóa
• Cổng phía ầu trong tế bào: cổng khử hoạt.
=> Ở trạng thái nghỉ, cổng hoạt hóa óng, cổng khử hoạt mở.
=> Khi iện thế màng tăng lên ột ngột trong vài phần vạn giây ến ngưỡng thì iện thế ó
làm mở tất cả cổng hoạt hóa, tính thấm màng ối với Na+ tăng lên gấp 500-5000 lần làm
Na+ “ồ ạt” vào trong tế bào, khởi phát iện thế hoạt ộng. lOMoARcPSD| 36067889
=> Đáng chú ý là cổng khử hoạt sẽ bắt ầu óng ngay sau khi mở cổng hoạt hóa, tuy
nhiên cổng khử hoạt óng từ từ, trong khi cổng hoạt hóa lại mở rất nhanh nên phải ến
một lúc nào ó mới ủ ể ngăn dòng Na+ vào trong tế bào.
(Như vậy vì lý do nào ó, iện thế màng lúc nghỉ tăng lên rất từ từ trong vòng nhiều mili
giây, ủ thời gian ể cổng khử hoạt óng lại thì dù iện thế có ạt ngưỡng cũng không tạo
ược iện thế hoạt ộng. Hiện tượng này gọi là sự thích nghi của màng ối với kích thích.)
2.3. Trạng thái hồi cực.
Trạng thái hồi cực là khi tế bào chuyển tiếp từ tình trạng hoạt ộng sang tình trạng không hoạt ộng.
Ở trạng thái này, màng tế bào có hai nhiệm vụ chính là tái lập iện thế như trạng
thái nghỉ và tái lập sự phân bố ion như ban ầu.
Có xuất hiện dòng iện ở màng ngoài tế bào.
Hai nhiệm vụ của quá trình hồi cực:
- Tái lập iện thế nghỉ - vai trò của kênh K+:
+ Kênh K+ cũng là loại kênh óng mở cổng theo iện thế nhưng khác với kênh Na+ là nó
chỉ có một cổng hoạt hóa óng mở ở bên trong màng.
+ Ở trạng thái nghỉ, cổng hoạt hóa óng. Khi iện thế màng từ -90mV tăng lên phía 0mV
sẽ làm cổng này từ từ mở ra và sau ó cũng từ từ óng lại chậm hơn kênh Na+.
+ Ion K+ khuếch tán ra ngoài làm iện thế nghỉ ược phục hồi nhưng sự phân bố ion thì
chưa giống như trạng thái nghỉ.
- Tái lập sự phân bố ion - vai trò của bơm Na+-K+-ATPase:
+ Mọi tế bào trong cơ thể ều có bơm Na+-K+-ATPase.
+ Cứ mỗi vòng, bơm này sẽ bơm 3 Na+ ra và 2 K+ vào trong tế bào. Sự chênh lệch này
sẽ liên tục làm mất iện tích dương ở bên trong tế bào, óng góp thêm một iện thế khoảng -4mV vào iện thế nghỉ.
+ Ngoài ra, bơm này cũng tạo ra sự chênh lệch nồng ộ ion Na+ và K+ ở 2 bên màng,
sự phân cực này sẽ làm tiền ề cho sự xuất hiện iện thế hoạt ộng sau này
III. CÁC GIAI ĐOẠN CỦA ĐIỆN THẾ MÀNG
Các giai oạn của iện thế màng tế bào thần kinh diễn ra iển hình theo úng trình tự
của các trạng thái iện học màng tế bào với sự tham gia của kênh Na+, kênh K+ và bơm K+-Na+-ATPase.
Các giai oạn của iện thế màng tế bào cơ, ngoài sự tham gia của các kênh và bơm
như trên, trong quá trình khử cực còn có sự tham gia của kênh Ca2+ và chính Ca2+ óng
vai trò quan trọng trong sự khởi phát co cơ. Sau ó bơm Ca2+ sẽ hoạt ộng ể tái lập lại sự
phân bố ion. Hoạt ộng iện của tế bào cơ tim là những ví dụ iển hình.
IV. CÁC DÒNG ĐIỆN SINH HỌC.
Ở tế bào thần kinh và tế bào cơ, sự hình thành iện thế hoạt ộng và iện thế hồi
cực sẽ làm phát sinh những xung ộng iện hóa lan dọc theo màng. lOMoARcPSD| 36067889 -
Cơ chế lan truyền: iện thế hoạt ộng và hồi cực tạo nên một “mạch iện” giữa vùng
ang khử cực và vùng tiếp giáp: iện tích dương của ion Na+ sẽ i dọc theo màng xa tới 1-
3milimet và làm phát sinh iện thế hoạt ộng ở vùng tiếp giáp. Cứ như thế iện thế hoạt
ộng lan i khắp màng tạo thành xung ộng. -
Hướng lan truyền: về nguyên tắc từ chỗ kích thích ban ầu iện thế hoạt ộng và
hồi cực sẽ lan ra khắp mọi hướng.
+Trong thực tế sinh học, kích thích thường ến từ một cực tế bào và lan về phía ối diện
nên tạo thành một hướng lan nhất ịnh.
+Trong thực nghiệm và thăm dò chức năng, có thể kích thích vào giữa tế bào, khi ó
lan truyền sẽ diễn ra theo cả hai hướng về hai cực tế bào. -
Đáp ứng lan truyền: iện thế hoạt ộng lan truyền trên tế bào thần kinh ến chi phối
cho cơ hoặc lan truyền trên tế bào cơ sẽ gây áp ứng co cơ. Đáp ứng này tuân theo quy
luật “tất hoặc không”, có nghĩa là kích thích dưới ngưỡng không có áp ứng, kích thích
bằng hoặc trên ngưỡng ều gây áp ứng tối a.
Ứng dụng: cơ thể sinh học là một môi trường dẫn iện.
+ Do vậy, dòng iện sinh ra từ mô cơ quan sẽ ược lan truyền ra ến ngoài da, sử
dụng các iện cực mắc ngoài da có thể ghi lại ược dòng iện sinh học dưới dạng ồ thị gọi là thăm dò iện sinh lý.
+ Nguyên lý chung là khi dòng iện tiến về iện cực dương sẽ tạo thành một sóng
dương trên ồ thị. Trong thực hành lâm sàng có thể ghi ược các dòng iện sinh học như
iện tâm ồ, iện não ồ, iện cơ...
SINH LÝ DỊCH CƠ THỂ
1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊCH CƠ THỂ
Ở người trưởng thành 50-60% trọng lượng cơ thể là dịch.
1.1. Phân bố dịch cơ thể lOMoARcPSD| 36067889
Dịch của cơ thể ược phân bố trong hai ngăn chính:
+ Dịch nội bào (ICF: Intracellular fluid): là lượng dịch nằm trong các tế bào chiếm
2/3 tổng lượng dịch cơ thể.
+ Dịch ngoại bào (ECF: Extracellular fluid): là tất cả các dịch nằm ngoài tế bào chiếm
1/3 tổng lượng dịch cơ thể. o Dịch kẽ: 3 /4 tổng lượng dịch ngoại bào o Huyết tương: 1
/4 tổng lượng dịch ngoại bào
=> NĐTT: nồng ộ thẩm thấu.
1.2. Thành phần dịch cơ thể
Dịch trong cơ thể gồm dung môi là nước và các chất hòa tan ược phân thành hai nhóm
chính là chất iện giải và chất không iện giải. Về mặt khối lượng, chất không iện giải
chiếm tỷ lệ lớn hơn chất iện giải nhưng tính chất thẩm thấu của dịch cơ thể lại ược quyết
ịnh bởi thành phần iện giải. Sự khác biệt giữa ICF và ECF là ECF chứa chủ yếu các
chất dinh dưỡng như oxygen, glucose, acid béo, acid amin, một lượng lớn Na + , Cl- và
HCO3 - , ngoài ra ECF cũng chứa một lượng lớn CO2 và các sản phẩm chuyển hóa của
tế bào, sẽ ược chuyển ến phổi hoặc thận ể ược bài xuất ra ngoài; còn ICF chứa chủ yếu là K + , Mg 2+ , phosphat. lOMoARcPSD| 36067889
Dịch ngoại bào: Na+, Cl-, HCO3-
Dịch nội bào: K+, 2. NỘI MÔI
2.1. Khái niệm nội môi
• Tất cả các tế bào ều tiến hành các hoạt ộng của mình trong một môi trường thống
nhất là dịch ngoại bào nên dịch ngoại bào còn ược gọi là môi trường bên trong cơ thể hay nội môi.
2.2. Hằng tính nội môi (Homeostasis) •
Hằng tính nội môi là duy trì các trạng thái hoặc iều kiện hằng ịnh trong nội môi. •
Việc duy trì hằng tính nội môi óng một vai trò vô cùng quan trọng bởi nó là tiền
ề cho sự tồn tại và phát triển của các tế bào. •
Tuy nhiên, nội môi cũng cần ược liên tục ổi mới và tuần hoàn •
Do vậy, hằng tính nội môi ược quyết ịnh bởi hoạt ộng của 3 hệ thống: •
Hệ thống tiếp nhận, • Hệ thống vận chuyển • Hệ thống bài tiết.
2.2.1. Hệ thống tiếp nhận
Hệ thống này ảm bảo sự ổn ịnh ầu vào cho các thành phần dịch ngoại bào, bao gồm: -
Hệ hô hấp: ảm bảo cung cấp ủ lượng O2 cho tế bào.
- Hệ tiêu hóa: cung cấp các chất dinh dưỡng cho cơ thể bao gồm glucose, acid béo, acid amin, các ion, vitamin...
- Gan: không phải tất cả các chất hấp thu ở ường tiêu hóa ều ược tế bào sử dụng. Gan
sẽ làm thay ổi thành phần hóa học của chất này thành những dạng thích hợp cho tế
bào hoặc dự trữ một số chất khi thừa.
- Các mô khác như mô mỡ, niêm mạc ường tiêu hóa, thận và tuyến nội tiết: giúp thay
ổi các chất ược hấp thu, dự trữ nó theo nhu cầu cơ thể. lOMoARcPSD| 36067889
2.2.2. Hệ thống vận chuyển
Hệ thống này ảm bảo cho dịch ngoại bào ược tuần hoàn khắp cơ thể, bao gồm: tim và
mạch. Sự lưu chuyển ược thực hiện liên tục theo 2 chiều:
- Từ nơi tiếp nhận các chất dinh dưỡng ến các mô.
- Từ các mô ến nơi ào thải các sản phẩm chuyển hóa. 2.2.3. Hệ thống bài tiết
Hệ thống này ảm bảo sự ổn ịnh ầu ra cho các thành phần dịch ngoại bào, bao gồm: - Hệ
hô hấp: qua hoạt ộng thông khí, phổi ào thải CO2 ra ngoài.
- Hệ tiết niệu: qua hoạt ộng bài tiết nước tiểu, thận ào thải hầu hết các sản phẩm chuyển
hóa không cần thiết hoặc các chất có nồng ộ vượt quá yêu cầu của cơ thể. - Hệ tiêu
hóa: qua hoạt ộng tiêu hóa, ruột ào thải một số sản phẩm chuyển hóa ra ngoài dưới dạng phân.
- Da: da vừa làm nhiệm vụ bảo vệ cơ thể vừa là cơ quan bài tiết. Da cũng tham gia vào
quá trình thải nhiệt góp phần iều hòa thân nhiệt.
2.3. Các khoang dịch ngoại bào 2.3.1. Huyết tương
- Khái niệm: huyết tương là thành phần lỏng của máu, chiếm 5% trọng lượng cơ thể.
Như vậy, huyết tương là thành phần của ECF nằm trong lòng mạch.
- Chức năng của huyết tương:
+ Protein của huyết tương cao gấp ba lần của dịch kẽ, 7,3g/dL, gồm: albumin,
globulin (ai,, Ơ2, P1, |3:_ Y), fibrinogen. Do có kích thước phân tử lớn, các protein
không thấm qua các lỗ nhỏ của thành mao mạch, tạo ra một lực thẩm thấu vào
khoảng 28mmHg, gọi là áp suất keo, áp suất này có khuynh hướng kéo nước vào mao
mạch, óng vai trò quan trọng trong quá trình trao ổi chất qua thành mao mạch. +
Ngoài ra, huyết tương còn có chức năng iều hòa thăng bằng kiềm toan, ông máu, bảo
vệ cơ thể, vận chuyển các chất… 2.3.2. Dịch kẽ
- Khái niệm: dịch kẽ là dịch nằm trong khoảng kẽ giữa các tế bào, là thành phần ECF ở
bên ngoài hệ thống mạch, chiếm khoảng 15% tổng trọng lượng cơ thể. - Chức năng
của dịch kẽ: cung cấp oxy và các chất dinh dưỡng cho tế bào ồng thời nhận của các tế
bào CO2 và các sản phẩm chuyển hóa ể chuyển thải ra ngoài.
2.3.3. Dịch bạch huyết
- Khái niệm: dịch bạch huyết là dịch kẽ chảy vào hệ thống bạch mạch, ổ vào tĩnh mạch
qua ống ngực và ống bạch huyết phổi.
- Chức năng của dịch bạch huyết:
+ Khoảng 2/3 bạch huyết của cơ thể xuất phát từ gan và ruột nên ây là một trong
những con ường chủ yếu ể hấp thu các chất dinh dưỡng từ ống tiêu hóa, ặc biệt hấp thu mỡ.
+ Dịch bạch huyết cũng sẽ ưa trở lại hệ thống tuần hoàn một lượng protein và dịch từ
dịch kẽ. Vì vậy hệ bạch huyết óng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nồng ộ
protein trong dịch kẽ, thể tích và áp suất dịch kẽ. Thành phần protein của dịch bạch
huyết tương tự như dịch kẽ, nồng ộ protein khoảng 2g/dL thay ổi tuỳ cơ quan như: lOMoARcPSD| 36067889
của gan khoảng 6g/dL, của ruột khoảng 3-4g/dL; của ống ngực là 3-5g/dL. + Bạch
cầu lympho i vào hệ thống tuần hoàn chủ yếu qua ường bạch huyết vì vậy có một số
bạch cầu lympho trong bạch huyết của ống ngực.
2.3.4. Dịch não tủy - Khái niệm:
+ Dịch não tủy là dịch trong các não thất, bể chứa quanh não, các khoang dưới màng
nhện và tủy sống. Các khoang này lưu thông với nhau và áp suất dịch não tủy ược iều
hòa ở mức hằng ịnh. Mỗi ngày có khoảng 500 mL dịch não tủy ược bài tiết từ các ám
rối màng mạch của các não thất, chủ yếu là hai não thất bên và màng ống nội tủy, màng
nhện, ngoài ra một phần do não bài tiết qua các khoang quanh mạch i vào trong não.
+ Hàng rào máu-não và hàng rào máu-dịch não tủy: màng các mao mạch trong não tạo thành 2 hàng rào:
. Hàng rào máu-não: là màng ngăn giữa máu và dịch kẽ của mô não trừ một số vùng
như hạ ồi, tuyến yên và postrema. Đây là nơi trực tiếp thực hiện chức năng dinh dưỡng của các mạch não.
. Hàng rào máu-dịch não tủy: là màng ngăn giữa máu và dịch não tủy hay chính là màng
của các ám rối màng mạch trong các não thất. Đây là nơi bài tiết ra dịch não tủy. - Tính
chất của hàng rào máu-não và hàng rào máu-dịch não tủy: khác với thành các mao mạch
ở những nơi khác trong cơ thể là tế bào nội mô mao mạch não ược kết nối với nhau chứ
không ứng cách nhau tạo thành các lỗ lọc. Do vậy tính thấm của các hàng rào cũng khác
tính thấm của màng mao mạch ở những nơi khác và thành phần dịch não tủy, dịch kẽ
của nhu mô não khác với dịch ngoại bào ở những nơi khác.
Cụ thể tính thấm của các hàng rào như sau: tính thấm cao với nước, CO2, O2 và các
chất hòa tan trong dầu như rượu, các chất gây mê; ít thấm với các ion như Na + , Cl - ,
H + và hầu như không thấm với protein và các phân tử hữu cơ có kích thước lớn. Như
vậy, các kháng thể và các thuốc không hòa tan trong dầu không vào ược dịch não tủy và nhu mô não.
Do tính chất như vậy nên dịch não tủy là dịch không màu, tỉ trọng khoảng 1.005, thành
phần: hầu như không có protein (20- 30mg/dL), không có tế bào (5BC lympho/mm 3 ),
nồng ộ ion Na+ tương ương với huyết tương, nồng ộ Cl - cao hơn 15%, nồng ộ K+ thấp
hơn 40% và nồng ộ glucose thấp huyết tương hơn 30%.
- Chức năng của dịch não tủy:
+ Chức năng chính của dịch não tủy là ệm cho não trong hộp sọ cứng (não nổi trong dịch).
+ Dịch não tủy cũng óng vai trò của một bình chứa ể thích nghi với những thay ổi thể
tích của hộp sọ: nếu thể tích não hoặc thể tích máu tăng lên, lượng dịch não tủy ược hấp
thu vào máu tĩnh mạch sẽ tăng lên và ngược lại.
2.3.5. Các khoang dịch khác lOMoARcPSD| 36067889
- Dịch nhãn cầu: là dịch nằm trong ổ mắt và giữ cho ổ mắt luôn căng ra. Trong ổ mắt,
thủy dịch liên tục ược tạo ra và ược tái hấp thu. Sự cân bằng giữa bài tiết và tái hấp
thu của thủy dịch có tác dụng iều hòa thể tích và áp suất của nhãn cầu (15mmHg). -
Dịch trong các khoang tiềm ẩn như khoang phúc mạc, khoang màng phổi, khoang
màng tim, bao hoạt dịch: có vai trò giúp các màng bao trượt lên nhau dễ dàng tạo iều
kiện thuận lợi cho sự cử ộng của các tạng.
3. ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CƠ THỂ BẰNG CƠ CHẾ THỂ DỊCH
Điều hòa hoạt ộng cơ thể bằng cơ chế thể dịch là iều hòa thông qua các tính chất của
dịch với hai thành phần là nước và các chất hòa tan. Như vậy, iều hòa bằng cơ chế thể
dịch có thể là iều hòa bằng: -
Các tính chất chất chung của dịch: thể tích dịch, pH của dịch, các áp suất của dịch.
- Thành phần và nồng ộ các chất có trong dịch: các chất khí, ion, chất dinh dưỡng, các
sản phẩm của quá trình chuyển hóa và ặc biệt là các hoạt chất sinh học như các hormon.
Giữa các tính chất của dịch và hoạt ộng của các cơ quan trong cơ thể có mối quan hệ
qua lại rất chặt chẽ, mọi sự thay ổi ở một trong hai bên ều dẫn ến sự thay ổi ở phía bên
kia và từ ó iều hòa ngược trở lại tạo ra sự ổn ịnh. Nói cách khác, iều hòa hoạt ộng của
các cơ quan trong cơ thể bằng cơ chế thể dịch cũng chính là ể iều hòa các tính chất của dịch.
3.1. Điều hòa thể tích dịch
Thể tích dịch trong từng ngăn và trong toàn cơ thể luôn ược giữ ổn ịnh thông qua quá
trình xuất nhập nước và tái phân bố nước giữa các ngăn, các vùng.
3.1.1. Quá trình xuất nhập nước
Quá trình xuất nhập nước ược kiểm soát thông qua hoạt ộng của hệ nội tiết với vai trò
của hormon chống bài niệu ADH-antidiuretic hormone, hệ thống RAA
(reninangiotensin-aldosterone), các peptide lợi niệu NP- natriuretic peptid... và hệ thần
kinh với vai trò của cảm giác khát.
Thông qua các cơ chế này, hệ tiêu hóa và tiết niệu sẽ hoạt ộng làm cho lượng nước cơ
thể liên tục dao ộng trong một giới hạn rất nhỏ (khoảng 1%) giữa trạng thái hơi thừa
nước và trạng thái hơi thiếu nước. lOMoARcPSD| 36067889 lOMoARcPSD| 36067889
3.1.2. Tái phân bố nước giữa các ngăn dịch và các vùng -
Tái phân bố nước giữa các ngăn dịch: nước có thể khuếch tán qua lại giữa các ngăn
dịch một cách dễ dàng và nhanh chóng do ó mọi sự thay ổi về thể tích ở một ngăn sẽ
dẫn ến sự chia ều cho các ngăn còn lại.
Các áp suất chủ yếu ảnh hưởng lên sự di chuyển của nước là áp suất thủy tĩnh và áp
suất thẩm thấu. Áp suất thủy tĩnh có tác dụng ẩy nước i; trong khi áp suất thẩm thấu có
tác dụng kéo nước lại, áp suất keo là một dạng áp suất thẩm thấu ặc biệt do protein tạo
ra. Ví dụ: cân bằng Starling là lực quyết ịnh sự trao ổi qua màng mao mạch. Theo
Starling, bình thường có một trạng thái cân bằng: lượng dịch tiết ra khỏi tuần hoàn hệ
thống (qua mao mạch) = lượng dịch hấp thu vào tuần hoàn (mao mạch và hệ bạch mạch). lOMoARcPSD| 36067889
Như vậy, ở mao ộng mạch, dịch bị ẩy ra khỏi mao mạch với áp suất lọc là 13mmHg; ở
mao tĩnh mạch, dịch ược hút từ khoảng kẽ vào mao mạch với áp suất tái hấp thu là
7mmHg. Lượng dịch ược tái hấp thu trở lại mao mạch chỉ bằng 9/10 lượng dịch lọc,
1/10 còn lại sẽ ược hệ bạch mạch thu nhận.
Khi xảy ra trường hợp bất thường:
+ Cản trở tuần hoàn bạch mạch.
+ Thay ổi các áp suất: tăng áp suất thủy tĩnh mao mạch, giảm áp suất keo huyết tương.
Những bất thường có thể riêng lẻ hoặc phối hợp nhiều cơ chế dẫn ến một lượng dịch
thặng dư không hấp thu hết vào hệ thống tuần hoàn mà ứ ọng trong khoang kẽ, gây ra hiện tượng phù.
- Tái phân bố nước giữa các vùng: nước còn có thể di chuyển từ vùng này ến vùng khác
ể ảm bảo hoạt ộng của các cơ quan quan trọng trong cơ thể. Ví dụ: khi thể tích tuần
hoàn giảm, một lượng máu dự trữ trong gan sẽ ược bổ sung vào vòng ại tuần hoàn ể
duy trì huyết áp, hoặc khi thể tích máu tăng sẽ tác ộng lên các áp cảm thụ quan ở xoang
ộng mạch cảnh làm giảm lượng máu lên não.
3.2. Điều hòa thăng bằng kiềm toan
Hầu hết các phản ứng chuyển hóa trong cơ thể muốn xảy ra luôn òi hỏi một pH thích
hợp, trong khi ó phần lớn các sản phẩm chuyển hóa lại có tính acid làm cho pH có
khuynh hướng giảm xuống. Ví dụ, sự oxy hóa hoàn toàn carbohydrat và lipid sẽ sinh ra
khoảng 22.000mEq CO2 mỗi ngày. CO 2 hóa hợp với nước hình thành acid carbonic
(H 2 CO 3 ). Mặt khác, có khoảng 70mEq chất acid cố ịnh (acid không bay hơi) hình
thành từ các nguồn chuyển hóa khác: các acid hữu cơ (acid lactic, acid pyruvic, các thể lOMoARcPSD| 36067889
ceton) sinh ra từ sự oxy hóa không hoàn toàn chất carbohydrat và lipid; các acid cố ịnh
dưới dạng sulfat (từ oxy hóa các acid amin có chứa sulfua), nitrat và photphat (từ oxy hóa các phosphoprotein).
Tuy các chất chuyển hóa acid ược hình thành một cách liên tục như vậy nhưng pH
của các dịch cơ thể vẫn ít thay ổi là nhờ cơ thể tự duy trì pH bằng các hệ ệm trong
và ngoài tế bào, sự ào thải CO2 của phổi và acid của thận.
3.2.1. Khái niệm về pH và ion H +
Theo khái niệm của Bronstedt, acid ược ịnh nghĩa như là một chất có thể giải phóng ion
H + , còn base là chất có thể tiếp nhận ion H + . Độ acid của một dung dịch ược biểu
thị bằng giá trị pH với: pH = - logH +
Duy trì cân bằng acid-base trong giới hạn bình thường cũng chính là duy trì nồng ộ ion
H + trong giới hạn bình thường. Dung dịch acid chứa một lượng ion H + cao
hơn so với lượng ion OH - , dung dịch base thì ngược lại, còn dung dịch trung tính
lượng ion H + và OH - tương ương nhau và bằng 10 -7 . Chỉ số nồng ộ ion H + và
OH - trong dung dịch là một hằng số: [H + ].[OH - ]=10 -14
Do nồng ộ ion H + (aH + ) trong huyết tương khoảng 0,0004mEq/L = 4.10 -
5mEq/L = 4.10 - 8Eq/L. Suy ra: pH máu = - log [H + ]= -(log 4.10 -8 ) = 7,398 Hay
theo phương trình Henderson-Haselbach:
pH = pK + log [HCO3 - /H2CO3] = 6,1 + log 20/1 - 7,4 Trong
cơ thể ion H + tuần hoàn dưới hai hình thức:
- Các ion H + liên kết với các anion bay hơi (HCO3 - ) liên quan ến những rối loạn cân
bằng acid-base kiểu hô hấp.
- Các ion H + liên kết với các anion cố ịnh, không bay hơi (SO 4 2- , PO 4 3- , lactat...)
liên quan ến những rối loạn cân bằng acid-base kiểu chuyển hóa.
3.2.2. Các hệ thống iều hòa pH
Cơ thể iều hòa thăng bằng kiềm toan theo 3 bước sau:
- Bước 1: hoạt ộng của các hệ thống ệm trong cơ thể.
- Bước 2: cơ chế bù trừ của hô hấp qua việc ào thải CO2.
- Bước 3: cơ chế bù trừ của thận ể khôi phục lại "kho dự trữ" kiềm và bài
tiết các H + còn thừa trong cơ thể.
3.2.2.I. Điều hòa do hệ thống ệm *
Nguyên tắc hoạt ộng:
Một hệ thống ệm gồm hai thành phần: một acid yếu và một muối của base mạnh hoặc
một base yếu với muối của nó với một acid mạnh. Ví dụ hệ ệm bicarbonat gồm H 2 CO lOMoARcPSD| 36067889
3 /NaHCO 3 (acid yếu: H 2 CO 3 /muối của base mạnh: NaOH), hệ ệm NH 4 OH/NH
4 Cl (base yếu: NH 4 OH/muối của acid mạnh: HCl). Trong một hệ thống ệm nhất ịnh
khi lượng ion H + phân ly và lượng ion H + kết hợp bằng nhau và bằng 50% thì người
ta nhận thấy pH của hệ ệm không thay ổi nên gọi là pK của hệ thống ấy (tức pH = pK).
Theo phương trình Henderson-Hassenbach:
pH = pK + log [A - /A - -H + ]
A - là hình thái kết hợp, A - -H + là hình thái phân ly của hệ ệm.
Các hệ thống ệm trong các dịch cơ thể sẽ là những hệ thống hoạt ộng ầu tiên và
ngay lập tức khi có rối loạn thăng bằng kiềm toan xảy ra.
* Các hệ thống ệm chính:
- Hệ ệm bicarbonat: NaHCO 3 /H 2 CO 3 = HCO 3 - /HCO 3 - -H + Đây là một
hệ ệm rất quan trọng và rất linh hoạt, là hệ ệm chính của ngoại bào vì:
+ Nồng ộ ion bicarbonat dưới hình thái kết hợp NaHCO 3 trong huyết tương cao.
Bình thường nó ược thận ào thải và tái hấp thu thường xuyên ể có nồng ộ ổn ịnh
trong huyết tương là 27mEq/L (còn gọi là dự trữ kiềm).
+ Acid carbonic là một acid bay hơi có thể tăng giảm nồng ộ một cách nhanh chóng
nhờ hoạt ộng của phổi (tăng hoặc giảm thông khí) ể có nồng ộ ổn ịnh trong huyết tương là 1,35mEq/L.
- Hệ ệm photphat: Na 2 HPO 4 /NaH 2 PO 4 = NaHPO 4 -/NaHPO 4 --H + Đây là
một hệ ệm của nội bào (PO 4 3- nội bào = 140mEq/L) và của nước tiểu, có hiệu
suất lớn vì pK bằng 6,8 gần với pH sinh lý.
- Hệ ệm proteinat/protein: ây cũng là một hệ thống ệm của huyết tương.
Thành phần của hệ ệm proteinat chính là gốc amin và gốc carboxyl của nó (NH 3 + - R- COO - ).
- Hệ ệm hemoglobinat/ hemoglobin: ây là hệ ệm của hồng cầu, có hàm lượng rất
lớn nên chúng có vai trò quan trọng trong iều hòa pH máu qua sự bắt giữ và ào thải CO2 ở phổi.
3.2.2.2 Điều hòa do hô hấp
Khi cơ thể ứ ọng nhiều CO 2 sẽ làm pH giảm, pH giảm tới 7,33 sẽ làm trung tâm hô
hấp bị kích thích mạnh dẫn ến tăng thông khí, nhờ vậy CO 2 ược ào thải ra ngoài. Ngược
lại, khi H 2 CO 3 giảm hoặc NaHCO 3 tăng, pH có xu hướng tăng thì trung
tâm hô hấp sẽ bị ức chế dẫn ến thở chậm, CO 2 tích tụ lại. Điều hòa do hô hấp là một cơ
chế iều hòa thăng bằng kiềm toan xảy ra rất nhanh và sớm nhưng thường không triệt ể,
cơ chế này phải ược tiếp tục bởi sự iều hòa thăng bằng kiềm toan của thận diễn ra chậm nhưng hiệu quả hơn.
3.2.2.3. Điều hòa do thận
Thận iều hòa thăng bằng kiềm toan thông qua 2 cơ chế:
- Bài tiết H + thừa trong cơ thể. lOMoARcPSD| 36067889
- Duy trì kho dự trữ kiềm của cơ thể: thận vừa có khả năng tái hấp thu HCO3 - ược lọc
vừa có khả năng bổ sung HCO - mới.
Tùy theo tình trạng nhiễm toan hay nhiễm kiềm mà thận sẽ thay ổi hoạt ộng cho
phù hợp. Quá trình bù trừ của thận òi hỏi thời gian lâu hơn các cơ chế trên (vài
giờ ến vài ngày) nhưng cho kết quả hoàn hảo hơn (cả pH và tổng lượng HCO3 -
của dịch thể cơ thể ều ược khôi phục).
2.3. Điều hòa nồng ộ các chất có trong dịch
Duy trì nồng ộ các chất có trong dịch cơ thể ở giới hạn bình thường là một trong những
iều kiện quan trọng ể ảm bảo hằng tính nội môi.
- Các chất khí: sự thay ổi nồng ộ O2 và CO2 trong dịch cơ thể sẽ tạo ra những phản xạ
iều chỉnh nhanh nhạy làm thay ổi hoạt ộng thông khí ở phổi. Kết quả cuối cùng là ưa
O2 và CO2 trở lại mức bình thường.
- Các ion, các chất dinh dưỡng và các sản phẩm của quá trình chuyển hóa: sự thay ổi
thành phần cũng như nồng ộ các chất này trong dịch cơ thể sẽ kích thích các cơ quan
bài tiết ra các hoạt chất sinh học mà ặc biệt là các hormon. Hormone óng vai trò quan
trọng trong cơ chế thể dịch ể iều hòa hoạt ộng các cơ quan trong cơ thể nhằm giữ hằng tính nội môi.
BÀI 7: ĐẠI CƯƠNG VỀ HOẠT CHẤT SINH HỌC I. ĐẠI CƯƠNG
Trong cơ thể ộng vật a bào, sự phối hợp giữa các tế bào trong cùng một mô ể hoàn thành
một chức năng hoặc giữa các tế bào trong các loại mô khác nhau ể hoàn thành nhiều
chức năng khác nhau ược thực hiện thông qua các hệ thống thông tin giữa các tế bào.
Sự thông tin có thể ược thực hiện thông qua các mối liên kết hở (gap junction) giữa các
tế bào nằm sát nhau hoặc qua các tín hiệu hóa học (chemical signal) giữa các tế bào xa nhau.
Các tín hiệu hóa học chính là các
ho ạt chất sinh học nội sinh các hormon h
oặc cũng có thể là các
hoạt chất sinh học ngoại sinh như thuốc
tự nhiên trong cơ thể như
ến tác ộng lên tế bào ích.
1. Khái niệm về hệ thống nội tiết và hoạt chất sinh học.
a/ Hệ thống nội tiết: *Khái niệm:
- Hệ thống nội tiết là những tế bào có nhiệm vụ tổng hợp và bài tiết các hoạt chất sinh
học vào bên trong cơ thể ể iều hòa hoạt ộng cơ thể thông qua cơ chế thể dịch. lOMoARcPSD| 36067889
- Hệ nội tiết là một phần của hệ thống nội tiết bao gồm các tuyến nội tiết nhỏ, nằm rải
rác, không liên quan về mặt giải phẫu nhưng lại liên quan rất chặt chẽ về mặt chức năng.
- Đặc iểm hệ nội tiết: + Nằm rải rác. + Kích thước nhỏ: + Nhiều loại.
- Tuyến nội tiết là những tuyến không có ống dẫn, sản phẩm bài tiết (hormon) ược ổ thẳng vào máu.
- Cấu tạo của tuyến nội tiết gồm hai phần: phần chế tiết tạo thành từng ám tế bào có
nhiệm vụ tổng hợp và phóng thích hormon, lưới mao mạch phong phú bao bọc xung
quanh các tế bào chế tiết có nhiệm vụ tiếp nhận hormon ưa vào hệ thống tuần hoàn.
Bên cạnh ó, có thể nói tất cả các cơ quan và tế bào trong cơ thể ều làm nhiệm vụ nội
tiết dù chúng không thuộc hệ nội tiết. Như vậy, hệ thống nội tiết là toàn bộ các tế bào trong cơ thể. • Cơ quan nội tiết riêng. •
Đám tế bào trong cơ quan. •
Cơ quan làm chức năng nội tiết. •
Cơ quan nội tiết mà chức năng chưa rõ.
b/ Hormone ( tên khác: hoạt chất sinh học/ tín hiệu ngoại bào / chất truyền tin thứ
nhất ) * Khái niệm:
Là một chất trung gian hoá học ược bài tiết vào trong dịch cơ thể bởi một hoặc một
nhóm tế bào và có tác dụng sinh học trên mô ích - Quan niệm cổ iển:
+ Hormon chung ( General Hormon): Trung gian hoá học - Tuyến nội tiết bài tiết -
Máu phân phối - Tác dụng sinh học trên tế bào ích - Quan niệm hiện nay:
+ Hormon chung ( General Hormon)
+ Hoạt chất sinh học: Trung gian hoá học – Không do tuyến nội tiết bài tiết - Máu phân
phối - Tác dụng sinh học trên tế bào ích
+ Hormon ịa phương (Local hormon): Trung gian hoá học – Không do tuyến nội tiết
bài tiết – Không ược máu phân phối - Tác dụng sinh học trên tế bào ích
Sự khác biệt giữa quan niệm cổ iển và quan niệm hiện ại Quan niệm cổ iển
Quan niệm hiện ại lOMoARcPSD| 36067889 1.
Nguồn gốc hẹp: do tuyến nội tiết 1.
Nguồn gốc rộng: do hệ thống nội tiết tiết ra tiết ra 2.
Phân phối: tiết vào máu 2.
Phân phối: tiết vào dịch cơ thể
2. Khái niệm về mô ích và receptor. a/ Mô ích
Mô chịu sự tác ộng của hormon ( hoạt chất sinh học ) gọi là mô ích
Mô ích có tính ặc hiệu với receptor Những
trường hợp ặc biệt:
- Có những hoạt chất sinh học mà mô ích của nó là tất cả hoặc hầu như tất cả các tế bào
của cơ thể, ví dụ: somatomedin (gan), T3, T4 (tuyến giáp).
- Có thể tuyến nội tiết này lại là mô ích cho hormon của tuyến nội tiết khác, ví dụ:
tuyến giáp là mô ích của hormon TSH do tuyến yên tiết ra.
b/ Receptor. ( thụ thể )
Thụ thể là những phân tử protein có mặt ở tế bào ích, óng vai trò tiếp nhận các
tín hiệu hóa học ngoại bào với tính ặc hiệu và ái lực cao, qua ó sẽ khởi phát các hoạt
ộng chức năng nhất ịnh của tế bào.
*Thành phần tiếp nhận hormon ở mô ích
*Receptor có tính ặc hiệu (chuyên biệt) với hormon
*Bản chất: protein *Về cấu trúc: mỗi thụ thể có ít nhất hai nhóm
là nhóm iều hòa và nhóm hiệu ứng.
+ Nhóm iều hòa làm nhiệm vụ nhận biết và liên kết với hoạt chất sinh học.
+ Nhóm hiệu ứng có tác dụng gây ra hiệu quả ầu tiên trên tế bào ích.
*Số lượng: 2.000-100.000/tế bào. Điều chỉnh số lượng tăng hoặc giảm tuỳ theo loại hormon
*Vị trí: thụ thể nằm trong màng tế bào, trong bào tương, trong nhân.
+ Thụ thể nằm trên màng tế bào ích: tiếp nhận hoạt chất sinh học tan trong nước như
các hormon peptid và catecholamin.
+ Thụ thể nằm trong bào tương tế bào ích: tiếp nhận hoạt chất sinh học tan trong dầu
như hormon steroid.
+ Thụ thể nằm trong nhân tế bào ích: tiếp nhận hoạt chất sinh học tan trong dầu như hormon T3, T4.
3. Khái niệm về ligand, ái lực và hiệu lực. lOMoARcPSD| 36067889
* Khái niệm về ligand ( phối tử)
Bất cứ một phân tử tín hiệu nào có khả năng gắn vào thụ thể với ộ ặc hiệu cao do sự
tương ồng về cấu trúc ều ược gọi là ligand. -
Nếu phân tử sau khi gắn với thụ thể dẫn ến một áp ứng sinh lý của tế bào thì ược
gọi là agonist (chất chủ vận hay ồng vận). -
Nếu phân tử sau khi gắn với thụ thể mà không
gây ra một áp ứng nào cả sẽ ược gọi là
antagonist (chất ối kháng)
cản trở tác ộng của chất ối kháng , chúng làm (agonist)
bằng cách chiếm lấy thụ thể của nó.
* Khái niệm về ái lực và hiệu lực -
Khả năng gắn của hoạt chất sinh học vào thụ thể phụ thuộc vào ái lực (affinity) của nó với thụ thể.
+ Hai chất có cùng thụ thể, chất nào có ái lực cao hơn sẽ ẩy ược chất kia ra. -
Tác dụng của hoạt chất sinh học là do hiệu lực (efficacy) của nó trên thụ thể ó quyết ịnh.
=> Ái lực và hiệu lực không phải lúc nào cũng i ôi nhau: Vd:
1. acetylcholin là chất truyền ạt thần kinh của hệ phó giao cảm, khi gắn vào thụ thể
muscarinic, gây hiệu lực làm tăng tiết nước bọt, co ồng tử, chậm nhịp tim...;
atropin có ái lực trên thụ thể muscarinic mạnh hơn acetylcholin nên ẩy ược
acetylcholin ra khỏi thụ thể muscarinic, nhưng bản thân nó lại không có hiệu lực gì.
=> acetylcholine: agonist / atropine: antagonist * Câu hỏi:
II. PHÂN LOẠI VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA HOẠT CHẤT SINH HỌC.
1. Phân loại hoạt chất sinh học.
- Phân loại theo nguồn gốc: hoạt chất sinh học nội sinh và ngoại sinh + Hoạt chất sinh
học nội sinh: do chính cơ thể tổng hợp và bài tiết.
Có hai loại là hoạt chất sinh học của các tuyến nội tiết còn ược gọi là các hormon chung
(general hormone) theo quan niệm cổ iển và hoạt chất sinh học không phải của tuyến
nội tiết là những hormon không do tuyến nội tiết chế tiết.
+ Hoạt chất sinh học ngoại sinh: ược ưa từ bên ngoài cơ thể vào. Thuốc là một loại
hoạt chất sinh học ngoại sinh.
- Phân loại theo bản chất hóa học: lOMoARcPSD| 36067889
+ Hoạt chất sinh học peptid
: là các hoạt chất sinh học có bản chất là peptid hoặc protein . •
Các hoạt chất sinh học này có thể chỉ là một chuỗi
peptid hoặc nhiều chuỗi peptit ược liên kết nhau bằng
cầu nối disulfur (-S-S-). •
Một số hoạt chất sinh học có thêm gốc carbohydrat tạo thành glycoprotein (như: FSH, TSH, LH, IICG...). BẢNG QUI ƯỚC 1 acid amin acid amin 2-20 acid amin peptid 21-100 acid amin polypeptide >100 acid amin protein
+ Hoạt chất sinh học acid amin: là các dẫn xuất của acid amin như:
• Dẫn xuất của acid amin tyrosine: hormon tuyến giáp (T3, T4), hormon tủy
thượng thận (catecholamine). ( quan trọng) •
(Tham khảo) Dẫn xuất của acid amin tryptophan như melatonin, serotonin. •
(Tham khảo)Dẫn xuất của acid amin histidine như histamin; dẫn xuất của acid amin glutamic như GABA.
+ Hoạt chất sinh học lipid: là các dẫn xuất của lipid như:
Dẫn xuất của acid béo, thường là các hormon ịa phương;
Dẫn xuất của steroid như: hormon vỏ thượng thận (mineralocorticoid, glucocorticoid,
hormon sinh dục), hormon sinh dục (buồng trứng, nhau thai: estrogen, progesteron, tinh
hoàn: testosteron), hormon của da - gan - thận (vitamin D3).
- Phân loại theo tính tan: Tan trong nước Tan trong dầu
peptid, catecholamine, các chất truyền ạt thần kinh. hormon steroid, hormon T3T4. Đặc iểm Đặc iểm
- Vận chuyển dưới dạng tự do
- Vận chuyển dưới dạng kết hợp (lipolipid) lOMoARcPSD| 36067889
- Bị phân hủy sau khi giải phóng - Tồn tại lâu trong máu
- Tồn tại:vài giây hoặc vài mili giây - Vài giờ ến vài ngày
- Tạo ra các áp ứng nhanh =>chỉ cần thiết trong
- Tạo áp ứng chậm hơn nhưng một thời gian ngắn. kéo dài hơn (1)
- Phân loại theo nơi tác ộng:
+ Tác ộng tại chỗ: hầu hết tế bào trong cơ thể ều có khả năng tiết ra loại tín hiệu gọi là
các chất trung gian hóa học tại chỗ (local chemical mediator). •
Chúng là các hormon ịa phương (như histamin, prostaglandin) hoặc chất truyền ạt thần kinh. • Chúng
và chỉ tác ộng trên các tế bào lân cận theo
phương thức cận tiết thường chính tế bào ã tiết ra chúng theo phương thức tự tiết. ược tiết
vào dịch kẽ hoặc lên
+ Tác ộng ở xa: các tuyến nội tiết hoặc các cơ quan không phải là tuyến nội tiết có thể
tiết ra các chất ặc hiệu là các hormon chung (general hormon) hoặc các hoạt chất sinh học khác. •
Chúng ược tiết vào máu và theo dòng máu ến tác ộng lên các tế bào ích ở xa nơi tiết ra. •
Do phải di chuyển xa như vậy nên tín hiệu thuộc loại này ược truyền i hơn nhiều
so với các chất tác ộng tại chỗ. * Các loại hormone:
2. Sinh học tổng hợp, bài tiết và vận chuyển hoạt chất sinh học trong máu. a. Hormone peptide. -
Hoạt chất sinh học peptid ược tổng hợp thông qua quá trình sinh tổng hợp
protein với nguyên liệu là các acid amin. -
Quá trình này diễn ra trong nhân (sao mã), ribosom (dịch mã), sản phẩm
tạo thành là preprohormone sẽ ược ưa vào mạng lưới nội bào tương có hạt. Tại ây,
preprohormone ược chuyển thành prohormon và ưa ến bộ golgi. => Quá trình diễn ra
: nhân->mạng lưới nội bào tương->bộ Golgi -
Tại bộ golgi, dạng hoạt ộng của hormon ược hình thành và dự trữ sẵn ủ ể áp
ứng nhanh chóng cho các kích thích gây bài tiết. -
Các kích thích này cũng ồng thời xúc tiến việc tạo hoạt chất mới. b. Hormon acid amin. lOMoARcPSD| 36067889
- Hormon tủy thượng thận (catecholamine) và melatonin: là những amin ược tạo
thành trong tế bào chế tiết từ sự chuyển hóa acid amin.
+ Sau khi tổng hợp sẽ ược hấp thu vào các túi có sẵn trong bào tương dự trữ ến khi bài tiết.
+ Kích thích gây bài tiết hormon cũng ồng thời kích hoạt các enzym trong chuỗi phản
ứng tạo các hormon mới.
- Hormon giáp trạng (T3, T4): ầu tiên ược tạo thành trong tế bào nang giáp.
+ Sau ó ưa vào trong lòng nang ến gắn lên một phân tử protein lớn gọi là thyroglobulin và ược dự trữ ở ó.
+ Khi bài tiết, những hệ thống enzym chuyên biệt trong tế bào chế tiết sẽ phân cắt
thyroglobulin tạo ra hormon và bài tiết vào c. Hormone steroids.
- Nguyên liệu ể tổng hợp là cholesterol ược cung cấp chủ yếu từ Cholesterol hoặc Acetyl
CoA (Cholesterol cung cấp chủ yếu từ LDL)
- Quá trình tổng hợp diễn ra tại mạng lưới nội bào tương trơn.
- Dạng hoạt ộng ược tạo thành và dự trữ với số lượng rất ít mà chủ yếu là các phân tử
tiền chất hiện diện trong tế bào chế tiết.
- Khi có một kích thích thích hợp, các enzym trong vòng vài phút sẽ tạo các phản ứng
hóa học cần thiết biến dạng tiền chất thành dạng hoạt ộng và sau ó bài tiết ra ngoài. => Nhận xét: •
Hormon peptida và catecholamine: tổng hợp và dự trữ sẵn, bài tiết nhanh •
Hormon T3, T4 và hormon steroid: tổng hợp và dự trữ dưới dạng tiền chất, bài tiết chậm
3. Vận chuyển hormon trong máu:
* 2 dạng vận chuyển:
- Dạng tự do: dạng tác dụng
- Dạng kết hợp: dạng dự trữ (dễ phân ly) * 2 protein vận chuyển:
- Protein vận chuyển ặc hiệu: Globulin
- Protein vận chuyển chung: Albumin
* Ý nghĩa dạng kết hợp: - Vận chuyển
- Tránh bị lọc ở thận - Dự trữ ( ệm)
III. CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA HOẠT CHẤT SINH HỌC. lOMoARcPSD| 36067889
1. Cơ chế tác dụng thông qua chất truyền tin thứ hai.
+ Các hoạt chất sinh học tác dụng theo cơ chế này là những tín hiệu hóa học tan ược
trong nước như các hormon peptid và catecholamin.
+ Các chất này không tan trong dầu nên không qua ược lớp lipid kép của màng bào
tương tế bào, do vậy cần có chất truyền tin thứ hai trong tế bào (tín hiệu nội bào).
+ Thụ thể ặc hiệu nằm ở màng bào tương tế bào ích.
+ Prostaglandin là một trường hợp ngoại lệ bởi nó là hoạt chất sinh học tan trong dầu
với bản chất là acid béo không no nhưng lại có thụ thể nằm ở màng bào tương tế bào ích.
* Cơ chế thực hiện:
Rút gọn quá trình:
Hoạt chất sinh học ( chất truyền tin thứ I ) gắn với thụ thể ặc hiệu => phức hợp=> dẫn
ến sự xuất hiện chất truyền tin thứ 2 ( là 1 enzyme) rồi hoạt hóa một chuỗi enzyme
theo kiểu dây chuyền hoặc dòng thap ể tạo thành áp ứng sinh lý cuối cùng
( chi tiết về cơ chế ) ( Câu Hỏi)
Các áp ứng sinh lý (hưng phấn hoặc ức chế) có thể là thay ổi tính thấm của màng tế
bào, co hoặc giãn cơ, tổng hợp protein, kích thích tế bào bài tiết chất… Đáp ứng sinh
lý thường xảy ra nhanh nhưng ngắn. -Lý do:
+Tính ặc hiệu của receptor
+Bản chất, số lượng hệ thống enzym
-Đáp ứng sinh lý: thay ổi tính thấm màng tế bào, co hoặc dãn cơ, tổng hợp protein, bài tiết Câu hỏi ứng dụng
2. Cơ chế tác dụng thông qua hoạt hóa gen tế bào.
Các hoạt chất sinh học tác dụng theo cơ chế này là những tín hiệu hóa học tan trong dầu
như các hormon steroid và hormon T3, T4.
Các chất này có tính chất hòa tan trong dầu, không tan trong nước nên i qua ược lớp
lipid kép của màng tế bào, do vậy không cần chất truyền tin thứ hai.
Thụ thể ặc hiệu có thể nằm trong bào tương như ối với hormon steroid hoặc nằm
trong nhân như ối với hormon T3, T4 của tế bào ích
Hormon peptid và catechomin Hormon steroid và T3-T4 Tan Nước Lipid lOMoARcPSD| 36067889
Tổng hợp - dự trữ Hormon Tiền hormon bài tiết Nhanh Chậm Vận chuyển dạng tự do Dạng kết hợp
Thụ thể nằm trong Màng tế bào Trong tế bào Tác dụng Chất truyền tin thứ 2 Gen Cơ chế tác dụng Nhanh, ngắn Chậm, dài
- Hormon tan trong lipid: steroid và T3-T4 •
Receptor nằm trong bào tương hoặc trong nhân tế bào => Nhận xét
- Hormon peptida và catecholamine •
Tác dụng thông qua chất truyền tin thứ hai •
Tác dụng nhanh, ngắn
-Hormon steroid và T3-T4 •
Tác dụng trên hệ thống gen tế bào •
Tác dụng chậm, dài
3. Đặc iểm tác dụng của hormone
Tác dụng ặc hiệu trên mô ích với một lượng rất thấp. Tăng: ưu năng, giảm: nhược năng
Điều hòa cấp thời và lâu dài theo 2 cơ chế
Một hormon có thể tác dụng trên một số mô ích tạo nên áp ứng tổng thể của hormon
Nhiều hormon có thể cùng iều hoà một quá trình
Một hormon có thể iều hoà nhiều khâu của một quá trình
Phối hợp hoạt ộng với protein
Hormon có bản chất protein có thể gây tạo kháng thể
Hormon có tác dụng iều hoà ngược (feedback)
IV. ĐIỀU HÒA BÀI TIẾT HOẠT CHẤT SINH HỌC.
1. Điều hòa bài tiết theo trục vùng hạ ồi – tuyến yên – tuyến nội tiết.
Đây là cơ chế iều hòa bài tiết căn bản mà trong trong ó vùng hạ ồi giữ vai trò trung
tâm, chỉ huy sự bài tiết hormon của tuyến yên.
Tuyến yên, ến lượt mình lại chỉ huy sự bài tiết hormon của một cơ quan nội tiết khác.
Một số hormon ược iều hòa bài tiết theo trục vùng dưới ồi-tuyến yên-tuyến nội tiết. lOMoARcPSD| 36067889
2. Điều hòa bài tiết theo nhịp sinh học.
Hormon không phải ược bài tiết liên tục với một nồng ộ nhất ịnh mà có khi nhiều khi ít,
có hormon ược bài tiết gián oạn từng lúc theo nhịp sinh học.
3. Điều hòa bài tiết do tác nhân kích thích.
- Tác nhân kích thích có thể là thần kinh, hormon khác hoặc các tác nhân vật lý, hóa học.
4. Điều hòa bài tiết theo cơ chế feedback.
Quan trọng, 2 kiểu feedback: -
Feedback âm: thường gặp, chủ yếu - Feedback dương: ít
gặp, tạm thời a. Cơ chế feedback âm -
Hormon sau khi ược bài tiết ra sẽ gây áp ứng sinh học
trên tế bào ích, ộ lớn của các áp ứng sẽ ược theo dõi, kiểm tra bởi tế bào nội tiết: •
Nếu áp ứng quá nhỏ, tế bào nội tiết sẽ gia tăng sản xuất và bài tiết hormon. •
Nếu áp ứng quá lớn, tế bào nội tiết sẽ giảm bài tiết hormon ể ưa áp ứng trở về giới hạn bình thường. •
Đây là cơ chế iều hòa chủ yếu, nhanh nhậy nhằm duy trì hằng ịnh nồng ộ hormon.
BÀI 8: SINH LÝ NỘI TIẾT VÙNG HẠ ĐỒI.
I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CHỨC NĂNG. lOMoARcPSD| 36067889
Vùng hạ ồi (hypothalamus) thuộc não trung gian, có nhiều nơron tập trung thành
các nhóm nhân, ví dụ: nhân trên thị, nhân cạnh não thất.... Các nơron vùng hạ ồi
có chức năng dẫn truyền xung ộng thần kinh ồng thời lại có khả năng tổng hợp và bài tiết hormon.
II. CÁC HORMON GIẢI PHÓNG VÀ ỨC CHẾ CỦA VÙNG HẠ ĐỒI.
1. Hormon giải phóng GH: (GHRH) •
Bản chất: polypeptid có 44 acid amin. •
Nguồn gốc: nhân bụng giữa. •
Tác dụng: kích thích thùy trước tuyến yên tổng hợp và bài tiết GH. •
Điều hòa bài tiết: IGF (gan) feedback âm vòng dài, GH (tuyến yên) feedback âm vòng ngắn. 2.
Hormon ức chế GH: GHIH (Growth hormone inhibitory hormone), Somatostatin •
Bản chất: peptid có 14 acid amin. •
Nguồn gốc: vùng hạ ồi. •
Tác dụng: ức chế thùy trước tuyến yên tổng hợp và bài tiết GH. •
Điều hòa bài tiết: IGF (gan) feedback âm vòng dài, GH (tuyến yên) feedback âm vòng ngắn 3.
Hormon giải phóng TSH: TRH (Thyrotropin releasing hormone) • Bản
chất: peptid có 3 acid amin. • Nguồn gốc: chưa rõ. • Tác dụng: kích thích
thùy trước tuyến yên tổng hợp và bài tiết T3-T4 (tuyến giáp) T SH. • Điều hòa
bài tiết: feedback âm vòng dài, TSH
(tuyến yên) feedback âm vòng ngắn và chính TRH (vùng hạ ồi) feedback âm vòng cực ngắn. 4.
Hormon giải phóng ACTH: CRH (Corticotropin releasing hormone) • Bản
chất: polypeptid có 41 acid amin. •
Nguồn gốc: nhân cạnh não thất. •
Tác dụng: kích thích thùy trước tuyến yên tổng hợp và bài tiết ACTH. •
Điều hòa bài tiết: cortisol (tuyến thượng thận) feedback âm vòng dài,
ACTH (tuyến yên) feedback âm vòng ngắn. Ngoài ra còn có cơ chế
feedback dương từ cortisol khi cơ thể bị stress 5.
Hormon giải phóng FSH và LH: GnRH (Gonadotropin releasing hormone) •
Bản chất: peptid có 10 acid amin. • Nguồn gốc: nhân cung. •
Tác dụng: kích thích thùy trước tuyến yên tổng hợp và bài tiết FSH và LH mà chủ yếu là LH. •
Điều hòa bài tiết: hormon sinh dục (tuyến sinh dục) feedback âm vòng
dài, LH và FSH (tuyến yên) feedback âm vòng ngắn, GnRH (vùng hạ ồi)
feedback âm vòng cực ngắn. Ngoài ra còn có cơ chế feedback dương từ
estrogen ở nữ vào thời iểm trước khi phóng noãn. 6.
Hormon ức chế prolactin: PIH (prolactin inhibitory hormone) lOMoARcPSD| 36067889 • Bản chất: chưa rõ. • Nguồn gốc: chưa rõ. •
Tác dụng: ức chế thùy trước tuyến yên tổng hợp và bài tiết prolactin. •
Điều hòa bài tiết: prolactin (tuyến yên) feedback âm. III. CÁC HORMON KHÁC
Gồm ADH (vasopressin) và oxytocin ược tổng hợp từ nhân trên thị và nhân cạnh não
thất vùng hạ ồi, sau ó theo bó sợi thần kinh hạ ồi-yên xuống dự trữ ở thùy sau tuyến yên .
BÀI 9: SINH LÝ TUYẾN YÊN
I. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CHỨC NĂNG
- Tuyến yên là một tuyến nhỏ (1cm, 0,5-1g), nằm trong hố yên của xương bướm thuộc nền sọ.
Các thùy của tuyến yên: lOMoARcPSD| 36067889
+ Thùy trước có các tế bào chế tiết còn ược gọi là thùy tuyến.
+ Thùy giữa ở người rất kém phát triển, thường ược gộp chung vào thùy trước.
+ Thùy sau có các tế bào giống tế bào thần kinh ệm còn ược gọi là thùy thần kinh.
Tuyến yên liên hệ mật thiết với vùng hạ ồi qua 2 ường: + Đường mạch máu: •
Hệ thống cửa hạ ồi-yên (hệ cửa Popa-Fielding) nối vùng hạ ồi với thùy trước tuyến yên. •
Các hormon giải phóng và ức chế của vùng hạ ồi sẽ theo ường này xuống tuyến
yên kích thích hoặc ức chế bài tiết hormon thùy trước tuyến yên. + Đường thần kinh: •
Bó sợi thần kinh hạ ồi-yên là bó thần kinh i từ nhân trên thị và nhân cạnh não
thất vùng hạ ồi ến thùy sau tuyến yên. •
Các hormon ADH và oxytocin của vùng hạ ồi sẽ ược vận chuyển theo ường này
xuống dự trữ ở thùy sau tuyến yên
II. CÁC HORMON TUYẾN YÊN.
1. Hormon tăng trưởng. (GH)
- Bản chất: protein 191 acid amin, 1 chuỗi ơn, trọng lượng phân tử 22.005.
- Nguồn gốc: tế bào ưa acid thùy trước tuyến yên.
- Tác dụng: GH có mô ích là gan, nó sẽ kích thích gan bài tiết somatomedin (IGF: insulin-like growth factor).
+ Somatomedin tác dụng lên hầu hết tế bào trong cơ thể, làm phát triển kích thước và
số lượng tế bào dẫn ến tăng kích thước và trọng lượng cơ thể.
- Trên xương: phát triển khung xương cả chiều dài và chiều dày do làm tăng tạo khung
protein ở xương, tăng tốc ộ sinh sản các tế bào sụn và tế bào tạo xương, tăng cốt hóa sụn liên hợp.
+ Trên chuyển hóa protein: •
Tăng tổng hợp protein, ây là tác dụng quan trọng nhất của somatomedin. •
Tác dụng này ược thực hiện do tăng vận chuyển acid amin vào trong tế bào •
Tăng quá trình sao mã ADN thành mRNA •
Tăng quá trình dịch mã mARN ở ribosome, ồng thời giảm thoái hóa protein và acid amin.
+ Trên chuyển hóa glucid: •
Tăng ường huyết do giảm sử dụng glucose ể tạo năng lượng, giảm vận chuyển
glucose vào trong tế bào (kháng insulin). •
Tuy nhiên ường huyết thường không tăng quá cao do nó cũng làm tăng dự trữ glycogen trong tế bào. lOMoARcPSD| 36067889
+ Trên chuyển hóa lipid: tăng thoái hóa triglycerid dự trữ làm tăng acid béo trong máu.
Các acid béo sẽ ược oxy hóa ở mô ể tạo năng lượng. +
Tác dụng khác: kích thích tăng bài tiết insulin.
- Điều hòa bài tiết:
+ GHRH của vùng hạ ồi kích thích tuyến yên bài tiết GH. Trong khi GHIH của vùng
hạ ồi ức chế tuyến yên bài tiết GH. + Somatomedin của gan gây feedback âm.
+ Dưới ảnh hưởng của GH, acid béo ược sử dụng tạo năng lượng nhiều hơn glucid và
protid do vậy áp ứng tăng bài tiết GH thường xảy ra trong những trường hợp khẩn cấp
( ói, hạ ường huyết, stress).
+ GH cũng ược iều hòa bài tiết theo nhịp giờ và nhịp ngày êm.
2. Hormon kích thích tuyến giáp. (TSH)
* Bản chất: glycoprotein, 2 chuỗi a và p, trọng lượng phân tử 28.000.
- Nguồn gốc: tế bào ưa base thùy trước tuyến yên.
- Tác dụng: mô ích là nang tuyến giáp.
+ Trên cấu trúc tuyến giáp: dinh dưỡng và phát triển nang tuyến giáp do làm tăng số
lượng và kích thước tế bào nang giáp, tăng biến ổi tế bào nang giáp sang dạng bài tiết
(dạng trụ) và tăng hệ thống mao mạch của tuyến.
+ Trên chức năng tuyến giáp: tăng T3, T4 trong máu do làm tăng hoạt ộng bơm iod,
tăng bắt iod vào trong nang giáp, tăng gắn iod vào tyrosin và tăng phân giải
thyroglobulin giải phóng T3, T4 vào máu.
- Điều hòa bài tiết:
+ TRH của vùng hạ ồi kích thích tuyến yên bài tiết TSH.
+ T3, T4 của tuyến giáp gây feedback âm. lOMoARcPSD| 36067889
3. Hormon kích thích tuyến vỏ thượng thận.(ACTH) - Bản
chất: polypeptid 39 acid amin, trọng lượng phân tử 5.000.
- Nguồn gốc: tế bào ưa base thùy trước tuyến yên.
- Mô ích: vỏ thượng thận. - Tác dụng:
+ Trên lớp bó và lớp lưới của vỏ thượng thận: làm tăng sinh các tế bào ồng thời kích
thích các tế bào tổng hợp và bài tiết cortisol.
+ Trên tế bào hắc tố: 13 acid amin ầu tiên của ACTH giống hormon MSH (melanocyte stimulating hormone).
• Ở ộng vật bậc thấp (ếch, cóc...) thùy giữa phát triển bài tiết nhiều MSH tác
dụng lên tế bào hắc tố, ở người do thùy giữa kém phát triển tác dụng này
chủ yếu do ACTH ảm nhận.
• Tác dụng của MSH và ACTH trên tế bào hắc tố là làm phân tán các hạt
sắc tố ra bào tương tế bào gây sẫm màu da, không có mặt MSH và ACTH
các hạt sắc tố sẽ tập trung quanh nhân tế bào làm da sáng màu hơn.
+ Trên não: ACTH có vai trò trong học tập, trí nhớ và hành vi.
- Điều hòa bài tiết:
+ CRH của vùng hạ ồi kích thích tuyến yên bài tiết ACTH.
+ Cortisol của vỏ thượng thận gây feedback âm.
+ Stress làm tăng bài tiết ACTH theo cơ chế feedback dương. +
ACTH cũng ược iều hòa bài tiết theo nhịp ngày êm. lOMoARcPSD| 36067889 4. Kích dục tố
- FSH (Follicle stimulating hormone, hormon kích thích nang trứng) LH (Luteinizing
hormone, hormon kích thích hoàng thể)
- Bản chất: glycoprotein. FSH có 236 acid amin, trọng lượng phân tử 32.000; LH có
215 acid amin, trọng lượng phân tử 30.000.
- Nguồn gốc: tế bào ưa base thùy trước tuyến yên.
- Tác dụng: mô ích là tinh hoàn và buồng trứng.
+ Ở nam: FSH kích thích sự phát triển ống sinh tinh làm tăng sản sinh tinh trùng; LH
kích thích phát triển tế bào Leydig (tế bào kẽ) gây bài tiết testosteron. + Ở nữ: FSH
kích thích nang trứng phát triển; LH phối hợp với FSH làm phát triển nang trứng ến
chín và gây phóng noãn, kích thích tạo hoàng thể, kích thích tế bào hạt của nang trứng
và hoàng thể bài tiết estrogen và progesteron.
- Điều hòa bài tiết:
+ GnRH của vùng hạ ồi kích thích tuyến yên bài tiết FSH và LH.
+ Testosterone, estrogen và progesterone gây feedback âm. Riêng vào thời iểm trước
khi phóng noãn estrogen có tác dụng feedback dương.
+ Inhibin của nang trứng ức chế bài tiết FSH.
+ Ở nữ, FSH và LH ược bài tiết thay ổi theo chu kỳ kinh nguyệt. 5. Prolactin
- Bản chất: protein 198 acid amin, trọng lượng phân tử 22.500. lOMoARcPSD| 36067889
- Nguồn gốc: tế bào ưa acid thùy trước tuyến yên.
- Tác dụng: mô ích là tuyến vú ã chịu tác dụng của estrogen và progesteron. Prolactin
làm bài tiết sữa vào nang sữa nhưng không gây bài xuất ra ngoài.
- Điều hòa bài tiết:
+ PIH của vùng hạ ồi ức chế tuyến yên bài tiết prolactin.
+ Động tác mút vú của trẻ và sự gần gũi, tình cảm mẹ con sẽ kích thích bài tiết prolactin.
+ Dopamin bình thường ức chế, nhưng khi cho con bú lại kích thích bài tiết prolactin.
TRH kích thích bài tiết prolactin.
+ Prolactin cũng ược tiết theo chu kỳ trong 24 giờ với nồng ộ cao nhất vào ban êm rồi
trở lại nhịp tiết ban ngày vào khoảng 6-8 giờ
III. CÁC HORMON HẬU YÊN
1. Hormon chống bài niệu.(ADH: antidiuretic hormone, vasopressin)
- Bản chất: peptid 9 acid amin.
- Nguồn gốc: nhân trên thị vùng hạ ồi. - Tác dụng:
+ Nồng ộ sinh lý (thấp): chống bài niệu do tăng tái hấp thu nước ở ống lượn xa và ống góp.
+ Nồng ộ cao: co mạch gây tăng huyết áp. Tác dụng tăng huyết áp mạnh hơn cả angiotensin II.
- Điều hòa bài tiết:
+ Áp suất thẩm thấu tăng gây tăng bài tiết ADH và ngược lại.
+ Thể tích máu giảm gây tăng bài tiết ADH và ngược lại. 2. Oxytocin.
- Bản chất: peptid 9 acid amin.
- Nguồn gốc: nhân cạnh não thất vùng hạ ồi. - Tác dụng:
+ Trên tử cung: gây co tử cung mang thai ặc biệt lúc chuyển dạ.
+ Trên tuyến vú: bài xuất sữa ra ngoài do co các tế bào biểu mô cơ quanh nang tuyến sữa.
- Điều hòa bài tiết:
+ Kích thích cơ học núm vú ( ộng tác mút, se ầu núm vú) gây tăng bài tiết oxytocin. +
Căng thẳng tâm lý, rượu, thuốc lá giảm bài tiết oxytocin.
BÀI 15: SINH LÝ NƠRON VÀ SYNAP
I. ĐẠI CƯƠNG SINH LÝ ĐẠI CƯƠNG. ( Gồm tb thần kinh và tb thần kinh ệm)
1. Hình thái chức năng tế bào thần kinh
1.1. Nơron ( tế bào thần kinh) lOMoARcPSD| 36067889
Nơron vừa là ơn vị cấu trúc vừa là ơn vị chức năng của hệ thần kinh. Nơron gồm 3 phần chính: 1.1.1. Thân nơron.
- Thân nơron: có chứa nhân, nhiều tơ thần kinh và ty thể.
- Đặc biệt thân nơron cũng chứa nhiều thể Nissl (mRNA) làm cho nó có màu xám.
- Thân là nơi xử lý thông tin của nơron.
- Tập hợp các thân nơron ở hệ thần kinh trung ương tạo thành các nhân xám (trong
những trường hợp ặc biệt có thể dùng các thuật ngữ khác như vỏ, thể gối, củ não, cấu
tạo lưới, sừng của tủy sống), ây chính là các trung tâm phản xạ.
- Tập hợp các thân nơron ở hệ thần kinh ngoại biên gọi là các hạch thần kinh tham gia
vào dẫn truyền xung ộng.
1.1.2. Đuôi gai. ( màu trắng)
- Đuôi gai: là những tua bào tương ngắn, phân nhánh.
- Mỗi nơron có nhiều uôi gai trừ nơron hạch gai chỉ có 1 uôi gai và uôi gai này rất dài.
- Đuôi gai óng vai trò tiếp nhận thông tin nên có nhiều thụ thể trên màng.
1.1.3. Sợi trục.( màu trắng)
- Sợi trục: là tua bào tương dài, vị trí chuyển tiếp từ thân tế bào thần kinh thành sợi trục
gọi là ‘gò sợi trục’, ây là nơi iện thế hoạt ộng ược tạo thành ể bắt ầu dẫn truyền tín
hiệu trên suốt chiều dài sợi trục
- Đầu tận cùng của sợi trục phân nhánh gọi là nhánh tận cùng kết thúc bằng các cúc tận
cùng. Trong cúc tận cùng có nhiều túi nhỏ chứa chất truyền ạt thần kinh.
- Trong sợi trục cũng có nhiều tơ thần kinh và ty thể. Bao quanh sợi trục là tế bào
Schwann cuộn thành nhiều lớp, khoảng cách giữa các tế bào Schwann là eo Ranvie.
- Sợi trục óng vai trò dẫn truyền xung ộng thần kinh.
- Tập hợp các sợi trục ở hệ thần kinh trung ương trong một ường dẫn truyền gọi là bó,
tập hợp các sợi trục và uôi gai của nơron hạch gai ở hệ thần kinh ngoại biên tạo thành các dây thần kinh.
Có hai loại sợi trục về mặt cấu trúc:
+ Sợi có myelin (sợi trắng): giữa các lớp cuộn tế bào Schwann có chất myelin cách iện.
+ Sợi không có myelin (sợi xám): không có myelin giữa các lớp cuộn của tế bào Schwann. lOMoARcPSD| 36067889
2. Cấu trúc nơi tiếp hợp (synap)
Synap là “khớp” giữa nơron này với một nơron khác hoặc với tế bào áp ứng (tế bào cơ).
Một số rất ít là synap iện còn lại a phần là synap hóa học với 3 phần: - Màng trước
synap: màng các cúc tận cùng. Trong màng trước synap có chất truyền ạt thần kinh. khoảng giữa 2 màng. - Khe synap :
màng của uôi gai hoặc thân nơron tiếp theo hay màng của tế bào
- Màng sau synap: áp ứng. Trên màng sau synap có các thụ thể. II. SINH LÝ NƠRON.
Trên màng uôi gai, thân và thậm chí có khi màng sợi trục của nơron có các thụ thể tiếp
nhận các kích thích khác nhau. Sau khi tiếp nhận thông tin, thân nơron có nhiệm vụ xử
lý và mã hóa các tín hiệu thành các xung ộng thần kinh.
- Khả năng hưng phấn của nơron rất cao với 3 ặc iểm:
+ Ngưỡng kích thích rất thấp : chỉ cần kích thích cường ộ rất thấp. + với
: có khả năng áp ứng với các kích
Hoạt tính chức năng cao (thời gian trơ rất ngắn)t hích nhịp nhàng tần số cao. +
Khi nơron hưng phấn chuyển
hóa của nơron tăng: nhu cầu O2 tăng, sản xuất NH2, acetylcholin, glutamat, nhiệt... tăng.
- Các yếu tố ảnh hưởng lên tính hưng phấn của nơron:
+ Ảnh hưởng của pH: nhiễm kiềm làm tăng tính hưng phấn của nơron có thể gây co
giật, ộng kinh; nhiễm toan làm giảm tính hưng phấn của nơron có thể gây hôn mê. +
Ảnh hưởng của oxy: thiếu oxy, nơron sẽ ngừng hưng phấn và gây mất tri giác sau 3-5 giây.
+ Ảnh hưởng của thuốc: •
thuốc làm tăng tính hưng phấn do làm giảm ngưỡng kích thích như cafein, theophyllin, theobromin lOMoARcPSD| 36067889 •
thuốc làm tăng tính hưng phấn do ức chế các chất truyền ạt ức chế như strychnine •
thuốc làm giảm tính hưng phấn do làm tăng ngưỡng kích thích như thuốc tê, thuốc mê.
2. Sự dẫn truyền xung ộng trên sợi trục nơron 2.1.
Sự dẫn truyền xung ộng trong một sợi. -
Xung ộng thần kinh chỉ ược dẫn truyền trên nơron còn nguyên vẹn dưới dạng iện
thế hoạt ộng theo cả hai chiều. Do vậy, khi iện thế hoạt ộng xuất hiện tại một iểm bất
kỳ nào ó trên màng nơron thì quá trình khử cực sẽ lan ra toàn bộ màng. 2 kiểu dẫn truyền:
+ Dẫn truyền trên sợi không có myelin: iện thế hoạt ộng lan dần sang các iểm lân cận.
+ Dẫn truyền trên sợi có myelin: iện thế hoạt ộng lan truyền theo kiểu “nhảy cách” qua
các eo Ranvier. Do ó kiểu dẫn truyền này có tốc ộ nhanh hơn dẫn truyền trên sợi không
có myelin và tiết kiệm năng lượng cho nơron. - Tuân theo quy luật “tất cả hoặc
không”: +Kích thích dưới ngưỡng thì không áp ứng;
+ Kích thích bằng hoặc trên ngưỡng thì áp ứng tối a về mặt biên ộ. Tuy nhiên kích thích
càng mạnh thì tần số xung ộng sẽ càng cao. -
Tốc ộ dẫn truyền tỷ lệ thuận với ường kính - ường kính càng lớn, tốc ộ dẫn
truyền càng nhanh ( hình bên dưới )
2.2. Sự dẫn truyền xung ộng trong một bó sợi. -
Dây thần kinh ở ngoại biên cũng như các ường dẫn truyền trong hệ thần kinh trung
ương không phải là một sợi trục mà là một bó gồm nhiều sợi trục có và không có myelin. lOMoARcPSD| 36067889
- Sự dẫn truyền xung ộng xảy ra trên từng sợi không lan tỏa sang các sợi khác do ó
thông tin ược ảm bảo dẫn truyền chính xác ến ích. III. SINH LÝ SYNAP.
1. Cơ chế dẫn truyền xung ộng qua synap. ( Nói về synap hóa học )
*Xung ộng chỉ ược dẫn truyền theo một chiều từ màng trước synap ến màng sau synap theo cơ chế:
- Cơ chế trước synap
: khi iện thế hoạt ộng lan ến cúc tận cùng sẽ làm mở cổng kênh Ca 2+ .
+ Ca 2+ i vào trong cúc ến gắn lên các túi nhỏ chứa chất truyền
ạt thần kinh gọi là túi synap, làm các túi này di chuyển ến hoà màng vào màng cúc tận
cùng và giải phóng chất truyền ạt thần kinh vào khe synap. Các túi synap có thể ược
tái sử dụng cho lần giải phóng tiếp theo. -
Cơ chế sau synap: chất truyền ạt thần kinh ến gắn vào thụ thể ặc hiệu ở màng sau
synap. Tùy theo tính chất có thể gây hưng phấn hoặc ức chế ở màng sau synap.
Có hai loại thụ thể:
+ Thụ thể kênh có 3 loại: kênh Na + gây hưng phấn, kênh K + và kênh Cl - gây ức chế.
+ Thụ thể enzym gây 3 hiệu ứng: chuyển hóa tạo ra cAMP dẫn ến kích thích nhiều
hoạt ộng tế bào, hoạt hóa hệ thống gen làm tăng tổng hợp thụ thể, hoạt hóa protein
kinase làm giảm số lượng thụ thể màng. -
Cơ chế chấm dứt dẫn truyền: xung ộng dẫn truyền qua synap sẽ dừng lại khi xảy
ra một trong 3 hiện tượng sau:
+ Chất truyền ạt thần kinh khuếch tán ra mô xung quanh.
+ Chất truyền ạt thần kinh bị enzym phân hủy. +
Chất truyền ạt thần kinh ược tái sử dụng.
2. Các chất truyền ạt thần kinh.
Có khoảng trên 40 loại chất truyền ạt thần kinh, chia 2 nhóm: lOMoARcPSD| 36067889
2.1. Nhóm có phân tử nhỏ.
- Mỗi nơron chỉ tổng hợp và giải phóng một chất.
- Túi synap chứa chất truyền ạt thần kinh ược tái sử dụng. - Tác dụng nhanh và ngắn.
- Chuyển hóa theo 3 cách
+ Khuếch tán ra khỏi khe synap vào các dịch xung quanh.
+ Phân hủy tại khe synap dưới tác dụng của enzym.
+ Vận chuyển tích cực trở lại cúc tận cùng và ược tái sử dụng.
- Một số chất iển hình:
+ Acetylcholin: bài tiết bởi nhiều vùng của não như tế bào tháp lớn, các nhân nền não,
nơron chi phối cơ vân, sợi tiền hạch giao cảm và phó giao cảm, sợi hậu hạch phó giao
cảm... Tác dụng kích thích trừ ở tận cùng phó giao cảm lại thường có tác dụng ức chế.
+ Noradrenalin: bài tiết bởi các nơron nằm trong não, vùng hạ ồi và sợi hậu hạch giao
cảm. Tác dụng kích thích hoặc ức chế.
+ Dopamin: bài tiết bởi các nơron vùng chất en và các nhân nền não. Tác dụng ức chế.
+ Acid gamma amino butyric (GABA): bài tiết ở tủy sống, tiểu não, nhân nền và nhiều
vùng của vỏ não. Tác dụng ức chế.
+ Serotonin: bài tiết ở các nhân của não giữa, sừng sau tủy sống và vùng hạ ồi. Tác
dụng ức chế ường dẫn truyền au ở tủy sống, có vai trò trong hoạt ộng xúc cảm và gây ngủ.
2.2. Nhóm có phân tử lớn.
- Bản chất là peptid nên ược gọi là pepetid thần kinh. Mỗi nơron có thể tổng hợp và bài
tiết một hay nhiều peptid não.
- Túi synap chứa chất truyền ạt thần kinh không ược tái sử dụng.
- Tác dụng chậm, kéo dài.
- Chuyển hóa: khuếch tán ra các mô xung quanh rồi bị phá hủy bởi enzym. - Một
số chất iển hình: encephalin, endorphin (chất giảm au nội sinh), chất P (dẫn truyền
cảm giác au), vasopressin, neurotensin, gastrin, ACTH. lOMoARcPSD| 36067889
3. Một số ặc iểm của dẫn truyền xung ộng qua synap.
3.1. Hiện tượng cộng synap.
*Cộng synap trong không gian: nhiều cúc tận cùng cùng giải phóng chất truyền ạt thần
kinh thì iện thế sau synap sẽ là tổng ại số của các iện thế tác ộng lên nó cùng lúc.
+ Cộng ồng thời các iện thế kích thích: nếu một cúc tận cùng giải phóng chất truyền
ạt thần kinh thì chỉ ủ tạo ra iện thế kích thích sau synap là 0,5-1mV, trong khi cần 10-
20mV mới ạt tới ngưỡng kích thích. Do vậy thường cần nhiều cúc tận cùng giải phóng
chất truyền ạt cùng lúc và tác dụng của chúng là tác dụng cộng gộp.
+ Cộng ồng thời iện thế kích thích và iện thế ức chế: tác dụng của chúng sẽ triệt tiêu
nhau một phần hay hoàn toàn tùy theo cường ộ.
* Cộng synap theo thời gian: cúc tận cùng giải phóng chất truyền ạt thần kinh liên tiếp
nhau và ủ nhanh thì iện thế sau synap sẽ là tổng ại số của các iện thế tác ộng lên nó theo thời gian.
3.2. Hiện tượng mỏi synap.
Khả năng dẫn truyền xung ộng qua synap sẽ giảm dần khi nơron trước synap bị kích
thích liên tục với tần số cao. Cơ chế:
- Cạn chất truyền ạt thần kinh dự trữ ở cúc tận cùng ( màng trước synap) - Bất hoạt
dần các thụ thể ở màng sau synap. - Chậm tái hấp thu Ca 2+ vào màng sau synap làm
mở kênh K + gây hiệu ứng ức chế.
3.3. Hiện tượng chậm synap.
Thời gian ể xung ộng ược dẫn truyền qua synap là thời gian chậm synap, tối thiểu khoảng 0,5 giây.
Thời gian này bao gồm:
- Thời gian giải phóng chất truyền ạt thần kinh ở màng trước synap.
- Thời gian khuếch tán chất truyền ạt thần kinh qua khe synap.
- Thời gian chất truyền ạt thần kinh gây tác ộng lên màng sau synap.
3.4. Hiện tượng phân kỳ và hội tụ
* Mạng lưới synap rất phức tạp chứ không phải là nơi tiếp hợp của một cúc tận cùng với một nơron.
Xung ộng i qua mạng lưới synap sẽ theo một trong hai lối: -
Dẫn truyền theo lối phân kỳ: khi tín hiệu thần kinh vào một tập hợp nơron gây
hưng phấn một lượng lớn hơn rất nhiều các sợi ra khỏi tập hợp.
+ Phân kỳ khuếch ại: trên ường dẫn truyền, cứ qua mỗi chặng thì số nơron bị kích kích lại nhiều lên.
Ví dụ: một tế bào tháp trên vỏ não có thể kích thích 10.000 sợi cơ vân.
+ Phân kỳ thành nhiều ường hơn: từ một tập hợp nơron xung ộng ược dẫn truyền ra
theo nhiều hướng khác nhau.
Ví dụ: ường dẫn truyền cảm giác i lên nhiều vùng của não như ồi thị, cấu tạo lưới, tiểu não... -
Dẫn truyền theo lối hội tụ: khi tín hiệu thần kinh từ nhiều nhánh tận cùng tới chỉ
kích thích một nơron. Đây là cơ sở của hiện tượng cộng kích thích. lOMoARcPSD| 36067889
+ Hội tụ nhiều nhánh tận cùng của một nơron: nhiều cúc tận cùng của một nơron
cùng tạo synap với một nơron khác.
+ Hội tụ nhiều nhánh tận cùng của nhiều nơron: nhiều cúc tận cùng của nhiều nơron
khác nhau cùng tạo synap với một nơron.
Ví dụ: nơron trung gian nhận tín hiệu từ các sợi ngoại vi, sợi liên ốt tủy, sợi từ não;
sau ó nhiều nơron trung gian lại hội tụ trên nơron vận ộng của sừng trước tủy sống.
BÀI 16: SINH LÝ CẢM GIÁC. I. CẢM GIÁC NÔNG.
Cảm giác nông là các cảm giác có thụ thể nằm ở da, bao gồm: cảm giác xúc giác, cảm
giác nhiệt và cảm giác au.
1. Cảm giác xúc giác.
1.1. Kích thích xúc giác.
Kích thích gây cảm giác xúc giác là những kích thích cơ học trên da như va chạm, áp
suất, rung ộng (tín hiệu kích thích lặp i lặp lại nhanh).
1.2. Receptor xúc giác.
- Các loại thụ thể xúc giác:
+ Đầu dây thần kinh tự do.
+ Tiểu thể Meissner ở ỉnh các gai da.
+ Đĩa Merkel nhóm lại thành thể Iggo ở dưới lớp biểu bì da.
+ Tận cùng có myelin và không myelin ở chân lông. + Tiểu thể Pacini.
- Phân bố thụ thể xúc giác: nhiều ở ầu ngón tay, ầu lưỡi, môi, ầu mũi, mặt dưới ngón
chân cái. Có ít ở phần trên ùi, mặt trước cẳng tay, mặt trong cẳng chân, cổ và phần da che xương.
- Độ nhạy cảm của thụ thể xúc giác thay ổi theo cá thể, tập luyện.
Ví dụ: người mù xúc giác phát triển, khi mệt xúc giác giảm.
1.3. Dẫn truyền cảm giác xúc giác.
* Chặng thứ nhất: dẫn truyền từ thụ thể vào tủy sổng
- Nơron thứ nhất (noron của hạch gai): có thân nằm ở hạch gai cạnh tủy sống. Sợi
trục theo rễ sau dây thần kinh tủy vào sừng sau tủy sống.
- Loại sợi dẫn truyền:
+ Loại sợi Ap có myelin: dẫn truyền nhanh cảm giác xúc giác tinh tế giúp xác ịnh chính
xác vị trí, cường ộ và sự thay ổi của kích thích.
+ Loại sợi C không có myelin: dẫn truyền chậm cảm giác xúc giác thô sơ như áp suất lên toàn thân, ngứa…
* Chặng thứ hai: dẫn truyền từ tủy sống lên ồi thị
Dẫn truyền theo hai bó: gai thị sau và gai thị trước
- Bó gai thị trước: sợi nhỏ, không có myelin, dẫn truyền chậm cảm giác xúc giác thô sơ. lOMoARcPSD| 36067889
Đường dẫn truyền:
+ Nơron thứ nhất: sợi trục từ ngoại biên vào tận cùng ở sừng sau tủy sống.
+ Nơron thứ hai: thân nằm ở sừng sau tủy sống, sợi trục bắt chéo sang bên kia và i
thẳng lên theo cột trắng trước bên tận cùng ở ồi thị ối bên.
- Bó gai thị sau: sợi to, có myelin, dẫn truyền nhanh cảm giác xúc giác tinh tế.
Đường dẫn truyền:
+ Nơron thứ nhất: sợi trục từ ngoại biên vào ến sừng sau tủy sống sẽ i thẳng lên theo
cột trắng sau và tận cùng ở nhân thon và nhân chêm hành não.
+ Nơron thứ hai: thân nằm ở nhân thon và nhân chêm hành não, sợi trục bắt chéo sang
bên kia và tận cùng ở nhân bụng sau của ồi thị ối bên. Chỗ bắt chéo tạo thành dải Reil.
Trên ường i bó này nhận thêm các sợi cảm giác xúc giác vùng ầu mặt của dây V.
* Chặng thứ ba: dẫn truyền từ ồi thị lên vỏ não
+ Nơron thứ ba: thân nằm ở ồi thị, sợi trục tận cùng ở thùy ỉnh của vỏ não.
1.4. Nhận cảm ở vỏ não.
Vỏ não cảm giác xúc giác nằm ở thùy ỉnh, gồm hai vùng:
- Vùng cảm giác thân thể I: nhận các thông tin về cảm giác từng phần cơ thể theo các
hình chiếu tương ứng, theo 3 quy luật: + Quy luật ối bên
+ Diện tích hình chiếu của một phần tỷ lệ thuận với số lượng thụ thể có trên phần ó. +
Hình chiếu của các phần cơ thể lộn ngược: •
Hình chiếu của ầu nằm thấp, phía ngoài; còn phần chi dưới lại nằm cao, phía trong. •
Tổn thương vùng này: bệnh nhân không cảm nhận ược sự thay ổi áp suất lên cơ
thể, không ánh giá úng trọng lượng của vật, không nhận biết ược hình dạng của
vật và tính chất bề mặt của vật. Bệnh nhân vẫn nhận cảm ược nhiệt và au nhưng
không nhận cảm ược chính xác tính chất, cường ộ và nhất là vị trí của 2 cảm giác ó.
- Vùng cảm giác thân thể II: xử lý thông tin ến từ vùng I, vai trò chưa rõ.
2. Cảm giác nhiệt.
2.1. Kích thích nhiệt.
Kích thích gây cảm giác nhiệt là những kích thích lạnh hay nóng tùy mức ộ. 2.2. Receptor nhiệt.
- Các loại thụ thể nhiệt:
- Thụ thể nhận cảm nóng (tiểu thể Ruffini): là các tiểu thể có vỏ bọc, bên trong có các sợi có myelin.
+ Ngừng hoạt ộng khi nhiệt ộ thấp hơn 20-25 ộ, hoạt ộng mạnh ở 38-43 ộ và giới hạn
cao nhất là 45-47 ộ.
- Thụ thể nhận cảm lạnh (tiểu thể Knauss): bắt ầu ược kích thích ở 10-15 ộ; khoảng
24 ộ bắt ầu giảm kích thích và mất hẳn ở nhiệt ộ trên 40 ộ. - Phân bố thụ thể nhiệt:
+ Nằm ở lớp nông của da, tách xa nhau, mỗi thụ thể chi phối 1 vùng khoảng 1mm.
+ Gây cảm giác nhiệt nhờ hiện tượng cộng kích thích.
+ Thụ thể lạnh nhiều gấp 3-10 lần thụ thể nóng và nằm ở nông hơn. lOMoARcPSD| 36067889
+ Thụ thể nhiệt có nhiều ở môi kế tiếp là ngón tay và ít trên thân mình.
- Thụ thể nhiệt nhất là thụ thể lạnh có tính thích nghi rất nhanh nhưng không hoàn toàn .
2.3. Dẫn truyền cảm giác nhiệt.
* Chặng thứ nhất: dẫn truyền từ thụ thể vào tủy sổng
- Nơron thứ nhất (noron của hạch gai): có thân nằm ở hạch gai cạnh tủy sống. Sợi
trục theo rễ sau dây thần kinh tủy ến tận cùng ở sừng sau tủy sống. -
Loại sợi dẫn truyền: ỗ có myelin: dẫn truyền nhanh cảm giác + Loại sợi A: lạnh. +
Loại sợi C không có myelin: dẫn truyền chậm cảm giác nóng.
* Chặng thứ hai: dẫn truyền từ tủy sống lên thân não và ồi thị -
Nơron thứ hai: thân nằm ở sừng sau tủy sống, sợi trục bắt chéo
sang bên kia và i thẳng lên theo bó gai-thị trước ến tận cùng ở chất lưới thân não và
phức hợp bụng-nền của ồi thị.
* Chặng thứ ba: dẫn truyền từ ồi thị lên vỏ não
Nơron thứ ba: thân nằm ở ồi thị, sợi trục tận cùng ở thùy ỉnh của vỏ não.
2.4. Nhận cảm ở vỏ não.
- Trung tâm: nằm ở vùng thùy ỉnh vỏ não, tại ây có những nơron nhận cảm ặc hiệu với
nóng, lạnh cho từng vùng riêng của cơ thể.
- Tổn thương vùng này: bệnh nhân không cảm nhận ược nhiệt ộ. 3. Cảm giác au. 3.1. Kích thích au.
Kích thích gây cảm giác au là những kích thích cơ học mạnh, kích thích nhiệt quá
nóng hoặc quá lạnh, kích thích hóa học 3.2. Receptor au.
- Thụ thể au: ầu tự do của dây thần kinh. - Phân bố thụ thể au: + Lớp nông của da.
+ Mô bên trong: màng xương, thành ộng mạch, mặt khớp, màng não, thành các
tạng có ít thụ thể au nhưng gây ược cảm giác au nhờ hiện tượng
cộng kích thích. Những thụ thể au này thường không có ường dẫn truyền riêng mà
phải mượn ường của thụ thể au vùng da tương ứng.
- Thụ thể au không có tính thích nghi.
3.3. Dẫn truyền cảm giác au.
* Chặng thứ nhất: dẫn truyền từ thụ thể vào tủy sổng có thân nằm ở hạch gai cạnh
- Nơron thứ nhất (noron của hạch gai): tủy sống. Sợi
trục theo rễ sau dây thần kinh tủy ến tận cùng ở sừng sau tủy sống. -
Loại sợi dẫn truyền:
+ Loại sợi A: ỗ có myelin: dẫn truyền nhanh cảm giác au nhanh.
+ Loại sợi C không có myelin: dẫn truyền cảm giác au chậm.
* Chặng thứ hai: dẫn truyền từ tủy sống lên ồi thị - Nơron thứ hai:
thân nằm ở sừng sau tủy sống,
sợi trục bắt chéo sang bên kia và i lOMoARcPSD| 36067889
thẳng lên theo bó gai-thị trước bên ến tận cùng ở phức hợp bụng nền của ồi thị. Ngoài
ra: xung ộng còn ược dẫn truyền theo bó gai lưới tận cùng ở cấu tạo lưới thuộc hành
não, cầu não, não giữa cả hai bên; các bó gai-cổ-ồi thị từ tủy cùng bên i lên.
* Chặng thứ ba: dẫn truyền từ ồi thị lên vỏ não
- Nơron thứ ba: thân nằm ở ồi thị, sợi trục tận cùng ở nền não và vùng cảm giác au của
vỏ não (không có trung tâm chuyên biệt).
3.4. Nhận cảm ở vỏ não. •
Vùng cảm giác au của vỏ não không phải là một trung tâm chuyên biệt rõ ràng. •
Vỏ não có vai trò trong việc ánh giá au nhất là về chất. •
Vị trí của cảm giác au cấp ược xác ịnh chính xác hơn cảm giác au mạn. •
Tổn thương mất vỏ vẫn còn cảm giác au. II. CẢM GIÁC SÂU.
1. Cảm giác sâu có ý thức. 1.1. Receptor.
Các thụ thể bản thể nằm ở gân, cơ, xương, khớp.
1.2. Dẫn truyền cảm giác sâu có ý thức.
* Chặng thứ nhất: dẫn truyền từ thụ thể vào tủy sống và lên hành não
+ Nơron thứ nhất (noron của hạch gai): có thân nằm ở hạch gai cạnh tủy sống. Sợi
trục theo rễ sau dây thần kinh tủy vào sừng sau tủy sống sau ó theo bó thon và chêm
(bó Goll và Burdach) i thẳng lên tận cùng ở nhân thon, nhân chêm hành não.
* Chặng thứ hai: dẫn truyền từ hành não lên ồi thị
+ Nơron thứ hai: thân nằm ở nhân thon và nhân chêm hành não, sợi trục: - Đa
số bắt chéo sang bên kia và i lên tận cùng ở nhân bụng sau của ồi thị ối bên.
- Một số theo bó hành-tiểu não i vào tiểu não cùng bên qua cuống dưới và tận cùng ở
vỏ tiểu não cũ (thùy nhộng).
* Chặng thứ ba: dẫn truyền từ ồi thị lên vỏ não
- Nơron thứ ba: thân nằm ở ồi thị, sợi trục tận cùng ở thùy ỉnh của vỏ não.
1.3. Nhận cảm ở vỏ não.
Vỏ não nhận cảm giác sâu có ý thức nằm ở thùy ỉnh có vai trò tạo các cảm giác bản thể
như: cho ta biết tư thế, vị trí của từng phần cơ thể và của cả cơ thể trong không gian; có
khái niệm về trọng lượng; có cảm giác áp lực; giúp nhận biết ồ vật bằng xúc giác trong
khi không nhìn thấy vật.
2. Cảm giác sâu không có ý thức. 2.1. Receptor.
Các thụ thể bản thể nằm ở gân, cơ, xương, khớp.
2.2. Dẫn truyền cảm giác sâu không ý thức.
* Chặng thứ nhất: dẫn truyền từ thụ thể vào tủy sổng
Nơron thứ nhất (noron của hạch gai): có thân nằm ở hạch gai cạnh tủy sống. Sợi
trục theo rễ sau dây thần kinh tủy vào tận cùng ở sừng sau tủy sống. * Chặng
thứ hai: dẫn truyền từ tủy sống lên ồi thị -
Nơron thứ hai: thân nằm ở sừng sau tủy sống, sợi trục i lên tận cùng vỏ tiểu não cũ
(thùy nhộng) theo 2 bó: lOMoARcPSD| 36067889
+ Bó tủy-tiểu não chéo (bó Gowers): sợi trục bắt chéo sang bên kia và i thẳng lên ến cầu
não, bắt chéo lại một lần nữa rồi qua cuống trên vào tận cùng ở vỏ tiểu não cũ cùng bên.
+ Bó tủy-tiểu não thẳng (bó Flechsig): sợi trục i thẳng lên ến hành não rồi qua cuống
dưới vào tận cùng ở vỏ tiểu não cũ cùng bên. -
Ngoài ra một số xung ộng chỉ vào ến tủy sống và tủy sống óng vai trò là trung tâm
xử lý mà không i lên các trung tâm ở trên.
2.3. Nhận cảm ở tiểu não và tủy sống.
Trung tâm xử lý các cảm giác sâu không ý thức nằm ở vỏ tiểu não cũ (thùy nhộng) hoặc
tủy sống và chịu sự chi phối của các trung khu cao hơn qua hệ ngoại tháp.
Vai trò chủ yếu là tạo cảm giác trương lực cơ giúp cơ thể giữ thăng bằng và phối hợp
các ộng tác có tính chất tự ộng.
III. CẢM GIÁC GIÁC QUAN. 1. Thị giác.
Về mặt sinh lý, hoạt ộng của mắt có thể chia thành 2 hệ thống: -
Hệ thống thấu kính hội tụ ánh sáng trên võng mạc: giác mạc, thủy dịch, thủy tinh
thể, dịch kính=> hội tụ hình ảnh nhìn ể rơi úng iểm vàng võng mạc. -
Hệ thống nhận cảm ánh sáng: võng mạc có các tế bào que (tế bào gậy) và tế bào nón.
* Hiện tượng quang học:
Cơ chế thành lập hình ảnh trên võng mạc là một hiện tượng quang học *
Phản xạ ồng tử:
+ Đồng tử thu nhỏ: do co cơ vòng mống mắt (tác dụng phó giao cảm) xảy ra
khi nhìn gần hay khi chiếu ánh sáng vào mắt.
+ Đồng tử giãn to: do co cơ tia (tác dụng giao cảm) khi lượng ánh sáng kém.
Đây là chức năng chính của mống mắt nhằm •
Đảm bảo tăng lượng ánh sáng i vào mắt trong tối và •
Giảm lượng ánh sáng vào mắt khi quá sáng. •
Đồng tử co lại hệ thống thấu kính của mắt sẽ có “chiều sâu hội tụ” lớn hơn. •
Chiều sâu hội tụ càng lớn -> khả năng hội tụ càng úng, hình ảnh càng rõ. •
Các tật quang học và chiết quang của mắt: •
Cận thị: ảnh của vật rơi trước võng mạc, nhìn rõ vật ở gần. •
Viễn thị: ảnh của vật rơi sau võng mạc, nhìn rõ vật ở xa. •
Lão thị: do thủy tinh thể giảm khả năng iều tiết. Gặp ở người già, nhìn gần và xa ều kém. •
Loạn thị: giác mạc cong không ều nên ảnh của vật bị méo mó. •
Lác mắt: hai mắt có hai thị lực khác nhau.
1.1.1 Cơ chế cảm thụ ánh sáng •
Cơ chế cảm thụ ánh sáng:
Cơ chế cảm thụ ánh sáng là một hiện tượng quang hóa học. Tế bào nhận cảm
ánh sáng (photo thụ thể): tế bào que, tế bào nón lOMoARcPSD| 36067889 lOMoARcPSD| 36067889
1.Dẫn truyền xung ộng thị giác
Sự biến ổi trong tế bào nón và tế bào que sẽ dẫn ến việc tạo iện thế ộng trong tế
bào lưỡng cực, tế bào a cực. Xung ộng từ ây sẽ ược truyền về não theo 3 chặng. -
Chặng 1- Dây thị (Optic nerve): từ võng mạc ến chéo thị giác (optic chiasm). Dây
thị là tập hợp sợi trục của các tế bào hạch. lOMoARcPSD| 36067889 -
Chặng 2- Dải thị (Optic tract): từ chéo thị ến thể gối ngoài (lateral geniculate body).
Tại chéo thị sợi thần kinh i từ phần thái dương võng mạc (phần mũi thị trường) i thẳng
cùng bên, còn sợi thần kinh i từ phần mũi võng mạc (phần thái dương thị trường) i chéo
sang bên kia tạo thành dải thị. Chặng này có cho nhánh bên vào củ não sinh tư trước. -
Chặng 3- Bó gối cựa (Geniculocalcarine): từ thể gối ngoài ến vỏ não thị giác sơ cấp ở thùy chẩm. 2.
Trung tâm thị giác ở vỏ não
Trung tâm thị giác của vỏ não nằm ở thùy chẩm, gồm: vùng thị giác sơ cấp
(primary visual cortex) và vùng thị giác thứ cấp (secondary visual areas).- Vùng thị
giác sơ cấp: trực tiếp nhận các xung ộng ến từ mắt. Chức năng là cho tacảm giác ánh
sáng, bóng tối, màu sắc, cho ta nhìn thấy vật. Nếu tổn thương sẽ không nhìn thấy gì.
-Vùng thị giác thứ cấp: nhận các xung ộng ến từ vùng thị giác sơ cấp. Chức năng là
vùng thị giác nhận thức có vai trò phân tích các ý nghĩa của hình ảnh. Vùng này bị tổn
thương nhìn thấy vật nhưng không biết vật gì.
2. Thính giác. ( còn trong file ) *
Bộ phận nhận cảm thính giác: tai
- Cơ quan nhận cảm là tai gồm: tai ngoài, tai giữa, tai trong.
- Âm thanh di chuyển trong không khí dưới dạng sóng âm.
*Nhắc lại các tính chất vật lý của sóng âm:
1. Bộ phận nhận cảm thính giác: tai
Cơ quan nhận cảm là tai gồm: tai ngoài, tai giữa, tai trong.
Âm thanh di chuyển trong không khí dưới dạng sóng âm. *
Nhắc lại các tính chất vật lý của sóng âm: 1. Tai ngoài •
Cấu tạo: loa tai, ống tai ngoài, màng nhĩ. • Chức năng: •
+ Loa tai: thu nhận và ịnh hướng nguồn âm thanh.
+ Ông tai ngoài: dẫn truyền sóng âm thanh ến màng nhĩ.
+ Màng nhĩ: chuyển âm thanh từ dạng sóng âm sang sóng cơ học (rung ộng) do
ó ược xem như một máy cộng hưởng. Màng nhĩ hình phễu làm biên ộ rung nhỏ nhưng lực rung lớn.
2. Tai giữa: hòm nhĩ • Cấu tạo:
+ Liên hệ với tai ngoài qua màng nhĩ, với tai trong qua cửa sổ bầu dục (cửa sổ
tiền ình) và cửa sổ tròn (cửa sổ ốc tai), với họng qua vòi Eustache.
+ Hệ thống xương con: xương búa, xương e, xương bàn ạp. +
Cơ: cơ căng màng nhĩ, cơ bàn ạp. •
Chức năng: chuyển các rung ộng từ màng nhĩ ến tai trong. lOMoARcPSD| 36067889
+ Vòi Eustache: có nhiệm vụ làm giảm chênh lệch áp lực giữa tai ngoài (môi
trường) và tai trong. Do ó làm màng nhĩ dễ rung hơn.
+ Chuỗi xương con: hoạt ộng như một hệ thống òn bẩy làm tăng thanh áp (áp lực âm thanh) lên 1,3 lần
+ Diện tích màng nhĩ lớn hơn nhiều so với nền xương bàn ạp (55mm2/3,2mm2). Do vậy
thanh áp tác dụng lên cửa sổ bầu dục gấp 22 lần thanh áp tác ộng lên màng nhĩ ^ khuếch ại rung ộng.
Ngoài ra sóng âm còn có thể ến trực tiếp tai trong do lan truyền qua vòi Eustache,
hoặc làm rung ộng toàn bộ khối xương sọ trong ó có phần á xương thái dương. 3. Tai trong
Tai trong nằm trong phần á xương thái dương, gồm: mê ạo xương, mê ạo màng.
* Cơ chế nhận cảm âm thanh: -
Chuyển ộng của chuỗi xương con trong tai giữa tạo thành sóng cơ học tác ộng lên
cửa sổ bầu dục làm phát sinh các sóng trong ngoại dịch tầng tiền ình (scala vestibuli). -
Màng Reissner ngăn giữa thang tiền ình và thang giữa (scala media) là một màng
mỏng và dễ dàng rung ộng theo các sóng trong thang tiền ình. •
Thang giữa có chứa nội dịch (endolymph) tiết ra từ Stria vascularis. Nội dịch rung ộng theo màng Reissner. •
Màng nền (basilar membrane) là một màng sợi ngăn giữa thang giữa và thang ốc
tai (scala tympani). Màng này cũng rung ộng theo nội dịch. •
Cơ quan Corti: nằm trên màng nền, rung ộng theo màng nền. Cơ quan Corti cấu
tạo bởi các tế bào lông (hair cell) là tế bào nhận cảm âm thanh. Từ ây sẽ xuất hiện
iện thế hoạt ộng dẫn truyền cảm giác âm thanh. lOMoARcPSD| 36067889
Hình 3.8. Cấu tạo tai trong và cơ quan corti
* Tần số âm thanh: •
Tần số sóng âm tạo ra tần số
rung của màng nền. Tai người
có thể nghe ược các âm thanh
trong giới hạn 20-20.000Hz,
nghe rõ nhất: 1.000-4.000Hz.
Giọng nam có tần số trung bình 120Hz, giọng nữ 250Hz. •
Sóng di chuyển trong ốc tai sẽ
ạt chiều cao tối a khi gặp màng
nền có tần số cộng hưởng tự
nhiên với tần số sóng, sau ó
sóng dừng lại rất nhanh. Nơi
sóng ạt chiều cao tối a như vậy
tùy thuộc tần số sóng. •
Sợi nền trong màng nền:
+ Chiều dài: tăng dần từ áy (0,04mm) ến ỉnh ốc tai (0,5mm).
+ Đường kính: giảm dần từ áy ến ỉnh ốc tai. Do ó ộ cứng giảm 100 lần.
Vậy, sợi ngắn, cứng nằm gần áy (gần cửa sổ bầu dục) có khuynh hướng rung với
tần số thấp. Sợi dài, mềm hơn nằm gần ỉnh có khuynh hướng rung với tần số cao. 2.
Dẫn truyền xung ộng thính giác
ng Corti • Nơron thứ nhất: là các tế bào giác quan
nhân lưng và nhân bụng.
trên ường ố tạo thành
phần ốc tai của dây VIII về ến
Nơron thứ hai: xuất phát từ nhân lưng và nhân bụng•
của dây VIII và dừng lại
trám, thể hình thang của cầu não ối bên. ở nhân •
Nơron thứ ba: theo thể Reil bên lên thể gối trong. •
Nơron thứ tư: từ thể gối trong
lên thùy thái dương của vỏ não.
Ngoài ra có một số nơron thứ hai không bắt chéo mà tận cùng ở thể gối trong và
củ não sinh tư sau cùng bên.
SƠ ĐỒ TÓM TẮT DẪN TRUYỀN THÍNH GIÁC lOMoARcPSD| 36067889
3. Trung tâm thính giác ở vỏ não
Vùng thính giác của vỏ não nằm ở thùy thái dương, gồm: •
Vùng thính giác sơ cấp: trực
tiếp nhận các xung ộng ến từ tai.
Chức năng là cho ta cảm giác
âm thanh. Nếu tổn thương sẽ không nghe thấy gì. •
Vùng thính giác thứ cấp: nhận
các xung ộng ến từ vùng thính
giác sơ cấp. Chức năng là vùng
thính giác nhận thức có vai trò
phân tích các ý nghĩa của âm
thanh nghe ược. Vùng này bị
tổn thương nghe thấy tiếng
nhưng không biết ó là âm gì. 4. Vị giác.
1. Bộ phận nhận cảm vị giác: lưỡi
- Thụ thể là các chồi vị giác trên gai lưỡi hoạt ộng như những hóa cảm thụ quan.
Ngoài ra, còn có ở vòm miệng, sụn nắp thanh quản, phần trên thực quản.
- Các loại vị giác: 4 vị cơ bản
+ Vị chua: tác nhân là phần cation của các acid ược nhận cảm chủ yếu ở hai
bên phần lưng lưỡi.
+ Vị mặn: tác nhân là phần cation của muối ược nhận cảm chủ yếu ở hai bên phần ầu lưỡi.
+ Vị ngọt: tác nhân là các loại ường, glycol, alcohol, aldehyd, ceton, amid, ester,
amino acid, muối vô cơ của chì, beryllium ược nhận cảm chủ yếu ở ầu lưỡi.
+ Vị ắng: tác nhân là các chất hữu cơ mạch dài có chứa nitrogen, các alkaloid
ược nhận cảm chủ yếu ở phía sau lưỡi. lOMoARcPSD| 36067889 •
Ngưỡng kích thích: tùy thuộc vào ộ hòa tan của chất kích thích và loại chất kích
thích. Nồng ộ các chất phải thay ổi 30% thì sự khác biệt về cường ộ mới ược phát
hiện. Mỗi chồi vị giác thường chỉ áp ứng với 1 trong 4 vị cơ bản khi nồng ộ chất
kích thích gần ngưỡng kích thích. Ở nồng ộ cao, các chồi vị giác có thể bị kích thích
bởi 2, 3 hoặc 4 vị. Nhiệt ộ cũng có ảnh hưởng ến vị giác, nhiệt ộ tối thuận là 30- 400C. •
Cơ chế kích thích vị giác: chất kích thích hòa tan trong dung dịch miệng tác ộng lên
chồi vị giác làm phát sinh iện thế hoạt ộng trong sợi thần kinh. • Cơ chế:
+ Vị ngọt: hoạt hóa cAMP dẫn ến giảm dẫn truyền K+ qua màng tế bào.
+ Vị ắng: hoạt hóa IP3 làm tăng Ca2+ nội bào.
+ Vị mặn: kích thích Na+ khuếch tán vào trong tế bào.
+ Vị chua: H+ gây óng các kênh K+. 2.
Dần truyền xung ộng vị giác Đường
dẫn truyền có 3 chặng: •
Tế bào thứ nhất: tua gai phân nhánh trong các chồi vị giác, trực tiếp nhận các xung
ộng từ các tế bào vị giác, tập trung lại thành các nhánh dây thần kinh.
+ 2/3 trước lưỡi: dây V3 ^ thừng nhĩ (dây VII) ^ hạch gối (thân nơron), sợi trục
tận hết tại 1/3 trên nhân bó ơn ộc ở hành não.
+ 1/3 sau lưỡi: dây thiệt hầu (IX) ^ hạch Andersch (thân nơron), sợi trục tận hết
tại 1/3 giữa nhân bó ơn ộc ở hành não. •
Tế bào thứ hai: thân nơron nằm trong nhân bó ơn ộc, sợi trục tận cùng tại nhân bụng
giữa trước của ồi thị. •
Tế bào thứ ba: từ ồi thị ến hồi sau trung tâm thuộc thùy ỉnh vỏ não. 3.
Trung tâm vị giác ở vỏ não
Trung tâm vị giác nằm ở thùy ỉnh vỏ não. 3. Khứu giác.
* Bộ phận nhận cảm khứu giác lOMoARcPSD| 36067889
- Thụ thể là các tế bào nhận cảm mùi hay tế bào khứu giác (Olfactory cell) nằm ở niêm
mạc mũi giữa vách ngăn và xương cuốn mũi trên.
- Các loại mùi: nghiên cứu về gen mã hóa các thụ thể nhận cảm mùi, người ta nhận
thấy có ít nhất là 100 mùi cơ bản. Từ các mùi cơ bản này, người ta có thể phân biệt 2000-4000 mùi khác nhau.
- Ngưỡng kích thích khứu giác: ngưỡng kích thích khứu giác rất thấp
(ví dụ methyl mercaptan có thể gây ra cảm giác mùi ở nồng ộ 1/25 tỉ miligam/mL không khí.)
+ Nồng ộ các chất chỉ cần tăng lên 10-50 lần là có thể ạt ến cường ộ kích thích tối a.
+ Khả năng phân biệt các thay ổi nhỏ về cường ộ của các mùi kém.
Do vậy trong thực tế thường người ta nhận biết sự hiện diện của mùi hơn là cường ộ mùi.
- Cơ chế kích thích khứu giác: các phân tử mùi khuếch tán qua lớp dịch nhầy ến gắn
lên thụ thể nằm trên màng của lông khứu giác. Đầu trong của các thụ thể gắn với
protein G, protein này có 3 tiểu ơn vị.
- Khi bị kích thích, tiểu ơn vị a sẽ tách ra khỏi protein G và ngay lập tức hoạt hóa theo
kiểu dòng thác Adenyl cyclase.
+ Adenyl cyclase tiếp tục hoạt hóa ATP thành cAMP.
+ cAMP làm mở các cổng kênh Na+.
+ Một lượng lớn ion Na+ sẽ i vào trong tế bào gây khử cực tế bào tạo thành xung ộng thần kinh. 2.
Dần truyền xung ộng khứu giác •
Sợi trục của các tế bào khứu giác xuyên qua lá sàng xương bướm lên hành khứu
(olfactory bulb) tiếp xúc với các nơron mũ (mitral cell) tạo thành các búi (cầu) khứu giác. •
Sợi trục của các tế bào mũ i ến hệ limbic và ến thùy trán vỏ não qua vùng ồi thị.
* Trung tâm khứu giác ở vỏ não
- Trung tâm khứu giác nằm ở thùy trán vỏ não.
- Tổn thương trung tâm khứu giác dẫn ến “ iếc mùi”.