Bài 20: Cân bằng nội môi

Khái niệm và ý nghĩa của cân bằng nội môi

Cân bằng nội môi là duy trì sự ổn định của môi trường trong cơ thể.
Sự ổn định về các điều kiện lí hóa của môi trường trong (máu, bạch huyết và dịch mô) giúp cho các tế bào, cơ quan hoạt động bình thường-> đảm bảo cho động vật tồn tại và phát triển.
Khi các điều kiện lí hóa của môi trường trong biến động và không duy trì được sự ổn định (mất cân bằng nội môi) -> sự rối loạn hoạt động của các tế bào và các cơ quan -> bệnh lí hoặc tử vong.
Rất nhiều bệnh của người của động vật là hậu quả của mất cân bằng nội môi. Ví dụ: cao huyết áp, tiểu đường.

Môi trường trong duy trì được sự ổn định là nhờ cơ thể có các cơ chế duy trì cân bằng nội môi.

Bộ phận tiếp nhận kích thích: thụ thể hoặc cơ quan thụ cảm, có nhiệm vụ tiếp nhận kích thích từ môi trường (trong và ngoài) và hình thành xung thần kinh truyền về bộ phận điều khiển.
Bộ phận điều khiển: trung ương thần kinh hoặc tuyến nội tiết, có chức năng điều khiển hoạt động của các cơ quan bằng cách gửi đi các tín hiệu thần kinh hoặc hoocmôn.
Bộ phận thực hiện: các cơ quan như thận, gan, phổi, tim, mạch máu, dựa trên tín hiệu thần kinh hoặc hoocmôn (hoặc tín hiệu thần kinh và hoocmôn) các cơ quan này tăng hay giảm hoạt động nhằm đưa môi trường trong trở về trạng thái cân bằng và ổn định. Ví dụ, khi huyết áp tăng lên quá cao thì tim giảm nhịp và giảm lực co bóp làm cho huyết áp trở về bình thường.
Sự trả lời của bộ phận thực hiện làm biến đổi các điều kiện lí hóa của môi trường trong, có thể gây tác động trở lại bộ phận kích thích. Sự tác động trở lại đó gọi là liên hệ ngược.

Áp suất thẩm thấu của máu phụ thuộc vào lượng nước và nồng độ các chất chất hòa tan trong máu, đặc biệt là phụ thuộc vào nồng độ Na+ (NaCl là thành phần chủ yếu tạo nên áp suất thẩm thấu của máu).
Khi áp suất thẩm thấu trong máu tăng cao (do ăn mặn hoặc mất nhiều mồ hôi…) -> thận tăng cường tái hấp thụ nước trả về máu, đồng thời động vật có cảm giác khát nên uống nhiều nước vào -> hàm lượng nước trong máu tăng -> cân bằng áp suất thẩm thấu của máu.
Khi áp suất thẩm thấu trong máu giảm (do uống quá nhiều nước làm dư thừa nước…) -> thận tăng thải nước -> hàm lượng nước trong máu giảm -> duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu của máu.
Thận thải các chất thải (urê, crêatin…) qua đó duy trì áp suất thẩm thấu.

Gan có vai trò quan trọng trong điều hòa nồng độ của nhiều chất tan trong huyết tương, qua đó duy trì cân bằng áp suất thẩm thấu của máu. Ví dụ: Gan điều hòa nồng độ glucôzơ trong máu.
Sau bữa ăn nhiều tinh bột, nồng độ glucôzơ trong máu tăng lên -> tuyến tụy tiết ra insulin -> insulin làm cho gan nhận và chuyển glucôzơ thành glicôgen dự trữ, đồng thời làm cho các tế bào của cơ thể tăng nhận và sử dụng glucôzơ -> nồng độ glucôzơ trong máu trở lại ổn định.
Ở xa bữa ăn, sự tiêu dùng năng lượng của các cơ quan làm cho nồng độ glucôzơ trong máu giảm -> tuyến tụy tiết ra hoocmôn glucagôn -> glucagon có tác dụng chuyển glicôgen ở gan thành glucôzơ đưa vào máu -> nồng độ glucôzơ trong máu tăng lên và duy trì ở mức ổn định.

Ở người, pH của máu bằng khoảng 7,35 – 7,45 đảm bảo các tế bào hoạt động bình thường. Những biến động của pH nội môi đều có thể gây ra những thay đổi hoặc rối loạn hoạt động của tế bào, của cơ quan, thậm chí gây tử vong cho động vật và người. Các hoạt động của tế bào của các cơ quan luôn sản sinh ra các chất (CO₂, axit lactic…) có thể làm thay đổi pH máu. Mặc dù vậy, pH của máu vẫn duy trì ở mức ổn định nhờ có hệ đệm (trong máu) và một số cơ quan khác.
Hệ đệm duy trì được pH ổn định do chúng có khả năng lấy đi H+ hoặc OH- khi các ion này xuất hiện trong máu. Hệ đệm bao gồm một acid yếu ít phân ly và muối kiềm của nó.
Trong máu có các hệ đệm chủ yếu sau đây:

+ Hệ đệm bicacbonat : H₂CO₃/NaHCO₃

+ Hệ đệm phôt phat : NaH₂PO₄/NaHPO₄–

+ Hệ đệm prôtêinat (prôtêin)

Trong số các hệ đệm, hệ đệm prôtêinat là hệ đệm mạnh nhất.
Phổi tham gia điều hòa pH máu bằng cách thải CO₂, vì khi CO₂ tăng lên sẽ làm tăng H+ trong máu.
Thận tham gia điều hòa pH nhờ khả năng thải H+ , tái hấp thu Na+ , thải NH₃