Da điều hòa thân nhiệt bằng cách nào?

Chúng tôi xin giới thiệu bài Da điều hòa thân nhiệt bằng cách nào? được VnDoc sưu tầm và đăng tải, tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Sinh học lớp 8. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Da điều hòa thân nhiệt bằng cách nào?

Trả lời:

Da điều hòa thân nhiệt bằng cách co hoặc giãn mao mạch ở lớp bì, tuyến mồ hôi, cơ co chân lông, lớp mỡ:

– Khi trời nóng, mao mạch dưới da giãn, da nhìn rất hồng hào, tuyến mồ hôi tiết nhiều mồ hôi → Tăng thải nhiệt, làm nhiệt độ ổn định.

– Khi trời lạnh mao mạch co lại, cơ chân lông co, có thể có hiện tượng nổi gai ốc → Tăng giữ nhiệt cho cơ thể.

I. Cơ chế điều nhiệt

Nhiệt độ cơ thể được điều hoà bởi cơ chế feedback thần kinh.

- Mùa nóng:

Việc đổ mồ hôi để điều hòa thân nhiệt được xảy ra khi nhiệt độ cơ thể đang quá cao (ví dụ như sốt hoặc căng thẳng) hoặc khi cơ thể cần được thư giãn để duy trì trạng thái cân bằng với nhiệt độ môi trường xung quanh (ví dụ trời nắng nóng)
Quá trình tỏa nhiệt nếu vẫn chưa đủ để làm giảm nhiệt độ của cơ thể để điều hòa thân nhiệt, bộ não sẽ tiếp tục gửi tín hiệu thần kinh đến tuyến mồ hôi nằm bên dưới da để tiết ra mồ hôi lên trên bề mặt da, mục đích của việc này là sự bay hơi của mồ hôi sẽ lấy đi nhiệt trên bề mặt da một cách nhanh chóng.

Đổ mồ hôi sẽ giúp làm ẩm, tăng cường hệ miễn dịch cho làn da và tạo điều kiện cho việc hạ nhiệt độ cơ thể.

- Mùa lạnh:

Khi nhiệt độ bên ngoài môi trường giảm, cơ thể sẽ tự giữ nhiệt bằng cách co các mao mạch máu gần bề mặt da lại, tức là hạn chế máu lưu thông qua gần bề mặt da một cách ít nhất có thể, do đó, ít có nhiệt bị mất đi, đây cũng là nguyên nhân cơ thể chúng ta thường hay cảm thấy da tái nhợt vào mùa lạnh.

Khái niệm về điểm chuẩn (set-point)

Điều hoà thân nhiệt là quá trình cơ thể điều chỉnh, cân đối cường độ sinh nhiệt và thải nhiệt sao cho nhiệt độ trung tâm duy trì gần điểm chuẩn 37^oC. Khi nhiệt độ cơ thể tăng cao hơn mức này, tốc độ thải nhiệt cao hơn sinh nhiệt để đưa thân nhiệt trở về 37^oC. Ngược lại, khi thân nhiệt giảm dưới điểm chuẩn, tốc độ sinh nhiệt sẽ cao hơn thải nhiệt.

Các nơ-ron vùng trước chéo thị giác-dưới đồi trước

Vùng trước chéo thị giác-dưới đồi trước có nhiều nơ-ron nhạy cảm nóng và một ít nơ-ron nhạy cảm lạnh. Những nơ-ron này có chức năng như những cảm biến nhiệt để kiểm soát thân nhiệt.

Khi vùng này bị kích thích nóng sẽ gây tăng tiết mồ hôi và giãn mạch da giúp chống nóng, đồng thời các quá trình sinh nhiệt cũng bị ức chế. Vì vậy, nó cũng được xem là một trung tâm điều nhiệt.

Các receptor nhiệt ở da và tổ chức

Các receptor nhiệt ở da bao gồm receptor nhận cảm lạnh và nóng, trong đó receptor nhận cảm lạnh nhiều hơn gấp 10 lần.

Các receptor nhiệt còn tìm thấy ở các tổ chức bên trong cơ thể như tủy sống, khoang bụng và quanh tĩnh mạch lớn. Nó cũng phát hiện lạnh là chủ yếu. Tuy nhiên khác với receptor ở da, nó tiếp xúc với nhiệt độ trung tâm hơn là nhiệt độ ngoại vi.

Vùng dưới đồi sau - Tích hợp các tín hiệu

Các tín hiệu nhận cảm nhiệt ngoại biên tham gia điều nhiệt chủ yếu là thông qua vùng dưới đồi. Vùng mà các tín hiệu này kích thích nằm ở hai bên rìa của vùng dưới đồi sau. Các tín hiệu nhiệt trung ương từ vùng trước chéo thị giác-dưới đồi trước cũng được truyền về vùng dưới đồi sau. Tại đây, tất cả các tín hiệu nhận cảm nhiệt được tổng hợp lại để kiểm soát quá trình sinh nhiệt và giữ nhiệt của cơ thể giúp điều hòa thân nhiệt.

II. Trung tâm điều hòa thân nhiệt

Thân nhiệt được giữ ổn định là nhờ trung tâm điều hòa thân nhiệt. Nói đến trung tâm điều hòa thân nhiệt ta phải hiểu điểm nhiệt (set point) là nhiệt độ mà trung tâm điều hòa thân nhiệt phải điều hòa giữa hai quá trình sản nhiệt và thải nhiệt, để sao cho thân nhiệt được giữ ổn định ở nhiệt độ đó.

Trung tâm điều hòa thân nhiệt ở vùng trước nhãn của vùng dưới đồi (hypothalamus), ở vùng này có những neuron có hoạt động thay đổi liên tục đối với sự thay đổi nhiệt độ (đo bằng điện thế hoạt động), đó là các tế bào khởi phát cơ chế điều nhiệt. Người ta thấy có 30% là loại neuron nhạy cảm với nóng (warm-sensitive neuron), 10% là các neuron nhạy cảm với lạnh (cold-sensitive neuron). Ngoài ra có một số neuron có đáp ứng không liên tục với sự thay đổi nhiệt độ, đó là các neuron trung gian (intergative neuron) chỉ có nhiệm vụ dẫn truyền luồng thần kinh.

III. Một số rối loạn thân nhiệt

Sốt

Sốt là trạng thái tăng thân nhiệt xảy ra do điểm chuẩn bị nâng lên cao hơn bình thường. Khi đó, các đáp ứng tăng thân nhiệt xuất hiện và đưa thân nhiệt tăng lên bằng điểm chuẩn mới gây nên sốt.

Chất gây sốt ngoại sinh bao gồm các sản phẩm giáng hóa, độc tố của vi khuẩn hoặc toàn bộ một vi sinh vật.

Chất gây sốt nội sinh là các cytokin được tiết ra từ bạch cầu mono, đại thực bào, bạch cầu hạt trung tính, bạch cầu lympho... Các chất gây sốt nội sinh thường được tiết ra khi các tế bào trên thực bào hoặc nhận diện các chất gây sốt ngoại sinh. Chất gây sốt nội sinh thường gặp là interleukin-1. Interleukin-1 thúc đẩy nơ-ron vùng dưới đồi tiết prostaglandin E2, và chính chất này đã tác động làm tăng điểm chuẩn của vùng dưới đồi. Bản thân nội độc tố vi khuẩn cũng có thể trực tiếp gây tăng tạo prostaglandin E2 ở vùng dưới đồi.

Khi bắt đầu cơn sốt sẽ có các biểu hiện như ớn lạnh, co mạch, run. Khi hết cơn sốt thì giãn mạch, ra mồ hôi.

Say nóng

Là tình trạng tăng thân nhiệt khi nhiệt độ môi trường quá cao, vượt quá khả năng thải nhiệt. Nếu môi trường không khí khô và có gió đối lưu thì thải nhiệt do bay hơi còn thuận lợi. Nếu độ ẩm 100% thì với nhiệt độ không khí 34^oC đã có thể làm tăng thân nhiệt.

Khi bị say nóng, thân nhiệt lên đến 40,5-42^oC. Triệu chứng là hoa mắt, choáng váng, da nóng và đỏ, có thể mê sảng và bất tỉnh. Nặng thì có thêm sốc tuần hoàn.

Say nắng là một dạng của say nóng có thêm tia bức xạ của mặt trời.

Sự tiếp xúc của cơ thể với môi trường cực lạnh

Một người bị rơi vào nước có băng trong vòng 20-30 phút sẽ chết do rung thất, ngừng tim. Khi đó, thân nhiệt giảm xuống còn 25^oC.

Khi thân nhiệt giảm xuống dưới 34^oC thì khả năng điều nhiệt của vùng dưới đồi sẽ bị suy yếu và khi thân nhiệt còn 29^oC khả năng này sẽ bị mất hoàn toàn. Đầu tiên, nạn nhân sẽ buồn ngủ và sau đó là hôn mê.

- Lạnh cóng: những phần thân thể phơi ra lạnh có thể bị đông lại gọi là lạnh cóng, hay gặp ở dái tai, đầu ngón tay, chân. Có thể đưa đến tổn thương vĩnh viễn là hoại tử.

- Giãn mạch do lạnh: khi nhiệt độ tổ chức giảm xuống mức có thể gây đông, mạch máu đột nhiên giãn ra biểu hiện bằng đỏ da. Hiện tượng này giúp bảo vệ khỏi bị lạnh cóng.

--------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Da điều hòa thân nhiệt bằng cách nào? Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Sinh học lớp 8, Giải Vở BT Sinh Học 8, Giải bài tập Sinh học 8, Tài liệu học tập lớp 8, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm đề học kì 1 lớp 8 và đề thi học kì 2 lớp 8 mới nhất được cập nhật.