S đi u nhi t c a cơ th và s t.
XIII
NHI T Đ BÌNH THƯ NG C A CƠ TH
nhi t m t đi và cơ ch ki m soát s sinh và m t nhi t
này c a cơ th .
Nhi t đ trung tâm và nhi t đ da c a cơ th . Nhi t đ
c a các mô sâu trong cơ th - ”lõi” c a cơ th thư ng r t
h ng đ nh, trong kho ng +1oF(+0,6oC), ngo i tr khi cơ
th b s t. Th c v y, m t ngư i kh a thân có th ti p xúc
v i nhi t đ th p đ n 55oF ho c cao đ n 130oF trong không
khí khô mà v n duy trì đư c nhi t đ trung tâm g n như
không đ i. Cơ ch c a s đi u ch nh nhi t đ cơ th đ i
di n cho m t h th ng đi u khi n đư c thi t k r t tuy t
v i. Trong chương này chúng ta s th o lu n v h th ng
này khi nó ho t đ ng lúc cơ th kh e m nh và b b nh.
Nhi t đ da, trái ngư c v i nhi t đ trung tâm, tăng
gi m theo nhi t đ môi trư ng xung quanh. Nhi t đ c a
da r t quan tr ng khi ta nói đ n kh năng t a nhi t ra môi
trư ng xung quanh c a da.
Nhi t đ trung tâm bình thư ng. Không có m t nhi t đ
trung tâm nào đư c cho là bình thư ng b i vì k t qu đo trên
r t nhi u ngư i kh e m nh cho th y có m t kho ng giá
tr nhi t đ bình thư ng đư c đo qua đư ng mi ng, xem
hình minh h a 74-1, t th p hơn 97oF(36oC) đ n cao
hơn 99,5oF ( 37,5oC). Nhi t đ trung tâm trung bình
thư ng trong kho ng t 98oF –98,6oF khi đo qua đư ng
mi ng và cao hơn 1oF khi đo qua đư ng tr c tràng.
Nhi t đ cơ th tăng lên khi t p luy n và thay đ i theo
nhi t đ
môi trư ng xung quanh b i vì cơ ch đi u
ch nh nhi t đ là không hoàn h o. Khi nhi t đ s n sinh
quá m c trong cơ th b i các bài t p g ng s c, nhi t đ
có th tăng cao t m th i t i 101 oF – 104oF. Ngư c l i
khi cơ th ti p xúc v i l nh c c đ , nhi t đ có th gi m
xu ng dư i 96oF.
NHI T Đ CƠ TH ĐƯ C KI M SOÁT
B I S CÂN B NG GI A SINH NHI T
VÀ M T NHI T.
Khi m c nhi t sinh ra trong cơ th cao hơn m c nhi t
m t đi, nhi t s tích lũy trong cơ th và nhi t đ c a cơ
th tăng lên. Ngư c l i, khi nhi t m t đi nhi u hơn, c
nhi t cơ th và nhi t đ c a cơ th đ u gi m. H u như
ph n còn l i c a chương này s liên quan đ n s cân
b ng gi a nhi t sinh ra và
S
SINH NHI T
Nhi t sinh ra ch y u là s n ph m c a chuy n hóa. Trong
chương 73, tóm t t v năng lư ng c a cơ th , chúng ta đã
th o lu n v các y u t khác nhau quy t đ nh đ n t l
sinh nhi t, g i là m c chuy n hóa c a cơ th . Nh ng
y u t quan tr ng nh t đư c li t kê l i dư i đây:
(1) M c chuy n hóa cơ s c a m i t bào c a cơ th (2)
M c chuy n hóa thêm t o nên b i ho t đ ng c a cơ, bao
g m s co cơ gây ra b i run cơ (3) Chuy n hóa thêm b i
tác d ng c a thyroxine ( to a lesser extent , các hormon khác
ví d GH và testosteron) lên t bào; (4) Chuy n hóa thêm
t o ra b i tác d ng c a epinephrine, norepinephrin và kích
thích giao c m lên t bào; (5) chuy n hóa thêm t o ra b i
tăng ho t đ ng hóa h c c a t bào, đăc bi t là khi nhi t đ
c a t bào tăng lên, và (6) chuy n hóa thêm c n cho tiêu
hóa,h p th và d tr th c ăn( tác d ng nhi t c a th c ăn)
S M T NHI T
H u h t nhi t s n sinh trong cơ th đư c sinh ra t các
cơ quan sâu, đ c bi t là gan, não, tim và cơ xương trong
khi t p luy n. Nhi t này đư c v n chuy n t nh ng cơ
quan và mô sâu đ n da, r i t da m t ra không khí
và môi trư ng xung quanh khác. Vì v y, m c nhi t
m t đư c xác đ nh h u như hoàn toàn b i 2 y u t : (1)
nhi t có th đư c truy n t nơi nó đư c sinh ra trung
tâm cơ th đ n da nhanh như th nào và (2) nhi t có
th đư c v n chuy n t da ra môi trư ng xung quanh
nhanh như th nào?. Chúng ta hãy b t đ u b ng vi c
th o lu n v h th ng cách nhi t trung tâm t b m t
da.(the system that insulates the core from the skin
surface.)
H th ng cách nhi t c a cơ th
Da, mô dư i da và đ c bi t là l p m dư i da ho t
đ ng cùng nhau như là m t t m cách nhi t cho cơ th .
L p m là quan tr ng b i kh năng d n nhi t c a nó
ch b ng 1/3 so v i các mô khác. Khi không có máu
ch y t các cơ quan
bên trong t i da
911
Unit XIII Metabolism and Temperature Regulation
°F
°C
104
T p luy n n ng, xúc đ ng
40
102
39
M t s ngư i l n bình thư ng
Nhi u tr năng đ ng
Gi i h n bình
thư ng thông
thư ng
Sáng s m, th i ti t
l nh v.v...
Tr c
tràng
100
38
37
98
Xúc đ ng ho c các bài t p trung bình
M t s ngư i l n bình thư ng
Nhi u tr năng đ ng
Gi i h n bình
thư ng thông
thư ng
Sáng s m
Th i ti t l nh, v.v...
Hình 74-1. Ư c lư ng kho ng nhi t đ bình thư ng c a trung tâm
cơ th . (Modified from DuBois EF: Fever. Springfield, IL: Charles
C. Thomas, 1948.)
Bi u
7
T p luy n n ng
36
96
Giãn m ch
8
Th i nhi t qua da
(x M c đ co m ch)
Mi ng
6
5
4
3
2
Co
m ch
1
0
50
60 70 80 90 100 110 120
Nhi t đ c a môi trư ng (o F)
Hình 74-3.
nh hư ng c a s thay đ i nhi t đ môi trư ng
đ n s d n nhi t t trung tâm cơ th ra b m t da. (Modified
from Benzinger TH: Heat and Temperature Fundamentals of Medical
Physiology. New York: Dowden, Hutchinson & Ross, 1980.)
bì
Mao m ch
H bì
Đ ng m ch
Tĩnh m ch
Đám r i TM
Ch n i đ ng
tĩnh m ch
Mô dư i da
Đ ng m ch
Figure 74-2.
Tu n hoàn
da
đ c tính cách nhi t c a m t cơ th nam gi i bình thư ng
bă ng kho ng 1/2 đ n 3/4 tính cách nhi t c a b qu n áo
thông thư ng. ph n , đ c tính này th m chí t t hơn.
S cách nhi t dư i da là m t bi n pháp hi u qu đ
duy trì nhi t đ trung tâm bình thư ng, cho dù nó cho phép
nhi t đ c a da g n như b ng v i nhi t đ môi trư ng xung
quanh.
Dòng máu t trung tâm cơ th t i da cung c p s
truy n nhi t
Các m ch máu đư c phân b d i dào dư i da. Đ c bi t
quan tr ng là m ng lư i (đám r i) tĩnh m ch liên t c
đư c cung c p b i dòng máu t các mao m ch da, xem
hình 74-2. Nh ng vùng cơ th h nhi u nh t - bàn tay,
bàn chân, và tai - các m ng lư i (đám r i) đư c cung c p
máu tr c ti p t các ti u đ ng m ch qua ch n i đ ng
tĩnh m ch cơ cao.
Lư ng máu đ n m ng lư i tĩnh m ch da có th thay
đ i r t l n, t g n b ng không cho đ n l n b ng 30%
t ng cung lư ng tim. Lư ng máu t i da l n làm cho nhi t
đư c truy n t trung tâm cơ th đ n da r t hi u qu ,
trong khi s gi m lư ng máu t i da có th làm gi m r t
ít s d n nhi t t trung tâm cơ th .
Hình 74-3 cho th y m c nh hư ng c a nhi t đ môi
trư ng đ n s d n nhi t t
912
trung tâm đ n b m t da và ra không khí, cho th y kh
năng d n nhi t tăng lên kho ng 8 l n gi a tr ng thái co
m ch hoàn toàn và giãn m ch hoàn toàn.
Vì v y, da là m t h th ng “b c x nhi t” đư c ki m
soát hi u qu , và dòng máu t i da là m t cơ ch hi u
qu nh t đ truy n nhi t t trung tâm cơ th đ n da.
Ki m soát s d n nhi t đ n da b i h th n kinh giao c m.
S d n nhi t đ n da qua máu đư c ki m soát b i m c
đ co m ch c a các ti u đ ng m ch và ch n i đ ng tĩnh
m ch mà cung c p máu cho đám r i tĩnh m ch c a
da. S co m ch này đư c ki m soát h u như hoàn toàn
b i h th n kinh giao c m trong đáp ng v i s thay
đ i c a nhi t đ trung tâm cơ th và nhi t đ c a môi
trư ng xung quanh.Đi u này đư c bàn đ n sau trong
chương liên quan đ n đi u hòa nhi t đ cơ th b i vùng
dư i đ i.
Các phương th c m t nhi t cơ b n t b
m t da.
Các phương th c m t nhi t t da đ n môi trư ng xung
quanh khác nhau đư c cho th y hình 74-4. Bao g m
b c x nhi t, d n truy n nhi t và bay hơi nư c đư c gi i
thích bên dư i.
B c x nhi t làm m t nhi t dư i d ng tia h ng ngo i.
Như ta th y trong hình 74-4, m t ngư i kh a thân ng i
trong m t căn phòng có nhi t đ bình thư ng, kho ng 60%
lư ng nhi t m t là do b c x nhi t.
H u h t tia h ng ngo i (1 lo i tia đi n t ) phát ra t cơ
th có bư c sóng t 5-20 micromet, g p 10-30 l n bư c
sóng c a ánh sáng. Tát c các v t không có nhi t đ tuy t
đ i b ng 0 đ u phát ra nh ng tia như v y.
đư c thay th b i không khí m i nhanh hơn nhi u so v i
bình thư ng, và nhi t m t đi b i đ i lưu cũng theo đó tăng
lên. Hi u qu làm mát c a gió t c đ th p t l v i căn
b c hai t c đ gió. Ví d , t c đ gió là 4 miles/h có tác
d ng làm mát g p 2 l n so v i t c đ gió là 1 mile/h.
Bay hơi (22%)
Tư ng
Sóng b c x
nhi t (60%)
S d n nhi t và đ i lưu nhi t c a m t ngư i trong môi
trư ng nư c.Nư c có nhi t dung riêng l n g p vài
Truy n ra ko khí (15%)
.
S d n nhi t
đ nđ v t
(3%)
Cơ th ngư i b c x nhi t theo m i hư ng. Tia nhi t cũng đư c
b c x t b c tư ng và các đ v t khác v phía cơ th . N u nhi t
đ c a cơ th cao hơn nhi t đ c a môi trư ng xung quanh thì lư ng
nhi t cơ th b c x ra l n hơn lư ng nhi t đư c b c x đ n cơ th .
S m t nhi t d n truy n x y ra qua ti p xúc tr c ti p
v i v t khác( Truy n nhi t tr c ti p). Như th y trong
hình 74-4, ch m t lư ng nhi t nh , thông thư ng
kho ng 3%, m t t cơ th thông qua d n truy n tr c
ti p t b m t cơ th t i nh ng v t r n ví d gh
ho c giư ng. Tuy nhiên, t l nhi t m t đi là l n hơn
thông qua d n truy n ra không khí (kho ng 15%) th m
chí dư i nh ng đi u ki n thông thư ng.
Nh c l i r ng nhi t có b n ch t là đ ng năng c a
chuy n đ ng phân t , và các phân t c a da liên ti p ch u
s chuy n đ ng rung. Nhi u năng lư ng c a chuy n đ ng
này có th đư c truy n đ n không khí n u không khí l nh
hơn da, t đó làm tăng t c đ chuy n đ ng c a các phân
t khí. Khi nhi t đ c a không khí k sát da b ng v i
nhi t đ c a da, không x y ra m t nhi t theo cách này b i
lúc này có m t lư ng nhi t ngang b ng đư c d n truy n
t không khí đ n cơ th . Vì v y, s d n nhi t t cơ th
đ n không khí là có gi i h n tr khi không khí đư c làm
nóng di chuy n ra xa b m t da, không khí không đư c làm
nóng liên ti p đư c mang đ n ti p xúc v i da, hi n tư ng
này đư c g i là s đ i lưu không khí.
S m t nhi t đ i lưu do chuy n đ ng c a không khí.
Nhi t t da đ u tiên đư c truy n đ n không khí sau
đó
đư c mang đi b i dòng không khí đ i lưu.
M t lư ng nh s đ i lưu h u như luôn x y ra xung quanh cơ
th b i xu hư ng bay lên c a không khí k sát da khi chúng đư c
làm nóng. Vì v y m t ngư i kh a thân ng i trong m t phòng tho i
mái không có chuy n đ ng không khí, kho ng 15% lư ng nhi t
m t x y ra b i s truy n nhi t ra không khí và b i s đ i lưu không
khí ra xa cơ th .
Tác d ng làm mát c a gió. Khi cơ th ti p xúc v i gió, l p
không khí k sát da
nghìn l n so v i không khí, vì v y m i m t ph n nư c
k sát da có th h p thu m t lư ng nhi t l n hơn nhi u
so v i lư ng nhi t đư c h p th b i không khí. Cũng v y,
s d n truy n nhi t trong nư c là r t l n khi so sánh
v i trong không khí. Do đó, cơ th không th làm nóng
m t l p nư c m ng trên b m t cơ th đ hình thành m t
“vùng cách ly” như đã làm v i không khí. Vì v y, t l
nhi t m t ra môi trư ng nư c thư ng l n hơn nhi u l n so
v i t l nhi t m t trong không khí n u nhi t đ c a nư c
th p hơn nh t đ c a cơ th .
S bay hơi nư c. Khi nư c b c hơi t b m t cơ th , 0,58
Calorie (kilocalorie) nhi t b m t đi trong m i gam nư c
bay hơi. Th m chí khi m t ngư i không toát m hôi, v n có
hi n tư ng bay hơi nư c không c m th y qua da và ph i
m c kho ng 600-700ml/ngày. S bay hơi không c m th y
này gây m t nhi t liên t c m c 16-19 Calo m i gi . S
bay hơi không c m th y qua da và ph i có th không đư c
ki m soát b i m c đích đi u nhi t do s khu ch tán liên
t c các phân t nư c qua da và b m t hô h p. Tuy
nhiên, m t nhi t qua bay m hôi có th đư c ki m soát b i
đi u hòa lư ng m hôi, s đư c bàn lu n sau chương này.
S bay hơi là m t cơ ch làm mát c n thi t trong đi u ki n
nhi t đ không khí r t cao. Mi n là nhi t đ da cao hơn
nhi t đ môi trư ng xung quanh, nhi t có th m t qua
b c x và d n truy n. Tuy nhiên khi nhi t đ môi trư ng
xung quanh tr nên cao hơn nhi t đ c a da, thay vì m t
nhi t,cơ th l i thu thêm nhi t b i c b c x và d n truy n
nhi t. Trong nh ng trư ng h p này, ch có m t phương
th c th i nhi t hi u qu là bay hơi nư c.
Vì v y, b t c gì ngăn ch n s bay hơi nư c thích
h p khi nhi t đ môi trư ng xung quanh cao hơn nhi t
đ da s làm tăng nhi t đ cơ th . Cơ ch này thư ng x y
ra
nh ng ngư i s nh ra không có tuy n m hôi b m
sinh. Nh ng ngư i này có th ch u đư c nhi t đ l nh t t
như ngư i bình thư ng nhưng h có th ch t vì say nóng
vùng nhi t đ i b i không có h th ng làm mát qua bay
hơi nư c, h không th ngăn s tăng lên c a nhi t đ cơ
th khi nhi t đ không khí cao hơn nhi t đ cơ th .
Qu n áo làm gi m s m t nhi t qua d n truy n và
đ i lưu. Qu n áo giúp lưu gi l p không khí bên c nh da
913
XIII
Dòng k khí
(S đ i lưu)
Ph n XIII Chuy n hóa và đi u nhi t
trong qu n áo, theo cách y làm tăng đ dày c a vùng không
khí cách ly k sát da và cũng gi m dòng không khí đ i
lưu. Vì v y m c nhi t m t đi do d n truy n và đ i lưu gi m
nhi u. M t b qu n áo thông thư ng làm gi m kho ng
m t n a m c nhi t m t đi t m t ngư i kh a thân, nhưng
qu n áo arctic-type có th làm gi m s m t nhi t này ch
còn 1/6.
Kho ng m t n a nhi t truy n t da đ n qu n áo là
đư c b c x t i qu n áo thay vì đư c truy n qua các
kho ng nh
gi a. Vì v y ph ngoài l p m t trong
qu n áo m t l p vàng m ng s reflect(d i l i)
nhi t b c x tr l i cơ th , làm cho đ c tính cách ly c a
qu n áo hi u qu hơn nhi u so v i cách khác.S d ng
phương pháp này, qu n áo đư c dùng vùng B c c c có
th đư c gi m kh i lư ng đi 1 n a.
Tác d ng c a qu n áo trong duy trì nhi t đ cơ th
s m t đi h u như hoàn toàn khi qu n áo b ư t b i vì
s d n nhi t cao c a nư c làm tăng m c truy n nhi t
qua qu n áo g p 20 l n ho c hơn. Vì v y, m t trong
nh ng y u t quan tr ng nh t đ b o v cơ th ch ng l i
l nh khu v c băng giá là h t s c c n tr ng đ không làm
cho qu n áo b ư t. Đúng v y, m t ngư i c n c n th n đ
không tr nên quá nóng b i s toát m hôi trong qu n áo
nh ng ngư i này khi n cho hi u qu cách nhi t c a
qu n áo kém đi nhi u.
M hôi và s đi u ti t m hôi b i
th n kinh t đ ng
Kích thích vào khu v c trư c th ph n trư c vùng dư i đ i não
b ng đi n ho c nhi t đ quá m c đ u gây ra toát m hôi. Th n
kinh
t khu v c này có th gây ra toát m hôi đư c
truy n đi theo con đư ng t đ ng t i t y s ng r i qua giao c m
t i da m i nơi trên cơ th .
Nh c l i t vi c th o lu n v h th ng th n kinh t
đ ng chương 61 đó là tuy n m hôi đư c phân b các
s i th n kinh cholinergic (s i ti t ra ACh nhưng ch y
trong s i th n kinh giao c m d c theo s i adrenergic).
Nh ng tuy n này có th đư c kích thích bài
ti t b i epinephrin ho c nor epinephrin tu n hoàn trong
máu, m c dù chính nh ng tuy n này không có các s i
adrenergic phân b t i. Cơ ch này r t quan tr ng
trong khi t p luy n, khi nh ng hormon này đư c ti t
ra t t y thư ng th n và cơ th c n th i ra m t lư ng
nhi t đư c sinh ra quá m c t ho t đ ng cơ b p.
Cơ ch bài ti t m hôi. Trong hình 74-5, tuy n m hôi
đư c cho th y là m t c u trúc ng bao g m 2 ph n: (1) ph n
búi dư i l p h bì bài ti t m hôi và(2) ph n ng xuyên
qua h bì và bi u bì c a da. Như r t nhi u tuy n khác,
ph n bài ti t c a tuy n m hôi bài ti t m t d ch đư c g i
là d ch ti t ban đ u. N ng đ các thành ph n
914
L chân lông
Bi u
bì
ng d n
H p thu,ch y u ion
Na và Clo
H bì
Tuy n
Primary
secretion,
mainly
proteinfree
filtrate
Th n kinh giao c m
trong d ch đư c thay đ i khi d ch ch y qua ph n ng.
D ch ti t ban đ u là m t s n ph m bài ti t tích c c c a
các t bào bi u mô lót trong ph n búi c a tuy n m hôi.
T n cùng s i th n kinh giao c m cholinergic t i ho c
g n các t bào tuy n
Thành ph n c a ch t ti t ban đ u gi ng v i huy t
tương, ngo i tr các protein huy t tương. N ng đ Na
kho ng 142mEq/l, và n ng đ Clo kho ng 104 mEq/l
v i n ng đ nh hơn nhi u các ch t hòa tan khác trong
huy t tương . Khi d ch ti t ban đ u ch y qua ph n
ng c a tuy n, nó đư c thay đ i b i s tái h p thu
h u h t ion Na và Clo. M c đ tái h p thu ph thu c
vào m c bài ti t m hôi.
Khi kích thích nh tuy n m hôi, d ch ban đ u ch y qua
ng ch m. Trong trư ng h p này, th c ch t toàn b ion
Na và Clo đư c tái h p thu, và n ng đ m i ion gi m th p
xu ng còn 5mEq. Quá trình này làm gi m th p áp l c
th m th u c a m hôi mà nư c h u h t cũng đư c tái h p
thu, làm cô đ c h u h t các thành ph n khác. Vì v y, m c
bài ti t m hôi th p các thành ph n như ure, acid lactic và
ion Kali thư ng xuyên đư c cô đ c.
S đi u nhi t c a cơ th và s t
Quá trình th th c t đư c ki m soát b i trung tâm
th g p liên quan đ n trung tâm đi u ch nh th
n m c u não.
Khi m t đ ng v t th g p, nó hít vào th ra nhanh và vì
v y m t lư ng l n không khí m i t bên ngoài vào ti p
xúc v i ph n trên c a đư ng th . Cơ ch này làm mát máu
trong niêm m c đư ng th là k t qu s bay hơi nư c t b
m t niêm m c,đ c bi t là s bay hơi c a nư c b t t lư i.
th h n h n không làm tăng thông khí ph nang nhi u
hơn
ki m soát thích h p khí máu b i vì m i hơi
th r t nông, vì v y h u h t không khí đi vào ph nang là
không khí kho ng ch t ch y u t khí qu n và không ph i
t khí quy n.
S thích nghi v i khí h u c a cơ ch toát m hôi đ i v i
nhi t - Vai trò c a Aldosteron. M c dù m t ngư i bình
thư ng, chưa thích nghi khí h u hi m khi ti t ra nhi u hơn 1 lít
m hôi m i gi . Khi ngư i này trong th i ti t nóng trong 1- 6
tu n, ngư i đó b t đ u ti t nhi u m hôi, thư ng tăng bài ti t m
hôi nhi u nh t là 2-3l/h. S bay hơi thông qua toát m hôi nhi u
có th làm m t nhi t c a cơ th g p 10 l n so v i m c sinh nhi t
cơ b n bình thư ng. Hi u qu tăng lên cơ ch ti t m hôi gây ra
b i thay đ i t bào tuy n m hôi làm tăng kh năng ti t m hôi
Cũng liên quan đ n s thích nghi khí h u làm gi m hơn
n a n ng đ NaCl trong m hôi, cho phép duy trì lư ng
mu i c a cơ th t t hơn n a. H u h t tác d ng này gây ra
b i tăng bài ti t aldosteron t tuy n thư ng th n,do gi m
nh n ng đ NaCl d ch ngo i bào và huy t tương. M t
ngư i chưa thích nghi v i khí h u có th ti t nhi u m hôi
thư ng m t 15-30 g mu i m i ngày trong vài ngày đ u
tiên. Sau 4-6 tu n thích nghi, m c m t đi thư ng là 3-5 g/
ngày
y.
Đi u hòa nhi t đ cơ th - Vai trò c a tuy n dư i
đ i
Hình 74-6 cho th y nhi t đ trung tâm cơ th c a 1 ngư i kh a thân sau
vài gi
trong không khí khô t 30oF đ n 160oF. Kích thư c chính xác
c a đư ng cong này ph thu c vào chuy n đ ng gió c a không khí, lư ng
hơi m trong không khí và th m chí tr ng thái t nhiên (b n ch t) c a môi
trư ng xung quanh. Nói chung, m t ngư i kh a thân trong không khí khô t
55oF đ n 130oF có kh năng duy trì nhi t đ trung tâm cơ th bình thư ng
như trong kho ng 97oF đ n 100oF.
Nhi t đ c a cơ th đư c đi u ch nh h u như hoàn toàn
b i cơ ch đi u khi n th n kinh, và h u h t m i cơ ch này
tác d ng thông qua trung tâm đi u hòa nhi t n m vùng
dư i đ i. đ nh ng cơ ch đi u hòa ngư c này ho t đ ng,
c n có b phát hi n nhi t đ xác đ nh khi nhi t đ cơ th
tr nên quá cao ho c quá th p.
110
M t nhi t qua hơi th
Nhi u đ ng v t ít có kh năng làm m t nhi t t b m t cơ
th , có 2 lý do:(1) b m t cơ th có lông che ph , và (2)
da c a h u h t đ ng v t b c th p không có các tuy n
m hôi, ngăn h u h t s m t nhi t qua bay hơi t da .
M t cơ ch thay th , cơ ch th g p đư c s d ng r t
nhi u đ ng v t như m t phương ti n đ t a nhi t.
Hi n tư ng th g p đư c “b t lên” b i trung tâm đi u
hòa nhi t c a não. Đó là, khi máu tr nên quá nóng, vùng
dư i đ i kh i đ ng các tín hi u th n kinh đ làm gi m nhi t
đ cơ th . M t trong nh ng tín hi u này kh i đ ng th g p
Nhi t đ cơ th (°F)
100
90
80
70
60
30
50
70
90
110
130
150
Nhi t đ không khí (°F)
Hình 74-6. nh hư ng c a nhi t đ không khí cao
và th p trong kho ng vài gi trong đi u ki n khô đ n nhi t đ trung tâm
bên trong cơ th . Nh n th y r ng nhi t đ trung tâm bên trong cơ th v n
n đ nh m c dù nhi t đ không khí thay đ i trong kho ng r ng.
915
XIII
Ngư c l i, khi tuy n m hôi đư c kích thích m nh
b i hê th n kinh giao c m, m t lư ng l n ch t ti t
ban đ u đư c t o thành và ph n ng có th tái h p
thu hơn m t n a NaCl, n ng đ ion Na và Clo l n nh t
là kho ng 50-60 mEq/l, ít hơn m t n a so v i n ng đ
trong huy t tương. Hơn n a, m hôi ch y qua ng
tuy n nhanh nên r t ít nư c đư c tái h p thu. Vì v y
n ng đ các thành ph n hòa tan khác trong m hôi ch
tăng m c đ v a ph i; ure g p kho ng 2 l n trong
huy t tương, acid lactic g p kho ng 4 l n, và kali g p
kho ng 1,2 l n.
Vi c m t lư ng l n ion Na qua m hôi x y ra khi m t
ngư i chưa thích nghi v i khí h u nóng. X y ra m t ít đi n
gi i hơn nhi u m c dù tăng năng su t ti t m hôi khi m t
ngư i tr nên thích nghi v i khí h u.
Chương 74
Ph n XIII Chuy n hóa và đi u nhi t
VAI TRÒ C A VÙNG TRƯ C
TH - VÙNG DƯ I Đ I TRƯ C
TRONG PHÁT HI N NHI T C A
NHI T Đ
Vùng trư c th vùng dư i đ i trư c ch a s lư ng l n
nơ ron nh y c m nóng, b ng kho ng 1/3 s noron nh y
c m v i l nh. Nh ng noron này đư c cho là có ch c năng
nh y c m v i nhi t đ trong ki m soát nhi t đ c a cơ
th . Noron nh y c m v i nóng tăng lên m c 2-10 l n đ
đáp ng v i tăng nhi t đ cơ th lên 10oC. Trái l i noron
nh y c m v i l nh tăng m c đ kích thích khi nhi t đ cơ
th gi m xu ng.
Khi vùng trư c th đư c làm nóng, da trên toàn b
cơ th ngay l p t c bài ti t nhi u m hôi trong khi các
m ch máu t i da trên toàn b cơ th tr nên dãn
r ng. Đáp ng này là m t ph n x ngay l p t c làm cho
m t nhi t c a cơ th ,theo cách đó giúp đưa nhi t đ cơ
th tr v m c bình thư ng. Thêm vào, b t c s sinh
nhi t cơ th quá m c đ u đư c ngăn ch n. Vì v y, vùng
trư c th dư i đ i rõ ràng có kh năng đáp ng như m t
trung tâm ki m soát nhi t .
PHÁT HI N NHI T B I CÁC
RECEPTOR TRÊN DA VÀ trên
CÁC MÔ SÂU C A CƠ TH
M c dù các tín hi u đư c phát ra t các receptor nhi t c a vùng dư i
đ i là vô cùng m nh trong ki m soát nhi t đ cơ th , các receptor
các ph n khác nhau c a cơ th cũng đóng vai trò trong đi u hòa
nhi t đ . Đi u này đ c bi t đúng v i các receptor nhi t đ trên da
và trong m t vài mô sâu c a cơ th .
Nh c l i t vi c th o lu n v các receptor c m giác
chương 49 đó là da có c receptor nóng và l nh. Da có
nhi u receptor l nh hơn receptor nóng, th c t nhi u g p
10 l n nhi u ph n c a da. Vì v y vi c phát hi n nhi t
đ ngo i vi liên quan ch y u đ n phát hi n nhi t đ mát
và l nh thay vì phát hi n nhi t đ nóng.
M c dù cơ ch phân t trong thay đ i c m giác v nhi t
đ chưa đư c bi t h t, có nhi u nghiên c u th c nghi m
g i ý r ng receptor đi n th t m th i c a các kênh
cation, đư c tìm th y trong các noron c m giác b n
th và các t bào bi u mô có th gián ti p c m giác
nhi t trên kho ng r ng nhi t đ da.
Khi da c a toàn b cơ th b l nh, ngay l p t c tác d ng
ph n x đư c kh i đ ng và b t đ u tăng nhi t đ cơ th
lên theo m t vài cách: (1)b ng cách cung c p m t
kích thích m nh đ gây ra run, k t qu là làm tăng m c
sinh nhi t c a cơ th ; (2) b ng h n ch toát m hôi,
n u cách này đã x y ra; và (3) b ng tăng co m ch da đ
h n ch nhi t m t t da.
916
Receptor nhi t sâu trong cơ th đư c tìm th y ch y u
t y s ng, trong n i t ng
b ng và trong ho c quanh
các tĩnh m ch l n thư ng v và l ng ng c.Ch c năng
c a các receptor sâu này khác v i các receptor da b i
chúng ti p xúc v i nhi t đ trung tâm cơ th hơn là v i
nhi t đ b m t cơ th . Tuy nhiên, gi ng như các
receptor nhi t da, chúng ch y u phát hi n l nh hơn là
nóng. R t có th c receptor da và receptor sâu có
liên quan đ n ngăn ch n s h nhi t đ - đó là ngăn ch n
vi c nhi t đ c a cơ th m c th p.
PH N SAU VÙNG DƯ I Đ I
H P NH T V I VÙNG TRUNG
TÂM VÀ CÁC TÍN HI U C M
GIÁC NHI T Đ
NGO I VI
Th m chí có r t nhi u tín hi u c m giác nhi t đ xu t hi n
t các receptor ngo i vi, nh ng tín hi u này góp ph n ki m
soát nhi t đ cơ th ch y u qua vùng dư i đ i. Khu v c
mà chúng kích thích trên vùng dư i đ i n m 2 bên rìa
c a vùng dư i đ i sau kho ng
m c các th vú. Tín
hi u c m giác nhi t đ t vùng trư c th vùng dư i đ i
trư c cũng đư c chuy n đ n ph n sau vùng dư i đ i .
đây các tín hi u t vùng trư c th và tín hi u t b t
c đâu trên cơ th đư c t ng h p và h p nh t d ki m
soát s sinh nhi t và ph n ng b o toàn nhi t c a cơ th .
CƠ CH TÁC D NG TH N KINH
LÀM TĂNG HO C GI M NHI T Đ
CƠ TH .
Khi trung tâm nhi t vùng dư i đ i phát hi n nhi t đ
cơ th quá cao ho c quá th p chúng ti n hành quá trình
gi m nhi t đ và tăng nhi t đ thích h p. Đ c gi
có th s c m th y quen thu c v i h u h t các quá trình
này b i nh ng tr i nghi m cá nhân nhưng đ c trưng đăc
bi t đư c mô t
ph n dư i đây.
Cơ ch gi m nhi t đ khi cơ th quá
nóng.
H th ng ki m soát nhi t đ s d ng 3 cơ ch quan
tr ng đ gi m nhi t c a cơ th khi nhi t đ c a cơ th
quá cao:
1. Co m ch da. h u h t các vùng c a cơ th , m ch máu
da tr nên giãn m nh. s giãn m ch này gây ra b i
c ch trung tâm giao c m ph n sau vùng dư i đ i
mà có tác d ng gây co m ch.Giãn m ch hoàn toàn
có th làm tăng m c truy n nhi t đ n da nhi u g p
8l n
2. Toát m hôi. Tác d ng làm tăng nhi t đ cơ th do s
toát m hôi đư c ch ng minh b i đư ng cong màu
xanh da tr i trong hình 74-7, cho th y tăng rõ ràng
emperature Regulation and Fever
90
80
Nhi t m t qua bay hơi
70
50
S sinh nhi t
40
30
20
10
0
36.4
36.6
36.8 37.0
37.2
Nhi t đ c a đ u (°C)
37.4
37.6
m c đ nhi t m t nh bay hơi do s toát m hôi
khi nhi t đ trung tâm cơ th tăng lên quá m c gi i
h n 37 oC (98,6oF). Nhi t đ cơ th tăng lên 1 o C
gây ra toát m hôi đ đ lo i b 10 l n m c sinh
nhi t cơ b n
3. Gi m sinh nhi t. c ch m nh nh ng cơ ch gây
ra tăng sinh nhi t quá m c , ví d như run cơ hay
sinh nhi t hóa h c.
Cơ ch gây tăng nhi t đ khi
cơ th quá l nh
Khi
đ
1.
S
c
2.
3.
cơ th quá l nh, h th ng đi u nhi t s ho t
ng hoàn toàn ngư c l i. Bao g m:
Co m ch da toàn cơ th .
co m ch n y là do kích thích trung tâm giao
m vùng sau vùng dư i đ i.
N i da gà(s d ng lông). có nghĩa là
các s i lông d ng th ng lên. Kích thích giao c m
làm co các cơ d ng lông trong các nang lông, đưa
các s lông v tư th đ ng th ng. Cơ ch này
không quan tr ng ngư i , nhưng nhi u đ ng
v t, vi c d ng lông giúp chúng t o ra 1 l p dày“
khí cách li” (insulator air) k sát da, nh đó gi m
thi u trao đ i nhi t v i môi trư ng xung quanh.
Tăng sinh nhi t. Sinh nhi t do
chuy n hóa tăng lên do tăng cư ng run cơ,
kích thích giao c m tăng sinh nhi t, và do bài
ti t hoocmon tuy n giáp. Nh ng cách th c tăng
sinh nhi t này đư c trình bày các ph n sau.
Kích thích giao c m “hóa h c” c a quá trình sinh
nhi t. Như đã nói Chương 73, b t c s tăng kích
thích nào c a h giao c m ho c lư ng norepinephrine
và epinephrine trong tu n hoàn tăng
lên đ u có th nhanh chóng d n đ n tăng chuy n hóa t
bào. Tác đ ng đó đư c g i là Sinh nhiêt hóa h c
(chemical thermogenesis) hay Sinh nhi t không run cơ
(nonshivering thermogenesis), m t ph n là nh vào kh
năng oxi hóa tách c p - phosphoryl hóa c a norepinephrin
và epineprin,có nghĩa là lư ng th c ph m th a ra s b
oxy hóa và qua đó, gi i phóng năng lư ng dư i d ng
nhiêt ch không ph i hình thành ATP.
M c đ c a s sinh nhi t hóa h c đông v t g n như
hoàn toàn t l v i lư ng m
nâu có trong mô. Lo i
m này ch a nhi u ti l p th đ c bi t nơi x y ra hi n
tư ng oxy hóa tách c p (uncoupled oxidation), xem thêm
Chương 73. Mô m nâu này có s phân b dáy đ c
c a h th n kinh giao c m gi i phóng norepi-nephrine,
ch t này kích thích mô b c l protein không b t c p
c a ti th (mitochondrial uncoupling protein) hay còn
g i là thermogenin) và tăng cư ng sinh nhi t.
S thích nghi khí h u nh hư ng r t l n đ n
cư ng đ sinh nhi t hóa h c; vài lo i v t, ví d như
nh ng con chu t đư c phơi nhi m v i môi trư ng l nh
trong vài tu n s sinh nhi t g p 100-500% so v i khi
b l nh đ t ng t. Ngư c l i, v i nh ng loài v t không
thích nghi khí h u, đáp ng tăng lên có l ch đư c 1/3
s đó. S tăng sinh nhi t đó cũng d n đ n tăng lư ng
th c ăn nh p vào m t cách tương ng.
ngư i trư ng thành , cơ th g n như không có m nâu,
hi m khi sinh nhi t hóa h c có th tăng nhi t sinh trên
m c 10-15%. Tuy nhiên , khi còn nh , con ngư i có m t
917
lư ng nh m nâu
XIII
Calo / giây
60
Kích thích gây run cơ c a vùng dư i đ i . V trí nhân
lưng c a cùng dư i đ i (dorsomedial) thu c v ph n phía sau
c a vùng dư i đ i, g n vách c a não th t ba, là m t vùng
đư c g i là Trung tâm v n đ ng run sơ c p (primary motor
center of shivering ). Vùng này bình thư ng b c ch b i tín
hi u t trung tâm nhi t đ
vùng trư c th - trư c dư i đ i
(anterior hypothalamic-preoptic) nhưng s b hưng ph n khi
có tín hi u l nh t da và t y s ng. B i v y, như s tăng đ t
ng t c a “nhi t sinh” (đư ng cong màu đ trên hình 74.7),
trung tâm này đư c ho t hóa khi h nhi t đ cơ th dư i
m c nhi t đ chu n. Sau đó tín hi u gây run cơ đư c truy n
qua các d i(tracts) 2 bên xu ng thân não (brain stem), đi
vào s ng bên ch t xám t y và cu i cùng đ n các
neuron v n đ ng phía trư c. Nh ng tín hi u này không
có nh p đi u và không gây ra run cơ th c s . Thay vào đó
chúng gây tăng trương l c c a h cơ vân kh p cơ th
thong qua vi c thu n hóa ho t đ ng c a neuron v n đ ng.
Khi trương l c cơ tăng lên trên m c t i h n nào đó, s run
cơ x y ra. Ph n ng này g n như ch c ch n do cơ ch
feedback b i s dao đ ng c a cơ ch ph n x căng cơ c a
su t cơ (oscillation of the muscle spindle stretch reflex
mechanism). Đi u này s đư c th o lu n trong chương 55.
Khi run cơ m c t i đa, nhi t sinh ra có th tăng lên g p
4-5 l n bình thư ng.
Unit XIII Metabolism and Temperature Regulation
Tăng bài ti t thyroxine - nguyên nhân tăng sinh
nhi t kéo dài. S l nh đi c a vùng trư c th trư c dư i
đ i đ ng th i cũng gây tăng gi i phóng Hormone gi i
phóng TSH (TRH-Thyrotropin Releasing Hormone).
Hormone này qua các tĩnh m ch trong h tĩnh m ch
c a c a vùng dư i đ i xu ng thùy trư c tuy n yên,
đó kích thích gi i phóng hormone kích thích tuy n
giáp (TSH).
Đ n lư t TSH kích thích làm tăng lư ng thyroxine
t tuy n giáp, như đư c gi i thích
Chương 77.
Thyroxine tăng lên làm tăng lư ng protein không ghép
c p và tăng chuy n hóa t bào trên kh p cơ th , đi u
này có cơ ch khác v i chuy n hóa trong sinh nhi t hóa
h c. Quá trình tăng chuy n hóa này không x y ra t c
thì mà c n có vài tu n tiêp xúc v i l nh đ khi n tuyên
giáp n to và đ t đư c m c gi i phóng thyroxine m i.
Ti p xúc v i l nh c c đ sau vài tu n có th khi n
tuy n giáp tăng kích thư c lên 20-40% đ ng v t. Tuy
nhiên, ngư i ta hi m khi cho phép mình ti p xúc l nh
m c đ mà nhi u loài v t thư ng ch u đ ng. Do đó,
chúng ta v n chưa bi t đư c, m t cách đ nh lư ng, t m
quan tr ng c a cơ ch tuy n giáp trong s thích nghi
v i l nh ngư i.
Đo lư ng cách ly (isolated measurements) đã ch ra
m c tăng chuy n hóa nh ng ngư i s ng trong môi
trư ng quân đ i vài tháng t i vùng bang giá; ngư i
Inuit, ngư i b n x
nh ng vùng c c như Alaska,
Canada, Greenland, đ u có m c chuy n hóa cơ s khác
thư ng. Hơn n a, S kích thích do l nh kéo dài trên
tuy n giáp có th gi i thích m c đ bư u giáp nhi m
đ c cao hơn nh ng ngư i s ng vùng l nh so v i
ngư i vùng nóng.
“ĐI M NHI T CHU N (SET POINT) TRONG
ĐI U NHI T
Như ví d trong hình 74-4, rõ ràng r ng đi m nhi t t i
h n c a cơ th
kho ng 37.1°C(98.8°F) có tác đ ng
m nh t i c quá trình sinh nhi t và th i nhi t. nhi t
đ trên m c này, lư ng nhi t m t l n hơn nhi t sinh
do đó nhi t đ c th gi m d n đ n m c 37.1°C.
nhi t đ th p hơn m c này , nhi t sinh l i l n hơn
nhi t m t, nhiêt đ cơ th l i tăng lên đ n m c 37.1°C.
M c nhi t đ t i h n này đư c g i là “đi m nhi t
chu n” trong cơ ch đi u hòa nhi t đ - nghĩa là m i
cơ ch đi u hòa nhi t c a cơ th đ u là c đưa nhi t đ
cơ th v đi m nhi t chu n này.
H s feedback (feedback gain) trong đi u hòa nhi t
đ cơ th
Như đã th o lu n chương 1, h s feedback là đ đo
lương s hi u qu c a h th ng đi u khi n.V i đi u
nhi t, đi u này là r t quan tr ng đ nhi t đ trung tâm có
th thay đ i mưc t i thi u, c khi nhi t đ môi trư ng
thay đ i m nh theo ngày hay th m chi theo gi . H s
feedback c a hê th ng đi u nhi t b ng v i t l gi a thay
đ i nhi t môi trư ng và thay đ i nhiêt cơ th , tr đi 1
(xem Chương 1 đ rõ hơn công th c này). Các th nghi m
đã ch ra r ng, nhiêt đô cơ th thay đ i 1°C m i khi môi
trư ng thay đ i 25-30°C .B i v t H s feedback trong
đi u nhi t ngư i là kho ng 27(28/1-1.0 =27), đây là
m t h s c c kì l n trong đi u hòa sinh h c ( so sánh
v i receptor nh n c m áp l c c a hê đi u hòa huy t áp
thì h s này ch <2).
Nhi t đ da có th làm bi n đ i thoáng qua đi m
nhi t chu n trong đi u nhi t
Đi m Nhi t chu n t i h n c a vùng dư i đ i, mà đó
dư i m c run cơ và trên m c b t đ u đ m hôi, đư c
xác đ nh ch y u b i ho t đ ng c a receptor càm nh n
nhi t trong vùng trư c th -trư c dư i đ i. Tuy nhiên ,
nh ng tín hi u nhi t t nh ng vùng ngo i vi, đ c bi t
là da và m t s mô sâu(t y s ng và các t ng b ng),
cũng có th góp ph n thoáng qua đi u hòa nhi t đ cơ
th . Nhưng cơ ch là gì? Câu tr l i là chúng làm thay
đ i đi m nhi t chu n c a vùng dư i đ i. Tác d ng này
đư c ch ra trong Hình 74-8 and 74-9.
90
80
Nhi t m t qua bay hơi (calories/giây)
kho ng gian vai, sinh nhi t hóa h c có th tăng 100%
nhi t sinh , đó có th là y u t quan tr ng trong duy trì
nhi t đ cơ th
tr sơ sinh.
33°C
to
39°C
70
60
Nhi t đ da
50
Toát m hôi
32°C
40
31°C
30
30 C
20
10
Đi m nhi t chu n
° 29°C
Bay hơi không
c m th y
0
36.0 36.2 36.4 36.6 36.8 37.0 37.2 37.4
Internal head temperature (°C)
nh hư ng c a s thay đ i trên nhi t đ trong
s trên lư ng nhi t m t qua bay hơi. Nh n th y r ng nhi t
đ da xác đ nh đi m nhi t chu n mà t i đó s bài ti t m
hôi b t đ u..
Hình 74-8.
918
(Courtesy Dr. T.H. Benzinger.)
emperature Regulation and Fever
90
20°
80
22°
Nhi t sinh (calories/giây)
70
24°
60
26°
50
40
Run
28°
30°
Đi m nhi t chu n
30
31°
Sinh nhi t
cơ b n
20
10
0
36.6 36.8 37.0 37.2 37.4 37.6
Nhi t đ trong s (°C)
nh hư ng c a nhiêt đ trong s trên lư ng
nhi t sinh.Nh n th y r ng , nhi t đ da xác đ nh đi m
nhi t chu n mà đó . b t đ u có run cơ.
Hình 74-9.
(Courtesy Dr. T.H. Benzinger.)
Hình 74-8 ch ng minh nh hư ng khác nhau c a
nhi t đ da trên đi m nhi t b t đ u có ra m hôi, ch ra
r ng đi m nhi t chu n tăng lên khi nhiêt đ da gi m đi.
Vì v y, ngư i đươc bi u di n trong hình, đi m nhi t
chu n c a vùng dư i đ i nâng đi m nhi t chu n t
36.7°C khi nhi t đ da là 33°C lên m c m i 37.4°C khi
nhi t đ da h xu ng 29°C. B i v y, nhi t đ da cao, ra
m hôi s x y ra m t nhi t th p hơn (t i vùng dư i đ i),
so v i khi nhi t đ da th p. Đi u này là quan tr ng vì s
ra m hôi b c ch khi nhi t đ ngoài da th p, m t khác,
tác đ ng k t hơp c a nhi t đ da th p và ra m hôi có th
gây m t nhi t r t nhi u.
Đi u tương t cũng x y ra v i run cơ, như trong Hinh
37-9. Đó là, khi da l nh đi, nó s khi n vùng dư i đ i ch m
t i ngư ng run ngay c b n thân nhiêt đ vùng dư i đ i
v n m c bình thư ng. Co th hi u đây là m t ý nghĩa c a
h th ng ki m soát, b i vì, khi da b l nh s nhanh chóng
d n đ n gi m sâu nhi t đ cơ th tr khi lư ng nhi t sinh
tăng lên. Vì v y, nhi t đ da l nh đã “d đoán trư c” s
gi m nhi t đ bên trong và ngăn ng a nó.
HÀNH VI TRONG ĐI U NHI T
Bên c nh các cơ ch đi u hòa nhi t đ thu c v ti m
th c, cơ th có m t cơ ch khác đ đi u hòa nhi t
đ : đi u nhi t qua hành vi(behavioral)
Ph n x nhi t đ t i ch c a da
Khi m t ngư i đ bàn chân dư i đèn nóng m t
th i gian ng n,x y ra Giãn m ch t i ch và ch y
m hôi t i ch m c đ ít. Ngư c l i, đ chân trong
nư c l nh gây co m ch và ng ng toát m hôi t i
ch . Nh ng ph n x này là do tác d ng khu trú c a
nhi t đ tr c ti p lên các m ch máu và đư ng ph n
x đi u khi n t receptor da t i t y s ng và tr l i
t i cùng vùng da và các tuyên m hôi. Thêm vào
đó, cư ng đ c a ph n x t i ch này l i đư c đi u
ch nh b i trung tâm đi u hòa nhi t đ trên não, nh
đó mà có th ph i h p hài hòa v i các tín hi u t
trung tâm thân nhi t vùng dư i đ i trong vi c đi u
hòa nhi t đ cơ th . Như th , các ph n x có th
giúp ngăn ng a s thay đ i nhi t đ quá m c c a
nh ng vùng b nóng, l nh c a cơ th .
S đi u nhi t bên trong y u đi khi c t b t y
s ng. Khi t y s ng b c t đ t c bên trên ch đi
ra c a dây giao c m t t y s ng, s đi u nhi t tr
nên rât y u, b i vùng dư i đ i không th ki m soát
c lư ng máu qua da và mưc đô ra m hôi trên
toàn cơ th . Đi u này đung c khi ph n x nhi t
t i ch b t ngu n t các receptor da,t y s ng và
trong b ng v n t n t i. Các ph n x này r t y u
n u so sánh v i đi u nhi t vùng dư i đ i.
ngư i có tình tr ng này, thân nhi t ph i đư c
đi u hòa b i đáp ng psychic c a b nh nhân đ i
v i c m giác nóng- l nh vùng đ u - đó là đi u
nhi t qua hành vi m c qu n áo và di
chuy n t i môi trư ng m ho c l nh thích h p.
B T THƯ NG TRONG ĐI U HÒA THÂN
NHI T
S T
S t, là khi thân nhi t trên m c bình thư ng, co th do b t
thư ng trong não ho c do các chat đ c nh tác đ ng lên
trung tâm đi u nhi t. M t s nguyên nhân c a s t (ho c c
các b t thư ng v thân nhi t) đư c ch ra trong Hình
74-10. Chúng bao g m nhi m trùng hay virus,u não và
919
XIII
B t c khi nào nhi t đ bên trong quá cao, vùng ki m
soát nhi t đ
não s g i t i b n thân m t tín hi u c m
giác psychic báo v s quá nhi t. Ngư c l i, khi nào cơ th
quá l nh, các tín hi u t da ho c các receptor sâu trong
cơ th s báo cáo v s khó ch u. Vì v y, ngươi đó s đi u
ch nh môi trư ng m t cách thích đáng đ tho i mái tr
l i, như đi vào phòng m hay hay m c thêm qu n áo khi
th i ti t l nh. Đi u nhi t hành vi là m t cơ ch đi u nhi t
h u hi u hơn nhi u các nhà sinh lý h c t ng th a nh n
trư c đây.Th t v y,nó là m t cơ ch th c s h u hi u đ
duy trì nhi t đ trong các môi trư ng r t l nh.
Skin temperature (20°C)
Unit XIII Metabolism and Temperature Regulation
°F
Đi u nhi t b
suy y u tr m
tr ng
38
Gi i h n trên
c a s s ng
Say nóng
T n thương não
Li u pháp gây s t
B nh gây s t và t p
luy n n ng
36
Gi i h n bình thư ng
114
110
106
Đi u nhi t hi u
qu trong các
b nh gây s t,
kh e m nh và
khi làm vi c
°C
102
98
44
42
40
94
90
30
82
28
78
M t s đi u
nhi t
32
86
S đi u nhi t b
suy y u
34
26
74
24
Gi i h n
dư i c a s
s ng
Hình 74-10. Nhi t đ cơ th trong các đi u ki n khác nhau. (Modi ed
from DuBois EF: Fever. Spring eld, IL: Charles C. Thomas, 1948.)
Đi m chu n
nhi t đ t
ng t tăng lên
giá tr cao
105
nhi t đ cơ th (°F)
104
Setting of the thermostat
Nhi t đ cơ th th c t
Cơn nóng b ng
103
Giãn m ch
Toát m hôi
Đi m chu n
nhi t đ t ng t
gi m xu ng giá
tr th p
102
n l nh(rùng mình):
1. S co m ch
2. N i da gà
3. Ti t
Epinephrin
4. Run
101
100
99
98
0
1
2
3
4
5
Th i gian (gi )
nh ng đi u ki n môi trư ng mà k t c c là say nóng
(heatstroke).
Thi t l p l i c a trung tâm đi u nhi t dư i
đ i trong các b nh gây s t- Tác d ng c a ch t
gây s t
Nhi u protein và các s n ph m giáng hóa c a chúng,và
môt s ch t nào đó, đ c bi t là các lipopolysaccharide
đ c gi i phóng t màng vi khu n, có th gây tăng đi m
nhi t chu n c a b máy đi u nhi t vùng dư i đ i
Các ch t này đư c g i là các ch t gây s t( pyrogens)
Ch t gây s t gi i phóng t đ c t vi khu n ho c các
ch t gi i phóng t thoái hóa mô đ u có th gây s t.Khi
đi m nhi t chu n c a trung tâm đi u nhi t đư c đưa lên
m c cao hơn bình thư ng, t t c các cơ ch gây tăng
thân nhi t đ u đư c huy đ ng, bao g m c gi nhi t, và
tăng sinh nhi t. Trong vòng vài gi sau khi đi m nhi t
chu n tăng lên, thân nhi t cũng ti n l i g n m c này,
như Hình 74-11.
920
Cơ ch ho t đ ng c a ch t gây s t- vai trò c a các
cytokine. Các th nghi m trên đ ng v t đã ch ra r ng
m t s ch t gây s t, khi đư c tiêm vào vùng dư i đ i ,
có th ngay l p t c và tr c ti p tác đ ng trên đây làm
tăng đi m nhi t chu n. Các ch t gây s t khác tác đ ng
gián ti p và có th m t vài gi đ chúng gây tác d ng.
Đi u này đúng v i nhi u ch t gây s t c a vi khu n, đ c
bi t là vi khu n gram âm.
Khi vi khu n hay các s n ph m giáng hóa c a vi
khu n có m t trong mô ho c máu, chúng b th c bào
b i các b ch c u trong máu và các đ i th c bào c a
mô, và b i các lympho bào h t l n.T t c các t bào này
tiêu hóa các s n ph m c a vi khu n và gi i phóng các
cytokine, m t nhóm g m nhi u lo i peptide tín hi u
liên quan t i đáp ng mi n d ch b m sinh và thích
nghi.M t trong s các cytokine quan tr ng trong gây
s t là IL-1, còn g i là ch t gây s t b ch c u hay ch t
gây s t n i sinh.IL-1 đư c gi i phóng t các đ i th c
bào vào các d ch cơ th , và đi lên trên t i vùng dư i
đ i, g n như ngay l p t c ho t hóa quá trình gây s t,
đôi khi tăng thân nhi t đáng k ch trong 8-10 phút.
Lư ng nh kho ng 10 ph n tri u gram n i đ c t
lipopolysaharide t vi khu n, ho t đ ng ph i h p v i
b ch c u máu, đ i th c bào c a mô, và lympho di t, có
th gây s t. Lư ng IL-1 đư c t o ra trong ph n ng gây
s t v i lipopolysaharide ch kho ng vài nanogram.
Nhi u th nghi m đã đ ra r ng IL-1 gây s t b i đ u
tiên là t o thành các prostaglandin, Ch y u là PG E-2,
ho c m t chat tương t , chúng tác đ ng trên vùng dư i
đ i gây ra ph n ng s t.Khi s t o ra PG b ngăn ch n
hoàn , thì s t s ch m d t hoàn toàn ho c chí ít là gi m
đi.Th c t , đi u này có th gi i thích cách mà aspirin
gi m s t, do aspirin c n tr t o thành PG t acid
arachidonic.Các thu c ví d như aspirin đư c g i là
thu c h s t (antipyretics).
S t gây ra b i t n thương não. Khi m t ph u thu t
viên m vào vùng dư i đ i, s t cao g n như luôn luôn
x y ra; hi m khi có h thân nhi t; đã ch ng minh vai trò
c a vùng dươi đ i trong cơ ch đi u nhi t và b t c b t
thư ng nào c a vùng dư i đ i đ u có th gây s t.M t
tình tr ng khác thư ng gây tăng thân nhi t kéo dài là
s chèn ép vùng dư i đ i do u não.
Các đ c trưng trong tr ng thái s t.
n l nh( chills)khi đi m nhi t chu n c a
trung tâm đi u nhi t đ t ng t thay đ i t m c
bình thư ng lên m c cao hơn( như k t qu c a
phá h y mô, các ch t gây s t, hay m t nư c),
Fever
Say nóng (heatstroke)
Gi i h n trên c a m c nhi t đ không khí mà con
ngư i co th ch u đư c ph thu c vào m t kho ng
r ng cho dù tr i nóng hay mát. N u không khí khô
và có đ lư ng khí đ i lưu đ tăng cư ng s bay
hơi, ngư i ta có th đ ng vài gi trong nhiêt đ
130°F. Ngư c l i, n u hơi nư c trong không khí bão
hòa 100%, thân nhi t tăng lên b t c khi nào nhi t
đ môi trư ng trên m c 94°F. Khi làm vi c n ng,
nhi tđ môi trư ng t i h n có th gây say nóng
ch kho ng 85-90°F.
Khi thân nhi t tăng trên m c gi i h n, giá tr
kho ng 105-108°F , say nóng r t có th x y ra.X y
ra các tri u ch ng như chóng m t; đôi khi có đau
b ng đi kém nôn; đôi khi mê s ng và có th m t ý
th c, n u thân nhi t không s m gi m. Nh ng tri u
ch ng này thư ng đư c gi m nh b i m c đ suy
tu n hoàn do m t quá nhi u d ch và đi n gi i qua
m hôi.
S t cao (hyperpyrexia) cũng gây t n h i nghiêm
tr ng các mô, đ c biêt là mô não, và cũng ch u trách
nhi m cho nhi u h u qu .Th c t ch vài phút trong
nhi t đ r t nóng, đôi khi có th gây nguy hi m tính
m ng. V nguyên nhân này, nhi u tác gi đã đ ngh
cách đi u tr t c thì say nóng như ngâm mình vào
trong b n nư c l nh.
Tr khi đư c đi u tr ngay l p t c, m t ngư i ngâm
trong nư c l nh thư ng ch t sau 20-30 phút, do
ng ng tim ho c rung tim. Lúc đó thân nhi t s
gi m xu ng m c 77°F. N u đư c làm m b ng áp các
ngu n nhi t bên ngoài thì thư ng có th c u đư c.
M t đi u hòa nhi t nhi t đ th p.Như đã
lưu ý Hình 74-10, m t khi thân nhi t rơi xu ng dư i
85°F, vùng dư i đ i s m t kh năng đi u nhi t, ch
c n dư i 94°F kh năng này đã b hư h i l n. M t
ph n s suy gi m này là do m c sinh nhi t hóa h c
c a t bào gi m đi 1 n a m i khi thân nhi t gi m
10°F. Đ ng th i xu t hi n s u o i ( sau đó là hôn
mê), chính đi u này đã gi m kh năng đi u nhi t
c a não và ngăn ch n run cơ.
S tê cóng. Khi cơ th ti p xúc v i c c l nh, các
vùng b m t s b đóng băng, hi n tư ng này đư c
g i là tê cóng. Tê cóng bi u hi n rõ nh t dái tai và
các đ u chi. N u đ đóng băng đ t o ra các tinh th
băng r ng rãi trong t bào, thư ng gây ra các t n
thương lâu dài, như suy tu n hoàn kéo dài và t n
thương mô t i ch . Sau khi tan đá s là ho i t và
ph i đư c x lí b ng ph u thu t.
Dãn m ch do l nh là s phòng v cuôí cùng
ch ng l i tê cóng nhi t đ c c l nh. Khi nhi t đ
c a mô gi m xu ng g n m c đóng băng
Khi cơ th tiêp xúc v i c c l nh
.
921
N XIII
B i vì t m nư c l nh thư ng gây ra run cơ không
ki m soát, gây tăng đáng k lư ng nhi t sinh, m t
s khác đ ngh bi n pháp phun nư c và lau da, vi c
này có v hi u qu hơn trong gi m thân nhi t trung
tâm m t cách nhanh chóng.
Tác đ ng gây h i c a nhi t đ cao.Các khám
phá b nh h c ngư i ch t vì s t cao, quan sát th y
có xu t huy t c c b và phá h y mô kh p trên cơ
th , đ c bi t là não. M t khi các neuron b phá
h y, chúng s không th nào thay th . Đ ng th i,
các thương t n gan, th n và m t s cơ quan khác
có th đ đ gây suy m t hay m t s cơ quan, th m
chí gây t vong, nhưng đôi khi không đ n vài ngày
sau khi x y ra say nóng.
S thích nghi v i nhi t. Vi c thích nghi v i
nhi t đ cao có th c c kì quan tr ng đ i v i nhi u
ngư i. L y ví d nh ng ngư i lính làm nhi m v
vùng nhi t đ i hay các công nhân khai m làm vi c
đ sâu 2 d m các m vàng Nam Phi, nh ng
nơi mà nhi t đ t g n b ng thân nhi t và đ m g n
100%. M t ngư i ti p xúc v i nóng vài gi m t
ngày trong khi làm vi c múc v a ph i có th phát
tri n đưu c kh năng ch u đ ng v i đi u ki n nhi t
cao và m cao trong 1-3 tu n.
Trong s nh ng thay đ i sinh lý quan tr ng trong
qua trình thích nghi g m tăng lư ng m hôi t i đa
g p 2 l n, tăng th tích huy t tương, và gi m lư ng
mu i m t qua m hôi và nư c ti u v m c g n
b ng 0; 2 tác d ng cu i cùng gây ra b i tăng ti t
aldosterone do tuy n thư ng th n.
PH
thân nhi t s ph i m t nhi u gi đ đ t đư c đi m
nhi t chu n m i.
Hình 74-11 ch ng minh tác đ ng c a s tăng
đ t ng t đi m nhi t chu n lên m c 103°F. Do nhi t
đ máu lúc này th p hơn vùng dư i đ i, xu t hi n
các đáp ng bình thư ng làm tăng thân nhi t. Trong
su t th i kì này, cơ th có c m giác rùng mình n
l nh và th y r t l nh, ngay c khi nhi t đ cơ th
trên m c bình thư ng. Đ ng th i có co m ch da và
run cơ. n l nh có th kéo dài cho đ n khi thân nhi t
đ t đ n m c đi m chu n 103°F. Sau đó cơ th
không còn cơn l nh n a, không nóng và cũng không
l nh. Mi n là còn tác nhân gây tăng đi m nhiêt
chu n, thân nhi t s đư c đi u ch nh đ cao hơn hay
th p hơn theo cách bình thư ng, nhưng m c đi m
nhi t chu n cao.
Cơn nóng b ng ( crisis or flush) Khi tác nhân
gây tăng nhi t bi n m t,đi m nhi t chu n có th
gi m xu ng m c th p hơn, th m chi là v giá tr
bình thư ng, như Hình 74-11. Trong ví d này,thân
nhi t v n m c 103°F, nhưng vùng dư i đ i v n
c g ng đ đi u ch nh v m c 98,6°F. Trư ng h p
này gi ng như s làm nóng quá m c c a vùng dư i
đ i, có th gây toát m hôi m nh và đ t ng t nóng
da do giãn m ch m i nơi. S thay đ i đ t ng t này
tr ng thái s t đư c g i là cơn nóng b ng(crisis)
hay thích h p hơn là flush. Trong giai đo n chưa có
kháng sinh, cơn nóng b ng luôn đư c mong đ i, vì
khi nó xu t hi n , có nghĩa là thân nhi t b nh nhân
s s m gi m đi
Unit XIII Metabolism and Temperature Regulation
cơ trơn thành m ch s b tê li t, và nhanh chóng gây
ra dãn m ch, theo sau đó là da s nóng b ng. Cơ ch
này ngăn ch n s tê cóng b ng cách cung c p máu
m cho da. Cơ ch này ngư i y u hơn nhi u so v i
ph n l n các đ ng v t s ng hoàn toàn trong l nh.
H nhi t nhân t o. Có th d dàng h thân nhi t
c a m t ngư i , đ u tiên dùng thu c gi m đau(
sedative) m nh đ gi m ho t đ ng c a trung tâm đi u
nhi t vùng dư i đ i, sau đó dùng nư c đá ho c chăn
l nh đ h nhi t. Thân nhi t có th gi
m c dư i
90°F trong vài ngày đ n 1 tu n ho c hơn b ng cách
liên t c r c nư c ho c c n l nh lên cơ th . H nhiêt
nhân t o như v y đã đư c dùng trong su t ph u thu t
tim nh đó tim có th ng ng trong nhi u phút. Làm
l nh có ch ng m c không gây ra các t n thương mô,
nhưng có th làm ch m tim và gi m m nh chuy n hóa
t bào, nh đó t bào có th t n t i 30 phút đ n hơn
1 gi trong su t cu c ph u thu t mà không có máu
tư i.
B
2010
922
2014
- Xem thêm -