Tiểu luận Sinh học cơ thể Động vật CÁC CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA ÁP SUẤT THẨM THẤU HAY CÂN BẰNG NỘI MÔI Ở ĐỘNG VẬT

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TIỂU LUẬN
Môn: Sinh học cơ thể động vật
Đề tài:
“CÁC CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA ÁP SUẤT THẨM THẤU HAY CÂN BẰNG
NỘI MÔI Ở ĐỘNG VẬT”

Giảng viên hướng dẫn: GS.TS Ngô Đắc Chứng
Học viên thực hiện : Nguyễn Thị Thanh Vinh
Lớp : LL&PPDH bộ môn Sinh học K22
Huế - 2014
Page
1
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo – GS.TS
Ngô Đắc Chứng đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu.
Tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng chắc chắn tiểu
luận của tôi còn có rất nhiều thiếu sót. Rất mong nhận
được sự góp ý của thầy giáo và các bạn trong lớp.
Xin chân thành cám ơn!
MỤC LỤC
Page
2
Trang
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
NỘI DUNG 2
1. Khái niệm nội môi 2
2. Khái niệm cân bằng nội môi

3. Cơ chế điều hòa cân bằng nội môi 3
3.1. Phân loại động vật theo khả năng điều hòa cân bằng nội môi (điều
hòa áp suất thẩm thấu)
3.1.1 Động vật thích nghi thẩm thấu: 3
3.1.2 Động vật điều hòa thẩm thấu 4
3.2. Sơ đồ khái quát cơ chế duy trì cân bằng nội môi 5
3.3. Vai trò của các hệ cơ quan trong cân bằng nội môi 6
3.3.1. Hệ tiêu hóa 6
3.3.2. Hệ hô hấp 7
3.3.3. Hệ tuần hoàn 7
3.3.4. Hệ cơ xương 7
3.5.5. Hệ thần kinh 8
3.5.6. Hệ nội tiết 8
3.3.7. Hệ bài tiết 8
3.3.7.1. Da 8
3.3.7.2. Thận 8
*Thận điều hòa cân bằng acid-base của máu 8
*Thận điều hòa cân bằng nước – các chất điện giải của máu 11
*Thận điều hòa huyết áp 15
*Thận điều hòa sinh sản hồng cầu 15
3.4. Vai trò của hệ đệm trong cân bằng pH nội môi 16
Page
3
3.5. Sự thích nghi của các động vât 17
3.5.1 Động vật biển 17
3.5.2. Động vật nước ngọt 18
3.5.3. Động vật chịu hạn 19
3.5.4. Động vật ở cạn 19
4. Ý nghĩa của cân bằng nội môi 20
KẾT LUẬN 21

TÀI LIỆU THAM KHẢO 22
Page
4
ĐẶT VẤN ĐỀ
Cân bằng nội môi có vai trò rất quan trọng đối với cơ thể, đảm bảo cho động vật
tồn tại và phát triển.
Khi các điều kiện lí hóa của môi trường trong biến động và duy trì được ổn
đinh (gọi là mất cân bằng nội môi) sẽ gây nên sự thay đổi hoặc rối loạn hoạt động của
các tế bào và các cơ quan , thậm chí gây tử vong,
Rất nhiều bệnh tật ở người và động vật là hậu quả của việc mất cân bàng nội
môi. Ví dụ, nồng độ NaCl trong máu cao do chế độ ăn nhiều muối gây ra huyết áp cao.
Môi trường trong duy trì được sự ổn định nhờ cơ thể có các cơ chế duy trì cân
bằng nội môi. Cơ chế này đã diễn ra như thế nào? Kết quả ra sao? Bộ phận nào tham
gia thực hiện?
Để có câu trả lời xác đáng cho vấn đề trên, tôi đã chon đề tài nghiên cứu:
“CÁC CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA ÁP SUẤT THẨM THẤU HAY CÂN BẰNG
NỘI MÔI Ở ĐỘNG VẬT”
NỘI DUNG
Page
5
2. Khái niệm nội môi
Khoảng 56% trọng lượng cơ thể người trưởng thành là dịch. Hầu hết dịch của
cơ thể nằm trong tế bào, lượng dịch này gọi là dịch nội bào. Số còn lại chiếm khoảng
1/3 tổng lượng dịch cơ thể nằm ở ngoài tế bào và được gọi là dịch ngoại bào. Dịch
ngoại bào luôn luôn được vận chuyển khắp cơ thể nhờ hệ thống tuần hoàn mà chủ yếu
là tuần hoàn máu. Máu và dịch nằm trong tế bào được trao đổi qua lại nhờ sự khuếch
tán dịch và vật qua thành mao mạch. Dịch ngoại bào cung cấp chất dinh dưỡng cần
thiết cho sự tồn tại và phát triển của các tế bào. Như vạy về căn bản các tế bào trong cơ
thể đều được sống trong cùng một môi trường đó là dịch ngoại bào và vì vậy dịch
ngoại bào gọi là môi trường bên trong của cơ thể. Thuật ngữ này đã được nhà sinh lý

học Claude Bernard đề ra từ thế kỉ XIX. Các tế bào chỉ có thể tồn tại, phát triển và
thực hiện chức năng của nó khi sống trong môi trường thích hợp và ổn định về nồng
độ các chất như oxygen, glucose, các ion, cá acid amin, các acid béo và các thành
phầm khác. Khái niệm về sự ổn định nồng độ các chất dịch ngoại bào được
Cannon(1871-1945) gọi là “homestasis”.
Sự khác nhau cơ bản giữa dịch ngoại bào với dịch nội bào đó là dịch ngoại bào
chứa nhiều chất dinh dưỡng như oxygen, acid amin, acid béo, chứa một lượng lớn ion
Na, Cl, HCO
3
trong khi đó dịch nội bào lại chứa nhiều ion K, Mg, PO
4
.
2. Khái niệm cân bằng nội môi
Trong quá trình tiến hóa ở động vật đã xuất hiện nhiều thích nghi khác nhau để
duy trì thành phần nhất định của môi trường bên trong cơ thể khi các điều kiện ngoại
cảnh thay đổi. Quá trình này được gọi là sự cân bằng nội môi hay điều hòa áp suất
thẩm thấu (điều hòa lượng nước và muối của cơ thể)
Cơ thể động vật luôn phải điều hòa, điều hòa thành phần các chất dịch của cơ
thể. Sự điều hòa chất dịch trong cơ thể phụ thuộc vào sự cân bằng giữa sự thu nhận và
sự bài xuất nước và các chất hòa tan. Sự điều hòa áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào cơ
chế kiểm tra sự vận chuyển của các chất hòa tan giữa dịch nội môi với môi trường
ngoài, đồng thời với sự điều hòa lượng nước thẩm thấu kèm với các chất hòa tan. Cơ
thể động vật cũng cần bài xuất các sản phẩm dư thừa độc hại của quá trình trao đổi
chất.
Tất cả các động vật đều phải thực hiện đều hòa thẩm thấu: theo thời gian, lượng
nước thu nhận vào và bài xuất phải được điều hòa cân bằng. Nếu lượng nước vào quá
Page
6
nhiều, tế bào sẽ bị trương phồng và vỡ ra. Ngược lại, nếu thiếu nước, tế bào sẽ bị teo
lại và chết. Nước được vận chuyển vào tế bào và thoát ra khỏi tế bào nhờ hiện tượng

thẩm thấu.
Tùy thuộc vào áp suất thẩm thấu của dung dịch, trong đó tế bào sống người ta
phân biệt:
- Dung dịch đẳng trương: Là dung dịch có áp suất thẩm thấu cân bằng áp suất
thẩm thấu của tế bào. Lượng nước đi vào và ra khỏi tế bào cân bằng nên tế bào không
thay đổi trạng thái.
- Dung dịch ưu trương: Là dung dịch có áp suất thẩm thấu lớn hơn áp suất thẩm
thấu của tế bào. Nước sẽ từ tế bào thoát ra dung dịch, khiến tế bào teo lại vì mất nước.
- Dung dịch nhược trương: Là dung dịch có áp suất thẩm thấu bé hơn áp suất
thẩm của tế bào. Nước sẽ từ dung dịch đi vào tế bào làm cho tế bào trương phồng và
có thể vỡ ra.
Thân nhiệt ổn định của rái cá và nồng độ chất tan không đổi của cá vược nước
ngọt là những ví dụ về cân bằng nội môi, tức là “trạng thái ổn định” hay cân bằng môi
trường cơ thể. Để đạt được cân bằng nội môi, con vật duy trì tương đối cố định môi
trường bên trong thậm chí cả khi môi trường bên ngoài biến động lớn.
Như các con vật khác, con người giữ cân bằng đối với nhiều tính chất hóa học
và lý học. Ví dụ, thân nhiệt người giữ ổn định ở nhiệt độ khoảng 37
o
C (98.6
o
F) và pH
của máu và dịch mô trong khoảng 0.1-7.4. Cơ thể cũng điều chỉnh nồng độ glucose
trong máu ổn định khoảng 90mg/100ml máu.
3. Cơ chế điều hòa cân bằng nội môi
3.1. Phân loại động vật theo khả năng điều hòa cân bằng nội môi (điều hòa áp
suất thẩm thấu)
3.1.1 Động vật thích nghi thẩm thấu:
Là những động vật mà cơ thể của chúng không thể điều hòa được áp suất thẩm
thấu nội môi, bởi vì áp suất thẩm thấu nội môi của chúng như áp suất thẩm thấu nội
môi của chúng giống như áp suất áp suất thẩm thấu của môi trường. Vì vậy, nước đi

vào và ra khỏi cơ thể chúng cân bằng. Những động vật này thường sống trong môi
trường nước có thành phần hóa học ổn định, do đó áp suất nội môi của cơ thể chúng
rất là ổn định.
Page
7
3.1.2 Động vật điều hòa thẩm thấu
Là những động vật luôn phải điều chỉnh áp suất thẩm thấu nội môi trong cơ thể,
vì chất dịch cơ thể của chúng không đẳng trương với với chất dịch của môi trường.
Như vậy, động vật điều hòa thẩm thấu cần phải thải bớt lượng nước thừa nếu chúng
sống trong môi trường nhược trương, hoặc phải thu nhận thêm nước nếu chúng sống
trong môi trường ưu trương.
Động vật điều hòa áp suất thẩm thấu có thể sống trong môi trường mà động vật
thích nghi thẩm thấu không thể tồn tại được, chẳng hạn như môi trường nước ngọt và
môi trường trên cạn.
Khả năng điều hòa áp suất thẩm thấu giúp cho các động vật ở biển duy trì áp
suất thẩm thấu nội môi tuy áp suất này chênh lệch với áp suất thẩm thấu của nước
biển. Để điều hòa áp suất thẩm thấu nội môi thì cơ thể cần tiêu phí năng lượng.
Tuy nhiên đa số động vật thích nghi thẩm thấu cũng như động vật điều hòa
thẩm thấu không chịu được sự biến động môi trường ngoài quá lớn được gọi là “động
vật hẹp muối”, trái lại, đọng vật rộng muối là những động vật có thể sống được trong
môi trường có áp suất thẩm thấu biến động lớn.
Ví dụ,con rái cá trong hình 40.7 là con vật điều chỉnh nhiệt, luôn giữ thân nhiệt
không phụ thuộc vào nhiệt độ nước mà nó bơi lặn.
Page
8
Những con vật gọi là động vật thích ứng đối với sự biến đổi môi trường nhất
định nếu chúng cho phép các điều kiện bên trong cũng biến đổi phù hợp với các biến
đổi bên ngoài. Ví dụ, cá vược trong Hình 40.7 có nhiệt độ cơ thể thích ứng theo với
nhiệt độ của hồ nước. Khi nước ấm lên hay lạnh đi, các tế bào con cá cũng biến đổi
theo như thế. Một số động vật phù hợp theo môi trường ổn định hơn. Ví dụ, nhiều

động vật không xương sống ở biển, như cua nhện của giống Libinia, cho phép nồng độ
chất tan bên trong phù hợp với nồng độ chất tan tương đối ổn định của nước biển.
Điều chỉnh và thích ứng là hai thái cực của một chuỗi liên tục. Con vật có thể
điều chỉnh một số điều kiện bên trong khi lại cho các điều kiện khác thích ứng theo
môi trường. Ví dụ, cá vược cho thân nhiệt phù hợp theo nhiệt độ của nước, nồng độ
chất tan trong máu và trong dịch mô khác nhiều so với trong nước hồ mà nó sống .
3.2. Sơ đồ khái quát cơ chế duy trì cân bằng nội môi
Sơ đồ cơ chế duy trì cân bằng nội môi
- Bộ phận tiếp nhận kích thích: là thụ thể hoặc cơ quan thụ cảm. Bộ phận này
tiếp nhận kích thích từ môi trường (trong, ngoài) và hình thành xung thần kinh
truyền về bộ phận điều khiển
- Bộ phận điều khiển: là trung ương thần kinh hoặc tuyến nội tiết. Bộ phận
này có chức năng điều khiển các hoạt động của các cơ quan bằng cách gửi đi các tín
hiệu thần kinh hoặc hoocmôn
- Bộ phận thực hiện: là các cơ quan như thận, gan, phổi, tim, mạch máu… dựa
trên tín hiệu thần kinh hoặc hoocmôn từ bộ phận điều khiển để tăng hoặc giảm hoạt
động nhằm đưa môi trường trở về trạng thái cân bằng, ổn định
Page
9
- Những trả lời của bộ phận thực hiện tác động ngược lại đối với bộ phận
tiếp nhận kích thích gọi là liên hệ ngược.
3.3. Vai trò của các hệ cơ quan trong cân bằng nội môi
3.3.1. Hệ tiêu hóa
Thức ăn được cung cấp từ bên ngoài vào cơ thể vận chuyển qua ống tiêu hóa di
từ miệng đến thực quản, dạ dày, ruột non, ruột già. Trong quá trình vận chuyển thức ăn
được nghiền nhỏ và vận chuyển nhờ cơ chế học và được tiêu hóa thành sản phẩm có
khả năng hấp thu nhờ men tiêu hóa mà cơ thể có thể tiếp nhận đầy đủ chất dinh
dưỡng :glucose, acid béo, acid amin, các ion, các vitamin …
Page
10

Rối loạn hoạt động của hệ thống này cơ thể tiếp nhận đủ các chất dinh dưỡng
để đảm bảo tính hằng định của nội môi trường- một điều kiện để cơ thể tồn tại và phát
triển.
Gan: không phải tất cả các chất dinh dưỡng được hấp thu qua hệ thống tiêu hóa
đều có thể sử dụng ngay cho tế bào. Gan có nhiệm vụ thay đổi thành phần hóa học của
nhiều chất thành những dạng thích hợp hơn cho tế bào khi các tế bào sử dụng không
hết trở thành dạng dự trữ cho cơ thể và ngược lại nó có khả năng phân giải chúng để
cung cấp cho tế bào khi cần thiết.
3.3.2. Hệ hô hấp
Máu lấy O
2
từ các phế nang để cung cấp cho các tế bào. Lớp màng ngăn giữa
phế nang và lòng mao mạch phổi chỉ dày 0,2 - 0,4 micromét nên O
2
có thể đi qua các
lỗ trên màng này để vào máu cũng bằng với cách mà nước và các ion thấm qua mao
mạch các mô.
3.3.3. Hệ tuần hoàn
Dịch ngoại bào được vận tải khắp cơ thể qua hai giai đoạn. Thứ nhất là sự
chuyển động của máu trong các động, tĩnh và mao mạch. Thứ hai là sự di chuyển qua
lại của các chất giữa các mao mạch và khoảng gian bào.
Khi nghỉ ngơi, toàn bộ lượng máu trong người được lưu thông khắp cơ thể chỉ
trong 1 phút, khi hoạt động cật lực, tốc độ này có thể nhanh hơn gấp 6 lần.
Khi máu lưu thông qua các mao mạch, sự pha trộn giữa huyết tương và dịch kẽ
diễn ra liên tục. Vì vách mao mạch có tính thấm đối với hầu hết các chất trong huyết
tương, chỉ trừ các đại phân tử protein, nên dịch ngoại bào và các chất hòa tan trong đó
qua lại dễ dàng giữa mô và máu. Hiếm có tế bào nào nằm cách xa mao mạch trên 50
micromét, nên mọi tế bào đều có thể tiếp cận với các chất đến từ mao mạch chỉ trong
vài giây.
Như vậy, dịch ngoại bào ở bất cứ nơi nào trong cơ thể - dù huyết tương hay mô

kẽ - cũng được pha trộn liên tục, nên hầu như có tính đồng nhất hoàn toàn.
3.3.4. Hệ cơ xương
Page
11
Hệ thống cơ giúp cơ thể vận động để tìm kiếm, chế biến thức ăn. Hệ thống cơ
trơn giúp cho việc tiếp nhận, vận chuyển khí và chất dinh dưỡng từ ngoài vào trong cơ
thể và từ cơ thể thải ra ngoài.
3.5.5. Hệ thần kinh
Gồm 3 thành phần: phần cảm thụ (đầu vào), cơ quan xử lý và phần phản ứng
(đầu ra). Hệ thần kinh tự chủ điều hành một cách vô thức chức năng nhiều cơ quan,
như hoạt động bơm máu của tim, chuyển động của ống tiêu hóa, sự tiết của nhiều cơ
quan.
3.5.6. Hệ nội tiết
8 tuyến nội tiết tiết ra các hooc-môn để điều hòa hoạt động của các tế bào, như
hooc-môn tuyến giáp làm tăng các phản ứng sinh hóa trong mọi tế bào, insulin điều
hòa chuyển hóa glucozơ, hooc-môn vỏ tuyến thượng thận điều hòa Na
+
, K
+
cũng như
chuyển hóa protein, hooc-môn tuyến cận giáp điều hòa canxi và phosphat v.v.
3.3.7. Hệ bài tiết
3.3.7.1. Da
Hệ thống da vừa là cơ quan bảo vệ cơ thể vừa là cơ quan bài tiết. Da đóng vai
trò quan trọng trong cơ chế điều nhiệt. Cân bằng thân nhiệt cũng là một yếu tố quan
trọng của hằng tính nội môi. Thông qua việc bài tiết mồ hôi mà da có thể tham gia điều
hòa thân nhiệt, ngoài ra còn một số Ion như Na hoặc chì cũng được bài tiết qua da và
niêm mạc.
3.3.7.2. Thận
Thận có một vai trò vô cùng quan trọng là bằng chức năng bài tiết nước tiểu đã

trực tiếp tham gia vào điều hoà tính hằng định nội môi.
*Thận điều hòa cân bằng acid-base của máu
Trong quá trình sống cơ thể luôn tạo ra các sản phẩm làm biến đổi tính hằng
định của nội môi. Trong đó có cân bằng acid-base. Người ta nhận thấy rằng phản ứng
điều chỉnh pH máu của thận có muộn hơn nhưng lại rất có hiệu qủa. Sự điều hoà được
thực hiện một cách hoàn hảo ở vai trò của thận trong sự bài tiết H
+
, tái hấp thu HCO
3
-
,
tổng hợp và bài tiết NH
3
.
- Bài tiết H
+
Page
12
Trong điều kiện sinh lý, thận đào thải khỏi cơ thể phần thừa các acid do chính
cơ thể tạo ra trong quá trình chuyển hoá mà phổi không thể đảm nhiệm được.Thông
thường nước tiểu thải ra ngoài có phản ứng acid, pH của nó bằng 4,5 và nồng độ H
+
tự
do tới 800 lần cao hơn huyết tương. Nồng độ H
+
trong nước tiểu vào khoảng 0,03m
Eq/l. Bình thường hai thận thải 0,03-0,06 mEq H
+
/24h.
Như đã trình bày ở trên, H

+
được tạo ra do quá trình CO
2
+ H
2
O để tạo thành
H
2
CO
3
(có enzym carboanhydrase xúc tác). Sau đó H
2
CO
3
phân ly thành H
+
và HCO
3
-
.
H
+
được vận chuyển qua màng tế bào, có một phần nhỏ H
+
khuếch tán qua màng tế
bào vào lòng ống lượn, có sự trao đổi với Na
+
để cho Na
+
tái hấp thu cùng HCO

3
-
vào
dịch gian bào.
Sự bài tiết H
+
có liên quan chặt chẽ với các hệ đệm của ống thận: hệ đệm
phosphat, hệ đệm các acid hữu cơ yếu (creatin, acid citric, acid lactic, các b oxy acid
béo). Trong đó hệ đệm phosphat là quan trọng nhất. Với hệ đệm phosphat khi pH máu
bằng 7,36 trong máu có 80% phosphat tồn tại ở dạng HPO
4

và 20% ở dạng HPO
4
-
.
Trong nước tiểu, khi pH nước tiểu =6,8 thì nồng độ các ion này ngang nhau, còn khi
pH nước tiểu=4,5 thì trên 99% phosphat tồn tại ở dạng H
2
PO
4
-
. Như vậy trong quá
trình tạo thành nước tiểu acid đã xảy ra hiện tượng: HPO
4

+ H
+
® H
2

PO
4
-
(H
2
PO
4

bị
siêu lọc ở cầu thận. Một phân tử gam phosphat bị đào thải sẽ kéo theo là 0,8mEq H
+
ra
nước tiểu.
Với hệ đệm các acid hữu cơ yếu thì b oxy acid béo là chiếm ưu thế. Trong máu
chúng chủ yếu tồn tại ở dạng anion (A
-
). Trong nước tiểu khi pH=4,5 thì 80% b oxy
acid béo ở dạng tự do là một phân tử trung tính (AH). Khi đào thải 1 phân tử gam b
oxy acid béo sẽ kéo theo 0,45 mEq H
+
ra nước tiểu. Phản ứng này diễn ra như sau: A
-
+H
+
® AH (A
-
bị siêu lọc ở tiểu cầu).
Như vậy trong quá trình tạo thành acid có sự kết hợp của H
+
với các hệ đệm của

ống thận, hoặc làm giảm hoá trị của các anion, hoặc chuyển anion thành phân tử trung
tính. Phần thừa cation tương đối bị tái hấp thu vào máu (thường là Na
+
). Sự tạo thành
H
+
trong tế bào ống lượn đã làm xuất hiện HCO
3
-
và nó sẽ hấp thu vào máu cùng với
Na
+
.
- Tái hấp thu HCO
3
-
.
HCO
3
-
là chất kiềm chủ yếu của huyết tương. Nó cần được tái hấp thu khi đào
thải acid và bị đào thải khi pH máu kiềm. Bình thường khi pH nước tiểu=4,5 thì HCO
3
-
Page
13
có hàm lượng quá thấp (chỉ có vết). Trong 24h có khoảng 400mEq HCO
3
-
bị siêu lọc,

mà chỉ có 1-2mEq HCO
3
-
bị thải ra ngoài. Nghĩa là 99,9% HCO
3
-
đã được tái hấp thu.
Sự tái hấp thu HCO
3
-
có liên quan rất chặt chẽ với enzym carboanhydrase
(carboanhydrase nằm ở phía màng đỉnh tế bào ống lượn gần). Có một phần HCO
3
-
được khuếch tán vào dịch gian bào, còn đại bộ phận HCO
3
-
không phải được vận
chuyển trực tiếp qua màng tế bào mà thông qua sự khuếch tán dễ dàng của CO
2
vào tế
bào ống lượn.
CO
2
là ở lòng ống lượn do tạo ra từ H
2
CO
3
(H
2

CO
3
® H
2
O + CO
2
) mà H
2
CO
3
được tạo thành trong lòng ống lượn từ HCO
3
-
+ H
+
®H
2
CO
3
(HCO
3
-
bị lọc ở tiểu cầu).
Có một phần CO
2
từ dịch gian bào khuếch tán vào tế bào. Ở trong tế bào có quá trình
cơ bản CO
2
+ H
2

O -> H
2
CO
3
(có enzym carboanhydrase xúc tác). H
2
CO
3
phân ly thành
H
+
và HCO
3
-
. Chính HCO
3
-
được tạo ra trong tế bào ống lượn mới được hấp thu vào
dịch gian bào rồi vào máu (hình 4). Nếu tiêm vào cơ thể các chất ức chế enzym
carboanhydase (ví dụ như acetasolamid) thì nước tiểu có rất nhiều HCO
3
-
. Trong
trường hợp này ta lại thấy HCO
3
-
được tái hấp thu còn H
+
lại được đào thải. Trong điều
kiện nghỉ ngơi bình thường nước tiểu gần như không có kiềm HCO

3
-
.
- Tổng hợp và bài tiết NH
3
.
Thận có một chức năng rất quan trọng là tạo ra NH
3
. Trên cơ sở đào thải NH
3
thận một lần nữa lại đào thải acid. Nồng độ NH
3
máu động mạch thận rất thấp, ví dụ là
1 thì trong máu tĩnh mạch nồng độ của nó khá cao, là 2-3 còn đặc biệt nồng độ chất
này trong nước tiểu lên đến 100 lần cao hơn. Theo các tác giả NH
3
được tạo ra ở tế bào
ống lượn là do quá trình khử amin rất mạnh của các tiền chất là: glutamin, alanin,
histidin, glycin, leucin, methionin, lysin Trong đó glutamin là quan trọng nhất. 60%
NH
3
được tạo ra từ glutamin. NH
3
sau khi được tạo thành dễ dàng khuếch tán qua
màng tế bào (NH
3
dễ hoà tan trong lipid) vào lòng ống lượn do chênh lệch phân áp.
Trong lòng ống lượn nó kết hợp ngay với H
+
để tạo ra NH

4
+
và dạng NH
3
đào thải ra
theo nước tiểu là dạng kết hợp NH
4
Cl (Cl
-
được phân ly ra từ NaCl trong lòng ống
lượn) đây cũng là một cơ chế nữa có liên quan tới bài tiết H
+
của thận. Trong 24 giờ đã
có 40-60mEq NH
4
+
được đào thải ra ngoài theo nước tiểu.
Người ta phải thừa nhận rằng một trong những chức năng quan trọng nhất của
thận là điều chỉnh cân bằng acid-base của máu. Nếu pH máu tăng (nhiễm kiềm), thận
sẽ giảm bài tiết H
+
, giảm tái hấp thu HCO
3
-
, giảm tổng hợp và bài tiết NH
3
; nước tiểu
Page
14
kiềm. Nếu pH máu giảm (nhiễm acid), thận sẽ tăng bài tiết H

+
, tăng tái hấp thu HCO
3
-
,
tăng tổng hợp và bài tiết NH
3
; nước tiểu rất acid. Vì vậy, thận đã đảm bảo cho pH máu
hằng định.
*Thận điều hòa cân bằng nước – các chất điện giải của máu.
Thận điều hoà cân bằng nước-các chất điện giải của máu, chính là điều hoà cân
bằng thể tích-áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào. Trong cơ thể, thực chất không thể tách
riêng rẽ giữa cân bằng nước và cân bằng các chất điện giải. Hai mối cân bằng này phụ
thuộc và chi phối lẫn nhau. Nếu thận điều hoà được cân bằng nước thì thận một phần
đã điều hoà cân bằng các chất điện giải. Nếu thận điều hoà được cân bằng các chất
điện giải thì thận một phần đã điều hoà cân bằng nước.
Các quá trình siêu lọc, tái hấp thu và bài tiết tích cực là thể hiện sự điều hoà cân
bằng nước - các chất điện giải máu cuả thận.
- Điều hoà cân bằng các chất điện giải.
+ Ion Na
+
.
Na
+
là ion chiếm ưu thế, nó chiếm gần 90% tổng số các cation dịch ngoại bào
và quyết định áp suất thẩm thấu dịch ngoại bào. Na
+
được đưa và cơ thể theo đường
ăn, uống, điều trị. Nó được thải ra ngoài theo phân, theo mồ hôi, theo nước tiểu, trong
đó quan trọng nhất là theo nước tiểu.

Đây là một số chất được lọc và tái hấp thu để so sánh.
Một số chất Trong máu mEq/24h
mEq/l mMol/l Lọc Tái hấp thu Bài tiết
Na
+
143,0 143,0 22420,0 22330,0 90,0
K
+
4,5 4,5 770,0 690,0 80,0
Ca
++
5,0 2,5 540,0 535,0 5,0
Mg
++
2,0 1,0 270,0 255,0 15
Cl
-
105,0 105,0 19850,0 19760,0 90,0
HCO
3
-
26,0 26,0 4900,0 4888,0 2,0
HPO
4

2,0 1,1 208,0 187,0 21,0
Page
15
SO
4

1,0 0,5 180,0 125,0 55,0
Glucose 5,5 990,0 989,8 `0,2
urê 6,0 1080,0 580,0 500
Nước - - 169,2 167,2 1,5
Qua bảng trên ta thấy chỉ tính riêng Na
+
và Cl
-
đã vượt quá tổng số lượng tất cả
các chất bị tái hấp thu còn lại. Sự tái hấp thu Na
+
ở các ống thận khác nhau là khác
nhau. Ở ống lượn gần, 60-80% Na
+
bị siêu lọc được tái hấp thu theo cơ chế khuếch tán
và vận chuyển tích cực, nhưng chủ yếu là vận chuyển tích cực. Sự tái hấp thu ở đây
còn phụ thuộc vào lưu lượng cầu thận, áp lực keo- thẩm thấu, áp lực thuỷ tĩnh giữa
lòng ống lượn - dịch gian bào - máu. Đặc biệt nó phụ thuộc vào tình trạng hệ thống
vận chuyển tích cực Na
+
và sự hấp thu H
2
O ở các nephron vỏ hay nephron tuỷ.
Tại quai Henle, Na
+
được tái hấp thu theo cơ chế vận chuyển tích cực ở phần
lên làm cho dịch gian bào ưu trương gây ra hiện tượng tái hấp thu thụ động nước ở
phần xuống. Nếu tính về số lượng thì sự tái hấp thu Na
+

và H
2
O ở phần ống lượn xa ít
hơn nhiều so với ống lượn gần 5 - 6 lần. Na
+
gần như không tái hấp thu thụ động ở đây
vì sự cản của tế bào ống lượn xa khá cao đối với sự chuyển động của Na
+
. Tại đây Na
+
được hấp thu ngược gradient nồng độ và sự điều hoà nồng độ Na
+
máu được quyết
định ở đây tái hấp thu Na
+
ở phần ống lượn xa thực sự mới mang ý nghĩa điều hoà vì
sự hấp thu Na
+
là theo nhu cầu cơ thể. Hơn thế nữa ống lượn xa là phần cuối của
nephron. Na
+
được khuyếch tán có chất mang ở màng đỉnh và vận chuyển tích cực ở
màng bên và màng đáy vào dịch gian bào nhờ hormon aldosteron.
Nồng độ Na
+
nội môi quyết định sự điều hoà tái hấp thu Na
+
ở ống lượn xa theo
cơ chế phản xạ thần kinh-thể dịch. Thực ra không chỉ aldosteron có tác dụng làm tăng
tái hấp thu Na

+
mà còn có các hosmon DOC, glucocorticoid cũng có tác dụng tăng tái
hấp thu Na
+
, nhưng kém hơn nhiều.
Tác dụng tăng tái hấp thu Na
+
của aldosteson mạnh hơn DOC tới 20-25 lần,
mạnh hơn cortisol tới 40 lần. Có tác giả cho rằng aldosteson còn tác động lên cả ống
lượn gần, quai Henle và ống góp để tăng tái hấp thu Na
+
. Có thể tác dụng của
aldosteron là hoạt hoá hệ gen để tổng hợp lên protein vận chuyển Na
+
. Có một số chất
Page
16
kháng sinh như actenomycinD, puromycin ức chế tổng hợp protein sẽ làm giảm tác
dụng của aldosteron.
+ Ion K
+
.
Mỗi ngày người ta cần 70-100 mEq K
+
trong thức ăn. Thực tế nó gần như bị
thải ra qua nước tiểu hoàn toàn. Có 700-800 mEq K
+
bị siêu lọc ở tiểu cầu,và chỉ có
10% tổng số K
+

siêu lọc là bị thải ra ngoài.Phần K
+
siêu lọc ở cầu thận, nó được tái hấp
thu gần như hoàn toàn ở ống lượn gần. Nếu trong khẩu phần ăn mà thiếu K
+
thì có thể
K
+
được tái hấp thu ở ống lượn xa và ống góp. Tái hấp thu K
+
tại các phần của ống
thận là quá trình vận chuyển tích cực nhờ cấu trúc nằm ở phía màng đỉnh và đáy của tế
bào ống lượn gần.
Sự bài tiết tích cực K
+
ở tế bào ống lượn xa thực sự là một cơ chế điều hoà vô
cùng quan trọng, nó quyết định nồng độ K
+
dịch ngoại bào. Bài tiết K
+
ở ống lượn xa
là nhờ vai trò của aldosteron. Aldosteron đồng thời tái hấp thu Na
+
thì bài tiết K
+
. Cơ
chế vận chuyển tích cực này nhờ một protein vận chuyển đặc hiệu. Sự điều hoà nồng
độ K
+
máu là phụ thuộc vào aldosteron. Vì vậy các phản xạ thần kinh thể dịch có ảnh

hưởng lên sự bài tiết của aldosteron sẽ ảnh hưởng lên điều hoà nồng độ K
+
maú. Đồng
thời người ta cũng thấy khi nồng độ K
+
cao trong máu thì Aldosteron cũng được bài
tiết và K
+
bị bài tiết ra ở ống lượn xa.
+ Ion Ca
++
và Mg
++
.
Bất kỳ một thay đổi nào của nồng độ Ca
++
máu đều kéo theo những thay đổi
tương ứng sự đào thải nó ở thận. Người ta thấy lượng Ca
++
được hấp thu ở ruột tương
đương với lượng Ca
++
bị thải ra ở thận. Tăng Ca
++
trong khẩu phần ăn thì Ca
++
nước
tiểu tăng và ngược lại. Trong cơ chế điều hoà có mối liên quan giữa hấp thu Ca
++
ở

ruột và đào thải Ca
++
ở thận. Đối với Mg
++
cũng thấy tương tự. Ngoài đào thải Mg
++
theo nước tiểu còn thấy đào thải Mg
++
theo phân (1%) . Sau quá trình siêu lọc thấy có
khoảng 60 - 70% Ca
++
, Mg
++
được tái hấp thu cùng với nước ở ống lượn gần, có
khoảng 10% Ca
++
, Mg
++
được tái hấp thu ở ống lượn xa. Các ion này cũng có thể được
tái hấp thu cả ở quai Henle khi cần.
Các tế bào ống lượn xa cũng có khả năng bài tiết ion Ca
++
và Mg
++
để điều hoà
nồng độ các ion này trong máu. Sự tái hấp thu, bài tiết Ca
++
, Mg
++
ở ống thận phụ

thuộc vào chính các chất này trong máu, phụ thuộc vào các hormon điều hoà nồng độ
Ca
++
, phosphat máu. Tăng nồng Ca
++
máu (cấp diễn hay trường diễn ) đều làm rối loạn
Page
17
chức năng thận. Khi suy thận thì nồng độ Mg
++
máu thường tăng lên. Thiếu Mg
++
có
thể gây tích luỹ calci trong cơ thể do giảm đào thải Ca
++
ở thận và tăng hấp thu Ca
++
ở
ruột.
+ Ion Cl
-
Cl
-
chiếm ưu thế anion dịch ngoại bào. Tái hấp thu Cl
-
liên quan đến tái hấp thu
Na
+
. Tái hấp thu Cl
-

theo cơ chế thụ động do gradient điện tích. Có thể Cl
-
còn được
vận chuyển tích cực ở ống lượn xa.
+ Ion phosphat.
Sau khi bị siêu lọc, ion phosphat được tái hấp thu ở ống lượn gần khoảng 80%.
Tái hấp thu phosphat theo cơ chế vận chuyển tích cực. Hệ thống chất vận chuyển
phosphat nằm gần màng đỉnh. Tại ống lượn xa ion phosphat lại được đào thải. Sự đào
thải ion phosphat nhiều hay ít liên quan chặt chẽ với PTH. PTH là hormon tuyến cận
giáp có tác dụng làm giảm ngưỡng phosphat của thận, vì thế phosphat tăng ở nước tiểu
và giảm trong máu. Phosphat được huy động từ xương vào máu để duy trì nồng độ
phosphat máu hằng định. Do phosphat từ xương vào máu nên kéo theo Ca
++
tăng trong
máu và làm tăng Ca
++
trong nước tiểu. Hiện tượng trên bị giảm đi dưới tác dụng của
calcitonin, GH và vitamin D.
+ Ion sulphat.
Sự tái hấp thu ion sulfat ở ống lượn gần và ống lượn xa theo cơ chế vận chuyển
tích cực. Thận điều hòa nồng độ ion sulfat máu bằng cơ chế tái hấp thu ion này nhiều
hay ít ở ống thận sau khi nó đã lọc ra ở tiểu cầu thận.
- Điều hoà cân bằng nước.
Bằng cơ chế siêu lọc và tái hấp thu nước, thận đã điều hoà cân bằng nước trong
cơ thể. Trong 24h tiểu cầu thận đã lọc tới 170 - 180l nước, nhưng chỉ có 1,2 - 1,5l
nước được thải ra ngoài. Gần như toàn bộ nước đã được tái hấp thu. Khoảng 80%
nước được tái hấp thu ở ống lượn gần, 5% nước được tái hấp thu ở quai Henle, 15%
nước được tái hấp thu ở ống lượn xa và ống góp. Sự tái hấp thu nước ở ống lượn gần
và quai Henle chủ yếu phụ thuộc vào tái hấp thu các chất có lực thẩm thấu cao ví dụ
như Na

+
. Sự tái hấp thu nước ở ống lượn xa và ống góp phụ thuộc vào ADH . ADH là
một hormon của vùng dưới đồi, được dự trữ ở thuỳ sau tuyến yên. ADH vào máu theo
Page
18
cơ chế phản xạ thần kinh- thể dịch theo nhu cầu của cơ thể. ADH tác động lên tế bào
ống lượn xa và ống góp làm tăng cường tái hấp thu nước.
Cơ chế tác dụng của ADH là thông qua chất truyền tin thứ 2 là AMP
v
để hoạt
hoá enzym hyaluronidase. Đây là enzym tham gia vào phản ứng thuỷ phân acid
hyaluronic trên màng tế bào trong cơ chế vận chuyển nước. Sự tái hấp thu nước ở ống
lượn xa giữ một vai trò rất quan trọng trong sự điều hoà cân bằng nước. Thể tích dịch
ngoại bào có ảnh hưởng rõ rệt lên cơ chế điều hoà cân bằng nước của thận. Nếu lượng
nước trong cơ thể cao thì thận sẽ hạn chế tái hấp thu nước ở ống lượn xa và nước tiểu
sẽ nhiều hơn bình thường. Ngược lại nếu lượng nước trong cơ thể thấp thì thận sẽ tăng
cường tái hấp thu nước ở ống lượn xa và nước tiểu sẽ giảm hơn bình thường. Nếu vì
một lý do nào đó mà thiếu hụt ADH thì nước không được tái hấp thu ở ống lượn xa và
ống góp nên lượng nước tiểu nhiều, nước tiểu nhược trương không có đường (đái tháo
nhạt). Người ta cũng gặp đái tháo nhạt do thiếu hụt enzym tham gia vào cơ chế tái hấp
thu nước của ADH, mặc dù lượng ADH vẫn bình thường trong cơ thể.
* Thận điều hòa huyết áp.
Khi huyết áp giảm, khi lưu lượng tuần hoàn qua thận giảm, tế bào hạt của bộ
máy cận tiểu cầu tăng tiết Renin. Renin có bản chất cấu trúc là một glucoprotein, bản
chất chức năng là một enzym, tác động lên một cơ chất có ở trong máu và bạch huyết
do gan sản xuất là angiotensinogen (bản chất là a
2
- globulin, có 14 acid amin), chuyển
angiotensinogen thành angiotensin I (10 acid amin). Dưới tác dụng của convertin
enzym (CE), một enzym của phổi, angitensin I chuyển thành angiotensin II (8 acid

amin). Angiotensin II là một chất có hoạt tính sinh học cao, có khả năng gây co mạch
và kích thích quá trình tăng tổng hợp và bài tiết aldosteron. Aldosteron làm tăng tái
hấp thu Na
+
ở ống lượn xa làm tăng Na
+
máu và giữ nước. Chính vì hai tác dụng này
mà angiotensin II làm cho huyết áp tăng lên.
Trong lâm sàng ta có thể gặp bệnh tăng huyết áp do viêm thận mạn tính, do chít
hẹp động mạch thận. Dựa theo cơ chế tăng huyết áp do angiotensin, người ta đã sử
dụng các thuốc ức chế enzym chuyển, ngăn cản quá trình tạo angiotensin II.
* Thận điều hòa sinh sản hồng cầu.
Thận là một trong những cơ quan sản xuất erythropoietin để tham gia vào quá
trình sản sinh hồng cầu trong tuỷ xương.
Page
19
Khi thiếu máu, lượng oxy máu giảm tác động lên thận (tế bào bộ máy cận tiểu
cầu và một số tế bào khác) làm cho các tế bào này sản xuất ra yếu tố kích thích tạo
hồng cầu của thận (erythrogenin). Đồng thời lượng oxy máu giảm đã kích thích gan
sản xuất một globulin. Globulin này dưới tác động của erythrogenin đã tạo ra yếu tố
kích thích tạo hồng cầu của huyết tương là erythropoietin, một glucoprotein có hoạt
tính sinh học cao. Erythropoietin đã tác động lên các tế bào tuỷ xương sinh ra tiền
nguyên hồng cầu và tác động chuyển nhanh hồng cầu non thành hồng cầu trưởng
thành vào máu.
Bên cạnh quá trình sinh sản hồng cầu, thận cũng còn sản xuất ra chất ức chế sự
tạo hồng cầu khi máu thừa oxy. Như vậy sự bão hoà oxy máu có vai trò quan trọng
trong sự điều hoà sinh sản hồng cầu của thận.
* Thận điều hòa quá trình chống đông máu.
Các tế bào bộ máy cận tiểu cầu sản xuất ra urokinase. Urokinase là một chất có
khả năng huỷ fibrin nên kích thích quá trình tan cục máu đông. Vì vậy nó được ứng

dụng trong điều trị, trong lâm sàng. Thận còn là cơ quan dự trữ heparin nên nó có thể
ức chế quá trình đông máu.
3.4. Vai trò của hệ đệm trong cân bằng pH nội môi
Giữ thăng bằng axit - bazơ là giữ pH ổn định nhờ các hệ đệm.
- Hệ đệm nicacbonat : có cả trong dịch nội bào lẫn ngoại bào, gồm ion bicacbonat
(HCO
3
-
) và axit cacbonic (H
2
CO
3
) :
Trong đó : HCO
3
-
hoạt động như một bazơ yếu
Còn H
2
CO
3
hoạt động như một axit yếu
Khi môi trường xuất hiện H
+
, pH sẽ giảm, dịch mang tính axit thì : HCO
3
-
+ H
+
→

H
2
CO
3
Khi môi trường chuyển sang bazơ thì :
H
2
CO
3
→ H
+
+HCO
3
-
- Hệ đệm phôtphat : có cả trong và ngoài dịch tế bào. Hệ này có 2 dạng :
Page
20
HPO
4
2-
và H
2
PO
4
-
Khi môi trường chuyển sang axit thì HPO
4
2-
sẽ đóng vai trò một bazơ :
H

+
+ HPO
4
2-
→ H
2
PO
4
-
Còn khi môi trường thiên về bazơ thì H
2
PO
4
-
sẽ phát huy tác dụng :
H
2
PO
4
-
→ H
+
+ HPO
4
2-
- Hệ đệm prôtêin :
Prôtêin trong huyết tương tồn tại dưới ba dạng chủ yếu là abumin, glôbulin và
fibrinôgen; trong đó thuộc hệ đệm có anbumin, chiếm tới 60% tổng số prôtêin
huyết tương. Vai trò đệm của anbumin là vừa điều chỉnh tính kiềm nhờ gốc -COOH
(gốc cacboxyl) vừa điều chỉnh tính axit nhờ gốc -NH

2
(gốc amin). Ngoài nhiệm vụ
đệm, anbumin còn giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì thẩm áp máu. Nhờ đó
mà anbumin giúp điều chỉnh lượng nước giữa máu và mô. Như vậy anbumin giúp
cho việc kiểm soát khối lượng máu; điều này cũng có liên quan đến việc điều chỉnh
huyết áp.
3.5. Sự thích nghi của các động vât
3.5.1 Động vật biển
Động vật được hình thành và phát triển đầu tiên trong môi trường nước biển, và
hiện tại số lượng loài động vật sống ở biển còn nhiều hơn số lượng loài động vật sống
trong nước ngọt và trên cạn. Đa số các động vật không xương sống ở biển đều là động
vật thích nghi thẩm thấu. Tổng áp suất thẩm thấu nội môi của cơ thể chúng cân bằng
với áp suất thẩm thấu của nước biển. Song, chúng khác với nước biển về nồng độ của
đa số chất tan có trong cơ thể chúng mà không có trong nước biển. Do vậy kể cả động
vật thích nghi với áp suất thẩm thấu của môi trường ngoài thì vẫn phải điều hòa thành
phần các chất hòa tan trong nội môi.
Ngoài ra, các động vật có xương sống và một số động vật không xương sống ở
biển là những động vật điều hòa thẩm thấu. Đối với những động vật này, nước biển
mặn hơn so với dịch nội môi và nước có xu hướng thoát ra khỏi cơ thể do thẩm thấu.
Các loài cá xương ở biển là nhược trương so với nước biển nên luôn bị mất nước do
Page
21
thẩm thấu và thu nhận nhiều muối do khếch tán từ nước biển và từ thức ăn. Cá điều
hòa cân bằng lượng nước mất đi bằng cách uống một lượng nhiều nước biển, mang
của chúng loại thải nhiều muối NaCl; trong mang có những tế bào đặc biệt có khả
năng vận chuyển tích cực các ion Cl
-
cùng với ion Na
+
. Thận của cá biển loại thải một

lượng rất lớn ion canxi, magie, sunphat và chỉ bài xuất rất ít nước ra ngoài môi trường
Cá mập và đa số cá sụn có áp suất thẩm thấu nôi môi thấp hơn so với nước biển
nên muối có xu hướng khếch tán vào cơ thể chúng, đặc biệt qua mang. Thận của
chúng có thể bài tiết một số muối và phần muối còn lại được bài xuất bởi tuyến trực
tràng hoặc qua phân. Không giống như cá xương và mặc dù áp suất thẩm thấu nội môi
thấp, cá mập và các cá sụn không bị mất nước nhiều do thẩm thấu nội môi thấp, cá
mập và các cá sụn không bị mất nước nhiều do thẩm thấu liên tục bởi vì cơ thể của
chúng duy trì urê với nồng độ cao (sản phẩm chuyển hóa chất của protein và axit
nucleic). Các chất hữu cơ hòa tan khác như oxit trimethylamine (TMAO) có tác dụng
bảo vệ protein không bị hư hỏng bởi ure. Tổng số nồng độ chất hòa tan trong dịch cơ
thể của cá mập và cá sụn khác (muối, ure, các hữu cơ hòa tan khác) làm cho dịch nội
môi của chúng hơi ưu trương so với nước biển. Do đó, nước biển vào cơ thể cá mập và
cá sụn qua thẩm thấu và thức ăn (cá mập không uống nước), và lượng nước này được
bài xuất ra khỏi cơ thể qua nước tiểu.
3.5.2. Động vật nước ngọt
Cơ chế điều hòa áp suất thẩm thấu ở động vật nước ngọt đối lập với cơ chế điều
hòa ở động vật biển. Động vật nước ngọt luôn phải thu nhận nước do thẩm thấu và mất
muối do khếch tán bởi vì áp suất thẩm thấu nội môi của chúng luôn cao hơn so với
môi trường. Tuy vậy, dịch cơ thể của đa số động vật nước ngọt có nồng độ chất hòa
tan thấp hơn nhiều so với động vật nước biển. Đó là một kiểu thích nghi với môi
trường nước ngọt có nồng độ muối thấp. Sự chênh lệch nhỏ giữa áp suất thẩm thấu
giữa dịch cơ thể và áp suất thẩm thấu của môi trường nước ngọt dẫn tới giảm thiểu
năng lượng cần tiêu tốn để điều hòa thẩm thấu.
Nhiều động vật nước ngọt kể cả cá đều duy trì cân bằng nước bằng cách bài tiết
một lượng nước lớn qua nước tiểu. Muối bị thải loại trong quá trình khếch tán và qua
nước tiểu thường được bù lại qua thức ăn và thu nhận qua mang nhờ các tế bào Clo
trong mang có chức năng hoạt tải ion Cl
-
và kéo theo cả ion Na
+

.
Page
22
Cá hồi và các loài cá rộng muối khác di cư từ nước biển vào nước ngọt và
ngược lại để sinh sản phải chịu đựng sự thay đổi rất nhanh về áp suất thẩm thấu của
môi trường. Trong nước biển, cá hồi cũng giống như các cá biển khác điều hòa áp suất
thẩm thấu bằng cách uống nước biển và bài tiết nước dư thừa qua mang. Khi chúng di
cư vào nước ngọt, chúng ngừng uống nước và bắt đầu thải nước tiểu loãng qua thận,
và mang của chúng bắt đầu thu nhận muối từ môi trường – giống như những loài cá
chỉ sống hoàn toàn trong môi trường nước ngọt.
3.5.3. Động vật chịu hạn
Sự mất nước có thể khiến cho đa số động vật chết, song một số loài động vật
không xương sống trong các ao hồ tạm thời có thể mất gần hết lượng nước trong cơ
thể mà vẫn sống sót trong trạng thái ngủ khi ao hồ trở nên khô hạn. Sự thích nghi này
được gọi là sống không có nước (Ví dụ: Bọ chét). Nhưng khi có nước, thì chỉ trong
một phát chúng tích lũy nước, chuyển động và bắt đầu kiếm ăn.
Các động vật chịu hạn có nhiều đặc điểm thích nghi để duy trì hoạt động của
màng tế bào. Cơ thể động vật chịu hạn chứa hàm lượng lớn chất đường, đặc biệt là
đường đôi trehaloz có vai trò bảo vệ tế bào bằng cách thế chỗ của các phân tử nước
liên kết với màng tế bào và protein. Nhiều côn trùng tồn tại được trong băng đá mùa
đông cũng sử dụng trehalozo làm chất bảo vệ cho màng tế bào.
3.5.4. Động vật ở cạn
Nguy cơ mất nước là vấn đề sống còn đối với động, thực vật ở cạn. Chúng ta sẽ
bị chết khi cơ thể bị mất khoảng 12% lượng nước;
Động vật có vú sống trong môi trường khô cạn như lạc đà, khi mất khoảng 24%
lượng nước vẫn tồn tại được. Các thích nghi làm giảm lượng nước mất đi là vấn đề
sống còn đối với động vật ở cạn.
Ví dụ, cơ thể nhiều động vật ở cạn có lớp vỏ kitin (sâu bọ), vỏ đá vôi (ốc sên
cạn), lớp vẩy sừng keratin hoặc lông (động vật có xương sống ở cạn) có tác dụng ngăn
cản sự mất nước. Nhiều động vật ở cạn, đặc biệt là động vật ở sa mạc, đều là động vật

ăn đêm bởi vì về đêm thì nhiệt độ thấp và độ ẩm cao là điều kiện thuận lợi giúp giảm
thiểu sự bốc hơi nước khỏi cơ thể động vật.
Mặc dù có những thích nghi như vậy, đa số động vật ở cạn đều bị mất nhiều
nước qua bề mặt ẩm trong cơ quan trao đổi khí, hay qua nước tiểu, qua phân, hoặc qua
Page
23
da. Động vật ở cạn duy trì cân bằng nước bằng cách uống và ăn thức ăn ẩm, và bằng
sử dụng nước trao đổi chất (nước sản sinh từ hô hấp tế bào). Một số động vật, như
chim và bò sát ăn sâu bọ ở sa mạc, có nhiều thích nghi để giảm thiểu sự bốc hơi nước.
Chuột túi Kanguru mất rất ít nước nên chúng thể phục hồi 90% lượng nước mất đi chỉ
bằng nước tạo ra do trao đổi chất, 10% còn lại lấy từ thức ăn. Khi nghiên cứu sự thích
nghi của động vật với môi trường sa mạc, các nhà nghiên cứu sinh lý đã phát hiện thấy
rằng, nhờ các đặc tính hình thái đơn giản, chẳng hạn như lông lạc đà mà chúng có thể
giữ được một lượng nước lớn.
4. Ý nghĩa của cân bằng nội môi
- Sự ổn định về các điều kiện lí hoá của môi trường trong đảm bảo cho các tế bào, cơ
quan trong cơ thể hoạt động bình thường.
- Rất nhiều bệnh của người và động vật là hậu quả của mất cân bằng nội môi. Ví dụ:
bệnh cao huyết áp, tiểu đường…
Page
24
KẾT LUẬN
Các hệ thống sống dù ở mức độ nào, chỉ tồn tại và phát triển khi môi trường bên
trong luôn duy trì được sự cân bằng và ổn định. Sự cân bằng và ổn định đó bao hàm sự
cân bằng khối lượng nước, cân bằng về nồng độ các chất như glucozo, các ion, các
axit amin, các chất béo, các muối khoáng…để duy trì áp suất thẩm thấu, huyết áp và
độ pH của môi trường bên trong được ổn định, đảm bảo cho sự tồn tại và thực hiện
được chức năng của các tế bào của cơ thể.
Page
25