Sinh Học 11 Bài 13 Bài Tiết Và Cân Bằng Nội Môi

 BÀI 13: BÀI TIẾT VÀ CÂN BẰNG NỘI MÔI

I. KHÁI NIỆM VÀ VAI TRÒ CỦA BÀI TIẾT

- Khái niệm bài tiết:

+ Là quá trình lọc và loại bỏ ra khỏi cơ thể các chất thải sinh ra từ quá trình chuyển hóa mà cơ thể không sử dụng, các chất độc hại và các chất dư thừa.

- Vai trò của bài tiết:

+ Giúp cơ thể không bị tích tụ các chất độc hại.

+ Duy trì nồng độ các chất trong cơ thể ở mức ổn định, đảm bảo cho các hoạt động sống diễn ra bình thường.

+ Nếu các chất thải tích tụ trong cơ thể sẽ gây mất cân bằng nội môi, gây tổn thương tế bào, cơ quan, dẫn đến bệnh tật hoặc tử vong.

- Các cơ quan bài tiết chủ yếu và sản phẩm tương ứng:

 

Cơ quan bài tiết	Sản phẩm bài tiết chính
Phổi	CO₂
Thận	Nước tiểu (gồm nước, urea, uric acid, creatinine, chất vô cơ dưới dạng ion như Na⁺, K⁺, H⁺, Ca²⁺, Cl⁻, HCO₃⁻,...)
Da	Mồ hôi (gồm nước, một ít chất vô cơ và urea)
Hệ tiêu hóa	Bilirubin

 

Ví dụ thực tế: Khi chúng ta chạy bộ dưới trời nắng, cơ thể sinh nhiệt và tăng cường chuyển hóa. Để làm mát và đào thải muối thừa, tuyến mồ hôi dưới da sẽ hoạt động mạnh, tiết ra mồ hôi. Đây là hoạt động bài tiết giúp bảo vệ cơ thể không bị quá nhiệt và ngộ độc muối.

 

II. THẬN VÀ CHỨC NĂNG TẠO NƯỚC TIỂU

 1. Cấu tạo của thận

 - Ở người gồm hai quả thận thuộc hệ tiết niệu, nằm ở khoang bụng, có chức năng lọc máu tạo nước tiểu.

- Mỗi quả thận được cấu tạo từ khoảng 1 triệu đơn vị chức năng gọi là nephron.

- Cấu tạo của một nephron gồm:

+ Cầu thận (búi mao mạch và nang Bowman).

+ Ống thận (được bao quanh bởi mạng lưới mao mạch dày đặc).

- Ống góp là nơi thu nhận nước tiểu từ nhiều nephron, hấp thụ bớt nước và chuyển nước tiểu chính thức vào bể thận, qua niệu quản vào bàng quang rồi thải ra ngoài qua niệu đạo.

 Ví dụ thực tế: Máy lọc nước RO thế hệ mới hoạt động dựa trên các màng lọc siêu nhỏ để giữ lại cặn bẩn và cho nước sạch đi qua, nguyên lý này mô phỏng rất giống với màng lọc ở cầu thận của chúng ta, nơi chỉ cho các phân tử nhỏ đi qua và giữ lại các tế bào máu cùng protein kích thước lớn.

 2. Chức năng tạo nước tiểu của thận

 - Quá trình tạo nước tiểu diễn ra tại các nephron gồm 4 giai đoạn chính:

+ Lọc ở cầu thận: Huyết áp tạo lực đẩy nước và các chất hòa tan từ máu qua lỗ lọc vào nang Bowman, tạo ra dịch lọc cầu thận (nước tiểu đầu).

+ Tái hấp thụ: Nước và các chất dinh dưỡng, các ion cần thiết (Na⁺, K⁺, HCO₃⁻,...) được tế bào ống thận hấp thụ lại vào máu.

+ Tiết: Các chất độc, ion dư thừa (H⁺, K⁺, chất thuốc,...) từ máu được bài tiết thêm vào dịch lọc tại ống thận.

+ Thu gom và cô đặc: Nước tiểu chảy vào ống góp, tại đây nước tiếp tục được tái hấp thụ một phần để cô đặc lại thành nước tiểu chính thức, sau đó đổ về bể thận.

- Số lượng: Mỗi ngày có khoảng 1700 - 1800 L máu chảy qua thận tạo ra 180 L nước tiểu đầu, nhưng nhờ quá trình tái hấp thụ cực kỳ hiệu quả mà chỉ có khoảng 1,5 - 2 L nước tiểu chính thức được thải ra ngoài.

 Ví dụ thực tế: Khi bạn uống quá nhiều nước, lượng nước tiểu thải ra sẽ nhiều và có màu trong suốt do thận giảm tái hấp thụ nước ở ống thận. Ngược lại, khi bạn đi nắng và ra nhiều mồ hôi mà không uống nước, nước tiểu sẽ có màu vàng sậm và ít đi vì thận tăng cường tái hấp thụ nước tối đa để giữ nước cho cơ thể.

 III. CÂN BẰNG NỘI MÔI

 1. Khái niệm nội môi, cân bằng nội môi

 - Nội môi: Là môi trường bên trong cơ thể được tạo bởi máu, bạch huyết và dịch mô.

- Cân bằng nội môi: Là trạng thái trong đó các điều kiện lí, hoá của môi trường trong cơ thể được duy trì ổn định (như áp suất thẩm thấu, pH, nhiệt độ, nồng độ các chất hòa tan) đảm bảo cho các tế bào, cơ quan hoạt động bình thường.

- Cân bằng nội môi là trạng thái cân bằng động (các chỉ số dao động xung quanh một khoảng giá trị xác định).

- Sơ đồ hệ thống điều hòa cân bằng nội môi:

+ Bộ phận tiếp nhận kích thích: Thụ thể hoặc cơ quan thụ cảm (tiếp nhận kích thích từ môi trường trong hoặc ngoài cơ thể).

+ Bộ phận điều khiển: Trung ương thần kinh hoặc tuyến nội tiết (xử lý thông tin và gửi tín hiệu điều khiển).

+ Bộ phận thực hiện: Các cơ quan như thận, gan, phổi, tim, mạch máu,... (biến đổi hoạt động để đưa môi trường trong trở lại cân bằng).

+ Liên hệ ngược: Kết quả đáp ứng của bộ phận thực hiện tác động ngược lại bộ phận tiếp nhận kích thích.

 Ví dụ thực tế: Khi bạn ăn một bát mì tôm rất mặn (nhiều muối NaCl), nồng độ muối trong máu tăng làm áp suất thẩm thấu tăng lên. Thụ thể áp suất thẩm thấu (bộ phận tiếp nhận) báo về vùng dưới đồi ở não (bộ phận điều khiển) kích hoạt cảm giác khát khiến bạn đi uống nước, đồng thời kích thích thận (bộ phận thực hiện) giữ nước, giúp áp suất thẩm thấu của máu giảm về mức bình thường.

 2. Một số cơ quan tham gia điều hòa cân bằng nội môi

 a. Vai trò của thận trong điều hòa cân bằng nội môi

- Điều hòa lượng nước và muối khoáng: thông qua việc điều chỉnh lượng nước tiểu bài tiết, duy trì áp suất thẩm thấu của dịch cơ thể.

- Duy trì pH máu: thông qua điều chỉnh chiết tiết ion H⁺ vào dịch lọc và tái hấp thụ ion HCO₃⁻ trở lại máu.

 Ví dụ thực tế: Những người ăn mặn thường xuyên sẽ khiến thận phải làm việc liên tục để thải bớt muối Na⁺, đồng thời giữ nước lại trong lòng mạch gây tăng huyết áp, lâu ngày dẫn đến suy thận.

 b. Vai trò của gan trong điều hòa cân bằng nội môi

- Gan đóng vai trò chủ đạo trong việc điều hòa nồng độ glucose trong máu luôn ổn định ở mức khoảng 3,9 - 6,4 mmol/L:

+ Khi nồng độ glucose máu tăng (sau ăn): Tuyến tụy tiết insulin kích thích gan chuyển glucose thành glycogen dự trữ và kích thích các tế bào tăng nhận glucose.

+ Khi nồng độ glucose máu giảm (khi đói): Tuyến tụy tiết glucagon kích thích gan phân giải glycogen thành glucose giải phóng vào máu.

 Ví dụ thực tế: Bệnh tiểu đường (đái tháo đường) xảy ra khi tuyến tụy không sản xuất đủ insulin hoặc tế bào bị kháng insulin, làm gan không thể chuyển hóa glucose dư thừa thành glycogen, dẫn đến đường huyết tăng cao và bị đào thải ra ngoài qua nước tiểu.

 c. Vai trò của phổi trong duy trì pH máu

- Phổi tham gia điều hòa pH máu bằng cách thải khí CO₂ ra môi trường ngoài.

 Ví dụ thực tế: Khi ta tập thể dục thể thao cường độ mạnh, tế bào cơ bắp sinh ra nhiều acid lactic và khí CO₂ làm pH máu giảm xuống. Ngay lập tức, trung khu hô hấp kích thích chúng ta thở nhanh và sâu hơn để thải nhanh khí CO₂, giúp đưa pH máu trở lại trạng thái cân bằng.

 IV. VẬN DỤNG

 1. Các biện pháp bảo vệ thận

 a. Chế độ ăn hợp lý

- Hạn chế ăn quá mặn (quá nhiều muối NaCl), nhiều dầu mỡ vì dễ gây tăng huyết áp, dẫn đến tổn thương cầu thận.

- Không ăn quá nhiều protein động vật để tránh tích tụ uric acid và tạo sỏi thận.

 b. Uống đủ nước

- Uống khoảng 1,5 - 2 L nước mỗi ngày giúp thận dễ dàng lọc thải chất độc.

 c. Không uống nhiều rượu, bia

- Rượu bia gây rối loạn chức năng lọc và tái hấp thụ của thận, làm tăng huyết áp và hủy hoại tế bào thận.

 d. Không sử dụng quá nhiều thuốc

- Việc lạm dụng thuốc kháng sinh, thuốc giảm đau sẽ gây quá tải cho thận và dễ dẫn đến suy thận cấp hoặc mạn tính.

 Ví dụ thực tế: Rất nhiều người trẻ có thói quen "nhịn uống nước" vì lười đi vệ sinh hoặc uống trà sữa thay nước lọc. Thói quen tai hại này làm giảm lưu lượng nước qua thận, các chất khoáng dễ kết tủa lại hình thành nên sỏi thận gây đau đớn dữ dội.

 2. Một số bệnh về hệ tiết niệu và biện pháp phòng tránh

 - Suy thận: Tình trạng thận bị giảm hoặc mất chức năng lọc và thải chất độc, khiến chất thải tích tụ trong máu, người bệnh nặng phải chạy thận nhân tạo hoặc ghép thận để duy trì sự sống.

- Sỏi thận: Sự lắng đọng của các chất thải (như canxi, oxalat) trong nước tiểu lâu ngày tạo thành sỏi ở bể thận, niệu quản hoặc bàng quang, gây đau đớn, tắc nghẽn đường tiểu.

- Biện pháp phòng tránh: Ăn uống lành mạnh, uống đủ nước, không nhịn tiểu, hạn chế rượu bia và thuốc lá, khám sức khỏe định kỳ.

 3. Tầm quan trọng của việc xét nghiệm định kì các chỉ số sinh hóa liên quan đến cân bằng nội môi

 - Giúp phát hiện sớm các rối loạn trong cơ thể trước khi bệnh bộc phát triệu chứng lâm sàng.

- Giúp bác sĩ đánh giá chức năng của các cơ quan như gan, thận (thông qua chỉ số urea, creatinine, bilirubin, glucose,...).