Giáo trình Sinh học đại cương (Nghề: Bảo vệ thực vật - Cao đẳng): Phần 2 - Trường Cao đẳng cộng đồng Đồng Tháp

Giáo trình Sinh học đại cương cung cấp cho người học những kiến thức như: Cấu trúc của tế bào; sự trao đổi chất qua màng tế bào; sự trao đổi năng lượng của tế bào; tổ chức cơ thể thực vật bậc cao; tổ chức cơ thể và cơ chế kiểm soát ở động vật; sự trao đổi chất ở động vật. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 giáo trình.

56

CHƯƠNG 3

MÔ VÀ TỔ CHỨC CƠ THỂ ĐỘNG VẬT

MH09-03 Giới thiệu

Sự sống là quá trình tự điều chỉnh để thích nghi, tồn tại và phát triển ở các mức độ khác nhau: tế bào  mô  cơ quan  hệ cơ quan  cơ thể Tế bào là đơn vị cấu trúc ở mức độ hiển vi của sự sống Tế bào còn là đơn vị chức năng của cơ thể Chúng có khả năng đồng hóa thức ăn, hô hấp, bài xuất, chế tiết, trả lời các kích thích, sinh trưởng và sinh sản Những tế bào có hình dạng, kích thước tương đối giống nhau, cùng thực hiện chức năng kết hợp tạo thành những loại mô chuyên biệt: mô cơ, mô liên kết, mô thần kinh…Một tập hợp các loại

mô có liên quan với nhau hình thành một cơ quan Nhiều cơ quan hợp lại tạo

thành hệ cơ quan Nhiều hệ cơ quan hợp lại tạo thành cơ thể

1.1 Biểu mô:

Biểu mô tạo thành một lớp vỏ bao bọc hoặc lót tất cả các bề mặt tự do của

cơ thể, cả ngoài lẫn trong, chẳng hạn phía ngoài da, lớp màng trong của ống tiêu hóa, phổi, mạch máu, xoang cơ thể Các tế bào biểu mô được kết chặc với nhau bởi một ít chất keo và hầu hết không có khoảng gian bào Do đó chúng tạo

57

thành một rào chắn liên tục bảo vệ các tế bào bên dưới Vì bất kỳ chất nào vào ra

cơ thể đều phải đi qua ít nhất một lớp biểu mô nên tính thấm của các tế bào biểu

mô có vai trò cực kỳ quan trọng trong việc điều hòa sự trao đổi chất giữa các

phần khác nhau của cơ thể và giữa cơ thể với môi trường ngoài

Bảng 3.1: Các loại mô động vật

1) Biểu mô Biểu mô đơn 2) Mô liên kết Mô mạch

Biểu mô lát đơn Biểu mô khối đơn Biểu mô trụ đơn

Máu Bạch huyết

Biểu mô lát tầng Biểu mô khối tầng Biểu mô trụ tầng

do của biểu mô được chuyên hóa cao, thường sản sinh ra lông, tóc Chúng cũng

có thể có các hốc sâu và đôi khi được bao phủ bởi các tuyến nhờn Màng của tế bào biểu mô có tính thấm không đồng nhất: mặt ngoài của tế bào tiếp xúc với môi trường ngoài hoàn toàn khác với phần màng tiếp giáp với các tế bào mô khác

Các tế bào biểu mô thường được chia làm 3 loại: tế bào lát, tế bào khối và tế bào trụ Các tế bào lát có dạng đĩa mỏng, dẹp Các tế bào khối có dạng hình khối (quan sát trên lát cắt dọc) hoặc hình lục giác (quan sát trên lát cắt ngang) Các tế bào trụ cao, có dạng hình chữ nhật (quan sát lát cắt ngang)

58

Biểu mô có thể là biểu mô đơn chỉ gồm một lớp tế bào hoặc biểu mô tầng gồm 2 hoặc nhiều lớp tế bào Ngoài ra còn có một loại thứ ba là biểu mô giả tầng chỉ gồm một lớp tế bào nhưng các nhân tế bào không sắp xếp trên cùng một

độ cao, do đó tạo ra hình ảnh nhiều lớp tế bào Tất cả các loại biểu mô được gọi tên dựa trên cơ sở loại tế bào và số lớp tế bào Biểu mô thường được phân cách với các mô bên dưới bằng lớp màng nền có chứa các sợi keo

Hình 3.1: Các loại biểu mô

Các tế bào biểu mô thường trở thành các tế bào chuyên hóa như tế bào tuyến tiết các chất mồ hôi, chất dầu hoặc chất nhờn trên bề mặt biểu mô Ðôi

khi một phần của biểu mô trở nên rỗng và các tuyến đa bào được tạo thành

Hình 3.2; Các mô tuyến 1.2 Mô liên kết:

Trong mô liên kết, các tế bào thường được vùi trong chất cơ bản (matrix)

và phân bố rải rác Phần lớn thể tích của mô liên kết là chất cơ bản, chúng có thể

là chất lỏng hoặc chất rắn Mô liên kết thường được chia làm 4 loại: (1) máu và

+ Sợi đàn hồi (elastic fiber) có tính đàn hồi cao, thường mỏng hơn sợi keo, được tạo thành từ protein elastin

+ Sợi lưới: phân nhánh và đan xen nhau thành một mạng lưới phức tạp Chúng rất quan trọng ở những nơi mà mô liên kết tiếp giáp với các mô khác, nhất là ở lớp màng nền giữa biểu mô và mô liên kết

Trong mô liên kết thật có nhiều loại tế bào với chức năng khác nhau: (1) Nguyên bào sợi (Fibroblast): tạo các protein để thành lập các sợi (2) Ðại thực bào (Macrophage): là những tế bào có hình dạng không cố định, có khả năng di động, có nhiều ở gần các mạch máu Chúng có chuyển động kiểu amip và có thể thâu tóm các vi khuẩn, các hồng cầu chết

(3) Tế bào Mast: sản sinh ra Heparin là chất chống đông máu và Histamin làm tăng tính thấm của mao mạch

(4) Tế bào mỡ: là những tế bào được chuyên hóa cao để dự trữ mỡ Khi chúng chiếm một số lượng lớn trong mô liên kết, mô được gọi là mô mỡ (adipose tissue)

(5) Các loại bạch cầu: giúp cơ thể chống lại sự nhiễm trùng Một số bạch cầu có thể di chuyển dễ dàng giữa máu hoặc bạch huyết và mô liên kết

Tất cả các tế bào và các sợi đều được vùi trong một chất nền không định hình (chất nền nầy là một hỗn hợp của nước, protein, carbohydrate, lipid Liên hệ với chất nền là dịch mô (tissue fluid)

Mô liên kết thật: thường được chia thành hai loại: mô liên kết thưa và mô liên kết dầy mặc dù không có sự khác biệt rõ ràng giữa chúng

Mô liên kết thưa: được đặc trưng bởi sự sắp xếp không đều, thưa thớt của các sợi, với một số lượng lớn chất nền và nhiều loại tế bào Chúng được phân bố rộng rãi trong cơ thể động vật Phần lớn bộ khung của các tuyến bạch huyết, tủy

và dây chằng

Mô sụn: là một dạng chuyên hóa của các mô liên kết sợi, trong chất cơ bản giữa các tế bào thường có các chất dẻo, có ít tế bào Chúng khác nhau về kết cấu, màu sắc và độ đàn hồi Chúng có vai trò nâng đỡ rong cơ thể người sụn thường có ở những nơi như mũi, thanh quản, khí quản, đĩa gian đốt sống, bể mặt các khớp xương, đầu xương sườn Phần lớn bộ xương ở giai đoạn phôi của động vật có xương sống đều cấu tạo từ sụn, sau đó xương dần dần phát triển và thay thế chúng

Hình 3.3: Các loại mô liên kết ở động vật

Mô xương: xương có một chất nền cứng, chứa nhiều sợi keo và một số lượng lớn nước cũng như các muối vô cơ như carbonate calci, phosphate calci Các muối vô cơ chiếm khoảng 65% trọng lượng khô của xương trưởng thành Một ít tế bào xương được phân bố rộng rãi và được định vị ở những khoảng trống trong chất cơ bản

tế bào cơ thường kéo dài và nối với nhau thành bó nhờ mô liên kết

Hình 3.5: Các loại mô ở động vật và cấu trúc của mô cơ

Ở động vật có xương sống có 3 loại mô cơ:

- Cơ xương (còn gọi là cơ vân): có vai trò trong các cử động tùy ý

- Cơ trơn chịu trách nhiệm trong phần lớn các cử động không tùy ý của các nội quan

- Cơ tim: là thành phần cấu tạo của tim

62

1.4 Mô thần kinh:

Nhìn chung, tất cả các chất nguyên sinh đều có tính hưng phấn (khả năng đáp ứng đối với kích thích) nhưng mô thần kinh được chuyên hóa cao cho những đáp ứng như thế Các tế bào thần kinh dễ dàng thu nhận kích thích và dẫn truyền xung động rất nhanh Mỗi tế bào có cấu tạo gồm một thân tế bào có chứa nhân và một hoặc nhiều phần kéo dài gọi là các sợi

Hình 3.6: Các loại tế bào thần kinh và cấu trúc của tế bào thần kinh

Các tế bào thần kinh đóng vai trò dẫn truyền thông tin trên một khoảng cách dài (một số tế bào thần kinh có thể dài đến 1m hoặc hơn) Nhiều sợi thần kinh kết hợp với nhau bởi mô liên kết tạo thành dây thần kinh Sự phối hợp chức năng giữa mô cơ và mô thần kinh rất quan trọng đối với tất cả động vật đa bào trừ Hải miên Chúng giúp cho động vật có khả năng đáp ứng nhanh chóng với các kích thích

2 Các cơ quan và hệ cơ quan ở động vật

Cơ thể của các động vật đa bào đơn giản thường ít có các cơ quan riêng biệt, nhưng ở các động vật đa bào bậc cao có rất nhiều cơ quan, các cơ quan có cùng chức năng thường được sắp xếp lại thành một phức hệ gọi là hệ cơ quan

Các hệ cơ quan chính và chức năng chung của chúng được tóm tắt như sau:

1 Hệ tiêu hóa: xử lý và hấp thu các chất dinh dưỡng

2 Hệ hô hấp: có vai trò trong quá trình trao đổi khí, thu nhận oxy, thải

CO2

63

3 Hệ tuần hoàn: là hệ thống chuyên chở bên trong của động vật

4 Hệ bài tiết: phóng thích các chất thải do sự chuyển hóa, điều hòa các thành phần hóa học của dịch cơ thể

5 Hệ nội tiết: các tuyến và các hormone của chúng có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nội môi

6 Hệ thần kinh: một hệ thống kiểm soát trong việc điều phối chức năng của một động vật đa bào phức tạp

7 Hệ xương: giúp nâng đỡ và xác định hình dạng ở một số động vật

8 Hệ cơ: có vai trò quan trọng trong chuyển động của động vật

9 Hệ sinh dục: có vai trò trong việc sản sinh ra các cá thể mới

3 Thực hành: Quan sát và vẽ hình các loại mô động vật và cấu tạo các hệ

3.4.1 Quan sát tiêu bản mẫu tế bào mô biểu bì ở dạ dày và ở da:

Hình 3.7.A: Mô biểu bì ở dạ dày Hình 3.7 B: Mô biểu bì ở da

Quan sát hình A,B, em có nhận xét gì về sự sắp xếp các tế bào ở mô biểu bì?

64

3.4.2 Quan sát tiêu bản mẫu mô liên kết:

Hình 3.8: Các loại mô liên kết A: Mô sợi; B: Mô sụn ; C: Mô xương ; D: Mô mỡ

Mô liên kết gồm các tế bào liên kết nằm rải rác trong chất nền, cơ thể có các sợi đàn hồi như các sợi liên kết ở da có chức năng tạo ra bộ khung của cơ thể, neo giữ các cơ quan hoặc chức năng đệm

3.4.3 Làm tiêu bản và quan sát tế bào mô cơ:

Hình 3.9: Các mô cơ: A: Mô cơ vân ; B: Mô cơ tim ; C: Mô cơ trơn

Mô cơ gồm 3 loại: mô cơ vân, mô cơ tim, mô cơ trơn Các tế bào cơ đều dài Co giãn gắn với xương, tế bào có nhiều nhân, có vân ngang Cơ trơn tạo nên thành nội quan như dạ dày, ruột, mạch máu, bóng đái Tế bào cơ trơn có hình thoi đầu nhọn và chỉ có 1 nhân

Cơ tim tạo nên thành tim Tế bào cơ tim cũng có vân giống cơ vân, tế bào phân nhánh, có 1 nhân

Chức năng của mô cơ là co dãn, tạo nên sự vận động

- Cách tiến hành làm tiêu bản mô cơ vân

+ Muốn quan sát thấy nhân thì nhỏ thêm giọt axit axêtic

+ Đậy lam kính lamen sao cho không có bọt khí

+ Điều chỉnh kính hiển vi từ vật kính nhỏ đến vật kính lớn

Quan sát các phần của tế bào như: màng, chất tế bào,vân ngang, nhân

66

Hình 3.11: Các loại mô

3.4.4 Quan sát tiêu bản mẫu mô thần kinh:

Mô thần kinh gồm các tế bào thần kinh gọi là nơron và các tế bào thần kinh đệm (còn gọi là thần kinh giao)

67

Nơron gồm có thân chứa nhân, từ thân phát đi nhiều tua ngắn phân nhánh gọi là sợi nhánh và một tua dài gọi là sợi trục Diện tiếp xúc giữa đầu mút của sợi trục ở noron này với noron kế tiếp hoặc cơ quan phản ứng gọi là xináp

Chức năng của mô thần kinh là tiếp nhận kích thích, xử lí thông tin và điều hòa hoạt động các cơ quan đảm bảo sự phối hợp hoạt động giữa các cơ quan và sự thích ứng với môi trường

Hình 3.12: Mô thần kinh

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3

Câu 1: Nêu các loại mô động vật? Cấu trúc và chức năng của mỗi loại?

Câu 2: Kể các hệ cơ quan ở động vật và chức năng của chúng?

68

CHƯƠNG 4

CƠ CHẾ KIỂM SOÁT Ở ĐỘNG VẬT

MH09-04 Giới thiệu

Tất cả các hoạt động trong cơ thể sinh vật phần lớn đều được điều phối bởi các tế bào đã được chuyên hóa của hệ thần kinh Trong tất cả các sinh vật từ đơn giản đến phức tạp, hệ thần kinh đều có bốn chức năng cơ bản:

1 Phát hiện kích thích

2 Lan truyền kích kích

3 Tổng hợp và phân tích các thông tin thu được

4 Ðáp ứng

Trong chương này chúng ta sẽ đề cập đến các chức năng trên trong hệ

thần kinh của người bao gồm não và các thụ quan

Mục tiêu:

- Kiến thức:

Hiểu được cơ chế kiểm soát ở động vật qua hoạt động chức năng của hệ

thần kinh và hệ nội tiết

1.1 Cấu tạo tế bào thần kinh:

Tế bào thần kinh có thể được chia thành 3 phần chính theo cấu tạo và chức năng:

(1) Thân tế bào, còn được gọi là soma;

(2) Nhiều tua ngắn được gọi là sợi nhánh;

(3) Sợi thần kinh đơn dài, gọi là sợi trục ( axon)

69

Thân neuron cũng tương tự như tất cả các loại tế bào khác Thân neuron nhìn chung bao gồm nhân tế bào, ty thể, thể lưới nội chất, ribosom và các bào quan khác

Sợi nhánh tiếp nhận các xung từ các tế bào khác và truyền chúng tới thân

tế bào (tín hiệu hướng tâm) Tác động của những xung này có thể là kích thích hoăc ức chế Một nơron vỏ não có thể tiếp nhận các xung này từ hàng chục, thậm chí hàng trăm nghìn nơron

Sợi trục truyền tín hiệu từ thân tế bào tới tế bào thần kinh khác hoặc tới một tế bào cơ Một số động vật sợi trục có thể dài hàng mét Sợi trục có thể được bao bọc bởi một lớp cách điện dược gọi là vỏ myelin, được tạo bởi các tế bào soan (Schwann) Vỏ myelin không liền mạch mà được chia thành từng đoạn Giữa các tế bào soan là các eo (nút) Ranvier

Hình 4.1: Cấu tạo tế bào thần kinh

Tiến hóa của hệ thần kinh

Vì các nguyên sinh động vật là những động vật đơn bào sống riêng rẽ hoặc sống thành tộc đoàn nên chúng chưa có các tế bào thần kinh Tuy nhiên, một số nguyên sinh động vật có các bào quan chuyên tiếp nhận cảm giác như các nhỡn điểm (stigmata), các sợi co rút và những cơ quan hiệu ứng như chiên mao, tiêm mao

Các động vật thuộc ngành xoang tràng (ruột khoang) như thủy tức và sứa

là những động vật đa bào và ở chúng đã xuất hiện dạng đơn giản nhất của hệ thần kinh là lưới thần kinh (nerve net) Ở thủy tức mạng lưới này gồm các tế bào thần kinh nguyên thủy chạy khắp cơ thể, nối các thụ quan trong các lớp biểu

mô đến các xúc tu ở đáy của các tế bào cơ-biểu mô (epitheliomuscular cell) Khi bị kích thích bởi tế bào thần kinh chúng sẽ co rút làm cho cơ thể và các xúc

tu ngắn lại

70

Ở sứa có hai loại thụ quan đặc biệt là nhỡn điểm (ocelli) dùng để nhận

cảm ánh sáng và túi thăng bằng (statocyst) giúp cho sứa duy trì cân bằng của cơ

thể Giống như thủy tức, sứa cũng có một lưới thần kinh

A B

Hình 4.2: Hệ lưới thần kinh: A: Ở Thủy tức; B: Ở Sứa

Về phương diện tiến hóa, một hệ thần kinh phức tạp không thể phát triển

ở những động vật đối xứng phóng xạ vì không có sự đầu hóa (cephalization)

nghĩa là không có sự tập trung các cơ quan cảm giác ở đầu Những động vật đối

xứng hai bên đã xuất hiện đầu, trên đó có sự tập trung của các giác quan Vì vậy

chúng có thể có các cặp tế bào thần kinh, cơ, giác quan (tai, mắt ) và các vùng

của não Hình dạng cơ thể cho phép hệ thần kinh phát triển phức tạp và đáp ứng

có hiệu quả hơn đối với kích thích

Từ lưới thần kinh đến hệ thần kinh trung ương bao gồm một loạt các xu

hướng tiến hóa có thể được tóm tắt như sau:

a Sự phát triển của một chuỗi thần kinh (nerve cord): từ một lưới tế bào

thần kinh phát triển thành một bó tập trung của các tế bào thần kinh

b Sự chuyên hóa của các chuỗi thần kinh cho sự dẫn truyền thông tin

c Sự phát triển và gia tăng số lượng của các tế bào thần kinh trung gian

d Sự tiến hóa của não, do sự gia tăng trong việc tập trung các tế bào trung

gian cả chức năng điều phối ở phần đầu của động vật

e Vị trí của hệ thần kinh được tập trung càng sâu trong cơ thể thì càng

được bảo vệ nhiều hơn

71

f Sự tiến hóa của các con đường dẫn truyền thần kinh cảm giác, trung gian và vận động

g Sự tiến hóa của các thụ quan chuyên biệt

Ở các động vật không xương sống, hệ thần kinh tập trung đầu tiên được tìm thấy ở giun dẹp Hai đám tế bào thần kinh ở đầu, phía dưới mắt, có vai trò như là bộ não của con vật Hai chuỗi thần kinh chạy từ não dọc theo chiều dài cơ thể, được nối bởi các dây thần kinh Các dây thần kinh cũng chạy ngang qua hai phía của cơ thể

Ở Giun đất một chuỗi thần kinh lan rộng ra ngoài từ não Chúng chạy dọc theo mặt bụng, bên dưới ống tiêu hóa Trong mỗi đốt cơ thể có một đám tế bào, dọc theo chiều dài của chuỗi bụng Những đám tế bào này phát sinh các cặp dây thần kinh bên nối với biểu mô, cơ và những cơ quan khác trong cơ thể

Hình 4.3: Tổ chức thần kinh ở giun đất

Ở Tôm và các động vật chân khớp khác, hệ thần kinh rất giống giun đất Não là hai đám tế bào thần kinh được nối với nhau Từ não phát sinh các dây thần kinh về hướng mắt và râu Một chuỗi thần kinh bụng chạy về hướng sau của cơ thể Tại đây, các đám tế bào cũng nằm trong mỗi đốt cơ thể, có các dây thần kinh đi đến các phụ bộ, cơ và các cơ quan khác

Ở các động vật có xương sống, hệ thần kinh phức tạp nằm ở sống lưng

của cơ thể, được bảo vệ trong hộp sọ và cột sống

1.2 Xung thần kinh và sự dẫn truyền xung thần kinh:

1.2.1 Xung thần kinh:

Tín hiệu được lan truyền dọc theo chiều dài của một tế bào thần kinh, từ một sợi nhánh hoặc thân tế bào đến tận cùng của một sợi trục, là một tín hiệu điện phụ thuộc vào dòng ion di chuyển ngang qua màng tế bào

72

Khi một tế bào ở trạng thái nghỉ, chúng bị phân cực Có một sự chênh lệch về điện tích giữa bên trong và bên ngoài màng tế bào Sự chênh lệch này gọi là điện

thế màng (còn gọi là điện thế nghỉ, khoảng -70 mV)

Trong tế bào thần kinh, đáp ứng chỉ xảy ra khi cường độ kích thích đạt đến một mức nhất định, gọi là điện thế ngưỡng Khi kích thích đạt đến ngưỡng, một loại đáp ứng khác gọi là điện thế động được tạo ra Ðiện thế động chính là xung thần kinh

1.2.2 Sự dẫn truyền xung thần kinh:

Tốc độ lan truyền của điện thế động phụ thuộc đường kính của sợi trục: đường kính sợi trục càng lớn, tốc độ lan truyền càng nhanh Sự dẫn truyền liên tục trong sợi trục không có bao myelin; Sự dẫn truyền nhảy bước trong một sợi trục có bao myelin Nhiều sợi trục trong hệ thần kinh của động vật có xương sống được bao bởi lớp vỏ myelin Các kênh ion đóng mở chỉ tập trung tại các eo Ranvier và sự di chuyển của các ion qua màng sợi trục chỉ xảy ra ở các eo này,

do đó điện thế động được lan truyền theo kiểu nhảy từ eo này đến eo kế tiếp

Hình 4.4: Sự dẫn truyền xung thần kinh 1.2.3 Sự lan truyền xung động qua synapse:

Các tế bào thần kinh truyền thông tin trực tiếp đến các tế bào khác hoặc các cơ qua synapse Tế bào truyền thông tin được gọi là tế bào trước synapse, tế bào nhận thông tin được gọi là tế bào sau synapse Ở một loại synapse phổ biến

là synapse hóa học có một khe synapse phân cách giữa tế bào trước và sau synapse, vì vậy một điện thế động không thể lan truyền trực tiếp đến màng của

tế bào sau synapse Thay vào đó, một loạt các sự kiện làm biến đổi tín hiệu điện của điện thế động ở tế bào trước synapse thành một tín hiệu hóa học có thể đi

Trong phần này chúng ta sẽ thảo luận về các con đường thần kinh ở động vật có xương sống, đặc biệt là ở người Hệ thần kinh của người được tổ chức như sau:

I Hệ thần kinh trung ương (TKTU)

- Não bộ

- Tủy sống

II Hệ thần kinh ngoại biên (TKNB)

A Hệ thần kinh dinh dưỡng gồm

- 12 cặp dây thần kinh sọ não

- 31 cặp dây thần kinh tủy sống

B Hệ thần kinh tự động

- Hệ giao cảm

- Hệ đối giao cảm

2 Hệ nội tiết ở động vật hữu nhũ:

2.1 Các tuyến nội tiết và các hormone:

2.1.1 Các tuyến nội tiết:

Các tế bào nội tiết thường được tập hợp thành một cơ quan gọi là tuyến nội tiết Ở động vật các tuyến thường được phân biệt thành hai loại: tuyến ngoại

74

tiết và tuyến nội tiết Các tuyến ngoại tiết (exocrine gland) sản xuất ra các chất như mồ hôi, chất nhờn, các enzim tiêu hóa và phóng thích chúng đến các vị trí thích hợp nhờ các ống dẫn Ngược lại các tuyến nội tiết (endocrine gland) là những tuyến không có ống dẫn Chúng sản xuất ra các hormone và tiết những chất nầy vào dịch cơ thể

2.1.2 Các hormone:

Trong cơ thể người có hơn 50 hormone đã được biết đến Về bản chất hóa học, những hormone này có thể được chia thành hai loại: hormone steroid và hormone dẫn xuất từ axit amin Hormone steroid là các phân tử lipid được hình thành từ cholesterol Hormone dẫn xuất từ các axit amin bao gồm các hormone amin (dạng biến đổi của một axit amin), hormone peptide (một sợi ngắn gồm một ít axit amin) và hormone protein

Mỗi hormone có một cấu trúc chuyên biệt được nhận biết bởi các tế bào đích Bước đầu tiên trong hoạt động của hormone là sự gắn của chúng vào một

thụ thể (receptor) Sự gắn hormone vào thụ thể sẽ phát động đáp ứng của tế bào

đích đối với tín hiệu hormone Các hormone hỗ trợ cho các hoạt động đã có sẵn, thường thông qua sự kích thích hoặc ức chế hoạt động của các enzim trong tế bào Trong một số trường hợp chúng tác động đến nhân tế bào từ đó ảnh hưởng lên hoạt động hoặc sự biểu hiện của gen Trong các trường hợp khác, chúng ảnh hưởng lên tính thấm của tế bào hoặc hoạt động của các enzim trong tế bào chất

Tác động sinh lý của các hormone thường được chia thành bốn loại: (1) kiểm soát sự tăng trưởng của cơ thể; (2) điều hòa sự sinh sản, bao gồm cả sự phát triển của các đặc tính sinh dục thứ cấp; (3) duy trì sự cân bằng nội môi; (4) cùng với hệ thần kinh điều phối các hoạt động của cơ thể

2.2 Các tuyến nội tiết chính ở người:

Các tuyến nội tiết chính ở người

ACTH Kích thích sự tiết các hormone vỏ

thượng thận TSH Kích thích tuyến giáp tổng hợp và

phóng thích hormone

sự tiết progesterone

Ở dịch hoàn: kích thích các tế bào Leydig tiết androgen

FSH Ở buồng trứng: sự tăng trưởng của

noãn nang; phối hợp với LH gây ra sự tiết estrogen và sự rụng trứng

Ở dịch hoàn: có vai trò trong sự sinh tinh

Prolactin Phát dộng sự tiết sữa của tuyến vú

Thùy sau

Tuyến yên

Vasopressin Tăng huyết áp; phát động sự tái hấp

thu nước của niệu quản Oxytocin Gây ra sự tiết sữa, sự co tử cung, sự đẻ Vùng dưới đồi TRH Kích thích sự phóng thích TSH

prolactin

sử dụng glucose

Glucagon Phát động sự phân giải glycogen và

tăng nồng độ đường huyết

Vỏ thượng

thận

Cortisol Corticosterone

Phát động sự tổng hợp carbohydrate; phân hủy protein; kháng viêm

Aldosterone Giữ Na và thải K qua thận

Tủy thượng

thận

Epinephrine Sự huy động glycogen; tăng dòng máu

qua cơ vân, tăng sự tiêu thụ oxy; tăng nhịp đập của tim

e

Tăng huyết áp; co động mạch và tĩnh mạch nhỏ

Dịch hoàn Androgens Các đặc tính sinh dục đực

Buồng trứng Estrogen Các đặc tính sinh dục cái

Thể vàng Progesterone Duy trì sự mang thai

2.3 Các phương thức tác động của hormone:

Các hormone đi vào trong các tế bào đích theo nhiều cách khác nhau Một

số hormone như các hormone steroid trực tiếp xuyên qua màng tế bào hoặc gắn

vào một thụ thể Sau đó phức hệ thụ thể-hormone gắn vào ADN và hormone biểu hiện tác dụng Một số hormone có thể đi vào trong tế bào qua các kênh chuyên biệt và một số khác đi vào tế bào nhờ sự vận chuyển tích cực Cuối cùng, phần lớn các hormone không đi vào trong tế bào mà gắn vào các thụ thể bên ngoài tế bào Sự gắn nầy gây ra một hiệu quả bên trong tế bào, dẫn đến sự mở một kênh ion trên màng hoặc hoạt hóa một enzim hay một chất truyền tin thứ hai trong tế bào

77

Bên trong tế bào phương thức kiểm soát của hormone cũng khác nhau Một số hormone như testosterone gắn vào ADN và trực tiếp ảnh hưởng đến sự biểu hiện của gen Kết quả là sự sản sinh ra một enzim chuyên biệt Một số khác như adrenalin kiểm soát hoạt tính của các enzim đã được tổng hợp hoặc biểu hiện tác dụng của chúng bằng sự biến đổi các protein cấu trúc

Hình 4.7: Mô hình cách thức hormone đi vào tế bào đích

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4

Câu 1: Nêu cấu tạo tế bào thần kinh? Các con đường thần kinh

Câu 2: Trình bày xung thần kinh và sự dẫn truyền xung thần kinh?

Câu 3: Phân biệt tuyến nội tiết và tuyến ngoại tiết?

Câu 4: Nêu chức năng các tuyến nội tiết chính và các hormone ở người?

78

CHƯƠNG 5

SỰ TRAO ĐỔI CHẤT Ở ĐỘNG VẬT

MH09-05 Giới thiệu

Mọi tế bào sống trong cơ thể động vật đều cần được cung cấp các chất dinh dưỡng và O2 đồng thời phải loại bỏ các chất thải như CO2 và các hợp chất

có N2 Ở một số động vật, mỗi tế bào đều tiếp xúc trực tiếp hoặc được bao trong một môi trường từ đó chúng có thể thu nhận các chất cần thiết và loại bỏ các chất thải Những động vật lớn hơn, cấu trúc phức tạp hơn có hàng tỉ tế bào nằm rất xa bề mặt cơ thể và môi trường chung quanh Chúng cần phải có một hệ chuyên chở đặc biệt bên trong cơ thể để phân phối các chất đến từng tế bào và thải các chất bả

Mục tiêu:

- Kiến thức:

Biết được sự trao đổi chất ở mức độ cơ thể thông qua hoạt động của hệ hô hấp và hệ tuần hoàn, hệ tiêu hóa và hệ bài tiết Qua đó, sinh viên hiểu sự trao đổi chất ở động vật và người

1.1 Cấu trúc của hệ hô hấp:

Đối với động vật đơn bào và động vật đa bào đơn giản, sự trao đổi khí (thu nhận O2 và thải CO2) được thực hiện nhờ quá trình khuếch tán qua màng sinh chất của tế bào

Đối với động vật đa bào phức tạp, sự trao đổi khí thông qua một hệ thống các cơ quan hô hấp đã được chuyên hóa tùy mức độ tổ chức cơ thể Một số động vật sử dụng bề mặt da của chúng như là cơ quan hô hấp như: giun đất, lưỡng cư

Đa số động vật có cơ quan hô hấp thường gặp như: mang (động vật ở nước), ống khí và phổi (động vật ở cạn)

Hệ ống khí hiện diện ở các loài côn trùng, gồm nhiều ống khí nhỏ phân bố khắp cơ thể làm tăng bề mặt hô hấp và giúp các tế bào xung quanh trực tiếp trao đổi khí nên hệ tuần hoàn không tham gia vào quá trình trao đổi khí

Phổi của động vật ở cạn định vị ở một phần của cơ thể Bề mặt phổi không trực tiếp tiếp xúc với các mô nên sự trao đổi khí của cơ thể thông qua hệ tuần hoàn Các động vật hô hấp bằng phổi gồm: nhện, ốc sên cạn và các động vật có xương sống Phổi có một mạng lưới dầy đặc các mao mạch nằm ngay dưới lớp biểu mô tạo thành bề mặt hô hấp Ở phần lớn lưỡng thê, phổi như một quả bóng, không cung cấp một bề mặt hô hấp lớn nhưng ngoài phổi, lưỡng thê còn nhận được O2 từ sự khuếch tán qua da Ngược lại, phổi của thú có một cấu trúc xốp và có hình tổ ong với một biểu mô ẩm giữ vai trò bề mặt hô hấp Tổng

bề mặt của mô đủ để trao đổi khí cho toàn bộ cơ thể

Hình 5.1: Tiến hóa của phổi động vật có xương sống

* Cấu trúc phổi người:

Phổi người nằm trong xoang ngực, được bao bởi một túi có màng đôi Lớp màng trong của túi dính chặt với phía ngoài của phổi và lớp màng ngoài dính vào thành của xoang Hai lớp màng này được phân cách bởi một khoảng hẹp chứa đầy dịch Do sức căng bề mặt, hai lớp này có thể trượt lên nhau nhưng

không thể tách ra

80

Hình 5.2: Sơ đồ hệ hô hấp ở người

Không khí đi vào phổi qua một hệ thống ống phân nhánh Khí đi vào hệ thống nầy qua mũi, chúng được lọc bởi các lông mũi, được sưởi ấm, làm ẩm ướt khi đi qua xoang mũi Xoang mũi dẫn vào hầu rồi đến thanh quản có vách bằng

sụn Ở người thanh quản còn là cơ quan phát âm Từ thanh quản, không khí đi

ngang qua khí quản Khí quản được duy trì hình dạng nhờ các vòng sụn (hình chữ C) Khí quản phân nhánh thành 2 phế quản, mỗi phế quản đi về một phổi Trong phổi, phế quản phân nhánh nhiều lần thành các ống nhỏ hơn gọi là tiểu phế quản Cuối cùng các phế quản nhỏ nhất đi vào các phế nang Lớp biểu mô mỏng của hàng triệu phế nang trong phổi giữ vai trò như một bề mặt hô hấp O2trong không khí đi vaò phế nang theo đường hô hấp sẽ hòa tan trong lớp màng

ẩm và khuếch tán qua biểu mô đi vào lưới mao mạch chung quanh các phế nang

CO2 khuếch tán từ các mao mạch qua biểu mô của phế nang rồi đi vào không

khí

1.2 Sự trao đổi khí ở phổi và ở mô:

1.2.1 Sự trao đổi khí ở phổi:

Ðể có thể hiểu khí được trao đổi như thế nào tại các vị trí khác nhau trong

cơ thể, chúng ta cần biết rằng các chất được khuếch tán theo chiều gradient của chúng Dù hiện diện trong không khí hay hòa tan trong nước, sự khuếch tán của khí phụ thuộc vào sự khác biệt của áp suất từng phần hay còn gọi là phân áp (partial pressure) Một chất khí sẽ luôn luôn khuếch tán từ vùng có phân áp cao đến vùng có phân áp thấp Ở mực nước biển, tổng áp suất của khí quyển là 760 mmHg Vì khí quyển có 21% O2 (tính theo thể tích) nên phân áp O2 (ký hiệu là

81

PO2) là 0,21 x 760 = 160 mmHg Phân áp CO2 (PCO2) ở mực nước biển là 0,23 mmHg Khi nước phơi bày trong không khí, lượng khí hòa tan vào nước sẽ phụ thuộc vào độ hoà tan và phân áp của nó trong không khí Sự cân bằng đạt được khi phân tử khí đi vào và đi ra khỏi dung dịch có cùng tốc độ Ở thời điểm này, khí có phân áp trong dung dịch bằng với phân áp trong không khí

Máu theo động mạch phổi đến phổi có PO2 thấp và PCO2 cao hơn khí tại phế nang do đó CO2 khuếch tán từ máu vào không khí trong phế nang còn O2của không khí hòa tan vào chất dịch bao ngoài biểu mô và khuếch tán vào mao mạch Khi máu từ phổi vào tỉnh mạch phổi trở về tim, chúng có PO2 tăng và PCO2 giảm Từ tim máu nầy được bơm vào hệ tuần hoàn lớn đi đến các mô Ở các mao mạch phân bố tại các mô sự chênh lệch phân áp giữa máu ở mao mạch

và dịch kẽ ở mô có xu hướng làm O2 khuếch tán từ máu vào dịch kẽ và CO2 đi từ dịch kẽ vào máu Ðiều này xảy ra vì sự hô hấp tế bào nhanh chóng làm giảm lượng O2 và tăng lượng CO2 trong dịch kẽ Sau khi máu đã nhả O2 và nhận CO2, chúng trở về tim bằng tĩnh mạch Máu lại được bơm lên phổi để trao đổi khí tại

phế nang

Hình 5.3: Đường cong phân ly của Hb

1.2.2 Sự trao đổi khí ở mô:

* Sắc tố hô hấp và sự chuyên chở O2

Vì O2 ít hòa tan trong nước nên rất ít O2 được chuyên chở trong máu dưới dạng hòa tan Ở phần lớn động vật, O2 được chuyên chở bởi các sắc tố hô hấp

trong máu Các sắc tố nầy thường là các protein Nhiều protein chuyên chở O2được tìm thấy trong máu của các động vật không xương sống Một trong số nầy

là Hemocyanin có chứa đồng làm cho máu có màu xanh lơ Loại sắc tố này

và nhả O2, có sự phối hợp giữa bốn đơn vị của Hemoglobin Sự gắn O2 vào một đơn vị sẽ làm các đơn vị còn lại thay đổi cấu hình và tăng ái lực đối với O2, do

đó nhanh chóng dẫn đến việc gắn ba O2 còn lại Tương tự, khi một đơn vị nhả

O2, ba đơn vị còn lại cũng hơi biến dạng và giảm ái lực đối với O2

Cơ chế phối hợp trong việc gắn và nhả O2 được chứng minh bằng đường

cong phân ly (dissociation curve) của Hemoglobin Vượt quá giới hạn của PCO2(nơi đường cong phân bố có dạng dốc đứng), một sự thay đổi rất ít của PO2 cũng

sẽ làm cho Hemoglobin gắn hoặc nhả một lượng O2 đáng kể

Như các protein khác, cấu trúc của Hemoglobin rất nhạy cảm với sự thay đổi của các yếu tố môi trường Vì CO2 phản ứng với nước để thành lập HCO3-, một

mô hoạt động sẽ làm giảm pH của môi trường chung quanh nó và kích thích Hemoglobin cung cấp nhiều O2 hơn

* Sự chuyên chở CO2

Cùng với việc chuyên chở O2, Hemoglobin còn giúp cho máu chuyên chở

CO2 và duy trì hệ đệm của máu (ngăn cản những thay đổi có hại trong pH) Chỉ có khoảng 7% CO2 phóng thích từ sự hô hấp tế bào được chuyên chở dưới dạng hòa tan trong huyết tương 23% khác gắn vào các nhóm amino của Hemoglobin Phần lớn CO2 (70%) được chuyên chở trong máu dưới dạng ion bicarbonate (HCO3-) PCO2được phóng thích từ sự hô hấp tế bào hòa tan vào huyết tương, sau đó đi vào hồng cầu Tại đây CO2 được biến đổi thành HCO3- Ðầu tiên CO2 phản ứng với nước để tạo thành acid carbonic H2CO3, chất này sau

đó phân ly thành ion H+ và HCO3- Phần lớn H+ gắn vào các vị trí khác nhau của Hemoglobin và các protein khác nên không làm thay đổi pH của máu Khi máu

đi vào phổi, một quá trình ngược lại sẽ diễn ra Sự khuếch tán của CO2 ra khỏi máu tạo ra sự cân bằng hóa học theo hướng biến HCO3- thành CO2

2 Hệ tuần hoàn:

2.1 Máu:

2.1.1 Các thành phần của máu:

(1) Các cation chính trong huyết tương là Na+, Ca++, K+ và Mg++ Các anion chính là Cl-, HCO3-, HPO4 , HPO4- và SO4 Các ion này chiếm khoảng 0.9% trọng lượng của huyết tương ở động vật hữu nhũ, hơn 2/3 là NaCl

Nồng độ của từng ion trong huyết tương được duy trì hằng định và được điều hòa nhờ nhiều yếu tố, đặc biệt là thận và các cơ quan bài tiết khác cũng như một số hormone Sự ổn định nầy được gọi là sự cân bằng nội môi (homeostasis), đặc biệt cần thiết cho các chức năng của cơ thể Khi nồng độ của các ion trong huyết tương tăng sẽ dẫn đến sự tăng các ion nầy trong dịch mô, gây ra những rối loạn nghiêm trọng Nồng độ của các ion nầy cũng rất quan trọng trong việc xác định độ pH của dịch cơ thể

(2) Các protein huyết tương chiếm khoảng 7 - 9% trọng lượng huyết tương, gồm ba loại chính: fibrinogen, albumin và globulin, hầu hết đều được tổng hợp từ gan Các protein nầy có vai trò quan trọng trong việc xác định áp suất thẩm thấu của huyết tương, ảnh hưởng đến sự trao đổi chất ở mao mạch và

sự cân bằng nước của cơ thể Chúng giúp ổn định pH của huyết tương cũng như kiểm soát độ nhớt của huyết tương

Ngoài ra, khi liên kết với các hormone, acid béo hoặc các lipid, một số vitamin và các chất khoáng, các protein sẽ hổ trợ cho sự vận chuyển các chất nầy bởi máu Thêm vào đó, fibrinogen và một số globulin có vai trò trong sự đông máu, một số globulin khác tham gia vào đáp ứng miễn nhiễm

(3) Các chất hữu cơ trong huyết tương gồm glucoz, các chất béo, phospholipid, acid amin, acid lactic và cholesterol Một số được hấp thu từ ruột, một số đi vào máu từ gan Acid lactic là sản phẩm của sự đường phân, chúng được chuyên chở từ máu vào gan Tại đây một số được dùng để tái tổng hợp carbohydrate, một số sau đó được oxy hoá thành CO2 và H2O Cholesterol có vai trò chính là tiền chất (precursor) của hầu hết các hợp chất steroid quan trọng trong cơ thể

84

(4) Huyết tương cũng chuyên chở các sản phẩm thải có nitơ từ các cơ quan bài tiết như thận Ở động vật hữu nhũ, những chất thải nầy chủ yếu ở dạng ure, một số ít là ammonia và acid uric

(5) Trong số các sản phẩm được huyết tương chuyên chở, các hormone có vai trò đặc biệt quan trọng

(6) Có ba chất khí chính hòa tan trong huyết tương Một là N2 khuếch tán

từ phổi vào máu, trơ về mặt sinh lý Hai khí khác là CO2 và O2 đặc biệt quan trọng

* Huyết cầu: Gồm các tế bào máu: hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu

+ Hồng cầu:

Các hồng cầu của người là những tế bào nhỏ, hình đĩa lõm hai mặt, không

có nhân Thông thường có khoảng 5triệu hồng cầu/1mm3 máu Mặc dù số lượng hồng cầu được duy trì ổn định ngày này qua ngày khác, vẫn có một số tế bào chết đi và một số mới được sinh ra Thời gian sống bình thường của một hồng cầu là 120 ngày Mỗi giây có hơn 2 triệu hồng cầu bị phá hủy chủ yếu trong gan

và tụy, tại đây chúng bị nuốt bởi các đại thực bào Cũng có những tế bào thực bào trong các hạch bạch huyết để phá hủy những tế bào hồng cầu thoát từ máu vào hệ bạch huyết

Ở cơ thể trưởng thành, các hồng cầu được sản sinh từ các nguyên bào trong tủy xương Các tế bào hồng cầu chưa trưởng thành có nhân, ti thể và bộ Golgi nhưng về cuối giai đoạn phát triển, chúng mất nhân và các bào quan khác, tích

tụ nhiều hemoglobin, sau đó đi vào máu

Phân tử Hemoglobin (Hb) là một protein hình cầu có bốn chuỗi polypeptide Mỗi chuỗi đều có chứa một nhóm phụ phức tạp gọi là nhóm Hem, có một nguyên tử Fe ở trung tâm

Chức năng của hồng cầu là chuyên chở O2, CO2 và duy trì hệ đệm của máu

+ Bạch cầu:

Các tế bào bạch cầu của người có nhân lớn, hình dạng không đều Chúng được tạo ra từ các nguyên bào đặc biệt trong tủy xương và được phóng thích vào dòng máu Ngoài máu, bạch cầu còn có rất nhiều trong hệ bạch huyết Chúng cũng có khả năng di chuyển tự do trong các mô liên kết Một số có chuyển động kiểu amip và có thể thoát ra khỏi mạch máu và mạch bạch huyết bằng các xuyên qua thành mạch ở chỗ tiếp giáp giữa các tế bào nội bì Thực chất các tế bào bạch cầu di chuyển trong một hệ thống liên tục bao gồm máu, bạch huyết và các mô

85

liên kết Các tế bào bạch cầu khác nhau giữ vai trò rất quan trọng trong việc bảo

vệ cơ thể chống lại các vi sinh vật gây bệnh

+ Tiểu cầu:

Tiểu cầu là những mảnh tế bào nhỏ, không màu, có nhiều hạt, kích thước nhỏ hơn hồng cầu rất nhiều Tiểu cầu được sản sinh ra khi tế bào chất của các tế bào tủy xương bị tách ra đi vào máu và thực hiện chức năng đông máu

Chức năng chính của tiểu cầu là giải phóng Thromboplastin để gây đông máu Khi gặp một vật lạ hay bề mặt tiếp xúc nhám, tiểu cầu sẽ ngưng kết thành cục nhờ đó đóng kín vết thương Ngoài ra khi tiểu cầu bị vỡ chúng sẽ phóng thích serotonin gây co mạch để cầm máu

2.1.2 Sự đông máu:

Sự đông máu là một sự thích nghi tiến hóa cho sự sửa chữa cấp thời của

hệ tuần hoàn và để ngăn cản sự mất quá độ của dịch cơ thể khi mạch máu bị tổn thương Sự đáp ứng tức thời của mạch máu là khép lại, làm cho máu chảy chậm lại Các tiểu cầu ở vùng nầy cũng dính vào nhau và dính vào mô tổn thương, tạo

ra một đám tiểu cầu bị ngưng kết Các tế bào khác có thể đan xen vào các sợi làm căng cục máu Các sợi nầy được hợp thành từ các protein fibrin Sợi fibrin được thành lập trong quá trình đông máu khi một protein tan trong huyết tương

là fibrinogen được biến đổi thành fibrin không hòa tan Mặc dù quá trình nầy rất phức tạp và gồm hàng loạt phản ứng, để đơn giản nó có thể được tóm gọn lại trong hai phản ứng sau:

Quá trình bắt đầu khi bề mặt của mạch máu bị tổn thương phóng thích ra một chất gọi là thromboplastin, chất nầy kết hợp với các protein khác của máu tạo thành một phức hợp được hoạt hóa Phức hợp nầy biến đổi protein của huyết tương là prothrombin thành thrombin Ion Ca++ và một phospholipid chuyên biệt trên bề mặt của tiểu cầu cần thiết để cho quá trình xảy ra Bước cuối cùng của

quá trình là thrombin biến đổi fibrinogen thành fibrin

2.2 Hệ tuần hoàn :

Con người và các động vật có xương sống khác có hệ tuần hoàn kín, gọi

là hệ tim mạch

- Hệ tuần hoàn ở bò sát: Thằn lằn, rắn, rùa tim có 3 ngăn Chỉ riêng ca sấu

có vách ngăn tim thành hai tâm thất tách biệt

- Hệ tuần hoàn ở chim và động vật có vú: Tim 4 ngăn, và có vách ngăn ngăn cách hoàn toàn máu giàu O2 và máu giàu CO2

Hệ tuần hoàn có cấu trúc và chức năng hoàn thiện nhất là lớp chim và thú

Ở đây chúng ta nghiên cứu sinh lí tuần hoàn thông qua hệ tuần hoàn người 2.2.1 Con đường tuần hoàn:

Có hai vòng tuần hoàn:

Vòng tuần hoàn phổi: Từ tâm thất phải, máu theo động mạch phổi tới

phổi (máu đỏ sẫm ít O2 và nhiều CO2) Tại đây, chúng thu nhận O2 và thải CO2rồi trở về tâm nhĩ trái của tim

CO2) qua tâm thất trái vào động mạch chủ sau đó phân thành nhiều nhánh đi tới các mao mạch Sau đó, máu theo tĩnh mạch chủ trở về tâm nhĩ phải của tim (máu đỏ sẫm ít O2 và nhiều CO2) được tiếp tục bơm lên phổi để trao đổi khí

87

Hình 5.4: Mô hình hệ tuần hoàn của người

2.2.2 Sự bơm máu:

* Hoạt động của tim

- Chu kỳ tim: Tim hoạt động mang tính chu kỳ Một chu kỳ tim bắt đầu bằng pha co đồng thời của hai tâm nhĩ trái và phải Máu di chuyển xuống tâm thất Sau đó, hai tâm thất cùng co máu tràn vào động mạch chủ và động mạch phổi Khi tim co máu di chuyển theo chiều từ tâm nhĩ đến tâm thất và từ tâm thất sang động mạch mà không đi ngược lại nhờ các van tim

- Tính tự động của tim: Các tế bào cơ tim có tính tự động nghĩa là chúng

có khả năng tự đập theo một kiểu riêng, không cần sự kích thích từ hệ thần kinh Tuy nhiên, nhịp đập của tim cũng được điều hòa một phần nhờ các kích thích

từ hai dây thần kinh, một làm tăng và một làm giảm nhịp đập của tim

- Tiếng tim và điện tim: Nhịp đập của tim (số lần tim co bóp trong một phút) ở người bình thường trong trạng thái nghỉ là 70 lần /phút nhưng thay đổi tùy theo từng cá thể Trong lúc đập, tim phát ra những âm thanh đặc biệt, có thể nghe được dễ dàng bằng một ống nghe (stethoscope) Ðầu tiên là một âm dài,

88

trầm được tạo ra do sự đóng của các van nhĩ thất khi tâm nhĩ co Tiếp theo là một âm ngắn, đục và cao được tạo ra do sự đóng các van bán nguyệt Tiếng tim bình thường là một dấu hiệu báo cho các bác sĩ biết rằng tất cả các van đều hoạt động thích hợp Nếu một van bị tổn thương và không thể đóng lại hoàn toàn, một âm thanh như tiếng gió thổi có thể nghe được khi máu rò rĩ ngược qua van nầy Van tim càng tổn thương nhiều thì hoạt động của tim càng kém hiệu quả

Khi tim co, cơ tim trải qua một loạt thay đổi điện thế Những thay đổi nầy

có thể được phát hiện bằng cách cắm điện cực vào da và ghi lại bằng một dụng

cụ gọi là điện tâm kế (electrocardiograph) Những bất thường trong hoạt động của tim sẽ làm thay đổi dạng của điện tâm đồ (electrocardiogram)

* Huyết áp và tốc độ của dòng máu:

Huyết áp là áp lực của máu lên thành mạch Huyết áp cao nhất ở động mạch chủ trong phần nối với tim, giảm đều ở những phần xa hơn của động mạch chủ và các nhánh động mạch, giảm rất nhanh ở các động mạch nhỏ và mao mạch

Tốc độ dòng máu có khuynh hướng giảm khi máu di chuyển qua các nhánh động mạch và các động mạch nhỏ, tốc độ thấp nhất ở mao mạch và lại tăng lên trong các tĩnh mạch nhỏ và tĩnh mạch Tốc độ của dòng máu tỉ lệ nghịch với bề mặt cắt ngang: bề mặt cắt ngang càng lớn, tốc độ dòng máu càng chậm

* Chức năng của mao mạch:

Các mao mạch xâm nhập vào tất cả các phần của mọi mô Dòng máu di chuyển trong mao mạch chậm hơn nhiều so với trong động mạch hoặc tĩnh mạch Sự di chuyển chậm của dòng máu cho phép quá trình trao đổi chất xảy

ra ngoài qua màng tế bào ở phía đối diện;

(2) sự vận chuyển có thể xảy ra thông qua một số lượng lớn các không bào trong các tế bào nội bì Các không bào nầy thu nhận vật chất bằng sự nội nhập bào ở một phía của tế bào, di chuyển ngang qua tế bào và sau đó phóng thích vật chất bằng sự ngoại xuất bào ở phía đối diện;

89

(3) khoảng trống giữa các tế bào kế cận nhau (khe = cleft) trong mao mạch của hầu hết các phần cơ thể cho phép sự thấm lọc nước và phần lớn các chất hòa tan, trừ protein

Hình 5.5: Sơ đồ trình bày cơ chế của sự lọc các chất qua thành mao mạch

3 Hệ tiêu hóa:

3.1 Cấu trúc hệ tiêu hoá:

Vì người là một động vật ăn tạp, tiêu thụ cả động vật lẫn thực vật nên hệ thống tiêu hóa của người đã được chuyên hóa thích nghi với nhiều loại thức ăn khác nhau Hệ thống tiêu hóa của người được minh họa trong hình Nó bao gồm một ống dài gọi là ống tiêu hóa cùng với các cơ quan có liên quan như gan và tụy Ở người trưởng thành, ống tiêu hóa là một ống dài khoảng 9m bắt đầu từ miệng → thực quản → dạ dày → ruột non → ruột già → hậu môn Mỗi đoạn có cấu trúc và chức năng khác nhau

Hình 5.6: Hệ thống tiêu hóa của người