BÀI 10: TUẦN HOÀN Ở ĐỘNG VẬT | Sinh Học | PHẦN BA - CHƯƠNG 1: TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG Ở SINH VẬT - Lớp 11 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

(Trang 61)

YÊU CẦU CẦN ĐẠT

• Trình bày được khái quát hệ vận chuyển trong cơ thể động vật và nêu được một số dạng hệ vận chuyển ở các nhóm động vật khác nhau.

• Dựa vào hình ảnh, sơ đồ, phân biệt được các dạng hệ tuần hoàn ở động vật, mô tả được cấu tạo và hoạt động của hệ mạch và quá trình vận chuyển máu trong hệ mạch.

• Trình bày được cấu tạo, hoạt động của tim và sự phù hợp giữa cấu tạo và chức năng của tim. Giải thích được khả năng tự phát nhịp gây nên tỉnh tự động của tim.

• Nêu được hoạt động tim mạch được điều hoà bằng cơ chế thần kinh và thể dịch.

• Phân tích được tác hại của việc lạm dụng rượu, bia đối với sức khoẻ của con người, đặc biệt là hệ tim mạch. Trình bày được vai trò của thể dục, thể thao đối với tuần hoàn.

• Kể được các bệnh thường gặp về hệ tuần hoàn. Trình bày được một số biện pháp phòng chống các bệnh tim mạch.

I. KHÁI QUÁT HỆ TUẦN HOÀN

Ở động vật, hệ vận chuyển được gọi là hệ tuần hoàn.

Hệ tuần hoàn của động vật cấu tạo từ các bộ phận sau:

- Dịch tuần hoàn: là máu hoặc hỗn hợp máu – dịch mo mô. -

- Tim: là một bơm hút và đầy máu chảy trong hệ thống mạch máu.

- Hệ thống mạch máu: gồm động mạch, mao mạch và tĩnh mạch. Động mạch gồm các mạch máu từ lớn đến nhỏ, có chức năng đưa máu từ tìm đến các cơ quan. Tĩnh mạch gồm các mạch máu từ nhỏ đến lớn, có chức năng đưa máu từ các cơ quan về tim. Mao mạch nối động mạch nhỏ nhất với tĩnh mạch nhỏ nhất, là nơi thực hiện trao đổi chất giữa máu và tế bào cơ thể.

Hệ tuần hoàn có chức năng vận chuyển các chất từ bộ phận này đến bộ phận khác, đảm bảo các hoạt động sống của cơ thể.

II. CÁC DẠNG HỆ TUẦN HOÀN

Hệ tuần hoàn ở động vật bao gồm các dạng sau:

Hệ tuần hoàn

Hệ tuần hoàn hở

Hệ tuần hoàn kín

Hệ tuần hoàn đơn

Hệ tuần hoàn kép

(Trang 62)

1. Hệ tuần hoàn hỏ

Hệ tuần hoàn hở có ở đa số động vật thuộc ngành Chân khớp và một số loài Thân mềm (H 10.1a)

Hình 10.1. Hệ tuần hoàn hở (a) và hệ tuần hoàn kín (b)

Máu chảy dưới áp lực thấp

Tim

Ống góp

Máu - dịch mô

Xoang cơ thể

Động mạch

Máu chảy dưới áp lực cao

Tim

Động mạch

Mao mạch

Tình mạch

Hệ tuần hoàn hở có những đặc điểm sau:

- Tim bơm máu vào động mạch với áp lực thấp, máu chảy vào xoang cơ thể trộn lẫn với dịch mô tạo thành hỗn hợp máu – dịch mô, gọi chung là máu.

- Máu trao đổi chất trực tiếp với tế bào cơ thể, sau đó trở về tim theo các ống góp.

- Máu chảy trong động mạch dưới áp lực thấp nên tốc độ máu chảy chậm, tim thu hồi máu chậm.

2. Hệ tuần hoàn kín

Hệ tuần hoàn kín có ở Giun đốt, một số thân mềm và động vật có xương sống (H 10.16).

Hệ tuần hoàn kín có những đặc điểm sau:

- Tim bơm máu vào động mạch với áp lực mạnh, máu chảy liên tục trong mạch kín, từ động mạch qua mao mạch, tĩnh mạch và về tim.

- Máu trao đổi chất với tế bào thông qua dịch mô.

- Máu chảy trong động mạch dưới áp lực cao hoặc trung bình nên tốc độ máu chảy nhanh, tim thu hồi máu nhanh.

Hệ tuần hoàn kín có thể là hệ tuần hoàn đơn (ở Cá xương, Cá sụn) hoặc hệ tuần hoàn kép (ở động vật có phổi như Lưỡng cư, Bò sát, Chim và Thú) (H 10.2).

(Trang 63)

Hình 10.2. Hệ tuần hoàn đơn ở Cá xương (a) và hệ tuần hoàn kép ở Thú (b)

Mao mạch mang

Động mạch mang.

Tâm thất

Tâm nhĩ

Tình mạch chủ

Động mạch lưng

Máu chảy dưới áp lực trung bình

Mao mạch ở cơ quan

Mao mạch phối

Động mạch phối

Vòng tuần hoàn phối

Tĩnh mạch phối

Động mạch chủ

Máu chảy dưới áp lực cao

Tinh mạch chủ

Vòng tuần hoàn hệ thống

Mao mạch ở cơ quan

III. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA TIM

1. Cấu tạo tim

Tìm người có bốn buồng (ngăn), hai buồng nhỏ thu nhận máu từ tĩnh mạch vào tim gọi là tâm nhĩ, hai buồng lớn bơm máu ra khỏi tim gọi là tâm thất. Thành các buồng tim được cấu tạo từ các tế bào cơ tim. Buồng tim nối thông với động mạch hoặc tĩnh mạch. Giữa tâm nhĩ và tâm thất, giữa tâm thất và động mạch có các van tim (H 10.3). Van tim cho máu đi theo một chiều. Khi van ba lá và van hai lá mở, máu chảy từ hai tâm nhĩ vào hai tâm thất. Khi van động mạch phối mở, máu từ tâm thất phải vào động mạch phối. Khi van động mạch chủ mở, máu từ tâm thất trái vào động mạch chủ.

Hình 10.3. Cấu tạo tim người và Thú

Động mạch chủ

Tình mạch chủ trên

Van động mạch phối

Tâm nhĩ phải

Văn 3 lá

Tâm thất phải

Động mạch phối

Tĩnh mạch phổi

Tâm nhĩ trái

Van động mạch chủ

Văn 2 lá

Tâm thất trái

Tâm thất phải

Cơ tim

(Trang 64)

2. Hoạt động của tim

a) Tính tự động của tim

Tim bị cắt rời khỏi cơ thể vẫn co dãn nhịp nhàng thêm một thời gian nếu được cung cấp đủ chất dinh dưỡng, O₂, và nhiệt độ thích hợp. Khả năng tự co dẫn của tim gọi là tính tự động của tim.

Tim co dãn được là nhờ hệ dẫn truyền tim. Hệ dẫn truyền tim gồm nút xoang nhĩ, nút nhĩ thất, bó His và mạng lưới Purkinje. Nút xoang nhĩ tự động phát xung điện, cứ sau một khoảng thời gian nhất định, nút xoang nhĩ lại phát xung điện. Xung điện lan ra khắp cơ tâm nhĩ và làm 2 tâm nhĩ co, tiếp đó xung điện lan đến nút nhĩ thất, bó His, rồi theo mạng Purkinje lan ra khắp cơ tâm thất, làm 2 tâm thất co (H 10.4).

b) Chu kì hoạt động của tim (chu kì tim)

Tim co và dân nhịp nhàng theo chu kì. Pha co của tim gọi là tâm thu, pha dân của tim gọi là tâm trương.

Chu kì tim bắt đầu bằng tâm nhĩ (phải và trái) co, đẩy máu từ tâm nhĩ xuống tâm thất. Tâm nhĩ dẫn có tác dụng thu nhận máu từ tĩnh mạch chủ và tĩnh mạch phổi. Tiếp đó tâm thất (phải và trái) co, đầy máu từ tâm thất vào động mạch phổi và động mạch chủ. Tâm thất dân hút máu từ tâm nhĩ xuống tâm thất. Chu kì tim mới lại bắt đầu bằng hai tâm nhĩ co (H 10.3).

Ở người trưởng thành, mỗi chu kì tim kéo dài khoảng 0,8 5, trong đó tâm nhĩ co 0,1 s, tâm thất co 0,3 s, thời gian dẫn chung là 0,4 s, tương ứng với 75 chu kì tim trong một phút hoặc nhịp tim là 75 nhịp/phút (H 10.5).

Hình 10.5. Chu kì hoạt động của tim

(Trang 65)

IV. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ MẠCH

1. Cấu tạo của hệ mạch

Các động mạch và tĩnh mạch từ lớn đến nhỏ đều được cấu tạo từ ba lớp (Η 10.6). Các tĩnh mạch lớn ở chân có van cho máu đi theo một chiều, từ chân về tim. Mao mạch cấu tạo từ một lớp tế bào biểu mô dẹt (H 10.9).

Hình 10.6. Cấu tạo động mạch và tĩnh mạch

Động mạch

Tinh mạch

Lớp tế bào biểu mô dẹt

Lớp cơ và sợi đàn hồi

Lớp mô liên kết

Van tĩnh mạch

2. Hoạt động của hệ mạch

a) Huyết áp

Huyết áp là áp lực của máu lên thành mạch. Tim co bóp đầy máu vào động mạch tạo ra huyết áp. Do hoạt động co dãn của tim theo chu kì nên máu được bơm vào động mạch theo từng đợt và tạo ra huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương. Huyết áp tâm thu (còn gọi là huyết áp tối đa) ứng với tâm thất co, huyết áp tâm trương (còn gọi là huyết áp tối thiểu) ứng với tâm thất dân.

Huyết áp của người thường được đo ở cánh tay, gọi là huyết áp động mạch. Trị số bình thường của huyết áp tâm thu của người trưởng thành là 110 – 120 mmHg và huyết -áp tâm trương là 70 – 80 mmHg.

Trong suốt chiều dài của hệ mạch, từ động mạch chủ đến mao mạch và tĩnh mạch chủ, có sự biến động rõ rệt về huyết áp (H 10.7).

Hình 10.7. Biến động của huyết áp trong hệ mạch

Huyết áp 

Huyết áp tâm thu

Mao mạch

Động mạch chủ và các động mạch từ lớn đến nhỏ

Tĩnh mạch từ nhỏ đến lớn và tĩnh mạch chủ

b) Vận tốc máu

Vận tốc máu là tốc độ máu chảy trong một giây. Vận tốc máu biến động trong hệ thống động mạch, tĩnh mạch và mao mạch.

Biến động vận tốc máu trong hệ mạch liên quan đến tổng tiết diện mạch máu (H 10.8).

Vận tốc máu trong hệ mạch có thể thay đồi. Ví dụ: Khi huyết áp tăng thì vận tốc máu tăng và ngược lại, khi huyết áp giảm thì vận tốc máu cũng giảm.

Hình 10.8. Liên quan giữa vận tốc máu và tổng tiết diện mạch máu

c) Trao đổi chất ở mao mạch

Maomạch có đường kính 5-10 µm và chiều dài khoảng 0,4-2mm. Số lượng mao mạch rất lớn, tạo ra diện tích trao đổi chất giữa máu và tế bào cơ thể khoảng 500-700 m². Thành mao mạch cấu tạo từ một lớp tế bào biểu mô dẹt và có các lỗ nhỏ cho phép các chất đi qua. Máu trao đổi chất với tế bào cơ thể qua dịch mô (H 10.9).

Hình 10.9. Trao đổi chất giữa máu và tế bào cơ thể

Thành mao mạch

Hướng dòng máu chảy

Dịch mô

Di chuyển của các chất đính dưỡng và 0, لا

Di chuyển của sản phẩm bài tiết

Tế bào cơ thể

V. ĐIỀU HOÀ HOẠT ĐỘNG TIM MẠCH

Hoạt động tim mạch được điều hoà bằng cơ chế thần kinh và thể dịch, qua đó điều hoà tuần hoàn máu. Cơ chế thần kinh theo nguyên tắc phản xạ, cơ chế thể dịch thực hiện nhờ các hormone.

Dựa trên thông tin truyền về từ thụ thể áp lực hoặc thụ thể hoá học (thụ thể O₂ và CO₂) ở xoang động mạch cảnh và gốc cung động mạch chủ, trung khu điều hoà tim mạch tăng hay giảm xung thần kinh trên dây thần kinh giao cảm hoặc đối giao cảm, qua đó ảnh hưởng đến hoạt động của tim và mạch máu.

Ví dụ: Khi huyết áp giảm, thụ thể áp lực ở xoang động mạch cảnh và gốc cung động mạch chủ gửi xung thần kinh về trung khu điều hoà tim mạch ở hành não. Trung khu điều hoà tim mạch tăng tần số xung thần kinh trên dây giao cảm, làm tim đập nhanh, mạnh và các mạch máu nhỏ co lại. Xung thần kinh còn theo dây giao cảm đến tuyến trên thận, làm tuyến này tăng tiết adrenalin và noradrenalin vào máu. Hai hormone này làm tim đập nhanh, mạnh và các mạch máu nhỏ co lại. Tim đập nhanh, mạnh kèm theo mạch máu co làm huyết áp tăng trở lại (H 10.10).

Ngược lại, khi huyết áp tăng cao, trung khu điều hoà tim mạch lại tăng tần số xung thần kinh trên dây đối giao cảm, làm tim giảm nhịp và làm các mạch máu ngoại vi dẫn, nhờ đó huyết áp trở lại bình thường.

Bên cạnh hệ tuần hoàn máu còn có hệ tuần hoàn bạch huyết với chức năng tiếp nhận lipid hấp thụ từ ruột non và thu hồi dịch mô đưa về hệ tuần hoàn máu.

Hình 10.10. Sơ đồ điều hoà thần kinh và

thể dịch đối với tuần hoàn máu

Thụ thể hoá học và thụ thể áp lực

Dây đồi giao cảm

Trung khu điều hoà tim mạch

Mạch máu

Dây giao cảm

Adrenalin

Phần tuý tuyến trên thận

Thận

(Trang 67)

VI. ỨNG DỤNG

1. Lợi ích của luyện tập thể dục, thể thao thường xuyên đối với hệ tuần hoàn

Luyện tập thể dục, thể thao thường xuyên tác động đến cấu tạo và chức năng của tim và mạch máu.

a) Đối với tim

- Cơ tim phát triển, thành tim dày, buồng tim dãn rộng hơn và co mạnh hơn, dẫn đến tăng thể tích tâm thu cả khi nghỉ ngơi và khi đang luyện tập.

- Nhịp tim khi nghỉ ngơi giảm (do thể tích tâm thu tăng). Nhịp tim 75 nhịp/phút có thể giảm xuống còn 50 nhịp/phút nhưng lưu lượng tim vẫn giữ nguyên.

- Khi lao động nặng, lưu lượng tim của người luyện tập thể dục, thể thao thường xuyên cao hơn so với người ít vận động.

b) Đối với mạch máu và máu

- Mạch máu bền hơn và tăng khả năng đàn hồi, nhờ đó tăng lưu lượng máu khi lao động nặng.

- Tăng thêm mao mạch ở cơ xương, nhờ đó tăng khả năng điều chỉnh huyết áp.

- Tăng thể tích máu, tăng số lượng hồng cầu, nhờ đó tăng khả năng cung cấp O

2. Tác hại của lạm dụng rượu, bia đối với tim mạch và sức khoẻ

Rượu, bia làm tim đập nhanh, mạnh dẫn đến huyết áp tăng cao. Về lâu dài, huyết áp cao kéo dài gây suy yếu cơ tim, rối loạn nhịp tim, tổn thương mạch máu, xuất huyết não,..

Riêng đối với hệ thần kinh, uống nhiều rượu, bia trong thời gian dài gây trì trệ hoạt động thần kinh, não mất đi sự linh hoạt vốn có. Người uống nhiều rượu, bia không làm chủ được bản thân, dễ nổi nóng, có những hành động không nghĩ đến hậu quả, các động tác thiếu chính xác,...

3. Bệnh về hệ tuần hoàn

Bệnh ở hệ tuần hoàn do nhiều nguyên nhân khác nhau, có bệnh do di truyền, bẩm sinh (ví dụ: bệnh hở, hẹp van tim,...), có bệnh do lối sống (ví dụ: bệnh xơ vữa mạch máu do ăn nhiều chất béo,...).

(Trang 89)