Bài 10. Tuần hoàn ở động vật

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 mô.

+ Tim: là một bơm hút và đẩy máu chảy trong hệ mạch máu.

+ Hệ thống mạch máu: gồm động mạch, mao mạch và tĩnh mạch. 

- 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:

1. Hệ tuần hoàn hở

- Hệ tuần hoàn hở có ở đa số động vật thuộc ngành Chân khớp và một số loài Thân mềm.

- 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. 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).

III. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA TIM

1. Cấu tạo tim

- Tim người có bốn buồng (ngăn), hai tâm nhĩ, hai 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. 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 phổi mở, máu từ tâm thất phải vào động mạch phổi. Khi van động mạch chủ mở, máu từ tâm thất trái vào động mạch chủ.

2. Hoạt động của tim

a) Tính tự động của tim

- Khả năng tự co dãn 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 CO₂ 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.

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

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

- Chu kì tim bắt đầu bằng tâm nhĩ CO₂ đẩy máu từ tâm nhĩ xuống tâm thất. Tâm nhĩ dãn thu nhận máu từ tĩnh mạch chủ và tĩnh mạch phổi. Tiếp đó tâm thất CO₂ đẩy máu từ tâm thất vào động mạch phổi và động mạch chủ. Tâm thất dẫn hút máu từ tâm nhĩ xuống tâm thất. Chu kì tim mới lại bắt đầu bằng hai tâm nhĩ co.

- Ở người trưởng thành, mỗi chu kì tim kéo dài khoảng 0,8 s, trong đó tâm nhĩ co 0,1 s, tâm thất co 0,3 s, thời gian dãn chung là 0,4 s.

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.

- 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.

2. Hoạt động của hệ mạch

a) Huyết áp

- Huyết áp là áp lực của máu lên thành mạch. Tim co bóp đẩy máu vào động mạch tạo ra huyết áp.  

- Huyết áp của người thường được đo ở cánh tay, gọi là huyết áp động mạch. 

- 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.​

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.

- Vận tốc máu trong hệ mạch có thể thay đổi. 

c) Trao đổi chất ở mao mạch

- Mao mạch có đường kính 5 - 10 μm và chiều dài khoảng 0,4 - 2 mm.

- Số lượng mao mạch rất lớn, tạo ra diện tích trao đổi chất giữa máu và tế bào cơ thể khoảng 500 - 700 m. 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.

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 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 → tăng tần số xung thần kinh trên dây giao cảm → tim đập nhanh, mạnh và các mạch máu nhỏ co lại. Xung thần kinh còn theo dây giao cảm đến tuyến trên thận → tăng tiết adrenalin và noradrenalin vào máu → làm tim đập nhanh, mạnh và các mạch máu nhỏ co lại → huyết áp tăng trở lại.

+ 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 dãn → 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.

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 → tăng thể tích tâm thu.

- Nhịp tim khi nghỉ ngơi giảm. 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 → tăng lưu lượng máu khi lao động nặng.

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

- Tăng thể tích máu, tăng số lượng hồng cầu → tăng khả năng cung cấp O₂.

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

- Rượu, bia làm tim đập nhanh, mạnh → huyết áp tăng 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 → 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,...).