Tuần hoàn ở động vật SVIP

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:

• Dịch tuần hoàn: là máu hoặc hỗn hợp máu - dịch mô.
• Tim: là một bơm hút và đẩy máu chảy trong hệ thống mạch máu.
• Hệ thống mạch máu:
  • Động mạch gồm các mạch máu từ lớn đến nhỏ, có chức năng đưa máu từ tim 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

1. Hệ tuần hoàn hở

• Đại diện: Đa số động vật thuộc ngành Chân khớp và một số loài Thân mềm.
• Đặc điểm:
  • 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

• Đại diện: Giun đốt, một số loài Thân mềm và động vật có xương sống.
• Đặc điểm: 
  • 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 kín bao gồm:

  

  • Hệ tuần hoàn đơn ở Cá xương, Cá sụn.
  • 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 của tim

Tim 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. 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 nhờ hệ dẫn truyền tim. Hệ dẫn truyền tim gồm nút xoang nhĩ, nút nhĩ thất, bó His và mạng lưới Purkinje.

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

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

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. 

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 (ứng với tâm thất co) và huyết áp tâm trương (ứng với tâm thất dãn).

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 m².

Thành mao mạch cấu tạo từ một lớp tế bào biểu bì 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 hòa hoạt động tim mạch

Hoạt động tim mạch được điều hòa bằng cơ chế thần kinh và thể dịch, qua đó điều hòa 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 hóa học (thụ thể O₂ và CO₂) ở xoang động mạch cảnh và gốc cung động mạch chủ, trung khu điều hòa tim mạch tăng hay giảm xung 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 hòa tim mạch ở hành não. Trung khu điều hòa 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.
• Khi huyết áp tăng cao, trung khu điều hòa 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, 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.

VI. Ứng dụng

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

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 cả khi nghỉ ngơi và khi đang luyện tập.
• Nhịp tim khi nghỉ ngơi giảm. Nhịp tim 75 nhịp/phút có thể giảm xuống còn 50 nhịp/phút nhưng lưu lượng 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 oxygen.

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

• Làm tim đập nhanah hơn, mạch dẫn đến huyết áp tăng cao → suy yếu cơ tim, rối loạn nhịp tim, tổn thương mạch máu, xuất huyết não.
• Gây trì trệ hoạt động thần kinh, não mất đi sự linh hoạt vốn có. 

3. Bệnh về hệ tuần hoàn

Bệnh ở hệ tuần hoàn do nhiều nguyên nhân khác nhau:

• Bệnh do di truyền, bẩm sinh.
• Bệnh do lối sống.

1. Hệ tuần hoàn gồm các dạng: tuần hoàn hở, tuần hoàn kín (tuần hoàn đơn, tuần hoàn kép).

2. Tim co dãn tự động do hệ dẫn truyền tim. Tim co dãn nhịp nhàng theo chu kì. Pha co của tim gọi là tâm thu, pha dãn của tim gọi là tâm trương.

3. Động mạch và tĩnh mạch đều được cấu tạo từ ba lớp: lớp biểu bì mô dẹt, lớp sợi cơ trơn, sợi đàn hồi và lớp mô liên kết. Mao mạch cấu tạo từ một lớp tế bào biểu mô dẹt. Ở hệ tuần hoàn kín, trao đổi chất giữa máu và tế bào thực hiện qua dịch mô.

4. Huyết áp là áp lực của máu lên thành mạch máu. Huyết áp giảm dần từ động mạch đến mao mạch và tĩnh mạch.

5. Vận tốc máu tỉ lệ nghịch với tổng tiết diện mạch máu.

6. Hoạt động tim mạch được điều hòa bằng cơ chế thần kinh và thể dịch.

7. Lạm dụng rượu, bia gây hậu quả xấu đối với hệ tim mạch và sức khỏe.

8. Thể dục, thể thao giúp hệ tuần hoàn khỏe mạnh, hoạt động hiệu quả.