Giáo trình Sinh lý động vật thủy sản
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ, KỸ THUẬT VÀ THỦY SẢN
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC: SINH LÝ ĐỘNG VẬT THỦY SẢN
NGHỀ: NUÔI TRỒNG THỦY SẢN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành theo Quyết định số:
/QĐ-CĐKTKTTS ngày tháng năm
2020 của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Kinh tế, Kỹ thuật và Thủy sản)
Bắc Ninh, tháng 9 năm 2020
1
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. SINH LÝ MÁU VÀ TUẦN HOÀN
1. Sinh lý máu
9
19
26
26
28
29
30
31
37
37
39
39
41
42
44
2. Sinh lý tuần hoàn
CHƯƠNG 2. SINH LÝ HÔ HẤP
1. Môi trường hô hấp
2. Cơ chế hô hấp của cá
3. Một số chỉ tiêu sinh lý hô hấp
4. Ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đối với hô hấp của cá
5. Cơ quan hô hấp phụ
CHƯƠNG 3: SINH LÝ TIÊU HÓA
1. Đại cương về tiêu hoá
2. Sự tiết dịch trong ống tiêu hóa
3. Sự tiêu hóa thức ăn
4. Sự hấp thụ các chất dinh dưỡng trong cơ thể
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ tiêu hóa ở cá
6. Cơ chế kiểm soát lượng ăn và phương pháp tính toán lượng ăn của
cá
47
47
47
52
CHƯƠNG 4: SINH LÝ TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
1. Đại cương về trao đổi chất của động vật thủy sinh
2. Vai trò và sự trao đổi các chất trong cơ thể
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ tiêu tốn năng lượng và trao đổi
chất
53
57
4. Cơ sở khoa học của việc xác định nhu cầu dinh dưỡng của ĐVTS
CHƯƠNG 5: SINH LÝ BÀI TIẾT
3
57
57
1. Khái niệm về bài tiết
2. Vai trò của thận và quá trình tiết niệu trong việc điều hòa áp suất
thẩm thấu
60
3. Cơ chế điều hoà áp suất thẩm thấu
CHƯƠNG 6: SINH LÝ NỘI TIẾT VÀ SINH SẢN
1. Sinh lý nội tiết
66
79
89
2. Sinh lý sinh sản
Tài liệu tham khảo
4
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
Tên môn học: Sinh lý Động vật Thủy sản
Mã môn học: MH 11
Thời gian thực hiện môn học: 45 giờ, (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành, thí
nghiệm, thảo luận, bài tập: 29 giờ; Kiểm tra: 1 giờ)
I. Vị trí, tính chất môn học:
- Vị trí: Môn học “Sinh lý Động vật Thủy sản” là môn học cơ sở ngành bắt
buộc của chương trình đào tạo cao đẳng nghề Nuôi trồng Thủy sản. Môn học được
giảng dạy sau khi sinh viên đã học các môn học cơ sở: Ngư loại học, Thủy sinh vật.
Sự phát triển của môn sinh lý động vật thủy sản gắn liền với sự phát triển của nghề
nuôi trồng thủy sản, nó giúp giải quyết những vấn đề lý luận và thực tiễn quan trọng
do sản xuất đề ra, để góp phần nâng cao năng suất nghề NTTS.
- Tính chất: Nội dung môn học cung cấp cho người học kiến thức về quy luật
hoạt động sinh lý của các cơ quan của ĐVTS. Ứng dụng được các quy luật sinh lý
của các hệ cơ quan nhằm nâng cao năng suất trong nuôi trồng thủy sản.
- Nhiệm vụ của sinh lí học:
+ Nghiên cứu các quy luật về sự phát sinh, phát triển và biến đổi các cơ
quan chức năng của cơ thể động vật trong tác dụng qua lại giữa cơ thể với môi
trường, tìm hiểu cơ chế hoạt động của các cơ quan trong cơ thể.
Để nghiên cứu được sinh lí học, cần nghiên cứu 3 mặt sau:
+ Đặc tính cơ bản và đặc trưng hoạt động của tế bào, tổ chức.
+ Chức năng đặc thù của các cơ quan, các hệ thống và mối quan hệ
giữa chúng với nhau.
+ Hoạt động sống của cơ thể hoàn chỉnh.
- Sinh lí động vật thủy sản là một môn khoa học cơ sở giúp hiểu rõ về
những cơ chế hoạt động và thích nghi của động vật thuỷ sản.
- Sinh lí học tác động rất lớn tới ngành nuôi trồng thuỷ sản. Thông qua
môn khoa học này, người nuôi thuỷ sản tìm được phương pháp nuôi thích hợp
để đạt năng suất cao, giúp các nhà nghiên cứu về động vật thuỷ sản có cơ sở
khoa học để đưa ngành khoa học phát triển.
II. Mục tiêu môn học:
- Kiến thức:
+ Cung cấp cho sinh viên kiến thức về chức năng của các cơ quan và các qui
luật hoạt động sống của các cơ quan trong sự tương tác giữa cơ thể với môi trường.
- Kỹ năng:
+ Xác định được các chỉ tiêu sinh lý của các cơ quan trong cơ thể động vật
thủy sản;
5
+ Xác định quy luật hoạt về sự phát sinh, phát triển, biến đổi chức năng và
định hướng vận dụng các qui luật này vào sản xuất;
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Có thái độ nghiêm túc, chịu khó trong học tập, liên hệ giữa kiến thức lý
thuyết với thực tiễn.
III. Nội dung môn học:
1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:
TT
Tên chương, mục
Thời gian (giờ)
Lý Thực hành, Kiểm
Tổng
số
thuyết thí nghiệm,
thảo luận,
tra
bài tập
1.
Chương 1. Sinh lý máu và tuần hoàn
Chương 2. Sinh lý hô hấp
6
8
7
2
2
2
4
6
5
2.
3.
4.
Chương 3. Sinh lý tiêu hoá
Chương 4. Sinh lý trao đổi chất và
năng lượng
10
4
6
5.
6.
Chương 5. Sinh lý bài tiết
Chương 6. Sinh lý nội tiết và sinh sản
Cộng
4
1
4
3
5
10
45
1
15
29
1
2. Nội dung chi tiết
Thời gian: 6 giờ
Chương 1. Sinh lý máu và tuần hoàn
1. Mục tiêu:
- Hiểu, trình bày hoạt động sinh lý của tim, hệ thống mạch máu.
- Phân biệt chức năng sinh lý của các thành phần của máu. Trình bày cơ chế
đông máu.
- Xác định các chỉ tiêu sinh lý máu ở cá.
- Ứng dụng cơ chế sinh lý máu và tuần hoàn trong sản xuất và đời sống
2. Nội dung chương:
2.1. Sinh lý máu
6
2.1.1. Khái niệm
2.1.2. Chức năng sinh lý của máu
2.1.3. Lượng máu trong cơ thể
2.1.4. Cấu tạo máu
2.1.5. Đặc tính lý hóa học và thành phần hóa học của máu
2.1.6. Cơ chế đông máu
2.2. Sinh lý tuần hoàn
2.2.1. Cấu tạo và chức năng của tim
2.2.2. Hệ mạch và sự tuần hoàn máu
Thực hành: Xác định một số chỉ tiêu máu
Thời gian: 8 giờ
Chương 2. Sinh lý hô hấp
1. Mục tiêu:
- Trình bày cơ chế hoạt động sinh lý của hệ hô hấp. Các chỉ tiêu sinh lý hô
hấp của cá...Từ đó có ứng dụng vào thực tế sản xuất.
- Các nhân tố môi trường tác động ảnh hưởng đến cường độ hô hấp của cá.
2. Nội dung:
2.1. Môi trường hô hấp
2.2. Cơ chế hô hấp của cá
2.3. Một số chỉ tiêu sinh lý hô hấp
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp của cá
2.5. Các cơ quan hô hấp phụ
Thực hành: Xác định các chỉ tiêu trao đổi khí
Thời gian: 7 giờ
Chương 4. Sinh lý tiêu hoá
1. Mục tiêu:
- Xác định vị trí, hình thái, cấu tạo của các bộ phận trong bộ máy tiêu hóa.
- Xác định được vị trí, hình thái, chức năng sinh lý của từng bộ phận của bộ
máy tiêu hóa.
- Áp dụng cách cho ăn uống phù hợp đặc điểm sinh lý tiêu hóa của từng loài
và từng loại gia súc, gia cầm.
2. Nội dung:
2.1. Đại cương về tiêu hoá
2.2. Sự tiết dịch trong ống tiêu hóa
2.3. Sự tiêu hóa thức ăn
7
2.4. Sự hấp thụ các chất dinh dưỡng
2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bắt mồi và tiêu hóa của cá
2.6. Cơ chế kiểm soát lượng ăn và phương pháp tính toán lượng ăn của cá
Thực hành: Xác định tập tính dinh dưỡng của cá và tính toán lượng ăn của cá
Thời gian: 10
giờ
Chương 5. Sinh lý trao đổi chất và năng lượng
1. Mục tiêu:
- Hiểu và mô tả được sự chuyển hóa các chất bên trong như protein, gluxit,
lipit, nước, chất khoáng và vitamin.
- Hiểu được vai trò của các chất protein, gluxit, lipit, nước, khoáng, vitamin
đối với cơ thể.
- Ứng dụng vào thực tiễn sản xuất để tăng năng suất NTTS.
2. Nội dung của chương
2.1. Đại cương về trao đổi chất và năng lượng
2.2. Vai trò và sự trao đổi các chất trong cơ thể
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ tiêu tốn năng lượng và trao đổi chất
2.4. Cơ sở khoa học của việc xác định nhu cầu dinh dưỡng của ĐVTS
Thực hành/ thảo luận:
Thời gian:4 giờ
Chương 6. Sinh lý bài tiết
1. Mục tiêu:
- Hiểu được hoạt động sinh lý của thận trong cơ chế hình thành nước tiểu
thực hiện chức năng bài tiết.
- Cơ chế điều hòa áp suất thẩm thấu của cá để thích nghi với môi trường sống
có độ mặn khác nhau.
2. Nội dung của chương:
2.1. Khái niệm về bài tiết
2.2. Vai trò của thận và quá trình tiết niệu trong việc điều hòa áp suất thẩm
thấu
2.3. Cơ chế điều hoà áp suất thẩm thấu
Thực hành: Gây mê cá
Thời gian:10 giờ
Chương 7. Sinh lý nội tiết và sinh sản
1. Mục tiêu:
- Phân biệt vai trò sinh lý của các hoormon của các tuyến nội tiết.
8
- Hiểu được sự liên hệ thống nhất giữa các tuyến nội tiết dưới sự chỉ đạo của
hệ thần kinh.
- Vận dụng các kích thích tố trong sinh sản nhân tạo.
- Hiểu được cơ chế hoạt động sinh lý của tuyến sinh dục ở cá.
- Sự biến đổi về sinh lý, sinh hóa trong thời gian thành thục và thải sản phẩm
SD
- Cơ chế của quá trình rụng trứng, đẻ trứng, thoái hóa buồng trứng...
- Các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến sinh sản của cá, từ đó có ứng dụng
trong sản xuất giống.
2. Nội dung của chương:
2.1. Sinh lý nội tiết
2.1.1. Đại cương về tuyến nội tiết và hoocmon
2.1.2. Cấu tạo và chức năng sinh lý của các tuyến nội tiết
2.2. Sinh lý sinh sản
2.2.1. Đại cương về sinh sản
2.2.2. Sự biến đổi tế bào sinh dục và cơ thể trong quá trình thành thục sinh
dục
2.2.3. Sự biến đổi sinh lý, sinh hóa trong thời gian thành thục và thải sản
phẩm sinh dục
2.2. 4. Cơ chế rụng trứng, đẻ trứng và thoái hóa buồng trứng
2.2. 5. Cơ chế thụ tinh và nở
2.2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh sản của cá
Thực hành: Quán sát xác định giai đoạn phát triển tuyến sinh dục và tế bào
sinh dục của cá
9
CHƯƠNG 1. SINH LÝ MÁU VÀ TUẦN HOÀN
1. Mục tiêu:
- Hiểu, trình bày hoạt động sinh lý của tim, hệ thống mạch máu.
- Phân biệt chức năng sinh lý của các thành phần của máu. Trình bày cơ chế
đông máu.
- Xác định các chỉ tiêu sinh lý máu ở cá.
- Ứng dụng cơ chế sinh lý máu và tuần hoàn trong sản xuất và đời sống
2. Nội dung chương:
1. Sinh lý máu
1.1. Khái niệm
Trong cơ thể động vật có một lượng nước rất lớn, tạo nên chất dịch của
cơ thể thường gọi là thể dịch.
Ở động vật bậc cao, thể dịch chiếm tới 70% khối lượng cơ thể, Ở cá:
80%
Phần lớn thể dịch tồn tại trong tế bào, là bộ phận không thể thiếu được
của tế bào gọi là thể dịch trong tế bào. Thể dịch trong tế bào chiếm khoảng 45
-50 % khối lượng cơ thể. Phần còn lại tồn tại ngoài tế bào gồm: máu lưu
thông trong hệ thống huyết mạch; dịch gian bào tồn tại giữa các tế bào; dịch
bạch huyết (dịch lympho) và dịch não tuỷ.
Các tế bào của cơ thể được ngâm trong dịch ngoài tế bào, mọi hoạt động
sống của chúng đều thông qua dịch này mà được thực hiện. Nước và các chất
dinh dưỡng trươc hết vào máu rồi qua dịch gian bào đến các tế bào của mô. Các
sản phẩm trao đổi chất từ tế bào đi ra dịch gian bào qua huyết tương rồi thải ra
ngoài.
Máu là một tổ chức lỏng được vận chuyển trong hệ thống huyết quản
(mạch máu). Máu không ngừng vận chuyển oxy và các chất dinh dưỡng đến
các tế bào. Những biến đổi của máu đều phản ánh trạng thái sinh lý và hoạt
động của tế bào cho nên tính ổn định tương đối của thành phần máu là dấu
hiệu về sức khoẻ của động vật
Máu là nguồn gốc của dịch gian bào, dịch bạch huyết.
Máu có ảnh hưởng đến sự sống của từng tế bào, từng cơ thể.
Trong thành phần máu có bao gồm các chất được tiết ra của các tuyến
nội tiết trong cơ thể.
1.2. Chức năng sinh lý của máu
- Vận chuyển
10
Vận chuyển oxy và các chất dinh dưỡng cần thiết cho các tế bào, các
mô trong cơ thể và đưa các sản phẩm thải các quá trình trao đổi chất ở tế bào,
mô ra ngoài.
- Điều hoà
Điều hoà thân nhiệt, rất quan trong đối với động vật đẳng nhiệt. Về
mùa hè, mạch ngoại vi giãn để tăng cường thải nhiệt ra môi trường. Về mùa
đông, mạch ngoại vi co lại, giảm thải nhiệt.
- Máu truyền dẫn các hormon góp phần điều tiết chức năng thần kinh -
thể dịch đối với cơ thể. Cân bằng nội môi: pH, Áp suất thẩm thấu
- Bảo vệ:
Do các bạch cầu, kháng thể tác dụng ngăn cản, tiêu diệt vi khuẩn, vật
lạ…. Trong máu còn có các kháng thể chống lại độc tính do vi sinh vật gây ra.
* Hai chức năng sau chỉ có ở cá
- Tiêu hoá: bạch cầu không hạt tiết ra ra men tiêu hoá đổ thẳng vào ruột
giúp tiêu hoá.
- Sinh sản: tạo ra enzim phá vỡ màng pholicun để trứng rơi xuống
xoang và chín để đưa ra ngoài.
1.3. Lượng máu trong cơ thể
Trong điều kiện bình thường, ½ lượng máu tuần hoàn trong tim và
mạch quản, ½ tích lại ở các kho chứa máu. Ở người, gan chứa 20 % số máu,
lá lách 16 %, da 10%.
Lượng máu ở các loài động vật là không giống nhau: ngựa: 9,8 %,
chim: 7,7%, thỏ: 5,45 %, lợn: 4,6%, cá khoảng 2-3 % so với trọng lượng cơ
thể.
Lượng máu ở cá ít hơn, do năng lượng tiêu hao cho quá trình trao đổi
chất của cá tương đối ít hơn. Giữa các loài cá, lượng máu chênh lệch là khá
lớn: Cá Hồi: 1,63% khối lượng cơ thể, cá Chép: 2%.
Lượng máu nhiều hay ít phụ thuộc vào phương thức sinh sống và trạng
thái sinh lý của cá. Cá vận động nhiều có lượng máu cao hơn, cá vận động ít
có lượng máu thấp hơn.
Máu dự trữ bổ sung cho máu lưu thông trong mạch khi cơ thể mất máu,
lao động kéo dài, bị sốt, trạng thái ngạt thở, xúc cảm mạnh. Khối lượng máu
giảm đột ngột gây huyết áp giảm mạnh, dẫn đến cơ thể chết.
1.4. Thành phần hóa học của máu
Tùy từng nhóm phân loại mà các động vật thủy sản có thành phần máu
khác nhau. Máu có thể không có sắc tố (máu trắng) ở đa số động vật thân
11
mềm; máu có sắc tố màu xanh do các hợp chất đồng hoặc hemocyanin ở một
số động vật thân mềm; có sắc tố màu đỏ Hemoglobin (Hb) ở một số động vật
chân khớp và cá.
Máu của cá cũng như động vật có xương sống bậc cao nói chung có
màu đỏ đục lờ, gồm hai phần: huyết tương và các tế bào máu (huyết cầu).
Huyết cầu gồm: hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu
Huyết tương là một chất dịch màu vàng nhạt chứa rất nhiều chất hoà
tan: Protein (albumin, globulin, fibrinogen), axit amin, lipit, glucoza. Các chất
hoà tan vô cơ Cl-, K+, Na+, Ca+, Fe2+. Các sản phẩm của trao đổi chất như ure,
creatin. Nếu loại bỏ fibrinogen của huyêt tương sẽ thu được huyết thanh.
Nước chiếm tới 80% thành phần máu, còn lại vật chất khô 20 %. Hàm
lượng nước trong huyết tương lớn trong huyết cầu. Tong huyết tương nước
chiếm 90- 92%, còn trong huyết cầu chiếm 65- 68%.
Protein là thành phần chủ yếu trong chất khô của huyết tương. Ví dụ ở
người Protein là 7,8%, cá Chép 2,76 - 3,17%, cá Diếc 2,66%. Protein giúp giữ
ổn định áp lực thể keo trong máu, giữ nước, không gây bệnh phù thũng.
Protein huyết tương được tổng hợp chủ yếu từ gan.
Albumin chiếm 60% lượng Protein.Tỉ lệ Albumin/ globulin (A/ G)
tương đối ổn định, cá chép A/G= 0,64, cá Diếc 0,51, cá Vược 0,77. Khi có
một tác nhân lạ xâm nhập vào cơ thể (virus, vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng…)
thì hàm lượng Globulin tăng, chủ yếu là tăng γ-globulin.
Huyết tương có chứa các nitơ phi Protein: axit amin, amôniac, axit uric
(ở động vật bậc cao). Ở cá còn có ure, TMO (trimethyamin oxyd) chúng đều
là sản phẩm quá trình trao đổi protein.
Máu cá xương có nhiều amôniac, axit uric. Máu cá sụn chủ yếu là ure,
TMO hai chất này có tác dụng điều chỉnh áp suất thẩm thấu của máu cá sụn
luôn cao.
Hàm lượng Glucoza trong máu phụ thuộc vào trạng thái sinh lý của cá
và điều kiện môi trường. Trong điều kiện bình thường ở cá Chép glucoza 39,6
mg%, mùa hè cao hơn mùa đông dao động từ 35 – 50mg%
Hàm lượng cholesteron dao động phụ thuộc trạng thái sinh lý, khi tuyến
sinh dục đực phát triển thì cholesteron trong máu giảm. Tuyến sinh dục thoái
hoá hàm lượng cholesteron trong máu tăng.
Lượng muối vô cơ trong máu tương đối ổn định: 0,9 % gồm các ion Cl-,
2-
3-
K+, Na+, Ca+, C03 , P04 . Lượng Cl- trong máu cá nhám cao nhất, cá xương
nước biển lớn hơn cá xương nước ngọt
12
1.5. Đặc tính lý hoá học của máu
a. Tỷ trọng và độ quánh
Động vật có vú tỉ trọng máu trong khoảng 1,053. Cá là 1,035, số lượng
hồng cầu càng lớn tỉ trọng càng lớn. Tỉ trọng của hồng cầu khoảng 1,090 phụ
thuộc hàm lượng Hemoglobin có trong hồng cầu.
Độ quánh của máu biểu thị lực ma sát giữa các phân tử khi máu lưu
động, nó ảnh hưởng đến huyết áp và sự lưu thông của máu trong huyết quản.
Độ quánh của máu do thể keo tạo nên, tuy nhiên lượng hồng cầu, protein
trong huyết tương tăng lên đều làm tăng độ quánh của máu. Độ quánh của
máu động vật có vú khoảng 3- 6, máu cá 1,49 – 1,83 xấp xỉ độ quánh máu
người (1,75)
b. Độ pH và các hệ đệm
Các loại động vật nói chung chỉ có thể sống được bình thường trong
điều kiện pH bình thường. pH của máu ảnh hưởng đến hoạt tính của enzym và
các đặc tính lý hoá khác của máu. Động vật có vú pH bình thường 7,35 - 7,6,
cá 7,25 - 7,6. Máu động mạch có độ pH lớn hơn ở tĩnh mạch. pH của máu
tương đối ổn định, ví dụ cá Chép kính 2 tuổi nuôi ở nước có pH: 4 -> 5-> 6,
nhiệt độ: 16 -190C trong 40 ngày pH máu chỉ dao động 7,59 -7,62.
pH của máu ổn định nhờ hệ đệm sẵn có trong máu. Hệ đệm gồm có một
axit yếu và muối kim loại kiềm mạnh của axit đó. Khi lượng axit trong máu
tăng lên thì muối kiềm tác dụng với axit đó, biến nó thành axit yếu, nhờ đó
nồng độ H+ giảm. Ngược lại kiềm trong máu tăng lên axit yếu của hệ đệm tác
dụng với kiềm đó tạo nên kiềm yếu vì vậy mà pH của máu luôn được giữ ổn
định.
Một số hệ đệm trong máu:
- Hệ đệm Bicarbonat: H2CO3/BHCO3 (B = Na+, K+) là hệ đệm quan
trọng trong máu, số lượng trong máu tương đối nhiều.
Nếu trong máu, lượng kiềm nhiều thì
BOH + H2CO3
BHCO3+ H2O
Nếu trong máu có nhiều axit thì:
H+ + BHCO3
B+ + H2CO3
H2CO3 là một axit yếu, dễ dàng phân ly thành H2O và CO2 và được thải
ra ngoài qua hô hấp.
- Hệ đệm phosphat: BH2PO4/B2HPO4. Cơ chế đệm tương tự như hệ
đệm bicacbonat:
Nếu trong máu, lượng kiềm nhiều thì
13
BOH + BH2PO4
B2HPO4+ H2O
Nếu trong máu có nhiều axit thì:
H+ + B2HPO4
B+ + BH2PO4
- Hệ đệm protein: chiếm 75% khả năng đệm của máu trong cơ thể đối
với acid cacbonic, là sản phẩm chủ yếu hình thành trong quá trình trao đổi
chất. Protein chính tham gia vào hệ đệm này là Hb, thường kết hợp với K+,
Na+
Độ pH còn được điều chỉnh nhờ cơ quan hô hấp và thận
- Tác dụng của hô hấp: khi C02 trong máu tăng lên làm cho pH máu
giảm, kích thích trung khu hô hấp của hệ thần kinh hoạt động làm tăng khả
năng thải C02 kết quả làm giảm H2C03 trong máu, độ pH tăng. Khi pH quá
cao sẽ ức chế trung khu hô hấp của thần kinh lượng C02 thải ra ngoài giảm,
tăng hàm lượng H2C03 kết quả pH giảm.
- Thận có tác dụng thải đi gốc axit và giữ lại gốc kiềm, khôi phục lại
kho kiềm trong máu, góp phần ổn định pH máu. Ở cá khả năng lặn sâu dưới
nước do dự trữ kiềm cao
c. Áp suất thẩm thấu:
Áp suất thẩm thấu của máu do các chất hữu cơ và chất điện giải trong
máu tạo nên, song chủ yếu phụ thuộc vào nồng độ muối NaCl. Áp suất thẩm
thấu trong thể keo trong huyết tương lớn hơn dịch gian bào nên có tác dụng
điều chỉnh lượng nước trong dịch gian bào thấm ra ngoài mao mạch.
Áp suất thẩm thấu của máu ổn định sẽ đảm bảo cho quá tình trao đổi
nước của tế bào và các thành phần hữu hình của máu, duy trì hình dạng của tế
bào máu.
Áp suất thẩm thấu huyết tương của động vật có vú bằng dung dịch
NaCl 0,9% nước muối. Cá bằng 0,65.
1.6. Các tế bào máu
a. Hồng cầu
- Hình thái và số lượng
Hồng cầu của động vật có vú có hình tròn dẹt, không nhân lõm hai mặt
làm cho bề mặt hồng cầu tăng lên khoảng 20 %. Hồng cầu có tuổi thọ khoảng
130 ngày, sau khi chết, chúng được phân hủy ở gan, lách…. Số lượng hồng
cầu ở các loài khác nhau là khác nhau và có tính ổn định tương đối.
Hồng cầu của cá trưởng thành nói chung giống như của chim, bò sát,
lưỡng thê có hình bầu dục hai bên lồi và có nhân.
14
Hồng cầu bình
thường
Hồng cầu trong co
thể thiếu máu
Số lượng 1- 2 triệu/mm3; cá nước ngọt 0,7 – 3,5 triệu hồng cầu/mm3; cá
nước mặn 0,09 – 4 triệu hồng cầu/mm3. Số lượng và kích thước hồng cầu tỉ lệ
nghịch với nhau. Số lượng hồng cầu cá đực nhiều hơn cá cái. Tuổi cá càng
cao thì số lượng hồng cầu càng lớn.
Ví dụ cá Esox lucius con cái 1,83 triệu/mm3; con đực 1,99 tr/mm3. Cá
Chép 2 tuổi: con cái: 1,91 tr/mm3, con đực: 2,33 tr/mm3. Mùa hè, lượng hồng
cầu cao hơn mùa đông. Cá để đói lâu ngày số lượng hồng cầu sẽ tăng, môi
trường thiếu oxy hồng cầu tăng.
- Cấu tạo hồng cầu
Trong thành phần cấu tạo hồng cầu nước chiếm 60%, còn lại chất khô
40%. Trong đó Hb chiếm 90%, ngoài ra còn có Protein, Lipit (phần lớn kết
hợp với protein tạo thành lipoprotein), các muối vô cơ (chủ yếu là KCl).
Trong hồng cầu còn có các enzym tiêu hóa gluxit, catalaza, cacboanhydraza
và một số enzym khác.
Hemoglobin (Hb) được cấu tạo bởi một phân tử Globin (96%) kết hợp
với 4 phân tử HEM (chiếm 4%). Hb dễ dàng kết hợp với oxy để tạo thành
oxyhemoglobin. Đồng thời cũng dễ dàng tách ra để tạo thành Hb tự do.
15
- Hb có khả năng kết hợp CO2 tạo thành HbCO2 vận chuyển CO2 từ tế
bào mô trong cơ thể ra ngoài môi trường.
Hb + O2
HbO2
Khi PO2 quá cao hoặc khi Hb kết hợp với axit thì Fe++ → Fe+++, Hb
chuyển thành dạng Met- hemoglobin máu có màu vàng nâu hoặc nâu.
Hb + CO2
HbCO2
Trong máu, Hb có ái lực với CO2 và CO mạnh hơn rất nhiều so với O2,
HbCO là hợp chất khá bền, làm cho chức năng vận chuyển O2 không thực
hiện được gây động vật ngạt thở chết.Trong không khí chỉ cần có 0,3 % CO
đủ gây cho động vật đẳng nhiệt chết ngạt vì trúng độc CO.
- Khả năng vận chuyển O2 của Hb: trong điều kiện bình thường người
cần 250 - 300 ml, chạy chậm cần 1300 – 1500ml O2/ phút. Khi máu tĩnh mạch
chảy qua cơ quan hô hấp (mang hoặc phổi) thì PO2 môi trường (nước trong
xoang mang, không khí trong phôi nang) cao hơn PO2 trong máu nên O2
khuếch tán vào máu qua mạng lưới mao mạch của cơ quan hô hấp, khi đó Hb
+ O2 → HbO2 máu trở thành máu động mạch có màu đỏ tươi.
Khi máu động mạch giàu O2 đưa đến tế bào mô ở đó PO2 trong tế bào
mô nhỏ hơn PO2 của máu động mạch do đó O2 của HbO2 sẽ tách khỏi Hb vào
tế bào.
Khả năng kết hợp O2 của Hb ở các loại cá là không giống nhau, do vậy
mức độ nhạy cảm của cá đối với nồng độ O2 khác nhau.
Ví dụ: các loài cá sống ở nơi nước sạch, Hb thích nghi với điều kiện O2
phong phú. Cá sống ở nước bẩn cường độ trao đổi chất thấp thích nghi với
điều kiện nghèo oxy nên Hb có khả năng kết hợp O2 mạnh mẽ hơn.
Các yếu tố khác ảnh hưởng đến khả năng kết hợp oxy của Hb: nồng độ
CO2 độ pH của máu, nhiệt độ.
Tổ chức cơ thể
Chiều phản ứng
Hb + O2 → HbO2
Điều kiện thuận
lợi
Cơ quan hô hấp
PO2↑, pH↑
PCO2↓, T0↓
Tế bào mô
HbO2 → Hb + O2
PO2↓, pH↓
PCO2↑, T0↑
b. Bạch cầu
- Hình dạng và số lượng
Các loại tế bào bạch cầu
Bạch cầu là tế bào máu có nhân, kích thước khác nhau theo từng loại
bạch cầu, kích thước bạch cầu lớn hơn hồng cầu. Bạch cầu được chia thành
bạch cầu có hạt (trong nguyên sinh chất có các hạt bắt màu với thuốc nhuộm)
và bạch cầu không hạt.
Bạch cầu có hạt: nhân chia thành nhiều đốt, nguyên sinh chất có hạt bắt
màu (bạch cầu đa nhân). Có ba loại bạch cầu ưa axit, bạch cầu ưa kiềm và
bạch cầu trung tính.
Bạch cầu không hạt: nhân không chia thành đốt, nguyên sinh chất
không có hạt bắt màu có hai loại monocyte, lymphocyte.
Số lượng bạch cầu khác ở mỗi loài: lợn: 14.000, chó: 9.400, cá:10.000 -
50.000.
Số lượng phụ thuộc trạng thái bệnh lý, sức khoẻ động vật. Động vật bị
chứng viêm thì bạch cầu trung tính tăng, bị bệnh ký sinh trùng bạch cầu ưa
axit tăng rõ rệt.
Ở cá, số lượng bạch cầu còn phụ thuộc tuổi tác, tình trạng dinh dưỡng,
nhiệt độ nước, độ thành thục sinh dục.
- Chức năng của bạch cầu
+ Chức năng bảo vệ
Bạch cầu có chức năng chủ yếu là bảo vệ cơ thể, chống lại sự xâm
nhập của vi khuẩn vào máu. Thực bào đối với các ngoại lai các tế bào chết,
chủ yếu do đại thực bào thực hiện. Quá trình thực bào trải qua 4 giai đoạn:
- Giai đoạn 1- gắn kháng nguyên: vi khuẩn, vật lạ được gắn vào các
điểm tiếp nhận của bạch cầu
17
Giai đoạn 2 - nuốt: bạch cầu phát chân giả bao bọc kháng nguyên, vi
khuẩn, các vật lạ.
- Giai đoạn 3: tạo hốc – nguyên sinh chất lõm vào, tạo hốc và lizosom
tiết enzym vào hốc, phân giải thành phần kháng nguyên, vi khuẩn…
- Giai đoạn 4: tiêu diệt vật lạ nhờ pH hoặc chất oxy hoá hoặc enzym phân
giải.
Bạch cầu đa nhân trung tính và đại thực bào có khả năng thực bào, hình
thành các giả túc bao vây lấy vật lạ, tiết ra men để tiêu hoá được gọi là tiểu thực
bào.
Lympho B khi các tác nhân lạ tác động sẽ được hoạt hóa trở thành
tương bào, tương bào có khả năng sản sinh kháng thể đặc hiệu chống lại tác
nhân lạ đó. Khả năng hình thành kháng thể được ứng dụng trong việc phòng
chống bệnh truyền nhiễm do virus, vi khuẩn… gây ra.
+ Tác dụng tiêu hóa
Khi cá chép ăn no, tại các mạch quản ở ruột tập trung nhiều bạch cầu, nhất
là lâm ba cầu.
Trong bạch cầu có các loại enzym phân giải protein, lipit và gluxit.
Khi ăn no, bạch cầu tập trung nhiều ở thành ruột và phân tiết các enzym
tiêu hoá, góp phần phân giải các chất dinh dưỡng của thức ăn.
c. Tiểu cầu và cơ chế đông máu
Tiểu cầu (thromboxyt) là những hạt nhỏ, không nhân, kích thích không
đồng đều nhau, số lượng khoảng 50– 60 vạn/mm3 Trong một mm3 máu cá
.
Chép 2 tuổi có 2 triệu hồng cầu, 40 – 90 nghìn bạch cầu, 5.000 lymphocyte và
thromboxyt.
Cơ chế đông máu: quá trình đông máu có sự tham gia của 13 yếu tố
khác nhau, chia thành các giai đoạn:
Khi bị thương máu chày ra ngoài, tiểu cầu vỡ ra giải phóng các enzym
làm cho Prothrombokinaza → Thrombokinaza.
Thrombokinaza
2. Prothrombin
Thrombin hoạt động → vỡ tiểu cầu,
thúc đẩy globulin gia tốc huyết thanh không hoạt động trở lại bình thường.
Thrombin
3. Fibrinogen
Fibrin
18
4. Fibrin gắn các huyết cầu rời rạc hình thành khối và máu bắt đầu
đông.
5. Tiểu cầu tiết ra chất retractozym làm cho cục máu co lại và tiết ra
huyết thanh.
Ứng dụng: có thể dùng một số biện pháp để gây hoặc chống đông máu
có ý nghĩa thực tiễn rất lớn trong nghiên cứu sinh lý học và y học
- Các chất gây đông máu:
+ Ion Ca++ có tác dụng chuyển Prothrombin→ Thrombin,
Prothrombokinaza → Thrombokinaza, Fibrinogen → Fibrin.
+ Vitamin K
+ Độ nhám của thành bình chứa.
- Các chất chống đông máu:
+ Lớp nội mô trong thành mạch luôn trơn nhẵn, tiểu cầu không bị phá
huỷ không bám vào thành từng đám, do đó không có Thromboplastin nội sinh
trong máu.
+ Antithrombin: do gan xuất ra có tác dụng chống lại thrombin làm cho
máu không đông lại được
+ Heparin: là sản phẩm của gan, phổi có tác dụng chống Prothrombin
và thrombin rất mạnh
+ Đỉa có khả năng tiết ra Hirudin có tác dụng trung hoà thrombin khá
mạnh – chống đông máu.
+ Các muối trung tính khác: MgSO4, Na2SO4, NaCl giữ cho các hạt tiểu
cầu không tập trung lại được
+Các muối oxalat, citrat khử Ca++, làm kết tủa Ca++ kết quả máu không
đông được.
d. Cơ quan tạo máu
Động vật có xương sống bậc cao: tuỷ xương là nơi sản sinh ra hồng cầu
và bạch cầu có hạt. Các tế bào lympho do các hạch lympho sản sinh ra. Ngoài
ra ruột thừa, gan, lá lách, hạch cũng là nơi sản sinh ra các lymphocyte.
Ở cá: cá không có tủy xương và hạch lympho, khi còn non máu được
hình thành ở van xoắn ốc của ruột khi trưởng thành thì do tổ chức mở trên
đường trung tuyến ở dọc tuỷ sống đảm nhận. Lá lách, thận cũng là nơi sinh ra
máu
19
Lách cá là kho chứa máu, nơi dự trữ hồng cầu, khi cần thiết lá lách có
thể co bóp để đưa các hồng cầu dự trữ vào máu.
2. Sinh lý tuần hoàn
Máu không ngừng lưu thông khắp cơ thể đảm bảo cho quá trình trao
đổi chất của cơ thể. Nhờ máu được tuần hoàn trong cơ thể mà các chất dinh
dưỡng, oxy, các chất nội tiết được đưa đến các tế bào mô cơ quan; đồng thời
thải ra các sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất ra ngoài môi
trường.
2.1. Cấu tạo và chức năng của tim
2.1.1. Cấu tạo
Tim của cá xương gồm ba bộ phận: Xoang tĩnh mạch, tâm nhĩ và tâm
thất. Phần trước tâm thất có bầu động mạch là phần gốc của động mạch chủ
phình to ra (không phải là bộ phận của tim). Giữa các phần của tim cũng có
màng van và có tác dụng như tim của động vật bậc cao.
Khối lượng tim: tuỳ thuộc vào loài: cá chép vảy khối lượng tim bằng
0,11% trọng lượng cơ thể, cá Diếc: 0,15%, cá Hồi: 0,13%, cá Thu: 0,31%, cá
Chuồn: 2,5%
2.1.2. Đặc tính sinh lý của cơ tim
a. Tính hưng phấn
Hưng phấn là sự trả lời của cơ thể đối với những kích thích. Cơ tim có
khả năng hưng phấn khi tác động bằng các kích thích như nhiệt độ, hoá chất, cơ
học.
Tính hưng phấn của cơ tim diễn ra theo quy luật “tất cả hoặc không gì
hết”. Khi kích thích có cường độ dưới ngưỡng cơ tim hoàn toàn không co bóp,
khi kích thích có cường độ ngưỡng tim đáp ứng bằng sự co tối đa và khi cường
độ kích thích trên ngưỡng cũng không làm cơ tim co mạnh hơn. Giữa các sợi cơ
tim có cầu nối do vậy hưng phấn lan truyền trên tất cả các sợi cơ, làm cho cơ
tim co cùng một lúc.
b. Tính trơ của cơ tim
- Pha trơ tuyệt đối: Nếu kích điện vào thời kỳ tâm thất co thì cơ tim
20
hoàn toàn không đáp ứng. Nhờ có tính trơ tuyệt đối mà cơ tim không bao giờ
co cứng như cơ vân
Nguyên nhân do hưng phấn truyền từ hạch tự động làm cho tim co bóp,
khi tim đang co bóp lại phải nhận một kích thích ngoại lai, do đó kích thích
ngoại lai trở thành kích thích ác tính cơ tim không đáp ứng
- Pha trơ tương đối: Nếu kích thích điện thời kỳ tâm thất dãn, thì tim sẽ
đáp ứng bằng một co bóp phụ mạnh hơn bình thường gọi là co bóp ngoại lệ hay
ngoại tâm thu. Sau đó sẽ có thời gian nghỉ bù.
Nguyên nhân nghỉ bù là do hưng phấn từ hạch tự động đến gặp thời kỳ
không đáp ứng của co bóp ngoại lệ nên mất đi 1 nhịp và bắt vào nhịp sau.
c. Tính tự động của tim
Khi lấy tim ra khỏi cơ thể, tim vẫn đập trong một thời gian nhất định là
nhờ trong tim có hệ thống thần kinh tự động nằm trong cơ tim.
Hệ thống thần kinh tự động của tim bao gồm:
- Hạch xoang nhĩ: tính hưng phấn cao, là phần chính điều khiển hoạt
động tự động của tim.
- Hạch nhĩ thất: ở vách liên nhĩ, tự động phụ.
- Hệ truyền dẫn: gồm bó Hiss (hai nhánh) và tận cùng sợi Purkinje
- Ở ếch: hạch Dogel
- Tim cá có 2-3 trung khu tự động (khởi điểm nhịp tim)
Loại A: có 3 khởi điểm nhịp tim: một phân bố ở xoang tĩnh mạch và
ống Cuvier, một ở tâm nhĩ và 1 ở giữa tâm nhĩ và tâm thất. VD cá chình, cá
dưa.
Loại B: có 2 khởi điểm nhịp tim, một phân bố ở xoang tĩnh mạch, còn
một ở giữa tâm nhĩ và tâm thất. VD: cá sụn.
Loại C: có 2 khởi điểm nhịp tim, một ở tâm nhĩ và một ở tâm thất, các
cá xương (trừ cá chình) thuộc loại này.
2.1.3. Chức năng của tim
Tim hoạt động bình thường đảm bảo lượng máu lưu thông bình thường
trong hệ mạch, ổn định các chức năng của cơ thể.
Chu kỳ đập: Tim co dãn đảm bảo cho máu tuần hoàn không ngừng. Mỗi
lần tim co dãn gọi là chu kỳ tim đập. Mỗi chu kỳ gồm 5 kỳ, ở động vật cao mất
0.8 giây.
Chu kì tim (chu chuyển tim)
21
Tải về để xem bản đầy đủ
90 trang
29980
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Sinh lý động vật thủy sản", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_sinh_ly_dong_vat_thuy_san.pdf
