Sinh lý I câu 1

Trả lời:

- Điện sinh vật có 3 hiện tượng: Điện thế màng, điện thế tổn thương, điện hoạt động.

a. Điện thế màng: điện nghỉ ngơi.

- Tổ chức yên tĩnh, nguyên vẹn, trong và ngoài màng tổ chức sống có chênh lệch điện thế ( ngoài +) tạo dòng điện gọi là dòng điện tĩnh.

- Điện nghỉ ngơi có ở tế bào TK không bị tổn thương và không hưng phấn gọi là điện nơron. Điện nơron là điện thế màng của tế bào TK yên tĩnh, nguyên vẹn.

- Cách đo:

+ Tìm những nơron có sợi trục to.

+ Tạo ra được vi điện cực có thể đưa vào trong tế bào mà không gây tổn thương tế bào, đường kính ≤ 0,5 µm.

- Phương pháp tiến hành:

+ Lấy những ống thủy tinh bé hơ lên lửa rồi kéo dài ra mãi để được ống rất bé, đường kính 0,5 µm.

+ Bơm dung dịch dẫn điện vào là được những vi điện cực có thể đâm xuyên qua màng tế bào mà không gây tổn thương.

- Cách ghi điện nơron:

+ Đặt điện cực thường trên màng tế bào nơron và cho vi điện cực đâm xuyên qua màng, tiếp xúc với tế bào chất.

+ Điện ghi được là hiệu điện thế giữa trong và ngoài màng nên gọi là điện thế màng. Điện nơron mực ống 48 mV, tiểu não chó 90 mV, sợi thần kinh càng cua 62 mV.

- Có thể đo điện của đĩa phôi trứng gia cầm ấp từ ngày thứ 5 đến ngày thứ 10 ( 5-30 mV) để xác định sức sống của gà vịt ngay từ giai đoạn phôi.

b. Điện thế tổn thương:

- Galvani nhận xét: cơ đùi ếch đã chặt rời, xâu vào móc đồng treo lên có thể tự nhiên co giật.

- Dùng 2 tiêu bản cơ-thần kinh ếch, cắt ngang cơ 1 để gây tổn thương. Vắt dây thần kinh của cơ 2 tiếp xúc tại 2 điểm của cơ 1: điểm A tại vùng cơ nguyên vẹn và điểm B tại vùng tổn thương, thì thấy cơ 2 co.

- Chứng tỏ ở cơ 1 đã phát sinh dòng điện ( điện tổn thương) kích thích vào dây thần kinh cơ 2, gây hưng phấn và làm co cơ 2.

- Kiểm chứng, dùng 1 vi điện kế, đặt 1 cực điện kế vào vùng tổn thương, cực kia tiếp xúc với vùng nguyên vẹn của cơ 1 thì thấy kim điện kế lệch về phía cơ tổn thương. Chứng tỏ vùng tổn thương mang điện âm, vùng nguyên vẹn tích điện dương.

- Điện thế sinh ra giữa vùng nguyên vẹn và vùng tổn thương đã làm phát sinh dòng điện tổn thương gây hưng phấn làm cơ 2 co.

- Điện tổn thương dây TK ngồi ếch: 20-30 mV, cơ khép vỏ trai: 40 mV, dây TK chậu người 6-7 mV.

c. Điện hoạt động:

- Điện hoạt động phát sinh do sự chênh lệch điện thế giữa vùng hoạt động-hưng phấn và vùng yên tĩnh. Vùng hưng phấn mang điện âm, vùng yên tĩnh tích điện dương.

- Thí nghiệm của Mateucci:

+ Vắt dây TK của cơ 2 lên cơ 1 tiếp xúc tại 2 điểm A và B cách xa nhau.

+ Dùng điện cảm ứng 6V kích thích dây TK của tiêu bản 1 thì thấy 2 cơ đều co.

+ Cơ 2 co là do sự chênh lệch điện thế giữa điểm A hưng phấn với điểm B yên tĩnh tạo ra dòng điện hoạt động kích thích cơ 2 co.

- Thí nghiệm điện hoạt động của tim ếch:

+ Vắt dây thần kinh của 1 tiêu bản cơ-thần kinh ếch lên tim ếch tiếp xúc tại hai điểm: 1 ở tâm nhĩ và 1 ở tâm thất thì thấy cơ co.

+ Do: tâm nhĩ co trước là vùng hưng phấn mang điện tích âm, lúc đó tâm thất còn yên tĩnh tích điện dương, sự chênh lệch điện thế làm phát sinh dòng điện hoạt động của tim đã kích thích làm cơ ếch co.

d. Ứng dụng:

- Đo điện thế của đĩa phôi trứng gia cầm ( 5-30 mV) để xác định sức sống của gà, vịt ngày từ những ngày đầu phát triển của phôi. Chọn các trứng cho ấp là có E≥ 10 mV, loại E<10 mV.

- Thiết bị phát hiện thời kỳ động dục, chửa, chẩn đoán thời gian đẻ của bò, do khi bò bắt đầu động dục cơ tử cung hưng phấn co bóp phát sinh dòng điện, thiết bị thu nhận được dòng điện này sẽ báo tín hiệu đến máy tính.

- Chữa ung thư dựa trên cơ sở sự chênh lệch điện thế giữa vùng tổn thương với vùng nguyên vẹn, giữa vùng hoạt động và vùng yên tĩnh. Sử dụng mạch máu là mạch dẫn điện, huyết tương là chất dẫn điện. Nếu cắm 1 điện cực vào khối u, điện cực kia cắm vào mạch máu dẫn tới khối u sẽ có dòng điện chạy qua. Khi chiếu tia X làm thay đổi cường độ dòng điện. Nối cực dương với khối u, các ion âm sẽ tập trung tại khối u, còn ion dương chuyển tới cực âm. Các bạch cầu miễn dịch mang điện tích âm, globulin kháng thể cũng mang điện âm sẽ di chuyển tới cực dương tức khối u và phát huy tác dụng. Do bạch cầu tới nhiều nên nước mô của khối u sẽ bị chuyển dịch vị trí, do đó xung quanh cực dương sẽ xuất hiện 1 vùng kín do đó các tế bào ung thư dần dần thoái hóa và sẽ ko tồn tại được.

- Ghi điện tâm đồ, điện não đồ để chẩn đoán bệnh. Điện sinh lý học trở thành phương pháp hiện đại để chẩn đoán trạng thái chức năng của các mô và cơ quan của cơ thể sống.

Trả lời:

+ Quá trình trao đổi chất tại vùng tổn thương hay hưng phấn sinh ra nhiều chất điện giải như H₂CO₃: H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃^-

+ H⁺ do đường kính bé nên khuếch tán nhanh nên đến vùng yên tĩnh( nguyên vẹn), do đó vùng này tích điện dương, còn các ion HCO₃^- khuếch tán chậm, nằm lại vùng tổn thương( hưng phấn) nên vùng này mang điện tích âm.

+ Tạo ra sự chênh lệch điện thế giữa 2 vùng làm phát sinh dòng điện sinh vật.

- Thuyết màng( ion màng) ( Bernstein và cộng sự):

+ Tính thấm chọn lọc của màng tế bào và cơ chế khuếch tán các ion qua màng từ đó hình thành lớp điện kép 2 bên màng tế bào làm xuất hiện điện thế màng.

+ Màng tế bào có tính thấm chọn lọc các ion, có các lỗ nhỏ đường kính 4 A⁰ nên chỉ những ion có đường kính < 4 A⁰ thì mới qua được màng như ion K⁺(2R=2,6), Na⁺(1,9). Do ưa nước nên Na⁺ liên kết 8 phân tử H₂O tạo lớp áo bao quanh Na⁺ làm tăng đường kính, K⁺ liên kết 4 phân tử H₂O nên kích thước K⁺ bé hơn và qua lại màng dễ hơn.

+ Các ion khuếch tán qua màng phải có sự chênh lệch nồng độ giữa trong và ngoài màng. Nồng độ ion K⁺ trong màng gấp 20 lần ngoài màng, ion Na⁺ trong màng nhỏ hơn 8 lần ngoài màng. Được duy trì sự chênh lệch do bơm Na⁺-K⁺, trong trạng thái yên tĩnh 2 ion K⁺ được bơm vào trong, 3 ion Na⁺ bơm ra ngoài ngược với gradien nồng độ nên phải tiêu tốn năng lượng. Bơm Na⁺-K⁺ có các chất hoạt tải là các protein vận chuyển qua màng.

+ Do sự chênh lệch nồng độ, K⁺ thấm mạnh ra ngoài màng tế bào với tốc độ nhanh gấp 76 lần Na⁺ vào trong. Các anion của axit hữu cơ có kích thước và phân tử lượng quá lớn ko ra ngoài được, tạo lớp điện âm trong màng. K⁺ thấm ra ngoài nhưng ko đi xa được vì bị lớp điện tích âm trong màng hút lại, tạo nên lớp điện dương ngoài màng tế bào. Kết quả hai bên màng tế bào có lớp điện kép: ngoài dương, trong âm tạo ra điện thế nhất định( điện thế màng) hay điện nghỉ ngơi. Màng tế bào bị phân cực. Trong trạng thái nghỉ ngơi, việc khuếch tán K⁺ từ trong ra ngoài màng tế bào đã làm xuất hiện điện thế màng. Điện thế màng TBTK ếch – 90mV.

- Vận dụng thuyết màng giải thích sự phát sinh dòng điện tổn thương: Khi tổ chức bị tổn thương tính thấm của màng bị thay đổi, một số ion âm đi ra ngoài màng, làm trung hòa 1 số điện tích dương (K⁺) nên dòng điện tổn thương có E bé hơn điện nghỉ ngơi.

- Vận dụng thuyết màng giải thích sự phát sinh dòng điện hoạt động: dưới tác dụng của kích thích, màng thay đổi tính thấm, các ion Na⁺ thấm vào trong tế bào nhanh gấp 500-700 lần so với lúc nghỉ ngơi. Lúc đầu ion Na⁺ làm trung hòa ion âm làm mất phân cực E=0 gọi là sự khử cực. Sau đó lượng Na⁺ dư thừa làm thành điện tích dương trong màng tế bào, ngoài màng mang điện tích âm( ion âm trong màng đi ra) dẫn đến sự đảo cực làm phát sinh dòng điện hoạt động. Ngừng kích thích tính thấm của màng khôi phục, mặt ngoài màng lại tích điện dương, trong tích điện âm, màng tế bào trở lại trạng thái phân cực, sự tái phân cực. Phân cực – Khử cực – đảo cực – tái phân cực.

- Màng tế bào là nơi phát sinh dòng điện ngỉ ngơi cũng như điện hoạt động. Sự chênh lệch nồng độ K⁺ và Na⁺ ở ngoài và trong màng tế bào là nguồn gốc phát sinh điện thế.

Trả lời:

- Thực hiện theo phương thức lan truyền từ đầu sợi đến cuối sợi trên cơ sở phát sinh dòng điện hoạt động do nguyên nhân chênh lệch điện thế giữa điểm hưng phấn và vùng còn yên tĩnh trên sợi thần kinh.

- Trạng thái nghỉ, ngoài màng của sợi trục tích điện dương, trong màng tích điện âm.

- Khi ở điểm A đầu sợi trục có hưng phấn, màng sợi trục thay đổi tính thấm tại đó dẫn tới đảo cực: ngoài màng tích điện âm, trong màng tích điện dương tạo nên chênh lệch điện thế giữa điểm A hưng phấn và điểm B còn yên tĩnh làm phát sinh dòng điện hoạt động( dòng điện cục bộ). Dòng điện này trong sợi trục chạy từ A đến B, qua màng ra ngoài về A. Dòng điện này là tác nhân kích thích gây hưng phấn điểm B, sau đó điểm C,... theo chu kỳ nối tiếp cho đến điểm cuối sợi thần kinh.

- Hưng phấn được lan truyền từ đầu sợi đến cuối sợi. Trạng thái hưng phấn của 1 điểm trên sợi thần kinh dẫn đến sự hưng phấn của điểm kế tiếp, cứ như thế hưng phấn được lan truyền.

b. Sự dẫn truyền hưng phấn qua sợi có vỏ miêlin: nhảy bậc:

- Ở các sợi có vỏ miêlin cách điện nên dòng điện cục bộ phải nhảy từ eo Ranviê này sang eo Ranviê kế tiếp hình thành phương thức nhảy bậc

- Khi yên tĩnh mặt ngoài màng của tất cả các eo Ranviê đều tích điện dương, trong màng tích điện âm.

- Khi eo A hưng phấn, tại đó xảy ra đảo cực: ngoài tích điện âm, trong tích điện dương. Do đó phát sinh dòng điện hoạt động chạy trong sợi trục từ A đến B và qua eo B nhảy về eo A. Nhưng ở eo A hưng phấn còn được tiếp tục, tạm thời trở nên trơ, nên hưng phấn ở eo B truyền ngay sang eo C và nhảy bậc tiếp diễn đến hết sợi trục.

- Phương thức nhảy bậc có tốc độ nhanh hơn sự lan truyền đồng thời tiết kiệm được năng lượng, vì sự chuyển dịch ion Na⁺, K⁺ chỉ diễn ra ở các eo, gây ra sự đảo cực chứ ko diễn ra trên toàn sợi như sợi trần.

Trả lời:

- Xinap nơron-cơ hay nơron-tuyến: nối sợi trục với cơ quan đáp ứng. Khe rộng 500A⁰.

- Một xinap gồm:

+ Màng trước: phình to thành cúc xinap

+ Màng sau và khe xinap ở màng trước có nhiều túi nhỏ chứa chất môi giới hóa học: axetylcholin, adrenalin, một số ti thể. Màng sau có nhiều enzyme axetylcolinesteraza.

- Đặc điểm dẫn truyền qua xinap:

+ Hưng phấn chỉ truyền 1 chiều từ màng trước xinap đến màng sau xinap

+ Tốc độ dẫn truyền qua xinap bị chậm lại

+ Sự mỏi xảy ra ở xinap trước tiên

+ Xinap dễ bị các chất hóa học tác dụng.

*) Cơ chế dẫn truyền hưng phấn qua xinap.

- Cơ chế vật lý: thuyết điện học.

+ Hưng phấn truyền qua xinap là nhờ dòng điện hoạt động Vo. Khi hưng phấn truyền đến phần tận cùng sợi trục tạo ra dòng điện có cường độ lớn để có khả năng vượt qua được khe xinap đến kích thích màng sau xinap hưng phấn, kết quả là hưng phấn được truyền đi tiếp.

+ Nhược điểm: không giải thích được đặc điểm dẫn truyền 1 chiều, chậm lại qua xinap và sự mỏi của xinap.

+ Theo Katz, sau khi vượt qua khe xinap dòng điện hoạt động giảm điện thế còn 0,01 mV, trong khi điện thế cần thiết để gây hưng phấn cho màng sau là 20-40 mV. Điện hoạt động giảm do điện trở của tế bào chất, màng trước, khe, màng sau xinap.

- Cơ chế hóa học:

+ Hưng phấn được dẫn truyền nhờ các chất hóa học môi giới.

+ Thí nghiệm Levi: buộc 2 tim rời vào 2 ống thông tim chứa dung dịch sinh lý và thông với nhau. Khi kích thích dây TK phế vị của tim 1 thì tim 1 đập chậm và yếu, sau đó tim 2 cũng đập chậm và yếu. Kích thích dây TK giao cảm của tim 1 thì cả tim 1 và tim 2 đều đập nhanh và mạnh.

+ Do đầu dây TK phế vị và giao cảm của tim 1 tiết ra 2 chất hóa học môi giới khác nhau lan tỏa trong dung dịch sinh lý đến kích thích tim 2 và tim 2 đã đáp ứng. Chất tiết từ TK phế vị là axetylcolin có tác dụng kìm hãm, TK giao cảm là adrenalin có tác dụng tăng cường sự hoạt động của tim.

+ Các chất hóa học tương tự axetycolin: cacbakhon, sucxinicolin, muscarin, ôxôtremorin... chất tương tự adrenalin: histamin, serontonin, dopamin.

+ Ngoài ra khi nhiệt độ tăng 10⁰C thì tốc độ dẫn truyền tăng từ 12 đến 14 lần.

+ Sự dẫn truyền hưng phấn qua xinap phải nhờ các chất hóa học làm môi giới như axetylcolin và adrenalin có ở màng trước xinap.

- Cơ chế điện-hóa-điện:

+ Xung TK Màng trước xinap, tác động giải phóng chất môi giới. Chất môi giới tác động lên màng sau xinap → tính thấm ion của màng sau xinap thay đổi → đảo cực → phát sinh dòng điện hoạt động xung thần kinh tiếp tục truyền đi.

+ Khi xung TK truyền đến màng trước xinap dưới dạng tin điện sẽ gây 1 tác động làm các túi nhỏ vỡ và giải phóng chất hóa học môi giới là axetycolin( adrenalin, noradrenalin). Chất môi giới có vai trò là những tin hóa, nên tin điện chuyển thành tin hóa.

+ Chất môi giới khuếch tán qua khe xinap đến màng sau, tác dụng với phức hợp lipoprotein của màng sau, làm tăng tính thấm màng sau trong chốc lát, gây ra sự khử cực và đảo cực của màng sau. Làm phát sinh dòng điện hoạt động với E=70 mV. Như vậy tin hóa → tin điện và hưng phấn được dẫn truyền đi tiếp tục. TN: dùng ống thủy tinh cực nhỏ đưa 10^-15 mol axetylcolin vào khe xinap thì điện hoạt động xuất hiện ngay ở nơron sau.

+ Mỗi xung TK làm các túi ở cúc xinap giải phóng ra vài triệu phân tử axetylcolin. Đến màng sau sẽ được phân giải dần thành axetat và colin do tác dụng xúc tác của enzyme axetylcolinesteraza của màng sau. Khi axetylcolin được phân giải hết thì tính thấm của màng sau được khôi phục và kết thúc hưng phấn.

- Sự dẫn truyền hưng phấn qua xinap có sự tham gia đồng thời của dòng điện và chất hóa học môi giới, dưới dạng tin điện → tin hóa → tin điện.

- Quá trình từ tin điện → tin hóa rồi tin hóa → tin điện đòi hỏi phải có thời gian làm cho sự dẫn truyền qua xinap bị chậm lại.

- Hai quá trình trên làm tăng sự trao đổi chất ở xinap nên gây sự mỏi xinap trước tiên.

*) Ứng dụng:

- Thuốc tẩy giun sán cho lợn thường dùng Dipterex: sau khi lợn ăn vào ruột, thuốc ngấm vào giun sán phá hủy enzyme colinesteraza ở các xinap, nên sự phân giải axetylcolin không xảy ra, axetylcolin sẽ tích tụ nhiều ở màng sau xinap và gây hưng phấn liên tục, cơ của giun sán co tetanos làm giun sán cứng đờ không bám được vào niêm mạc ruột. Mặt khác cơ trơn ruột non cũng tăng cường co bóp đẩy nhanh giun sán ra ngoài theo phân.

- Atropin phong bế màng sau xinap, mất khả năng nhận cảm của màng sau với axetylcolin do đó hạn chế hưng phấn, làm giảm co thắt, tác dụng giảm đau.

- Thuốc an thần aminazin tác dụng như enzyme aminoxydaza làm phân giải adrenalin, giảm bớt lượng thông tin truyền về não dẫn đến an thần.

- Các chất kích thích cafein, nicotin,... tác dụng ức chế enzyme aminoxydaza làm adrenalin phát huy tác dụng của nó tăng lượng thông tin về não làm TKTW hưng phấn( tối uống cafe sẽ tỉnh táo).

Câu 5: Hãy trình bày các giai đoạn của trạng thái cận sinh qua thí nghiệm của Vedenski? Phân tích ý nghĩa của trạng thái cận sinh về mặt lý thuyết và ứng dụng của nó trong thực tiễn chăn nuôi thú y?

Trả lời:

- Trạng thái cận sinh là trạng thái mà tính linh hoạt chức năng hạ thấp quá mức.

- TN: Dùng 1 tiêu bản cơ TK ếch. Đặt 1 miếng bông tẩm novocain tại 1 điểm ở khoảng giữa dây TK để gây biến chất dây TK. Dùng điện cực của máy cảm ứng kích thích vào đầu dây TK ghi đồ thị ta có 3 giai đoạn:

+ Giai đoạn thăng bằng: kích thích với cường độ mạnh hay yếu đều gây co cơ bằng nhau.

+ Giai đoạn mâu thuẫn: kích thích mạnh cơ co yếu, kích thích yếu cơ co mạnh.

+ Giai đoạn ức chế: Kích thích mạnh hay yếu cơ đều không có phản ứng. Giai đoạn này thiếu dấu hiệu sống, dây TK ko dẫn truyền hưng phấn, cơ ko đáp ứng nên là trạng thái cận sinh.

- Thời gian chuyển hóa giữa các giai đoạn phụ thuộc bản chất và cường độ kích thích.

- Sau đó lấy miếng bông tẩm novocain đi, dùng nước cất rửa sạch dây TK, tiếp tục kích thích với điện cảm ứng thì quá trình hồi phục theo chiều ngược lại: ức chế → mâu thuẫn → thăng bằng → bình thường. Ko lấy novocain sau 1 thời gian Tk sẽ bị tê liệt.

*) Giải thích:

- Giai đoạn thăng bằng: do novocain gây biến chất dây TK nên tính linh hoạt chức năng giảm, đoạn TK biến chất bắt đầu đáp ứng 1 cách ko đồng thời với các xung có tần số nhanh và cường độ mạnh chuyển các xung này thành xung có nhịp chậm hơn tương ứng với sự biến đổi mức linh hoạt chức năng của nó. Xung có nhịp chậm truyền đến cơ ko biến đổi vì nó tương ứng với nhịp hưng phấn thích hợp. Nhịp hưng phấn được biến đổi tương đồng nhau nên biên độ co cơ bằng nhau.

- Giai đoạn mâu thuẫn: tình trạng biến chất tăng thêm, tính linh hoạt chức năng giảm hơn nữa. Hưng phấn nhanh, mạnh truyền đến đoạn biến chất ko những ko thể truyền dẫn vì nó rơi vào thời kỳ trơ tuyệt đối. Kích thích cường độ càng cao thì tính linh hoạt chức năng càng giảm nên kích thích mạnh cơ co yếu hoặc ko co. Đoạn TK chỉ có thể truyền xung hưng phấn do kích thích yếu và chậm gây ra do phù hợp với tính linh hoạt chức năng đã quá giảm sút làm cơ co mạnh.

- Giai đoạn ức chế: tính linh hoạt chức năng hạ thấp quá mức, thời kỳ trơ tuyệt đối kéo dài đến nỗi bất kỳ xung động nào rơi vào thời kỳ này đều không được dẫn truyền. Kích thích mạnh yếu cơ đều ko co.

b. Ý nghĩa:

- Xác nhận mối quan hệ giữa 2 quá trình hưng phấn và ức chế biểu hiện ra bên ngoài bằng 2 trạng thái đối lập nhưng thống nhất về nguồn gốc và bản chất.

- Trên cơ sở điện học của hưng phấn và ức chế liên quan với sự biến đổi tính thấm của màng tế bào: hưng phấn và ức chế liên quan qua lại có cùng nguồn gốc.

- Hưng phấn và ức chế biểu hiện phản ứng khác nhau của tổ chức với kích thích, mức linh hoạt, chức năng giữ vai trò nhất định với kết quả kích thích.

- Tính linh hoạt chức năng cao của tổ chức đảm bào sự dẫn truyền xung hưng phấn không bị biến đổi; tính linh hoạt chức năng càng thấp, chuyển xung nhanh thành xung chậm hơn, trở thành ức chế. Tính linh hoạt chức năng càng thấp, kích thích càng nhanh và mạnh thì ức chế xuất hiện càng sớm. Khi hưng phấn lan truyền thành hưng phấn cục bộ ko lan truyền sẽ biểu hiện ra bên ngoài bằng trạng thái ức chế.

- Ức chế là 1 biến dạng của hưng phấn, là hưng phấn cục bộ, bền vững, ko lan truyền.

- Sự chuyển từ hưng phấn sang ức chế trải qua các giai đoạn của trạng thái cận sinh. Trong tự nhiên các giai đoạn này rất ngắn, kéo dài khi bị tác dụng của yếu tố gây biến chất.

c. Ứng dụng: thuốc gây tê, gây mê.

Trả lời:

- Tính đàn hồi:

+ Cơ có thể bị kéo dài do tác dụng của 1 lực nào khi hết tác dụng thì cơ trở lại độ dài ban đầu.

+ Tính đàn hồi và kéo dài của cơ không hoàn toàn tỷ lệ thuận với trọng lượng. Cơ cũng ko thể khôi phục ngay lập tức trạng thái ban đầu sau khi lực tác dụng đã hết.

+ Tính đàn hồi của các cơ: cơ trơn > cơ vân > cơ tim.

+ Tính đàn hồi còn thay đổi theo trạng thái sinh lý của cơ. Cơ dạ dày dãn rộng chứa thức ăn.

+ Cơ có thể trương to, dãn rộng hoặc co hẹp đế thích ứng với chức năng sinh lý của cơ.

- Tính hưng phấn:

+ Cơ có tính hưng phấn cao.

+ Tính hưng phấn gián tiếp của cơ xương sinh ra theo con đường phản xạ do tiếp nhận các xung thần kinh.

+ Tính hưng phấn trực tiếp: cơ có khả năng hưng phấn và phản ứng khi có kích thích trực tiếp lên cơ.

+ Tính hưng phấn của cơ khác nhau: cơ vân > cơ tim > cơ trơn. Ở trạng thái khác nhau thì cơ có tính hưng phấn khác nhau.

+ Sợi cơ có khả năng truyền dẫn hưng phấn nên hưng phấn truyền khắp cả sợi cơ. Chất nguyên sinh ko liền nhau nên hưng phấn từ 1 sợi cơ này ko thể truyền sang sợi cơ khác. Riêng cơ tim vì cấu tạo hợp bào nên hưng phấn có thể truyền đi khắp tim.

- Tính co rút:

+ Khả năng giảm chiều dài.

+ Khi co rút cơ làm cử động 1 hệ đòn bẩy gồm các thành phần của bộ xương thì cử động có thể được tăng thêm về lực hoặc biên độ. Cơ khác nhau có khả năng co rút khác nhau.

+ Cơ vân: rút nhanh và mạnh, có thể rút ngắn lại 30-40% chiều dài, thời gian ngắn 0,1s.

+ Cơ trơn: co rút chậm và yếu, có thể ngắn lại 75% chiều dài, dãn ra có thể gấp 3-4 lần, trong khi sức căng không đổi, nhưng thời gian kéo dài 3-180s có thể co suốt 24h.

- Có dạng co cơ:

+ Co đẳng trương: trương lực không đổi khi cơ ngắn lại: cơ lưỡi, cơ hàm, cơ nhãn cầu, cơ hoành.

+ Co đẳng trường: độ dài không đổi, trương lực thay đổi: cử tạ, xách nặng.

+ Co đơn: Dùng dòng điện cảm ứng tác động 1 kích thích đơn ngăn lên cơ thì cơ sẽ co rút rồi giãn ra ngay trở lại trạng thái ban đầu. Gồm 3 thời kỳ: tiềm phuc, co, giãn.

+ Co lắp: Trong 1 thời gian nhất định cơ tiếp nhận 2 kích thích liên tục có hiệu lực, nếu kích thích thứ 2 tác dụng đúng vào thời kì co hoặc giãn của lần co thứ 1 thì gây 1 co rút cao hơn lần thứ nhất. Khoảng cách giữa 2 kích thích phải dài hơn thời kỳ tiềm phục và ngắn hơn thời gian co đơn.

+ Co tetanos: Cơ tiếp nhận các xung thần kinh đến 1 cách liên tục. Sự co có tính chất không gián đoạn tương đối, cơ dừng ở trạng thái co mà không trở lại trạng thái ban đầu do bị kích thích liên tục. Co tetanos không hoàn toàn: tần số kích thích hơi nhanh. Co tetanos hoàn toàn: kích thích có tần số nhanh lần co trước còn ở thời kỳ co đã phải tiếp nhận kích thích mới và sinh ra phản ứng, cơ ko kịp giãn nữa.

Câu 7: Hãy trình bày cơ chế của sự co cơ. Sự biến đổi về mặt hoá sinh học trong quá trình co cơ, sự biến đổi về mặt lý sinh học trong qúa trình co cơ. Giải thích hiện tượng mỏi cơ?

Trả lời:

a. Hóa sinh học của sự co cơ:

- Cơ co bóp được nhờ năng lượng của quá trình hóa học. Quá trình hóa học gồm 2 giai đoạn:

*) Giai đoạn yếm khí: không có sự tham gia của ôxy.

+) Bước 1:

ATP ADP + H₃PO₄ + Q ( dùng cho quá trình co cơ)

Năng lượng được giải phóng khi phân giải ATP sẽ dùng vào việc co cơ, còn H₃PO₄ sẽ tham gia vào quá trình photphoryl hóa hexoz tạo thành hexozophotphat.

Hexose + H₃PO₄ Hexophotphat ( photphoryl hóa)

+) Bước 2:

Creatin photphat Creatin + H₃PO₄ + Q ( hoàn nguyên ATP)

Creatin photphat + ADP → Creatin + ATP.

+) Bước 3:

Hexozophotphat Lactic + H₃PO₄ + Q ( quá trình hoàn nguyên creatinphotphat được tiến hành)

+) Glycogen Sản phẩm trung gian Axit lactic + Q.

*) Giai đoạn hiếu khí: có sự tham gia của ôxy.

- Axit lactic được ôxy hóa thành khí CO₂ và H₂O nhưng chỉ có 1/5 lượng axit lactic oxy hóa còn 4/5 sẽ được tái tổng hợp thành glycogen nhờ năng lượng của phản ứng oxy hóa này.

+) Axit lactic là sản phẩm trung gian:

1/5 Axit lactic + O₂ → CO₂ + H₂O + Q₁ ( dùng tổng hợp glycogen, hoàn nguyên ATP, creatin photphat)

4/5 Axit lactic Glycogen.

- Nguồn cung cấp năng lượng có thể là glycogen, mỡ, protein. Mỡ và protein chỉ huy động khi thiếu glycogen hay khả năng sử dụng glycogen của cơ kém.

b. Lý sinh học của sự co cơ:

*) Cấu tạo siêu hiển vi của cơ vân:

- 1 sợi cơ vân như 1 chồng đĩa xếp xen kẽ cứ 1 đĩa tối A lại 1 đĩa sáng I, giữa đĩa tối là 1 đĩa sáng hơn gọi là đới H. Giữa đĩa sáng I là 1 tấm tối hơn gọi là tấm Z.

- Các sợi cơ xếp sát nhau như những chiếc đũa trong 1 bó đũa, đĩa tối ngang với đĩa tối, đĩa sáng ngang đĩa sáng làm cho cơ trông như có nhiều đường vân ngang xếp song song.

- Có 2 loại tơ cơ:

+ Tơ cơ dày: đường kính 10 nm, dài 1,5 µm, cấu tạo bằng chất miozin.

+ Tơ cơ mảnh: đường kính 5 nm, dài 2 µm, cấu tạo bằng chất actin. Tơ actin xâu cố định qua tấm Z theo hình lục lăng, ở đúng đoạn giữa.

- Hai tấm Z giới hạn 1 đoạn sợi cơ là đơn vị cấu trúc. Song song với các tơ actin là các tơ miozin. Dưới đới H chỉ có tơ miozin. Phần còn lại của đĩa A gồm cả tơ actin và miozin. Đĩa I chỉ gồm tơ actin.

- Tơ actin thì trơn nhẵn, tơ miozin có nhiều mấu lồi nhỏ xếp cách nhau 6-7 nm và chìa tới sát các tơ actin nằm bao quanh như những cầu nối.

*) Cơ chế co cơ:

- Khi cơ co chiều dày đĩa tối A giữ như cũ, trong khi chiều dày đĩa I và đới H đều giảm.

- Lúc cơ co, tơ miozin và tơ actin đều không đổi chiều dài, mà chúng trượt lên nhau, trong đó các tơ actin mảnh đi xuyên sâu vào đĩa tối A, để các đầu tơ actin tiến lại gần nhau, làm cho đới H co ngắn lại và đĩa I hẹp lại. Các đầu tận cùng của các tơ miozin tiến dần đến tấm Z.

- Quá trình trượt tiêu tốn năng lượng của liên kết cao năng và có giải phóng một ít axetylcholin. Nguyên nhân trượt do sự biến đổi mối quan hệ hóa học giữa actin và miozin dưới tác dụng của ATP. Có vai trò quan trọng của các cầu liên kết miozin và actin.

- Cầu này có dạng xoắn ốc do các chuỗi polypeptide ở tận cùng phân tử miozin tạo nên. Khi cơ yên tĩnh vòng xoắn ốc này giãn ra do sức đẩy tĩnh điện của các điện tích âm ở chân cầu và điện tích âm của nhóm photphat tận cùng trong ATP được cố định ở đầu cầu, do trong cơ có yếu tố ức chế ATPaza nên ATP không được phân giải.

- Khi hưng phấn do tác dụng của dòng điện động nên ion Ca²⁺ được giải phóng từ hệ thống kênh nằm ở các sợi cơ. Ion Ca²⁺ liên kết với và ATP của cầu và ADP của sợi actin, điện tích âm của nhóm photphat tận cùng trong ATP được trung hòa nên cầu co lại và đẩy sợi actin đi 1 đoạn dọc theo sợi miozin. Men adenozintriphotphat chuyển ATP của cầu thành ADP, mối liên hệ giữa cầu và sợi actin bị phá hủy. Sau đó ADP của cầu thu nhận 1 nhóm photphat mới và chuyển thành ATP cầu lại được giãn ra, liên kết với phần khác của sợi actin và chuẩn bị cho 1 chu kỳ mới.

- Trên mỗi sợi miozin có hàng nghìn cầu, chúng co và giãn ở những thời gian khác nhau, kết quả sợi actin trượt sâu vào đĩa A, giữa các sợi miozin.

c. Hiện tượng mỏi cơ:

- Các cơ quan và tổ chức sau khi làm việc một thời gian dài có hiện tượng giảm sút khả năng làm việc, gọi là sự mệt mỏi.

- Do cơ làm việc lâu các chất cung cấp năng lượng bị tiêu hao nhiều, đồng thời tích tụ nhiều axit lactic.

- Thí nghiệm: Kích thích điện vào dây TK cho cơ co liên tục tới khi ngừng co, sau đó kích thích trực tiếp vào cơ thấy cơ vẫn co. Nhờ 1 loại máy cho phép phát hiện sự dẫn truyền xung động TK thì thấy dây TK vẫn chua mỏi nó vẫn còn khả năng dẫn truyền xung động TK.

- Sự mệt mỏi trước hết xuất hiện ở xinap chứ ko phải bản thân cơ hay dây TK. Trong cơ thể hoàn chỉnh thì xuất hiện mệt mỏi trong hệ thần kinh trung ương.

- Sự hưng phấn của vỏ não có ý nghĩa quan trọng trong việc loại trừ hiện tượng mệt mỏi.

Trả lời:

- Hormon: chất truyền tin hóa học tuần hoàn theo máu, từ nơi sinh đến nơi tiếp nhận ( đích) phát huy tác dụng sinh học cao, được điều hòa bằng điều hòa ngược( feed-back)

a. Nguồn gốc các hormone:

- Tuyến nội tiết: loại tuyến không có ống dẫn, chất tiết từ tế bào tuyến trực tiếp vào máu hoặc bạch huyết đi khắp cơ thể và có tác dụng đặc hiệu điều hòa hoạt động chức năng của cơ quan đích. Ví dụ: tuyến yên, thượng thận, sinh dục( tinh hoàn ở đực, buồng trứng, thể vàng, nhau thai ở cái).

- Hệ thần kinh:

+ Hạch TK vùng dưới đồi( hypothalamus) tiết oxytoxin, vazopressin, tiết ra 10 hormon gồm 7 yếu tố giải phóng và 3 yếu tố ức chế điều khiển hoạt động tuyến yên.

+ Các sinap TK tiết adrenalin, axetylcholin, noradrenalin.

- Tế bào, tổ chức cục bộ: điều tiết chức năng tế bào gần kề hoặc ngay trong cơ quan tiết hoặc nội tiết không cần máu vận chuyển.

+ Somatostatin tuyến tụy ức chế tiết insulin, glucagon.

+ Hạ vị tiết gastrin làm tiết dịch vị.

+ Tá tràng tiết secretin tác dụng lên dịch vị.

+ Trong dòng máu cũng sản sinh ra hormon angiotensin II.

b. Phân loại hormon:

- Theo cấu tạo có 4 nhóm, theo tính tan có 2 loại

Gồm có 4 nhóm:

- Dẫn xuất của a.a: dẫn xuất tyrosine ( tổng hợp đơn giản và nhanh hơn). Chủ yếu dạng kết hợp, dạng tự do ít: Hormon tủy thượng thận ( adrenalin, noradrenalin) hòa tan trong nước tác dụng H-màng, Hormon tuyến giáp ( T₃, T₄) hòa tan trong lipid tác dụng H-gen.

- Peptide và protein: từ 3-400 a.a hòa tan trong nước. Tổng hợp ở lưới nội chất nguyên sinh dạng pro-hormone ( peptide dài hơn). Tác dụng H-màng.

- Steroid: tan trong lipid: có nhân cyclopentan-perhydro phenantren tổng hợp từ cholesterol dưới xúc tác hệ enzyme nộ bào( vỏ thượng thận, sinh dục, nhau thai). Ngoài ra còn calcitriol( chất chuyển hóa vtm D₃ được tổng hợp ở thận). Phần lớn hoạt động trực tiếp( trừ testosteron). Trong máu ở dạng kết hợp protein vận chuyển đặc hiệu. Khi tác dụng kết hợp receptor đặc hiệu nhân làm tác dụng lên ADN tế bào đích. Adrenalin tác dụng sau vài phút, steroid sau vài giờ.

- Eicosanoid hợp chất của axit béo: Tạo thành từ arachidonic ( axit béo không no 20C, nhiều nối đôi). Prostaglandin ( phần lớn các mô), Leukotriene ( bạch cầu), Thromboxane ( bạch cầu và các mô khác). Tác dụng tại chỗ, các tế bào gần kề.