Bài giảng Sinh lý hệ tuần hoàn

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên: TS. Trần Thị Bình Nguyên f g + https://www.facebook.com/binhnguyencnsh binhnguyencnsh@gmail.com 094 466 1010 SINH HỌC NGƯỜI VÀ ĐỘNG VẬT Biology of Human and Animal SỰ TIẾN HÓA của hệ tuần hoàn SƠ LƯỢC về hệ tuần hoàn TIM & HOẠT ĐỘNG CỦA TIM HỆ MẠCH & SINH LÝ HỆ MẠCH SINH LÝ HỆ TUẦN HOÀN HỆ BẠCH HUYẾT Chưa có hệ tuần hoàn: động vật đ ơ n bào và một số động vật đa bào Có hệ tuần hoàn: - Hệ tuần hoàn hở: chân khớp, chân mềm. - Hệ tuần hoàn kín: Hệ tuần hoàn đ ơ n: cá Hệ tuần hoàn kép : l ư ỡng cư, bò sát, chim và thú Sự tiến hóa của tim: 2 ngăn - 3 ngăn - 4 ngăn SỰ TIẾN HÓA CỦA HỆ TUẦN HOÀN HỆ TUẦN HOÀN HỞ Được cấu tạo từ các ống hở , co bóp nhịp nhàng đẩy dịch thể qua các lỗ hở - nơi các ống xuyên vào không gian giữa các mô. Sau khi đổ vào mô và các gian bào, dịch thể lại dồn về các ống. HỆ TUẦN HOÀN KÍN Máu được bơm đi lưu thông trong mạch kín , từ động mạch qua mao mạch, tĩnh mạch và sau đó về tim. HỆ TUẦN HOÀN ĐƠN & HỆ TUẦN HOÀN KÉP HỆ TUẦN HOÀN ĐƠN HỆ TUẦN HOÀN KÉP HỆ TUẦN HOÀN ĐƠN & HỆ TUẦN HOÀN KÉP a: cá; b: lưỡng cư; c: bò sát; d: chim và thú Hệ thống tuần hoàn gồm : - Dịch tuần hoàn - Tim - Hệ thống mạch máu Chức năng hệ tuần hoàn: - Trao đổi khí, cung cấp dinh d ư ỡng - Thu và loại bỏ các chất thải ra ngoài - Tham gia điều hòa hoạt động sống của c ơ thể - Duy trì thân nhiệt SƠ LƯỢC VỀ HỆ TUẦN HOÀN SƠ ĐỒ VÒNG TUẦN HOÀN NGƯỜI TIM VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 1 2 TIM T im V ị trí & trục tim H ình thể ngoài H ình thể trong C ấu tạo tim H ệ thống nút tự động HOẠT ĐỘNG CỦA TIM Đ ặc tính hoạt động của cơ tim C hu kỳ hoạt động của tim N hững biểu hiện bên ngoài của chu chuyển tim L ưu lượng tim – thể tích co tim Đ iều hòa tuần hoàn 1 TIM 1 TIM: là 1 tạng rỗng, hoạt động như 1 cái bơm hút và đẩy máu đi khắp cơ thể VỊ TRÍ VÀ TRỤC CỦA TIM: Vị trí: nằm trong lồng ngực, giữa hai lá phổi, trên cơ hoành, dưới nền cổ, sau xương ức và xương sườn, trước đốt sống ngực. Trục tim: hướng xuống dưới, ra trước và sang trái. 1 TIM 2 HÌNH THỂ NGOÀI Tim (mặt trước) 1 TIM 3 HÌNH THỂ NGOÀI Tim (mặt sau) 1 TIM 4 HÌNH THỂ TRONG 1 TIM 5 CẤU TẠO CỦA TIM Van tim: - Van nhĩ thất: nằm giữa tâm nhĩ và tâm thất, nửa trái là van 2 lá (mũ ni), nửa phải là van 3 lá; có chức năng ngăn máu về tâm nhĩ khi tâm thất co. - Van tổ chim: nằm ở đầu các động mạch ngăn máu chảy ngược về tim. 1 TIM 6 CẤU TẠO CỦA TIM C ơ tim: Đ ư ợc cấu tạo từ các sợi. Về cấu trúc – chức năng, sợi cơ tim vừa có tính chất cơ trơn, vừa có tính chất cơ vân, nhưng nhân không nằm ở gần màng mà nằm ở giữa sợi cơ . - Hai tế bào cơ liên hệ với nhau qua điểm (nexus). - Khoảng cách giữa 2 màng của 2 sợi cơ tim tại đây là 15 – 20nm, ở hai bên của màng nexus có dung dịch giống nhau, chứa nhiều K và ít Ca. - Qua các nexus, hưng phấn được truyền bằng con đường điện học , hoặc bằng hóa học từ sợi cơ này đến sợi cơ khác. 1 TIM 7 CẤU TẠO CỦA TIM CƠ TIM 1 TIM 8 HỆ THỐNG NÚT TỰ ĐỘNG CỦA TIM Nút xoang (ket-flac): ở thành tâm nhĩ phải, gần lỗ TM chủ bên Nút nhĩ thất (Tawara): ở cơ tâm nhĩ phải cạnh lỗ xoang TM vành Bó His: đi từ nhĩ thất chạy dọc theo vách liên kết với van nhĩ thất thì chia thành 2 nhánh His phải và His trái dọc theo vách liên thất xuống mỏm tim chia thành nhiều nhánh nhỏ tỏa khắp các sợi cơ tim tạo mạng l ư ới Purkinje. 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 9 ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ TIM TÍNH HƯNG PHẤN TÍNH TRƠ CÓ CHU KỲ TÍNH DẪN TRUYỀN TÍNH TỰ ĐỘNG 4 ĐẶC TÍNH 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 10 ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ TIM Đặc điểm điện thế hoạt động của c ơ tim phụ thuộc vào: - Hoạt động của kênh Calci- Natri chậm (mở van 1/10s, ở cơ vân là 1/10.000s). - Khi phát sinh điện thế hoạt động là sự giảm tính thấm cúa các ion K+ qua màng c ơ tim. => nhờ thời gian khử cực kéo dài mà tim thực hiện đ ư ợc chức năng b ơ m máu. . Tính hưng phấn: biểu hiện hưng phấn của c ơ tìm là phát sinh điện thế hoạt động khi đáp ứng lại tác dụng của kích thích và diễn ra theo quy luật “tất cả hoặc không có gì”. - Kích thích d ư ới ng ư ỡng-cơ tim không co - Kích thích tới ng ư ỡng-cơ tim co tối đa TÍNH HƯNG PHẤN 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 11 ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ TIM Kích thích d ư ới ng ư ỡng - c ơ tim không co Kích thích tới ng ư ỡng - c ơ tim co tối đa TÍNH HƯNG PHẤN 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 12 ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ TIM TÍNH HƯNG PHẤN 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 13 ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ TIM TÍNH TRƠ CÓ CHU KỲ Là khả năng không đáp ứng với kích thích ở từng giai đoạn của cơ tim. Nếu kích thích vào giai đoạn cơ tim đang co (gđ tâm thu) thì cơ tim không co thêm nữa. Nếu kích thích vào giai đoạn cơ tim giãn (gđ tâm trương) thì cơ tim sẽ đáp ứng bằng một co bóp phụ gọi là ngoại tâm thu . 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 14 ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ TIM TÍNH DẪN TRUYỀN Cơ và hệ thống dẫn truyền hưng phấn trong tim (các nút, bó His và mạng lưới Purkinje) có khả năng dẫn truyền các điện thế hoạt động theo kiểu xung động . 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 15 ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ TIM TÍNH DẪN TRUYỀN Hưng phấn truyền từ nút xoang tới tâm nhĩ theo kiểu nan hoa, kéo dài 10- 20ms, tốc độ 1m/s Hưng phấn truyền đến tâm nhĩ trái chậm hơn so với tâm nhĩ phải 20- 30ms Hưng phấn từ tâm nhĩ truyền tới nút nhĩ - thất kéo dài khoảng 12- 13ms, với tốc độ 0.1- 0.2 m/s. Hưng phấn được giữ lại nút nhĩ- thất 90-100ms, sau đó được truyền theo bó His đến các sợi Purkinje Tốc độ dẫn truyền ở thân bó His là 2m/s, ở nhánh bó His là từ 3- 4m/s, ở các sợi Pukinje là 5m/s Khi tới các sợi cơ tim tốc độ chỉ còn 0.3- 0.4m/s 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 16 ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ TIM TÍNH TỰ ĐỘNG Là khả năng phát xung động nhịp nhàng và tự động của tổ chức nút. Xung động gây cho tim co bóp ở nút xoang rồi truyền đi khắp tim Nút nhĩ- thất, tâm nhĩ, tâm thất, bó His có khả năng tự động phát xung nhịp nhàng khi chúng không tiếp nhận được xung từ xoang. Nút xoang 70-80 nhịp/phút Nút nhĩ-thất 40-60 nhịp/phút Bó His 30-40 nhịp/phút Các sợi purkinje 15-40 nhịp/phút C ơ tâm nhĩ 40 nhịp/phút C ơ tâm thất 20-40 nhịp/phút Tần số phát xung tự động của các phần khác nhau của tim: Pha giãn chung Pha nhĩ co Pha thất co 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 17 CHU KỲ HOẠT ĐỘNG CỦA TIM Là khoảng thời gian cần thiết để tim hoàn thành một lần đẩy máu đi và lấy máu về (0,8s). 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 18 CHU KỲ HOẠT ĐỘNG CỦA TIM Giai đoạn tâm nhĩ thu: (0,1s) tâm nhĩ co, máu đi từ tâm nhĩ xuống tâm thất qua van 2 lá và 3 lá đang mở sẵn. Giai đoạn tâm thất thu: (0,3s) - Thời kỳ tăng áp (0,05s): c ơ tâm thất co, vãn nhĩ thất đóng lại làm áp suất ở buồng tâm tăng lên nhanh chóng. - Thời kỳ tống máu (0,25s): áp suất ở tâm thất cao h ơ n ở động mạch làm van động mạch mở ra, máu phun vào động mạch. Giai đoạn tâm tr ư ơng toàn bộ (0,4s): c ơ tâm thất giãn, áp suất trong tâm thất giảm, van động mạch đóng lại, van nhĩ thất mở ra, máu đ ư ợc hút từ tâm nhĩ xuống tâm thất. 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 19 CHU KỲ HOẠT ĐỘNG CỦA TIM Nhịp tim (Nhịp/phút) của 1 số loài động vật 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 20 NHỮNG BIỂU HIỆN BÊN NGOÀI CỦA CHU CHUYỂN TIM Mỏm tim đập: là điểm giao giữa khoang liên s ư ờn V với đ ư ờng giữa xương đòn trái. Tiếng tim: Tiếng T1 “bùm” trầm và dài, rõ ở mỏm tim (do đóng van nhĩ thất); tiếng T2 “tặc” cao và ngắn, rõ ở đáy tim (do đóng van động mạch) Điên tim: đ ư ợc thể hiện bằng điện tâm đồ (là đ ư ờng ghi dòng điện hoạt động của tim) Một số biểu hiện khác 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 21 LƯU LƯỢNG TIM − THỂ TÍCH TIM Thể tích co tim = lượng máu mà tâm thất tống đi trong một lần co bóp. Thể tích phút của tim = l ư ợng máu tống đi trong một phút. Công thức tính l ư u l ư ợng tim: Q=Qs fc Trong đó: Q – l ư u l ư ợng tim Qs – thể tích tâm thu fc – tần số của tim Thể tích co tim của ng ư ời lúc nghỉ ng ơ i là 60-70 ml; ngựa 700ml... 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 22 ĐIỀU HÒA TUẦN HOÀN TIM Hệ thần kinh phó giao cảm: làm chậm nhịp tim, giảm lực co tim, giảm tốc độ dẫn truyền xung động của thần kinh cơ tim nên gọi là dây giảm tốc tim. Hệ thần kinh giao cảm: làm tăng nhịp tim, tăng lực co tim, tăng tốc độ dẫn truyền xung động của thần kinh cơ tim nên gọi là dây gia tốc tim. Một số phản xạ điều hòa tim: - Phản xạ giảm áp - Phản xạ mắt – tim - Phản xạ Goltz - Phản xạ tim-tim(Bainbridge) - Ảnh hưởng của cảm xúc tới nhịp tim. CƠ CHẾ THẦN KINH 2 HOẠT ĐỘNG CỦA TIM 23 ĐIỀU HÒA TUẦN HOÀN TIM CƠ CHẾ THỂ DỊCH Hormon tủy thượng thận: adrenalin và noradrenalin làm tim đập nhanh, mạnh. Hormon tuyến giáp: thyroxin làm tim đập nhanh Nồng độ CO 2 tăng và nồng độ O 2 giảm vừa phải trong máu làm tim đập nhanh và ngược lại Nồng độ ion canxi tăng cao trong máu làm tim ngừng đập ở thì tâm thu, nồng độ ion kali tăng cao trong máu làm tim ngừng đập ở thì tâm trương. Nhiệt độ tăng làm tăng tần số tim, nhiệt độ giảm làm giảm nhịp tim. HỆ MẠCH & SINH LÝ HỆ MẠCH 1 2 ĐỘNG MẠCH T hành động mạch Đ ặc tính TĨNH MẠCH T ổng quan C ấu tạo 2 MAO MẠCH T ổng quan C ấu tạo 2 SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG HỆ MẠCH 1 ĐỘNG MẠCH 24 Là hệ thống dẫn máu từ tâm thất phải lên phổi và từ tâm thất trái đến các c ơ quan, các mô của c ơ thể. Thành động mạch gồm 3 lớp: Lớp nội mô ở trong cùng các tế bào dẹt gắn trên màng liên kết mỏng. Lớp c ơ tr ơ n ở giữa gồm có lớp c ơ vòng ở trong, lớp cơ dọc ở ngoài và các sợi cơ đàn hồi. Lớp mô liên kết ở ngoài. 1 ĐỘNG MẠCH 25 Đặc tính của động mạch Tính đàn hồi - Biến dạng khi chịu tác dụng của một lực và trở lại trang thái ban đầu khi hết lực tác dụng - Ý nghĩa: Dòng máu không ngắt quãng từng đợt ở gốc động mạch chủ mà liên tục, êm ả. Làm giảm sức cản và làm tăng lưu lượng máu, tiết kiệm năng lượng cho tim. Tính co thắt - Ý nghĩa: Thay đổi thiết diện để điều hòa lượng máu đến các cơ quan theo nhu cầu. 2 TĨNH MẠCH 26 Tổng quan Là hệ thống mạch dẫn máu từ phổi, các c ơ quan, các mô của c ơ thể về tim. Tĩnh mạch bắt nguồn từ mao mạch: Khi ở mao mạch bắt đầu xuất hiện các sợi cơ tr ơ n thì đó là tiểu tĩnh mạch. Thiết diện của mỗi tĩnh mạch càng về gần tim càng lớn, nh ư ng tổng thiết diện của cả hệ tĩnh mạch thì giảm đi khi gần tim h ơ n. Tổng thiết diện của hệ tĩnh mạch lớn hơn động mạch. Mỗi động mạch lớn th ư ờng có 2 tĩnh mạch đi kèm Tính chất Lòng tĩnh mạch có van bán nguyệt h ư ớng máu chảy theo chiều về tim. Tĩnh giãn phình lớn: khi giãn có thể chứa tới 60% tổng l ư ợng máu của c ơ thể. 2 TĨNH MẠCH 27 Cấu tạo tĩnh mạch Thành tĩnh mạch mỏng hơn thành động mạch, gồm 3 lớp Lớp nội mạc ở trong cùng , ở từng đoạn lại nhô ra những nếp gấp hình bán nguyệt, làm thành những van tĩnh mạch .  Lớp trong cùng là lớp nội mạc, ở từng đoạn lại nhô ra những nếp gấp hình bán nguyệt, làm thành những van tĩnh mạch Lớp giữa gồm các sợi liên kết và sợi cơ trơn, trong đó các sợi cơ vòng và cơ dọc đan lẫn với sợi liên kết. Lớp ngoài mỏng, gồm toàn các sợi liên kết. 3 MAO MẠCH 28 Tổng quan Đ ư ờng kính: 9-12 Phân bố l ư ới mao mạch: - Dày đặc: phổi, gan, thận, các nêm mạc, - Thưa: gân, thanh mạc, dây thần kinh, mô c ơ trơn - Không có: sụn, giác mạc 3 MAO MẠCH 29 Cấu tạo mao mạch Là các mạch máu nhỏ có ĐK khoảng 7,5 micromet, dài khoảng 0,3 mm, nối với nhau thành 1 mạng l ư ới giữa động mạch và tĩnh mạch. Thành mao mạch đ ư ợc cấu tạo từ 2 loại tế bào: - Tế bào nội mạc - Tế bào quanh mạc Thành mao mạch rất mỏng nên quá trình khuếch tán vật chất qua thành mao mạch diễn ra rất dễ dàng. 4 SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG HỆ MẠCH 30 Quy luật chung Sự vận chuyển máu trong hệ mạch tuân theo quy luật thủy động học “L ư ợng chất lỏng Q chảy trong một ống dẫn trong một đ ơ n vị thời gian phụ thuộc vào sự chênh lệch áp suất ở hai đầu ống và trở lực” Q= (Pa –Pv)/W Trong đó: Q : khối l ư ợng n ư ớc chảy qua Pa, Pv : áp lực đầu và cuối W : lực cản hat trở lực 4 SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG HỆ MẠCH 31 Quy luật chung Trong hệ thống mạch máu, lực cản phụ thuộc vào các yếu tố đ ư ợc biểu hiện bằng ph ư ơng trình: W=k.hI/D 4 Trong đó: h : độ nhớt của máu I : chiều dài mạch D : đ ư ờng kính mạch K : hệ số tỷ lệ. Trong mạch máu, áp suất lớn nhất ở cung động mạch chủ > động mạch lớn > động mạch bé > mao mạch > tĩnh mạch bé > tĩnh mạch lớn > tĩnh mạch chủ. HỆ BẠCH HUYẾT 1 2 CHỨC NĂNG MẠCH BẠCH HUYẾT GIỚI THIỆU CHUNG MẠCH BẠCH HUYẾT 3 THÀNH PHẦN BẠCH HUYẾT 4 SƠ ĐỒ HỆ BẠCH HUYẾT 5 ĐẶC ĐIỂM HẠCH BẠCH HUYẾT 1 CHỨC NĂNG HẠCH BẠCH HUYẾT 32 Chức năng chính Duy trì áp lực, thể tích dịch ở khoảng kẽ Vận chuyển các chất có phân tử l ư ợng lớn vào máu: protein, chất béo, hormon, enzyme. Tham gia hệ thống miễn dịch bảo vệ c ơ thể. Mao mạch máu Khoảng kẽ Mao mạch BH Mạch BH Ống BH TM lớn Tim 2 GIỚI THIỆU CHUNG HẠCH BẠCH HUYẾT 33 Hạch bạch huyết Hình dạng màu sắc thay đổi, nằm riêng rẽ theo đ ư ờng đi của mạch máu và ống tiêu hóa. Các hạch vùng bẹn có thể sờ lấy đ ư ợc, vị trí khác thì khi phì địa mới thấy đ ư ợc. Ở ng ư ời, mỗi ngày có khoảng 3 lít bạch huyết đ ư ợc hình thành. Mạch bạch huyết: Mao mạch bạch huyết: gồm một lớp tế bào nội mô dẹt, không có màng đáy, nhóm x ơ nhỏ 5 – 10nm. Mao mạch huyết: thành mỏng, khó phân biệt 3 lớp áo, mật độ van nhiều h ơ n tĩnh mạch. Ống bạch huyết: khó phân biệt 3 lớp áo 2 GIỚI THIỆU CHUNG HẠCH BẠCH HUYẾT 34 Hệ bạch huyết có ỏ hầu hết các c ơ quan, trừ: thần kinh trung ư ơng, mô sụn, mô x ư ơng, tủy x ư ơng, tuyến ức, răng, rau. 2 GIỚI THIỆU CHUNG HẠCH BẠCH HUYẾT 35 Mao mạch bạch huyết trong không gian mô 3 THÀNH PHẦN BẠCH HUYẾT 36 Bạch huyết là một dịch thể không màu: Có pH kiềm 3-4% protein (khoảng 2g/dl) gồm: albumin, globulin, fibrinogen, khoảng 0,1% glucose, 0,8-0,9% các muối khoáng, chủ yếu là NaCl Độ nhớt của bạch huyết nhỏ h ơ n so với độ nhớt của máu Trong dịch bạch huyết còn có các lymphocyte và momocyt Thành phần bạch huyết không đ ư ợc ổn định, thay đổi phụ thuộc vào c ơ quan. Dịch kẽ (do huyết tương thấm từ mao mạch máu ra và một số chất trao đổi của tế bào) đi vào các mao mạch bạch huyết, đổ vào các ống bạch huyết nhỏ rồi đổ về hai ống bạch huyết ngực phải và trái. Các mạch bạch huyết luôn đi xung quanh mạch máu, nếu bị viêm thành mạch thì đám mao mạch bị xung huyết dọc đường đi của mạch, ở nông thường đau và nhìn thấy đỏ. 4 SƠ ĐỒ HỆ BẠCH HUYẾT 37 Ống bạch huyết phải: thu bạch huyết nửa đầu, cổ và tay bên phải(vùng trắng). Ống ngực trái: là ống nhận bạch huyết của ¾ cơ thể còn lại(vùng đen ). 4 ĐẶC ĐIỂM HỆ BẠCH HUYẾT 38 Bạch huyết chảy theo một chiều nhờ có các van ở mao mạch và các mạch bạch huyết. Bạch huyết chảy được trong các mạch bạch huyết là nhờ sự co bóp nhịp nhàng của thành mạch ( 10- 20 lần/phút ). Dòng bạch huyết chảy rất chậm, tốc độ chảy trong các mạch bạch huyết chỉ khoảng 0,25-0,3mm/phút Lưu lượng bạch huyết phu thuộc vào hai yếu tố áp suất dịch kẽ và mức độ hoạt động của các bơm bạch huyết. THANKS YOU CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN !