sinh học chức năng động vật

Sinh Học Chức Năng Động Vật
TS. Lê Minh Hoàng
Bộ môn cơ sở sinh học nghề cá
Khoa Nuôi trồng thủy sản
Trường Đại học Nha Trang
Email:
Bài giảng
Trường Đại học Nha Trang
Khoa Nuôi trồng thủy sản
2
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Chương trình học
- Mở đầu
- Máu và tuần hoàn
- Hô hấp
- Tiêu hóa
- Điều hòa áp suất thẩm thấu
- Trao đổi chất và năng lượng
- Nội tiết
- Sinh sản
- Seminar
- Ôn tập
3
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
MỞ ĐẦU
ĐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA MÔN HỌC
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
VỊ TRÍ MÔN HỌC
MỘT VÀI KHÁI NIỆM
4
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật

Sinh lý họclàgì?
(What is physiology?- according to Knut Schmidt –Nielsen, 1997)
Sinh lý học, nói một cách nôm na, là
khoa học đề cập đến việc các sinh vật
sống ăn, thở, di chuyển như thế nào và
cái gì giúp làm chúng tồn tại.
Định nghĩa một cách khoa học: SINH LÝ
HỌC là khoa học nghiên sự thực hiện
các chức năng tiêu hóa, hô hấp, tuần
hoàn, bài tiế
t và sự vận động vân vân…
của cơ thể.
Knut Schmidt – Nielsen (1915 -2007)
“Father of animal Physiology” – said by Prof.
Barbara Block – Standford University
5
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Sinh lý học là khoa học nghiên cứu về chức năng của một cơ quan
nào đócủa sinh vật. Tuy nhiên, sẽ là không đầy đủ nếu chỉ biết
một cơ quan, mô hay một cấu trúc nào đóthực hiện chức năng
gì. Các nhà sinh lý muốn biết làm thế nào chúng thực hiện
được chức năng. Sinh lý học thực nghiệm các mặt chức năng ở
nhiều bậc cấu trúc từ phân tử, tế bào, mô,
đến cơ quan, hệ cơ
quan và đến toàn bộ cơ thể.
nghiên cứu về tổ chức và các quá trình cơ bản của một sinh vật
sống giúp cho chúng tồn tại được.
Sinh lý họclàgì?
(What is physiology?- according to Knut Schmidt –Nielsen, 1997)
6

TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Sinh lý học cũng đề cập đến việc điều chỉnh và thích nghi của sinh
vật sống với những biến đổi bất lợi của môi trường
Cuối cùng sinh lý cũng đề cập đến việc điều hòa tất cả các chức
năng trên- làm thế nào để các chức năng này tương quan với
nhau (correlated) nhưng cũng thống nhất (intergrated) thành một
cơ thể hoạt động nhị
p nhàng (smooth-functioning organism).
Sinh lý họclàgì?
(What is physiology?- according to Knut Schmidt –Nielsen, 1997)
7
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Sinh lý học đạicương (General physiology) hay Sinh lý họctế bào nghiên
cứu các quá trình lý hóa sinh phổ biếnvốnlàmchotrạng thái “sống”
khác vớibảnchất không sống.
Sinh lý học các nhóm đặcbiệt (Physiology of special groups) nghiên cứucác
đặctrưng chứcnăng của các nhóm động vậtnhư Sinh lý họcngười, Sinh
lý họccá, sinh lý học côn trùng, sinh lý học ký sinh trùng, v.v
Sinh lý học so sánh: (Comparative physiology) nghiên cứucácchứ
cnăng
đặcthùcủacơ thểởmộtgiớihạnrộng các nhóm sinh vật hay trong
cùng mộtloàinhưng ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Trong thời
gian gần đây sinh lý học so sánh phát triểnthêmmộthướng là sinh lý
họctiến hóa (Evolutionary physiology).
Sinh lý học chuyên khoa nghiên cứu các quá trình sống củacácđộng vật
nhưng quan tâm đếnmộtkhíacạnh đặcbiệtnhư sinh lý họcnộitiết
(Endocrinology), sinh lý họcthầnkinh(Neuro-physiology), sinh lý học
sinh sản (Reproductive physiology).
Sinh lý học động vật
8

TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Sinh lý họccávàgiápxác
 Là khoa học nghiên cứuchứcnăng
củacáccơ quan và các qui luậthoạt
động sống củacở thể cá và giáp xác
trong sự tác động tương hổ giữacơ
thể vớimôitrường
9
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Đốitượng và nhiệmvụ
 Đốitượng:

Nghiên cứucácquátrìnhsinhlýđặctrưng củacávàgiápxác
 Nhiệmvụ:

Nghiên cứu các qui luậtvề
 Sự phát sinh
 Phát triển
 Biến đổicácchứcnăng (củacơ thể cá và giáp xác)
 Vậndụng các quy luật vào sảnxuất.
10
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Phương pháp nghiên cứu
Thực nghiệm: là phương pháp cơ bản trong nghiên cứusinhlíhọc
 Phương pháp phân tích
 (1) Tổ chứchay cơ quan tách rờicơ thể sống: nghiên cứuchức
năng củacáctổ chức hay cơ quan tạo thành cơ thể và các nhân tố
liên quan. Các tổ chứchay cơ quan này đãtáchkhỏicơ thể và
đượcbảoquản trong điềukiện nhân tạo để duy trì chứcnăng của
chúng trong mộtthờigianngắn.

 (2) Giảiphẫucơ thể sống đã đượcgâymêhoặcxử lí cho mất
cảmgiácđể nghiên cứuchứcnăng củacáccơ quan, hệ thống
trong cơ thể và mối quan hệ hỗ tương giữa chúng với nhau.
11
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Ưuvànhược điểm
 Ưu điểm

Quan sát đượcmộtcáchtrựctiếp
 Có thể nghiên cứuchứcnăng và biến đổi sinh hóa ở qui mô tổ
chứchay tế bào
 Nhược điểm

Đối tượng nghiên cứu không còn ở trạng thái bình thường
 Kiến thức có được là phiến diện, cô lập, đôi khi không đúng với
chức năng đầy đủ
12
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật

Phương pháp tổng hợp:
 Đốitượng nghiên cứulànhững cơ thể sống hoàn chỉnh đượctiến
hành thực nghiệm trong điềukiệnbảo đảm đượcmối quan hệ
tương đốibìnhthường giữacơ thể vớimôitrường, quan sát hoạt
động điềuchỉnh củacơ thểđểthích nghi vớisự thay đổicủa điều
kiệnmôitrường.
 Điềukiệnmôitrường trong pp này là những phòng thí nghiệm đặc
biệt đượcphỏng theo điềukiệntự nhiên hoặccũng có thể là môi
trường sống của động vật.
 Vì đốitượng có thểđượctiến hành thực nghiệm lâu dài nên ppnc
này còn gọilàphương pháp trường điển.

Phương pháp nghiên cứu
13
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Ưu và nhược điểm
 Ưu điểm:
 Kiến thức có được là tổng quan chính xác
 Nhược điểm:
 Không thể nghiên cứu biến đổi sinh hóa ở qui mô tổ
chức hay tế bào
14
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp tổng hợp (Pavlov)
 Đốitượng nghiên cứulànhững cơ thể sống hoàn chỉnh đượctiến hành thực nghiệm
trong điềukiệnbảo đảm đượcmối quan hệ tương đốibìnhthường giữacơ thể vớimôi
trường, quan sát hoạt động điềuchỉnh củacơ thểđểthích nghi vớisự thay đổicủa điều
kiệnmôitrường.
1849 – Ivan Pavlov (physiologist: 1904 Nobel
Laureate in Medicine; developer of Pavlov’s
Theory; died Feb 27, 1936
15
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Lượcsử nghiên cứu
Sinh lý họcngười(động vậtcóvú) rađờisớmnhất (420 B.C- Hippocrates-
cha đẻ của ngành y). Sinh lý họchiện đạixuấthiệnlần đầutiênvàothế kỉ 17
khi các phương pháp quan sát và thực nghiệm được dùng cho nghiên cứusự
di chuyểncủa máu trong cơ thể.
Các nghiên cứuvề cá tiếp thu những thành tựucủasinhlýhọcngườivà
động vậtbậc cao, các công trình đầuthế kỉ 20:
 Bovelli nghiên cứuvề chứcnăng của bóng hơi.

 M.Malpighi: nghiên cứuvề thầnkinhcủacákiếm.
 Daverney: nghiên cứuvề hô hấpcủacá
 G.Cuvier, Owen, Stanius nghiên cứuvề giảiphẫucủacá
 Petsenkopfer và Voit nghiên cứuvề thức ănvàthuần hóa củacá
Thế kỷ 20, nhiều nghiên cứuvề sinh trưởng, dinh dưỡng, thần kinh, nộitiết,
trao đổichấtcủa Putokov, Broun… sinh lí, sinh hóa củacácủa Malcplm love
Cuốithế kỷ 20, đầu 21, các nghiên cứutập trung vào các cơ chế hoạt động ở
mức độ phân tử, nghiên cứuvề miễndịch, tậptínhcủacá…cơ chế các đáp
ứng củacávớisự thay đổ
icủamôitrường…
16
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
VỊ TRÍ MÔN HỌC
 Sinh lý cá và giáp xác là môn họccơ sở, tạo điềukiệnthuậnlợi
cho sự phát triểnkỹ thuật chuyên môn.
 Sinh lý học nói chung có liên quan chặtchẽ và có tính kế thừa
đốivới nhiều môn sinh học:
 Hình thái học, Giảiphẫuhọc, Mô học (Histology) và Tế bào
học(Cytology).
 Phôi sinh học (Embryology) và họcthuyếttiến hóa về nguồn
gốccácloài.
 Sinh thái học (Ecology) và Địalýmôitrường.
 Di truyềnhọc (Genetics).
 Toán học, lý họcvàhóahọc.
17
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
MỘT VÀI KHÁI NiỆM CƠ BẢN
Mối quan hệ giữasinhvậtvàmôitrường
Tính nộicânbằng (homeostastic)
Đặctrưng cơ bảncủacơ thể sống


Tính trao đổichất (metabolism)
 Khả năng hưng phấn (excitability) và sự hưng phấn
(excitation)
 Phản ứng phảnxạ (reflex reaction)
 Kiểm soát các chứcnăng (functional control)
Trạng
thái
tĩnh
Trạng
thái
hoạt
động
Hưng phấn
ứcchế
18
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Mối quan hệ giữacơ thể vớimôitrường
Các hoạt động sống củacơ thể sinh vậtchỉ có thể diễnra
mộtcáchbìnhthường trong những điềukiệnxácđịnh
củamôitrường thông qua các giớihạn.
Các điềukiệnnàycóthể thay đổi, tuy nhiên khoảng dao
động phảinhỏ và tương đối ổn định.
19
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Tính nộicânbằng (homeostastic)
 Tế bào của cơ thể sống hoạt động một cách bình thường chỉ trong
điều kiện tương đối ổn định về pH, ASTT, …
 Điều này được thể hiện qua sựổn định của nồng độ các muối
khoáng và nước

 Sự gia tăng hoặc giảm của ASTT sẽ dẫn đến sự rối loạn các chức
năng và cấu trúc của tế bào
 Tế bào của cơ thể sống có sự nhạy cảm rất cao đối với sự thay đổi
nồng độ của ion H
+
và hậu quả là tác động đối với các chức năng
sinh lý của tế bào
 Cơ chế của việc cân bằng nồng độ H
+
được thực hiện qua nội môi
trường và tùy thuộc vào sự hiện diện trong máu và dịch cơ thể một
hệ thống đệm
 Tinh nội môi cân bằng được diễn tả bằng một hằng số sinh học
20
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Ví dụ, ở các động vật đa bào, chỉ những tế bào bề mặt của cơ thể người và
lớp niêm mạc bên trong ống tiêu hóa và hô hấp có sự liên hệ trực tiếp
với môi trường xung quanh. Phần lớn các tế bào cơ thể được bao
quanh bởi các tế bào lân cận và dịch ngoại bào. Vì vậy, thực chất cơ thể
tồn tại trong mộ
t môi trường trong, bảo vệ cho cơ thể khỏi điều kiện thay
đổi ở môi trường xung quanh. Vì thế, để duy trì nội cân bằng, cơ thể
phải có hệ thống để điều chỉnh và điều khiển môi trường trong của nó
khi môi trường ngoài thay đổi.
Một số vấn đề mà động vật phải đương đầu để duy trì nội cân bằng sinh lý
liên quan đến các quá trình sống cơ bản:
 Lấy năng lượng và tiêu tốn năng lượng từ thức ăn (tiêu hóa),
 Duy trì nhiệt độ cơ thể
 Kích thước cơ thểảnh hưởng đến trao đổi chất và mất nhiệt
là những ví dụ về các vấn đề cần đến hệ thống tự điều chỉnh.

Tính nộicânbằng (homeostastic)
21
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Trao đổichất (metabolism)
2 quá trình
- Đồng hóa (anabolism, assimilation) là quá trình tổng
hợpvàsảnxuấtvậtchấtchocơ thể. Tế bào sử dụng
các hợpchấtdinhdưỡng hấpthutừ môi trường ngoài
vào trong cơ thể và hình thành nên các vậtliệumới
cho cơ thể.
-Dị hóa (catabolism, disassimilation) là quá trình biến
đổicácvậtchấtlớnhoặcnhỏ trong cơ thểđểhình
thành năng lượng.
22
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Khả năng hưng phấn (excitability) và sự hưng
phấn (excitation)
Tấtcả mọisự thay đổicủamôitrường bên ngoàihay những trạng thái
bên trong cơ thể sinh vậtcó thể đượcxemnhư mộtyếutố kích
thích đốivớicáctế bàosống hoặctoànbộ cơ thể.

S
ự
k
í
ch th
í
ch h
ợ
plý

là tấtcả những yếutố gây nên các
phản ứng sinh họctrongđiềukiệntự nhiên bình thường
và cơ thể sinh vậtsẽ có mộtsự thích ứng đặcbiệt đốivới
kích thích này.

S
ự
k
í
ch th
í
ch không h
ợ
plý
đượcxemlà những yếutố tác
động lên cơ thể sinh vậtmà cơ thể sinh vật không có
những phản ứng đặchiệu.
23
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Giá trị củakhả năng hưng phấnlà độ dàitốithiểucủayếutố kích thích,
đây là ngưỡng củayếutố kích thích (YTKT).
Khi cơ thể tiếpnhậnkích thích và sinh ra phản ứng thì có thể biểuhiện
dướihaihình thức:
 Cơ thể, tổ chứcsống đang ở trạng tháiyêntĩnh trở nên
hoạt động, hoặctừ trạng tháihoạt động yếutrở nên hoạt
động mạnh, hình thứcnàygọilà hưng phấn.
 Từ trạng tháihoạt động mạnh trở nên yếuhoặctrở
thành yên tĩnh tương đốigọilà ứcchế.
Hưng phấnvà ứcchế không khácnhauvề bảnchất, chúng đềubiểu
hiệnphản ứng củacơ thể đốivớikích thích, nhưng khácnhauở

hình thứcbiểuhiện.
Khả năng hưng phấn (excitability) và sự hưng
phấn (excitation)
24
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Phản ứng phảnxạ (reflex reaction)
Đốivới các nhóm động vậtcóhệ thống thần kinh phát
triển, kiểuphản ứng đặcthùcủacơ thể là các phảnxạ.
phản ứng củacơ thểđược điềukhiểnbởihệ thầnkinh
tương ứng vớisự kích thích nhận đượctừ các cơ quan
tiếpnhận (receptor).
25
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Kiểm soát các chứcnăng
Cơ thể sống là mộthệ thống tựđiềuchỉnh.
 Hoạt động như mộttổng thểđáp ứng lạimọisự thay đổi
 Điềunàyđạt được thông qua mốitácđộng tương hỗ của toàn
bộ tế bào, mô, cơ quan
 Tấtcả các mối liên hệ và tương tác của quá trình tựđiềuchỉnh
đượcthựchiệnvàhoàntất.
 Mộtkiểukiểm soát đặchiệucácchứcnăng là kiểukiểm soát
hormone đượctiếtratừ các tuyếnnộitiết.
26
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Tài liệuthamkhảo
Dương Tuấn. Sinh lý học động vật và cá. 1981. ĐạihọcHảisản
Bùi Lai và cộng sự. Cơ sở sinh lý sinh thái cá. 1985. Nhà xuấtbản nông
nghiệpHàNội.
David H.Evan và James B. Claiborne.The Physiology of Fishes.2006.CRC
Press.

Animal Physiology. 5
th
Edition. Knut Scdmidt.Nielsen. Cambridge University
Press
Fish.Physiology.Biol
The physiology oF Fishes
J.Exp.Biol
Coral Reefs
Zoology.
Ame.zool
Science
Nature
1
Máu và Hệ Thống Tuần Hoàn
TS. Lê Minh Hoàng
Bộ môn cơ sở sinh học nghề cá
Khoa Nuôi trồng thủy sản
Trường Đại học Nha Trang
Email:
Chương 1
Trường Đại học Nha Trang
Khoa Nuôi trồng thủy sản
2
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Máu và hệ thống tuần hoàn
Hệ thống tuần hoàn
Khái niệm chung về máu
Hình thái họccủahệ thống tuần hoàn
Chứcnăng chung củahệ thống tuần hoàn
Thành phầncủamáu

Lượng máu
Tính chất hóa học và thành phần hóa họccủamáu
Thành phầnhữuhìnhcủamáu
Hồng cầu, bạch cầu, tiểucầu
Cơ chếđông máu
3
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Khái niệm chung về máu
Máu: mộttổ chứclỏng, màu đỏ, vậnchuyển trong hệ thống huyếtquản
Máu là thành phần quan trọng nhất
củamôitrường bên trong cơ thể
và đảmnhận nhiềuchứcnăng
sinh lý khác nhau, góp phần điềutiết
một cách chính xác nộimôitrường,
giữ cho hoạt động sống củacơ thể luôn luôn bình thường
4
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Hình thái họccủahệ thống tuần hoàn
5
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
6
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Chứcnăng củahệ thống tuần hoàn
Phụcvụ nhiềuchứcnăng tổng quát nhất:
 Vậnchuyểncácchất khí giữa các mô và các mang
 Vậnchuyển lactate từ các mô đến mang và gan
 Vậnchuyển glucose trở lạicácmô
 Vậnchuyểncácchất ngoạilaiđếnthận
 Thành phần hòa tan đượcbàitiết ra ngoài
 Thành phầntế bào thì bị thực bào

 Các sảnphẩmcủa quá trình tiêu hóa
 Vậnchuyểntừ ruột đến gan và đếnnhững phầncònlại
 Di chuyểntừ nơitạo thành đếntấtcả các phần
7
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Các chứcnăng quan trọng nhấtcủamáu
Vậnchuyểnchấtdinhdưỡng từống tiêu hóa đếnmôhoặccáccơ quan
dự trữ. (vd. Mô mỡ, gan)
Vậnchuyểncácsảnphẩmtraođổichất (vd. Axit lactic từ cơđến gan)
Vậnchuyểncácsảnphẩm bài tiếttừ mô đếncơ quan tiết, từ cơ quan
tổng hợpchấttiết(vídụ ure ở gan) đếnthận.
Vận chuyểnkhí(O
2
và CO
2
) giữacơ quan hô hấpvàmô, dự trữ O
2
.
Vậnchuyển hormone
8
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Các chứcnăng quan trọng nhấtcủamáu
Vậnchuyểncáctế bào không có chứcnăng hô hấp (ví dụ, bạch cầu)
Vậnchuyển nhiệttừ những cơ quan sâu bên trong cơ thể tớibề mặt để
thoát nhiệt(cầnthiết cho những cơ thể có kích thướclớn, cường
độ trao đổichấtcao)
Vậnchuyểnlực(vd. Chosự vận động củagiunđất, cho việcphávỡ lớp
vỏ trong quá trình lộtxáccủagiápxác, choviệcvậ
n động củacác
cơ quan như dương vật, siphon củasinhvật hai mảnh vỏ, cho sự

duỗi chân củanhện, cho quá trình siêu lọc ở các mao quảncủa
thận)
Sựđông máu (coagulation), chống lạisự mấtmáu
9
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Lượng máu trong cơ thể
 Tổng hợptừ các nghiên cứuchothấyrằng số lượng máu trong cơ
thể cá ít hơnso vớimáuởđộng vậtbậccao
 Vì năng lượng tiêu hao cho quá trình TĐC củacáíthơn
 Lượng máu trong cơ thể mộtphầntuầnhoàntrongtimvàmao
quản, phầncònlại đượcdự trữ trong các kho chứamáu
 Lượng máu tuần hoàn chiếmkhoảng 50% song tỉ lệ này luôn luôn
thay đổitùythuộcvàotrạng thái sinh lý củacơ thể:
 Lúc bình thường máu tích trữ tăng để giảmbớt gánh nặng cho
tim
 Khi vận động thì máu tích trữđivàohệ thống tuần hoàn để
đảmbảo nhu cầunăng lượng cho cơ thể
10
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
 Ởđộng vậthữunhũ số lượngmáulà7,8% so vớiKL cơ thể
 Chim 7,7%, ếch 6,4-8,2%, thỏ 5,45%, lợn4,6%
 Riêng cá nướcngọtsố lượng máu tổng cộng chiếm2,7% vàbiến động
trong khoảng 1,8-4,1%.
 Đốivớicábiểnlượng máu chiếm 4,1% và dao động từ 1,9-7,3%
 Các yếutốảnh hưởng đếnsố lượng máu: phương thứcsống và trạng thái
sinh lý củacá
 Cá hoạt động nhanh nhẹnsố lượng máu nhiềuhơncáíthoạt động

Thể tích máu gia tăng theo tuổivàgiaiđoạn thành thụcsinh
dục

 Thể tích máu cá đựccaohơncácáitrưởng thành
 Điềukiệnsống cung ảnh hưởng: cá tầmsống ở sông hồ (dd
tốt) thì máu nhiềuhơnso với sông hồ (dd kém)
Lượng máu trong cơ thể
11
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Thành phầncủamáu
12
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Sơđồlý thuyếtvề sự tạomáuở cá rainbow
trout (theo Klontz)
13
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Tính chất lý học của máu
 Trọng lượng riêng của máu
 Độ nhớt (tính nội ma sát)
 Áp suất thẩm thấu
 Độ pH
14
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Trọng lượng riêng của máu
 Trọng lượng riêng của máu thay đổi theo số
lượng tế bào của nó
 Trọng lượng riêng của máu cá được ước tính
khoảng 1,035 biến động từ 1,032-1,051
 Ở máu cá biển là 1,022-1,029
 Ở người là 1,050-1,060
 Động vật hữu nhũ khoảng 1,053
15
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật

Độ nhớt (tính nội ma sát)
 Độ nhớt của máu cá thấp hơn nhiều so với động vật
hữu nhũ (ĐVHN)
 Trị số nội ma sát của máu cá là 1,49-1,83 (cá nhám
1,70 (1,66-2,01)
 ĐVHN là 3-6 (tức lưu tốc của máu chậm hơn so với
nước nguyên chất 3-6 lần) ở người dao động từ 4-5
 Tính nội ma sát của máu được quyết định bởi hai yếu
tố: số lượng hồng cầu và hàm lượng protein của huyết
tương (plasma protein)
16
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Áp suấtthẩmthấu
Áp suấtthẩmthấulàápsuấttạo nên bởisự chênh lệch nồng độ các chất hoà
tan của 2 dung dịch đượcngăn cách nhau bởimột màng bán thấm.
Áp suấtthẩmthấucủa máu do các chấthữucơ và chất điệngiải trong máu
tạo nên, song chủ yếuphụ thuộcvàonồng độ muối.
ASTT củamáuđượcduytrìổn định để đảmbảo cho quá trình trao đổi
nướccủatế bào máu, duy trì hình dạ
ng củatế bào.
 ASTT huyếttương = ASTT hồng cầu
 ASTT huyếttương động vật có vú = ASTT dung dịch
muốiNaCl0,9%
 ASTT huyếttương cá = ASTT dung dịch muốiNaCl
0,65%.
(NaCl 0,9% và NaCl 0,65% gọilànướcmuốisinhlí).
17
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Cá sụn có ASTT củamáucaohơncáxương
Cá biển có ASTT củamáucaohơncánướcngọt

Các loài cá sụn(biểnvànướcngọt) và cá xương nướcngọt có ASTT của
máu cao hơncáxương biểnvàcáxương biển có ASTT củamáuthấp
hơnmôitrường.
Ap suấtthẩmthấucủamáutương đối ổn định. Tuy nhiên trong phạmvi
không nguy hại đếncơ thể, nó cũng thay đổi theo ASTT c
ủamôitrường.
Khi ASTT củamôitrường tăng lên thì ASTT củamáucũng tăng lên và
ngượclại.
Áp suấtthẩmthấu
18
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
pH
pH cá là mộtchỉ tiêu quan trọng, pH ảnh hưởng đếnhoạt tính củacác
men và các đặc tính lí hoá họccủa máu.
pH củacá(7,25 –7,6)
Động vật có vú
Cá
Cá Vược
Cá Bống Gorbio gorbio
Tinca tinca
diếc
chép
Cá Tầm Acipeser ruthenes
7,35 – 7,6
7,25 – 7,6
7,63
7,7
7,6
7,6
7,6

7,52

19
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Hệđệm
Yếutốđảmbảochosựổn định củapH máulàcáchệđệmcủa máu: một
acid yếuvàmộtmuối kim loạikiềmmạnh củaacid đó
Các loạihệđệm
:
Hệđệm bicarbonat: H
2
CO
3
/NaHCO
3
Hệđệm phosphate: NaH
2
PO
4
/ Na
2
HPO
4
Hệđệm Protein: BPr + H
2
CO
3
→ HPr + BHCO
3
Pr: protein, B: Na hay K

20
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
a. hệđệmH
2
CO
3
-BHCO
3
(trong đóB = Na, hoặcK)
a. Khi pH tăng, trong máu có nhiềukiềmthì:
H
2
CO
3
+ BOH BHCO
3
+ H
2
O
b. Khi trong máu có nhiềuacid thì:
H
+
+ BHCO
3
B
+
+ H
2
CO
3

H
2
CO
3
H
2
O + CO
2
CO
2
dễ thải ra ngoài qua cơ quan hô hấp
Có thể tính pH trong hệđệmnàybằng công thức sau:
pH= pK
(H2CO3)
+ log Nồng độ BHCO
3
/Nồng độ H
2
CO
3
Trong máu H
2
CO
3
không ngừng đượctạorado đó độ pH của máu do hệ
thống đệm bicacbonat điềuchỉnh đượcquyết định bởiBHCO
3
nhiều
hay ít.
Bicacbonat trong huyếttương là dự trữ kiềmcủamáu, làlượng CO

2
(tính
theo ml) ở dạng bicacbonat có trong 100 ml máu.
Trong điềukiệnbìnhthường, lượng này ở trong khoảng 45 – 85 ở hầuhết
các loài động vật.
21
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
B. Khi có nống độ acid tăng
R-NH
2
+ H
+
COOH
R-NH
3
+
COOH
Tác dụng củahệđệmprotein:
A, Khi có nồng độ kiềmtăng:
R-NH
2
+ OH
-
COOH
R-NH
2
+ H
2
O
COO

-
b.hệđệm phosphat BH
2
PO
4
-B
2
HPO
4
c.Hệđệmprotein
Là hệđệm quan trọng nhất, kếthợphầuhếtH
2
CO
3
đượcsảnsinhra
trong quá trình trao đổichất
hệđệmnàygồmcó:
HHb-KHb
HHbO
2
-KHbO
2
Protein- Natriprotein “nat”
22
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Hệđệmcủacánướcngọtdự trữ kiềmíthơncábiển do đócánướcngọtmạnh
hơnhệđệmcábiển để thích nghi với điềukiệnmôitrường nướcngọtcó
biến động lớnvềđộpH.
 Nếu mang cá nướcngọtrabiển thì nguồnkiềmdự trữ sẽ tăng lên
 Phạmvi daođộng độ pH của máu cá biểnnhỏ hơncánướcngọt

 Hệđệmcủamáucáyếuhơncủa động vật có vú, pH củamáucáthay
đổitheomôitrường nhưng nhờ hệđệmmàmàmặcdùpH môitrường
biến động rấtlớnthìpH máucáthayđổi không đáng kể.
Các con đường điềuchỉnh độ pH
 Điềuchỉnh nhờ hệđệm: theo thứ tự hệđệmvôcơ, hệđệm protein, hệ
đệmprotein tế bào
 Điềuchỉnh nhờ hoạt động củacơ quan hô hấp
 [CO
2
] ↑ →pH ↓→kích thích trung khu thầnkinhhôhấptăng hoạt động
thảiCO
2
, do đó làmgiảmlượng H2CO3 trong máu, và độ pH lại được
tăng lên.
 điềuchỉnh nhờ tácdụng củathận(phầntiếtniệu)
Hệđệm
23
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Thành phầnhóahọccủamáucá
 Nước
 Protein
 Nitơ phi protein
 Glucid
 Lipid
 Các chấtvôcơ
24
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Nước
 Là thành phầncótỉ lệ lớnnhất trong máu, chiếmtới 80%
 Trong huyếttương, nướcchiếmtới 90-92%, hàm lượng nước

trong hồng cầuíthơn 65-68%
 Khi bị mấtnước nhiềusẽ làm máu đặc quánh lại, quá trình trao đổi
chấtsẽ ngưng trệ
 Nhìn chung nướctrongmáucáxương ít hơncásụn, cá con nhiều
hơncátrưởng thành
25
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Protein
 Là thành phầnchủ yếu trong chấtkhôcủahuyếttương
 Có 3 nhóm: albumin, globulin và fibrinogen
 Fibrinogen: sinh ra ở gan, tiềnchấtcủafibrin (sợihuyết), có vai trò
đông máu
 Albumin: sinh ra ở gan, liên kếtvới lipids, hormones. ASTT huyết
tương phầnlớn là do albumin
 Globulin: là chấtvậnchuyển lipids và steroid, sắtvàđồng. Kháng
thể là mộtphầncủa globulin
26
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Protein
 Số lượng protein trong huyết thanh của cá thay đổi từ 2,5-7 mg%
trong khi ở người 7,5-8,5 mg%
 Lượng protein trong huyết thanh thay đổi phụ thuộc vào điều kiện
dinh dưỡng của cá
 Cá chép được nuôi trong ao có thức ăn tự nhiên phong phú thì
lượng protein trong máu là cao hơn cá chép được nuôi một
phần bằng thức ăn tự nhiên và nhân tạo
27
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Protein
 Hàm lượng protein trong máu cá còn thay đổi theo mùa vụ

 Cá chép 1 tuổi sống ở vùng ôn đới qua mùa đông protein huyết
thanh giảm từ 3,8% còn 2,7%, albumin hầu như mất hết
 Qua một thời gian bắt mồi bình thường hàm lượng protein
huyết thanh dần dần được khôi phục
28
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Vai trò củaprotein
 Duy trì ASTT cho máu, còn gọilàápsuấtthể keo
 Tham gia vào hệđệmcủamáu(Hb)
 Đóng vai trò quan trọng trong quá trình đông máu
(fibriogen)
 Là nơitạoranhững kháng thể bảovệ cơ thể: ץ globulin,
kháng thể chống lạisự xâm nhậpcủa vi trùng, virus
 Protein huyếttương trong cơ thể luôn luôn bị phân giải
và không ngừng đượctổng hợpvàtrựctiếp tham gia
vào quá trình TĐC củacơ thể
29
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Nitơ phi protein
 Sảnphẩm (sp) trung gian và sp cuối cùng của quá trình TĐC
protein
 Khi tách các protein trong huyết tương của cá thì còn lại một số
hợp chất chứa gốc nitrogen
 Các nghiên cứu: số lượng các chất chứa nitrogen trong máu cá
khá cao (cá chình Nhật vào mùa hè trong máu chứa 125,6 mg%
hợp chất chứa nitrogen
 Số lượng các chất chứa nitrogen gia tăng khi các hoạt động biến
dưỡng của cá gia tăng
 Ở cá xương số lượng hợp chất này thấp hơn nhiều lần so với cá sụn
30

TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Nitơ phi protein
 Ammonia (NH
3
): máu cá > ĐV hữunhũ <0,1 mg/100ml
 Cá xương nướcngọt là ammonoteric (động vật bài tiết amôn)
 Vai trò củasự bài tiếtNH
3
là cân bằng acid-base
 Urea (CO(NH
2
)
2
): ít độc, tạo thành từ NH
3
và hòa tan trong nước
nhiềuhơnNH
3
 Cá sụn đượcgọi là ureotetic (động vật bài tiết urea)
 Cá biển (2-2,5%) > cá nướcngọt(1%)
 TMAO (trimethylamine oxide): không độc, cá biển 1/3 lượng nitơ
 TMAO ở cá biển cao hơn cá nước ngọt
31
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Glucid
 Là thành phầnhữucơ chủ yếu trong huyếttương
 Đường trong huyếttương chủ yếu ở dạng glucose
 Hàm lượng đường ởđộng vật máu nóng biến đổi trong phạmvi
hẹp(người 0,1-0,12% nếu >0,18%)
 Ở cá thì biến đổirấtlớn: cá sụnthấp, cá xương biểnthìliênquan

đếntập tính sống:
 Cá hoạt động chậmchạpcólượng đường huyếtthấp
 Cá hoạt động mạnh có lượng đường huyếtcao
 Cá nướcngọt thì liên quan này không rõ rệt: cá chép 58-145 mg%,
cá vền là 122-230 mg%
32
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Glucid
 Hàm lượng đường trong máu cá thay đổi tùy theo trạng
thái sinh lý củacá:
 Vận động tăng
 Điềukiệnmôitrường không thuậnlợi
 Chấnthương cơ học, dồnépcátrongkhốichậthẹp
 Lượng đường phụ thuộc vào giớitínhvàsự thành thục
củacá
33
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Các chất vô cơ
 Trong máu cá gồmcómộtsố cation chủ yếunhư: Na
+
, K
+
, Ca
2+
, Mg
2+
và
thường hay kếthợpvớimộtsố anion như: Cl
-
, CO

3
2-
, PO
4
3-
trong đómuối
NaCl chiếm đến 86-95%
 Muối trong máu cá: thành phầntạo nên nồng độ thẩmthấucủamáu
 K
+
, Na
+
cầnchosự hưng phấncủahệ thần kinh, co bóp cơ, nhấtlàcơ tim
 Ca
2+
cầnchoviệctạoxương cũng như quá trình đông máu
 Số lượng các muốivôcơ tổng cộng thay đổitừ 1,3-1,8%
 Hàm lượng và tỉ lệ muối trong máu của các loài khác nhau thì khác
34
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Thành phần hữu hình của máu
35
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Hình dạng các tế bào máu
36
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Hồng cầu
Cấutạo: Hình bầudục, lồi, có
nhân
Kích thước: 100µ

2
đến 549 µ
2
Chứcnăng: Vậnchuyểnoxy,
khí CO
2
Số lượng: 0,7-3,5 triệuvớicá
nướcngọt và 0,9-4 triệuvới
cá nướcmặn
Fighting fish
Betta splendens
Neoceratodus forsteri
Nguồn: Gregory (2001b)
37
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Hemoglobin (Hb)
Hb cấutạogồmmột phân tử globin (gồm2 chuỗi α và 2 chuỗi β) kếthợpvới 4 phân
tử nhân Hem (Fe
2+
)
Khi oxy hóa sắt hóa trị II biến thành sắt III. Khi đóhem đượcgọilàhematin.
/> />ting_the_yellow_in_your_uri.php
38
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Hàm lượng Hb
Hàm lượng Hb đượcbiểuthị bằng g% của Hb có trong 100ml máu.
g% Hb máu cá:

cá sụn: 1,7-5,8 g%,
 cá xương 4–14,7 g% (Stroganov, 1962).

Các yếutốảnh hưởng đến g% Hb trong máu cá

Ở cá xương cao hơncásụn
 Cá vận động nhiều> cávận động ít (rõ rệt ở cá xương biển)
 Cá đực > cá cái (cá nướcngọt)
 Cá trưởng thành > cá nhỏ
 Cá sống ở vùng nghèo oxy > cá sống ở vùng giàu oxy
 Cá có cơ quan hô hấpphụ thở trên cạn> cáthở trong nước
 Độ thành thụctuyếnsinhdục:
 Ví dụ: Ở cá chép hoang dại, hệ số thành thụctăng 5 lên 15
 Hàm lượng củaHbtừ 41,8% tăng dầnlênđến 43,5%
 Khi hệ số thành thụcsinhdụctăng lên tới17
 Hàm lượng Hb cũng tăng mạnh và đạttới 51,5%.
39
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Hàm lượng Hb và hematocrit (%) trong máu cá thuộc
những nhóm sinh thái khác nhau
27,56,2
Opsanustau.sp
297,3
Micropogothadul
etus
Cá ít hoạt
động
38,79,5
Moncrone
saxatilis
43,110,4
Ponmatomus
saltatrix

Cá hoạt động
Hematocrit (%)Hemoglobin
(g%)
Loài cá
40
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Bạch cầu
 Bạch cầu không hạt: BC đơn nhân (monocyte) và lâm ba cầu
(lymphocyte). Nhân không chia làm nhiều thùy, kích thướcnhỏ
 Bạch cầucóhạt: nguyên sinh chất có nhiềuhạtbắt màu, nhân chia
làm nhiều thùy:
 Bạch cầu có hạt ưa acid (acidophyle, eosinophyle)
 Bạch cầu trung tính (neutrophyle)
 Bạch cầu có hạt ưa base (basophyle)
 Chức năng của bạch cầu
 Chức năng bảo vệ
 Chức năng miễn dịch
41
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Tiểucầu
 Là những tế bào nhỏ, nhân chiếmchủ yếuthể tích tế bào
 Chỉ phân biệt đượctiểucầuvàbạch cầu lympho dướikínhhiểnvi
điệntử hoặc thông qua các phản ứng miễndịch
 Chứcnăng chính củatiểucầulàgiải phóng thromboplasm
(thrombokinase) để gây đông máu
 Tiểu cầu còn có đặc tính kết dính nhờ vậy mà nó góp phần đóng
miệng các vết thương lại
42
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
Cơ chếđông máu

Tóm tắt quá trình đông máu
Prothrombokinase
Thrombokinase Fibrinogen
Fibrin
Máu lỏng
Máu đông
Thrombin
Prothrombin
Huyếtthanh
Retractozyme
Cụcmáuco
Tiểucầu
vỡ
Ca
++
1
1
SINH HỌC CHỨC NĂNG HÔ HẤP
TS. Lê Minh Hoàng
Bộ môn cơ sở sinh học nghề cá
Khoa Nuôi trồng thủy sản
Trường Đại học Nha Trang
Email:
Chương 3
Trường Đại học Nha Trang
Khoa Nuôi trồng thủy sản
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
2
Giới thiệu
 Trong quá trình sống, động vậtphải không ngừng hấpthụ oxy và

thải carbonic
 Nếuthiếu oxy, quá trình oxy hóa ở tế bào các mô sẽ không thực
hiện được, năng lượng cầnthiết cho hoạt động sống thiếu
 Đốivới động vật đơnbào–tế bào vớimôitrường
 Đốivới động vật đabào–dựavàocơ quan chuyên hóa
 Đốivớicá–nước – chúng lấy oxy hòa tan trong nước(lỏng – máu)
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
3
Nội dung
 Các khái niệm chung
 Môi trường hô hấp
 Cơ chế hô hấp
 Các yếu tốảnh hưởng đến hô hấp
 Cơ quan hô hấp phụ
 Bóng hơi (swim bladder)
2
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
4
Các khái niệm chung
 Tiêu hao oxygen: lượng tiêu thụ bởi cá trong một đơn vị thời gian
(đơn vị tính là mgO
2
/kg.giờ), và là một chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá cường độ TĐC bên trong cơ thể
 Thải CO
2
: lượng CO
2
do cá thải ra trong một đơn vị thời gian (đơn
vị tính là mg CO

2
/kg.giờ)
 Ngưỡng oxygen: hàm lượng oxygen hòa tan trong nước thấp nhất
làm cá bị chết ngạt (đvt: mgO
2
/L hay mlO
2
/L)
 Hệ số hô hấp: tỷ số giữa thể tích CO
2
được sản xuất ra trên thể
tích O
2
được tiêu thụ trong cùng thời gian đó
 Tần số hô hấp: số lần hô hấp của cá trong một đơn vị thời gian,
thường tính là lần/phút. TSHH biểu thị cường độ hô hấp của cá
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
5
Môi trường hô hấpcủacá
 Nướclàmôitrường hô hấpchủ yếucủa cá (Oxy và khí carbonic)
 Oxy:
 Oxy từ không khí khuếch tán vào nướcyêntĩnh rấtchậm
 Oxy từ mặthồ hòa tan (250 m) phảimất42 năm(T
o
: nhất định)
 Tác dụng sóng gió, dòng đốilưu làm cho hòa tan nhanh hơn
 Quá trình quang hợpcủathựcvậtthủysinhcũng cung cấpoxy
 Sự hòa tan củaoxy vàonướcphụ thuộcrất nhiềuvàonhiệt độ
 Carbonic:
 Tỉ lệ khử carbonic ở trong nước nhiều hơn trong không khí (%)

 Trong không khí CO
2
chỉ chiếm 0,04% thể tích (0,3 cm
3
/L)
 CO
2
tồn tại: tự do hòa tan, muối carbonat và acid carbonic
 Trong nước ngọt nếu CO
2
nhiều sẽ làm pH biến đổi lớn
TS. Lê Minh HoàngSinh học chức năng động vật
6
Hàm lượng oxy trong nướctinhkhiết ở các nhiệt
độ khác nhau
14,64
12,81
11,35
10,18
9,19
8,37
7,67
0
5
10
15
20
25
30
Hàm lượng oxy trong nước(mg/L)Nhiệt độ (

o
C)