Giao trinh sinh ly 2 phan 2 2963

Giáo trình Sinh Lý II SINH LÝ HỆ SINH DỤC Với vai trò trì nòi giống, hệ sinh dục ở nam nữ thực hai chức chính chức ngoại tiết tạo giao tử chức nội tiết tạo hormon sinh dục Hoạt động hệ sinh dục gắn liền với hoạt động trục vùng hạ đồi-tuyến yên-tuyến sinh dục (GnRH-FSH, LH-hormon sinh dục) Đời sống sinh sản được đánh dấu các tượng dậy thì mãn dục Quá trình mang thai ni có nhiều thay đởi thể để giúp người phụ nữ thực thiên chức làm vợ làm mẹ SINH LÝ SINH DỤC NAM Mục tiêu: Trình bày được chức ngoại tiết nợi tiết tinh hồn Phân tích được các tượng hoạt động sinh dục nam ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CHỨC NĂNG Bộ máy sinh dục nam gồm phần chính: - Dương vật: niệu đạo nằm thể xốp, mô cương gồm hai thể hang, thần kinh mạch máu - Bìu: nằm ngồi khoang thể Trong bìu có tinh hồn mào tinh + Tinh hoàn: nhiều thùy, thùy nhiều ống sinh tinh, các ống sinh tinh có tế bào kẽ (tế bào Leydig) + Mào tinh: Dài 6m, tiếp nối các ống sinh tinh - Ống dẫn tinh các tuyến phụ thuộc: ống dẫn tinh tiếp nối mào tinh hồn, đở vào niệu đạo Các tuyến ngoại tiết đổ dịch vào đường sinh dục nam túi tinh, tiền liệt tuyến, tuyến hành niệu đạo CHỨC NĂNG CỦA TINH HOÀN 2.1 Chức tạo tinh trùng 2.1.1 Quá trình hình thành dự trữ tinh trùng - Sản sinh tinh trùng: xảy ở ống sinh tinh, tạo 120 triệu tinh trùng/ngày Tiến trình 74 ngày từ tế bào mầm nguyên thủy (2n nhiễm sắc thể)  tinh bào bậc I (2n)  tinh bào bậc II (n)  tiền tinh trùng (n)  tinh trùng (n) - Sự thành thục (trưởng thành) tinh trùng: xảy ở mào tinh làm tinh trùng bắt đầu có khả di đợng theo đường thẳng 4mm/phút - Dự trữ tinh trùng: xảy ở ống dẫn tinh dưới dạng khơng hoạt đợng trì khả thụ tinh tháng, không phóng tinh tinh trùng tự tiêu hủy 2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tinh trùng * Các hormon: 82 Giáo trình Sinh Lý II - GnRH (vùng hạ đồi) kích thích tuyến yên tiết FSH LH - FSH (tuyến yên) kích thích sản sinh tinh trùng - LH (tuyến yên) kích thích tế bào Leydig tiết testosteron - Testosteron (tinh hoàn) kích thích sản sinh tinh trùng - Inhibin (tinh hoàn) ức chế tiết FSH dẫn đến làm giảm sản sinh tinh trùng - Somatomedin (gan), T3-T4 (tuyến giáp) kích thích sản sinh tinh trùng * Các yếu tố khác: - Nhiệt độ: + Nhiệt độ thích hợp cho sản sinh tinh trùng nhiệt độ thấp thân nhiệt từ 10 C Để đảm bảo nhiệt đợ này, tinh hồn phải được đưa từ ở bụng xuống bìu thời kỳ bào thai Bên cạnh khả thải nhiệt ở bìu tốt chế đối lưu Dartos bìu còn co dãn theo nhiệt đợ môi trường + Nhiệt độ thích hợp cho hoạt động tinh trùng 37 0C chính nhiệt độ đường sinh dục nữ Khi nhiệt độ giảm, Hoạt động tinh trùng giảm Người ta bảo quản tinh trùng ở -1750C - Độ pH: pH trung tính kiềm, tinh trùng hoạt động mạnh Khi pH acid, tinh trùng giảm hoạt động bị giết chết pH âm đạo phụ nữ tuổi sinh sản pH acid, để bảo vệ tinh trùng thì tinh dịch phóng phải có pH kiềm - Kháng thể: tinh trùng bị tiêu diệt bởi kháng thể có máu dịch thể Ngồi ra, mợt số ít phụ nữ có kháng thể kháng tinh trùng ở đường sinh dục, phụ nữ bị vô sinh - Rượu, thuốc lá, ma túy, tia X, tia phóng xạ, virus quai bị, căng thẳng kéo dài làm giảm sản sinh ảnh hưởng lên chất lượng tinh trùng 2.2 Chức nội tiết 2.2.1 Androgen Hormon sinh dục nam androgen gồm có testosteron, dihydrotestosteron androstenedion chủ yếu testosteron - Nguồn gốc: tế bào Leydig - Bản chất: steroid 19C - Tác dụng: + Thời kỳ bào thai: từ tuần thứ bảy tinh hoàn bào thai tiết testosteron làm biệt hóa đường sinh dục nam, ngăn cản hình thành đường sinh dục nữ Trong 2-3 tháng cuối thai kỳ, testosteron còn có tác dụng đưa tinh hồn từ ở bụng xuống bìu + Làm xuất bảo tồn các đặc tính sinh dục nam thứ phát từ t̉i dậy thì tóc cứng thơ, mọc nhiều lơng, râu; giọng nói trầm dây âm phì đại; da dày, thô, mụn trứng cá; phát triển xương, phát triển quan sinh dục; tâm lý mạnh mẽ, hướng ngoại, thích người khác giới 83 Giáo trình Sinh Lý II + Kích thích sản sinh tinh trùng: kích thích hình thành tinh nguyên bào, phân chia giảm nhiễm từ tinh bào II thành tiền tinh trùng Testosteron kích thích tế bào Sertoli tổng hợp tiết protein nuôi dưỡng tinh trùng + Đồng hóa prorein, phát triển hệ thống xương: hệ thống bắp phát triển mạnh, lắng đọng protein ở da làm da dày, ở quản làm phì đại niêm mạc quản, tăng tổng hợp protein khung xương Gây cốt hóa sụn liên hợp đầu xương, tăng hoạt động tạo xương, làm khung chậu phát triển theo hình ống + Tăng chuyển hóa sở + Tăng số lượng hồng cầu + Tái hấp thu Na+ nước ở ống lượn xa - Điều hòa tiết: + Bào thai: HCG kích thích tiết testosteron + Trưởng thành: LH kích thích tiết testosteron 2.2.2 Inhibin - Nguồn gốc: tế bào Sertoli - Bản chất: glycoprotein, trọng lượng phân tử 10.000-30.000 - Tác dụng: ức chế tiết FSH dẫn đến giảm sản sinh tinh trùng - Điều hňa: sản sinh tinh trůng quá nhiều kích thích bŕi tiết inhibin HOẠT ĐỘNG SINH DỤC NAM 3.1 Hiện tượng cương - Cương một phản xạ tủy Cung phản xạ: + Bộ phận nhận cảm: receptor xúc giác ở dương vật kích thích học ở vỏ não kích thích tâm lý + Sợi hướng tâm: dây thần kinh thẹn + Trung tâm: đoạn thắt lưng tủy sống + Sợi ly tâm: sợi phó giao cảm dây thần kinh tạng + Đáp ứng: dãn các tiểu động mạch ở dương vật, tổ chức cương dương vật chứa đầy máu, tĩnh mạch bị ép lại làm nghẽn dòng máu Dương vật to, dài cứng - Các xung động giao cảm làm co các tiểu động mạch gây chấm dứt tượng cương, dương vật nhỏ mềm lại 3.2 Hiện tượng phóng tinh Phóng tinh mợt phản xạ tủy gồm giai đoạn: 3.2.1 Tinh dịch di chuyển vào niệu đạo - Bộ phận nhận cảm: receptor xúc giác ở dương vật, da quanh bộ phận sinh dục, bụng, mặt trước đùi - Sợi hướng tâm: dây thần kinh thẹn - Trung tâm: đoạn thắt lưng tủy sống - Sợi ly tâm: sợi giao cảm dây thần kinh hạ vị 84 Giáo trình Sinh Lý II - Đáp ứng: co trơn ống dẫn tinh, túi tinh, tiền liệt tuyến đẩy tinh trùng dịch các tuyến vào niệu đạo 3.2.2 Xuất tinh - Trung tâm: đoạn thắt lưng dưới tủy sống - Sợi ly tâm: dây thần kinh 1-3 dây thần kinh thẹn - Đáp ứng: co các hành hang đẩy tinh dịch khỏi niệu đạo vào lúc cực khoái (orgasm) 3.3 Vai trò tuyến phụ thuộc 3.3.1 Dịch túi tinh - Chiếm 60% thể tích tinh dịch - Thành phần: dịch có tính kiềm - Thành phần: fructose, fibrinogen, prostaglandin - Chức năng: + Đẩy tinh trùng khỏi niệu đạo + Dinh dưỡng cho tinh trùng + Tăng tiếp nhận tinh trùng giúp tinh trùng di chuyển về phía loa vòi trứng + Bảo vệ tinh trùng đường sinh dục nữ 3.3.2 Dịch tiền liệt tuyến - Chiếm 30% thể tích tinh dịch - Tính chất: Dịch trắng, đục, pH = 6,5 - Thành phần: acid citric, Ca++, enzym đông đặc, tiền fibrinolysin, prostaglandin - Chức năng: + Đông nhẹ tinh dịch sau phóng tinh, tăng tiếp nhận tinh trùng + Loãng tinh dịch trở lại sau 15-30 phút giúp tinh trùng hoạt động trở lại + Giúp tinh trùng di chuyển về phía loa vòi trứng 3.4 Tinh dịch - Tinh dịch dịch được phóng vào lúc cực khoái Đây một hỗn dịch: 10% dịch ống dẫn tinh (có tinh trùng), 60% dịch túi tinh, 30% dịch tiền liệt tuyến, một lượng nhỏ từ các tuyến khác - Tiêu chuẩn tinh dịch bình thường theo WHO 2010: + Tính chất: Màu: trắng đục Mùi: nồng Trọng lượng riêng: 1.028 pH7,2 Thể tích1,5mL/lần phóng tinh Thời gian ly giải: 15-60 phút + Tinh trùng: Tổng số tinh trùng 39 triệu 85 Giáo trình Sinh Lý II Mật độ tinh trùng 15triệu/mL Di động tiến tới (PR) ≥ 32% PR+NP (không tiến tới) ≥ 40% Hình dạng bình thường ≥ 4% Tỉ lệ tinh trùng sống ≥ 58% + Khác: Tế bào lạ ≤ triệu/mL Thành phần khác: fructose, prostaglandin SINH LÝ SINH DỤC NỮ Mục tiêu: Trình bày được chức nội tiết ngoại tiết buồng trứng Phân tích được các thay đổi sinh học chu kỳ kinh nguyệt ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CHỨC NĂNG Bộ máy sinh dục nữ bao gồm phần chính: - Cơ quan sinh dục ngồi: âm hợ, âm đạo tầng sinh môn - Cơ quan sinh dục trong: + Tử cung: cổ tử cung, thân tử cung đáy tử cung + Vòi trứng: tiếp nối từ đáy tử cung tạo thành loa vòi bao phủ buồng trứng + Buồng trứng: ở phụ nữ trưởng thành, buồng trứng có hình trứng, đặc, màu hồng, kích thước nhỏ thay đổi chu kỳ kinh nguyệt Trong buồng trứng có nhiều nang trứng nguyên thủy, quá trình phát triển thể phần lớn nang trứng tự thoái hóa: ở thời kỳ bào thai có khoảng triệu nang, sau sinh còn khoảng triệu nang, đến tuổi dậy thì còn khoảng 300.000–400.000 nang đến tuổi mãn kinh tất các nang trứng đều thoái hóa Đời sống sinh sản người phụ nữ bắt đầu từ tuổi dậy thì đến mãn kinh, có hai tượng quan trọng diễn tiến theo chu kỳ chu kỳ buồng trứng chu kỳ nội mạc tử cung CHỨC NĂNG CỦA BUỒNG TRỨNG 2.1 Chức tạo trứng hoàng thể Quá trình tạo trứng hoàng thể lập lập lại đời sống sinh sản tạo thành chu kỳ buồng trứng Một chu kỳ gồm các giai đoạn: * Giai đoạn nang trứng: Lúc người phụ nữ hành kinh, ở buồng trứng có các nang trứng nguyên thủy, nang có mợt nỗn Nỗn giao tử cái mang bộ nhiễm sắc thể đơn bội Từ sau hành kinh đến trước phóng nỗn, 6-12 nang trứng nguyên thủy phát triển to lên thành nang trứng sơ cấp, nang trứng thứ cấp nang trứng có hốc Trong 86 Giáo trình Sinh Lý II quá trình một số nang trứng tiếp tục bị thoái hóa để đến phóng nỗn thường còn lại một nang Đi phát triển nang trứng hình thành ngày rõ hai lớp áo, lớp áo vỏ xơ bao xung quanh nang trứng lớp áo với các tế bào có hạt bao quanh nỗn Lớp áo chính bộ phận nội tiết nang trứng tiết estrogen progesteron mà chủ yếu estrogen Hốc chứa dịch bên nang trứng lớn dần lên đẩy nỗn về mợt cực nang * Giai đoạn phóng noãn: Tuyến yên FSH/LH=1/3 (+) Nang trứng chín Estrogen Nang trứng có hốc Progesteron Men phân giải protein Nang trứng xung huyết tiết prostaglandin Thành nang yếu Thấm huyết tương vào nang Thoái hóa thành nang gò trứng Nang căng phồng Vỡ nang Phóng nỗn Hồng thể Sơ đồ 10.1 Cơ chế phóng noãn Thời điểm phóng nỗn khoảng chu kỳ kinh nguyệt (trước ngày hành kinh chu kỳ sau 12-16 ngày) Thông thường chu kỳ phóng mợt nỗn tồn bợ đời sống sinh sản có khoảng 400-500 nang trứng phát triển đến phóng nỗn Cơ chế phóng nỗn: vào khoảng gần chu kỳ kinh nguyệt, nồng đợ estrogen máu tăng cao có tác dụng feedback(+) làm tuyến yên tăng tiết FSH LH Khi đạt đến đỉnh FSH/LH=1/3 thì nang trứng chín, đồng thời dưới tác dụng LH nang trứng bắt đầu tăng tiết progesteron, progesteron gây một số biến đởi nang trứng dẫn đến phóng nỗn Trứng rụng nằm bề mặt buồng trứng được loa vòi đón lấy đưa vào 1/3 ngồi loa vòi Nếu không thụ tinh, trứng tự thoái hoá * Giai đoạn hồng thể: 87 Giáo trình Sinh Lý II Hồng thể được hình thành từ phần còn lại nang trứng sau phóng nỗn, ngấm mỡ có màu vàng Hoàng thể tiết hormon progesteron estrogen mà chủ yếu progesteron Sự phát triển thoái hóa hồng thể: - Khi khơng có thai: hồng thể phát triển to 7-8 ngày sau phóng nỗn thoái hóa giảm dần tiết hormon Đời sống hồng thể khoảng 12-14 ngày - Khi có thai: hồng thể tiếp tục trì đời sống sau 14 ngày phát triển tối đa vào tháng thứ Sau tháng thứ hồng thể ngừng hoạt đợng, thoái hóa thai thay hoàng thể tiết progesteron estrogen 2.2 Chức nội tiết Buồng trứng tiết hormon sinh dục chính: estrogen progesteron 2.2.1 Estrogen * Nguồn gốc Estrogen được tiết từ lớp áo nang trứng, hoàng thể, vỏ thượng thận, thai hình thành từ quá trình thơm hoá ở ngoại vi * Bản chất Estrogen hợp chất steroid, được tổng hợp ở buồng trứng từ cholesterol từ acetylcoenzym A Dạng lưu hành: 17-estradiol (E2), estron (E1) estriol (E3), chủ yếu 17-estradiol Tác dụng 17-estradiol mạnh gấp 12 lần estron gấp 80 lần estriol * Tác dụng - Làm xuất bảo tồn các đặc tính sinh dục nữ thứ phát từ tuổi dậy thì đến lúc mãn kinh tóc dài, mượt, mọc lơng mu; giọng nói dây âm mỏng; lắng đọng mỡ dưới da làm dáng vẻ mềm mại; tâm lý mềm mỏng, hướng nội, thích người khác phái - Trên tử cung: + Cơ tử cung: tăng khối lượng kích thước tử cung phát triển tử cung Tăng tính nhạy cảm tử cung với oxytocin, tăng co bóp tử cung + Nợi mạc tử cung: tái tạo lớp chức từ lớp nền sau hành kinh làm tăng trưởng nội mạc tử cung, làm các động mạch dài thẳng, các tuyến dài ra, thẳng, tích trữ nhiều glycogen không tiết + Cổ tử cung: làm các tế bào tuyến cổ tử cung tiết nhiều chất nhầy trong, dai loãng - Trên vòi trứng: tăng sinh mô tuyến niêm mạc, tăng số lượng hoạt động các tế bào biểu mô lông rung - Trên âm đạo: phát triển biểu mô âm đạo thành dạng tầng với lớp làm cho bào tương các tế bào biểu mô tích trữ nhiều glycogen Trực khuẩn thường trú ở âm đạo Doderlein sử dụng glycogen tạo acid lactic làm cho pH âm đạo có tính acid (3,84,2) - Tên tuyến vú: phát triển hệ thống ống tuyến, mô đệm; tăng lắng đọng mỡ ở vú 88 Giáo trình Sinh Lý II - Trên chuyển hoá: tăng tổng hợp protein ở các mô đích., tăng lắng đọng mỡ dưới da đặc biệt ở ngực, mông, đùi để tạo dáng nữ, giảm nồng đợ cholesterol tồn phần tăng nhẹ giữ nước Na+ - Trên xương: tăng hoạt động các tạo cốt bào, phát triển khung chậu theo chiều ngang, kích thích cốt hoá sụn xương 2.2.2 Progesteron * Nguồn gốc: Progesteron được tiết từ hoàng thể, lớp áo nang trứng, tuyến vỏ thượng thận thai * Bản chất Progesteron hợp chất steroid được tổng hợp từ cholesterol từ acetylcoenzym A * Tác dụng - Trên tử cung: + Cơ tử cung: giảm co bóp tử cung + Nợi mạc tử cung: tiếp tục làm tăng trưởng nội mạc tử cung lớp chức năng, làm các động mạch dài ra, xoắn lại, các tuyến dài ngoằn ngoèo tiết dịch có chứa nhiều glycogen vào lòng tử cung gọi “sữa tử cung” + Cổ tử cung: làm các tế bào biểu mô niêm mạc cổ tử cung tiết một lớp dịch đục, đặc bở - Trên vòi trứng: giảm hoạt động các tế bào có lơng niêm mạc vòi trứng, kích thích niêm mạc vòi trứng tiết dịch chứa chất dinh dưỡng - Trên âm đạo: bong các lớp biểu mô âm đạo làm niêm mạc âm đạo mỏng - Trên tuyến vú: phát triển thuỳ nang tuyến làm các tế bào tăng sinh, to lên trở nên có khả tiết - Trên chuyển hóa: tăng tái hấp thu Na+, Cl- nước ở ống lượn xa - Tăng nhiệt độ thể lên 0,3-0,5oC 2.3 Điều hoà chức buồng trứng - Vùng hạ đồi tiết GnRH kích thích thuỳ trước tuyến yên tiết FSH LH: + FSH kích thích nang trứng phát triển đặc biệt kích thích tăng sinh lớp tế bào hạt để tạo thành lớp áo nang trứng + LH phối hợp với FSH làm nang trứng chín phóng nỗn; kích thích các tế bào hạt lớp vỏ còn lại phát triển thành hoàng thể; kích thích tế bào hạt nang trứng hoàng thể tiết estrogen progesteron - Nang trứng phát triển hoàng thể tiết estrogen progesteron có tác dụng feedback âm lên tiết GnRH FSH, LH (đặc biệt có mặt estrogen progesteron) Chỉ riêng thời điểm 24-48 trước phóng nỗn, nồng đợ estrogen 89 Giáo trình Sinh Lý II máu cao kích thích tuyến yên tiết FSH LH (feedback dương) dẫn đến nồng độ hai hormon tăng cao, LH (gấp lần FSH) - Hoàng thể tiết inhibin có tác dụng ức chế tuyến yên tiết FSH, tác dụng xảy vào cuối chu kỳ kinh nguyệt làm giảm FSH LH ở thời điểm - Võ não: các cảm xúc tâm lý có ảnh hưởng lên trục vùng hạ đồi - tuyến yên - buồng trứng CHU KỲ KINH NGUYỆT Chu kỳ kinh nguyệt (chu kỳ nội mạc tử cung) biến đổi ở niêm mạc tử cung gây chảy máu mợt cách có chu kỳ Chu kỳ kinh nguyệt có đợ dài khoảng 25-32 ngày, trung bình 28 ngày gồm giai đoạn 3.1 Giai đoạn tăng sinh (giai đoạn estrogen, giai đoạn nang tố) (N 5-N14) - Tuyến yên: tiết FSH LH tăng dần mà chủ yếu FSH - Buồng trứng: dưới tác dụng FSH LH, 6-12 nang trứng phát triển tiết estrogen, progesteron mà chủ yếu estrogen Nồng độ estrogen tăng dần máu - Tử cung: dưới tác dụng estrogen, lớp chức nội mạc tử cung phát triển làm niêm mạc tử cung dày 3-4mm Các tuyến dài dần, thẳng, không tiết dịch xuất các động mạch thẳng - Cuối giai đoạn này: 24-48 trước phóng nỗn, estrogen tăng cao gây feedback (+) làm tăng tiết FSH LH lên cao, đặc biệt LH Nồng độ FSH LH cao khoảng 16 trước phóng nỗn với tỷ số FSH/LH=1/3 giảm xuống Dưới tác dụng FSH LH, ở buồng trứng: + Nang trứng tăng cường tiết estrogen đạt đến đỉnh bắt đầu giảm xuống trước phóng nỗn + Chỉ còn nang trứng phát triển đến chín, các nang khác thoái hoá + Dưới tác dụng LH, nang trứng bắt đầu tăng tiết progesteron Chính progesteron gây phóng noãn kết thúc giai đoạn tăng sinh 3.2 Giai đoạn phân tiết (giai đoạn progesteron, giai đoạn hoàng thể tố) (N14-N28) - Tuyến yên: tiết FSH LH mà chủ yếu LH - Buồng trứng: dưới tác dụng LH, hoàng thể được thành lập, phát triển to 7-8 ngày sau phóng nỗn tiết tăng dần chủ yếu progesteron một phần estrogen - Tử cung: dưới tác dụng progesteron estrogen lớp chức nội mạc tử cung phát triển mạnh làm niêm mạc tử cung dày 5-6mm Các tuyến dài ra, ngoằn ngoèo bắt đầu tiết dịch gọi “sữa tử cung” Các động mạch xoắn lại - Cuối giai đoạn này: estrogen progesteron tăng cao phối hợp gây feedback âm làm ức chế tuyến yên tiết LH Ở buồng trứng, tác dụng LH, hồng thể thoái hoá teo lại, khơng tiết estrogen progesteron, nồng độ hai hormone mà đặc biệt progesteron giảm đột ngột Kết niêm mạc tử cung bắt đầu bị thoái hoá lớp nền lớp chức (khoảng ngày trước hành kinh) 90 Giáo trình Sinh Lý II Hình 10.1 Chu kỳ kinh nguyệt 3.3 Giai đoạn hành kinh (N1-N5) - Tuyến yên: tiết FSH LH ít - Buồng trứng: hoàng thể thoái hoá hoàn toàn, tồn các nang trứng nguyên thủy nên không tiết progesteron estrogen - Tử cung: tác dụng progesteron estrogen làm nợi mạc tử cung lớp chức bị thoái hóa thật sự, các động mạch xoắn co thắt, niêm mạc tử cung không được nuôi dưỡng, bị hoại tử giải phóng chất co mạch tḥc nhóm prostaglandin tiếp tục gây co thắt động mạch xoắn Khi động mạch chức vỡ, máu chảy dưới lớp niêm mạc chức Máu đơng lại sau tan làm tróc lớp niêm mạc chức hoại tử - Kết giai đoạn niêm mạc tử cung còn lại lớp nền phần bong chảy gây tượng hành kinh Ngày chảy máu ngày thứ chu kỳ kinh nguyệt, thời gian hành kinh trung bình 3-5 ngày Tính chất máu kinh nguyệt: + Trung bình 30-80mL/lần hành kinh + Chủ yếu máu động mạch, 25% máu tĩnh mạch + Máu màu đỏ sẫm, không đông + Thành phần: các thành phần máu, chất nhầy cổ tử cung, mảnh vụn niêm mạc tử cung, tế bào niêm mạc âm đạo nhiều vi trùng trường trú âm đạo ĐỜI SỐNG SINH SẢN Mục tiêu: Trình bày được các giai đoạn dậy thì mãn kinh 91 Giáo trình Sinh Lý II SINH LÝ HỆ CƠ Hệ thuộc hệ vận động Về mặt mô học, có loại vân (cơ xương), trơn tim Khoảng 40% thể xương, 10% trơn tim Hệ được chi phối bởi thần kinh qua các synap thần kinh-cơ, vân co có ý thức, trơn tim co khơng có ý thức Tất các đều có trạng thái co trương lực (trương lực cơ) trạng thái co cơ sở lúc nghỉ, trạng thái diễn khơng có ý thức SINH LÝ CƠ XƯƠNG Mục tiêu: Mô tả chi tiết hình dạng, tổ chức xương Trình bày được đặc tính sinh lý tế bào xương Giải thích được tượng phì đại teo ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CHỨC NĂNG 1.1 Tổ chức cấu tạo xương - Tổ chức xương: + Cơ xương được cấu tạo bởi nhiều sợi riêng rẽ, sợi một tế bào đơn vị cấu tạo hệ thống Cơ được bao quanh bởi bao cơ, bó sợi sợi có bao sợi Hầu hết xương bắt đầu chấm dứt gân cơ, gân bám vào xương Khơng có cầu nối hợp bào các sợi Tế bào xương khá lớn đường kính khoảng 100μm, một số lớn dài vài cm + Sắp xếp các bó cơ: mợt số trường hợp xương xếp thành từng đôi đối kháng gấp duỗi, xếp cần thiết vì kéo mà không đẩy được + Sắp xếp các sợi cơ: các ngắn: các sợi xếp song song tạo nên lực lớn không rút ngắn nhanh Các sợi dài: nhiều sợi xếp gối đầu lên nhau, lực phát triển nhỏ rút ngắn nhanh 157 Giáo trình Sinh Lý II - Cấu tạo sợi cơ: sợi một tế bào dài hình trụ, nhiều nhân Sợi cấu tạo bởi các tiểu sợi (tơ cơ) Các tơ lại gồm nhiều protein co thắt hay các siêu sợi: - Sợi dày: siêu sợi myosin (trọng lượng phân tử 480.000), tơ có khoảng 1.500 siêu sợi myosin Mỗi phân tử myosin có chuỗi nặng trọng lượng phân tử 200.000 chuỗi nhẹ trọng lượng phân tử 20.000 Phân tử myosin bất đối xứng, phần cuối cấu tạo thành đầu to tròn, đầu có chứa vị trí gắn vào actin vị trí xúc tác thuỷ phân ATP - Sợi mỏng: gồm + Siêu sợi actin (trọng lượng phân tử 42.000), tơ có khoảng 3.000 siêu sợi actin Siêu sợi actin được cấu tạo bởi chuỗi đơn vị hình cầu tạo thành chuỗi xoắn - Tropomyosin (trọng lượng phân tử 20.000) nằm ở rãnh xoắn actin Mỗi sợi mỏng có khoảng 300-400 phân tử actin 40-60 phân tử tropomyosin - Troponin đơn vị nhỏ hình cầu ở cách khoảng dọc theo phân tử tropomyosin Có đơn vị phụ T, I, C, trọng lượng phân tử thay đổi từ 18.000-35.000 Phân tử troponin T gắn các thành phần troponin khác với tropomyosin Phân tử troponin I ức chế phản ứng actin myosin Phân tử troponon C chứa vị trí gắn Ca++ để khởi phát co Hình 8.2 Phân tử actin, tropomyosin troponin 158 Giáo trình Sinh Lý II 1.2 Các vân - Các vân bao gồm: + Băng sáng I được chia đôi đường Z đậm Vùng hai đường Z lân cận gọi một đơn vị hay nhục tiết + Băng tối A có băng sáng H ở Giữa băng H có đường M, đường phối hợp đoạn sáng hẹp bên gọi vùng giả H - Cơ sở tạo vân xếp các sợi dày mỏng: + Các sợi dày (myosin) xếp đối xứng ở bên trung tâm nhục tiết tạo thành băng A + Các sợi mỏng (actin, tropomyosin, troponin) xếp tạo thành băng I sáng băng A + Băng H vùng sáng băng A giãn ra, sợi mỏng không chồng lên sợi dày, cắt qua băng A, quan sát dưới kính hiển vi điện tử, sợi dày được bao quanh bởi sợi mỏng một lục giác + Đường M chỗ nối mỏng manh các sợi dày Hình 8.2 Cấu tạo vân 159 Giáo trình Sinh Lý II 1.2 Hệ thống ống Các tiểu sợi được bao quanh bởi các màng, dưới kính hiển vi điện tử giống nang ống Chúng tạo thành hệ thống ống gồm hệ thống T võng nội bào - Hệ thống ống T gồm các ống ngang, liên tục với màng tế bào tạo thành chắn song bị xuyên qua bởi tiểu sợi riêng lẻ, khoảng hệ thống ống T nơi kéo dài khoảng ngoại bào Chức hệ thống ống T dẫn truyền xung động từ màng tế bào đến tất các tiểu sợi - Mạng lưới võng nội bào một màng không đều bao quanh sợi Hệ thống liên quan đến chuyển động Ca ++ chuyển hoá Hình 8.3 Hệ thống ống ĐẶC TÍNH SINH LÝ CỦA TẾ BÀO CƠ XƯƠNG 2.1 Hiện tượng điện tế bào Những biến đổi điện học, trao đổi ion tế bào giống ở tế bào thần kinh, khác về thời gian độ lớn Ở xương nghỉ ngơi, điện màng vào khoảng -90mV Điện động xuất có khử cực màng tế bào dịng Na+ vào tế bào tái cực màng tế bào dòng K+ vào tế bào Điện động kéo dài 2-4ms, với vận tốc lan dọc theo sợi 5m/s 160 Giáo trình Sinh Lý II 2.2 Thời gian trơ Sau co thắt, xương có mợt thời gian trơ không đáp ứng với kích thích, thời gian trơ tuyệt đối kéo dài 1-3ms Thời trị xương dài thần kinh Nhiều sợi có nhiều ngưỡng khác Độ lớn điện động tỉ lệ với cường độ kích thích nằm ngưỡng cường độ cực đại 2.3 Sự co Khi bị kích thích đáp ứng co Sự khử cực màng tế bào bắt đầu ở động, điện động lan truyền khắp sợi gây co 2.3.1 Co Một điện động gây một co ngắn theo sau giãn Co xảy khoảng 2ms sau bắt đầu khử cực màng trước có tái cực hồn tồn Thời gian co thay đởi tùy theo loại Những sợi nhanh liên quan tới các cử động tinh vi, nhanh, chính xác, thời gian co ngắn 7,5ms Những sợi chậm liên quan đến cử động lớn, mạnh, chống đỡ, thời gian co lớn 100ms * Cơ chế co cơ: Cơ co các sợi mỏng trượt lên các sợi dày, chiều rộng băng A không thay đổi, đường Z sát gần co xa giãn Các sợi trượt lên tái lập phá vỡ cầu nối actin myosin Các đầu phân tử myosin gắn với actin ở mợt góc làm myosin di chuyển actin cách quay Sau chu kỳ gắn xoay, tách rời làm rút ngắn 1% ATP nguồn lượng cho co ATP bị thủy giải bởi men ATPase điện động được truyền qua hệ thống ống T để đến cơ, gây giải phóng Ca++ từ các bể tận Các túi bên hệ vòng nội Ca ++ gắn với troponine C Khi nghỉ ngơi, troponine I kết hợp chặt với actin, tropomyosin che lấp vị trí mà đầu myosin gắn với actin Khi Ca ++ gắn với troponin C, kết hợp troponin I actin yếu đi, tropomyosin di chuyển sang một bên bộc lộ vị trí gắn cho đầu myosin, ATP bị thủy giải co Khi một phân tử troponin C gắn với Ca++ bộc lộ vị trí gắn với myosin 161 Giáo trình Sinh Lý II Mợt thời gian ngắn sau phóng thích Ca++ hệ võng nợi bắt đầu tích tụ Ca++ Ca++ được bơm chủ động vào phần dọc hệ võng nội bào khuếch tán dự trữ hệ thống ống Khi nồng độ Ca++ bên ngồi hệ thống võng nợi bào giảm đủ, các phản ứng hóa học myosin actin ngưng, giãn Nếu ức chế chuyên chở chủ động Ca++ Sự giãn không xảy ra, gây co cứng Năng lượng cho di chuyển chủ động Ca++ vào hệ võng nội ATP * Các loại co cơ: có hai loại - Co đẳng trường: co mà không giảm chiều dài Trong trường hợp không tạo công, chủ yếu dùng cố định một vật, hay xách một vật Trong co đẳng trường thực tế chiều dài sợi bị rút ngắn chiều dài thể một ít - Co đẳng lực: co các sợi rút ngắn lại Chủ yếu dùng để nâng tự một vật, kích thích giai đoạn đầu co đẳng trường, lực tăng đến lúc đủ mạnh rút ngắn để kéo trọng tải lên, Giai đọan nầy lực không đổi Trong hầu hết các trường hợp ta có co hởn hợp, đẳng trường trước đẳng lực sau Trong một chế phẩm được xếp ghi sau: co, nhắc cần ghi lên, khoảng cách di chuyển cần cho ta biết độ rút ngắn cơ.Trong trường hợp tạo cơng bên ngồi Vì cần bị di chuyển một khoảng cách định 2.3.2 Nhiều co liên tiếp Khi kích thích liên tục đáp ứng nhiều co liên tiếp Sợi trơ gia đoạn lên một phần giai đoạn xuống gai điện Khi kích thích lập lập lại trước giãn làm kích hoạt thêm các yếu tố co thắt đáp ứng tăng, gây tổng kế các co cơ, sức căng phát sinh thời gian tổng kế lớn một co Tùy theo tần số kích thích nhiều hay ít có các loại tởng kế khác - Co cứng tuần hồn: khơng có dãn các kích thích (sức căng lớn lần so co cứng riêng lẻ) - Co cứng khơng hồn tồn: có giai đoạn giãn khơng hồn tồn các kích thích liên tiếp Tần số kích thích để có tởng kế các co thắt được xác định bởi thời gian co Nếu thời gian co 10ms, tần số dưới 1/10ms 162 Giáo trình Sinh Lý II (100lần/s) gây đáp ứng rõ ràng xen kẻ với dãn hồn tồn Ở tần số kích thích 100 lần/giây có tượng tởng kế - Hiện tượng Treppe: kích thích với cường độ ngưỡng gây co cơ, tăng cường độ kích thích, đáp ứng co mạnh đến mợt lúc có đáp ứng cực đại Nếu kích thích với tần số ngang mức gây co cứng với cường độ cực đại, sức căng sợi tăng Sau nhiều co cơ, đạt đến mợt sức căng đồng dạng tượng bậc thang hay Treppe 2.3.3 Tương quan chiều dài sợi cơ, sức căng vận tốc co Sức căng bị kích thích gây co đẳng trường: lực căng tổng cộng Lực căng lúc không bị kích thích: lực căng thụ động Cả loại lực căng đều thay đổi chiều dài sợi Độ cách biệt lực căng lực căng gây co thắt cơ, lực căng chủ đợng Lực sinh co để đáp ứng với xung động từ Neuron vận động phụ thuộc vào độ dài Lực căng tối đa đợ dài lớn đợ dài cân 20% (2μm nhục tiết) Độ dài lúc gọi độ dài yên tĩnh.Thường mức kéo căng tối đa gần tối đa nghĩa bám vào đầu xương cách xa Lực căng thực hay chủ động tăng dần theo một đường thẳng Khi độ dài tăng cho tới lúc đạt mợt mức tối đa đợ dài vượt quá mức tối đa thì lực căng giảm Như vậy, tăng giảm độ dài quá mức độ dài yên tĩnh các cầu nối ngang hình thành myosin actin quá trình co Số lượng các cầu nối ngang đạt mức lớn độ dài độ dài yên tĩnh Khi bị kéo căng ngắn chiều dài yên tĩnh số cầu nối giảm 2.3.4.Nguồn lượng chuyển hóa co Hiện tượng co cần lượng được xem nhà máy biến đởi lượng hóa học thành học *Nguồn cung cấp lượng cho co bao gồm: - Nguồn ATP: ATP + H2O -> ADP + H3PO4 + 7,3 KCal Nguồn lượng cần cho trượt sợi myosin actin Một số lượng nhỏ cần cho bơm Ca++ từ sarcoplasm vào hệ võng nội bào bơm Na+ K+ để trì điện động tế bào Nồng độ ATP sợi khoảng triệu phân tử, đủ để trì co thời gian 1-2 giây 163 Giáo trình Sinh Lý II Sau ATP biến đổi thành ADP, ADP được gắn kết với Phospho để tạo ATP mới vài % giây - Nguồn phosphocreatin, có cầu nối cao lượng giống ATP Phosphocreatin bị thủy giải cho Creatin Phosphat men xúc tác Creatinphosphokinaze Phosphocreatin +ADP = = = = Creatin +ATP Số lượng Phosphocreatin lớn lần số lượng ATP Năng lượng cung cấp từ ATP Phosphocreatin đủ để co kéo dài 5-8 giây - Glycogen – Glucose: Glycogen có gan cơ, Glucose từ máu vào tế bào Glycogen Glucose bị phân giải acid Pyruvic có đủ oxy, acid pyruvic vào chu trình acid citric cho một lượng lớn ATP O2 Glucose +2ATP (hoặc glycogen ) +1ATP → 6CO2 +6H2O + 40ATP Khi thiếu oxy, acid Pyruvic được thành lập khơng vào chu trình mà thoái hóa thành acid lactic Con đường cung cấp ít lượng Glucose +2ATP (hoặc glycogen ) +1ATP → acid lactic +4ATP - Một nguồn cung cấp lượng từ các chuyển hóa ái khí đối với acid béo tự đạm để tạo ATP Hơn 95% lượng cho co kéo dài được cung cấp từ nguồn chuyển hóa Cũng nguồn cung cấp lượng chính cho nghỉ ngơi giai đoạn phục hồi sau co * Hiện tượng nợ Oxy: Khi vận động mạch máu co giãn nở, lưu lượng máu tăng, cung cấp oxy cho tăng Sự tiêu thụ oxy tăng theo lượng tiêu dùng lượng được cung cấp từ các nguồn điều kiện hiếu khí Trong trường hợp vận động gắng sức, quá trình tái tổng hợp các nguồn lượng dự trữ không kịp Sự cung cấp lượng điều kiện hiếu khí không đủ cho nhu cầu tiêu dùng, sở sử dụng Phosphocreatin glucose qua đường khí để tạo ATP Quá trình tạo nhiều acid lactic Việc sử dụng glucose qua đường khí có giới hạn vì acid lactic được thành lập một phần khuếch tán vào máu một phần tích tụ vượt qua khả đệm mô làm giảm pH ở mô gây ức chế men Quá trình lấy lượng qua đường khí giúp cho gắng sức nhiều 164 Giáo trình Sinh Lý II tiêu dùng nhiều oxy để loại acid lactic tái lập lại ATP Phosphocreatin tượng nợ oxy Trong thực nghiệm lượng được tính cách xác định tiêu thụ oxy sau vận động trở về mức tiêu thụ Trừ trị số với trị số tiêu dùng oxy mức bản, lượng nợ nầy lớn gấp lần mức tiêu thụ oxy Trên thực tế vận đợng dợi một thời gian ngắn Trong vận động ít căng thẳng thực mợt thời gian dài * Sự phát sinh nhiệt cơ: Về nhiệt động học, lượng cung cấp cho với lượng thải ngồi dưới dạng cơng thực hiện, thành lập cầu nối cao lượng để dùng về sau biến thành nhiệt Hiệu học (công/ tiêu dùng lượng tổng hợp) vào khoảng 50% nâng một vật nặng suốt giai đoạn co đẳng lực 0% ở giai đoạn co đẳng trường Nhiệt lúc nghỉ: phát lúc nghỉ biểu bên ngồi họat đợng chuyển hóa Khi co nhiệt ban đầu gồm: nhiệt kích hoạt sản xuất co Nhiệt rút ngắn: sản xuất rút ngắn Sau co có nhiệt hồi phục, sản xuất suốt giai đoạn hồi phục, phóng thích các hoạt đợng chuyển dự trữ cơ, co đẳng lực nhiệt hồi phục còn sản xuất thêm nhiệt giãn (cơng bên ngồi cần để đưa sợi về chiều dài lúc đầu) 2.3.5 Các loại sợi Các sợi có đặc tính di truyền ở lồi có vú, có loại chính: - Các chứa nhiều sợi loại I gọi đỏ, đáp ứng chậm thời gian tiềm tàng dài, thích ứng các việc giữ tư chậm lâu - Các chứa nhiều sợi loại IIB gọi trắng, có thời gian co ngắn chuyên biệt cho các cử động khéo léo, tinh vi (cơ mặt, bàn tay) - Ở người loại IIA 165 Giáo trình Sinh Lý II Bảng 8.1 Các loại sợi Loại I Loại IIB Loại IIA Oxy hóa chậm/ Chuyển hóa glucose Oxy hóa đỏ nhanh/trắng nhanh/đỏ Hoạt đợng Chậm Nhanh Nhanh men ATPaza myosin Khả Vừa Cao Cao ++ bơm Ca hệ võng nội Đường kính Vừa Lớn Nhỏ Khả ly Vừa Cao Cao giải glucose Khả Cao Thấp Cao oxy hóa Các đơn vị vận động: các khác người, chí phạm vi 1cơ, các đơn vị vận đợng cấu thành khác nhiều về cấu tạo đặc điểm chức * Về hình thái học: Các đơn vị vận đợng khác về kích thước khối lượng Neuron vận động, độ dày sợi trục số sợi có thành phần đơn vị vận động - Đơn vị vận động nhỏ: neuron vận động tương đối nhỏ, sợi trục mỏng, số nhánh tận không lớn điều khiển khoảng 10-12 sợi tương ứng: cấu tạo nhỏ ở mặt, ngón tay, chân, bàn tay mợt phần lớn thân tứ chi - Đơn vị vận động lớn: neuron vận động lớn, sợi trục lớn tạo một số lượng lớn các nhánh tận ở cơ, điều khiển vài nghìn sợi tương ứng Đơn vị vận động lớn tham gia vào thành phần cấu tạo các lớn ở thân tứ chi Điện đồ (EMG: Electromyograph) sử dụng các kỹ thuật khuếch đại tương ứng ghi lại được điện động sợi dưới dạng điện đồ 166 Giáo trình Sinh Lý II Nếu co yếu một số ít đơn vị vận động hoạt đợng ghi lại được hoạt tính điện từng đơn vị vận động Nét đặc trưng điện động từng đơn vị vận đợng riêng lẻ có hình dạng biên đợ khơng đởi, có nhiều sợi tham gia vào thành phần đơn vị vận động thì biên độ điện động tổng hợp chúng lớn Khi lực co tăng lên tức có thêm nhiều đơn vị vận động mới Điện động các đơn vị vận động tích cực trùng vào làm phát sinh tượng giao thoa, khơng thể phân tách riêng rẻ điện động từng đơn vị vận động * Về chức đơn vị vận động chia thành loại chính: - Đơn vị vận đợng chậm: (loại I) có các neuron vận động sợi thuộc loại I chậm - Đơn vị vận động nhanh: (loại II) neuron vận động sợi tḥc nhóm II nhanh Các neuron vận đợng nhanh chậm khác về: + Tỉ lệ hưng phấn: tỉ lệ nghịch với kích thước thân neuron Các neuron vận đợng chậm có ngưỡng thấp, nhanh có ngưỡng cao + Tốc độ dẫn truyền: Tốc độ dẫn truyền neuron vận động chậm thấp neuron vận động nhanh + Tần số xung động: neuron vận động chậm thấp neuron vận động nhanh + Độ mệt mỏi: Neuron vận đợng chậm (loại I) có khả trì một điện lâu dài mà không giảm tần số xung động nhiều hàng chục phút Vì chúng còn được gọi neuron vận động khơng mệt mỏi PHÌ ĐẠI CƠ VÀ TEO CƠ Khi khối lượng lớn gọi phì đại khối lượng giảm gọi teo - Phì đại hậu tăng số lượng sợi actin myosin Trong sợi thường xuất ở co thắt mạnh tối đa các phì đại hình thành quá trình tập luyện ngày ta tập một vài co mạnh vòng 6-10 tuần làm cho phì đại Cơ chế co mạnh dẫn đến phì đại chưa biết rõ Tuy nhiên, người ta thấy tốc độ tổng hợp các protein co thắt nhiều Ở co mạnh làm tăng các sợi actin myosin Ngoài số lượng các enzym chuyển hóa các nầy 167 Giáo trình Sinh Lý II tăng Khi không vận động tốc đợ thoái hóa lớn tở hợp nên dẩn tới teo - Khi một bị cắt đứt chi phối dây thần kinh thì teo xuất Ở giai đoạn cuối 1-2 năm teo hầu hết sợi bị phá hủy thay bởi mô sợi mô mỡ Các mô sợi nầy ngày ngắn tạo co thắt cơ, tầm quan trọng thực tế tập luyện thể lực giữ cho không yếu không biến dạng - Nhược cơ: khả dẫn truyền tín hiệu từ các sợi thần kinh sang tự miễn Nguyên nhân máu có kháng thể bất hoạt kênh ion được hoạt hóa bởi acetylcholine Khi điện hoạt đợng xuất ở tâm đợng acetylcholine được giải phóng vào khe synap các kênh màng sợi không mở hậu tín hiệu thần kinh không được dẫn truyền tới : Neostigmin thuốc bất hoạt Acetylcholinesterase làm tăng Acetylcholin 168 Giáo trình Sinh Lý II SINH LÝ CƠ TRƠN Mục tiêu: Trình bày được các loại trơn quá trình co trơn Trình bày được điều hòa hoạt động trơn CÁC LOẠI CƠ TRƠN Cơ trơn có kích thước nhỏ: đường kính 5-10m, dài 10-500m - Cơ trơn nhiều đơn vị: hoạt động độc lập điều khiển sợi thần kinh bao bởi màng … - Cơ trơn đơn vị: hoạt động … màng dính nhiều nơi nối thông khe nối ion qua được Thí dụ: ṛt, mạch máu, tử cung (tạng) Q TRÌNH CO CƠ TRƠN 2.1 Cơ sở hóa học: actin myosin co cần Ca++ ATP 2.2 Cơ sở vật lý: sợi actin gắn vào thể đặc, một số thể đặc gắn vào màng tế bào sợi xen kẽ nhiều sợi actin myosin có đường kính gấp đơi 2.3 Co cơ: - Vịng xoay (a-m) chậm ATPase thấp → ATP thấp - Thời gian co chậm - Lực co lớn xương thời gian gắn actin myosin kéo dài - Mức độ ngắn lại trơn lúc co lớn xương - Cơ chế: Ca++ gắn calmodulin  gắn với myosinkinase hoạt hóa myosinkinase dẫn đến phosphoryl hóa làm actin gắn với myosin Khi Ca++ dịch nợi bào thấp diễn ngược lại - Cơ trơn nhiều tín hiệu kích thích: thần kinh, hormon, căng cơ…do nhiều receptor ĐIỀU HÒA THEO CƠ CHẾ THẦN KINH: 3.1 Cơ chế thần kinh Thần kinh phân bổ tràn lan nối với ở chỗ nối tiếp xúc, hóa chất gian chứa bọc gồm acetylcholin đối với phó giao cảm 169 Giáo trình Sinh Lý II noradrenalin đối với giao cảm gắn với receptor ở màng sau synap gây việc đóng mở các kênh ion - Kênh Ca++ tạo điện hoạt đợng - Mợt số trơn có khả tự kích thích nhịp sóng chậm liên quan Na+ Khi trơn nối tạng căng các điện hoạt đợng tự phát xuất điện sóng chậm giảm điện tích âm điện màng căng 3.2 Cơ chế thể dịch - Hormon gắn vào receptor gây mở đóng kênh Na + Ca++ làm thay đổi điện màng - Tại chỗ: thiếu O2, thừa CO2, tăng H+, tăng K+, tăng acid lactic gây giãn trơn, giãn mạch 170 Giáo trình Sinh Lý II Trường Đại học Võ Trường Toản Khoa Y KHOA Y TRƯỜNG ĐẠI HỌC VÕ TRƯỜNG TOẢN 171