sinh lý học động vật thủy sản

15/09/54 1 SINH LÝ ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Spiny Lobster Clawn fish PHẠM PHƯƠNG LINH BỘ MÔN CƠ SỞ SINH HỌC NGHỀ CÁ KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN Http://www.en.academic.ru/dic.nsf/enwiki/57601 http://www.coolthingsthatreallyhappen.tumblr.com/ 15/09/11 1Pham Phuong Linh Chương 1. MỞ ĐẦU 1.1. ĐỊNH NGHĨA 1.2. PHƯƠNG PHÁP SINH LÝ HỌC 1.3. LƯỢC SỬ 1.4. VỊ TRÍ MÔN HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO 1.5. MỘT VÀI KHÁI NIỆM 15/09/11 2Pham Phuong Linh 1.1. ĐỊNH NGHĨA • Sinh lý học là khoa họcvề chứcnăng củacáchệ thống sống. Cụmtừ physiology có nguồngốctừ tiếng Hy Lạpcổ: physis ,“tự nhiên, nguồngốc"; và logia , “nghiên cứuvề". (Wikipedia) • Sinh lý học, nói một cách nôm na, là khoa học đề cập đến việc các sinh vật sống ăn thở di chuyển như cập đến việc các sinh vật sống ăn , thở , di chuyển như thế nào và cái gì giúp làm chúng tồn tại. (Knut Schmidt –Nielsen, 1997) • Định nghĩa một cách khoa học: SINH LÝ HỌC là khoa học nghiên cứu sự thực hiện các chức năng tiêu hóa, hô hấp, tuần hoàn, bài tiết và sự vận động vân vân… của cơ thể. (Knut Schmidt –Nielsen, 1997) Knut Schmidt – Nielsen (1915 -2007) “Father of animal Physiology” – said by Prof. Barbara Block – Standford University 15/09/11 3Pham Phuong Linh 15/09/54 2 • Sinh lý họclàkhoahọcnghiêncứuvề chứcnăng củamộtcơ quan nào đó củasinhvật. Tuy nhiên, sẽ là không đầy đủ nếuchỉ biếtmộtcơ quan, mô hay mộtcấutrúcnàođóthựchiệnchứcnăng gì. Các nhà sinh lý muốnbiết làm thế nào chúng thựchiện đượcchứcnăng. Sinh lý họcthựcnghiệmcác mặtchứcnăng ở nhiềubậccấutrúctừ phân tử,tế bào, mô, đếncơ quan, hệ cơ quan và đếntoànbộ cơ thể. • nghiên cứuvề tổ chứcvàcácquátrìnhcơ bảncủamộtsinhvậtsống giúp cho chúng tồntại được. http://science.jrank.org/pages/5219/Physiology- Comparative.html">Comparative Physiology 15/09/11 4Pham Phuong Linh • Sinh lý họccũng đề cập đếnviệc điềuchỉnh và thích nghi củasinhvậtsống vớinhững biến đổibấtlợicủamôitrường • Cuối cùng sinh lý cũng đề cập đếnviệc điều hòa tấtcả các chứcnăng trên- làm thế nào để các chức năng này tương quan với nhau để các chức năng này tương quan với nhau nhưng cũng thống nhấtthànhmộtcơ thể hoạt động nhịp nhàng. 15/09/11 5Pham Phuong Linh CÁC LĨNH VỰCNGHIÊNCỨU CỦASINHLÝHỌC 15/09/11 Pham Phuong Linh 6 15/09/54 3 • Sinh lý học đại cương (General physiology) hay Sinh lý học tế bào nghiên cứu các quá trình lý hóa sinh phổ biến vốn làm cho trạng thái “sống” khác với bản chất không sống. • Sinh lý học các nhóm đặc biệt (Physiology of special groups) nghiên cứu các đặc trưng chức năng của các nhóm động vật như Sinh lý học người , Sinh lý học cá , sinh lý học côn trùng , sinh lý học ký sinh trùng , v.v • Sinh lý học so sánh : (Comparative physiology) nghiên cứu các chức năng đặc thù của cơ thể ở một giới hạn rộng các nhóm sinh vật hay trong cùng mộtloàinhưng ở các giai đoạnpháttriển khác nhau Trong thời cùng một loài nhưng ở các giai đoạn phát triển khác nhau . Trong thời gian gần đây sinh lý học so sánh phát triển thêm một hướng là sinh lý học tiến hóa (Evolutionary physiology). • Sinh lý học chuyên khoa nghiên cứu các quá trình sống của các động vật nhưng quan tâm đến một khía cạnh đặc biệt như sinh lý học nội tiết (Endocrinology), sinh lý học thần kinh (Neuro-physiology), sinh lý học sinh sản (Reproductive physiology). 15/09/11 7Pham Phuong Linh Đối tượng • Nghiên cứu các quá trình sinh lý đặc trưng của cá và giáp xác 15/09/11 8Pham Phuong Linh NHIỆM VỤ •nghiên cứu các qui luật về – sự phát sinh – phát triển – biến đổicácchứcnăng ( củacơ thể cá và giáp biến đổi các chức năng ( của cơ thể cá và giáp xác) – Vận dụng các quy luật vào sản xuất. 15/09/11 9Pham Phuong Linh 15/09/54 4 1.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU • Phương pháp phân tích –(1) Tổ chức hay cơ quan tách rời cơ thể sống : nghiên cứu chức năng của các tổ chức hay cơ quan tạo thành cơ thể và các nhân tố liên quan. Các tổ chức hay cơ quan này đã tách khỏi cơ thể và được bảo quản trong điều kiện nhân tạo để duy trì chức ă ủ hú t ộtthờii ắ n ă ng c ủ a c hú ng t rong m ột thời g i an ng ắ n. –(2) Giải phẫu cơ thể sống đã được gây mê hoặc xử lí cho mất cảm giác để nghiên cứu chức năng của các cơ quan, hệ thống trong cơ thể và mối quan hệ hỗ tương giữa chúng với nhau. • Phương pháp tổng hợp 15/09/11 10Pham Phuong Linh PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (tiếp) • Phương pháp tổng hợp (Pavlov) – Đối tượng nghiên cứu là những cơ thể sống hoàn chỉnh được tiến hành thực nghiệm trong điều kiện bảo đảm được mối quan hệ tương đối bình thường giữa cơ thể với môi trường, quan sát hoạt động điều chỉnh của cơ thể để thích nghi với sự thay đổi của điều kiện môi trường. 1849 – Ivan Pavlov (physiologist: 1904 Nobel Laureate in Medicine; developer of Pavlov’s Theory; died Feb 27, 1936 15/09/11 11Pham Phuong Linh 1.3. Lược sử nghiên cứu • Sinh lý học người (động vật có vú) ra đời sớm nhất (420 B.C- Hippocrates- cha đẻ của ngành y). Sinh lý học hiện đại xuất hiện lần đầu tiên vào thế kỉ 17 khi các phương pháp quan sát và thực nghiệm được dùng cho nghiên cứu sự di chuyển của máu trong cơ thể. • Các nghiên cứu về cá tiếp thu những thành tựu của sinh lý học người và động vật bậc cao, các công trình đầu thế kỉ 20: 1. Bovelli nghiên cứu về chức năng của bóng hơi. 2. M.Malpighi: nghiên cứuvề thầnkinhcủacákiếm. 2. M.Malpighi: nghiên cứu về thần kinh của cá kiếm. 3. Daverney: nghiên cứu về hô hấp của cá 4. G.Cuvier, Owen, Stanius nghiên cứu về giải phẫu của cá 5. Petsenkopfer và Voit nghiên cứu về thức ăn và thuần hóa của cá • Thế kỷ 20, nhiều nghiên cứu về sinh trưởng, dinh dưỡng, thần kinh, nội tiết, trao đổi chất của Putokov, Broun… sinh lí, sinh hóa của cá của Malcplm love • Cuối thế kỷ 20, đầu 21, các nghiên cứu tập trung vào các cơ chế hoạt động ở mức độ phân tử, nghiên cứu về miễn dịch, tập tính của cá…cơ chế các đáp ứng của cá với sự thay đổi của môi trường… 15/09/11 12Pham Phuong Linh 15/09/54 5 1.4. VỊ TRÍ MÔN HỌC • Sinh lý cá và giáp xác là môn học cơ sở, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển kỹ thuật chuyên môn. • Sinh lý học nói chung có liên quan chặt chẽ và có tính kế thừa đối với nhiều môn sinh học: – Hình thái học, Giảiphẫuhọc, Mô học (Histology) và Tế bào học Hình thái học, Giải phẫu học, Mô học (Histology) và Tế bào học (Cytology). – Phôi sinh học (Embryology) và học thuyết tiến hóa về nguồn gốc các loài. – Sinh thái học (Ecology) và Địa lý môi trường. – Di truyền học (Genetics). – Toán học, lý học và hóa học. 15/09/11 13Pham Phuong Linh 1.5. MỘT VÀI KHÁI NiỆM CƠ BẢN • Mối quan hệ giữa sinh vật và môi trường • Tính nội cân bằng (homeostastic) • Đặc trưng cơ bản của cơ thể sống – Tính trao đổichất (metabolism) Tính trao đổi chất (metabolism) – Khả năng hưng phấn (excitability) và sự hưng phấn (excitation) – Phản ứng phản xạ (reflex reaction) – Kiểm soát các chức năng (functional control) 15/09/11 14Pham Phuong Linh Mối quan hệ giữa cơ thể với môi trường • Các hoạt động sống của cơ thể sinh vật chỉ có thể diễn ra một cách bình thường trong những điều kiện xác định của môi trường thông qua các giới hạn . • Các điều kiện này có thể thay đổi, tuy nhiên khoảng dao động phải nhỏ và tương đối ổn định. 15/09/11 15Pham Phuong Linh 15/09/54 6 Tính nội cân bằng (homeostastic) • Ví dụ: – Động vật biến nhiệt – Động vật đẳng nhiệt 15/09/11 Pham Phuong Linh 16 Tính nội cân bằng (homeostastic) • Vào năm 1929, nhà sinh lý học người Mỹ W. B. Cannon đưa ra khái niệm homeostasis (nội cân bằng) để mô tả một mối quan tâm cơ bản nhất của sinh lý học: làm thế nào mà các thành phần khác nhau trong cơ thể sống điều chỉnh để duy trì môi trường trong ổn định để các chức chỉnh để duy trì môi trường trong ổn định để các chức năng có thể được thực hiện tối ưu. http://www.scienceclarified.com/Ph-Py/Physiology.html#ixzz0WRXKkDM0 • Homeostatis ( homeo: same, và stasis: standing still-> stay the same sự cân bằng nội tại, cân bằng tự nhiên (từ điển Sinh học Anh Việt) • http://science.jrank.org/pages/5219/Physiology- Comparative.html">Comparative Physiology): 15/09/11 17Pham Phuong Linh • 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), – du y trì nhi ệ t đ ộ cơ th ể y ệ ộ – kích thước cơ thể ảnh hưởng đến trao đổi chất và mất nhiệt là những ví dụ về các vấn đề cần đến hệ thống tự điều chỉnh. 15/09/11 18Pham Phuong Linh 15/09/54 7 Trao đổi chất (metabolism) 2 quá trình - Đồng hóa (anabolism, assimilation) -Dị hóa (catabolism, disassimilation) 15/09/11 19Pham Phuong Linh Khả năng hưng phấn (excitability) và sự hưng phấn (excitation) • Tất cả mọi sự thay đổi của môi trường bên ngoài hay những trạng thái bên trong cơ thể sinh vật có thể được xem như một yếu tố kích thích đối với các tế bào sống hoặc toàn bộ cơ thể. – sự kích thích hợp lý là tất cả những yếu tố gây nên các phản ứng sinh học trong điều kiện tự nhiên bình thường và cơ thể sinh vật sẽ có một sự thích ứng đặc biệt đối với kích thích này. – Sự kích thích không hợp lý được xem là những yếu tố tác động lên cơ thể sinh vật mà cơ thể sinh vật không có những phản ứng đặc hiệu. • Giá trị của khả năng hưng phấn là độ dài tối thiểu của yếu tố kích thích, đây là ngưỡng của yếu tố kích thích (YTKT). • Khi cơ thể tiếp nhận kích thích và sinh ra phản ứng thì có thể biểu hiện dưới hai hình thức: – Cơ thể, tổ chức sống đang ở trạng thái yên tĩnh trở nên hoạt động, hoặc từ trạng thái hoạt động yếu trở nên hoạt động mạnh, hình thức này gọi là hưng phấn. – Từ trạng thái hoạt động mạnh trở nên yếu hoặc trở thành yên tĩnh tương đối gọi là ức chế. • Hưng phấn và ức chế không khác nhau về bản chất, chúng đều biểu hiện phản ứng của cơ thể đối với kích thích, nhưng khác nhau ở hình thức biểu hiện. 15/09/11 20Pham Phuong Linh Phản ứng phản xạ (reflex reaction) • Đối với các nhóm động vật có hệ thống thần kinh phát triển, kiểu phản ứng đặc thù của cơ thể là các phản xạ . • p hản ứn g của cơ thể đư ợ c điều khiển bởi p g ợ hệ thần kinh tương ứng với sự kích thích nhận được từ các cơ quan tiếp nhận (receptor). 15/09/11 21Pham Phuong Linh 15/09/54 8 Kiểm soát các chức năng • Cơ thể sống là một hệ thống tự điều chỉnh . – hoạt động như một tổng thể đáp ứng lại mọi sự thay đổi. – tất cả các mối liên hệ và tương tác của quá trình tự điềuchỉnh đượcthựchiệnvàhoàntất điều chỉnh được thực hiện và hoàn tất . • Một kiểu kiểm soát đặc hiệu các chức năng là kiểu kiểm soát hormone được tiết ra từ các tuyến nội tiết. 15/09/11 22Pham Phuong Linh 15/09/54 1 SINH LÝ ĐỘNG VẬT THỦY SẢN Chương 2. Máu và hệ tuần hoàn (Bl d d i l ti t ) (Bl oo d an d c i rcu l a ti on sys t em ) PHẠM PHƯƠNG LINH BỘ MÔN CƠ SỞ SINH HỌC NGHỀ CÁ KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN MÁU • Các chức năng của máu • Thành phần của máu • Hồng cầu • Các tế bào máu khác • Cơ chế đông máu • Sự vận chuyển oxy trong máu • Đường cong phân ly O 2 • Vận chuyển CO 2 Các chức năng quan trọng nhất của máu 1. Vận chuyển chất dinh dưỡng từ ống tiêu hóa đến mô hoặc các cơ quan dự trữ. (vd. Mô mỡ, gan) 2. Vận chuyển các sản phẩm trao đổi chất (vd. Axit lactic từ cơ đến g an ) g) 3. Vận chuyển các sản phẩm bài tiết từ mô đến cơ quan tiết, từ cơ quan tổng hợp chất tiết (ví dụ ure ở gan) đến thận. 4. Vận chuyển khí (O 2 và CO 2 ) giữa cơ quan hô hấp và mô, dự trữ O 2 . 5. Vận chuyển hormone 15/09/54 2 Các chức năng quan trọng nhất của máu 6. Vận chuyển các tế bào không có chức năng hô hấp (ví dụ, bạch cầu) 7. Vận chuyển nhiệt từ những cơ quan sâu bên trong cơ thể tới bề mặt để thoát nhiệt (cần thiết cho những cơ thể có kích thước lớn, cường độ trao đổi chất cao) 8 Vận chuyểnlực(vd Chosự vận động củagiunđấtcho 8 . Vận chuyển lực (vd . Cho sự vận động của giun đất , cho việc phá vỡ lớp vỏ trong quá trình lột xác của giáp xác, cho việc vận động của các cơ quan như dương vật, siphon của sinh vật hai mảnh vỏ, cho sự duỗi chân của nhện, cho quá trình siêu lọc ở các mao quản của thận) 9. Sự đông máu (coagulation), chống lại sự mất máu Lượng máu trong cơ thể (sgk) Thành phần của máu MÁU Huyết cầu Hồng cầu Tiểu cầu Bạch cầu Huyết tương Huyết thanh Fibrinogen Các chất hòa tan Nước Đường Mỡ Protein huyết thanh Muối vô cơ [...]... (a) cá ăn động vật (rainbow trout), (b) cá ăn tạp thiên về động vật (catfish), (c) cá ăn tạp thiên về thực vật (cá chép) và (d) cá ăn phiêu sinh vật (cá măng, milkfish) 1.5 NHỮNG HiỂU BiẾT CHUNG VỀ TIÊU HÓA Ở CÁ (3) Phân loại cá theo bản chất thức ăn - Cá ăn thực vật và ăn mùn bã hữu cơ (herbivores và detritophags) - Cá ăn tạp (omnivores) ăn các động vật không xương sống nhỏ - Cá ăn động vật (carnivores)... ăn động vật (carnivores) ăn cá và các động vật không xương sống lớn hơn 4 15/09/54 2 TIÊU HÓA Ở CÁ 2.1 Cấu trúc ống tiêu hóa (Ngư loại học) 2.2 Tiêu hóa cơ học ọ 2.3 Tiêu hóa hóa học 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu hóa của cá 2.2 TIÊU HÓA CƠ HỌC (sinh viên tự nghiên cứu) • Gợi ý: – Vai trò của tiêu hóa hóa học – Cấu tạo cơ quan tiêu hóa và hoạt động tiêu hóa cơ học có mối liên hệ mật thiết với tính... cong phân ly của HbO2 nghiêng sang phải y g ýq ọ g, ặ ệ • Đây là điểm có ý nghĩa sinh lý quan trọng, đặc biệt đối với các động vật máu lạnh Nhóm động vật này có tốc độ trao đổi chất tăng lên khi nhiệt độ môi trường tăng; vì thế đây là một ưu điểm mà Hb nhả oxy dễ dàng hơn khi nhiệt độ tăng lên • Ngay cả đối với các động vật máu nóng, liên quan giữa nhiệt độ và phân ly oxy cũng có ý nghĩa quan trọng... (extracellular digestion) • Ở những động vật có kích thước cơ thể lớn, ở bậc thang tiến hóa cao hơn, cần đến một ống tiêu hóa phát triển với các enzyme tiết vào và hoạt động trên vật liệu thức ăn • Ống tiêu háo có thể có một lỗ mở ra ngoài như coeleterates, g y p g brittlestars, flatworm Ở các động vật này, phần thức ăn không tiêu hoá được cũng được tống ra ngoài qua lỗ này ố ỗ • Động vật có cấu trúc phức tạp... cơ học có mối liên hệ mật thiết với tính ố ế ăn của cá – Phân biệt cơ chế tiêu hóa cơ học của cá ăn thực vật, ăn lọc, ăn thịt,… – Cơ chế tiêu hóa cơ học của cá có dạ dày và cá không có dạ dày (cá chép) 2.3 TIÊU HÓA HÓA HỌC Định nghĩa: Tiêu hoá hoá học thực chất là các phản ứng hoá học làm biến đổi thành phần hoá học của thức ăn với vai trò xúc tác của các enzyme tiêu hoá Thức ăn sau khi được biến đổi... nghiên cứu • Đặc điểm môi trường trong và thể dịch • Thành phần, các đặc điểm lý hóa của máu ặ ạ , • Đặc điểm các loại tế bào máu, ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái 19 15/09/54 Chương 4 SINH LÝ TIÊU HÓA và HẤP THU NỘI DUNG 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ TIÊU HÓA VÀ HẤP THU 2 TIÊU HÓA Ở CÁ – Cấu tạo ống tiêu hóa – Tiêu hóa cơ học – Tiêu hóa hóa học – Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu hóa 3 HẤP THU Ở CÁ 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ TIÊU... (intracellular digestion) – Động vật tiêu hoá nội bào và một phần ngoại bào – Tiêu hoá ngoại bào 1.2 Tiêu hóa nội bào • Có ở động vật đơn bào (unicellular forms, prozoans), ruột khoang, hải miên, thân lỗ ự ọ g • Có sự hình thành các bọng tiêu hoá (digestive vacuole) bọc lấy thức ăn • Enzyme bên trong bọng tiêu hoá sẽ được tiết vào trong bọng tiêu hoá, để bẻ gẫy thức ăn 2 15/09/54 1.3 Động vật tiêu hoá nội bào... hệ đệm protein tế bào  Điều chỉnh nhờ hoạt động của cơ quan hô hấp  [CO2] ↑ →pH ↓→kích thích trung khu thần kinh hô hấp tăng hoạt động thải CO2, do đó làm giảm lượng H2CO3 trong máu, và độ pH lại được tăng lên  điều chỉnh nhờ tác dụng của thận (phần tiết niệu) 5 15/09/54 CÁC TẾ BÀO MÁU CÁ CƠ QUAN TẠO MÁU Ở CÁ - Sinh bạch cầu - Sinh bạch cầu ạ Lá lách: -sinh hồng cầu và tiểu cầu -Dự trữ hồng cầu Các... biển để thích nghi với điều kiện môi trường nước ngọt có biến động lớn về độ pH  Nếu mang cá nước ngọt ra biển thì nguồn kiềm dự trữ sẽ tăng lên  Phạm vi dao động độ pH của máu cá biển nhỏ hơn cá nước ngọt  Hệ đệm của máu cá yếu hơn của động vật có vú, pH của máu cá thay đổi theo môi trường nhưng nhờ hệ đệm mà mà mặc dù pH môi trường biến động rất lớn thì pH máu cá thay đổi không đáng kể • Các con... phải này khi ủ iệ h ể hải à nồng độ CO2 cao, oxy phân ly khỏi HbO2 ở bất kỳ nồng độ oxy nào • Hiệu ứng này được gọi là hiệu ứng Bohr (Bohr effect) (đặt theo tên của nhà sinh lý học người Đan mạch là Christian Bohr, cha của nhà vật lý nổi tiếng Niels Bohr) 12 15/09/54 • Ở các mao mạch tại mô, CO2 đi vào máu, Hb nhả nhiều oxy hơn vì sự có mặt của CO2 • Do đó có thể nói, hiệu ứng Bohr là hiệu ứng mà có . các đặc trưng chức năng của các nhóm động vật như Sinh lý học người , Sinh lý học cá , sinh lý học côn trùng , sinh lý học ký sinh trùng , v.v • Sinh lý học so sánh : (Comparative physiology). gian gần đây sinh lý học so sánh phát triển thêm một hướng là sinh lý học tiến hóa (Evolutionary physiology). • Sinh lý học chuyên khoa nghiên cứu các quá trình sống của các động vật nhưng. nhưng quan tâm đến một khía cạnh đặc biệt như sinh lý học nội tiết (Endocrinology), sinh lý học thần kinh (Neuro-physiology), sinh lý học sinh sản (Reproductive physiology). 15/09/11 7Pham