Sinh lý động vật thủy sản.pdf

Tài liệu sinh lý động vật thủy sản.

1Chương Mở ðầuI. ðại cương về môn học1. ðịnh nghĩa: • Physiology là sinh lý học (physios và logos) • Sinh lý học ñại cương• Sinh lý học cơ quanEcophysiology?Ecology: The scientific study of the interactions between organisms and their environment Haekel (1868)Physiology: Physiology (in Greek physis = nature and logos = word) is the study of the mechanical, physical, and biochemical functions of living organisms.ðịnh nghĩa• SINH LÍ HỌC: khoa học về hoạt ñộng sống củacơ thể, của hệ thống các cơ quan, các mô, tếbào và sự ñiều hoà các chức năng sinh lí củasinh vật.• SLH cũng nghiên cứu những quy luật tác ñộngqua lại của cơ thể sống với môi trường xungquanh.• SLH là lĩnh vực quan trọng của sinh học, là cơsở lí luận cho y học và các ngành khoa họckhác. Bao gồm SLH chung, SLH chuyên ngành,SLH so sánh, SLH tiến hoá, SLH sinh thái, SLHngười, SLH ứng dụng, SLH thực vật, SLH ñộngvật .ðịnh nghĩa• SLH liên quan với lĩnh vực khác; SLH sử dụngkết quả và phương pháp của vật lí học, hoá học,hoá sinh học, lí sinh học . Ngược lại, những kiếnthức của SLH rất cần cho các lĩnh vực khác, vd.SLH cung cấp cơ sở khoa học cho những biệnpháp phòng và chữa bệnh, bảo vệ sức khoẻ conngười, là cơ sở cung cấp cho việc chọn giốngcây trồng, vật nuôi . ðến ngày nay, SLH trởthành ngành mũi nhọn của sinh học.organOrganisme-moleculecellOrganismEcophysiology is integrative ScienceOrganEnvironment2. ðối tượng và nhiệm vụ môn học• ðối tượng: nghiên cứu chức năng cơ thể cá, tôm và các hoạt ñộng sinh lý của cá, tôm và mối quan hệ với môi trường xung quanh • Qui luật về hoạt ñộng sống của cá và giáp xác • ðịnh hướng ñưa chúng theo nhu cầu phát triển của sản xuất 23. Vai trò của sinh lý học ñối với nghề cá• Nghiên cứu hoạt ñộng sống của một cơ thể cá • Nhân tố làm biến ñổi trạng thái bình thường của cơ thể hay nghiên cứu những nhân tố làm thay ñổi hoạt ñộng sinh lý cơ thể • Giúp cho sinh viên trang bị kiến thức, cơ sở lí luận nhằm ñề ra biện pháp kỷ thuật chuyên môn ñể nâng cao năng xuất4. Lịch sử môn học• Thế giới: ðã khám phá những qui luật căn bản về sự sống và các họat ñộng sinh lý của cơ thể cá tôm• Việt nam: Các nghiên cứu còn ñơn giản chưa nghiên cứu sâu về các họat ñống của những lòai cá bản ñịa • Các số liệu về sinh cơ bản ñiều thừa kế từ nghiên cứu của thế giới5. Quan hệ của môn sinh lý học cá với các môn học khác• Giải phẫu học: Dựa vào giải phẫu học mà nghiên cứu sinh lý học cá • Sinh hoá học: nghiên cứu tác ñộng của từng cơ quan bộ phận và phản ứng của cơ thể dưới sự ñiều khiển của các hoạt chất hoá học trong cơ thể. • Di truyền, chọn giống • Dinh dưỡng • Kỷ thuật nuôi và sản xuất giống 6. Phương pháp nghiên cứu sinh lí học• Phương pháp phân tích• Kỹ thuật tổ chức hay cơ quan tách rời cơ thể: Cắt ñứt sự liên hệ của chúng với bộ phận khác của cơ thể rồi ñem cơ quan hay tổ chức này ñặt vào môi trường nhân tạo • Phương pháp giải phẫu cơ thể sống (phương pháp bộc lộ): Gây mê và tiến hành các thủ thuật ñối với ñộng vật ở trạng thái mê, bộc lộ cơ quan cần nghiên cứu. 6. Phương pháp nghiên cứu sinh lí học (tt)• Phương pháp tổng hợp• Dùng một cơ thể hoàn chỉnh làm ñối tượng nghiên cứu và tiến hành thực nghiệm nó trong một môi trường tương ñối gần môi trường tự nhiên, quan sát chức năng các cơ quan II. ðặc ñiểm cơ thể sống 1. Trao ñổi vật chất• ðịnh nghĩa: quá trình mà cơ thể trao ñổi vật chất với môi trường ngoài• ðồng hóa là quá trình cơ thể sinh vật sử dụng những vật chất bên ngoài tổng hợp thành những vật chất cho cơ thể (thức ăn  nguyên liệu  tổng hợp protein, lipid )• Di hóa là quá trình cơ thể sử dụng những vật chất tạo năng lượng ñể hoạt ñộng 3• ðồng hóa là nguyên liệu cho quá trình dị hóa, và dị hóa cung cấp năng lượng cho quá trình ñồng hóa. • Quá trình phân giải là quá trình các vật chất có kích thước lớn biến ñổi thành phân tử nhỏ• Quá trình hợp thành là quá trình những vật chất có kích thước phân tử nhỏ biếb ñổi thành phân tử lớn 2. Tính hưng phấn • ðịnh nghĩa: tác nhân của môi trường tác ñộng lên cơ thể gọi là vật kích thích • Tác ñộng của vật kích thích lên cơ thể gọi là kích thích• Quá trình sinh lý kích thích xảy ra trong cơ thể gọi là quá trình hưng phấn• Loại kích thích quen thuộc với cơ thể gọi là kích thích thích ñáng • Loại kích thích không quen thuộc với cơ thể gọi là kích thích không thích ñáng 2. Tính hưng phấn (tt) • Ví dụ: Tổ chức cơ, tổ chức tuyến… • Cơ sở vật chất của quá trình hưng phấn là quá trình trao ñổi vật chất. Khi trao ñổi vật chất ngừng thì tính hưng phấn sẽ bị mất ñi • Trạng thái hưng phấn và trạng thái ức chế3. Tính thích ứng • Trong môi trường bình thường - hoạt ñộng sống xảy ra bình thường  cơ thể và môi trường ñã tạo ra một cân bằng ðộng • Môi trường sống bị thay ñổi ñể có thể duy trì một trạng thái cân bằng ðộng thì cơ thể phải có những thay ñổi về chức năng sinh lý • Khả năng giúp cơ thể thay ñổi khi môi trường thay ñổi goị là tính thích ứng III. Sự ñiều hòa chức năng của cơ thể ðiều hoà chức năng là sự thay ñổi mức ñộ hoạt ñộng một hoặc nhiều bộ phận của cơ thể ñể thích ứng với môi trường sống 1. ðiều hòa chức năng bằng thể dịchChất hóa học nhờ thể dịch truyền ñi, có tác dụng ñiều tiết ñối với hoạt ñộng của cơ thểChậm là do vật chất hóa học ñược máu truyền ñi Kém chính xác: Vì có nhiều cơ quan cùng chịu tác ñộng 2. ðiều hòa chức năng bằng thần kinh Nhanh chóng và chính xác hơn ñiều hòa chức năng bằng thể dịch.  Giúp cho chức năng này có sự phối hợp toàn diện, tập trung lại ñạt ñến sự thống nhất cao Trong một cơ thể sống 2 phương thức ñiều hòa chức năng ñó là cơ chế ñiều hòa thần kinh và thể dịch Thần kinh trung ương sẽ tác ñộng ñến các tuyến nội tiết, tuyến này sẽ tiết hormone, máu ñưa hormone tác ñộng lên hoạt ñộng của các cơ quan. 4IV. So sánh ñời sống của ñộng vật dưới nước và trên cạn • Các yếu tố lý hóa học trong nước chi phối ñến ñời sống của thủy sinh vật, có rất nhiều ñiều mà chúng ta không biết ñược như ñộng vật sống trên cạn • Dòng chảy• Phương hướng• ðịnh vị IV. So sánh ñời sống của ñộng vật dưới nước và trên cạn (tt) • Những ñộng vật sống trên cạn hô hấp trong môi trường không khí chứa rất nhiều oxy (trừ một số cá lấy oxy vào cơ thể bằng cơ quan hố hấp khí trời), cá hô hấp bằng mang, lượng oxy trong nước rất ít chỉ bằng 5 % lượng oxy trong không khí • So sánh hàm lượng oxy hòa tan trong nước với hàm lượng oxy trong không khí IV. So sánh ñời sống của ñộng vật dưới nước và trên cạn (tt) • Tại ñiều kiện chuẩn (STP = standard temperature and pressure) (nhiệt ñộ là 0oC và áp suất 760 mm Hg) • 1 lít không khí tương ñương với khối lượng là 1.428 mg• Không khí chứa khoảng 20% hàm lượng oxy (20% O2= 285 mg O2/lít không khí • Tại ñiều kiện chuẩn STP, 1 lít nước bảo hòa không khí chứa 14,6 mg O2hoặc 5.1% so với không khí •IV. So sánh ñời sống của ñộng vật dưới nước và trên cạn (tt) • Sự hòa tan oxy vào trong nước giảm khi nhiệt ñộ của nước tăng dần. Nước bảo hòa oxy chứa • Nhiệt ñộ Hàm lượng oxy hòa tan • 10oC 11,3 mg O2/ L• 20oC 9,1 mg O2/ L• 30oC 7,5 mg O2/ L• Tỉ lệ oxy hòa tan trong nước, 10 mg O2= 7 mL O2ở bất kỳ nhiệt ñộ nào •IV. So sánh ñời sống của ñộng vật dưới nước và trên cạn (tt) • Sự cân bằng các khí trong quá trình hô hấp ñều xảy ra trong môi trường nước • Mang liên quan ñến quá trình vận chuyển nước, ion và nhiệt • Cá không ñạt ñược hô hấp tốt nhất vì có sự kết hợp với vấn ñề ñiều hòa áp suất thẩm thấu (ASTT)• Cá là ñộng vật biến nhiệt IV. So sánh ñời sống của ñộng vật dưới nước và trên cạn (tt) • Cơ quan nhạy cảm cũng tương tư như ñộng vật trên cạn tuy nhiên sự cảm thụ trong nước của cá có một vài chi tiết rất khác với ñộng vật trên cạn • Tầm nhìn của cá trong nước khác với ñộng vật trên cạn• Sự thăng bằng cũng khác (liên quan ñến thị giác) 5V. Cơ chế bơi lội• Liên quan ñến tiêu thụ năng lương và sự co cơ • Dòng chảy rất quan trọng ñến sự bơi lội của cá (bình thường, thay ñổi nhỏ của dòng chảy ảnh hưởng rất lớn ñến sự bơi lội của cá)• Khối lượng bằng nhau nhưng hình dạng khác nhau sẽ ảnh hưởng ñến sự tiêu thụ năng lượng cho bơi lội của cá (thon dài, ngắn tròn) V. Cơ chế bơi lội (tt1)• Cá bơi nhanh khi có nội tạng rắn chắc, có chiều cao thân không quá 15 % chiều dài cơ thể và không có bóng hơi. • Những cá có phần ñầu to rộng sẽ gây xáo trộn nước trong khi bơi rất nhiều, ảnh hưởng ñến tốc ñộ bơi của cá.• Những cá có phần rộng nhất càng xa phần ñầu thì thuận lợi hơn• Cá da trơn, cá tuyết, không bao giờ bơi nhanhV. Cơ chế bơi lội (tt2)• Diện tích tiếp xúc cũng ảnh hưởng rất lớn. (cá có thân dẹp mỏng  diện tích tiếp xúc lớn, cá có thân tròn diện tích tiếp xúc nhỏ)• Vây to cũng làm gia tăng diện tích tiếp xúc• Gai cứng nhọn chiếu vuông gốc với dòng chảy cũng làm giảm tốc ñộ bơi của cá. V. Cơ chế bơi lội (tt3)• Sự xáo trộn và sự ma sát  kết hợp sẽ làm giảm tốc ñộ bơi của cá ở căn bậc 3, vì vậy nếu cá muốn gia tăng tốc ñộ bơi gấp ñôi thì năng luợng tiêu hao sẽ gia tăng lên gấp 5-6 lần.• Cá bơi lội bằng cách vận ñộng phần ñuôi ra trước hoặc sau bởi sự co cơ ở mỗi bên cơ thể• Vây lưng hoặc là vây ngực cũng ñược sử dụng trong khi bơi V. Cơ chế bơi lội (tt4)• Sự dao dộng của vây ñuôi cho sự chuyển ñộng về phía trước khác nhau từ khoảng 80% cơ thể và 20% ở ñuôi ñối với những cá có hình dạng như lươn ñến 20% cơ thể và 80% ñuôi cho những loài như cá ngừ hoặc cá kiếm. Hầu hết các loài cá khác thì ở khoảng giữa của những loài trên V. Cơ chế bơi lội (tt5)• Vây ñuôi còn giúp cá giữ thăng bằng, trường, bò, quay ñầu, dừng lại 6VI. Thành phần cấu tạo cơ thể cá 1. Sơ lược về phân loại của cá • Có khoảng 25 ngàn loài cá và có thể dao ñộng trong các khóa phân loại• Cá dữ ăn ñộng vật, bơi lôi nhanh nhẹn tìm thức ăn• Cơ ñược cấu tạo bởi lượng lớn những mô ñơn giản, cơ màu ñỏ sẩm liên quan ñến sự bơi lội bình thường, cơ trắng sử dụng cho bơi lôi vượt lên (phóng nhanh khẩn cấp) • Cơ quan nội tạng của cá hồi sắp xếp chặt chẽ • Hệ thống tiêu hóa ngắn• Thận trước liên quan ñến sự tiết nội tiết tố• Thận mang sau liên quan ñến sư tạo tế bào máu (không có tủy như ñộng vật bậc cao)• Có thần kinh sọ và tất cả các thùy chuẩn ở vị trí bình thường và nằm hoàn toàn trong hợp sọ 2. Khối lượng các cơ quan trong cơ thể cá • Cơ quan Khối lượng tươi(%) so với khối lượng cơ thểGan 1,22 Tụy 0,13Ruộta4,69Tim 1,22Bóng hơi 0,22Thận 0,86• Cơ quan Khối lượng tươi(%) so với khối lượng cơ thểCơ 55,8 Da 8,68Xươngb13.5Mang, cung mang 2,76ðầu 11,83Tổng cộng 99,91c•aBao gồm cả phần mỡ xung quanh ruột•bBao gồm xương sống, và vây kết hợp với xương, và cả xương ñầu•cCá này ñược thu và trử trong tủ ñông 2 ngày trước khi mỗ các cơ quan ñể cân. Khối lượng của các cơ quan thường chiếm khoảng 90-95% khối lượng tổng của cơ thể do sự bay hơi trong quá trình giải phẩn cũng như mất lượng máu ở hệ tuần hoàn, tụy và tim. • Sự bốc hơi xảy ra ở da và vây. Tuy nhiên, khối lượng của các cơ quan cũng ñạt gần 100% VII. Thành phần cấu tạo cơ thể và thể dịch • Thành phần trong cơ thể cá tương tự như thành phần cấu tạo của ñộng vật sống trên cạn, tuy nhiên cũng có một số khác. • Hàm lượng lipid trong cơ cá hồi tương ñối cao khoảng 40% (tính trên khối lượng), cơ cá hồi coho trước khi di cư và chỉ còn 1 %, thấp nhất sau khi ñẽ 7• Có sự thay ñổi lớn về thành phần nước trong cơ thể• Thí dụ, cá hồi rainbow trout, có thể cho khoảng 5 % dung dịch muối vào cơ thể, nó chiếm khoảng 6 % khối lượng cơ thể trong vòng 2 phút • Thể dịch trong cơ thể cũng giống như ñộng vật trên cạn, thể tích máu cá thấp. • Những loài cá có thể tích máu thấp thường là những loài hoạt ñộng chậm chạp, ngược lại những loài hoạt ñộng nhanh nhẹn thường có thể tích máu cao hơn. • Thành phần máu cá ít ñược nghiên cứu cũng như thể dịch trong cơ thể ít ñược biết ñến • Sự chuyển ñộng của thành phần ion ngang qua bề mặt cơ thể, muôi mất ñi hay vào cơ thể bằng cơ chế chưa ñược nghiên cứu nhiều . cương về môn học1. ðịnh nghĩa: • Physiology là sinh lý học (physios và logos) • Sinh lý học ñại cương• Sinh lý học cơ quanEcophysiology?Ecology: The scientific. SLH thực vật, SLH ñộngvật...ðịnh nghĩa• SLH liên quan với lĩnh vực khác; SLH sử dụngkết quả và phương pháp của vật lí học, hoá học,hoá sinh học, lí sinh học...