bai 3 Chuyen dong trong co the

Khả năng di chuyển của một cơ thể ngoài yếu tố lực còn phụ thuộc vào chất lượng của hệ xương khớp, sự phản xạ của hệ thần kinh... SỰ VẬN CHUYỂN CHẤT TRONG CƠ THỂ SỐNG HIỆN TƯỢNG KHUẾCH T

CHUYỂN ĐỘNG TRONG CƠ THỂ

HOẠT ĐỘNG CO CƠ

Trong cơ thể có ba loại cơ: cơ vân bám vào hệ xương, cơ trơn có ở thành mạch máu, các cơ quan trong cơ thể và cơ tim

Hệ thống cơ vân có gần 300 cơ với khối lượng rất lớn

và …

Hoạt động chủ yếu của các cơ là sự co dãn hay do tính đàn hồi của cơ

HOẠT ĐỘNG CO CƠ

Sau một thời gian T/ 2, giá trị co rút cơ đã đạt được 3/

4 giá trị cực đại, điều đó cho biết là giai đoạn đầu của

co cơ, tốc độ co rất lớn

Để đánh giá được khả năng của các loại cơ ở các loài vật khác nhau, người ta đưa ra khái niệm hệ số lực co cơ P=F/S

Khả năng di chuyển của một cơ thể ngoài yếu tố lực còn phụ thuộc vào chất lượng của hệ xương khớp,

sự phản xạ của hệ thần kinh

CÔNG CƠ HỌC CỦA BẮP CƠ

Con người nhìn chung có thể sản sinh ra một công lên đến 1,5 mã lực (gần 110 kGm/s) trong vòng vài giây đầu tiên Kéo dài như vậy là không thể được Nhìn chung, trong một ngày đêm con người có thể hoàn thành một công thể lực không vượt quá giới hạn 100.000  200.000 kGm

Công sản suất ra càng lớn thì sự mệt mỏi công sớm xuất hiện

NĂNG LƯỢNG CO CƠ

 Năng lượng này dùng khi co cơ lấy trực tiếp từ ATP

 Để cơ hoạt động được liên tục phải có quá trình

tổng hợp ATP tại cơ, việc tổng hợp này thực hiện được nhanh chóng nhờ trong cơ có một hợp chất giàu năng lượng khác là phospho-creatin ATP được

tổng hợp trong cơ qua phản ứng sau đây:

phosphocreatin + ADP  ATP + creatin

NĂNG LƯỢNG CO CƠ

 Glycogen là một dạng tích trữ của glucose có nhiều

trong cơ Năng lượng được giải phóng khi phân huỷ glycogen được dùng để tổng hợp ATP Có thể biểu diễn một cách tổng quát quá trình đó như sau:

glucose + 3H 3 PO 4 + 2ADP  2 lactat + 2 ATP + 2H 2 O

Quá trình cung cấp năng lượng yếm khí cho cơ Quá trình cung cấp năng lượng hiếu khí cho cơ

TÍNH MỀM DẺO (ĐÀN HỒI) CỦA CÁC MÔ

Tính mềm dẻo của tổ chức đóng vai trò quan trọng trong cơ thể người

Cấu trúc của một số xương tạo ra những hình dạng đặc biệt để có sự đàn hồi tốt nhất

Xương chịu đựng sức nặng nhiều còn do cấu tạo dạng ống, là dạng mà với số lượng vật chất nhất định tạo được sức chống đỡ tốt nhất so với cấu tạo đặc

Độ vững chắc của xương là nhờ các muối vô cơ, nhất là Phospho và Canxi

TÍNH MỀM DẺO (ĐÀN HỒI) CỦA CÁC MÔ

Mô

Giá trị Q(kg/ mm2) (kg/ mmMôđun E2)

SỰ CÂN BẰNG CỦA CƠ THỂ NGƯỜI

CHUYỂN ĐỘNG PHÂN TỬ

CHUYỂN ĐỘNG PHÂN TỬ

 Với một khối khí bất kỳ có khối lượng m, thể tích Vm

cùng ở nhiệt độ T và áp suất p như của một mol khí

ấy thì

T R

m V

p m .



Đây là phương trình Clapeyron – Menđêleeep cho khối khí bất kỳ

CHUYỂN ĐỘNG PHÂN TỬ

Định luật Dalton

Áp suất của một hỗn hợp khí lý tưởng bằng tổng tất

cả các áp suất riêng phần của từng loại khí :

p = p1 + p2 +…+ pn

SỨC CĂNG MẶT NGOÀI VÀ HIỆN TƯỢNG MAO DẪN ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC PHÂN TỬ CHẤT LỎNG

SỨC CĂNG MẶT NGOÀI

Sức căng mặt ngoài vuông góc với đường ranh giới

và tiếp tuyến với mặt ngoài, về giá trị F tỷ lệ với độ dài đường ranh giới mặt ngoài:

lên một đơn vị dài của đường ranh

giới mặt ngoài Đơn vị  là N/m

NĂNG LƯỢNG MẶT NGOÀI

Năng lượng mặt ngoài W của diện tích S chính bằng công thực hiện để làm tăng diện tích mặt ngoài lên S

W =  S

LƯU Ý:

Một hệ ở trạng thái cân bằng bền khi thế năng cực tiểu, vì vậy chất lỏng sẽ ở trạng thái cân bằng bền khi diện tích mặt ngoài nhỏ nhất

NĂNG LƯỢNG MẶT NGOÀI

Nếu ta khử tác dụng của trọng lực, thì khối chất lỏng

sẽ có dạng hình cầu, tức là hình có diện tích mặt ngoài nhỏ nhất trong các hình có cùng diện tích

N íc + R îu

NĂNG LƯỢNG MẶT NGOÀI

HIỆN TƯỢNG LÀM ƯỚT VÀ KHÔNG LÀM ƯỚT

HIỆN TƯỢNG LÀM ƯỚT VÀ KHÔNG LÀM ƯỚT

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

Áp suất phụ tác dụng lên mặt thoáng cong của chất lỏng

 Mặt chất lỏng dạng hình cầu

R

p  2 



HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

 Mặt chất lỏng có dạng hình trụ

R

p  



 Trong trường hợp tổng quát mặt cong có dạng bất

kỳ, Laplaxơ đã chứng minh được công thức

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

1

1

R R

p 

trong đó R 1 và R2 là bán kính cong của hai giao

tuyến vuông góc với nhau C 1 , C 2 của mặt cong với hai mặt phẳng bất kỳ chứa pháp tuyến tại điểm đó

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

∆p < 0

∆p < 0

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

 Nếu r là bán kính ống, α là góc tạo bởi giữa thành

bình và tiếp tuyến mặt thoáng cong tại nơi mặt cong gặp thành bình thì

g r

h





 cos2



 Trong trường hợp  lớn ,  nhỏ, nước bám thành

bình nhiều thì  = 0, do đó cos  1, nên

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

g r

MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG THƯỜNG GẶP

1 Hiện tượng tạo

thành các giọt

chất lỏng đều

nhau trong các

ống đếm giọt

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

Trong một đơn thuốc có ghi: Mỗi ngày uống 2 lần, mỗi lần 15 giọt Tính khối lượng thuốc bệnh nhân phải uống trong một ngày, cho biết hệ số căng mặt ngoài của thuốc là 8,5.10-2 N/m, và đầu mút ống nhỏ giọt có đường kính bằng 2 mm ?

Giọt thuốc sẽ rơi khỏi ống khi:

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

2 Tác dụng

của bọt khí

trong ống

mao dẫn

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

 Khi cơ thể bị giảm áp suất đột ngột hoặc khi đưa thuốc vào

cơ thể qua tĩnh mạch đã tạo ra các bọt khí trong lòng mạch máu, nhất là các mạch máu ở tim, não,…, làm cho máu khó lưu thông thậm chí gây tắc mạch máu  gây tai biến.

 Khi lặn xuống nước, áp suất tác dụng lên thành ngực tăng

theo độ sâu và dưới áp suất cao như vậy, các khí thành phần khuếch tán vào máu tăng lên

 Nếu từ độ sâu đột ngột ngoi lên cao → áp suất giảm đột ngột

nên các thành phần khí nhanh chóng phân ly trở về dạng khí

mà chưa kịp thấm ra ngoài để khuếch tán đi nên tạo các bọt khí trong lòng mạch máu, nhất là tại các mạch máu nhỏ ở tim, não Dòng chảy bị ngưng trệ, dừng lại gọi là hiện tượng tắt mạch máu do bóng hơi.

SỰ VẬN CHUYỂN VẬT CHẤT

TRONG CƠ THỂ SỐNG

SỰ VẬN CHUYỂN CHẤT TRONG CƠ THỂ SỐNG

HIỆN TƯỢNG KHUẾCH TÁN

HIỆN TƯỢNG THẨM THẤU

HIỆN TƯỢNG LỌC VÀ SIÊU LỌC

(SV Tham khảo thêm)

SV trả lời các câu hỏi sau?

1/ Khuếch tán là gì? Cho ví dụ?

2/ Chiều hướng khuếch tán khi có sự chênh lệch về nồng độ hay mật độ ở các nơi?

3/ Khuếch tán có ở những dạng vật chất nào? Rắn, lỏng hay khí?

4/ Hiện tượng gì xảy ra khi đổ nhẹ nước vào một cốc đựng sirô (màu đỏ) ?

5/ Biểu thức định luật Fick? Diễn giải?

6/ Tốc độ khuếch tán phụ thuộc vào những yếu tố nào?

7/ Diễn giải hình sau?

8/ Cho biết những đại lượng trong các công thức sau là gì? Ý nghĩa của chúng?

6

HIỆN TƯỢNG KHUẾCH TÁN

Là hiện tượng di chuyển vật chất có bản chất là sự chuyển động nhiệt hỗn loạn của phân tử không tạo phương ưu tiên

 Trạng thái san bằng nồng độ / mật độ

Ví dụ:

* Nước hoa lan tỏa trong không khí

* Đổ sirô vào nước → sirô hòa trộn đều trong nước

* Để hai thanh nhôm và kẽm tiếp xúc nhau

KHUẾCH TÁN KHÔNG QUA MÀNG

Quan sát hiện tượng sau:

Số phân tử khuếch tán dn qua diện tích S trong khoảng thời gian dt:

KHUẾCH TÁN KHÔNG QUA MÀNG

Đây chính là công thức của định luật Fick trong đó gradC là gradien nồng độ và D là hệ số khuếch tán của loại phân tử mà ta khảo sát

Hệ số khuếch tán D phụ thuộc:

+ Khối lượng và hình dạng phân tử

+ Độ nhớt của dung môi

+ Nhiệt độ của dung dịch

KHUẾCH TÁN KHÔNG QUA MÀNG

Einstein đã thiết lập biểu thức của hệ số khuếch tán

D như sau:

Trong đó: R là hằng số khí lý tưởng;

N là số Avogadro; k là hằng số Boltzmann;

T là nhiệt độ tuyệt đối;

 Sự cản trở của môi trường đối với chuyển động của phân tử và =K. (K là hệ số đặc trưng cho hình dạng phân tử;  là hệ số nhớt của môi trường)

KHUẾCH TÁN KHÔNG QUA MÀNG

Đối với phân tử có dạng hình cầu:  = 6..r.



Nếu biểu diễn công thức theo khối lượng phân tử μ,

ta có:

Trong đó:

A là hằng số phụ thuộc nhiệt độ và loại dung môi

μ là khối lượng phân tử

KHUẾCH TÁN KHÔNG QUA MÀNG

Một số giá trị D tính bằng đơn vị cm2/ngày ở 20 độ C với một số phân tử khác nhau trong trường hợp dung môi là nước:

NHẬN XÉT

Các phân tử chất hòa tan sẽ dịch chuyển từ nơi có nồng

độ cao sang nơi có nồng độ thấp tức là theo chiều gradien nồng độ

Tốc độ khuếch tán tăng theo nhiệt độ và giảm khi phân

tử lượng chất hòa tan và độ nhớt của môi trường tăng

Các phân tử dung môi sẽ chuyển động ngược chiều với các phân tử chất tan cso nghĩa là từ nơi có nồng độ dung môi lớn đến nơi có nồng độ dung môi nhỏ

KHUẾCH TÁN QUA MÀNG XỐP THẤM TỰ DO

Là loại màng có đường kính lỗ rất lớn so với đường kính phân tử khuếch tán

HIỆN TƯỢNG THẨM THẤU

 Màng bán thấm: chỉ cho một hoặc một số loại phân

tử xuyên qua; chỉ cho dung môi đi qua…

 Các loại màng trong cơ thể hầu hết là màng bán thấm vì sự tồn tại của tế bào phụ thuộc vào sự thấm

những chất cần thiết từ môi trường bên ngoài vào và loại trừ những chất chuyển hóa cặn bã từ nó ra

Sự thấm qua màng có tính chất chọn lọc

 Do đó, chúng ta có hiện tượng thẩm thấu

Trong cơ thể sống, sự vận chuyển chất qua màng tế bào chủ yếu bằng phương pháp thẩm thấu

HIỆN TƯỢNG THẨM THẤU

 Thẩm thấu là quá trình vận chuyển dung môi qua một màng ngăn cách hai dung dịch có thành phần khác nhau khi không có các ngoại lực như trong lực, lực từ …

 Động lực của quá trình này là áp suất thẩm thấu

ÁP SUẤT THẨM THẤU

Màng nhìn từ phía nước Màng nhìn từ phía dd

Nếu nước cất thay bằng nước đường

(Cchau < Cong)

Nếu Cchau > Cong thì:

Mỗi dung dịch đếu có một

áp suất thẩm thấu nhất định.

ÁP SUẤT THẨM THẤU

 Thẩm thấu là qúa trình vận chuyển dung môi qua màng ngăn cách hai dd có thành phần khác nhau khi không có lực ngoài tác dụng.

 Động lực của quá trình thẩm thấu là

áp suất thẩm thấu.

ÁP SUẤT THẨM THẤU

 Áp suất thẩm thấu sinh ra là do sự có mặt chất hòa tan trong dung dịch, nó có t/d làm dung môi chuyển động về phía dung dịch, có độ lớn bằng áp suất thuỷ tĩnh cần thiết làm ngừng sự thẩm thấu khi đặt dd ngăn cách với dung môi bằng một màng bán thấm

Áp suất thẩm thấu của dd loãng

ÁP SUẤT THẨM THẤU

Áp suất thẩm thấu của dung dịch loãng

P = CRT (Phương trình Van’t Hoff )

C là nồng độ dung dịch loãng không điện ly

R là hằng số Clapeyron-Mendeleev và

R = 8,31 J/mol.K

T là nhiệt độ tuyệt đối

 Khi T=const thì áp suất thẩm thấu tỉ lệ thuận với nồng

độ chất tan C của dung dịch

-Khi có cân bằng động:

* n1 = n2

* Có sự trung hòa về điện trong mỗi ngăn

• Trạng thái đầu của hệ:

• Gọi x là số cặp ion Na+ và Cl- từ II sang I

• Khi đạt trạng thái cân bằng động:

        1  1  2  2

 Na Cl Cl

2 2

( C  x x  C  x

2 1

2 2

2C

C

C x





TH1: C1 << C2 thì:

2 2

2

2

2

2 C C

2

2 1

2

C C

C





Kết luận

• Khi cho tế bào tiếp xúc với chất điện ly có cùng loại ion với muối protein trong tế bào thì trong mọi trường hợp đều có một lượng chất điện ly đi vào

tế bào

• Ptt của tế bào > Ptt của môi trường nên luôn có dòng VC chảy về phía các tế bào sống

Ý nghĩa áp suất thẩm thấu

• Áp suất thẩm thấu là động lực giúp động thực vật trao đổi vật chất cần thiết

- Khi Ptt hạ thấp -> co giật, nôn mửa

- Ptt tăng -> phân phối lại nước, gây phù nề tổ chức

Sự mất nước ở niêm mạc gây cảm giác khát nước, mất thăng bằng hệ thần kinh và một số cơ quan khác

• Thận có vai trò điều chỉnh lại Ptt

• Dd có Ptt = Ptt dd chuan: gọi là dd đẳng trương với dd

chuẩn

• Dd có Ptt > Ptt dd chuan: gọi là dd ưu trương với dd

chuẩn; ngược lại gọi là nhược trương

• Nếu để trong dd ưu trương -> tế bào bị mất nước và teo lại

• Nếu để trong dd nhược trương thì tế bào sẽ bị vỡ vì

có lượng nước quá nhiều đi vào

• Vì vậy khi rửa hồng cầu người ta phải dùng dd

nước muối sinh lý 0,9%, áp suất thẩm thấu 7,7atm

là dd đẳng trương với máu

• Nếu dùng nước cất để rửa thì sao? ->HC bị vỡ

SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG CƠ THỂ

Sơ lược về tính chất vật lý của hệ tuần hoàn

 Hệ tuần hoàn máu có hai vòng khép

kín: vòng tiểu tuần hoàn chuyển máu

từ tim phải đến phổi Vòng đại tuần

hoàn đưa máu từ tim trái qua hệ

bóp của tim, tính đàn hồi của thành

mạch các van trong buồng tim và

trong lòng mạch.

SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG CƠ THỂ

Tim như cái bơm

 Quả tim là một cơ rỗng,

được vách ngăn chia làm

hai nửa: tim phải và tim

trái ở mỗi ngăn lại được

phân thành tâm thất và

tâm nhĩ nhờ van

 Van làm cho máu chỉ chuyển động theo một chiều

từ tâm nhĩ xuống tâm thất mà không có chiều ngược lại

SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG CƠ THỂ

Tim như cái bơm

 Cơ tim có cấu tạo đặc biệt bao gồm những sợi cơ

vân liên kết với nhau thành một mạng

 Trong cơ tim có cấu tạo tổ chức đặc biệt với chức

năng phát sinh và dẫn truyền xung động thần kinh để kích thích cơ tim co bóp đều đặn

Nút Ket-Flăc (xoang nhĩ) Nút Tacara (nhĩ thất)

Bó his

 Tim còn chịu sự điều khiển từ hệ thần kinh trung ương

SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG CƠ THỂ

Tim như cái bơm

 Cơ tim chỉ co khi nào cường độ kích thích đạt quá

ngưỡng và khi đó lực co của tim tăng nhanh để đạt được giá trị cực đại ngay

 Ở phổi máu hấp thụ O2 và đào thải CO2 rồi chảy lại

về tim ở mô máu cung cấp O2, lấy CO2 và trao đổi các chất cần thiết rồi cuối cùng qua hệ tĩnh mạch về tim phải

 Các dòng máu trong và ngoài tim chảy một chiều

nhất định nhờ sự co bóp của tim, tính đàn hồi của thành mạch các van trong buồng tim và trong lòng

SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG CƠ THỂ

Chu kỳ hoạt động của tim

 Chu kỳ hoạt động của tim khởi đầu bằng một hoạt

động co hoặc dãn ở tâm nhĩ, qua tâm thất cho đến

khi hoạt động đó xuất hiện trở lại tâm nhĩ: Tâm nhĩ

thu, tâm thất thu, tâm nhĩ trương, tâm thất trương.

 Ở người bình thường, mỗi chu kỳ khoảng 0,8s trong

đó tâm nhĩ thu hết 0,1s, tâm nhĩ trương hết 0,7s; tâm thất thu hết 0,3s, tâm thất trương hết 0,5s

SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG CƠ THỂ

Chu kỳ hoạt động của tim

 Thực tế, tâm thất thu có 2 giai đoạn: giai đoạn tăng

áp chiếm 0,25s (lúc này trương lực tăng nhưng sợi

cơ chưa rút ngắn) và giai đoạn đẩy máu chỉ chiếm 0,05s (lúc này máu được đẩy tối đa vì sợi cơ rút lại

ngắn nhất)

 Tim hoạt động đều đặn tạo nên một nhịp điệu

khoảng 60 lần co dãn mỗi phút

SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG CƠ THỂ

Tim như cái bơm

 Hoạt động của tim trước hết

để cung cấp cho máu một áp

suất nhất định: Cơ tim bị kích

thích tới ngưỡng → lực co cơ

của tim tăng nhanh.

 Khi tâm thất trái co, áp suất trong

đó lên đến 120  150 mmHg Máu

được đẩy ra do mỗi lần tim co bóp

khoảng 40  70 ml, tức là khoảng

4  6 lít/phút

SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG CƠ THỂ

Chu kỳ hoạt động của tim

 Tim co bóp được nhờ hoạt động của các sợi cơ tim

Các quan sát cho thấy răng, trong thời kỳ tâm trương, sợi cơ tim càng dãn dài thì khi co lại cho một giá trị lực càng lớn

 Nguyên nhân làm cho sợi cơ tim được kéo dài trước

khi co là sự dãn nở của cơ tim dưới tác dụng của lượng máu chứa trong tim

SỰ VẬN CHUYỂN MÁU TRONG CƠ THỂ

 Khi máu chứa đầy buồng tim, các sợi cơ được giãn dài ra dưới tác dụng của lực F do khối lượng máu chứa trong buồng tim gây ra Giá trị của lực lượng được xác định:

F = P.S

P là áp suất trong buồng tim,

S là diện tích mặt trong buồng tim

 Người ta đã do được là đầu tâm thu, giá trị lực toàn phần của cơ tim là 89N, ở cuối tâm thu giá trị đó là 67N