Trả lời nhanh
Sinh 11 Bài 10 (Kết nối tri thức) cần nắm 5 ý: hệ tuần hoàn gồm dịch tuần hoàn, tim và hệ mạch, có chức năng vận chuyển chất; có hai dạng là hệ tuần hoàn hở và kín (kín đơn, kín kép); tim có tính tự động nhờ hệ dẫn truyền và co dãn theo chu kì khoảng 0,8 giây; huyết áp giảm dần từ động mạch đến tĩnh mạch, vận tốc máu chậm nhất ở mao mạch; hoạt động tim mạch được điều hoà bởi thần kinh và thể dịch.
1. Khái quát về hệ tuần hoàn
Ở động vật đa bào cỡ lớn, các tế bào nằm sâu trong cơ thể không thể tự lấy chất từ môi trường, vì vậy cần một “hệ thống giao hàng” là hệ tuần hoàn. Hệ tuần hoàn có ba bộ phận:
- Dịch tuần hoàn: máu hoặc hỗn hợp máu – dịch mô.
- Tim: cơ quan hút và đẩy máu, giữ cho máu chảy liên tục trong mạch.
- Hệ mạch: động mạch đưa máu đi khỏi tim, mao mạch là nơi trao đổi chất với tế bào, tĩnh mạch đưa máu trở về tim.
Chức năng chung: vận chuyển O2, chất dinh dưỡng, hormone đến tế bào và mang CO2, chất thải đến cơ quan bài tiết. Nhờ đó các hoạt động sống của cơ thể được duy trì và phối hợp với nhau.
2. Các dạng hệ tuần hoàn ở động vật
| Tiêu chí | Hệ tuần hoàn hở | Hệ tuần hoàn kín |
|---|---|---|
| Đại diện | Phần lớn thân mềm (ốc, trai), chân khớp (tôm, côn trùng) | Mực ống, bạch tuộc, giun đốt, động vật có xương sống |
| Đường đi của máu | Máu ra khỏi động mạch, tràn vào xoang cơ thể, trộn với dịch mô | Máu chảy liên tục trong mạch kín: động mạch → mao mạch → tĩnh mạch → tim |
| Trao đổi chất | Trực tiếp với tế bào | Qua thành mao mạch, thông qua dịch mô |
| Áp lực, tốc độ máu | Thấp, chậm | Cao hoặc trung bình, nhanh |
Hệ tuần hoàn kín lại chia thành hai kiểu. Kín đơn (cá) chỉ có một vòng tuần hoàn, tim hai ngăn, máu qua tim một lần trong mỗi vòng. Kín kép (lưỡng cư, bò sát, chim, thú) có vòng tuần hoàn phổi và vòng tuần hoàn hệ thống, máu được tim bơm hai lần nên áp lực mạnh, đi xa và nhanh hơn. Ở lưỡng cư và đa số bò sát vẫn có sự pha trộn máu giàu O2 và máu giàu CO2 ở tâm thất; chim và thú có tim bốn ngăn hoàn chỉnh nên máu đi nuôi cơ thể giàu O2 nhất.
Lưu ý dễ nhầm: côn trùng có hệ tuần hoàn hở nhưng máu của chúng hầu như không vận chuyển khí, vì O2 được hệ thống ống khí đưa thẳng đến tế bào.
3. Hoạt động của tim
Tính tự động của tim
Tim có khả năng tự co dãn theo nhịp mà không cần xung thần kinh từ não; tim tách khỏi cơ thể vẫn đập được một thời gian nếu được cung cấp đủ chất dinh dưỡng, O2 và nhiệt độ thích hợp. Nguyên nhân là tim có hệ dẫn truyền tim: nút xoang nhĩ tự phát xung điện → lan ra hai tâm nhĩ làm tâm nhĩ co → nút nhĩ thất → bó His → mạng Purkinje → tâm thất co.
Chu kì hoạt động của tim
Mỗi chu kì tim gồm pha co (tâm thu) và pha dãn (tâm trương). Ở người trưởng thành, một chu kì kéo dài khoảng 0,8 giây: tâm nhĩ co 0,1 s, tâm thất co 0,3 s, pha dãn chung 0,4 s, tương ứng khoảng 75 chu kì mỗi phút.
Vì sao tim làm việc suốt đời mà không mỏi? Hãy nhìn hình: trong 0,8 s, tâm nhĩ chỉ co 0,1 s và nghỉ 0,7 s; tâm thất co 0,3 s và nghỉ 0,5 s. Thời gian nghỉ luôn dài hơn thời gian làm việc, đủ để cơ tim phục hồi.
Nhịp tim còn khác nhau giữa các loài: nhìn chung động vật càng nhỏ thì nhịp tim càng nhanh, vì tỉ lệ diện tích bề mặt trên thể tích lớn, cơ thể mất nhiệt nhanh nên cần chuyển hoá mạnh và cung cấp O2 nhiều hơn.
4. Hoạt động của hệ mạch
Cấu tạo phù hợp chức năng
- Động mạch: thành dày, nhiều sợi đàn hồi và cơ trơn, chịu được áp lực máu lớn từ tim.
- Mao mạch: thành chỉ gồm một lớp tế bào biểu mô, đường kính rất nhỏ, thuận lợi cho trao đổi chất.
- Tĩnh mạch: thành mỏng hơn động mạch, lòng rộng; tĩnh mạch ở chân có van giúp máu chảy một chiều về tim.
Huyết áp
Huyết áp là áp lực của máu tác dụng lên thành mạch, do tim co bóp đẩy máu vào động mạch tạo ra. Khi tâm thất co ta có huyết áp tâm thu (huyết áp tối đa), khi tâm thất dãn ta có huyết áp tâm trương (huyết áp tối thiểu). Người trưởng thành khoẻ mạnh có huyết áp tâm thu khoảng 110–120 mmHg và tâm trương khoảng 70–80 mmHg. Huyết áp giảm dần từ động mạch chủ → tiểu động mạch → mao mạch → tĩnh mạch chủ, do ma sát của máu với thành mạch và giữa các phần tử máu.
Vận tốc máu
Vận tốc máu là tốc độ máu chảy trong một giây. Vận tốc phụ thuộc chủ yếu vào tổng tiết diện mạch và chênh lệch huyết áp giữa hai đầu đoạn mạch: tổng tiết diện càng lớn thì máu chảy càng chậm. Ở người, máu chảy nhanh nhất trong động mạch chủ (khoảng 500 mm/s), chậm nhất trong mao mạch (khoảng 0,5 mm/s), rồi nhanh dần lên trong tĩnh mạch. Máu chảy chậm ở mao mạch giúp có đủ thời gian trao đổi chất với tế bào.
5. Điều hoà hoạt động tim mạch
Hoạt động tim mạch được điều hoà theo cơ chế phản xạ thần kinh và thể dịch:
- Thụ thể áp lực ở cung động mạch chủ và xoang động mạch cảnh tiếp nhận thay đổi huyết áp.
- Xung thần kinh truyền về trung khu điều hoà tim mạch ở hành não.
- Dây thần kinh giao cảm làm tim đập nhanh, mạnh và co mạch; dây đối giao cảm làm tim đập chậm, yếu và dãn mạch.
- Huyết áp được đưa trở về mức bình thường.
Ngoài ra, hormone adrenaline do tuyến trên thận tiết ra khi hồi hộp, sợ hãi làm tăng nhịp và lực co tim.
6. Ứng dụng: bảo vệ hệ tim mạch
- Luyện tập thể dục, thể thao đều đặn: cơ tim khoẻ hơn, thể tích tâm thu tăng nên nhịp tim lúc nghỉ giảm, mạch máu bền và đàn hồi tốt hơn.
- Hạn chế rượu, bia, thuốc lá: các chất này gây tăng huyết áp, rối loạn nhịp tim, tổn thương mạch máu và suy yếu cơ tim.
- Phòng bệnh tim mạch: ăn ít muối, ít mỡ động vật, giữ cân nặng hợp lí, đo huyết áp định kì; một số bệnh như cao huyết áp, xơ vữa động mạch liên quan chặt chẽ với lối sống.
Tự kiểm tra nhanh (có đáp án)
Câu 1. Một người có nhịp tim 60 lần/phút. Mỗi chu kì tim của người đó kéo dài bao lâu? Đáp án: 60 giây : 60 = 1 giây.
Câu 2. Vì sao máu chảy chậm nhất ở mao mạch dù mỗi mao mạch rất nhỏ? Đáp án: vì tổng tiết diện của tất cả mao mạch lớn nhất trong hệ mạch.
Câu 3. Hệ tuần hoàn kép ưu việt hơn hệ tuần hoàn đơn ở điểm nào? Đáp án: máu được tim bơm hai lần nên áp lực và tốc độ máu cao, cung cấp O2 nhanh cho cơ thể.
Sau khi nắm lý thuyết, em có thể làm 15 câu trắc nghiệm Bài 10, xem giải SGK Sinh 11 Bài 10 hoặc ôn lại lý thuyết Bài 9: Hô hấp ở động vật.
Câu hỏi thường gặp
Hệ tuần hoàn hở và hệ tuần hoàn kín khác nhau ở điểm nào cơ bản nhất?
Ở hệ tuần hoàn hở, máu ra khỏi mạch, tràn vào xoang cơ thể và trao đổi chất trực tiếp với tế bào; ở hệ tuần hoàn kín, máu luôn chảy trong mạch và trao đổi chất qua thành mao mạch.
Một chu kì tim ở người kéo dài bao lâu?
Khoảng 0,8 giây, gồm tâm nhĩ co 0,1 s, tâm thất co 0,3 s và pha dãn chung 0,4 s.
Vì sao tim có tính tự động?
Vì tim có hệ dẫn truyền gồm nút xoang nhĩ, nút nhĩ thất, bó His và mạng Purkinje; nút xoang nhĩ tự phát xung điện theo chu kì làm tim co dãn nhịp nhàng.
Huyết áp thay đổi thế nào trong hệ mạch?
Huyết áp cao nhất ở động mạch chủ và giảm dần qua tiểu động mạch, mao mạch, thấp nhất ở tĩnh mạch chủ do ma sát của máu với thành mạch.