Chương 6 - Sinh ly than nhiet

CHƯƠNG VI: SINH LÝ THÂN NHIỆT

1. Khái niệm về thân nhiệt

-  Thân nhiệt là nhiệt độ của cơ
thể động vật

1.1. Động vật biến nhiệt, đẳng
nhiệt

1.1.1. Động vật biến nhiệt
(poikilotherm)

- Thân nhiệt thay đổi theo nhiệt
độ môi trường.

- Không có cơ chế điều tiết sinh
nhiệt và phát tán nhiệt hiệu quả.

- Gồm: động vật không xương 1
sống, cá, lưỡng cư, bò sát.Lê Thị Tuyết_2016

- Bất lợi: hạn chế hoạt động 2
khi điều kiện nhiệt độ môi
trường cao hoặc thấp quá
-  Ưu thế: không tiêu tốn năng
lượng để duy trì thân nhiệt
-  Các đặc điểm thích nghi:
+ Thích nghi sinh lý với nhiệt
độ thay đổi bằng cách:
•  Có hệ thống enzym, protein
chịu nhiệt độ cao.
•  Sản sinh ra các hợp chất
chống đóng băng, ngăn cản
hình thành đá trong tế bào –
cyoprotectants
•  Màng tế bào thay đổi tỷ lệ
lipid

Lê Thị Tuyết_2016

+ Thích nghi với nhiệt độ bằng
các hoạt động tập tính: phơi
nắng, ngủ đông, trốn vào ấm

áp (mùa đông), mát mẻ (mùa
hè)

Lê Thị Tuyết_2016 3

Lê Thị Tuyết_2016 4

1.1.2. Động vật đẳng nhiệt 5
(homeotherm)
- Thân nhiệt không thay đổi
theo nhiệt độ môi trường.
- Có cơ chế điều tiết sinh
nhiệt và phát tán nhiệt hiệu
quả để duy trì thân nhiệt ổn
định.
-  Gồm: chim, thú
-  Bất lợi: để duy trì thân
nhiệt ổn định cần tốn nhiều
năng lượng tiêu tốn thức ăn
nhiều
- Ưu thế: vẫn hoạt động
bình thường khi nhiệt độ môiLê Thị Tuyết_2016
trường thay đổi

-  Các đặc điểm thích nghi:
+ Thích nghi sinh lý bằng cơ
chế điều hòa thân nhiệt

Lê Thị Tuyết_2016 6

-  Các đặc điểm thích nghi:
+ Thích nghi sinh lý bằng cơ
chế điều hòa thân nhiệt

Lê Thị Tuyết_2016 7

+ Thích nghi tập tính

Lê Thị Tuyết_2016 8

1.2. Động vật nội nhiệt và ngoại 9
nhiệt
1.2.1. Động vật nội nhiệt
-  Là những động vật mà cơ thể được

sưởi ấm nhờ nhiệt từ chuyển hóa.
-  Gồm chim, thú, một số bò sát, cá và

đa số côn trùng
-  Điều hòa nhiệt chủ yếu theo kiểu

nội nhiệt.
-  Có thể duy trì thân nhiệt ổn định

chống lại mọi thay đổi lớn về nhiệt
độ của môi trường nên thích nghi
tốt hơn và phân bố rộng hơn động
vật ngoại nhiệt.

Lê Thị Tuyết_2016

1.2.2. Động vật ngoại nhiệt 10

-  Là những động vật mà cơ thể được
sưởi ấm nhờ nhiệt từ môi trường bên
ngoài.

-  Gồm lưỡng cư, thằn lằn, rắn, rùa, đa số
cá và đa số động vật không xương
sống.

-  Điều hòa nhiệt chủ yếu theo kiểu ngoại
nhiệt.

-  Tiêu thụ lượng thức ăn ít hơn nhiều so
với nội nhiệt cùng kích cỡ - là lợi thế khi
nguồn thức ăn có hạn.

-  Mặc dù không tạo đủ nhiệt cho điều hòa
thân nhiệt, nhiều loài điều hòa thân
nhiệt qua tập tính. VN:Lcê hThuị Tiuyvếàt_2o01b6 óng
dâm hay phơi nắng.

Chú ý:

-  Nội nhiệt và ngoại nhiệt không phải là các phương thức
điều nhiệt loại trừ nhau. VD: chim chủ yếu là nội nhiệt
nhưng chúng có thể phơi nắng cho ấm vào buổi sớm
lạnh.

-  Không có mối tương quan cố định giữa nguồn nhiệt và
độ ổn định thân nhiệt. VD: nhiều loài ngoại nhiệt như
nhiều cá biển và côn trùng sống trong nước với nhiệt độ
ổn định hơn nhiều so với thân nhiệt của bọn nội nhiệt
như người và các thú khác. Ngược lại, thân nhiệt của
nhiều loài nội nhiệt lại biến động khá nhiều như dơi,
chim ruồi có chu kỳ ở trạng thái bất hoạt với thân nhiệt
thấp hơn bình thường.

-  Thuật ngữ: “máu lạnh”, “máu nóng” là sai lầm, cần loại
bỏ khỏi từ vựng khoa học.

Lê Thị Tuyết_2016 11

2. Ý nghĩa của thân nhiệt 12
với sinh vật
-  Tốc độ các phản ứng
sinh học thay đổi theo
nhiệt độ (tuân theo định
luật Van Hof).
-  Nhiệt độ ảnh hưởng đến
cấu trúc và hoạt động của
protein, lipid, acid nuclotit.
-  Mỗi loài có nhiệt độ hoạt
động cực thuận khác nhau.

Lê Thị Tuyết_2016

Điều hòa thân nhiệt

-  Là quá trình mà con vật duy trì nhiệt độ nội môi trong
khoảng có thể chịu được.

-  Ý nghĩa: quá trình điều hòa thân nhiệt rất quan trọng vì
đa số các quá trình sinh lý, sinh hóa rất nhạy cảm với
các biến đổi thân nhiệt: khi nhiệt độ giảm 10 độ, tốc độ
đa số phản ứng enzym giảm 2 – 3 lần. Nhiệt độ tăng làm
tăng phản ứng nhưng làm một số enzym mất hoạt tính,
như liên kết Hb với oxy giảm, màng tế bào biến đổi tính
chất và trở nên lỏng hơn.

-  Mỗi loài động vật có một dãy nhiệt độ tối ưu. Sự điều
hòa nhiệt độ giúp duy trì nhiệt độ cơ thể trong dãy tốt
nhất cho phép các tế bào hoạt động có hiệu quả ngay cả
khi có sự dao động nhiệt độ bên ngoài.

Lê Thị Tuyết_2016 13

3. Vị trí đo thân nhiệt 14
4. Quá trình sinh nhiệt

- Nhiệt sinh ra từ quá
trình chuyển hóa của tế
bào (quá trình hóa học)
-  Các cơ quan sinh
nhiệt:
+ Gan
+ Cơ
+ Thận

Lê Thị Tuyết_2016

5. Quá trình toả nhiệt 15

-  Phương thức toả
nhiệt là qua 4 quá
trình vật lý:

+ Bức xạ (radiation): là
sự phát ra sóng điện từ
bởi tất cả các vật có
nhiệt độ lớn hơn độ
không tuyệt đối. Bức xạ
có thể truyền nhiệt giữa
các vật mà không tiếp
xúc trực tiếp, như con
thằn lằn hấp thụ nhiệt
bức xạ từ mặt trời. Lê Thị Tuyết_2016

5. Quá trình toả nhiệt 16

+ Bốc hơi: là sự lấy nhiệt
khỏi bề mặt chất lỏng khi
mất đi một số phân tử
của nó ở dạng khí. Sự
bay hơi nước từ bề mặt
ướt phơi ra môi trường
của con thằn lằn gây một
hiệu ứng làm mát rất
mạnh.

+ Đối lưu: là sự truyền
nhiệt do sự chuyển động
của không khí hay chất
lỏng đi qua bề mặt, nhưLê Thị Tuyết_2016

5. Quá trình toả nhiệt 17

+ Dẫn nhiệt: là sự truyền
trực tiếp chuyển động
nhiệt giữa các phân tử
của các vật trong tiếp
xúc trực tiếp với nhau,
như con thằn lằn nằm
trên đá nóng (lạnh).

- Cơ quan toả nhiệt
+ Da
+ Phổi

+ Ống tiêu hoá

Lê Thị Tuyết_2016

Bilan nhiệt = Nhiệt sinh ra - Nhiệt tỏa đi

= (Nhiệt trao đổi chất) – (Nhiệt bốc hơi
nước) +/- (Nhiệt bức xạ) +/- (Nhiệt truyền)
+/- (Nhiệt đối lưu)

Lê Thị Tuyết_2016 18

Lê Thị Tuyết_2016 19

Sự trao đổi nhiệt ngược dòng

Lê Thị Tuyết_2016 20

6. Sự điều hoà thân nhiệt ở các loài động vật

6.1. Động vật sống dưới nước

-  Động vật biến nhiệt: các enzym hoạt động cực
thuận ở nhiệt độ nước mà loài đã thích nghi. Một số
loài ở Nam cực có đường sorbitol, glycerol, trebalose
trong máu như “hoá chất chống lạnh”.

-  Động vật đẳng nhiệt (cá mập, cá ngừ): có hệ thống
trao đổi nhiệt ngược dòng thiết lập từ các mạch máu
chảy giữa trung tâm cơ thể và da.

Lê Thị Tuyết_2016 21

6.2. Lưỡng cư, bò sát, côn trùng

-  Lưỡng cư:

+ Nhận nhiệt từ ánh sáng mặt trời; bức xạ nhiệt từ đất,
đá; quá trình trao đổi chất

+ Toả nhiệt: thoát hơi nước qua da.

+ Mùa lạnh: ngủ đông

-  Bò sát: có tập tính thay

đổi màu sắc để điều chỉnh

lượng nhiệt hấp thụ

-  Côn trùng: nhiệt độ ở

các bộ phận trên cơ thể

có thể khác nhau nhiều 22

Lê Thị Tuyết_2016

6.3. Chim, thú 23

-  Lớp cách nhiệt: lông vũ,
lông mao (màu sắc lông),
lớp mỡ dưới da.
-  Các phần phụ cơ thể (tai,
đuôi): nhỏ ở xứ lạnh, lớn ở
xứ nóng
-  Khi nóng: thoát hơi nước,
thoát mồ hôi, giãn mạch,
tìm chỗ mát
-  Khi lạnh: dựng lông, run,
co mạch, ngủ đông, co cụm
thành bầy…

Lê Thị Tuyết_2016

Bộ điều nhiệt sinh lý
và sốt

Lê Thị Tuyết_2016 24