CHƯƠNG 1 SINH LÝ MÁU CÁ VÀ GIÁP XÁC MH12-01 Giới thiệu: Máu cá và giáp xác giữ nhiều chức năng sinh lý quan trọng cho cơ thể. Bài 2 trình bày các đặc điểm, chức năng, các yếu tố ảnh hưởng đến máu cũng như các nghiên cứu liên quan đến sinh lý máu cá và giáp xác. Mục tiêu: - Kiến thức: trình bày được vai trò, cấu tạo, chức năng của máu trong cơ thể cá tôm. - Kỹ năng: nhận dạng được các tế bào máu, phân tích đúng số lượng tế bào máu cá tôm, vận dụng vào việc chẩn đoán một số bệnh, nghiên cứu về hệ miễn dịch của tôm cá.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: có năng lực tự làm việc độc lập và làm việc nhóm. Đại cương về máu 1. Cấu tạo máu cá Máu là chất dịch nằm ngoài tế bào lưu thông trong mạch quản. Ở cá, máu là một tổ chức lỏng, màu đỏ, vận chuyển trong hệ thống huyết quản.
Máu là thành phần quan trọng nhất của môi trường bên trong cơ thể và đảm nhận nhiều chức năng sinh lý khác nhau, góp phần điều tiết một cách chính xác nội môi trường, giữ cho hoạt động sống của cơ thể luôn luôn bình thường. Hồng cầu Huyết cầu Bạch cầu Tiểu cầu Máu Fibrinogen Protein Huyết tương n Nước Huyết thanh Lipid Chất thể rắn Glucid Muối vô cơ Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo máu cá (Hương và Tư, 2010) 1 Số lượng máu trong cơ thể cá ít hơn so với máu ở động vật bậc cao vì năng lượng tiêu hao cho quá trình trao đổi chất của cá ít hơn so với động vật bậc cao. Lượng máu trong cơ thể một phần tuần hoàn trong tim và mao quản, phần còn lại được dự trữ trong các kho chứa máu. Lượng máu tuần hoàn chiếm khoảng 50% song tỉ lệ này luôn luôn thay đổi tùy thuộc vào trạng thái sinh lý của cơ thể: lúc bình thường máu tích trữ tăng để giảm bớt gánh nặng cho tim, khi vận động thì máu tích trữ đi vào hệ thống tuần hoàn để đảm bảo nhu cầu năng lượng cho cơ thể.
Ở động vật hữu nhũ số lượng máu là 7,8% so với trọng lượng cơ thể, chim: 7,7%, ếch: 6,4-8,2%, thỏ: 5,45%, lợn: 4,6%. Tỉ lệ máu cá thay đổi theo loài, trung bình khoảng 2,7%, cá nước ngọt biến động trong khoảng 1,8-4,1%, cá biển lượng máu dao động từ 1,9-7,3% trọng lượng cơ thể. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến số lượng máu trong cơ thể cá như phương thức sống và trạng thái sinh lý của cá: cá hoạt động nhanh nhẹn có số lượng máu nhiều hơn cá ít hoạt động. Thể tích máu gia tăng theo tuổi và giai đoạn thành thục sinh dục.
Thể tích máu cá đực thường cao hơn cá cái. Điều kiện sống cũng ảnh hưởng đến lượng máu của cá: cá tầm Acipenser ruthenus sống ở sông hoặc hồ có điều kiện sống tốt (dinh dưỡng tốt) thì lượng máu nhiều hơn so với những cá thể cùng loài sống ở ao hồ có điều kiện sống kém (dinh dưỡng kém). Cấu tạo máu giáp xác Theo Hương và Tư (2010), máu của giáp xác có nhiều đặc điểm khác biệt so với máu cá. Máu của giáp xác không có chất dịch trung gian, máu sẽ đi vào trong tiếp xúc trực tiếp với mô.
Chức năng của máu là liên kết chức năng của chất dịch trong và chất dịch tuần hoàn gọi là dịch máu. Dịch máu là thành phần chất lỏng trong hệ thống tuần hoàn của giáp xác và của cà nhuyễn thể, thành phần bao gồm nước, chất đạm, mỡ, đường, hormon và các ion. Một đặc điểm khác biệt nữa ở máu giáp xác so với máu cá là trong cấu tạo nhân hồng cầu của giáp xác là chất hemocyanin (thay vì hemoglobin như ở cá). Do vậy, máu giáp xác không phải có màu đỏ mà là màu xanh nhạt.
Ở giáp xác, thể tích dịch máu cũng khác nhau theo loài. Thể tích tương đối của dịch máu gia tăng cùng với sự gia tăng kích thước cơ thể. Thể tích dịch máu cũng thay đổi trong một chu kỳ lột xác, thể tích máu sẽ có giá trị cực đại sau thời điểm lột xác và giảm dần ở các giai đoạn sau. Lượng máu của giáp xác ổn định ở giai đoạn gian lột xác.
Thành phần của máu 2. Thành phần hóa học của máu 2 Thành phần hóa học của máu bao gồm nước, protein, glucid, lipid, các muối vô cơ và các chất bài tiết từ quá trình trao đổi chất. Nước Nước là thành phần có tỉ lệ lớn nhất trong máu chiếm tới 80%, trong huyết tương nước chiếm tới 90-92%. Nước đảm bảo cho máu lưu thông trong mạch quản, khi bị mất nước nhiều sẽ làm máu đặc quánh lại, quá trình trao đổi chất sẽ ngưng trệ.
Protein Protein là thành phần chủ yếu trong chất khô của huyết tương. Các nghiên cứu cho thấy rằng protein trong máu cá biến động rất lớn theo loài hay cả một cá thể. Trong thành phần protein của máu có 3 nhóm chính: albumin, globulin và fibrinogen. + Fibrinogen: là một protein được tổng hợp tại gan, tham gia vào quá trình đông máu.
Fibrinogen bị phân giải bởi enzyme thrombin thành fibrin trong quá trình đông máu. + Albumin: là loại protein huyết tương phổ biến nhất và là yếu tố chính gây ra áp suất thẩm thấu của máu. Các chất chỉ hòa tan một phần hoặc không hòa tan trong nước (lipid, hormon) được vận chuyển trong huyết tương bằng cách liên kết với albumin. + Globulin: là một dạng protein hình cầu, có khối lượng phân tử và độ hòa tan trong nước cao hơn so với albumin.
Một phần globulin được tạo ra trong gan, một phần tạo ra từ hệ miễn dịch. Số lượng protein trong huyết thanh của cá thay đổi từ 2,5-7mg% trong khi ở máu người thành phần protein thay đổi từ 7,5-8,5mg% cho thấy lượng protein trong huyết thanh trong máu cá thấp hơn ở người. Một vài nghiên cứu cho thấy lượng protein trong huyết thanh thay đổi phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng của cá. Ví dụ: cá chép được nuôi trong ao có thức ăn tự nhiên phong phú thì lượng protein trong máu là cao hơn cá chép được nuôi một phần bằng thức ăn tự nhiên và nhân tạo.
Hàm lượng protein trong máu cá còn thay đổi theo mùa vụ. Ví dụ: cá chép 1 tuổi sống ở vùng ôn đới qua mùa đông protein huyết thanh giảm từ 3,8% còn 2,7%, albumin hầu như mất hết. Qua một thời gian bắt mồi bình thường hàm lượng protein huyết thanh dần dần được khôi phục. Protein trong máu có các vai trò sau đây: - duy trì áp suất thẩm thấu cho máu, còn gọi là áp suất thể keo.
3 - tham gia vào hệ đệm của máu (Hb). - đóng vai trò quan trọng trong quá trình đông máu (fibrinogen), - là nơi tạo ra những kháng thể bảo vệ cơ thể: globulin, kháng thể chống lại sự xâm nhập của vi trùng, virus. Protein huyết tương trong cơ thể luôn luôn bị phân giải và không ngừng được tổng hợp và trực tiếp tham gia vào quá trình trao đổi chất của cơ thể. Nitơ phi protein Đó là những sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất protein.
- Ammonia (NH3): là một vật chất độc, có nồng độ thấp trong máu phần lớn động vật. Nồng độ ammonia trong máu cá cao hơn động vật hữu nhũ nhưng nhỏ hơn 0,1 mg/100mL. Phần lớn cá xương nước ngọt có sản phẩm bài tiết là NH3 nên được gọi là động vật ammonoteric. - Urea (CO(NH2)2): là một chất ít độc, nó được tạo thành từ NH 3 và hòa tan trong nước nhiều hơn NH3.
Cá sụn có sản phẩm bài tiết là urea nên được gọi là động vật ureotetic. Một số cá xương cũng bài tiết lượng lớn urea. Các loài cá biển có nồng độ urea máu 2–2,5%, cao hơn các loài cá nước ngọt 1%. Sỡ dĩ các loài cá sụn biển có nồng độ urea máu cao là để duy trì áp suất thẩm thấu của máu cao hơn môi trường của chúng.
- TMAO (Trimethylamine oxide): là một chất hòa tan không độc. Ở một số cá biển nó được bài tiết chiếm lên 1/3 lượng nitơ của chúng. TMAO ở cá biển cao hơn cá nước ngọt. Glucid Đường trong huyết tương chủ yếu ở dạng glucose.
Glucose là carbohydrat giữ vai trò quan trọng trong quy trình cung cấp năng lượng sinh học cho động vật. Hàm lượng glucose của cá có giá trị thường thấp hơn so với nhóm động vật có xương sống bậc cao, trung bình 3,55 mM và rất khác biệt giữa các loài cá với nhau. Hàm lượng đường trong máu cá thay đổi tùy theo trạng thái sinh lý của cá như cá tăng vận động thì lượng đường trong máu tăng lên. Điều kiện môi trường ngoài không thuận lợi như thiếu oxy, chấn thương do hoạt động cơ học, nuôi với mật độ cao… cũng làm tăng lượng đường trong máu.
Một số nghiên cứu cho thấy hàm lượng đường trong máu cá phụ thuộc vào giới tính (cá đực cao hơn cá cái) và sự thành thục sinh dục của cá. Ở các loài tôm cá hàm lượng đường trong máu sau khi ăn thức ăn giàu tinh bột hay giàu glucose thì hàm lượng đường tăng lên rất cao và kéo dài rất lâu mới trở về trạng thái bình thường. Cholesterol Hàm lượng cholesterol cao nhất không vượt quá 200 mg%. Khi lưu giữ cá trong điều kiện nhân tạo ở các bể xi măng và khi quan sát thấy tuyến sinh dục của cá đang trong giai đoạn thoái hóa thì đồng thời lượng cholesterol trong máu cá gia tăng đáng kể.
Trong quá trình chín của tuyến sinh dục hàm lượng cholesterol trong máu giảm thấp rất nhiều. Theo sự thoái hóa của tuyến sinh dục, lipid sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất của các mô, nên lượng cholesterol trong máu tăng lên. Điều này khẳng định khi hàm lượng cholesterol trong máu ở các cá thể trưởng thành gia tăng đó chính là dấu hiệu của sự thoái hóa tuyến sinh dục. Các chất vô cơ Trong máu cá gồm có một số cation chủ yếu như Na+, K+, Ca2+, Mg2+ và thường hay kết hợp với một số anion như Cl-, CO32-, PO43- trong đó muối NaCl chiếm đến 86–95%.
Muối trong máu cá là thành phần tạo nên nồng độ thẩm thấu của máu. Các ion Na+, K+ cần cho sự hưng phấn của hệ thần kinh, co bóp cơ, nhất là cơ tim; Ca2+ cần cho việc tạo xương cũng như trong quá trình đông máu. Số lượng các muối vô cơ tổng cộng thay đổi từ 1,3–1,8%. Hàm lượng và tỉ lệ muối trong máu khác nhau tùy theo loài, giữa cá đực và cá cái của cùng một loài cũng không giống nhau và thay đổi theo chu kỳ đời sống và trạng thái sinh lí cơ thể.
Chức năng của máu Vai trò sinh lí của máu được thể hiện qua các chức năng sau: a.