Sinh học 11 Kết nối tri thức Bài 17: Cảm ứng ở động vật

1.1.1. Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh lưới

- Gặp ở động vật có cơ thể đối xứng toả tròn như động vật ngành Ruột khoang.

- Các tế bào thần kinh phân bố rải rác và liên kết với nhau tạo thành mạng lưới thần kinh.

- Khi bị kích thích, toàn bộ cơ thể động vật phản ứng, ví dụ: Ở thuỷ tức.

1.1.2. Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh chuỗi hạch

- Gặp ở ngành Giun dẹp, Giun tròn, Chân khớp, ...

- Hạch thần kinh liên kết tạo thành chuỗi hạch thần kinh, mỗi hạch là trung tâm điều khiển hoạt động của một vùng trên cơ thể, ví dụ: Chân khớp. Điều khiển các hoạt động phức tạp của cơ thể.

1.1.3. Cảm ứng ở động vật có hệ thần kinh ống

- Gặp ở động vật thuộc các lớp Cá, Lưỡng cư, Bò sát, Chim và Thú.

- Hệ thần kinh ống tập trung thành một ống nằm ở phần lưng cơ thể và phân chia thành thần kinh trung ương và ngoại biên. Hoạt động theo nguyên tắc phản xạ, các thụ thể cảm giác gửi thông tin đến não bộ và tuỷ sống, từ đó xung thần kinh vận động đến các cơ quan đáp ứng.

Hình 1. Các hình thức cảm ứng ở động vật

- Cấu tạo của neuron: Thân, sợi nhánh, sợi trục (có bao myelin, các eo Ranvier).

- Chức năng: Tiếp nhận, tạo ra và truyền xung thần kinh.

- Khi neuron không bị kích thích thì có điện thế nghỉ. Khi neuron bị kích thích thì điện thế nghỉ biến đổi thành điện thế hoạt động.

Hình 2. Sơ đồ đo điện thế nghỉ

- Điện thế hoạt động xuất hiện (còn gọi là xung thần kinh hay xung điện) không dừng tại điểm phát sinh mà lan truyền dọc theo sợi thần kinh. Lan truyền điện thế hoạt động trên sợi thần kinh có bao myelin và không có bao myelin khác nhau.

+ Trên sợi thần kinh không có bao myelin, điện thế hoạt động lan truyền do khử cực, đảo cực và tái phân cực liên tiếp từ vùng này sang vùng khác kế tiếp.

+ Trên sợi thần kinh có bao myelin, điện thế hoạt động lan truyền theo cách nhảy cóc từ eo Ranvier này sang eo Ranvier khác. Tốc độ lan truyền xung thần kinh trên sợi vận động (có bao myelin) là khoảng 120 m/s, còn trên sợi giao cảm (không có bao myelin) là khoảng 3 - 5 m/s ở người.

1.3. Synapse

- Synapse là diện tiếp xúc giữa các tế bào thần kinh hoặc giữa tế bào thần kinh với tế bào khác, nơi xung thần kinh được truyền qua.

- Mỗi neuron có thể có hàng trăm đến hàng nghìn synapse.

1.3.1. Cấu tạo và loại của synapse

- Synapse có hai loại: synapse hoá học và synapse điện.

- Synapse hoá học chứa chất chuyển giao thần kinh (chất trung gian hoá học) như acetylcholine, noradrenaline, dopamine, serotonin, ...

Hình 3. Sơ đồ cấu tạo của synapse hoá học

1.3.2. Truyền tin qua synapse

- Thông tin dưới dạng xung thần kinh được truyền qua synapse nhờ chất chuyển giao thần kinh.

- Enzyme acetylcholinesterase phân huỷ acetylcholine thành acetate và choline, choline được tái sử dụng trong quá trình tổng hợp acetylcholine mới.

1.4.1. Phản xạ và cung phản xạ

- Phản xạ là phản ứng của cơ thể với kích thích từ môi trường thông qua hệ thần kinh. Phản xạ thực hiện qua cung phản xạ gồm 5 bộ phận: thụ thể cảm giác, dây thần kinh cảm giác, tuỷ sống và não bộ, dây thần kinh vận động, và cơ hoặc tuyến đáp ứng.

- Nếu bất kỳ bộ phận nào của cung phản xạ bị tổn thương, phản xạ sẽ không thực hiện được.

Hình 4. Cung phản xạ tủy

1.4.2. Các thụ thể cảm giác

- Neuron hoặc tế bào biểu mô chuyên hoá đáp ứng với kích thích đặc hiệu từ môi trường.

- Chúng tiếp nhận và chuyển đổi năng lượng thành điện thể, lan truyền tới trung ương thần kinh.

- Các thụ thể cảm giác có thể chia thành nhiều dạng.

1.4.3. Vai trò của cảm giác vị giác, khứu giác, xúc giác

- Vị giác: Giúp động vật chọn lựa thức ăn và kích thích hoạt động tiêu hoá.

- Khứu giác: Có nhiều vai trò khác nhau như tìm kiếm thức ăn, định hướng đường đi, phân biệt con mới sinh. Hỗ trợ cảm giác vị giác.

- Xúc giác: Giúp động vật giữ vật chính xác, tránh trượt ngã và lựa chọn thức ăn.

1.4.4. Thị giác

Mắt tiếp nhận ánh sáng và chuyển tín hiệu đến vùng thị giác ở vỏ não thông qua hệ thống khúc xạ ánh sáng và tế bào thị giác.

1.4.5. Thính giác và giữ thăng bằng

- Tai có hai chức năng là tiếp nhận âm thanh và giữ thăng bằng cơ thể. Bộ phận tiếp nhận âm thanh gồm tai ngoài, tai giữa và ốc tai.

- Sóng âm từ nguồn âm phát ra truyền qua tai và kích thích các tế bào có lông để tạo cảm giác về âm thanh trong vỏ não.

1.4.6. Phản xạ không điều kiện và có điều kiện

- Phản xạ của động vật không xương sống hầu hết là phản xạ không điều kiện, còn các loài thú có hệ thần kinh phát triển có thể học tập và rút kinh nghiệm để thành lập phản xạ có điều kiện.

- Phản xạ không điều kiện có thể được phân loại theo chức năng phản xạ sinh dưỡng, phản xạ tự vệ, phản xạ sinh dục, phản xạ vận động, phản xạ định hướng.

- Để hình thành phản xạ có điều kiện, cần dựa trên phản xạ không điều kiện hoặc phản xạ có điều kiện đã được hình thành vững chắc.

- Tổn thương thần kinh:

+ Ngoại biên: Mất cảm giác hoặc vận động ở các vùng khác nhau của cơ thể.

+ Trung ương: Liên quan đến việc bị liệt hoặc mất khả năng vận động, phụ thuộc vào mức độ và vùng não bị tổn thương.

- Cơ chế giảm đau của thuốc giảm đau:

+ Tác động lên thần kinh trung ương: Morphin và codein tạo cảm giác khoan khoái, dễ chịu nhưng lại ức chế giải phóng chất chuyển giao thần kinh ở não, giảm cảm giác đau. Tuy nhiên, hai chất này gây nghiện và lệ thuộc khi dùng kéo dài.

+ Tác động lên thần kinh ngoại biên: Thuốc gây tê như procaine và novocaine làm giảm tính thấm của màng tế bào thần kinh đối với Na+, làm giảm cảm giác đau.

- Bảo vệ hệ thần kinh: Ngủ đủ, tránh căng thẳng thần kinh, ăn uống khoa học, không lạm dụng chất kích thích như thuốc lá, rượu bia và ma tuý.

- Chất kích thích mạnh lên hệ thần kinh: Heroin, cocaine, ... tạo cảm giác sảng khoái, giảm đau nhưng gây nghiện và lệ thuộc. Ngừng sử dụng có thể dẫn đến mệt mỏi, đau đớn, khủng hoảng tinh thần và hành động nguy hiểm.

- Động vật không có hệ thần kinh phản ứng với kích thích chậm và đơn giản.

- Động vật có hệ thần kinh mạng lưới phản ứng với kích thích bằng cách co toàn bộ cơ thể. Hệ thần kinh chuỗi hạch có thể phản ứng cục bộ với kích thích thông qua hạch thần kinh. Hệ thần kinh ống gồm thần kinh trung ương và thần kinh ngoại biên. Não bộ xử lí hầu hết các thông tin và quyết định mức độ và cách phản ứng.

- Neuron cấu tạo từ thân, sợi trục và sợi nhánh. Neuron có chức năng tiếp nhận kích thích, tạo ra xung thần kinh và truyền xung thần kinh đến tế bào khác.

- Thông tin dưới dạng xung thần kinh truyền từ màng trước qua màng sau synapse nhờ chất dẫn truyền thần kinh.

- Phản xạ là phản ứng của cơ thể trả lời các kích thích từ môi trường bên trong hoặc bên ngoài thông qua hệ thần kinh. Phản xạ thực hiện nhờ cung phản xạ. Cung phản xạ gồm thụ thể, dây thần kinh cảm giác, trung ương thần kinh, dây thần kinh vận động và bộ phận đáp ứng.

- Cảm giác vị giác, xúc giác và khứu giác có những vai trò khác nhau đối với cơ thể.

- Mắt thu nhận và phản ứng với ánh sáng, góp phần quan trọng trong cảm nhận hình ảnh và màu sắc của vật. Tai thu nhận và phản ứng với âm thanh, góp phần quan trọng trong cảm: nhận âm thanh. Cơ quan tiền đình trong tai trong có vai trò trong duy trì thăng bằng cơ thể.

- Phản xạ không điều kiện sinh ra đã có, rất bền vững, tác nhân kích thích thích ứng với thụ thể cảm giác. Phản xạ có điều kiện hình thành trong đời sống cá thể, dễ mất nếu không được củng cố, tác nhân kích thích bất kì đối với thụ thể cảm giác.

- Cơ chế hình thành phản xạ có điều kiện: thay đổi liên hệ giữa các neuron khi chúng tăng cường hoạt động do bị kích thích nhiều lần

- Một số bệnh mất khả năng vận động hoặc cảm giác do tổn thương thần kinh trung ương hoặc thần kinh ngoại biên.

- Các chất kích thích gây nghiện và tổn hại lên hệ thần kinh.