Câu 1: Trình bày nguyên lý thứ nhất nhiệt động học, hệ quả và ứng dụng trong
y học.
- Phát biểu nguyên lý: Độ biến thiên năng lượng toàn phần của hệ trong quá trình biến
đổi có giá trị bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được trong quá trình biến đổi
đó.
Độ biến thiên năng lượng của hệ.
W :
W A Q Trong đó
A
:
Công.
Q
:
Nhiệt lượng
Ta biết năng lượng của hệ W = Wđ+ Wt + U vì Wđ+ Wt= const nên W = U do đó
U A Q tức là độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng trong quá
trình biến đổi đó.
Hệ quả và ứng dụng trong y học:
* Hệ quả:
Nếu ta ký hiệu: A là công mà hệ nhận được, A’ là công mà hệ thực hiện khi đó
ta có A’ = - A.
Nếu Q Là nhiệt lượng mà hệ nhận được, Q’ Là nhiệt lượng mà hệ toả ra ta có
Q’ = - Q.
=> U A Q => Q U A U A' .
Hệ quả được phát biểu như sau: Nếu hệ nhận được nhiệt lượng Q thì sẽ biến đổi nội
năng và thực hiện công.
*ứng dụng trong Y học:
Nguyên lý 1 áp dụng cho hệ thống sống được viết đưới dạng:
Q = E + A + M
Q : là nhiệt lượng sinh ra trong quá trình đồng hóa thức ăn.
E : là năng lượng mất do môi trường xung quanh.
A : là công mà cơ thể thực hiện.
M : là năng lượng dự trữ.
- Đây là phương trình cơ bản của quá trình cân bằng nhiệt đối với cơ thể người,
người ta thấy rằng năng lượng do thức ăn cung cấp bằng năng lượng toả ra. Nhiệt lượng
được sinh ra ở cơ thể được chia làm 2 loại nhiệt lượng sơ cấp và nhiệt lượng thứ cấp:
+ Nhiệt lượng sơ cấp:là kết quả phân tán năng lượng nhiệt trong quá trình trao đổi
vật chất bởi những phản ứng hoá sinh.nhiệt lượng này toẩ ra sau khi cơ thể hấp thu thức
ăn và ôxy.
+ Nhiệt lượng thứ cấp:xuất hiện trong quá trình ôxy hoá các liên kết giàu năng
lượng, khi các liên kết này đứt chúng giải phóng năng lượng để thực hiện 1 công và cuối
cùng biến thành nhiệt.
- Đối với cơ thể bình thường lượng năng lượng dự trữ vào cơ thể khoảng 50% khi
bệnh lý thì năng lượng này giảm xuống, phần năng lượng do cơ thể toả ra ở dạng nhiệt
lượng sơ cấp chiếm phần lớn. Tỉ lệ trên phụ thuộc vào tỉ lệ, cường độ toả nhiệt, cường độ
sinh nhiệt.
- Trong Y học ứng dụng chế tạo “Bom nhiệt” là thiết bị để xác định nhiệt lượng của
một khẩu phần thức ăn sinh ra. Từ đó xây dựng được các chế độ dinh dưỡng hợp lý cho
từng cơ thể sống trong từng giai đoạn phát triển và trong từng tình trạng sức khoẻ, bệnh
tật, ngành nghề làm việc.
Câu 2: Trình bày nguyên lý 2 nhiệt động học, nêu ứng dụng của nó trong hệ thống
sống:
* Nguyên lý 2 của nhiệt động học có một số cách phát biểu như sau:
- Tính trật tự của 1 hệ cô lập chỉ có thể giữ nguyên hoặc giảm dần.
- Không thể tồn tại trong tự nhiên 1 chu trình mà kết quả mà biến nhiệt thành công mà
không để lại 1 dấu vết gì ở môi trường xung quanh.
- Trong 1 hệ cô lập, chỉ quá trình nào kéo theo việc tăng entropi mới có thể tự diễn biến,
giới hạn của sự tự diễn biến là hệ đạt đến trạng thái có trị số cực đại của entropi. Hay
chiều diễn biến của quá trình nhiệt động học sảy ra theo chiều hướng tăng entropi ( S )
và Smax khi hệ quả đạt tới trạng thái cân bằng động.
- Không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 2 tức là động cơ chuyển động tuần
hoàn, cho ta công bằng cách nhận nhiệt lượng và làm lạnh từ cùng một nguồn.
* ứng dụng trong hệ thống sống:
- Trạng thái dừng của hệ thống sống:
+ Vì hệ thống sống là 1 hệ mở đặc biệt, luôn sảy ra trao đổi vật chất và năng lượng với
môi trường bên ngoài.
+ Trong hệ cô lập trạng thái cân bằng được thiết lập sau khi phản ứng hay quá trình biến
đổi kết thúc hệ không thay đổi theo thời gian.
+ Trạng thái dừng của hệ thống sống là trạng thái các tính chất của hệ không thay đổi, các
thông số lý hoá, các đại lượng động học được bảo toàn. Ví dụ: Độ PH, To, ....
- Sự biến đổi entropi trong hệ thống sống: tại trạng thái dừng của hệ có giá trị không đổi
khi chuyển từ trạng thái dừng này đến trạng thái dừng khác, S thay đổi một lượng
S S2- S1.
- Đối với hệ mở trao đổi vật chất, năng lượng với môi trường bên ngoài chia thành 2 phần
dS = dSi + dSe trong đó: + dSi là phần thay đổi S do tương tác bên trong hệ.( dSi > 0 )
+ dSe là phần thay đổi S do tương tác bên ngoài.(dSe có thể có
giá trị dương hoặc âm hoặc = 0)
- Khi dSe = 0, dS = dSi khi đó phần thay đổi S trong toàn bộ hệ thống được xác định bằng
sự tăng S bên trong của hệ.
- Khi dSe > 0, dS > 0 thì S luôn tăng ( giai đoạn phát triển )
- Khi dSe < 0 có 3 trường hợp:
+ | dSe| < | dSi| => dS = dSi + dSe > 0
+ | dSe| > | dSi| => dS < 0 => S giảm, tính trật tự tăng.
+ | dSe| = | dSi| => dS = 0 Đây là trường hợp ứng với trạng thái dừng. Là trạng thái
có S = constan từ đó dS = dSi + dSe chia cả 2 vế cho dt ta được:
dS dSi dSe
dt
dt
dt
ứng với trạng thái dừng gọi là công thức Prigôgin. ở trạng thái dừng:
dS
dSi
dSe
= 0 =>
#0
dt
dt
dt
Tóm lại: Để duy trì sự sống cần trao đổi vật chất và năng lượng và năng lượng với môi
trường bên ngoài hay môi trường bên ngoài là điều kiện tồn tại của hệ thống sống.
Câu 3: So sánh sự giống và khác nhau của 3 hiện tượng vận chuyển vật chất cơ bản
trong cơ thể sinh vật:
Giống nhau:
- Đều là sự vận chuyển vật chất trong cơ thể sinh vật.
- Có nhiệm vụ là mang các chất cần thiết tới các cơ quan, các bộ phận, các mô và tế bào,
đào thải các chất có hại cho sự sống.
- Là các quá trình phức tạp xảy ra theo nhiều cơ chế và thuộc nhiều yếu tố nhưng tất cả
các quá trình vận chuyển này đều xảy ra theo những cơ chế vật lý và có thể giải thích
bằng những qui luật vật lý.
Khác nhau:
Nội
dung
Khuếch tán
Khái
niệm
- Các phân tử luôn luôn
chuyển động hỗn loạn nên
khi để 2 tập hợp phân tử đủ
gần nhau thì dù chúng ở thể
nào? rắn, lỏng, khí chúng
cũng chuyển động ngẫu
nhiên, xuyên lẫn nhau thì đó
là hiện tượng khuyếch tán.
Bản
chất
- Sự chuyển động nhiệt hỗn
loạn của các chất hoà tan
theo mọi phương dẫn đến
trạng thái có nồng độ cân
bằng trên toàn bộ thể tích.
Cơ chế
Chất hòa tan chuyển động từ
nơi có nồng độ cao về nơi có
nồng độ thấp cùng chiều
Gradien nồng độ
Động
lực
Sự tồn tại của Gradien không
cần tác dụng của ngoại lực,
cơ thể cũng không tiêu tốn
năng lượng mà chính sự
không đồng nhất về nồng độ
là động lực cho hiện tượng
này.
Vai trò
Là một trong những hiện
tượng vận chuyển vật chất
quan trọng nhất: trao đổi khí,
dung dịch sinh học, vận
chuyển thụ động qua màng tế
Thẩm thấu
Lọc - siêu lọc
- Lọc là hiện tượng dung dịch
chuyển thành dòng qua các lỗ
của màng ngăn cách dưới tác
- Thẩm thấu là quá trình vận dụng của lực đặt lên dung
chuyển chất dung môi qua dịch.
màng ngăn hai dung dịch có - siêu lọc là hiện tượng lọc
thành phần khác nhau.
qua màng ngăn với điều kiện
màng lọc ngăn lại các đại
lượng phân tử cho các phân
tử và ion nhỏ đi qua.
- dòng dung môi được vận
- Trong hiện tượng siêu lọc
chuyển từ phía dung dịch có
dòng vật chất là dòng dung
nồng độ thấp sang phía dung
dịch tức bao gồm cả dung
dịch có nồng độ cao hơn qua
môi và và các chất hoà tan.
màng ngăn cách.
Dòng vật chất chuyển động
Dòng vật chất có thể vận
từ phía dung dịch có nồng độ
chuyển ngược hoặc cùng
thấp hơn sang phía dung dịch
chiều Gradien nồng độ, chiều
có nồng độ cao hơn qua
vận chuyển là chiều của tổng
màng ngăn cách nghĩa là
hợp các lực tác dụng lên
ngược chiều Gradien nồng
dung dịch.
độ.
Có sự tồn tại Gradien nồng
độ, cơ thể cũng không tiêu
Cơ thể phải tiêu tốn năng
tốn năng lượng, không cần
lượng và có tác dụng của lực
tác dụng của lực, áp suất
năng lượng này sẽ do các
thẩm thấu hay sự chênh lệch
phân tử dự trữ năng lượng
áp suất thẩm thấu giữa 2 phía
ATP cung cấp.
của màng bán thấm là động
lực của hiện tượng này.
- Trao đổi chất.
- Đưa ra các khái niệm: đẳng
- Lọc bỏ các tạp chất, độc
trương, nhược trương, ưu
chất.
trương.
- Giải thích một số hiện
ứng
dụng
bào.
tượng trong y học.
- Trong chẩn đoán: Đo ghi
điện, xét nghiệm...
- Trong điều trị: Rối loạn
điện giải, tiêu hoá...
- Trong Chẩn đoán: Phù,
giảm áp, truyền dịch,...
- Trong điều trị: Xác định độ
trương của huyết thanh,..
- Trong chẩn đoán: Chẩn
đoán 1 số bệnh về thận,...
- Trong điều trị: Thẩm phân
máu, chạy thận nhân tạo,...
Câu 4: Trình bày thí nghiệm và giải thích hiện tượng quan sát được trong thí nghiệm, từ
đó rút ra kết luận về sự xuất hiện và lan truyền của điện thế hoạt động.
1) Thí nghiệm:
a) Dụng cụ: - Một điện kế cực nhạy G
- 2 vi điện cực có kích thước rất nhỏ.
Đối tượng nghiên cứu là một sợi dây thần kinh.
b) Tiến hành:
* Phương pháp 2 pha
- Bước 1: Đặt 2 vi điện cực ( I và II ) Tiếp xúc với 2 điểm A và B cùng nằm trên bề mặt
bên ngoài sợi Thần kinh. Quan sát kim điện kế G thấy kim không hề nhúc nhích tức là giữa 2
điểm A - B không có sự chênh lệch về điện thế.
I
II
A
B
- Bước 2: Kích thích sợi dây thần kinh tại điểm C ( bằng chọc kim hoặc xung điện...)
I
II
A
I
B
II
A
B
C
C
I
II
I
A
B
C
I
II
A
B
C
II
A
B
C
- Thoạt đầu kim điện thế quay sang phải đến 1 giá trị nào đó kim dừng lại và bắt đầu
đảo chiều quay nhưng qua vị trí số 0, kim không dừng lại mà tiếp tục lệch sang trái. Đến vị trí
đối diện, kim dừng lại rồi 1 lần nữa đảo chiều quay trở về vị trí số 0 ban đầu. có thể biểu diễn
kết quả quan sát thấy trên bằng đồ thị sau:
U (AB)
0
T(s)
2) Giải thích Thí nghiệm:
- Lúc đầu điện thế tại điểm A và B cùng có giá trị dương và bằng nhau suy ra điện thế giữa 2
điểm này ( cùng ở bên ngoài màng ) = 0 => kim điện thế chỉ số 0.
- Dưới tác dụng của tác nhân kích thích tại điểm C xuát hiện 1 hưng phấn kèm theo đó là 1
điện tích âm mà giá trị của nó chính là điện thế hoạt động, điện thế âm này lan truyền dọc
theo sợi thần kinh.
- Khi lan truyền đến A điện thế tại A đang giữ giá trị dương sẽ trở thành mang giá trị âm còn
điện thế tại B vẫn dương do đó xuất hiện sự chênh lệch điện thế giữa A và B nên kim điện kế
quay và cho ta biết giá trị của độ chênh lệch lúc đó.
- Hưng phấn truyền qua A đến khoảng giữa A và B khi đó điện thế tại A lại mang giá trị
dương và B vẫn mang giá trị dương nên U AB Triệt tiêu ---> kim điện kế quay về vị trí số 0.
- Hưng phấn lan truyền đến B lúc này điện thế của B lại mang giá trị âm còn A mang giá trị
dương ---> Sự chênh lệch điện thế lại xuất hiện nhưng có chiều ngược với trường hợp ban đầu
do đó kim điện kế quay và chỉ về giá trị ở phía đối diện.
- Hưng phấn tiếp tục lan truyền qua B và đi ra xa khi đó điện thế tại B lại trở về giá trị dương
và sự chênh lệch điện thế giữa A và B cũng triệt tiêu ---> kim điện thế trở về 0 và dừng lại.
* Kết luận:
- Dưới tác dụng của tác nhân kích thích bên trong sợi dây thần kinh xuất hiện một điện thế,
điện thế này được gọi là điện thế hoạt động. Điện thế này mang giá trị âm và lan truyền dọc
theo sợi dây thần kinh.
- Điện thế hoạt động chính là sự biến đổi đột ngột của điện thế nghỉ dưới tác dụng của tác
nhân kích thích.( Nghĩa là biên độ của điện thế hoạt động = biên độ của điện thế nghỉ của tổ
chức, tế bào ).
Câu 5: Trình bày những nội dung chính của lý thuyết ion màng, vận dụng để giải
thích cơ chế tồn tại của điện thế nghỉ.
* Lý thuyết ion màng:
- các ion K+ ,NA+, CL- các ion đóng vai trò chủ yếu trong hoạt động điện của mọi TB và
tổ chức sống.
- Nồng độ các ion nói trên giữa 2 phía của màng luôn luôn có sự chênh lệch đáng kể,
chẳng hạn nồng độ K+ trong TB > K+ ngoài TB khoảng 40 lần, còn nồng độ NA+ và CL- ở
ngoài lớn trong TB khoảng 10 lần .
- Màng TB có tính thấm lọc lựa đối với các ion này. Cụ thể ở trạng thái nghỉ chỉ có K+ qua
lại màng còn NA+,CL- không qua màng được.
- Khi TB ở trạng thái hưng phấn, tức là nó bị kích thích hoặc đang từ trạng thái nghỉ ngơi
chuyển sang trạng thái làm việc, tính thấm của màng sẽ thay đổi một cách đột ngột đối với ion
Na+, ở trạng thái nghỉ tính thấm của màng đối với K+ : Na+ : CL- =1 : 0,04 : 0,45 ; ở trạng thái
hoạt động tính thấm của màng đối với các ion này là 1: 20 : 0,45. Nghĩa là tính thấm của
màng đối với Na+ tăng gấp 500 lần.
* Cơ chế của điện thế nghỉ:
- ở nội dung 1 và 2 của lý thuyết ion màng chỉ ra rằng các ion giữa 2 phía của màng có sự
chênh lệch về nồng độ. Vì vậy luôn có xu hướng các ion K+ từ trong ra ngoài TB và các ion
NA+, CL- từ ngoài vào trong TB theo hiện tượng khuếch tán mà chưa tính đến vai trò của
màng thì theo chiều Gradien nồng độ.
- ở nội dung thứ 3 của lý thuyết ion màng nói về tính thấm của màng có tính lọc lựa, ở
trạng thái nghỉ chỉ có K+ qua lại màng được, nên các ion này sẽ khuếch tán từ trong TB nơi có
nồng độ cao ra phía ngoài màng nơi có nồng độ thấp. Cũng có nghĩa là đã có một dòng điện
tích dương dịch chuyển từ trong TB ra ngoài màng. Do vậy tính trung hoà điện ở TB, tổ chức
bị phá vỡ, kết quả là lượng điện tích ở phía ngoài màng sẽ tăng lên còn trong TB sẽ giảm đi
do đó xuất hiện sự chênh lệch về điện thế giữa 2 phía của màng mà giá trị của sự chênh lệch
đó được gọi là điện thế nghỉ.
Câu 6: Trình bày những nội dung chính của lý thuyết ion màng. Vận dụng để giải
thích cơ chế tồn tại của điện thế hoạt động.
* Lý thuyết ion màng:
- Các ion K+, NA+, CL- là các ion đóng vai trò chủ yếu trong hoạt động điện của mọi TB và
tổ chức sống.
- Nồng độ các ion nói trên giữa 2 phía của màng luôn luôn có sự chênh lệch đáng kể,
chẳng hạn nồng độ K+ trong TB > K+ ngoài TB khoảng 40 lần, còn nồng độ NA+ và CL- ở
ngoài lớn trong TB khoảng 10 lần .
- Màng TB có tính thấm lọc lựa đối với các ion này. Cụ thể ở trạng thái nghỉ chỉ có K+ qua
lại màng còn NA+, CL- không qua màng được.
- Khi TB ở trạng thái hưng phấn, tức là nó bị kích thích hoặc đang từ trạng thái nghỉ ngơi
chuyển sang trạng thái làm việc, tính thấm của màng sẽ thay đổi một cách đột ngột đối với ion
Na+, ở trạng thái nghỉ tính thấm của màng đối với K+ : Na+ : CL- =1 : 0,04 : 0,45 ; ở trạng thái
hoạt động tính thấm của màng đối với các ion này là 1: 20 : 0,45. Nghĩa là tính thấm của
màng đối với NA+ tăng gấp 500 lần.
* Cơ chế phát sinh điện thế hoạt động.
Khi TB ở trạng thái hưng phấn do tính thấm của TB đối với Na+ đã tăng gấp 500 lần do
đó các ion Na+ từ phía ngoài là nơi có nồng độ cao sẽ ào ạt tràn vào trong TB nơi có nồng độ
thấp dưới tác dụng của Gradien nồng độ, làm cho lượng điện tích dương bên trong TB đã tăng
và do đó sự chênh lệch về điện tích giữa 2 phía của màng cũng bị triệt tiêu. Điều đó cũng có
nghĩa là đã xuất hiện một sự chênh lệch về điện thế nhưng có chiều ngược với chiều điện thế
nghỉ, độ chênh lệch về điện thế khi TB ở trạng thái hưng phấn được gọi là điện thế hoạt động.
Điều giải thích nói trên hoàn toàn phù hợp với các kết quả quan sát được trong thực nghiệm.
Nghĩa là điện thế hoạt động chính là sự biến đổi đột ngột của điện thế nghỉ khi TB bị kích
thích hoặc khi nó từ trạng thái nghỉ ngơi chuyển sang trạng thái hoạt động.
Câu 7: Bản chất của ánh sáng, các đại lượng đặc trưng cho tính sóng và hạt của ánh
sáng, các hiện tượng sảy ra khi ánh sáng truyền tới môi trường.
* Bản chất của ánh sáng là lưỡng tính sóng hạt.
- Tính sóng : là sóng điện từ. Sóng điện từ gồm 2 véc tơ cường độ được đặc trưng bởi 2
véc tơ là véc tơ cường độ điện trường E và véc tơ cường độ từ trường H vuông góc với nhau
và vuông góc với phương truyền sóng tai gốc O. Véc tơ E và H biến đổi theo quy luật hình
sin.
E = E0 Cos( t ) (1)
H = H0 Cos( t ) (2)
Trong đó: E0 và H0 là biên độ của véc tơ E và H.
là tần số gốc.
là pha ban đầu
- Tính hạt : ánh sáng bao gồm vô số các hạt gọi là phôtôn, mỗi phôtôn có năng lượng
lượng tử là: = h.
- Các đại lượng đặc trưng cho tính sóng hạt là :
Tần số sóng : v, tần số góc : 2v
Bước sóng : = v. T = v/
Chu kỳ: T = 1/
* Các hiện tượng xảy ra khi ánh sáng truyền tới môi trường :
- Hiện tượng hấp thụ ánh sáng:
+ Chùm Photon đi qua một lớp vật chất thì bị lớp vật chất đó hấp thụ, số lượng chùm
photon sau khi đi qua vật chất giảm. Cường độ ánh sáng khi đi qua môi trường vật chất giảm
theo quy luật:
Ix = I0.e- x
Trong đó:
- Là hệ số hấp thụ.
- x là chiều dày của lớp vật chất.
+ Sự hấp thụ của các chất khác nhau đối với bước sóng khác nhau tạo nên màu sắc của vật.
- Hiện tượng phát quang.
- Hiện tượng khúc xạ.
- Hiện tượng nhiễu xạ.
- Hiện tượng phát sáng.
Câu 8: Trình bày hiện tượng hấp thụ ánh sáng và phát quang .Giải thích màu sắc
của vật, cho ví dụ minh hoạ.
* Hiện tượng hấp phụ ánh sáng : Chùm photon đi qua một lớp vật chất thì bị lớp vật chất
đó hấp thụ, số lượng chùm photon sau khi qua vật chất giảm. Cường độ ánh sáng khi đi qua
môi trường vật chất giảm theo quy luật: Ix=I0.e - x ( Trong đó là hệ số hấp thụ, x là chiều
dầy lớp vật chất ).
Sự hấp thụ của các chất khác nhau đối với bước sóng khác nhau tạo nên màu sắc của vật.
* Hiện tượng phát quang: các phản ứng hoá sinh bao giờ cũng đi liền với sự hấp thụ và
phát xạ nhiệt. Ta có thể giải thích cơ chế hấp thụ và phát sáng trên cơ sở phân tích sơ đồ năng
lượng của nguyên tử.
Dưới tác dụng của lượng tử, hay tác dụng bức xạ nhiệt các điện tử của nguyên tử hấp thụ
năng lượng ấy chuyển từ mức năng lượng cơ bản sang mức năng lượng cao hơn (mức năng
lượng ở trạng thái kích thích). Quá trình đó có thể coi là quá trình tích luỹ năng lượng. Nhưng
trạng thái này là trạng thái không bền vững luôn luôn có xu hướng trở về trạn thái ban đầu (cơ
bản) bằng cách giải phóng một phần năng lượng tích luỹ ở dạng nhiệt (dạng không phát
quang) hoặc năng lượng dưới dạng lượng tử (dạng phát quang) hoặc có thể sử dụng trong các
phản ứng quang hoá.
Có 2 dạng phát quang cơ bản; huỳnh quang và lân quang.
Huỳnh quang: Là sự bức xạ lượng tử ánh sáng do các điện tử chuyển từ trạng thái kích
xuống trạng thái cơ bản.
Lân quang: Là bức xạ lượng tử ánh sáng do các phân tử phát ra khi chúng chuyển từ trạng
thái kích thích xuống trạng thái cơ bản.
* Giải thích màu sắc của vật, cho ví dụ minh hoạ:
Ta thấy ánh sáng trắng bao gồm 7 màu: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Khi chùm
ánh sáng này được chiếu vào các vật có bản chất khác nhau thì sẽ bị hấp thụ khác nhau. Vật
không hấp thụ màu nào thì vật có màu đấy.
Ví dụ : Máu màu đỏ vì máu không hấp thụ tia màu đỏ khi bị ánh sáng chiếu vào.
Lá cây màu xanh vì khi ánh sáng chiếu vào lá cây không hấp thụ màu xanh.
Câu 9: Trình bày một vài tác dụng của ánh sáng đối với các phản ứng sinh lý của sự
sống.
* Quang hợp:
Quang hợp là một hiệu ứng sảy ra ở cây xanh dưới tác dụng của ánh sáng, trong đó có sự
khử CO2, tạo O2 và Hydrat cacbon mà kết quả là cây xanh tích tụ năng lượng từ ánh sáng bị
hấp thụ trong các chất được tạo thành.
Quang hợp là một quá trình mang tầm vóc quan trọng số 1 đối với sự sống. Nó cung cấp
thức ăn, Coluza và trăm ngàn loại hoá chất cần thiết khác cho sự sống muôn loài.
Đặc biệt hơn, nhờ quá trình quang hợp trải qua hàng trăm triệu năm của cây xanh đã tích
luỹ vào tạo nên những mỏ năng lượng khổng lồ: Than đá, dầu lửa, khí thiên nhiên.
Trong chuỗi dài các phản ứng quang hợp có một phản ứng vô cùng quan trọng mà nếu
không có ánh sáng (nhv) thì sẽ không thể sảy ra được:
CO2 + 2 H2O + nhv = CH2O + O2 + H2O
* Sinh tổng hợp sắc tố và Vitamin:
- Một trong những phản ứng quang sinh lý chức năng có tầm quang trọng lớn trong sự tồn
tại và phát triển của sự sống là các phản ứng quang tổng hợp các sắc tố và vitamin.
- Trong chuỗi tự nhiên của chuỗi các phản ứng sinh tổng hợp dẫn đến sự tạo thành trong
TB các sắc tố và vitamin, có tồn tại các phản ứng quang hoá. Điều đó cho phép khẳng định
vai trò không htể thiếu của các lượng tử ánh sáng trong việc tổng hợp các chất nói trên.
VD: Sinh tổng hợp vitamin D, dưới tác dụng của các lượng tử ánh sáng bất kỳ 1 tiền chất
nào trong số ergosterol, Lumisterol, Taxisterol, Preergocalcipherol đều dẫn đến sự tạo thành
vitamin D. Bản chất của sự quang hoá chính là sự phá vỡ liên kết đồng hoá trị C- C trong
vòng Benzen giữa các nguyên tử các bon 9 và 10 ở ergostel và lumisterol dưới tác dụng của
ánh sáng tử ngoại.
- Nói chung trong các phản ứng này năng lượng của ánh sáng cần thiết để cung cấp năng
lượng cho phản ứng chứ không dẫn đến sự dự trữ năng lượng trong các sản phẩm của phản
ứng như trong quá trình quang hợp.
- Giai đoạn quang hoá thường xảy ra ở giữa hoặc cuối của chuỗi sinh tổng hợp, các chất
trên không đồng đều cho nên biểu hiện lâm sàng rất phức tạp. Do vậy việc chẩn đoán bệnh
cần phải nhiều công phu và cần có những dụng cụ riêng biệt.
* Phản ứng thông tin: ánh sáng mang các thông tin về môi trường ngoài đến cho sinh vật:
Hoa hướng dương hướng theo mặt trời, hàng loạt các loài hoa nở theo khoảng thời gian xác
định trong ngày, hàng loạt vi khuẩn phản ứng khi chiếu sáng...Mắt hầu như là cơ quan hoàn
chỉnh nhất để tiếp nhận ánh sáng( cường độ, bước sóng...) tạo ra các sung động thần kinh dẫn
lên não giúp ta nhận thức được môi trường xung quanh. Phản ứng quang hoá phân huỷ sắc tố
thị giác phát sinh các xung động thần kinh truyền lên dây thần kinh thị giác để có cảm giác
sáng
là
phản
ứng
thông
tin.
Câu 10: Trình bày một vài tác dụng quang động lực cơ bản lên hoạt động sống.
Tác dụng quang động lực là sự tổn thương không hồi phục một số chức năng sinh lý và
cấu trúc của sinh hệ dưới tác dụng của ánh sáng với sự tham gia của O2 và chất hoạt hoá.
* Tác dụng lên Protit và Axitnuclêic.
- Những công trình thí nghiệm chứng tỏ: Quang động lực làm giảm tính kích hoạt của các
mem và ức chế tính kháng nguyên của chúng. VD : Khi có chất Metylen kích hoạt ánh sáng
sẽ làm cho hoạt tính của trypzin giảm đi.
- Tác dụng quang động lực làm giảm khả năng hoà tan và làm tăng độ nhớt của Protein và
các sắc tố Globulin trong máu.VD: Khi chiếu ánh sáng vào dung dịch Actomiozine với hoạt
chất là eritroxine thì Actomiozine sẽ chuyển sang trạng thái gel, sau đó nếu khuấy lên thì chất
này lại trở về trạng thái lỏng. Người ta thấy hiện tượng tương tự đối với các phân tử ATP khi
bị chiếu sáng với sự tham gia của eritroxine .
- Tác dụng quang động lực làm giảm đáng kể độ nhớt và khả năng lắng của các
Axitnucleic. Những tổn thương có tính chất cấu trúc của các cấu trúc của các Axitnucleic
dưới tác dụng quang động lực dẫn đến sự phá huỷ hoạt tính sinh học của chúng.
* Tác dụng lên cơ thể sinh vật:
- Quan sát tác dụng quang động lực lên các TB và các mô nuôi cấy người ta thấy tác dụng
quang động lực làm rối loạn quá trình sống – trước hết là quá trình quang hợp. Một số súc vật
như trâu, bò, ngựa...ăn phải thực vật có chứa chất hoạt hoá sẽ bị sạm, loét da và rụng lông.
- Nhiều chất hoạt hoá phản ứng quang động lực có khả năng gây ung thư. Chiếu bức xạ
nhìn thấy có cường độ mạnh vào chuột sau khi tiêm chất hoạt hoá là Pocpirin hay Eozin ta
thấy sau một thời gian chuột bị ung thư.
- Đối với người già chất Pocpirin không bị phân huỷ, lượng này được tích luỹ dưới da, do
đó tỷ lệ ung thư ở người già thường cao hơn ở các lứa tuổi khác.
* Tác dụng lên dược chất.
- Trong điều trị người ta thường dùng nhiều loại thuốc, trong đó có chứa thành phần các
chất hoạt hoá. Các loại Sunphonamite là một VD điển hình, một trng những tác dụng phụ của
loại thuốc này là : Làm tăng lượng Pocpirin trong máu. Khi chiếu ánh sáng vào da thì có thể
gay ra các rối loạn thần kinh.
- Tác dụng quang động lực cũng còn thấy ở một số các loại Bacbiturat là các dược chất
thường dùng điều chế thuốc ngủ. Khi sử dụng thuốc này người bệnh phải kiêng ra nắng, vì
dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời các chất Pocpirin sẽ gây nên các rối loạn về men, các
triệu chứng như bị nhiễn độc chì , các rối loạn da, thần kinh ...
Câu 11 : Nguyên lý cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát Laser :
a) Nguyên lý cấu tạo : Gồm 3 bộ phận chính:
*Cấu trúc điển hình của máy phát tia Laser :
Gương phản xạ
Buồng cộng hưởng với
100 %
hoạt chất laser
Gương phản xạ
70 - 98 %
E2
E2
E2
Chùm tia laser
* Gồm 3 bộ phận chính:
- Môi trường hoạt chất : Bình thường trong cuộc sống hằng ngày hấp thụ ánh sáng và dẫn
truyền ánh sáng là những hiện tượng phổ biến, hiện tượng khuyếch đại ánh sáng rất hiếm thấy
vì các nguyên tử vật chất chủ yếu ở các trạng thái cơ bản. Nghĩa là khi môi trường ở trạng thái
cân bằng, số điện tử ở mức thấp (n1) bao giờ cũng lớn hơn số điện tử ở mức kích thích n2. Để
có hiệu ứng Laser (chùm ánh sáng được khuyếch đại) ta phải tạo ra môi trường đặc biệt mà ở
đấy hiện tượng phát xạ cưỡng bức phải mạnh hơn hiện tượng hấp thụ. Hiệu ứng này chỉ sảy ra
ở môi trường mà các điện tử ở mức n2 lớn hơn số điện tử ở mức n1 (n2 > n1). Môi trường đặc
biệt như vậy gọi là môi trường đảo ngược độ tích luỹ. Môi trường này là thành phần cơ bản
của mội máy Laser, có tên là hoạt chất Laser.
- Nguồn kích thích : Ngoài hoạt chất, môi laser bất kỳ phải có nguồn nuôi cung cấp năng
lượng, là nơi cung cấp năng lượng cho hoạt chất laser. Nhờ năng lượng này mà các điện tử di
chuyển được lên mức kích thích và duy trì đảo ngược độ tích luỹ của diện tử trong hoạt chất
của Laser. Bơm năng lượng có thể là bộ phận phát sáng (đèn Xênôn cho Laser Rubi) , là máy
phát tần số cao (Laser khí), là dòng điện có mật độ dòng điện lên đến hàng ngàn A/ cm2 .
- Buồng cộng hưởng :
+ Buồng cộng hưởng có chức năng tăng cường sự khuếch đại ánh sáng bằng cách làm cho
ánh sáng phản xạ nhiều lần qua hoạt chất.
+ Cấu trúc hình dạng của buồng cộng hưởng rất đa dạng. Loại đơn giản nhất gồm 2 gương
ghép đối diện sao cho trục quang học của chúng trùng nhau ở 2 đầu buồng quang học cho phép
chùm ánh sáng qua lại hoạt chất nhiều hơn trước khi dạt trạng thái ổn định và phát ra tia Laser
qua gương bán mờ. Buồng cộng hưởng còn có ý nghĩa chỉ cho phép ánh sáng có bước sóng
( ) thoả mãn ĐK sau: 2 L / m (Trong đó L là độ dài giữa 2 gương, m là số tự nhiên)
Vì vậy Laser mang tính đơn sắc.
b) Nguyên tắc hoạt động của máy phát Laser :
Các tia Laser đầu tiên sinh ra trong môi trường Laser phản xạ đi lại trong môi trường, kích
thích môi trường làm phát ra các tia khác. Khi đạt trạng thái ổn định các tia Laser đi qua gương
phản xạ một phần đi ra ngoài tạo thành lối ra của chùm Laser. Chùm Laser có thể phát liên tục
hoặc
phát
thành
xung.
Câu 12 : Trình bày những ứng dụng phổ biến của Laser trong y học .
Thiết bị laser trong y học được chia làm 2 nhóm chính :
+ Nhóm thiết bị điều trị.
+ Nhóm thiết bị chẩn đoán.
1. Trong chẩn đoán :
Người ta sử dụng Laser như nguồn sáng kích thích huỳnh quang của những chất khác nhau
trong các tổ chức sống. Do đó, nhờ nghiên cứu phổ huỳnh quang, ta có thể chẩn đoán bệnh
một cách chính xác. VD :
- Máy cắt lớp Laser kết hợp với vi xử lý và computer
- Phổ Doppler để đo dòng máu sử dụng trong nghiên cứu vi tuần hoàn
- Phân tích phổ phát xạ hoặc kính hiển vi Laser..
2. Trong điều trị :
* Laser trong chuyên khoa mắt : Là lĩnh vực ứng dụng có ý nghĩa lớn nhất của Laser.
Công nghệ hàn bong võng mạc và chữa bệnh Glucom đã giúp cho hàng triệu người khỏi mùu
loà.
- Laser Ecimer với bước sóng vùng cực tím xung quanh 200 mm để chỉnh độ cng của
giác mạc, tạo cơ sở chữa bệnh loạn thị, viễn thị và cận thị.
- Laser He-Ne giúp làm giảm nhanh quá trình viêm, đẩy nhanh quá trình biểu mô hoá,
phục hồi sự nhạy cảm của giác mạc vì vậy dùng điều trị bỏng nhiệt, bỏng hoá chất, loét giác
mạc.
* Laser chữa các tổn thương da.
- Laser công suất cao đặc biệt là Laser CO2đã điều trị các u mạch nông hoàn toàn không
sẹo. Nhờ đó Laser trở thành một công cụ không thể thiếu cho chuyên khoa thẩm mỹ da.Laser
CO2, Laser Rubi với chế độ xung cực ngắn có thể xoá nếp nhăn, nốt ruồi mụn cơm, sẹo lồi,
các vết săm, tàn nhang.
- Đối với Laser công suất thấp: Được sử dụng để điều trị các vết loét loạn dưỡng, các dạng
Eczema, viêm bì da thần kinh, vẩy nến, trứng cá đỏ để nâng cao hiệu quả điều trị , những năm
gần nhau người ta phối hợp chiếu Laser với thuốc cảm quang và chống viêm.
* Laser trong lĩnh vực ngoại khoa:
- Trong phẫu thuật: Phương pháp mổ bằng laser ngày càng được áp dụng phổ biến. Người
ta dùng chùm tia Laser CO2 có mật độ công suất cao thay cho dao mổ thông thường, chùm
Laser đó được gọi là dao laser hay dao quang. Sử dụng dao quang trong phẫu thuật an toàn và
chính xác hơn nhiều so với dùng dao thường hay dao điện. Ngoài ra đường rạch bằng dao
quang thì nhỏ hơn các loại dao thường và cầm máu tốt hơn.
Trong tim mạch: Hiện nay thành tựu lớn nhất về ứng dụng Laser trong chuyên khoa tim
mạch là kỹ thuật tạo hình bằng Laser Ecimer. Dùng Laser kết hợp với nôị soi trong phẫu thuật
bằng YAG: Nd có thể tạo hình van và hàn các lỗ thông nhĩ, thông liên thất. Nhờ đó Laser có
thẻ điều trị được các bệnh nhồi máu cơ tim, suy mạch vành nhẹ, cao HA, tai biến mạch máu
não.
- Trong các trường hợp nhiễm trùng ngoại khoa: Do có tác dụng tốt, Laser nội mạch được
sử dụng rộng rãi với mục đích phòng và điều trị nhiều loại nhiễm trùng ngoại khoa.
- Ngoài ra, Laser còn ứng dụng điều trị các bệnh lý về mạch (xơ vữa, xơ cứng mạch máu)
và điều trị các chứng loạn dưỡng.
* Trong lĩnh vực nội khoa :
- Bệnh của cơ quan hô hấp: Phương pháp chiếu Laser bên ngoài được thay dần bằng
phương pháp nội khí quản và nội mạch. Chiếu Laser He-Ne phối hợp trong điều trị viêm phổi
mãn làm bệnh khỏi nhanh hơn: Làm tăng sinh hồng cầu, làm ổn định dần các enzym và làm
bình thường hoá quá trình trao đổi năng lượng. Chiếu Laser nội khí quản cho trẻ em bị viêm
phổi không đặc hiệu mãn tính có tác dụng tăng chuyển hoá trong tế bào nhờ đó rút ngắn thời
gian điều trị.
- Bệnh của cơ quan tiêu hoá: Laser năng lượng thấp có tác dụng kích thích quá trình tái tạo
tổ chức hạt và quá trình biểu mô hoá do đó nó có tác dụng tại chỗ điều trị các tổn thương lót
đường tiêu hoá.
- Laser trong các bệnh về khớp : Khi chiếu Laser ánh sáng đỏ có tác dụng giảm đau và
chống viêm ở các bệnh nhân bị bệnh thấp khớp. Chiếu Laser cũng có hiệu quả những tổn
thương thoái hoá nặng ở các khớp lớn và sau những tổn thương bộ máy vận động.
* Laser trong đông y và chuyên ngành thần kinh:
Người ta đã phát minh ra một loại thiết bị y tế đặc biệt gọi là laser châm cứu. Các hệ Laser
châm cứu có hiệu quả hơn so với các Laser châm cũng như các phương pháp dùng kim thông
thường. Đầu bút Laser được gắn với hệ thống dò huyệt và khi tìm đún huyệt mới bắt đầu
chiếu huyệt. Nhờ đó trường hợp chệch huyệt là rất hiếm khi sảy ra nhờ đó bệnh nhân không
bị đau mà hiệu quả cao. Thiết bị này cũng cho phép chiếu nhiều trường hợp cùng một lúc.
Dùng Laser châm cứu có thể điều trị được rất nhiều bệnh : đau dây thần kinh tam thoa, viêm
khớp, đáI đường, đau dây thần kinh toạ ngoài ra còn để điều trị các bệnh thần kinh như: Liệt
VII, tai biến mạch máu não.
* Trong điều trị ung thư: đó là biện pháp điều trị bằng quang động lực, tức là chiếu chùm
Laser vào các mô, cơ quan để kích thích các hoá chất đã được đưa ra , ứng dụng phương pháp
này trong điều trị ung thư. Ngoài ra Laser còn được sử dụng trong nhiều chuyên ngành khác:
Sản khoa, RHM, TMH.
Tóm lại: Laser được sử dụng rộng rãi trong y học, tuỳ vào mục đích điều trị mà ta có thể
sử
dụng
các
loại
Laser
khác
nhau.
Câu 13: Trình bày cấu tạo, cơ chế hoạt động của hệ tuần hoàn. Vai trò của tim và
mạch máu.
* Cấu tạo,cơ chế hoạt động.
- Hệ tuần hoàn có 2 vòng khép kín:
Phổi
N
N
Trái
Phải
Mô Cơ quan
+ Vòng tiểu tuần hoàn:vận chuyển máu từ tim phải đến phổi, ở đó máu hấp thụ 02 và
đào thải CO2 rồi chảy về tim trái.
+ Vòng đại tuần hoàn: Đưa máu tờ tim trái qua hệ thống ĐM xuống tất cả các phủ tạng,tổ
chức, cơ quan của cơ thể. ở đây máu cung cấp O2 lấy CO2 và trao đổi các vật chất cần thiêt rồi
cuối cùng qua hệ TM về tim phải.
Như vậy máu ra khỏi TT trái qua hệ thống ĐM, mao mạch, TM rồi đổ TN phải. Trong buồng
tim máu chạy theo 1 chiều nhất định nhờ sự co bóp của tim, tính đàn hồi của thành mạch, các
van trong buồng tim và trong lòng mạch.
+ Tim:
- Quả tim là 1 cơ rỗng được vách ngăn chia thành 2 nửa tim phải và tim trái. ở mỗi ngăn lại
được phân thành TT và TN nhờ van tim, van làm cho máu chỉ chuyển động theo 1 chiều từ TN
xuống TT mà không có chiều ngược lại.
- Cơ tim có cấu tạo đặc biệt gồm những sợi cơ vân liên kết với nhau thành 1 mạng. Cơ tim chỉ
có khi nào cường độ kích thích đạt quá “ngưỡng” và khi đó lực co của tim tăng nhanh để đạt
giá trị lớn nhất ngay. Trong cơ tim có cấu tạo tổ chức đặc biệt với chúc năng phát động và dẫn
truyền xung động để kích thích cơ tim co bóp đều đặn , tổ chức đó gồm: Nút xoang nhĩ (Nút
Kett - Plack ), nút nhĩ thất, bó Hiss.
+ Mạch máu:
- Hệ thống mạch máu trong cơ thể dầy đặc, được phân nhánh nhiều lần và có kích thước rất
khác nhau, bao gồm ĐM, TM có đường kính lớn và các mao mạch có đường kính nhỏ.
- Thành mạch máu được cấu tạo bởi nhiều lớp, trong đó thành phần chủ yếu là tổ chức liên kết
có các sợi đàn hồi và các thớ cơ trơn. Trong thành các mạch máu lớn có nhiều sợi đàn hồi, còn
ở các mạch máu nhỏ thì lóp cơ trơn nhiều hơn.
- Lớp cơ trơn có khả năng giữ một thể trạng trương lực cơ quyết định tiết diện của ống mạch.
Sự co giãn của cơ trơn để thay đổi tiết diện lòng mạch được điều khiển bằng hệ thần kinh thực
vật và các nội tiết tố.
- Trong lòng mạch còn có hệ thống các van. Hệ thống van của động mạch làm cho máu chỉ
chảy theo hướng từ tim đi các nơi, nghĩa là từ mạch, máu lớn về mạch máu nhỏ mà không chảy
ngược lại được. Các van tĩnh mạch làm cho dòng máu chỉ chảy được từ TM nhỏ về TM lớn
rrồi về tim.
- Tác dụng đàn hồi của thành mạch : Đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì dòng chảy liên
tục và tăng áp xuất dòng chảy. Van trong hệ thống TM giúp cho dòng máu TM có lúc chảy
ngược với chiều của trọng lực.
* Cơ chế hoạt động:
Tim co bóp một cách đều đặn theo chiều từ nhĩ xuống thất nhưng lại đồng thời hướng
theo chiều ngang nghĩa là 2 nhĩ hoặc 2 thất co hoặc giãn đồng thời, nhưng sau khi tâm nhĩ co
rồi mới đến tâm thất co quá trình đó lặp đi lặp lại theo 1 chu kỳ điều hoà như vậy chu kỳ hoạt
động của tim khởi đầu là một hoạt động co giãn ở tâm nhĩ, qua tâm thất cho tới khi hoạt động
đó xuất hiện trở lại ở tâm nhĩ.
Chu kỳ đó gồm các hoạt động Tâm nhĩ thu ( Co ), Tâm thất thu, tâm nhĩ trương ( Giãn )
và tâm thất trương, thời gian tồn tại các loại hoạt động này tuỳ thuộc vào nhịp đập của tim.
Một chu kỳ hoạt động của tim bao gồm 1 tâm thu kéo dài 0,4 s và 1 thời kỳ tâm trương
kéo dài 0,4 s. Tim hoạt động đều đặn như vậy tạo nên nhịp điệu khoảng 60 - 80 lần co giãn /
phút. Đôi khi do tình trạng đặc biệt, tần số thay đổi nhưng các giai đoạn trong 1 chu kỳ vẫn có
tỉ lệ nhất định.
Câu 14: Trình bày cấu tạo, cơ chế hoạt động của hệ thống hô hấp.
* Cấu tạo: Hoạt động hô hấp được thực hiện ở cơ quan hô hấp bao gồm : mũi, hầu, khí
phế quản và phổi.Phổi là tổ chức xốp tiếp sát với lồng ngực qua các màng phổi. Nhờ đó phổi
có thể lại hoặc giãn ra theo lồng ngực, thành phần cấu trúc cơ bản của phổi là các phế nang.
Phế nang là những túi nhỏ, rỗng có khả năng chứa đầy không khí và được cấu tạo bởi một lớp
TB mỏng. Vì vậy khối khí trong phế nang dễ dàng tiếp xúc với lớp mao mạch phong phú
xung quanh. Trong phổi luôn luôn tồn tại một lượng khí dự trữ để làm cho phổi không bị xẹp
xuống dưới tác dụng của áp xuất khí quyển lên thành ngực. Lượng khí này chiếm khoảng
1000 ml ở cả 2 lá phổi.
* Cơ chế hoạt động:
- Cơ chế hít vào: Màng hổi ngăn cách phổi với lồng ngực gồm 2 lá lá thành và lá tạng,
giữa 2 lá gọi là khoang màng phổi: Động tác hít vào thực hiện được là nhờ tăng thể tích lồng
ngực bằng cách nâng các xương sườn lên và hạ cơ hoành xuống. Cơ hoành rất quan trọng
trong hô hấp. Thể tích lồng ngực tăng lên trước hết làm giảm áp xuất khoang màng phổi, nhờ
đó phổi có thể giãn ra và do vậy áp xuất trong các phế nang giảm xuống. Sự xuất hiện liệu áp
xuất giữa khí quyển và phế nang làm cho không khí di chuyển thành dòng từ ngoài vào phổi.
- Cơ chế thở ra: Không khí từ phổi đẩy ra ngoài là do thể tích lồng ngực bị giảm xuống
điều đó làm tăng áp lực khoang màng phổi, lúc này do áp lực từ khoang màng phổi, các phế
nang co lại làm chon áp xuất không khí trong phế nang tăng lên cao hơn áp xuất khí quyển.
Do vậy dòng khí chuyển từ phổi ra ngoài.
Câu 15: Trình bày những yếu tố ảnh hưởng tới tuần hoàn máu.
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới tuần hoàn máu, trước hết là các hoạt động chủ quan của cơ
thể làm tăng quá trình chuyển hoá, các rối loạn bệnh lý ngay tại hệ thống tuần hoàn và các
hoạt động sinh hoạt khác của cơ thể. ở dây ta chỉ đề cập tới các yếu tố khách quan, quan trọng
ảnh hưởng tới hoạt động của tim, thành mạch hay khối lượng thể dịch của cơ thể.
* Hoạt động của cơ bắp: Trọng lượng cơ vân chiếm đến 40 % trọng lượng cơ thể, khi cơ
bắp hoạt động mạnh nhu cầu năng lượng của nó tăng lên do đó hệ tuần hoàn phải tăng cường
hoạt động để đáp ứng nhu cầu vật chất và năng lượng. Người ta thấy lúc lao động nhu cầu O2
tăng gấp 8 -10 lần so với lúc nghỉ. Cơ thể đáp ứng bằng cách tăng tần số co bóp của tim.
Ngoài ra tuần hoàn của mao mạch cũng thay đổi theo nhu cầu của cơ thể. Lúc cơ hoạt động
mạnh hơn số lượng các mao mach tham gia vận chuyển máu sẽ tăng lên. Cơ chế này được
thực hiện nhờ hoạt động cơ trơn nằm ngay trước mao mạch cũng giãn ra hay co vào dưới ảnh
hưởng của áp xuất dòng máu và tác dụng của nội tiết tố.
Tuy nhiên sự co rút cơ quá mức có thể gây trở ngại cho sự vận chuyển máu tại cơ đó. Tăng
quá trình chuyển hoá khi tăng họat động của cơ cũng tạo nên nhiều sản phẩm mới: axit,
adrenalin, Histamin Các sản phẩm mới này ảnh hưởng đến tính co giãn của thành mao mạch
và do đó ảnh đến sự lưu thông máu.
* ảnh hưởng của trọng trường: ở tư thế đứng máu từ động mạch dễ dàng chảy xuống các
phủ tạng ở bụng và các chi dưới nhờ tác dụng phụ của trọng lực . Nếu từ tư thế nằm chuyển
sang tư thế đứng nhịp tim bao giờ cũng tăn lên để đảm bảo khối lượng máu được đẩy ra trong
một đơn vị thời gian là không thay đổi. Cơ chế này được giải thích theo định luật Starling là
sức đẩy của quả tim tuỳ thuộc vào độ giãn dài của sợi cơ tim. Độ giãn dài đó lại tuỳ thuộc vào
lượng máu chảy từ TM vào tim ở thời kỳ tâm trương. Lượng máu từ các TM phía dưới tim đổ
về tim đã bị giảm bớt phần nào vì tác dụng của trọng lực. Do đó áp xuất máu do tim co bóp sẽ
giảm đi. Độ giảm áp xuất đó cân bằng với tác dụng trọng trường mà dòng máu ĐM chảy từ
tim xuống chi dưới thu nhận được được.
* ảnh hưởng của nhiệt độ và môi trường:
Nhiệt độ xung quanh tăng lên gây ảnh hưởng trực tiếp đến thân nhiệt. Một trong những cơ
chế tự điều chỉnh thân nhiệt của cơ thể là tăng lưu lượng máu tới bề mặt da do các mao mach
ở da được giãn rộng bản thân sự tăng nhiệt độ môi trường cũng làm giãn các mạch ở da. Để
giữ vững áp xuất trong máu, cơ thể tự điều chỉnh bằng cách co mạch ở trong các phủ tạng.
Một số phủ tạng một khối lượng máu rất lớn như: Gan, lách, phổi. Về phương diện tuần hoàn
các phủ tạng đó đóng vai trò như các hồ chứa để điều chỉnh lưu lượng máu trong toàn thân
thích hợp với nhu cầu cơ thể. Do những tìn trạng bệnh lý nào đó, cơ chế điều chỉnh đó rối
loạn nên sự tăng nhiệt độ môi trường có thể đột ngột gây hạ đường huyết tạm thời. Cũng theo
một cơ chế tương tự, khi cơ thể tăng cường hoạt động nhu cầu máu sẽ tăng, sẽ có ảnh hưởng
đến lưu lượng máu ở vùng khác trong cơ thể hay hoạt động của chính bản thân tim mạch.
Câu 16: Trình bày những yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động hô hấp:
1. Yếu tố bên trong:
Mọi hoạt động thở, lưu thông khí, hoạt động của các phế nang đều ảnh hưởng đến hô hấp.
ảnh hưởng của hệ tuần hoàn như sự thay đổi về khối lượng và chất lượng máu (kể cả hồng
cầu và huyết tương) đều ảnh hưởng trực tiếp đến sự vận chuyển O2 và CO2. Hoạt động chuyển
hóa ở tế bào, mô làm cho tốc độ sử dụng O2 và sản sinh CO2 khác nhau.
Tất cả các yếu tố đó đều ảnh hưởng đến hô hấp. Mọi hoạt động chức năng của con người
đều liên quan chặt chẽ đến hô hấp.
2. Các yếu tố bên ngoài:
ảnh hưởng của trọng trường:
Khi hô hấp, lực cản của khí liên quan đến trường hấp dẫn của trái đất và sẽ thay đổi theo
giai đoạn của chu kỳ hô hấp và vị trí của cơ thể trong không gian.
ở trên mặt đất, khi hít vào trọng lượng lồng ngực sẽ gây ra lực cản các cơ hít vào thở ra,
chính nhân tố này làm giảm thể tích lồng ngực. Trọng lực của cơ quan trong ổ bụng (ở tư thế
đứng) sẽ tác động lên cơ hoành và có xu hướng kéo nó xuống dưới điều đó tạo điều kiện cho
động tác hít vào, cản trở động tác thở ra.
ảnh hưởng của tỷ lệ khí thành phần:
Như ta đã biết oxy rất cần cho cơ thể, cơ thể bình thường thích nghi với áp xuất khoảng
100 tor, CO2 có tác dụng kích thích hô hấp. Do vậy cơ thể đòi hỏi không khí có hàm lượng O2
và CO2 bình thường.
Nếu hàm lượng O2 tăng lên tới 50% thì cơ thể có thể còn chịu được nhưng nếu chỉ thở
đơn thuần O2 cơ thể sẽ rối loạn nghiêm trọng và có thể tử vong.
ảnh hưởng của áp suất khí quyển:
Khi lên cao thì áp suất khí quyển giảm và các phân áp khí thành phần cũng giảm điều đó
dẫn đến tình trạng thiếu oxy trong cơ thể. Để đáp ứng hệ hoạt động hô hấp của cơ thể tăng lên
hoặc cơ thể bị rối loạn tùy theo mức độ.
Khi lặn xuống sâu áp suất của nước tác động lên lồng ngực tăng dần. Do đó ảnh hưởng
đến khả năng hô hấp của cơ thể. Người ta tính toán ra rằng chiều sâu tối đa của người có thể
hoạt động bình thường khi ở độ sâu 35m, còn sâu 90m chỉ chịu được 1-2 giờ. Tuy vậy nếu từ
độ sâu đó đột ngột ngoi lên cao mà không có biện pháp bảo vệ sẽ nguy hiểm đến tính mạng.
Đó là hiện tượng tạo bọt khí trong lòng mạch máu, nhất là các mạch máu nhỏ ở tim, não. Cơ
chế phát sinh các bọt khí này như sau: ở dưới nước sâu con người chịu một áp lực lớn hơn 1at.
Các khí khuếch tán vào máu tăng lên tỷ lệ với áp suất cao đó. Ví dụ: ở áp suất bình thường
trong 1ml máu có 0,0098 ml khí nitơ khi lặn xuống sâu 40m cơ thể chịu áp suất 5 at do đó
lượng nitơ khuếch tán vào trong máu sẽ tăng lên gấp 5 lần so với mức bình thường. Nếu sau đó
đột ngột ngoi lên mặt nước, ni tơ trong máu sẽ giảm tùy theo áp suất do độ sâu gây ra, phần khí
còn lại sẽ nhanh chóng trở về dạng khí, các khí đó chưa kịp thấm ra ngoài để khuếch tán đi ra
và sẽ tạo thành các bọt khí trong lòng mạch. Vì vậy biện pháp quan trọng là phải giảm áp suất
từ từ bằng cách ngoi lên dần hoặc dùng các thiết bị để làm giảm dần áp suất xung quanh cơ thể
mặc dù đã lên bờ.
Tóm lại sự trao đổi khí trong cơ thể tuân theo qui luật động học chất khí và chịu tác động
trực tiếp của nhiều qui luật sinh học phức tạp. chức năng hô hấp liên quan chặt chẽ tới các
chức năng khác và chịu ảnh hưởng trực tiếp của các điều kiện của môi trường bên ngoài.
ơ
Câu 17: trình bày cơ chế tác dụng của dòng điện một chiều lên cơ thể sống và ứng
dụng trong điều trị:
Tác dụng của dòng điện một chiều:
Điện giải liệu pháp:
Chúng ta đã biết: cơ thể sinh vật là một môi trường chứa đầy các dung dịch điện ly, bao
gồm các ion dương và ion âm.
Trong vật lý và kỹ thuật, chúng ta cũng đã biết: khi cho dòng điện 1 chiều chạy qua một
dung dịch điện ly, bên trong dung dịch và tại các điện cực sẽ xuất hiện các phản ứng hóa học
mà kết quả là tạo ra các chất mới tại các điện cực đó. Tác dụng đó gọi là tác dụng điện hóa của
dòng điện một chiều.
Trong y học, tác dụng điện hóa của dòng điện một chiều đã được ứng dụng trong 1
phương pháp chữa bệnh có tên gọi là điện giải liệu pháp.
Người ta đặt các điện cực trực tiếp lên các vị trí cần điều trị trên cơ thể, rồi thiết lập một
điện trường không đổi bằng cách chọn các điện cực có tính chất hóa học khác nhau, người ta
có thể tạo ra tại vùng đặt các điện cực đó các loại acid, ba zơ hay những phức hợp hóa chất cần
thiết để điều trị các bệnh tương ứng.
Ion hóa liệu pháp:
Dưới tác dụng của điện trường tạo bởi 2 điện cực trái dấu, bên trong dung dịch sẽ xuất
hiện các dòng ion chuyển dời về phía 2 điện cực. Trong đó các ion âm chuyển về phía cực
dương và ngược lại. tính chất này được ứng dụng trong một phương pháp điều trị trong y học
gọi là ion hóa liệu pháp.
Mục đích của phương pháp này là sử dụng dòng điện 1 chiều để đưa các ion thuốc cần
thiết vào cơ thể (chẳng hạn phương pháp điện châm, thủy châm …)
Lưu ý: cần tránh tác dụng điện hóa của dòng điện 1 chiều bằng cách quấn điện cực bằng
bông có tẩm dung dịch dẫn điện (KCL).
Ganvany liệu pháp:
Dòng điện 1 chiều truyền qua cơ thể sẽ gây ra những tác dụng sinh lý đặc hiệu như: làm
giảm ngưỡng kích thích của sợi cơ vận động, giảm tính đáp ứng của thần kinh cảm giác, do đó
có tác dụng giảm đau, gây giãn mạch ở phần cơ thể giữa 2 điện cực tăng cường dinh dưỡng
cho vùng có dòng điện chạy qua.
Đó chính là nguyên tắc của 1 phương pháp điều trị sử dụng dòng điện 1 chiều Ganvany
liệu pháp.
Câu 18: trình bày cơ chế tác dụng của dòng điện xoay chiều lên cơ thể và ứng dụng trong
điều trị:
Dòng điện soay chiều là dòng điện có chiều và cường độ thay đổi theo thời gian. Trong y
học căn cứ vào tần số chia thành các dòng điện soay chiều sau:
+ Dòng hạ tần: f < 1000 Hz
+ Dòng trung tần: 1000 < f < 3000 Hz
+ Dòng cao tần: > 3000 Hz
Tác dụng của dòng điện xoay chiều hạ tần và trung tần:
Khác với dòng điện 1 chiều, dòng điện xoay chiều hạ tần và trung tần có cường độ thay
đổi khi tăng khi giảm nên có tác dụng làm co và giãn cơ do đó có tác dụng tập luyện cho cơ
làm cơ lực được tăng cường.
Tác dụng này thể hiện rõ nhất ở dòng điện xoay chiều có tần số trong khoảng 40 - 180 Hz.
chính vì vậy dòng hạ tần thường được sử dụng để kích thích và chống teo cơ. Ngoài ra khi cơ
bị co giật thì sự lưu thông máu cũng được tăng cường, do đó dinh dưỡng cơ cũng được phát
huy.
Đối với dòng trung tần có tần số 5000 Hz trở lên, tác động kích thích vận động thể hiện rõ
rệt hơn tác dụng kích thích cảm giác, nói khác đi là cơ bị co không có cảm giác đau.
Các loại xung vuông có tần số thích hợp trong vùng trung tâm còn được sử dụng để gây
“choáng điện”, nghĩa là gây 1 cơn co giật nhân tạo (kích thích điện xuyên qua sọ). Đây là
phương pháp điều trị rất hiệu nghiệm đối với một số bệnh tâm thần có chu kỳ. Những xung
vuông có biên độ 150 V kéo dài 1-2/1000s có thể kích thích tim từ ngoài lồng ngực. Chúng
thường được dùng một cách có kết quả tốt trong trường hợp tim ngừng đập ở giai đoạn tâm
trương. Trong trường hợp đau tim kéo dài, ngày nay bệnh nhân có thể mang theo trên mình
một máy đảm bảo nhịp tim thường xuyên, đó là máy Pace-Maker một loại máy phát xung điện
kích thích có kích thước nhỏ, chạy pin và các điện cực kích thích có thể bố trí ngay trên màng
tim.
Tác dụng của dòng cao tần:
Dòng điện cao tần có tác dụng vào cơ thể không gây hiện tượng điện phân và không kích
thích cơ thần kinh.
Năng lượng của dòng cao tần được biến thành nhiệt năng trong khu vực có dòng điện đi
qua. Tác dụng nhiệt của dòng cao tần làm tăng cường lưu thông máu, làm dịu cơn đau, tăng
cường chuyển hóa vật chất, thư giãn thần kinh và cơ... do đó dòng cao tần thường được dùng
để điều trị các bệnh viêm thần kinh, một số bệnh ngoài da và đau ở các khớp nông.
Ngoài ra hiệu ứng nhiệt của dòng cao tần còn được dùng để cắt hoặc đốt nhiệt, đó là
phương pháp dùng để tiêu diệt các tổ chức sống trong cơ thể mà không gây chảy máu, không
gây mủ, sẹo nhỏ trắng không dính.