BÀI 17. CẢM ỨNG Ở ĐỘNG VẬT

PHẦN I. HỆ THỐNG BÀI TẬP, BÀI GIẢI CUỐI SGK

Mở đầu: Trong kiểm tra sức khỏe, bác sĩ có thể kích thích phản xạ giật đầu gối bằng cách dùng một cây búa gõ nhẹ vào phần gân ở khớp gối (Hình 17.1), kết quả là gây nên phản xạ giật đầu gối. Tại sao việc kích thích phản xạ giật đầu gối có thể kiểm tra được chức năng của hệ thần kinh

I. HÌNH THỨC CẢM ỨNG Ở CÁC NHÓM ĐỘNG VẬT

Hoạt động 1: Động vật có những hình thức cảm ứng nào? Cho ví dụ

II. TẾ BÀO THẦN KINH VÀ CÁC DẠNG HỆ THẦN KINH

Hoạt động 2: Dựa vào Hình 17.3, hãy mô tả cấu tạo của một neuron điển hình

Hoạt động 3: Dựa vào chức năng, hãy giải thích tại sao sợi nhánh được gọi là sợi hướng tâm, sợi trục được gọi là sợi li tâm

Hoạt động 4: Cho các trường hợp sau:

(1) Dùng kim kích thích vào thân của thủy tức.

(2) Dùng kim kích thích vào một chi của châu chấu.

Hãy dự đoán phản ứng của thủy tức và châu chấu khi bị kích thích

Hoạt động 5: Quan sát Hình 17.4, 17.5 và 17.6 hãy lập bảng phân biệt các dạng hệ thần kinh ở động vật.

III. TRUYỀN TIN QUA SYNAPSE

Hoạt động 6: Quan sát Hình 17.7, hãy:

a) Mô tả cấu tạo của synapse hóa học

b) Cho biết dựa vào đặc điểm nào mà người ta gọi là "synapse hóa học"

Hoạt động 7: Quan sát Hình 17.7, hãy trình bày cơ chế truyền tin qua synapse hóa học.

Luyện tập: Tại sao những người bị hạ calcium trong máu thường bị rối loạn cảm giác

IV. CUNG PHẢN XẠ

Hoạt động  8: Quan sát Hình 17.8, hãy:

a) Kể tên và cho biết chức năng của các thành phần trong cùng một cung phản xạ

b) Cho ví dụ về sự dẫn truyền xung thần kinh trong cung phản xạ

Hoạt động 9: Loại thụ thể nào sẽ tiếp nhận kích thích trong các ví dụ sau:

a) Động vật sử dụng từ trường của trái đất để định hướng khi di cư

b) Khi nồng độ trong máu tăng cao, cơ thể sẽ tăng nhịp hô hấp

c) Sự cử động của các sợi râu ở mèo sẽ giúp cảm nhận được môi trường xung quanh

d) Có cảm giác đau khi vô tình chạm phải gai xương rồng

Luyện tập: Điều gì sẽ xảy ra nếu thụ thể đau ở người bị tổn thương

Hoạt động 10: Hãy cho biết vị giác, khứu giác và xúc giác có vai trò như thế nào trong quá trình săn mồi ở động vật.

Hoạt động 11: Quan sát Hình 17.12, hãy trình bày con đường thu nhận và truyền tín hiệu âm thanh ở tai. Nếu màng nhĩ bị tổn thương sẽ ảnh hưởng như thế nào đến sự thu nhận và truyền âm thanh ở tai

Hoạt động 12: Quan sát Hình 17.13, hãy trình bày con đường thu nhận và truyền tín hiệu ánh sáng ở mắt

Hoạt động 13: Các cơ xương có thể hoạt động độc lập với nhau là nhờ đặc điểm nào?

V. CÁC LOẠI PHẢN XẠ

Hoạt động 14: Xác định các ví dụ sau đây thuộc loại phản xạ nào?

a) Rụt tay lại khi chạm vào vật nhọn

b) Thấy tín hiệu đèn giao thông màu đỏ thì dừng xe lại.

c) Khi dùng đá để đập vỡ vỏ hạt cứng

Hoạt động 15: Quan sát Hình 17.15, hãy mô tả quá trình hình thành phản xạ tiết nước bọt ở chó khi có ánh sáng. Xác định rõ đâu là trung khu tiếp nhận kích thích không điều kiện và trung khu tiếp nhận kích thích có điều kiện

Luyện tập: Dựa vào kiến thức đã học, hãy trình bày cơ chế phản xạ tiết nước bọt ở chó khi nghe tiếng chuông

VI. BẢO VỆ SỨC KHỎE HỆ THẦN KINH

Hoạt động 16: Kể thêm một số bệnh do tổn thương hệ thần kinh mà em biết

Hoạt động 17: Giải thích cơ chế tác dụng giảm đau của một số loại thuốc giảm đau

Hoạt động 18: Cho biết vai trò của giấc ngủ đối với cơ thể

Hoạt động 19: Kể tên một số chất có hại cho hệ thần kinh. Cho biết tác hại của các chất đó

Luyện tập: Tại sao khi hệ thần kinh bị tổn thương có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các cơ quan khác trong cơ thể? Từ đó, hãy cho biết ý nghĩa quan trọng của việc bảo vệ sức khỏe hệ thần kinh

Vận dụng: Piperazin và pyrantel là hai loại thuốc có tác dụng tẩy một số loại giun kí sinh ở người (giun đũa, giun kim) thông qua ức chế hoạt động của hệ thần kinh. Hãy tìm hiểu và cho biết hai loại thuốc trên ức chế hoạt động của hệ thần kinh của giun bằng cách nào

PHẦN 2. 5 PHÚT TRẢ LỜI CÂU HỎI, BÀI TẬP TRONG SGK

Đáp án MĐ: Khi dùng búa cao su gõ nhẹ vào xương bánh chè, kích thích cơ quan thụ cảm → phát sinh xung thần kinh → dọc dây thần kinh tâm về tủy sống → phát xung thần kinh → dọc dây thần kinh li tâm tới cơ đùi → cơ đùi co lại kéo cẳng chân lên phía trước.

I. HÌNH THỨC CẢM ỨNG Ở CÁC NHÓM ĐỘNG VẬT

Đáp án HĐ1: 

- Động vật không có tổ chức hệ thần kinh: Cơ thể phản ứng bằng cách di chuyển hoặc co bóp để tiếp nhận (hướng dương) hoặc tránh xa (hướng âm) kích thích môi trường, theo kiểu hướng động. Ví dụ: Trùng roi xanh bơi về phía có ánh sáng để quang hợp.

- Động vật có tổ chức hệ thần kinh: Sử dụng các phản xạ để nhanh chóng phản ứng với các kích thích môi trường thông qua hệ thần kinh. Ví dụ: Hươu bỏ chạy khi phát hiện kẻ thù.

II. TẾ BÀO THẦN KINH VÀ CÁC DẠNG HỆ THẦN KINH

Đáp án HĐ2: Cấu tạo neuron gồm một thân chứa nhân, nhiều sợi nhánh và một sợi trục. Trên sợi trục có bao myelin, nối các bao myelin là các eo Ranvier, và tận cùng sợi trục là cúc synapse.

Đáp án HĐ3: 

- Sợi nhánh tiếp nhận tín hiệu từ các tế bào khác nhau được chuyển giao qua synapse về nhân nên được gọi là sợi hướng tâm

- Sợi trục có vai trò dẫn truyền xung thần kinh từ thân neuron ra ngoại biên đến các cơ quan đáp ứng nên được gọi là sợi ly tâm

Đáp án HĐ4:

1. Khi châm kim vào thân thủy tức, xung thần kinh lan nhanh ra khắp mạng lưới thần kinh, khiến thủy tức co cứng để tránh kích thích.

2. Khi châm kim vào một chân của châu chấu, nó co một chân lên do hệ thần kinh dạng chuỗi hạch. Mỗi hạch thần kinh điều khiển một vùng xác định trên cơ thể, phản ứng nhanh khi kích thích ở vùng tương ứng. 

Đáp án HĐ5: 

III. TRUYỀN TIN QUA SYNAPSE

Đáp án HĐ6: 

a. Cấu tạo synapse hóa học gồm ba phần chính:

- Chùy synapse: Bao gồm màng trước và chứa các bóng chất trung gian hóa học như axit amin, norepinephrine, dopamine, serotonin, v.v.

- Khe synapse: Là khe nhỏ giữa màng trước và màng sau của synapse.

- Phần sau synapse: Có các thụ thể nhận chất trung gian hóa học và enzyme phân giải chúng. Các chất trung gian hóa học phổ biến nhất là axit amin và norepinephrine.

b. Quá trình truyền tin qua synapse dựa vào cơ chế hóa học của các chất trung gian.

Đáp án HĐ7:

- Xung thần kinh kích hoạt Ca2+ đi vào chùm synapse.

- Ca2+ kích hoạt bóng chứa chất trung gian, làm chúng vỡ ra.

- Chất trung gian di chuyển qua khe synapse đến màng sau.

- Chất trung gian kết nối với thụ thể trên màng sau, gây ra điện thế hoạt động lan truyền xung thần kinh. 

Đáp án LT: Calcium đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động co dãn, đông cứng máu, truyền thần kinh và giải phóng hormone của cơ thể. Hạ Calcium, hay hạ Calcium đường huyết, là tình trạng nồng độ Calcium trong máu thấp hơn mức độ an toàn. Nếu không được sơ cứu và điều trị kịp thời, hạ canxi có thể gây ra các biến chứng nguy hiểm như rối loạn cảm giác.

IV. CUNG PHẢN XẠ

Đáp án HĐ8: 

a. Thành phần trong một cung phản xạ:

- Cơ quan thụ cảm bị kích thích: Da tiếp nhận kích thích từ kim nhọn.

- Neuron cảm giác: Truyền tín hiệu từ da đến não và tủy sống.

- Trung tâm thần kinh: Xử lý và phân tích thông tin từ neuron cảm giác.

- Neuron vận động: Truyền tín hiệu từ hệ thần kinh trung ương đến cơ bắp ngón tay.

- Cơ quan đáp ứng (cơ ngón tay): Phản ứng bằng cách co lại khi nhận được tín hiệu từ neuron vận động.

b. Ví dụ: Khi bị kim nhọn đâm vào ngón tay, đầu tiên là da nhận được kích thích và truyền đến neuron cảm giác qua sợi thần kinh. Tủy sống tiếp nhận thông tin này và phản ứng bằng cách gửi tín hiệu qua sợi thần kinh vận động đến cơ ngón tay, làm cho ngón tay co lại để bảo vệ vùng bị đau.

Đáp án HĐ9: a) Thụ thể điện từ; b) Thụ thể hóa học; c) Thụ thể cơ học; d) Thụ thể đau

Đáp án LT: Khi thụ thể đau bị tổn thương, não không nhận được thông tin về kích thích đau do thiếu thụ thể để truyền tải tín hiệu cảm giác đau.

Đáp án HĐ10:

- Vị giác: Nhận biết các loại thức ăn và cảm nhận các vị quen thuộc như ngọt, mặn, chua, đắng.

- Khứu giác: Nhận biết mùi của các phân tử trong không khí, và có vai trò trong thăm dò môi trường như phát hiện kẻ thù, con mồi, đồng loại.

- Xúc giác: Tiếp nhận sự va chạm, áp suất, rung động, chuyển động qua các thụ thể xúc giác. 

Đáp án HĐ11: 

- Sóng âm từ nguồn phát truyền qua vành tai và ống tai ngoài đến màng nhĩ. Rung động màng nhĩ truyền qua chuỗi xương tai đến cửa sổ bầu dục ở tai trong để khuếch đại âm thanh và điều chỉnh tần số âm, bảo vệ tai khỏi âm cường độ cao và giảm tạp âm. Âm thanh đi từ tai trong đến cơ quan Corti trong ốc tai, sau đó đến vùng thính giác ở vỏ não.

- Rách màng nhĩ có thể gây điếc nhẹ hoặc giảm khả năng nghe. Tổn thương sâu đến tai trong có thể gây điếc nặng hơn.

Đáp án HĐ12: Ánh sáng đi qua giác mạc, thủy dịch, đồng tử, thủy tinh thể và dịch kích, đến các tế bào que và nón ở võng mạc. Các tế bào này phản ứng với ánh sáng và tạo ra xung thần kinh đến các tế bào lưỡng cực. Từ đó, xung thần kinh được truyền đến các tế bào hạch, sau đó qua các sợi thần kinh thị giác đến vùng cảm nhận thị giác ở vỏ não. Quá trình này có thể được kiểm soát bởi các tế bào ngang và amacrine.

Đáp án HĐ13: Vì các cơ xương được điều khiển bởi các synapse với nhiều sợi cơ khác nhau

V. CÁC LOẠI PHẢN XẠ

Đáp án HĐ14: a) Phản xạ không điều kiện; b) Phản xạ có điều kiện; c) Phản xạ có điều kiện

Đáp án HĐ15: 

- Bật đèn sau 2 giây và cho chó ăn, chó phản xạ tiết nước bọt. Lặp lại nhiều lần, chó hình thành phản xạ mới: chỉ bật đèn sáng cũng khiến chó tiết nước bọt.

- Trung khu tiếp nhận kích thích không điều kiện: Các trung tâm thần kinh dưới vỏ não.

- Trung khu tiếp nhận kích thích có điều kiện: Hệ thần kinh trung ương.

Đáp án LT: 

- Khi rung chuông, vùng thị giác hưng phấn làm chó quay đầu về phía âm thanh (phản xạ không điều kiện).

- Khi chó ăn, sự hưng phấn ở trụ não và vỏ não làm cho nước bọt tiết ra (phản xạ không điều kiện).

- Rung chuông khi cho chó ăn kích thích vùng thính giác và vùng ăn uống hưng phấn, tạo đường liên kết tạm thời giữa chúng.

- Nếu lặp lại việc rung chuông trước khi cho chó ăn nhiều lần, ta có thể thiết lập được phản xạ có điều kiện ở chó là chỉ rung chuông (không cho ăn) chó vẫn tiết nước bọt.

VI. BẢO VỆ SỨC KHỎE HỆ THẦN KINH

Đáp án HĐ16: Bệnh động kinh, đa xơ cứng, u não, đau nửa đầu migraine,...

Đáp án HĐ17: 

- Aspirin: Ngăn chặn sản sinh prostaglandin xung quanh tế bào tổn thương, giảm cảm giác đau mà không làm tế bào hồi phục hoàn toàn.

- Thuốc NSAID: Ức chế enzym COX, giảm sản xuất prostaglandin trong quá trình nhiễm trùng, làm giảm cảm giác đau và hạ nhiệt độ cơ thể.

Đáp án HĐ18: Giấc ngủ đóng vai trò quan trọng trong việc nghỉ ngơi và phục hồi năng lượng cho cơ thể, đặc biệt là não bộ.

Đáp án HĐ19: 

- Cà phê, trà đậm, khí cười (N2O) và các chất này gây khó ngủ, làm hệ thần kinh không phục hồi sau một ngày làm việc mệt mỏi.

- Ma túy, thuốc lá (nicotine), cocain và các chất này khiến người sử dụng mất khả năng tự chủ, gây ra ảo giác.

- Bia, rượu (cồn) làm hệ thần kinh hoạt động kém và phản ứng chậm.

Đáp án LT: Hệ thần kinh điều hòa và điều khiển mọi hoạt động của cơ thể, đảm bảo thích nghi với môi trường sống.

Đáp án VD: 

- Piperazin: Tác động vào các thụ thể GABA trên màng cơ của giun, gây tăng phân cực và dẫn đến tê liệt mềm của giun. Sau đó, giun bị bong ra khỏi ruột và được đưa ra khỏi cơ thể qua nhu động ruột.

- Pyrantel: Kích thích receptor nicotinic ở hạch của giun nhạy cảm bằng cách giải phóng acetylcholin và ức chế cholinesterase, gây ra tê liệt cứng của giun. Giun sau đó bị đẩy ra ngoài qua nhu động ruột.