1. Hệ tuần hoàn là gì?
Hệ tuần hoàn là một hệ cơ quan quan trọng trong cơ thể hầu hết động vật, có nhiệm vụ vận chuyển máu và các chất dinh dưỡng đến các tế bào. Nó giúp phân phối oxi, cacbon dioxide, hormone, và tế bào máu, đồng thời hỗ trợ chống lại bệnh tật, ổn định nhiệt độ cơ thể và độ pH, duy trì cân bằng nội môi. Hệ tuần hoàn còn loại bỏ sản phẩm phân huỷ do tế bào thải ra, qua đó giúp bài tiết ra ngoài. Nói chung, hệ tuần hoàn bao gồm máu, mạch máu, và bạch huyết, và thực hiện nhiệm vụ cung cấp các chất thiết yếu cho sự sống của tế bào.
Chức năng chính của hệ tuần hoàn bao gồm: vận chuyển các chất dinh dưỡng và khí tới tế bào và mô trong cơ thể, loại bỏ các sản phẩm bài tiết ra khỏi tế bào, hỗ trợ hệ miễn dịch chống lại nhiễm khuẩn, vận chuyển hormone, và đảm bảo lưu thông máu. Hệ tuần hoàn được chia thành hai phần: hệ tim mạch và hệ bạch huyết. Hệ tim mạch bao gồm tim, máu và mạch máu, với nhịp đập của tim đóng vai trò quan trọng trong việc bơm máu đi khắp cơ thể.
Hệ tuần hoàn bao gồm bốn thành phần chính như sau:
- Tim: nằm ở trung tâm lồng ngực, có kích thước tương đương hai bàn tay người lớn nắm lại. Sự bơm máu ổn định từ tim đảm bảo hệ tuần hoàn hoạt động liên tục.
- Động mạch: có nhiệm vụ mang máu giàu oxi từ tim đến các cơ quan trong cơ thể.
- Tĩnh mạch: chuyển máu thiếu oxi từ cơ thể về phổi để nhận thêm oxi.
- Máu: là môi trường vận chuyển hormone, chất dinh dưỡng, oxi, kháng thể và các yếu tố cần thiết khác để cơ thể phát triển khỏe mạnh.
Các loại hệ tuần hoàn bao gồm: hệ tuần hoàn hở, hệ tuần hoàn kín, hệ tuần hoàn đơn và hệ tuần hoàn kép.
2. Hệ tuần hoàn hở
2.1. Hệ tuần hoàn hở là gì?
Hệ tuần hoàn hở là một kiểu hệ tuần hoàn phổ biến ở nhiều loài thân mềm (trừ mực ống, bạch tuộc và chân khớp). Đây là hệ tuần hoàn không có mao mạch, máu có thể thoát ra khỏi hệ thống tuần hoàn. Tim bơm máu vào một khoang chính gọi là khoang cơ thể xung quanh các cơ quan, cho phép các mô trao đổi chất trực tiếp với máu, sau đó máu quay lại tim qua hệ thống mạch góp. Hệ thống này phù hợp với động vật nhỏ như chân khớp và thân mềm.
2.2. Đặc điểm của hệ tuần hoàn hở
Đặc điểm của hệ tuần hoàn hở bao gồm:
- Tim bơm máu vào động mạch, sau đó máu tràn vào khoang cơ thể, nơi hòa lẫn với dịch mô thành hỗn hợp máu - dịch mô. Tại đây, máu trực tiếp trao đổi chất với các tế bào và quay lại tim.
- Máu chảy trong động mạch với áp lực thấp và tốc độ lưu thông chậm.
- Khối lượng máu thấp, chỉ chiếm khoảng 3 - 10% khối lượng cơ thể.
3. Các loại hệ tuần hoàn khác
3.1. Hệ tuần hoàn kín
Hệ tuần hoàn kín là hệ thống tuần hoàn mà máu được lưu thông liên tục trong mạng lưới mạch máu. Trong hệ thống này, máu lưu thông dưới áp lực cao, do đó tốc độ chảy của máu nhanh hơn. Các tế bào mô không tiếp xúc trực tiếp với máu mà được cung cấp qua dịch mô, được hình thành từ máu nhờ quá trình lọc qua thành mao mạch.
Ở động vật có xương sống, dịch mô chủ yếu quay trở lại mao mạch với áp suất thấp hơn, nhưng một số dịch mô được thu gom vào hệ thống mạch bạch huyết riêng biệt. Hệ thống này giúp dịch mô trở lại tuần hoàn với áp lực thấp hơn so với dịch mô. Hệ tuần hoàn kín rất hiệu quả và đóng vai trò quan trọng trong sự tiến hóa của các động vật có xương sống lớn.
3.2. Hệ thống tuần hoàn đơn
Hệ thống tuần hoàn đơn là kiểu tuần hoàn mà máu chỉ đi qua tim một lần trước khi đến các mô của cơ thể. Các loài cá thường có hệ tuần hoàn đơn vì chúng được bảo vệ bởi môi trường xung quanh và nhiệt độ cơ thể thay đổi theo nhiệt độ môi trường. Trong hệ tuần hoàn đơn, máu rời tim dưới áp suất thấp và chảy qua mang vào động mạch đến mang.
Khi máu đã được oxy hóa, nó được dẫn vào động mạch mang và tập trung lại thành một động mạch lớn gọi là động mạch chủ lưng, chạy dọc theo thân cá. Các nhánh của động mạch chủ lưng phân phối máu trực tiếp đến các khoang trong cơ thể. Sau khi máu được khử oxy, nó được thu gom vào một khoang lớn gọi là xoang tĩnh mạch dưới áp suất thấp, từ đó máu sẽ chảy về tim.
3.3. Hệ thống tuần hoàn kép
Hệ thống tuần hoàn kép là hệ thống tuần hoàn mà máu, sau khi được oxy hóa, sẽ trở về tim lần thứ hai trước khi tiếp tục đến các mô trong cơ thể. Do máu đi qua tim hai lần, áp lực và tốc độ lưu thông rất cao. Hệ tuần hoàn kép gồm hai vòng tuần hoàn: vòng tuần hoàn phổi và vòng tuần hoàn hệ thống. Các loài lưỡng cư, bò sát, chim và thú đều có hệ thống này.
- Vòng tuần hoàn phổi: máu khử oxy được đưa vào tâm nhĩ phải của tim, sau đó chuyển qua tâm thất phải và được bơm lên phổi qua động mạch phổi. Tại phổi, máu giải phóng CO2 và hấp thụ oxy trước khi quay trở lại tĩnh mạch phổi.
- Vòng tuần hoàn hệ thống: máu chảy từ tâm thất trái qua động mạch chủ với áp lực cao, phân phối đến toàn bộ cơ thể. Sau khi trao đổi chất với các tế bào mô, máu trở lại tâm nhĩ phải qua tĩnh mạch chủ trên và dưới, kết thúc vòng tuần hoàn.
4. So sánh hệ tuần hoàn hở và hệ tuần hoàn kín
Hệ tuần hoàn hở và hệ tuần hoàn kín là hai trong bốn loại hệ tuần hoàn. Trong phần này, chúng ta sẽ so sánh và phân biệt giữa hai hệ thống tuần hoàn này.
* Điểm tương đồng: Cả hai đều là hệ thống tuần hoàn trong cơ thể.
* Điểm khác biệt:
- Hệ tuần hoàn hở:
+ Xuất hiện ở một số động vật không xương sống nhỏ
+ Máu chảy vào động mạch, lan vào khoang cơ thể, rồi trở về tim qua tĩnh mạch; không có mao mạch.
+ Khối lượng máu thấp, chỉ khoảng 3% đến 10% tổng khối lượng cơ thể.
+ Máu trực tiếp tiếp xúc và trao đổi chất với tế bào.
+ Máu chảy trong động mạch với áp lực thấp và tốc độ lưu thông chậm.
+ Hiệu quả của hệ tuần hoàn này tương đối thấp
- Hệ tuần hoàn kín:
+ Xuất hiện ở một số động vật không xương sống và toàn bộ động vật có xương sống
+ Máu lưu thông liên tục trong hệ mạch kín và có mao mạch
+ Máu trao đổi chất với tế bào qua dịch mô
+ Máu lưu thông trong động mạch với áp lực cao và tốc độ nhanh
+ Hiệu quả tuần hoàn đạt mức cao
Tóm lại, bài viết đã cung cấp cho độc giả những thông tin và kiến thức về hệ tuần hoàn nói chung và hệ tuần hoàn hở nói riêng. Bài viết không chỉ giải thích hệ tuần hoàn hở là gì mà còn nêu rõ các đặc điểm của hệ thống này. Hy vọng bài viết sẽ hữu ích cho bạn trong quá trình nghiên cứu.