Cấu trúc tim của cá: Cấu trúc, bệnh lý và bảo tồn
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về hệ thống tim mạch ở cá, ví dụ 1. Cấu trúc của tim 2. Bệnh lý của tim 3. Bảo tồn.
Cấu trúc của trái tim:
Trái tim của cá được gọi là tim phân nhánh, bởi vì chức năng chính của nó là bơm máu tĩnh mạch để động mạch chủ vào mang (nhánh) và sau đó đến mạch máu soma. Do đó, các mạch máu phân nhánh và hệ thống được sắp xếp theo chuỗi với trái tim.
Ngoài trái tim, các cơ quan giống như trái tim chỉ có ở Agnatha (Myxine và Petromyzon). Trái tim của cá bao gồm bốn buồng, một xoang tĩnh mạch, tâm nhĩ, tâm thất và một conus hoặc một động mạch bulbus (Hình 6.1ab).
Một số tác giả coi tâm nhĩ và tâm thất là các buồng tim trong khi một số tác giả coi xoang tĩnh mạch và conus arteriosus cũng là buồng của tim. Có một số nhầm lẫn trong bulbus và conus arteriosus ở cá.
Trong elasmobranchs, khoang thứ tư được chỉ định là conus arteriosus trong khi nó được gọi là bulbus arteriosus trong teleost, một động mạch chủ chuyên biệt trong teleosts.
Sự khác biệt giữa hai loại này là conus bao gồm hệ cơ tim tương tự tâm thất và thường được cung cấp bởi một số lượng lớn các van được sắp xếp thành các hàng liên tiếp (Hình 6.1b) trong khi bulbus arteriosus chỉ bao gồm các sợi cơ trơn và các mô đàn hồi.
Theo Torrey (1971), trái tim của Codinus Carpio là một loài cá teleostean, chứa cả conus và bulbus arteriosus. Tuy nhiên, các công nhân sau đó cho rằng trong các thiết bị viễn thông chỉ có động mạch bulbus. Elasmobranch và aganthan có conus arteriosus thay vì bulbus arteriosus.
Nhịp tim và âm lượng đột quỵ:
Hiệu suất tim về cơ bản phụ thuộc vào hai yếu tố; nhịp tim và thể tích đột quỵ. Ở mỗi nhịp đập, tâm thất sẽ bơm máu. Âm lượng được gọi là âm lượng đột quỵ và thời gian của nhịp tim được gọi là nhịp tim.
Chúng được kiểm soát cả bởi các yếu tố vô thần như mức độ làm đầy của tim (định luật Starlings của tim) hoặc các chất tuần hoàn (hormone) và bằng cách bảo tồn máy tạo nhịp tim và cơ.
Tâm nhĩ cá được lấp đầy bởi sức hút được tạo ra bởi độ cứng của màng ngoài tim và mô xung quanh. Máu tĩnh mạch trở lại tâm nhĩ được hỗ trợ bởi sự co thắt tâm thất trong tâm thu gây ra sự sụt giảm áp lực trong màng tim được truyền qua thành mỏng của tâm nhĩ để tạo ra một đường hô hấp hoặc thông qua một hiệu ứng phông chữ.
Nó trái ngược với tình trạng ở động vật có vú nơi áp lực tĩnh mạch trung tâm xác định việc lấp đầy tâm nhĩ trong khi tâm trương (vis một tergo, động lực từ phía sau.)
Xoang venosus:
Các xoang tĩnh mạch không phải là một phần hoạt động của tim mặc dù máy tạo nhịp tim bắt đầu đúng cách trong buồng này (Hình 6.2a, b).
Nó thực sự là sự tiếp nối của các tĩnh mạch và chức năng chính của nó là nhận máu và truyền nó vào tâm nhĩ. Sinus venosus nhận máu qua hai ống Cuvieri, tĩnh mạch gan đổ máu từ gan. Ống dẫn lưu Cuvieri nhận máu từ các tĩnh mạch tim trước và sau.
Các xoang tĩnh mạch được phân biệt về mặt mô học với tunica intima, tunica media và tunica Adventuresitia. Thông thường các xoang tĩnh mạch hoàn toàn là cơ bắp ở một số loài cá. Ma trận của buồng này được tạo thành từ các sợi đàn hồi và collagen.
Các cơ bị hạn chế xung quanh lỗ hình sin theo vòng tròn tạo thành vòng hình sin. Các xoang tĩnh mạch mở vào tâm nhĩ bằng một hình thoi hình sin, được cung cấp bởi hai van xoang. Farrel và Jones (1992) đã báo cáo van nhĩ đơn ở cá teleost.
Tâm nhĩ:
Tâm nhĩ là một buồng co bóp cơ bắp lớn. Nó nằm ở mặt lưng của tâm thất ở hầu hết các loài cá (Hình 6.3). Ở cá, tâm nhĩ còn được gọi là auricle, nhưng thực ra phần phụ của tâm nhĩ được gọi là auricle. Tâm nhĩ được phân chia một buồng duy nhất trong elasmobranch và teleosts nhưng trong dipnoi, tâm nhĩ được chia một phần bởi một vách ngăn liên thất không hoàn chỉnh (Hình 6.1d).
Máu phổi chảy trực tiếp vào bên trái của tâm nhĩ, trong khi máu tĩnh mạch hệ thống được thu thập trong xoang tĩnh mạch thông qua ducti Cuvieri. Máu từ xoang tĩnh mạch đi về phía bên phải của tâm nhĩ.
Bên trong, tâm nhĩ được chia thành hai phần, một kênh xoang và tâm nhĩ thích hợp. Cái trước là ống cứng nửa hình trụ khá dày và cái sau là một khoang xốp có vách mỏng. Tầm quan trọng và tầm quan trọng chức năng của phễu này là do áp lực của máu trong xoang tĩnh mạch và làm đầy tâm nhĩ.
Phần xốp của tâm nhĩ chứa các cơ pectinate (Hình 6.3ab). Các trabeculae ở màng nhĩ thất hình thành mạng lưới giống như lưới. Khi chúng co lại, chúng kéo mái và hai bên của tâm nhĩ về phía nhĩ thất. Khối tâm nhĩ cấu thành 0, 25% khối lượng tâm thất và 0, 01-0, 03% trọng lượng cơ thể.
Tâm nhĩ về mặt mô học được phân biệt thành biểu mô, nội tâm mạc và cơ tim. Lớp nội mạc là lớp trong cùng, lót vào lòng của tâm nhĩ. Các tế bào nội mô là phẳng với các hạt nhân hình cầu hoặc thường kéo dài hơn.
Phễu nhĩ thất:
Tâm nhĩ giao tiếp với tâm thất thông qua cấu trúc hình ống được gọi là kênh Canalis auricularis hoặc phễu nhĩ thất. Cửa nhĩ thất tròn và được bảo vệ bởi các van nhĩ thất.
Liên quan đến việc bố trí và số lượng van AV trong lòng cá nói chung và các thiết bị viễn thông nói riêng vẫn còn nhiều tranh cãi. Nói chung, trong teleosts có hai van nhĩ thất nhưng Farrel và Jones (1992) đã mô tả một van nhĩ thất đơn.
Các van nhĩ thất trong cả ba chi của lưỡng bội, cá phổi, tức là Protopterus (Châu Phi), Lepidosiren (Nam Mỹ) và Neoceratodus (Úc) được thay thế bằng một cấu trúc khác được gọi là cắm nhĩ thất (Hình 6.2a).
Nút nhĩ thất bảo vệ lỗ nhĩ hình móng ngựa, các chức năng tương tự như van nhĩ thất. Nó ở dạng hình nón ngược với đỉnh của nó hướng vào trong tâm nhĩ. Nó được chiếu ở phía sau với lòng nhĩ và đạt tới nếp gấp phổi và do đó, có một phần kín của tâm nhĩ.
Nó được tạo thành từ sụn hyaline được bao quanh bởi các mô liên kết sợi. Ở Neoceratodus, sụn hyaline không có và đầu cắm được tạo thành từ mô liên kết sợi.
Tâm thất:
Tâm thất teleost có hình dạng hình ống, hình chóp hoặc hình túi (Hình 6.4).
Đó là buồng cơ bắp tương đối lớn. Nó không được phân chia trong elasmobranch và teleost, nhưng nó được chia một phần thành buồng trái và phải bởi một vách ngăn cơ bắp ở Dipnoi. Vách ngăn cơ bắp nằm phía sau so với nút nhĩ thất ở cả ba chi nhưng kéo dài về phía trước dọc theo bề mặt bụng ở Lepidosiren. Lợi nhuận trước và mặt lưng của nó là miễn phí. Trong phần lớn các loài cá teleost của Ấn Độ, tâm thất giống như túi.
Mô học:
Các lớp cấu thành thành tâm thất được phân biệt khá rõ trong biểu mô, cơ tim và nội tâm mạc (Hình 6.3a & b). Các lớp này về cơ bản tương tự như tâm nhĩ ngoại trừ cơ tim dày hơn đáng kể so với tâm nhĩ.
Kiến trúc cơ tim thất khác nhau ở các loài cá khác nhau. Sự sắp xếp có thể là nhỏ gọn, hỗn hợp, tức là nhỏ gọn và trabeculation hoặc rất nhỏ gọn nhưng trabeculation phát triển tốt (Spongiosa). Trong cơ tim nhỏ gọn, các lớp bó cơ được sắp xếp có trật tự trong thành tâm thất.
Trong elasmobranchs, cơ tim nhỏ gọn, ở cấp độ của lỗ nhĩ thất liên tục với cơ tim bị phá hủy. Trong teleosts, cơ tim nhỏ gọn độc lập với cơ tim bị phá hủy và một số lượng lớn các sợi chèn vào vòng sợi tâm thất.
Không có mô tả chi tiết nào được đưa ra liên quan đến sự sắp xếp cơ tim trong tâm thất của bất kỳ loài cá Ấn Độ nào, nhưng trong phần lớn các thiết bị viễn thông Ấn Độ cả hai tình huống nhỏ gọn và bị phá hoại xảy ra. Cơ tim thất hoàn toàn là phân tử trong cá phổi.
Sự sắp xếp của lớp cơ tim giúp phát triển huyết áp cao trong việc bù hiệu ứng atropic của nhiệt độ thấp và chỗ ở của một thể tích nhịp tim lớn.
Tuần hoàn động mạch vành:
Cơ tim hoạt động của tim cá, giống như các mô khác đòi hỏi phải cung cấp máu để cung cấp oxy. Có hai tuyến đường để cung cấp oxy và chúng được sử dụng ở các mức độ khác nhau giữa các loài cá. Kể từ khi tim bơm máu tĩnh mạch, oxy có sẵn từ máu tĩnh mạch tương đối nghèo oxy để tắm niêm mạc nội tâm của buồng.
Ngoài ra, một nguồn cung cấp máu giàu oxy có thể được cung cấp bởi tuần hoàn mạch vành đến cơ tim. Tất cả các elasmobranch và hầu hết các teleost hoạt động đều sử dụng cả việc cung cấp oxy tĩnh mạch và mạch vành ở các mức độ khác nhau.
Sự phát triển của tuần hoàn mạch vành thường liên quan đến tâm thất tương đối lớn hơn. Trong cá hồi cầu vồng, Onchorhynchus mykiss, acetylcholine giúp co bóp các động mạch vành và chủ yếu là thư giãn với isoproterenol, epinephrine, nor-epinephrine và serotonin.
Sức cản mạch vành tăng theo cấp số nhân khi tốc độ dòng chảy mạch vành giảm. Sức cản mạch vành cũng bị ảnh hưởng bởi quá trình chuyển hóa và làm quen với tim. Farrel (1987) đã thử nghiệm sản xuất co thắt mạch vành bằng cách tiêm adrenaline vào tuần hoàn mạch vành. Ông giữ nó như là phụ thuộc nhiệt độ.
Protein hợp đồng:
Bằng chứng sẵn có cho thấy tính chất của các protein hợp đồng từ động vật có xương sống thấp tương tự như các chất được tìm thấy trong cơ xương và cơ tim của các loài động vật có vú. Tuy nhiên, cơ tim của người trưởng thành có chứa các cấu trúc của myosin, tropomyosin và troponin có cấu trúc hóa học riêng biệt và một số tính chất khác với các đặc điểm được tìm thấy trong cơ xương.
Sự định hướng phức tạp của các sợi và sự hiện diện của một tỷ lệ lớn các tế bào không cơ trong các mô tim gây khó khăn cho việc thu được các chế phẩm đa bào để nghiên cứu các đặc tính co bóp của chúng. Các myosin được phân lập từ cá và động vật lưỡng cư cơ xương là loại không ổn định, dễ mất hoạt động lưu trữ ATPase của chúng.
Các chế phẩm Actomyosin của cá là các đơn đặt hàng có cường độ ổn định hơn các chế phẩm myosin tương ứng. Hiện nay người ta tin rằng phổ biến với myosin đã có những sửa đổi có chọn lọc trong trình tự của Tempomyosin và troponin để cho phép điều chỉnh co bóp hiệu quả ở các nhiệt độ cơ thể khác nhau.
Bệnh lý của tim:
Các cơ tim bị nhiễm vi khuẩn và virus. Nhiễm vi khuẩn là do aero-monas và Vibrios. Chúng tạo thành các khuẩn lạc trong cơ tim dẫn đến việc nội tâm mạc bị sưng lên và nhân của chúng trở thành pycnotic. Nhiễm virus thường ảnh hưởng đến cơ tim là rhabdo-virus.
Nhiễm trùng gây ra hoại tử cơ tim dẫn đến viêm ở cả ba lớp, tức là tầng sinh môn, nội tâm mạc và cơ tim. Viêm cơ tim được gọi là viêm cơ tim. Một vài báo cáo đề cập đến các bệnh van nhĩ thất. Giống như các động vật có xương sống cao hơn, khả năng tái tạo của cơ tim là không và bất kỳ tổn thương hoặc nhồi máu cơ tim đều phát triển thành mô liên kết sợi.
Hệ thống dẫn tim (Các mô chuyên biệt):
Hệ thống dẫn tim của động vật có xương sống tương đồng chịu trách nhiệm cho việc bắt đầu và dẫn truyền xung điện đúng nơi và đúng thời điểm. Hệ thống này cũng thường được gọi là hệ thống Purkinje, hay mô chuyên dụng.
Ở động vật có xương sống cao hơn, hệ thống này được phát triển tốt và bao gồm một nút xoang (cơ tạo nhịp) nằm ở tâm nhĩ phải, một nút nhĩ thất được đặt ở đầu đuôi của vách liên thất gần xoang vành và màng nhĩ ở trên. vách ngăn (bó của Ngài) và hai nhánh của nó cùng với các sợi Purkinje nằm dưới cơ tim cả hai bên trong tâm nhĩ và tâm thất.
Người ta đã nhất trí chấp nhận rằng các sợi Purkinje tương tự như các loài động vật có xương sống cao hơn không có trong trái tim của các loài cá. Cho dù nhịp tim trong cá được tạo ra bởi các cơ bắp hoặc bởi các dây thần kinh cho đến nay vẫn chưa được hiểu rõ ràng. Các nghiên cứu sinh lý rất ít và cũng gây tranh cãi như các nghiên cứu về hình thái.
Nhịp tim có nguồn gốc từ phần xương của xoang và có ba nhóm máy tạo nhịp trong lươn, trong khi bốn nhóm được báo cáo bởi Grodzinski (1954). Một vài nhà điều tra đã tìm thấy các cấu trúc mô học chuyên biệt như các lỗ cắm hình sin và nhĩ thất trong lòng cá.
Sự hiện diện của các cơ chuyên biệt về mô học có vết bẩn ít hơn cơ tim hoạt động ở cá, đã được báo cáo ở một số loài. Mặt khác, phần lớn công nhân đã phủ nhận sự hiện diện của các mô chuyên biệt về mô học trong bất kỳ phần nào của trái tim cá.
Nốt mô:
Keith và Flack (1907) và Keith và Mackenzie (1910) đã tìm thấy mô hạch ở đáy van tĩnh mạch. Tiêu chí cho phép phân biệt các tế bào nốt với các tế bào cơ tim khác ở động vật có xương sống cao hơn là sự không tương đối trong myofibrils trong tế bào chất như được tiết lộ bởi kính hiển vi điện tử.
Đặc điểm đặc trưng này được báo cáo trong một số phần của cơ tim hình sin của loaps trong cá da trơn và cá hồi. Các tác giả này đã xác nhận lại sự tồn tại của mô nút như báo cáo của Keith và Flack (1907) và Keith và Mackenzie (1910).
Không có sự nhất trí nào về sự xuất hiện của mô hạch theo nghĩa mô học thực sự, nhưng hầu hết tất cả các nhà điều tra trong lĩnh vực này đều tìm thấy các dây thần kinh nặng và kết nối thần kinh thân mật tại ngã ba xoang, nơi mô tả tiềm năng của máy điều hòa nhịp tim.
Có một sự liên tục cơ bắp trong các buồng khác nhau của tim và buồng không bị gián đoạn bởi các nút, bó và sợi Punkinje. Nair (1970) đã mô tả các tế bào hạch và đám rối thần kinh trong xoang tĩnh mạch của Protopterus aethiopicus (Hình 6.5).
Sự phân bố kết nối thần kinh (Hình 6.6) tương ứng khá chính xác với vùng tạo nhịp được xác định điện sinh lý và do đó, có khả năng có ảnh hưởng âm đạo cholinergic đối với hoạt động của máy điều hòa nhịp tim của dipnoans sp.
Giống như các loài cá khác, tim Dipnoans cũng không được cung cấp sự bảo tồn thông cảm. Từ vùng hình sin, sóng co thắt liên tiếp xâm lấn vào tâm nhĩ, phễu nhĩ thất và sau đó đến cơ tim thất.
Người ta thường tin rằng hệ thống dẫn tim của tim cá không hoàn toàn là do tôi gây ra hay hoàn toàn là do thần kinh, mà là sự kết hợp phức tạp của cả hai.
Bảo tồn trái tim:
Trái tim của cá được bẩm sinh bởi một nhánh tim của thân âm đạo, (Hình 6.7) ngoại trừ trong tim myxinoid, không nhận được sự bảo tồn bên ngoài. Giống như các động vật có xương sống khác, trái tim nằm dưới sự kiểm soát tự động.
Hệ thống thần kinh tự trị trong teleost là giao cảm và giao cảm. Không có dây thần kinh giao cảm trực tiếp đi đến trái tim. Âm đạo tại nguồn gốc của nó là giao cảm (dòng chảy sọ) nhưng nó nhận được các sợi tự trị postganglionic từ chuỗi giao cảm vào vùng đầu.
Các buồng khác nhau của tim được bẩm sinh phong phú bởi cả sợi thần kinh cholinergic và adrenergic. Các đầu dây thần kinh khác nhau (thụ thể mechano trong tim) có trong tim khi nhận được các kích thích thích hợp truyền xung đến CNS.
Thông tin này sau đó được xử lý trong CNS và sau đó truyền các xung thông qua các sợi tự động (chất thải) đến tim giúp làm nhĩ một khớp nối thông khí.
Trái tim của cá, như của động vật có xương sống cao hơn, bị kiểm soát ức chế bởi các sợi âm đạo cholinergic. Các dây thần kinh cholinergic có trong tim tiết ra ACh, một chất dẫn truyền thần kinh khi chấm dứt là rất cần thiết để truyền xung lực và tiềm năng hành động.
Hiện nay người ta chấp nhận rằng sự thủy phân acetylcholine thành choline và axit axetic được xúc tác bởi một enzyme, cholinesterase trong hệ thống động vật. Enzym ngăn chặn sự tích tụ quá mức của acetylcholine ở khớp thần kinh cholinergic và tại điểm nối cơ thần kinh.
Cholinesterase tại một điểm nối cơ thần kinh có khả năng thủy phân một số phân tử 10 -9 (2, 4 x 10 -7 ) acetylcholine trong một milli giây.
Động học enzyme của cholinesterase trong mô tim được nghiên cứu bởi Nemcsok (1990) và động học ức chế của nó bằng cách sử dụng thuốc trừ sâu đã được nghiên cứu trong tim cũng như trong các mô khác của cá. Số km trong trái tim bình thường của bộ phận sao chép là 1, 37 x 10 -3 M và 1, 87 x 10 -3 M ở Channa puncatus.
Được biết, Km đã thay đổi thành 1, 83 x 10 -4 M và 2, 86 x 10 -4 M khi cá phải chịu 4, 6 x 10 -6 và 2 x 10 -4 nồng độ methidathion. Xu hướng tăng tương tự đã được báo cáo bởi Gaur (1992) và Gaur & Kumar (1993) ở trung tâm của Channa puncatus. Nó lên tới 2, 78 x 10 -3 M khi nhồi máu nhân tạo được tạo ra trong tim Channa.
Khi tim bình thường được điều trị bằng 2 ppm dimethoate, Km được tăng lên 3, 30 x 10 -3 M và Km tiếp tục tăng lên 4, 07 x 10 -3 M khi tim bị cắt giảm 2 ppm. Hằng số V tối đa trong tất cả các thí nghiệm chỉ ra rằng sự ức chế có tính cạnh tranh trong tự nhiên (Hình 6.8).
Những thí nghiệm này cho thấy nhồi máu và điều trị bằng thuốc trừ sâu cho thấy trong những trường hợp này có sự ức chế enzyme acetyl-cholinesterase trong mô tim.
