11. Các dạng chuyển động của động vật - amibosi (done)

4.3.3. Các dạng chuyển động của động vật

Hoạt động chuyển động là vấn đề sống còn của động vật. Để tìm kiếm thức ăn, động vật phải chuyển động trong môi trường không khí, nước, đất. Mặc dù hải miên sống tĩnh tại nhưng chúng luôn luôn co rút các roi (cơ quan vận động) để tạo nên dòng nước và bắt những con mồi bé nhỏ. Động vật ruột khoang sống tĩnh tại có nhiều xúc tu để bắt mồi. Đa số động vật sống chuyển động và tiêu thụ phần lớn năng lượng để săn bắt mồi, để lẩn trốn kẻ thù và để cặp đôi sinh sản. Các dạng vận động của động vật rất đa đạng. Đa số động vật biết bơi. Trên cạn và dưới đáy đại dương và ao hồ, động vật bò, đi, chạy, nhảy. Một số ít động vật biết bay, chẳng hạn như côn trùng, chim, một số động vật có vú. Nhiều bò sát cổ biết bay sống cách đây hàng chục triệu năm. Tất cả các dạng chuyển động đòi hỏi tiêu phí năng lượng để thắng được hai lực là lực ma sát và trọng lực. Năng lượng tiêu thụ được cung cấp từ ATP lấy từ quá trình hô hấp tế bào.

a) Chuyển động dưới nước - bơi

Môi trường nước là môi trường đậm đặc hơn so với không khí nên chiến thắng được lực ma sát là vấn đề chủ yếu đối với các động vật ở nước. Đa số động vật ở nước có dạng hình thoi, thích nghi với chuyển động bơi nhanh. Nhiều côn trùng và động vật có xương sống sử dụng chân như những chiếc chèo để bơi. Một số động vật như mực, một số xoang tràng bơi theo kiểu phản lực, bằng cách lấy nước và phun nước nhanh và mạnh ra ngoài. Cá mập và cá xương bơi bằng chuyển động vận động cơ thể và đuôi theo kiểu lắc ngang, còn cá voi và các động vật có vú ở nước thì vận động thân và đuôi theo kiểu lên xuống.

b) Chuyển động trên cạn

Trên cạn các động vật đi, chạy, nhảy hoặc bò phải có khả năng tự nâng đỡ cơ thể và chiến thắng trọng lực. Khi động vật ở cạn chuyển động thì các cơ chi của chúng phải tiêu phí năng lượng để tạo lực đẩy và để giữ cho cơ thể không bị ngã xuống. Đối với sự chuyển động ở trên cạn thì lực co rút của cơ và sức chống đỡ của bộ xương là quan trọng hơn nhiều so với hình dạng cơ thể. Các động vật có xương sống khác nhau có nhiều kiểu chuyển động thích nghi khác nhau với môi trường trên cạn. Ví dụ, kanguru có các cơ chi sau lớn và mạnh tạo điều kiện chuyển động nhảy theo kiểu hoạt động của lò xo. Nhiều động vật ở cạn cũng chuyển động theo kiểu lò xo. Chi của côn trùng, của chó và chân của người có khả năng tích luỹ năng lượng khi đi hoặc chạy.

Sự duy trì cân bằng cơ thể là điều kiện quan trọng để chuyển động đi, chạy nhảy. Kanguru có đuôi lớn thích nghi duy trì cân bằng cơ thể của chúng trong các bước nhảy và tạo nên dạng kiềng ba chân với hai chân sau khi con vật ngồi hoặc chuyển động chậm. Tương tự, các động vật bốn chân như mèo, chó hoặc ngựa khi đi đều phải có ba chân chạm đất. Những động vật đi bằng hai chân như người và chim khi đi thì phải có ít nhất một phần của bàn chân chạm đất. Khi động vật chạy thì bốn chân (hoặc hai chân) có thể nâng lên khỏi mặt đất trong thời gian rất ngắn, còn khi chạy nhanh, cần phải duy trì tư thế cơ thể thẳng đứng khi chân chạm đất.

Trong chuyển động bò, cơ thể con vật tiếp xúc với nền đất, con vật cần chiến thắng lực ma sát. Giun đất chuyển động bằng những cử động lượn sóng nhịp nhàng. Rắn và trăn bò bằng cách uốn lượn toàn bộ cơ thể. Rắn và trăn nhờ sự co cơ đặc biệt có thể dựng cơ thể lên và tung thân khỏi mặt đất.

c) Chuyển động bay

Chiến thắng trọng lực là vấn đề chủ yếu của chuyển động bay vì cánh phải nhẹ để chiến thắng trọng lực. Hình dạng cánh là yếu tố quan trọng đối với hoạt động bay. Động vật bay có khối lượng cơ thể nhẹ từ vài gam đốì với côn trùng đến khoảng 20kg đối với những loài chim lớn. Động vật bay có cấu tạo cơ thể thích nghi làm giảm khối lượng cơ thể. Ví dụ, chim không có bóng đái và răng, một buồng trứng tiêu giảm. Thân chim có dạng hình thoi thích nghi có tác dụng giảm ma sát của không khí khi bay.

d) Năng lượng chuyển động

Năng lượng tiêu thụ cho chuyển động phụ thuộc vào dạng chuyển động, khối lượng cơ thể và điều kiện môi trường. Động vật chạy tiêu thụ nhiều năng lượng trên một đơn vị khoảng cách chuyển động (mét) hơn so với động vật bơi cùng khối lượng vì khi đi và chạy cần chiến thắng trọng lực nhiều hơn. Chuyển động bơi ít tiêu phí năng lượng nhất. Động vật bay tiêu phí nhiều năng lượng hơn động vật bơi và động vật chạy có cùng khối lượng. Động vật có khối lượng cơ thể lớn chuyển động kém hiệu quả hơn so với động vật bé nhỏ. Ví dụ, một con ngựa nặng 450kg tiêu thụ ít năng lượng trên một kg thể trọng hơn so với con mèo nặng 4kg chuyển động cùng khoảng cách. Như vậy, động vật bé tiêu thụ năng lượng cho chuyển động nhiều hơn động vật lớn.

4.4. TẬP TÍNH ĐỘNG VẬT

4.4.1. Định nghĩa tập tính

Tập tính ở động vật là chuỗi những phản ứng trả lời lại kích thích của môi trường bên trong cũng như bên ngoài cơ thể, nhờ đó mà động vật tồn tại và phát triển.

4.4.2. Các loại tập tính

Tập tính được phân biệt thành hai nhóm chính dựa vào các đặc điểm của tập tính của động vật. Đó là tập tính bẩm sinh và tập tính thứ sinh (tập tính có được do học tập trong đời sống).

a) Tập tính bẩm sinh là những hoạt động cơ bản của cơ thể động vật mà ngay từ khi sinh ra đã có, không cần qua học hỏi và rèn luyện. Tập tính bẩm sinh mang tính bản năng, được di truyển từ bố mẹ, không thay đổi và không chịu ảnh hưởng của điều kiện và hoàn cảnh sống.

b) Tập tính thứ sinh là loại tập tính được hình thành trong quá trình sống do học tập hoặc do có sự bàn giao/ảnh hưởng giữa các cá thể cùng loài. Đối với các động vật với bậc tiến hóa càng cao thì loại tập tính này càng được thể hiện nhiều.

c) Tập tính hỗn hợp

Ngoài hai loại tập tính kể trên còn có thể kể đến một loại tập tính khác. Đó là tập tính hỗn hợp là sự phối hợp giữa tập tính bẩm sinh và tập tính thứ sinh. Ví dụ, hoạt động rình mồi và phóng lưỡi bắt mồi của loài cóc là các tập tính bẩm sinh, song hoạt động tránh con mồi (chẳng hạn như ong bò vẽ) lại là tập tính thứ sinh.

4.4.3. Một số tập tính ở động vật và người

a) Tập tính ở động vật

- Tập tính kiếm mồi và săn mồi:

Các tập tính này chủ yếu là các tập tính thứ sinh, được hình thành trong quá trình sống, học từ bố mẹ hoặc đồng loại, hoặc qua trải nghiệm của bản thân. Đốì với các động vật ăn thịt, hình ảnh, mùi của con mồi hay âm thanh do con mồi tạo ra (như tiếng sột soạt của cành lá khi con mồi chạm phải, tiếng kêu của con mồi) dẫn đến tập tính rình mồi, rượt đuổi con mồi để tấn công và vồ mồi. Trái lại đối với con mồi, khi phát hiện ra kẻ thù nguy hiểm thì có tập tính lẩn trốn, bỏ chạy hoặc tự vệ. Đối với động vật ở các bậc tiến hóa càng cao với hệ thần kinh càng phát triển thì các tập tính càng phong phú và phức tạp. Để tồn tại và phát triển, các động vật có nhu cầu tìm kiếm thức ăn nói chung và săn mồi riêng. Đó cũng chính là các tập tính bảo đảm cho sự sống còn của các loài động vật.

- Tập tính sinh sản:

Động vật cũng như mọi sinh vật khác chỉ có thể duy trì được nòi giống thông qua sinh sản. Các tập tính sinh sản phần lớn là các tập tính bẩm sinh, mang tính bản năng. Tập tính sinh sản thường bao gồm nhiều pha hoạt động kế tiếp nhau, thể hiện dưới dạng chuỗi phản xạ. Phản xạ khởi đầu là do một kích thích của môi trường ngoài như thời tiết (nhiệt độ, độ ẩm), ánh sáng, âm thanh, v.v... tác động vào các giác quan (như thị giác, thính giác, khứu giác, xúc giác, v.v...) hay do kích thích từ môi trường bên trong như tác động của các hoocmon sinh dục gây nên hiện tượng chín sinh dục và chuẩn bị cho sự sinh sản (hiện tượng ve vãn, khoe mẽ, tỏ tình, xây tổ, ấp trứng, chăm sóc và bảo vệ con non ở nhiều loài chim).

- Tập tính bảo vệ vùng lãnh thổ:

Chiếm giữ và bảo vệ lãnh thổ là một biểu hiện tập tính quan trọng ở giới động vật, từ các động vật bậc thấp đến các nhóm động vật bậc cao. Chẳng hạn, các động vật thuộc lớp thú dùng các chất tiết ra từ tuyến thơm, nước tiểu, v.v... để đánh dấu và xác định vùng lãnh thổ của chúng. Chúng chiến đấu với những kẻ xâm phạm đến lãnh thổ của chúng bằng các trận giao tranh quyết liệt để bảo vệ nguồn thức ăn và nơi ở. Ngoài ra, đấu tranh bảo vệ lãnh thổ cũng là cơ hội để lựa chọn bạn tình. Con cái thường chọn con đực to khoẻ vì con đực này có khả năng chiếm được và bảo vệ vùng lãnh thổ, nó chắc có nguồn gen tốt và sẽ sản sinh thế hệ con khỏe mạnh, giúp duy trì và phát triển nòi giống.

- Tập tính di cư:

Đây là tập tính rất phức tạp, thể hiện trong hiện tượng di cư của một số loài chim, cá, v.v... Những loài này thường di cư định kỳ hằng năm theo mùa. Khi mùa đông đến, do thời tiết lạnh giá và do thiếu thức ăn nên nhiều loài chim ở phương Bắc thường vượt qua hàng ngàn, hàng vạn cây số để di cư về phương nam ấm áp với thức ăn phong phú. Song đến mùa xuân, chúng lại quay trở lại phương Bắc. Ví dụ, ở Việt Nam, các đàn sếu, ngỗng trời và vịt trời di cư đến vào khoảng tháng 11, nhưng đến tháng 3 năm sau, chúng lại bay đi hầu hết. Trong mùa sinh sản, một số loài cá biển như cá trích, cá mòi, v.v... di cư vào cửa sông để đẻ trứng, rồi lại quay về biển.

- Tập tính học tập:

Nhiều tập tính của động vật hình thành và biến đổi được là do học tập. Có nhiều hình thức học tập khác nhau. Dưới đây là một số hình thức học tập:

+ Quen nhờn: Đây là hình thức học tập đơn giản nhất. Động vật phớt lờ, không trả lời kích thích lặp lại nhiều lần nếu những kích thích đó không kèm theo sự nguy hiểm nào. Ví dụ, mỗi khi có bóng đen từ trên cao ập xuống, gà con vội vàng chạy đi ẩn nấp; nếu bóng đen lặp lại nhiều lần mà không kèm theo nguy hiểm nào thì gà con sẽ không chạy đi ẩn nấp nữa.

+ In vết: Tập tính này có ở nhiều loài động vật. Ví dụ, ngay sau khi mới nở, chim non có “tính bám” và đi theo các vật chuyển động mà chúng nhìn thấy trước tiên, thường là chim mẹ. Tuy nhiên, nếu không có bố mẹ, chim non có thể “in vết” những con chim khác loài, con người hay bất cứ vật chuyển động nào khác. Tập tính in vết có hiệu quả nhất ở giai đoạn động vật mới được sinh ra vài giờ đồng hồ cho đến hai ngày, sau giai đoạn đó, hiệu quả in vết thấp hẳn.

+ Điều kiện hóa: Tập tính này có hai dạng: điều kiện hóa đáp ứng (kiểu Pavlov) và điều kiện hóa hành động (kiểu Skinner).

Điều kiện hóa đáp ứng là sự hình thành mối liên kết mới trong hệ thần kinh trung ương dưới tác động của các kết hợp kích thích đồng thời. Ví dụ, I. Pavlov làm thí nghiệm vừa đánh chuông, vừa cho chó ăn. Sau một số lần phối hợp như vậy, chỉ cần nghe tiếng chuông, chó đã tiết nước bọt. Sở dĩ như vậy là do hệ thần kinh trung ương đã hình thành mối liên hệ thần kinh mới dưới tác động của 2 kích thích đồng thời.

Điều kiện hóa hành động là hình thức học “thử và sai”. Đây là kiểu liên kết một hành vi của động vật với một phần thưởng hoặc phạt và tiếp sau đó động vật chủ động lặp lại các hành vi đó. Ví dụ, B.F. Skinner thả chuột vào lồng thí nghiệm. Trong lồng có một cái bàn đạp gắn với thức ăn. Khi chuột chạy trong lồng và đạp phải bàn đạp thì thức ăn rơi ra. Sau một số lần ngẫu nhiên đạp phải bàn đạp và có thức ăn, mỗi khi thấy đói, chuột chủ động chạy đến bàn đạp lấy thức ăn.

+ Học ngầm: Đây là kiểu học một cách không có ý thức, không biết rõ là mình đã học được. Sau này, khi có nhu cầu thì kiến thức đó tái hiện giúp động vật giải quyết được tình huống tương tự. Ví dụ, nếu thả chuột vào một khu vực có rất nhiều đường đi, nó sẽ chạy đi thăm dò tìm hiểu đường đi lốì lại. Nếu sau đó, người ta cho thức ăn vào, con chuột đó sẽ tìm đường đến nơi có thức ăn nhanh hơn nhiều so với những con chuột chưa đi thăm dò đường đi ở khu vực đó. Còn đốì với động vật hoang dã, những nhận thức về môi trường xung quanh giúp chúng nhanh chóng tìm được thức ăn và tránh loài săn mồi.

+ Học khôn: Tập tính này là sự phối hợp các kinh nghiệm cũ để tìm ra cách giải quyết những tình huống mới. Học khôn có ở động vật có hệ thần kinh rất phát triển như động vật thuộc bộ Linh trưởng và người. Ví dụ, tinh tinh biết cách xếp các thùng gỗ chồng lên nhau để lấy chuối trên cao. Các động vật có xương sống khác không thuộc bộ Linh trưởng không có khả năng làm như vậy.

- Tập tính xã hội (tập tính sống bầy đàn):

Nhiều động vật như côn trùng, cá, chim, động vật có vú sống thành xã hội trong đó có mối quan hệ giữa các cá thể và nhóm cá thể tạo nên tập tính xã hội. Tập tính xã hội bao gồm nhiều loại tập tính như tập tính thông báo, tập tính thứ bậc, tập tính vị tha, tập tính hợp tác, tập tính ích kỷ, v.v...

+ Tập tính thông báo: Các cá thể, các nhóm cá thể trong quần thể có thể thông báo cho nhau bằng nhiều tín hiệu đặc trưng khác nhau như pheromon (xã hội loài kiến, mối...), âm thanh (nhiều loài chim...) hay vũ điệu (nhiều loài ong, điển hình là loài ong mật Apis melifera). Mỗi tổ ong có từ 30 nghìn đến 40 nghìn cá thể, trong đó nhiều nhất là ong thợ, chúng có nhiệm vụ tìm kiếm thức ăn, xây dựng và bảo vệ tổ. Ong thợ có khả năng bay xa nhiều cây số để tìm kiếm mật hoa và phấn hoa của nhiều loài cây khác nhau. Khi một con ong thợ tìm thấy nguồn thức ăn, nó sẽ thông báo cho các con ong thợ khác bằng điệu nhảy đặc trưng (hình 4.13).

+ Tập tính thứ bậc: Trong mỗi bầy đàn đều có sự phân chia thứ bậc. Ví dụ, trong mỗi đàn gà, bao giờ cũng có một con thống trị các con khác (con đầu đàn), con này có thể mổ bất kỳ con nào trong đàn. Con thứ hai có thể mổ tất cả những con còn lại, trừ con đầu đàn, và sau đó là con thứ ba, v.v...

Các đàn hươu, nai, khỉ, voi bao giờ cũng có con đầu đàn. Các con được xếp vị trí cao nhờ vào tính hung hãn và thường thắng trận trong các trận đấu với các con khác. Trong một đàn, các con đầu đàn giành quyền ưu thế hơn về thức ăn và sinh sản.

+ Tập tính vị tha: Đây là tập tính hy sinh quyền lợi của bản thân, thậm chí cả tính mạng vì lợi ích sinh tồn của bầy đàn. Ví dụ, ong thợ lao động cần mẫn suốt cả cuộc đời chỉ để phục vụ cho sự sinh sản của ong chúa, hoặc khi có kẻ đến phá tổ, chúng lăn xả vào chiến đấu và hy sinh cả tính mạng của mình để bảo vệ tổ.

b) Tập tính ở người

Cũng như các động vật khác, con người cũng có những tập tính bẩm sinh với bộ não phát triển hơn hẳn bất kỳ động vật nào khác. Thông qua quá trình giáo dục, học tập và rèn luyện, con người đã xây dựng được những tập tính mới, những thói quen tốt và có khả năng ức chế, không thể hiện những tập tính bẩm sinh không còn phù hợp với xã hội văn minh. Chẳng hạn như con người có thể nhịn đi tiểu trong những hoàn cảnh tế nhị.

4.4.4. Cơ sở thần kinh của tập tính

Cơ sở thần kinh của tập tính là các phản xạ. Phản xạ thực hiện được là nhờ cung phản xạ.

Khi số lượng các xinap trong cung phản xạ tăng lên thì mức độ phức tạp của tập tính cũng tăng lên.

Các tập tính bẩm sinh là tập hợp các phản xạ không điều kiện, trong đó trình tự của các phản xạ này trong hệ thần kỉnh đã được gen quy định sẵn từ khi sinh ra. Nghĩa là cứ có kích thích thì các động tác xảy ra liên tục theo một trình tự xác định. Tập tính bẩm sinh thường rất bền vững và không thay đổi.

Các tập tính học tập là các phản xạ có điều kiện. Quá trình hình thành tập tính học tập chính là quá trình hình thành các mối liên hệ mới giữa các nơron. Sự hình thành các mối liên hệ mới giữa các nơron là cơ sở để giải thích tại sao tập tính học tập có thể thay đổi.

Sự hình thành tập tính học tập ở động vật phụ thuộc vào mức độ tiến hóa của hệ thần kinh (mức độ tổ chức hệ thần kinh là đơn giản hay phức tạp) và tuổi thọ của chúng.

Một số tập tính của động vật như tập tính sinh sản, ngủ đông là kết quả phối hợp các hoạt động của hệ thần kinh và hệ nội tiết. Ví dụ, tập tính ve vãn, tập tính cặp đôi vào mùa sinh sản ở chim và thú.

4.5. ĐÁP ỨNG BẢO VỆ CHỐNG BỆNH TẬT

4.5.1. Các nguyên nhân bệnh

Thông thường cơ thể được duy trì trong tình trạng khỏe mạnh bởi rất nhiều quá trình khác nhau, chúng góp phần làm ổn định nội môi. Bệnh xuất hiện khi sự ổn định của nội môi bị rối loạn hay không bình thường. Những rối loạn của nội môi gây ra bằng những cách khác nhau và được thống kê như dưới đây:

a) Các nguyên nhân môi trường của bệnh tật

- Do thiếu một chất hóa học hay một điều kiện quan trọng: Động vật dị dưỡng cần phải nhận những thức ăn từ rất nhiều nguồn khác nhau. Bệnh có thể xuất hiện nếu như thiếu hoặc cung cấp không đầy đủ bất kỳ một chất cần thiết nào đấy. Các bệnh này được gọi là các bệnh thiếu hụt. Chúng bao gồm các dạng của bệnh suy dinh dưỡng, thiếu hụt protein và các bệnh thiếu hụt vitamin.

- Do có một chất độc hay một tình trạng nhiễm độc: Tất cả các loài sinh vật đều có thể bị nhiễm độc và xuất hiện tổn thương trong một môi trường không thuận lợi. Tại các nước phát triển, người dân thường bị tác động bởi các tác nhân có hại như các chất phụ gia trong thức ăn, chì trong xăng, các chất thải công nghiệp và mức độ phóng xạ cao. Hơn nữa còn có những mối nguy hiểm do con người tự gây ra cho mình, ví dụ như hút thuốc lá, nghiện ma túy và nghiện rượu. Các bệnh nghề nghiệp bao gồm bệnh bụi phổi thường thấy ở những người công nhân mỏ than, mỏ đá, một số thể bệnh máu trắng cùng nhiều căn bệnh nghiêm trọng khác.

- Do ký sinh trùng: Các sinh vật gây bệnh được gọi là các tác nhân gây bệnh, chúng có thể được chia thành các vi sinh vật bao gồm các vi khuẩn, virut, động vật nguyên sinh, nấm và các loài lớn hơn, ví dụ như loài giun. Theo dự tính hằng năm có tới 2 triệu người chết vì sốt rét. Đây chỉ là một trong số rất nhiều bệnh của con người do ký sinh trùng gây ra.

b) Các nguyên nhân bên trong của bệnh tật

- Các dị tật di truyền: Bệnh di truyền thường là kết quả của các đột biến gen, ảnh hưởng đến sự sản xuất enzym hay các protein khác. Ví dụ như bệnh galactoz huyết xuất hiện khi cơ thể không tạo ra enzym galactoz-1-photphat uridyl transferaza. Enzym này giúp cho con đường chuyển hóa được diễn ra bình thường, biến galactoz thành glucoz sử dụng trong quá trình hô hấp. Khi vắng mặt nó, chất trung gian của lactoz-1-photphat tập trung lại trong máu, gây tổn thương gan và làm chậm phát triển về trí tuệ. Loại bỏ hoàn toàn lactoz (từ sữa và các sản phẩm của sữa) và galactoz trong thức ăn có thể giúp cho các trẻ em bị mắc bệnh vẫn phát triển bình thường được.

Những bất thường về gen khác bao gồm bệnh phenyl niệu (PKU) có ảnh hưởng tới chuyển hóa axit amin phenilalanin, bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm và các bệnh có liên kết với giới tính khác như bệnh ưa chảy máu và bệnh mù màu... đều có liên quan tới đột biến gen. Những bất thường của nhiễm sắc thể cũng gây ra các bệnh như hội chứng Đao (Down), hội chứng Tơcnơ (Turner) và hội chứng Claiphentơ (Klinefelter).

- Những đột biến soma: Đây là những biến đổi trong ADN của các tế bào soma. Những đột biến này không di truyền và thường xuất hiện do bị nhiễm các chất độc, hoặc do sai lầm ngẫu nhiên trong quá trình tái bản ADN trước khi tế bào phân chia. Trong khi cơ thể có các cơ chế sửa chữa ADN tổn thương một cách hoàn hảo thì một số đột biến soma gây ra những biến đổi vĩnh viễn trong phân tử ADN, làm cho hoạt động của tế bào mất bình thường. Sự phân chia tế bào không kiểm soát nổi của một số dạng tế bào ung thư dẫn đến sự hình thành khối u là một ví dụ điển hình.

- Các bệnh tự miễn: Các tế bào của hệ thống miễn dịch thường chỉ tấn công các chất lạ nhưng đôi khi chúng bị rối loạn chức năng và tấn công các mô của cơ thể mình gây ra bệnh tự miễn, số lượng bệnh tự miễn của con người ngày càng tăng bao gồm các bệnh thiếu máu, bệnh tiểu đường, bệnh xơ cứng, cường chức năng tuyến giáp và một số bệnh về cơ và thận.

- Các bệnh do tuổi già: Cơ thể khi về già có nhiều bộ phận và cơ quan bị thoái hóa. Đặc biệt là hệ tuần hoàn dễ có những hư hại lớn. Xơ cứng động mạch là quá trình mà thành động mạch dày lên một cách bất thường với những tế bào cơ dị thường và những chỗ lắng đọng chất béo. Đó là nguyên nhân đầu tiên của bệnh nhồi máu cơ tim và tai biến mạch máu não. Một bệnh khác xuất hiện do thành mạch yếu, đó là bệnh phình mạch, mạch máu có thể vỡ ra và gây tử vong. Đối với hệ thống tiêu hóa, sự yếu các cơ thường dẫn đến việc hình thành những túi ruột nhỏ gọi là túi thừa, chúng thường bị nhiễm trùng và dẫn đến những rối loạn về tiêu hóa và hấp thụ thức ăn. Các bệnh này và nhiều bệnh khác có thể xem như là các bệnh do tuổi tác, chúng không thể nào tránh khỏi được trong đời sống cá thể. Tiến triển của chúng đôi khi bị chặn lại nhờ tập thể dục và chú ý thích đáng đến chế độ ăn, nhưng chúng không thể nào khỏi hẳn được.

Cũng cần phải nhấn mạnh là nhiều bệnh không phải do chỉ một nguyên nhân, mà xuất hiện do sự kết hợp của nhiều yếu tố, ví dụ như bệnh tự miễn có thể khởi phát từ một nhiễm trùng do virut hay ăn quá nhiều colesterol, hoặc do các yếu tổ di truyền có thể thúc đẩy sự phát triển của bệnh xơ cứng động mạch.

Động vật có nhiều cơ chế đáp ứng để bảo vệ cơ thể chống lại bệnh tật.

4.5.2. Đáp ứng bảo vệ của cơ thể

Vi khuẩn và các virut là các ký sinh trùng gây bệnh quan trọng nhất đối với động vật và con người. Chúng được truyền từ vật chủ này sang vật chủ khác qua các hệ thống tiêu hóa, hô hấp và sinh dục, hoặc đôi khi trực tiếp qua da. Mỗi khu vực này đều có một số cơ chế bảo vệ quan trọng, ngăn chặn hay giảm bớt sự xâm nhập của các vi sinh vật.

- Hệ thống tiêu hóa được bảo vệ chống lại các ký sinh trùng xâm nhập vào cơ thể qua thức ăn, nước uống bằng enzym lizozim có trong nước bọt. Lizozim tấn công vào thành tế bào vi khuẩn và giết chết vi khuẩn bằng cách phá vỡ chúng. Đồng thời vi khuẩn và các tác nhân gây bệnh tiềm tàng khác bị mắc kẹt trong đám chất nhầy và bị hòa trộn với thức ăn, sau đó bị nuốt vào trong dạ dày. Chỉ có những tác nhân gây bệnh bền vững nhất mới có thể chịu đựng được các enzym thủy phân protein rất mạnh và nồng độ axit cao ở trong dạ dày.

Bệnh tả, bệnh thương hàn và nhiễm độc thức ăn là những ví dụ về các bệnh do vi khuẩn ở trong thức ăn, nưốc uống gây ra. Bệnh lị amip, gây ra bởi động vật đơn bào Entamoeba hystolytica, cũng lây truyền theo đường tiêu hóa. Các sinh vật lớn hơn có ảnh hường tới hệ thống tiêu hóa như loài sán dây Taenia solium sống trong ống ruột. Đa số các nhiễm trùng đường tiêu hóa đều có thể điều trị được bằng cách dùng thuốc.


- Hệ thống hô hấp rất dễ bị tấn công. Nhiều loại vi khuẩn và virut có thể chịu đựng được sự khô hanh và đủ nhỏ và nhẹ để có thể phân tán trong không khí. Điển hình là nhiễm trùng được truyền đi qua những giọt bệnh phẩm từ người này sang người khác - ho và hắt hơi sẽ giúp cho bệnh lan rộng. Để chống lại các sinh vật này, khí quản, phế quản và các tiểu phế quản có lớp biểu mô có lông rung và các tế bào sản sinh ra chất nhầy. Các hạt bụi và vi khuẩn thường bị lớp chất nhầy này giữ lại và nhờ hoạt động của lông rung, chúng bị đẩy ra ngoài với tốc độ 1 - 3cm một giờ. Khi ra đến thành sau hầu, khối chất nhầy cùng vi khuẩn sẽ bị nuốt xuống dạ dày, sẽ bị phân hủy bởi tác động của axit và các enzym của dạ dày. Khi nhiễm trùng, số lượng chất nhầy tăng lên và chuyển động đi lên của chất nhầy được tăng cường bởi ho và hắt hơi. Các tác nhân gây bệnh thường xuyên qua được tuyến phòng thủ này, có thể đến được lòng phế nang, nhưng ở đây có các tế bào đại thực bào bảo vệ bằng cách bắt và tiêu hóa chúng.

Lao, bạch hầu, viêm phổi và ho gà là những bệnh do vi khuẩn, trong khi đó các bệnh do virut thì bao gồm bệnh cúm và cảm lạnh đều được truyền nhiễm qua những giọt bệnh phẩm. Hệ thống sinh dục và tiết niệu của nam và nữ được bảo vệ bởi niêm mạc và dòng nước tiểu chảy thành chu kỳ sẽ cuốn trôi đi tất cả vi khuẩn. Sự phát triển của vi khuẩn bị ức chế bởi pH axit và nồng độ các chất hòa tan trong nước tiểu cao. Đối với phụ nữ, thành âm đạo luôn ẩm ướt, nó chứa glicogen và chất này bị phân hủy thành axit lactic bởi các vi khuẩn vô hại thường tồn tại một cách tự nhiên ở khu vực này. Điều đó làm cho pH trở nên axit và có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của các dạng vi khuẩn khác, các tác nhân gây bệnh tiềm tàng.

- Các bệnh truyền qua đường sinh dục hay các bệnh hoa liễu bao gồm lậu và giang mai cũng do vi khuẩn gây ra, còn bệnh Herpes sinh dục thì lại do virut. Dùng các kháng sinh như penixilin là một biện pháp điều trị có hiệu quả bệnh lậu và giang mai, mặc dù có thể có những biến chứng nghiêm trọng như vô sinh nếu như bệnh không được điểu trị sớm. Hiện nay chưa có biện pháp điều trị kết quả bệnh Herpes sinh dục.

Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải hay AIDS gây ra bởi một loại virut, lần đầu tiên được Luc Montagnier phân lập và mô tả tại Viện Pasteur tại Pari vào tháng 3 năm 1983 và hiện nay gọi là virut gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV). Virut thường tấn công một dạng tế bào T, dạng tế bào này rất quan trọng đối với chức năng bình thường của hệ miễn dịch và làm cho nạn nhân không còn khả năng bảo vệ cơ thể chống lại bệnh tật. Bệnh AIDS giai đoạn muộn gây cái chết tất yếu. Virut HIV lần đầu tiên được phát hiện trong số những người đàn ông đồng tính luyến ái ở Châu Âu và ở Mỹ nhưng hình như chúng bắt nguồn từ Châu Phi. Sự giao hợp bằng đường hậu môn giữa những người đàn ông đồng tính, luyến ái chỉ là một cách lan truyền virut mà thôi. Ở Châu Phi và Châu Á, sự giao hợp khác giới là con đường truyền bệnh chủ yếu và rõ ràng rằng virut HIV có thể truyền cho phụ nữ qua tinh trùng và cho nam giới qua dịch tiết âm đạo. Sự sử dụng lại những kim tiêm nhiễm virut vào dưới da do tiêm chích ma túy, hoặc truyền máu nhiễm virut đã làm cho bệnh ngày càng lan rộng hơn trong dân chúng.

- Da là hàng rào chắn có hiệu quả nhất chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật chủ yếu do lớp ngoài vững chắc bao gồm các tế bào chết ép chặt với nhau gọi là lóp sừng của biểu bì. Các tế bào này chứa đầy những protein dạng sợi là keratin và dính chặt với nhau tạo thành vảy da, chúng thường xuyên bong ra khỏi bề mặt da. Lớp sừng của biểu bì luôn được giữ mềm mại và không thấm nước nhờ lớp chất nhờn giải phóng từ các tuyến bã. Đây là hỗn hợp dầu chứa các axit béo không no, nó giúp cho một số loại vi khuẩn có ích phát triển. Vi khuẩn giải phóng các axit như là các sản phẩm trung gian của quá trình chuyển hóa và làm cho da có pH axit trong khoảng từ 3 - 5.

Mồ hôi có chứa lizozim - một enzym kháng khuẩn cũng thấy ở trong nước bọt. Da nguyên vẹn hoàn toàn không thấm nước nhưng da tổn thương thì rất dễ bị tấh công và cần phải được sửa chữa lại. Điều này thực hiện được là nhớ các cơ chế đông máu và sự liền sẹo vết thương.

Da thường có tác dụng kém hiệu quả hơn trong việc chống lại các sinh vật lớn, ví dụ như muỗi, ve. Chúng dùng vòi đâm xuyên qua lớp ngoài của da để hút máu. Thông thường các động vật chân đốt hút máu này hoạt động như là các vectơ cho các loài ký sinh khác, như trong trường hợp muỗi Anopheles truyền bệnh sốt rét. Các ký sinh trùng truyền bệnh theo cách này có rất nhiều thuận lợi, bởi vì chúng có thể xâm nhập rất dễ dàng qua các tuyến phòng thủ đầu tiên cùa cơ thể, xâm nhập trực tiếp vào dòng máu, nơi đó chúng có thể sinh sản rất nhanh trước khi các tuyến phòng thủ thứ hai được huy động hoàn toàn. Các bệnh có liên quan đến vectơ truyền bệnh là những bệnh nguy hiểm nhất của con người và là những bệnh khó kiểm soát nhất.

4.5.3. Hệ miễn dịch của cơ thể

a) Hệ thống bạch huyết

Chức năng chủ yếu của hệ bạch huyết là tạo ra các loại ống dẫn dịch mô dư thừa mà không phải nhờ đến các mao mạch máu. Sự lưu thông trong hệ thống bạch huyết diễn ra theo một chiều và bắt đầu từ các ống dẫn nhỏ kín đầu bao gồm các mạch nhũ chấp ruột non ở ống tiêu hóa và các mao mạch bạch huyết ở các mô khác. Các ống nhỏ này lại kết hợp với nhau để tạo nên các mạch lớn hơn gọi là mạch bạch huyết. Dòng bạch huyết chảy chậm và thường chảy khi các mạch bạch huyết bị dồn ép do các cơ gần đó co. Cũng như ở tĩnh mạch, ở đây cũng có các van ngăn cho bạch huyết không chảy ngược trở lại. Cuối cùng, các mạch bạch huyết ở khắp nơi trong cơ thể kết hợp lại với nhau để tạo nên hai ống lớn là ông bạch huyết phải và ống ngực, chúng lần lượt dẫn bạch huyết đổ vào tĩnh mạch dưới đòn trái và phải.

b) Các hạch bạch huyết

Đây là những cấu trúc hình hạt đậu, xuất hiện cách quãng dọc theo các mạch bạch huyết, thường ở chỗ nổi của một số mạch bạch huyết hướng tâm. Trong mỗi hạch có một lớp vỏ ngăn cách chứa các nang bạch huyết và một vùng tủy ở trung tâm. Ở trung tâm mỗi nang có một vùng nhạt màu hơn gọi là trung tâm mầm, nơi đó các tế bào limpho mới được sản sinh ra. Ở vùng tủy, các tế bào limpho tạo nên các dải gọi là thừng tủy. Bạch huyết chảy vào hạch bạch huyết thấm qua mạng lưới các sợi vào xoang giữa các nang bạch huyết. Các mạng lưới này lọc hết vi khuẩn và các vật lạ khác. Bạch huyết sau đó được tập trung vào một hay nhiều mạch bạch huyết ly tâm.

c) Các tác bào

Các tác bào của hệ thống bạch huyết bao gồm các bạch cầu hạt gồm bạch cầu trung tính, bạch cầu ưa axít, bạch cầu ưa kiềm và bên cạnh đó là các bạch cầu không hạt bao gồm bạch cầu limpho và bạch cầu mono. Tất cả các tế bào này đều có liên quan đến chức năng bảo vệ cơ thể chống lại bệnh nhưng chúng có các vai trò khác nhau. Các bạch cầu hạt và bạch cầu mono có liên quan đến các phản ứng miễn dịch không đặc hiệu. Điểu đó có nghĩa là chúng đáp ứng lại với các kích thích nói chung, ví dụ như với sự giải phóng các chất hóa học từ mô tổn thương hơn là với dạng tác nhân gây bệnh cụ thể. Mặt khác, các tế bào limpho làm trung gian cho các phản ứng miễn dịch đặc hiệu bao gồm cả việc sản sinh ra kháng thể.

Hai dạng tế bào limpho khác nhau này có thể phân biệt được dựa vào sự phát triển của chúng từ các tế bào mầm ở trong gan, lách và tủy xương của phôi. Các tê bào mầm phân chia để tạo ra hai nhóm tế bào limpho, sau đó chúng hòa vào dòng máu. Một nhóm được gọi là các tế bào limpho T hay các tế bào T, chúng đi đến tuyến ức và tăng sinh ở đó trước khi đến các mô limpho khác. Nhóm thứ hai được gọi là các tế bào limpho B hay các tế bào B, chúng đi đến những vị trí tương tự bằng những con đường khác nhau mà cho đến nay chưa giải thích được. Điều quan trọng là ở chỗ có hai quần thể tế bào limpho riêng biệt mà mỗi quần thể lại góp phần khác nhau đối với phản ứng miễn dịch.