Bài 17. Hô hấp ở động vật

HÔ HẤP
Văn Trung Hiếu
NHÓM 4
HÔ HẤP
Hệ thống hóa kiến thức
1.khái niệm về hô hấp.
2.bề mặt trao đổi khí.
3.tiến hóa của hệ hô hấp.
4.hô hấp ở người.
I.KHÁI NiỆM HÔ HẤP:
_Hô hấp là quá trình lấy O2 từ bên ngoài vào ôxi hóa các chất trong tế bào,giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống, đồng thời thai CO2 ra ngoài.
_ Các giai đoạn của quá trình hô hấp:
+ Thông khí (không khí đi vào và đi ra khỏi cơ quan trao đổí khí).
+ Trao đổi khí ở cơ quan trao đổi khí (mang,phổi...).
+ Vận chuyển khí O2 và CO2 (vận chuyển O2 từ cơ quan trao đổi khí dến tế bào ,CO2 :ngược lại).
+ Trao đổi khí ở mô.
+ Hô hấp tế bào.
II.BỀ MẶT TRAO ĐỔI KHÍ :

_ máu chứa sắc tố hô hấp làm tăng khả năng vận chuyển và trao đổi khí.VD:sắc tố hô hấp hb có ở động vật có xương sống ,hemerythrin ở giun đốt ,hemocyanin có ở chân khớp và thân mềm.
_có sự lưu thông khí tạo ra sự chênh lệch về nồng độ O2 và CO2 để các khí dễ dàng khuếch tán qua bề mặt trao đổi khí .

Trao đổi khí hiệu quả cao khi bề mặt trao đổi khí có những đặc điểm sau:
_ rộng (tỉ lệ S/V lớn )
_mỏng và ẩm ướt giúp O2 và CO2 dễ dàng khuếch tán qua.
_ có nhiều mao mạch trên bề mặt trao đổi khí.
III.TIẾN HÓA CỦA HỆ HÔ HẤP :
1.Trao đổi khí qua bề mặt cơ thể :
_đv trao đổi khí qua bề mặt cơ thể thường có kthước cơ thể nhỏ (tỉ lệ S/V lớn )
_đối tượng :đv không xương sống như ruột khoang , giun tròn, giun dẹp, giun đốt .
_Ở giun đốt :O2 khuếch tán qua ra vào máu và CO2 khuếch tán qua da ra ngoài .do chênh lệch về phân áp khí giữa trong và ngoài .quá trình chuyển hóa tb luôn tiêu thụ O2 làm O2 trong máu luôn thấp hơn trong không khí .còn CO2 thì ngược lại.
THỦY TỨC
GIUN
TRÙNG BIẾN HÌNH
Đại diện cho hình thức này :
2.Trao đổi khí bằng hệ thống ống khí:
_đối tượng :nhiều loài động vật sống trên cạn :côn trùng ,sâu bọ..
Khí O2 từ bên ngoài đi vào qua các lỗ thở vào các ống khí lớn,qua các ống khí nhỏ dần và cuối cùng đến các tế bào nằm sâu bên trong cơ thể .còn khí CO2 đi theo chiều ngược lại.
_Đầu ống khí tận ,nơi tiếp xúc với tế bào có chứa một ít dịch giúp O2 và CO2 khuếch tán qua dễ dàng .
_Ở côn trùng có kích thước cơ thể nhỏ, khoảng cách các tế bào đến lỗ thở là ngắn nên O2 và CO2 khuếch tán rất nhanh qua các ống khí.
_Ở côn trùng có kích thước cơ thể lớn, thông khí qua các ống khí là co dãn của thành bụng.
3. Trao đổi khí bằng mang :
_Mang là cơ quan trao đổi khí của các đv sống trong môi trường nước : cá, thân mềm nhiều loài chân khớp và nòng nọc của lưỡng cư.
_cá trao đổi khí hiệu quả là nhờ các đặc điểm của bề mặt trao đổi khí:
+ Mang cá cấu tạo từ nhiều cung mang,mỗi cung mang gồm nhiều phiến mang  diện tích trao đổi khí lớn.
+ Hêl thống mao mạch ở mang dày đặc, máu có sắc tố hô hấp hb trao đổi và vận chuyển khí hiệu quả .
+ Dòng nước đi từ miệng qua mang đem theo O2 hòa tan đến mang và đem CO2 từ mang thải ra ngoài .
Ngoài ra ,cá xương còn có 2 đặc điểm làm tăng hiệu quả trao đổi khí: dòng nước chảy một chiều gần như liên tục qua mang và hiện tượng dòng chảy song song và ngược chiều.
Dòng nước chảy gần như liên tục qua mang do :
+ Cá hít vào: cửa miệng mở → nắp mang đóng lại →thể tích khoang miệng ↑, áp suất ↓→ nước tràn vào khoang miệng mang theo O2 đi vào.
+ Cá thở ra: cửa miệng đóng lại→ nắp mang mở ra→ thể tích khoang miệng↓, áp suất ↑ → đẩy nước từ khoang miệng qua mang (mang theo CO2) ra ngoài.


Hiện tượng dòng chảy song song và ngược chiều:
_Cách sắp xếp mao mạch trong các phiến mang giúp dòng máu chảy trong các mao mạch luôn song song và ngược chiều với dòng nước chảy bên ngoài mao mạch của phiến mang  tăng hiệu quả trao đổi khí giữa máu với dòng nước giàu O2 đi qua mang.
_Nhờ tất cả các đặc điểm trên ,cá xương có thể lấy được hơn 80% O2 của nước qua mang.
4. Trao đổi khí bằng phổi :
_phổi là cơ quan hô hấp của nhiều loài động vật sống trên cạn như bò sát, chim, thú và người.
_phổi ở chim và thú đáp ứng đầy đủ các đặc điểm của bề mặt trao đổi khí  hq TĐK rất cao.
_Sự thông khí trong phổi người và thú do co dãn của cơ hô hấp làm thay đổi thể tích của khoang thân .
Phổi lưỡng cư nhỏ, ít phế nang nên hiệu quả trao đổi khí ở phổi thấp → trao đổi khí qua cả phổi và da

_Phổi chim:
+ không có phế nang mà cấu tạo bởi hệ thống ống khí. Các ống khí nằm dọc trong phổi và được bao quanh bởi hệ thống mao mạch dày đặc.
+ Máu trong các mao mạch trao đổi khí O2 và CO2 với không khí đi qua các ống khí
+phổi thông với hệ thống túi khí ( 9 túi khí ) của chim chia làm 2 nhóm :trước và sau.
_Sự thông khí qua phổi chủ yếu do cơ liên sườn co dãn thay đổi thể tích khoang thân  thay đổi thể tích các túi khí phồng lên hoặc thu nhỏ.
_Phổi của lưỡng cư có ctạo đơn giản, ít phế nang, trao đổi khí ở lưỡng cư thực hiện qua cả phổi và da.
_Sự thông khí qua phổi bò sát là do co giãn các cơ hô hấp làm thay đổi thể tích khoang thân, ở lưỡng cư là do thềm miệng nâng lên và hạ xuống.
Quá trình hô hấp ở phổi chim diễn ra như sau :
VI. HÔ HẤP Ở NGƯỜI :
Thông khí :
a) hít vào : hđ cơ hoành và cơ liên sườn co làm tđ thể tích lồng ngực..Cơ hoành co làm vòm hoành hạ thấp xuống ,V lồng ngực tăng lên theo chiều thẳng đứng ..Cơ liên sườn ngoài co làm các xương sườn chuyển sang tư thế nằm ngang thể tích lồng ngực tăng lên theo chiều trước sau và hai bên.
b) thở ra: cơ hoành và cơ liên sườn ngoài dãn
_cơ hoành dãn làm vòm hoành lồi lên phía lồng ngực..cơ liên sườn ngoài dãn, các xương sườn hạ xuống, thể tích lồng ngực giảm đi, phổi co hẹp lại  đẩy không khí từ phổi ra ngoài. Như vậy, đtác thở ra là động tác thụ động.
2. Màng phổi và áp suất âm trong màng phổi :
Màng phổi là 1 màng kép mỏng, gồm lá tạng bao quanh mặt ngoài và lá thành lót ở mặt trong của thành lồng ngực. 2 lá luôn dính sát vào nhau tạo ra khoang mang phổi có chứa 1 ít dịch làm cho lá tạng và lá thành trượt lên nhau dễ dàng.
Áp suất trong khoang màng phổi luôn nhỏ hơn áp suất khí quyển gọi là áp suất âm của màng phổi.
_Nhờ có áp suất âm trong khoang màng phổi mà phổi có thể thay đổi thể tích thao sự thay đổi thể tích của lồng ngực và thực hiện các chức năng thông khí .
_Áp suất âm màng phổi thay đổi thao hô hấp .
3. Các thể tích khí thở, dung tích sống và lưu lượng thở :
a) Các thể tích thở :
_V khí lưu thông : là thể tích khí của 1 lần hít vào hoặc thở ra bình thường. V này ở người trưởng thành là khoảng 0,5 lít,bằng 12% dung tích sống.
_V khí dự trữ hít vào (V bổ sung ) :V khí hít vào thêm tối đa sau khi đã hít vào bình thường .ngươi trưởng thành khoảng 1,5 - 2 lít, chiếm 50% dung tích sống .
_V khí dự trữ thở ra ( Vdự trữ ) :V khí thở ra tối đa sau khi đã thở ra bình thường. Ở người trưởng thành :1,1 - 1,5 lít ,chiếm 38% dung tích sống .
_Vkhí cặn ( khí đọng ) : là thể tích khí còn lại trong phổi sau khi đã thở ra tối đa. Bt V khí cặn khoảng 1 -1,2 lít.
b) Dung tích sống :
_là thể tích thở ra tối đa sau khi đã hít vào gắng sức.bao gồm : V tích khí lưu thông, V khí dự trữ hít vào và V khí dự trữ thở ra
_Thể hiện khả năng tối đa của 1 lần hô hấp .vd:ở VN ,người trưởng thành :nam:3,4 – 4,5 lít . Nữ là 2,5 – 3,5 lít .
_Dung tích sống có thể tăng lên nhờ luyện tập hoặc giảm đi khi người bị bệnh :tràn dịch màng phổi, u phổi, gù, vẹo cột sống...
c) Lưu lượng thở :
_là lượng không khí di chuyển trong đường dẫn khí trong 1 đvị thời gian.
_Được tính bằng cách nhân nhịp thở với thể tích khí hít vào hoặc thở ra.
_Nhịp thở của người là 14 – 18 lần trong 1 phút.
4. Trao đổi khí ở phôi và ở mô :
a)Trao đổi khí ở phổi : T ĐK giữa máu mạch với không khí trong phế nang :
_TĐK O2 :Phân áp O2 trong kk phế nang > trong máu mao mạch phổi  O2 khuếch tán từ không khí phế nang vào máu mao mạch.
_TĐK CO2 :phân áp CO2 trong máu mao mạch phổi > kk phế nang  CO2 khuếch tán từ máu vào phế nang.

b) Trao đổi khí ở mô :
_ TĐK giữa máu mao mạch với tế bào của cơ thể :
+ TĐK O2 :Phân áp O2 trong máu mao mạch > mô
 khí O2 khuếch tán từ máu vào mô.
+ TĐK CO2 :Phân áp CO2 trong mô và dịch kẽ tế bào > trong máu mao mạch
 CO2 khuếch tán từ mô vào máu mao mạch.
5.Vận chuyển O2 và CO2 :
a) Vận chuyển O2 :
_máu vận chuyển O2 dưới 2 dạng :
+ Dạng hòa tan :trong huyết tương, chiếm 1 – 2% lượng O2 được vận
chuyển.
+Dạng kết hợp :chủ yếu
*phản ứng của O2 với Hb là phản ứng thuận nghịch :
Hb + O2 HbO2
* sự phân li của HbO2 phụ thuộc vào những yếu tố : phân áp O2, pH, nhiệt độ, phân áp CO2.
_
b) Vận chuyển CO2 :
_Máu vận chuyển CO2 dưới 2 dạng :
+ Dạng hòa tan trong huyết tương .
+ Dạng kết hợp, gồm :
*HbCO2 trong hồng cầu.
*HCO3- trong huyết tương.
_Qúa trình vận chuyển CO2 trong máu :
+Từ mô, CO2 khuếch tán qua dịch kẽ tế bào vào huyết tương và vào hồng cầu.
+ khi máu mang CO2 đến phổi, quá trình phân li và giải phóng CO2 đến phổi diễn ra thao chiều ngược lại .
* CO2 khuếch tán từ huyết tương vào trong phế nang.
* HbCO2 phân li thành CO2 và Hb, CO2 khuếch tán từ hồng cầu vào trong phế nang.
* HCO3- khuếch tán từ huyết tương vào hồng cầu và kết hợp với H+ tạo thành H2CO3 .
6. Điều hòa hô hấp :
_ là điều chỉnh nhịp và độ sâu hô hấp, phù hợp với nhu cầu của cơ thể. Điều hòa hô hấp chủ yếu là điều hòa thông khí thông qua điều hòa hoạt động trung khu hô hấp ở hành não.
_ trung khu hô hấp gồm trung khu hít vào và trung khu thở ra .Ngoài ra còn có trung khu điều chỉnh hô hấp .
_ trung khu hít vào và thở ra hoạt động đều đặn ,luân phiên.và trái ngươcj nhau :ức chế - hưng phấn.
_ Trung khu hít vào tự động phát xung thần kinh đi xuống tủy sống và đến cơ quan hô hấp làm các cơ này co, gây ra động tác hít vào. Khi trung khu hít vào hết hưng phấn thì trung khu thở ra hưng phấn, các cơ hô hấp dãn ra, gây động tác thở ra.
Sơ đồ điều hòa hô hấp :
The end.