GIÁO ÁN HSG SINH HOC 10 - 0-1

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI
SINH LÍ ĐỘNG VẬT
HÔ HẤP
1.Ý nghĩa sinh học:
Hô hấp là sự trao đổi khí liên tục giữa cơ thể sống với môi trường xung quanh. Trong cơ thể luôn có sự oxyt hóa chất dinh dưỡng để sản xuất nhiệt, công, các sản phẩm mới..., nhờ O2 lấy trong môi trường. Sản phẩm cuối cùng của trao đổi chất là CO2 và H2O cùng một số hợp chất khác, về sau sẽ bị thải ra ngoài cơ thể. Việc lấy O2 và thải CO2, H2O là một nhu cầu thiết yếu của sự sống. Sinh vật càng cao, càng khó chịu đựng sự đói O2 và sự ứ đọng CO2, H2O .
Các động vật bậc cao, nhất là người, nếu hô hấp gián đoạn chỉ vài phút sau là chết.
BỀ MẶT TRAO ĐỔI KHÍ


- Rộng ( SbmTĐK / Vcơ thể lớn )
- Mỏng và ẩm ướt ( giúp O2 và CO2 dễ dàng khuếch tán qua)
- Có nhiều mao mạch và máu có sắc tố hô hấp
- Có sự lưu thông khí (tạo sự chênh lệch về O2 và CO2)
- Bề mặt trao đổi khí quyết định hiệu quả trao đổi khí
+Bộ phận cho O2 từ môi trường ngoài khuếch tán vào trong tế bào (hoặc máu) và CO2 khuếch tán từ tế bào (hoặc máu) ra ngoài gọi là bề mặt trao đổi khí.
Đặc điểm của bề mặt trao đổi khí
2.Tiến hóa của hệ hô hấp:
Trên cơ thể động vật, bộ phận để cho O2 từ môi trường ngoài khuếch tán vào trong tế bào và CO2 khuếch tán ra khỏi tế bào được gọi là - Bề mặt hô hấp.
Ở động vật đơn bào và đa bào nhỏ như thủy tức, giun dẹp, đỉa phiến, sự trao đổi khí thực hiện trực tiếp qua màng tế bào và màng cơ thể. Ngay ở thú hô hấp qua da và một phần qua ống tiêu hóa vẫn còn chiếm 1-2% trao đổi khí.
Với các động vật có tổ chức cao, hệ hô hấp chuyên trách xuất hiện, chủ yếu gồm 3 kiểu:
Ống khí, mang và phổi.
THỦY TỨC
GIUN
TRÙNG BIẾN HÌNH
Ống khí: Là 1 hệ thống ống phân nhánh khắp cơ thể côn trùng. Các ống nhỏ nhất tiếp xúc với bề mặt của hầu hết tế bào, nơi đây khí được trao đổi bởi sự khuếch tán qua lớp biểu mô ẩm ướt lót ở đầu tận cùng của hệ thống ống khí. Tất cả các tế bào của cơ thể đều bộc lộ trong môi trường hô hấp, nên hệ tuần hoàn mở của côn trùng không tham gia vào việc vận
chuyển O2 và CO2. Sự chuyển động nhịp nhàng của cơ thể để đóng và mở các ống khí- Là sự thông khí.
Mang: Là phần uốn cong ra ngoài của bề mặt cơ thể được chuyên hóa cho sự trao đổi khí.
Mang có hệ thống mao mạch dày đặc đảm bảo cho sự trao đổi khí.
Sự phối hợp nhịp nhàng giữa miệng và nắp mang trong quá trình bơi lội đảm bảo sự trao đổi khí liên tục.
Cung mang
Phiến mang
Miệng
Mang
- Cấu tạo mang: gồm nhiều cung mang, mỗi cung mang gồm nhiều phiến mang.
- Trên các phiến mang có mạng lưới mao mạch phân bố dày đặc.
Miệng mở, nắp mang đóng
Miệng đóng, nắp mang mở
+ 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.

Ngoài 4 đặc điểm của bề mặt TĐK,cá xương còn có thêm 2 đặc điểm tăng hiệu quả TĐK,đó là:
+Miệng và nắp mang đóng mở nhịp nhàng tạo dòng nước chảy liên tục một chiều qua mang.
+Máu chảy trong mao mạch song song và ngược chiều với dòng nước chảy.
- Các đặc điểm bề mặt trao đổi khí (mang) của cá:
-> Cá xương có thể lấy được hơn 80% lượng O2 của nước khi đi qua.
Phổi: Ðộng vật từ bò sát trở lên thở bằng phổi, kể cả ba ba, rùa biển và các loài thú đã quay trở lại ở nước như cá voi, cá heo. Lúc đầu phổi được hình thành từ một chỗ lõm sâu của hệ tiêu hóa, nhưng ở thú và người hệ hô hấp đã tách khỏi hệ tiêu hóa chỉ còn giao nhau ở phần đầu.
+ Chim hô hấp nhờ phổi và hệ thống túi khí.
+ Lưỡng cư TĐK qua cả phổi và da.
Chim là động vật trên cạn trao đổi khí hiệu quả nhất vì: Nhờ hệ thống túi khí nên khi hít vào và thở ra đều có không khí giàu O2 đi qua phổi. Túi khí dãn ra liên tục, theo 1 chiều nhất định → không có khí đọng trong các ống khí ở phổi.
Ở người: Không khí đi vào phổi qua 1 hệ thống ống phân nhánh. Khí đi vào hệ thống này qua mũi, chúng được lọc bởi các lông mũi, được sưởi ấm, làm ẩm ướt khi đi ngang qua xoang mũi. Xoang mũi dẫn vào hầu, rồi đến thanh quản có vách bằng sụn. Từ thanh quản, không khí đi ngang qua khí quản vào phế quản và vào phổi.
Tại sao bề mặt TĐK ở chim và thú phát triển hơn ở lưỡng cư và bò sát?
- Vì nhu cầu TĐK ở chim và thú cao hơn.
- Chim và thú là ĐV hằng nhiệt nên cần năng lượng để giữ cho thân nhiệt ổn định
- Chim và thú luôn hoạt động tích cực nhu cầu về năng lượng cao hơn
 Để đáp ứng được nhu cầu TĐK thì bề mặt TĐK phải phát triển hơn.
HÔ HẤP NGOÀI
1. Ðộng tác thở:
Ðộng tác hít vào: Hít vào bình thường và hít vào cố gắng.
Động tác thở ra: Thở ra bình thường và thở ra cố gắng.
Nhịp hô hấp:
Thể tích hô hấp
Thể tích hô hấp là thể tích khí trao đổi khi hô hấp.
Khí lưu thông:Thể tích khí hít vào và thở ra bình thường, ở Người khoảng 500ml
Khí bổ sung: Hít gắng sức thêm, khoảng 1500ml
Khí dự phòng: Thở ra gắng sức, khoảng 1500ml
Dung tích sống là thể tích khí huy động được sau 1 lần hít vào gắng sức và thở ra gắng hết sức.
Dung tích sống = khí dự phòng + khí lưu thông + khí bổ sung
Nó là thể tích tối đa có thể trao đổi trong 1 lần hô hấp,do đó phần nào biểu hiện thể lực.
Ví dụ:
Dung tích sống của người trưởng thành 2,5-3 lít ở nữ và 3,5- 4 lít ở nam
Dung tích sống của ngựa: 26-30 lít, của chó 350-400ml.
Khi thở ra tận lực trong phổi vẫn còn 22,1% khí đọng lại ở các đường hô hấp gọi là khí cặn.
Sự điều hòa hô hấp
Cơ chế thần kinh:
Các tế bào thần kinh vận động cơ hô hấp nằm trong sừng trước của chất xám tủy:
Tế bào của dây ngực - bụng phụ trách cơ hoành nằm trong đoạn cổ 3 và 4.
Dây liên sườn xuất phát từ các đoạn ngực của tủy sống.
Trung khu hô hấp nằm ở hành tủy, gần đáy của não thất IV, cạnh cấu tạo chóp bút lông.
Trung tâm ức chế hô hấp (trung tâm ngừng thở) nằm trên cầu não có tác dụng điều hòa hô hấp, bằng tác động có chu kỳ ức chế trung khu hít vào để trung khu thở ra phát huy tác dụng.
Ðiều tiết bằng phản xạ:
Khi ta hít vào, xung động được truyền từ trung khu hít vào trên hành não theo các sợi vận động tới cơ hoành và cơ liên sườn để nâng xương sườn lên, đồng thời xung động lên cầu não tới trung khu điều hòa hô hấp nằm ở cầu não, ức chế trung tâm thở ra, gây động tác hít vào.
Khi thở ra thì trung tâm hít vào bị ức chế. Sự thở ra và hít vào thực hiện một cách tự động kế tiếp nhau theo cơ chế tự điều hòa, không cần có sự kiểm soát của vỏ não.
Cơ chế hóa học điều hòa hô hấp:
- Vai trò CO2 : Khi nồng độ CO2 tăng làm cho hô hấp tăng lên, khi tăng qúa nồng độ CO2 gây trịêu chứng ngộ độc như nhức đầu, buồn nôn, rối loạn tuần hòan, mê...
Ở trẻ sơ sinh do tuần hoàn thai bị cắt, cơ thể không thải được CO2 , đồng thời do trẻ cử động, CO2 trong máu tăng kích thích trung tâm hít vào gây động tác hô hấp đầu tiên của đứa trẻ.
Vai trò O2: Khi nồng độ O2 trong máu xuống thấp có tác dụng tăng thông khí, lúc đầu chỉ tăng biên độ, sau tăng cả tần số, kích thích hô hấp.