• 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 [r]
(1)(2) HÔ HẤP • 1.Ý nghĩa sinh học: • Hô hấp là trao đổi khí liên tục thể sống với môi trường xung quanh Trong thể luôn có oxyt hóa chất dinh dưỡng để sản xuất nhiệt, công, các sản phẩm , nhờ O2 lấy môi trường Sản phẩm cuối cùng trao đổi chất là CO2 và H2O cùng số hợp chất khác, sau bị thải ngoài thể Việc lấy O2 và thải CO2, H2O là nhu cầu thiết yếu sống Sinh vật càng cao, càng khó chịu đựng đói O2 và ứ đọng CO2, H2O • Các động vật bậc cao, là người, hô hấp gián đoạn vài phút sau là chết (3) BỀ MẶT TRAO ĐỔI KHÍ +Bộ phận cho O2 từ môi trường ngoài khuếch tán vào tế bào (hoặc máu) và CO2 khuếch tán từ tế bào (hoặc máu) ngoài gọi là bề mặt trao đổi khí - Bề mặt trao đổi khí định hiệu trao đổi khí Đặc điểm bề mặt trao đổi khí - Có nhiều mao mạch và máu có sắc tố hô hấp - Rộng ( SbmTĐK / Vcơ thể lớn ) - Mỏng và ẩm ướt ( giúp O2 và CO2 dễ dàng khuếch tán qua) - Có lưu thông khí (tạo chênh lệch O2 và CO2) (4) • 2.Tiến hóa hệ hô hấp: Trên thể động vật, phận O2 từ môi trường ngoài khuếch tán vào tế bào và CO2 khuếch tán khỏi tế bào gọi là - Bề mặt hô hấp Ở động vật đơn bào và đa bào nhỏ thủy tức, giun dẹp, đỉa phiến, trao đổi khí thực trực tiếp qua màng tế bào và màng thể Ngay thú hô hấp qua da và phần qua ống tiêu hóa 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 kiểu: • Ống khí, mang và phổi (5) TRÙNG BIẾN HÌNH THỦY TỨC GIUN (6) (7) • Ống khí: Là hệ thống ống phân nhánh khắp thể côn trùng Các ống nhỏ tiếp xúc với bề mặt hầu hết tế bào, nơi đây khí trao đổi khuếch tán qua lớp biểu mô ẩm ướt lót đầu tận cùng hệ thống ống khí Tất các tế bào thể bộc lộ môi trường hô hấp, nên hệ tuần hoàn mở côn trùng không tham gia vào việc vận chuyển O2 và CO2 Sự chuyển động nhịp nhàng thể để đóng và mở các ống khí- Là thông khí (8) (9) • Mang: Là phần uốn cong ngoài bề mặt thể chuyên hóa cho trao đổi khí • Mang có hệ thống mao mạch dày đặc đảm bảo cho trao đổi khí • Sự phối hợp nhịp nhàng miệng và nắp mang quá trình bơi lội đảm bảo trao đổi khí liên tục (10) Mang Cung mang Phiến mang Miệng - Cấu tạo mang: gồm nhiều cung mang, cung mang gồm nhiều phiến mang - Trên các phiến mang có mạng lưới mao mạch phân bố dày đặc (11) (12) (13) 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 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) ngoài (14) - Các đặc điểm bề mặt trao đổi khí (mang) cá: Ngoài đặc điểm bề mặt TĐK,cá xương còn có thêm đặc điểm tăng hiệu TĐK,đó là: +Miệng và nắp mang đóng mở nhịp nhàng tạo dòng nước chảy liên tục chiều qua mang +Máu chảy mao mạch song song và ngược chiều với dòng nước chảy -> Cá xương có thể lấy 80% lượng O2 nước qua (15) • Phổi: Ðộng vật từ bò sát trở lên thở phổi, kể ba ba, rùa biển và các loài thú đã quay trở lại nước cá voi, cá heo Lúc đầu phổi hình thành từ chỗ lõm sâu hệ tiêu hóa, thú và người hệ hô hấp đã tách khỏi hệ tiêu hóa còn giao phần đầu (16) (17) + Lưỡng cư TĐK qua phổi và da + Chim hô hấp nhờ phổi và hệ thống túi khí KHÔNG KHÍ KHÔNG KHÍ TÚI KHÍ TRƯỚC KHÍ QUẢN TÚI KHÍ SAU ỐNG KHÍ TÚI KHÍ ĐẦY TÚI KHÍ RỖNG PHỔI ĐẦY (18) KHÔNG KHÍ KHÔNG KHÍ TÚI KHÍ TRƯỚC KHÍ QUẢN TÚI KHÍ SAU ỐNG KHÍ TÚI KHÍ ĐẦY TÚI KHÍ RỖNG PHỔI ĐẦY - Chim là động vật trên cạn trao đổi khí hiệu vì: Nhờ hệ thống túi khí nên hít vào và thở có không khí giàu O2 qua phổi Túi khí dãn liên tục, theo chiều định → không có khí đọng các ống khí phổi (19) • Ở người: Không khí vào phổi qua hệ thống ống phân nhánh Khí vào hệ thống này qua mũi, chúng lọc các lông mũi, sưởi ấm, làm ẩm ướt ngang qua xoang mũi Xoang mũi dẫn vào hầu, đến quản có vách sụn Từ quản, không khí ngang qua khí quản vào phế quản và vào phổi (20) (21) Tại bề mặt TĐK chim và thú phát triển lưỡng cư và bò sát? - Vì nhu cầu TĐK chim và thú cao - Chim và thú là ĐV nhiệt nên cần lượng để giữ cho thân nhiệt ổn định - Chim và thú luôn hoạt động tích cực nhu cầu lượng cao Để đáp ứng nhu cầu TĐK thì bề mặt TĐK phải phát triển (22) • • HÔ HẤP NGOÀI Ðộng tác thở: Ðộng tác hít vào: Hít vào bình thường và hít vào cố gắng Động tác thở ra: Thở bình thường và thở cố gắng (23) Nhịp hô hấp: (24) Thể tích hô hấp Thể tích hô hấp là thể tích khí trao đổi hô hấp Khí lưu thông:Thể tích khí hít vào và thở bình thường, Người khoảng 500ml Khí bổ sung: Hít gắng sức thêm, khoảng 1500ml Khí dự phòng: Thở gắng sức, khoảng 1500ml Dung tích sống là thể tích khí huy động sau lần hít vào gắng sức và thở gắng Dung tích sống = khí dự phòng + khí lưu thông + khí bổ sung Nó là thể tích tối đa có thể trao đổi lần hô hấp,do đó phần nào biểu thể lực Ví dụ: Dung tích sống người trưởng thành 2,5-3 lít nữ và 3,5- lít nam Dung tích sống ngựa: 26-30 lít, chó 350-400ml Khi thở tận lực phổi còn 22,1% khí đọng lại các đường hô hấp gọi là khí cặn (25) Sự điều hòa hô hấp Cơ chế thần kinh: Các tế bào thần kinh vận động hô hấp nằm sừng trước chất xám tủy: Tế bào dây ngực - bụng phụ trách hoành nằm đoạn cổ và Dây liên sườn xuất phát từ các đoạn ngực tủy sống Trung khu hô hấp nằm hành tủy, gần đáy 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, tác động có chu kỳ ức chế trung khu hít vào để trung khu thở phát huy tác dụng (26) (27) (28) • Ðiều tiết phản xạ: • Khi ta hít vào, xung động truyền từ trung khu hít vào trên hành não theo các sợi vận động tới hoành và liên sườn để nâng xương sườn lên, đồng thời xung động lên cầu não tới trung khu điều hòa hô hấp nằm cầu não, ức chế trung tâm thở ra, gây động tác hít vào • Khi thở thì trung tâm hít vào bị ức chế Sự thở và hít vào thực cách tự động theo chế tự điều hòa, không cần có kiểm soát vỏ não (29) Cơ chế hóa học điều hòa hô hấp: - Vai trò CO2 : Khi nồng độ CO2 tăng làm cho hô hấp tăng lên, tăng qúa nồng độ CO2 gây trịêu chứng ngộ độc nhức đầu, buồn nôn, rối loạn tuần hòan, mê • Ở trẻ sơ sinh tuần hoàn thai bị cắt, thể không thải CO2 , đồng thời trẻ cử động, CO2 máu tăng kích thích trung tâm hít vào gây động tác hô hấp đầu tiên đứa trẻ • Vai trò O2: Khi nồng độ O2 máu xuống thấp có tác dụng tăng thông khí, lúc đầu tăng biên độ, sau tăng tần số, kích thích hô hấp (30)