BÀI 9. HÔ HẤP Ở ĐỘNG VẬT
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 9. HÔ HẤP Ở ĐỘNG VẬT
DẪN DẮT
Mục tiêu bài học
MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Phân tích được vai trò của hô hấp ở động vật. - Trình bày được các hình thức trao đổi khí và giải thích được một số hiện tượng trong thực tiễn. - Tìm hiểu được các bệnh về đường hô hấp và vận dụng hiểu biết về hô hấp đế phòng các bệnh về đường hô hấp. - Giải thích được tác hại của thuốc là đối với sức khoẻ và ô nhiễm không khi đối với hô hấp. - Trình bày ý nghĩa của việc xử phạt người hút thuốc là nơi công cộng và cấm trẻ em dưới 16 tuổi hút thuốc là. - Giải thích được vai trò của thể dục, thể thao đối với hô hấp.
Hoạt động 1
Tại sao cá heo, cá voi sống trong nước nhưng phải thường xuyên nhô lên mặt nước để thở?
Cá heo, cá voi sống trong nước nhưng phải thường xuyên nhô lên mặt nước để thở vì: + Cá heo, cá voi hô hấp bằng phổi, do đó, chúng phải thường xuyên nhô lên mặt nước để thực hiện trao đổi khí (lấy O2, thải CO2) trong không khí.
VAI TRÒ CỦA HÔ HẤP
Vai trò của hô hấp
I. VAI TRÒ CỦA HÔ HẤP
- Hô hấp là quá trình lấy O2 liên tục từ môi trường cung cấp cho hô hấp tế bàO2 tạo năng lượng cho hoạt động sống, đồng thời thải CO2 sinh ra từ quá trình chuyển hoá ra ngoài. - Đối với động vật, hô hấp có những vai trò sau: + Lấy O2 từ môi trường sống cung cấp cho hô hấp tế bàO2 tạo năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể. + Thải CO2 sinh ra từ hô hấp tế bào vào môi trường, đảm bảo cân bằng môi trường trong cơ thể. - Quá trình hô hấp ở người và Thú gồm 5 giai đoạn liên quan mật thiết với nhau: thông khí (hít vào và thở ra), trao đổi khí ở phổi, vận chuyển khí O2 và CO2 trao đổi khí ở mô và hô hấp tế bào (H 9.1)
Hình 9.1
Ảnh
Hình 9.1 Các giai đoạn của quá trình hô hấp ở người và Thú
Hoạt động 2 (a)
a) Phân tích mối liên quan của các giai đoạn trong quá trình hô hấp.
- Quá trình hô hấp ở người và Thú gồm 5 giai đoạn: thông khí (hít vào và thở ra), trao đổi khí ở phổi, vận chuyển khí O2 và CO2, trao đổi khí ở mô và hô hấp tế bào. - Các giai đoạn này có liên quan mật thiết với nhau, giai đoạn này là điều kiện để giai đoạn sau diễn ra: + Thông qua trao đổi khí với môi trường (thông khí, trao đổi khí ở phổi), O2 được vận chuyển đến tế bào tham gia vào quá trình trao đổi khí ở mô rồi vào tế bào để thực hiện hô hấp tế bào. + Thông qua trao đổi khí ở mô, CO2 sinh ra từ hô hấp tế bào được đưa vào máu rồi được vận chuyển đến bề mặt trao đổi khí (phổi), rồi thải ra môi trường qua động tác thở ra.
Hoạt động 2 (b)
b) Tại sao cơ thể động vật bắt buộc phải lấy O2 từ môi trường và thải CO2 ra môi trường?
- Cơ thể động vật bắt buộc phải lấy O2 từ môi trường và thải CO2 ra môi trường vì: + Lấy O2 từ môi trường bên ngoài cung cấp cho hô hấp tế bàO2 tạo năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể. + Thải CO2 sinh ra từ hô hấp tế bào vào môi trường, đảm bảo cân bằng môi trường trong cơ thể.
CÁC HÌNH THỨC TRAO ĐỔI KHÍ
Các hình thức trao đổi khí
II. CÁC HÌNH THỨC TRAO ĐỔI KHÍ
- Ở động vật, bộ phận hoặc cơ quan thực hiện trao đổi khí O2 và CO2 với môi trường gọi là bề mặt trao đổi khí. - Bề mặt trao đổi khí là cơ quan chuyên hoá như da, mang, phối, hệ thống ống khí hoặc bề mặt cơ thể. - Trao đổi khí O2 và CO2 qua bề mặt trao đổi khí dựa trên hai nguyên lí, đó là khuếch tán từ nơi có phân áp cao sang nơi có phân áp thấp và khuếch tán qua bề mặt mỏng, ẩm ướt. - Tất cả động vật đều có xu hướng tối ưu hoá tốc độ khuếch tán khí qua việc tăng diện tích bề mặt trao đổi khí và thông khí.
Trao đổi khí qua bề mặt cơ thể
1, Trao đổi khí qua bề mặt cơ thể
- Trao đổi khí qua bề mặt cơ thể thấy ở động vật không có cơ quan trao đổi khí chuyên hoá thuộc ngành Ruột khoang, Giun dẹp,... và cũng gặp ở động vật có cơ quan trao đổi khí chuyên hoá như Giun đốt, ếch,... - Khí O2 và CO2 khuếch tán qua toàn bộ bề mặt cơ thể của các động vật này (H 9.2).
Hình 9.2
Ảnh
Hình 9.2 Trao đổi khí qua bề mặt cơ thể ở thuỷ tức (a) và ở giun đất (b)
Trao đổi khí qua hệ thống ống khí
2, Trao đổi khí qua hệ thống ống khí
- Côn trùng và một số chân khớp khác sống trên cạn trao đổi khí qua hệ thống ống khí. - Hệ thống ống khí bao gồm các ống khí lớn phân nhánh thành các ống khí nhỏ dần và ống khí nhỏ nhất là ống khí tận. Số lượng ống khí rất nhiều, tạo ra bề mặt trao đổi khí rất lớn với tế bào. - Ống khí tận là nơi trao đổi khí O2 và CO2 với tế bào. Các ống khí thông với bên ngoài qua các lỗ thở. Lỗ thở có van đóng, mở điều tiết không khí ra, vào ống khí (H 9.3). - Thông khí ở côn trùng là nhờ hoạt động của các cơ hô hấp làm thay đổi thể tích khoang thân, phối hợp với đóng, mở các van lỗ thở.
Hình 9.3
- Thông khí tạo ra sự chênh lệch về phân áp khí O2 và CO2 giữa không khí trong ống khí tận và tế bào cơ thể, nhờ đó các tế bào cơ thể thực hiện trao đổi khí O2 và CO2 với không khí.
Ảnh
Hình 9.3 Hệ thống ống khí ở côn trùng
Hoạt động 3 (a)
a) Quan sát hình 9.2, cho biết thủy tức và giun đất trao đổi khí với môi trường sống như thế nào.
- Sự trao đổi khí với môi trường sống ở thủy tức và giun đất được thực hiện qua bề mặt cơ thể: + Khí O2 từ môi trường khuếch tán trực tiếp qua lớp biểu bì bao quanh cơ thể vào bên trong + Khí CO2 từ bên trong cơ thể khuếch tán trực tiếp qua lớp biểu bì bao quanh cơ thể ra bên ngoài.
Hoạt động 3 (b)
b) Quan sát Hình 9.3 và giải thích tại sao sự phân nhánh của ống khí có thể giúp côn trùng trao đổi khí rất hiệu quả, đảm bảo đủ O2 cho hoạt động bình thường cũng như các hoạt động tích cực, tiêu tốn nhiều năng lượng.
- Sự phân nhánh của ống khí có thể giúp côn trùng trao đổi khí rất hiệu quả, đảm bảo đủ O2 cho hoạt động bình thường cũng như các hoạt động tích cực, tiêu tốn nhiều năng lượng vì: + Hệ thống ống khí phân nhánh khắp cơ thể tạo ra bề mặt trao đổi khí rất lớn với tế bào, đồng thời, các nhánh nhỏ nhất (ống khí tận) tiếp xúc với bề mặt hầu hết các tế bào đảm bảo sự trao đổi khí O2 và CO2 với tế bào. + Các ống khí thông với bên ngoài qua các lỗ thở. Lỗ thở có van đóng, mở điều tiết không khí ra, vào ống khí đảm bảo sự thông khí.
Trao đổi khí qua mang
3, Trao đổi khí qua mang
- Mang là cơ quan trao đổi khi chuyên hoá của động vật sống trong môi trường nước như Thân mềm, Chân khớp, Cá sụn, Cá xương, nòng nọc lưỡng cư,... - Cá xương có một đôi mang, mỗi mang nằm trong một khoang mang. Mỗi mang được cấu tạo từ các cung mang, sợi mang (H 9.4a) và phiến mang. - Đặc điểm cấu tạo này của mang tạo ra diện tích trao đổi khí rất lớn. Hệ thống mao mạch trên phiến mang là nơi trao đổi khi O2 và CO2 với dòng nước chảy qua phiến mang.
Hình 9.4
- Cách sắp xếp mao mạch trong mang của Cá xương khác với các loài có mang khác, đó là dòng máu trong mao mạch chảy song song và ngược chiều với dòng nước đi qua phiến mang, nhờ đó tối ưu hoá trao đổi khí giữa máu mao mạch với nước. - Đặc điểm này gọi là dòng chảy song song và ngược chiều (H 9.4b)
Ảnh
Hình 9.4 Cấu tạo mang Cá Xương (a), hiện tượng dòng chảy song song và ngược chiều (b)
Hình 9.5
- Thông khí ở cá xương là nhờ hoạt động của các cơ hỏ hấp làm thay đổi thể tích khoang miệng và khoang mang, làm cho dòng nước giàu O2 đi qua mang theo một chiều liên tục, không bị ngắt quãng (H 9.5).
Hình 9.5 Thông khí ở Cá xương: (a) Hít vào; (b) Thở ra
Ảnh
Hoạt động 4
Nghiên cứu Hình 9.4 và 9.5, cho biết tại sao hệ hô hấp của cá xương trao đổi khí với nước rất hiệu quả?
- Hệ hô hấp của cá xương trao đổi khí với nước rất hiệu quả vì: + Cá xương có một đôi mang, mỗi mang được cấu tạo từ các cung mang, sợi mang và phiến mang → tạo ra diện tích trao đổi khí rất lớn. + Sự sắp xếp của các mao mạch ở mang cá xương đảm bảo dòng máu trong mao mạch luôn chảy song song nhưng ngược chiều với dòng nước chảy bên ngoài → làm tăng hiệu quả cho quá trình trao đổi khí giữa máu với dòng nước qua phiến mang. + Hoạt động của các cơ hô hấp làm thay đổi thể tích khoang miệng và khoang mang diễn ra nhịp nhàng → làm cho dòng nước giàu O2 đi qua mang theo một chiều liên tục, không bị ngắt quãng đảm bảo sự thông khí.
Trao đổi khí qua phổi (ở người)
4, Trao đổi khí qua phổi
- Phổi là cơ quan trao đổi khi chuyên hoá của nhiều động vật sống trên cạn như Bò sát, Chim và Thú. Lưỡng cư cũng có phối nhưng phối ít phế nang nên trao đổi khí diễn ra chủ yếu qua da. - Phổi cùng với đường dẫn khí, cơ hô hấp tạo nên hệ hô hấp của người. Do phối được tạo thành từ hàng triệu phế nang nên diện tích bề mặt trao đổi khí rất lớn (từ 100 m² đến 120 m², gấp hơn 50 lần diện tích da). - Phế nang có hệ thống mao mạch bao quanh dày đặc. Máu chảy trong các mao mạch trao đổi khí O2 và CO2 với dòng không khí ra, vào phế nang (H 9.6). Thông khí ở phổi người là nhờ hoạt động của các cơ hô hấp làm thay đổi thể tích lồng ngực và thể tích phối (H 9.7).
Hình 9.6
- Kiểu thông khí như của người (khi hít vào lồng ngực và phối dãn rộng ra, kéo không khí từ ngoài vào phổi) được gọi là thông khí nhờ áp suất âm. Bò sát, Chim và Thú thông khí nhờ áp suất âm.
Ảnh
Hình 9.6 Hệ hô hấp của người (a), phế nang và trao đổi khí ở phế nang (b)
Hình 9.7
Hình 9.7 Thông khí ở người: (a) Hít vào; (b) Thở ra
Ảnh
Trao đổi khí qua phổi (ở chim)
- Phổi chim có cấu tạo và hoạt động khác so với phối người và Thú. Phổi chim thông với hệ thống túi khí và không có phế nang. Ở Chim, phế quản phân nhánh thành các ống khí rất nhỏ, gọi là mao mạch khí. Không khí trong các mao mạch khí trao đổi khí O2 và CO2 với máu trong các mao mạch máu (H 9.8). - Phổi chim cũng có hiện tượng dòng chảy song song và ngược chiều như Cá xương, đó là chiều máu chảy trong các mao mạch máu song song và ngược chiều với dòng không khí lưu thông trong các mao mạch khí (quan sát mũi tên chỉ chiều dòng máu trong mao mạch máu và chiều dòng khí trong mao mạch khí ở Hình 9.8). - Thông khí ở phổi chim là nhờ hoạt động của các cơ hô hấp làm thay đổi thể tích khoang thân và thể tích hai nhóm túi khí trước và sau.
Hình 9.8
Hình 9.8 Hệ thống túi khí và cầu tạo của một phân phối chim
Ảnh
Hình 9.9
Ảnh
- Hình 9.9 cho thấy: Khi hít vào, không khí giàu O2 đi vào phối và vào nhóm túi khí sau; Khi thở ra, không khí giàu O2 từ nhóm túi khí sau lại đi vào phối, nghĩa là cả khi hít vào và khi thở ra đều có không khí giàu O2 đi qua phổi theo một chiều, liên tục và không có khí cặn.
Hình 9.9 Hoạt động của hệ thống túi khí dẫn tới thông khí phối (chiều mũi tên đỏ thể hiện túi khí phóng lên hay xẹp xuống; chiều mũi tên đen cho biết dòng khí đi vào hoặc đi ra)
Hoạt động 5 (1)
Tại sao hệ hô hấp của người và của Chim trao đổi khí với không khí rất hiệu quả?
• Hệ hô hấp của người trao đổi khí với không khí rất hiệu quả vì: - Người có 2 lá phổi, phổi được tạo thành từ hàng triệu phế nang tạo nên diện tích bề mặt trao đổi khí rất lớn (gấp hơn 50 lần diện tích da). Đồng thời, phế nang có hệ thống mao mạch bao quanh dày đặc → Những đặc điểm này làm tăng hiệu quả cho quá trình trao đổi khí O2 và CO2 giữa máu chảy trong các mao mạch với dòng không khí ra, vào phế nang. - Hoạt động của các cơ hô hấp làm thay đổi thể tích lồng ngực và thể tích phổi (khi hít vào lồng ngực và phổi dãn rộng ra, kéo không khí từ ngoài vào phổi) → Đảm bảo sự thông khí tại phổi (thông khí nhờ áp suất âm), tạo điều kiện thuận lợi cho sự trao đổi khí.
Hoạt động 5 (2)
Tại sao hệ hô hấp của người và của Chim trao đổi khí với không khí rất hiệu quả?
• Hệ hô hấp của chim trao đổi khí với không khí rất hiệu quả vì: - Mặc dù không có phế nang nhưng phổi của chim lại thông với hệ thống túi khí. Nhờ sự phối hợp giữa hệ thống túi khí và phổi nên khi hít vào và thở ra đều có không khí giàu O2 đi qua phổi theo một chiều, liên tục và không có khí cặn. - Ngoài ra, trong phổi của chim, chiều máu chảy song song và ngược chiều với dòng không khí lưu thông trong các mao mạch khí. Những đặc điểm này làm tăng hiệu quả cho quá trình trao đổi khí O2 và CO2 giữa máu chảy trong các mao mạch với dòng không khí ra, vào phổi. - Sự thông khí ở phổi chim được thực hiện nhờ hoạt động của cơ hô hấp làm thay đổi thể tích khoang thân và thể tích các túi khí → Đảm bảo sự thông khí tại phổi,tạo điều kiện thuận lợi cho sự trao đổi khí.
BỆNH VỀ HÔ HẤP
Bệnh về hô hấp
III. BỆNH VỀ HÔ HẤP
- Bệnh hô hấp ở người có rất nhiều và gây ra hậu quả xấu đối với sức khoẻ, thậm chí gây tử vong. Bệnh có thể ở đường dẫn khí (viêm mũi, viêm phế quản, ung thư khí quản,...) hoặc ở phổi (viêm phổi, lao phổi,...). Bệnh hô hấp do nhiều nguyên nhân khác nhau, trong số đó, ô nhiễm không khí và khói thuốc lá là nguyên nhân hàng đầu. - Không khí bị ô nhiễm chứa các tác nhân gây bệnh như virus, vi khuẩn, nấm mốc và các khí độc hại như CO, SO2, NO2, CH4, Pb, bụi lớn nhỏ các loại... Các tác nhân gây bệnh này đến từ nhiều nguồn khác nhau như hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải, cháy rừng...
Bảng 9.1
- Khói thuốc là chứa nhiều chất độc hại không chỉ gây ra những hậu quả xấu cho sức khoẻ người hút thuốc lá mà còn gây ra những hậu quả tương tự đối với người hít phải khói thuốc lá do người khác hút (Bảng 9.1).
Bảng 9.1 Khói thuốc lá và tác hại của khói thuốc lá
Ảnh
LỢI ÍCH CỦA LUYỆN TẬP THỂ DỤC, THỂ THAO ĐỔI VỚI HÔ HẤP
Lợi ích của luyện tập thể dục, thể thao với hô hấp
IV. LỢI ÍCH CỦA LUYỆN TẬP THỂ DỤC, THỂ THAO ĐỔI VỚI HÔ HẤP
- Rèn luyện thể dục, thể thao tác động rõ rệt đến hệ hô hấp. Cơ hô hấp phát triển hơn (to hơn, săn chắc hơn, co khoẻ hơn), dẫn đến tăng thể tích khí lưu thông (thể tích khí khi hít vào hoặc khi thở ra bình thường), tăng thông khí phối/phút (thể tích khí lưu thông nhân với nhịp thở) và giảm nhịp thở.
Hoạt động 6
Ô nhiễm không khí và khói thuốc lá ảnh hưởng như thế nào đến hô hấp và sức khỏe con người?
- Khói thuốc lá chứa khoảng 7000 hóa chất, trong đó có 69 chất gây ung thư. - Không khí bị ô nhiễm chứa các tác nhân gây bệnh như virus, vi khuẩn, nấm mốc và các chất khí độc hại, bụi lớn nhỏ các loại,… → Do đó, khói thuốc lá và không khí ô nhiễm gây ra nhiều bệnh tật ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của con người, đặc biệt là những bệnh liên quan đến hô hấp như ung thư phổi, ung thư thanh quản, ung thư khoang miệng, ung thư vòm họng, viêm đường hô hấp,…
LUYỆN TẬP
Kiến thức cốt lõi
KIẾN THỨC CỐT LÕI
- Hô hấp đảm bảo cho động vật lấy được O2 từ môi trường cung cấp cho hô hấp tế bào, tạo năng lượng cho các hoạt động sống, đồng thời thải CO2 sinh ra từ quá trình chuyển hoá ra ngoài. - Trao đổi khí ở động vật liên quan đến diện tích bề mặt trao đổi khí và thông khí. - Các hình thức trao đổi khí chủ yếu ở động vật: qua bề mặt cơ thể, qua cơ quan trao đổi khí chuyên hoá. - Bệnh hô hấp do nhiều nguyên nhân khác nhau, trong đó ô nhiễm không khí và khói thuốc lá là nguyên nhân hàng đầu. - Luyện tập thể dục, thể thao thường xuyên giúp hệ hô hấp khoẻ mạnh, hoạt động hiệu quả.
BT1
Bài tập trắc nghiệm
Hô hấp là:
Tập hợp những quá trình, trong đó cơ thể lấy O2 từ môi trường ngoài vào để khử các chất trong tế bào và giải phóng năng lượng cho hoạt động sống, đồng thời thải CO2 ra bên ngoài.
Tập hợp những quá trình, trong đó cơ thể lấy CO2 từ môi trường ngoài vào để ôxy hoá các chất trong tế bào và giải phóng năng lượng cho hoạt động sống, đồng thời thải O2 ra bên ngoài.
Tập hợp những quá trình, trong đó cơ thể lấy O2 từ môi trường ngoài vào để ôxy hoá các chất trong tế bào và giải phóng năng lượng cho hoạt động sống, đồng thời thải CO2 ra bên ngoài.
Sự trao đổi khí ở phổi
BT2
Bài tập trắc nghiệm
Căn cứ vào bề mặt trao đổi khí, ở động vật có bao nhiêu hình thức hô hấp?
4
5
3
2
BT3
Bài tập trắc nghiệm
Bề mặt trao đổi khí có các đặc điểm
Diện tích bề mặt lớn
Mỏng và luốn ẩm ướt
Có nhiều mao mạch và có sự lưu thống khí
Cả ba ý trên