Bài giảng Trao đổi khí giữa cơ thể với môi trường ở các nhóm động vật

Sự cung cấp O2 cho tế bào được lấy từ môi trường ngoài, đồng thời CO2 thải ra môi trường ngoài trực tiếp qua màng tế bào (ở động vật đơn bào), qua bề mặt cơ thể hoặc qua cơ quan hô hấp đã được chuyên hoá tuỳ mức độ tổ chức của cơ thể. Đây là quá trình trao đổi khí ngoài (hô hấp ngoài), thực hiện qua bề mặt trao đổi khí. Bề mặt trao đổi khí nhỏ hay lớn tuỳ thuộc vào mức độ hoạt động của cơ thể cũng đồng thời là nhu cầu năng lượng của cơ thể. Các nhóm động vật có nhu cầu năng lượng cao, hoạt động sống càng cao thì nhu cầu trao đổi khí càng lớn và ngược lại. Động vật đơn bào hay một số đa bào như ruột khoang, giun tròn, giun dẹp, giun đốt, sự trao đổi khí được thực hiện trực tiếp qua màng tế bào hoặc bề mặt cơ thể. Sự trao đổi khí đối với động vật ở nước như trai, ốc, tôm, cua, cá… được thực hiện qua mang. O2 hoà tan trong nước khuếch tán vào máu, đồng thời CO2 từ máu khuếch tán vào dòng nước chảy qua các lá mang nhờ hoạt động của các cơ quan tham gia vào động tác hô hấp: ở cá là sự nâng hạ của xương nắp mang, phối hợp với sự mở đóng của miệng; ở tôm, cua là hoạt động của các tấm quạt nước. Cách sắp xếp của các mao mạch tỏng các phiến mang giúp cho dòng máu trong các mạch luôn chảy song song nhưng ngược chiều với dòng nước chảy bên ngoài, làm tăng hiệu suất trao đổi khí giữa máu và dòng nước giàu O2 đi qua mang. Ở sâu bọ, trao đổi khí thực hiện nhờ hệ thống ống khí. Các ống khí làm nhiệm vụ dẫn khí, phân nhánh dần thành các ống khí nhỏ nhất, tiếp xúc trực tiếp với các tế bào của cơ thể và thực hiện trao đổi khí. Hệ thống ống khí thông với không khí bên ngoài nhờ các lỗ thở. Sự thông khí trong các ống khí thực hiện được nhờ sự co dãn của phần bụng. Ở chim, sự trao đổi khí thực hiện qua các ống khí nằm trong phổi với hệ thống mao mạch bao quanh. Sự lưu thông khí qua các ống khí thực hiện được nhờ sự co dãn của các túi khí thông với các ống khí. Không khí lưu thông liên tục qua các ống khí ở phổi theo một chiều nhất định kể cả lúc hít vào và lúc thở ra nên không có khí đọng trong các ống khí ở phổi. Như vậy, trao đổi khí xảy ra liên tục giữa máu trong mao mạch với không khí giàu O2 lưu thông trong ống khí Phổi Các túi khí trước Các túi khí sau Khí quản Các ống khí - §¹i diÖn : §éng vËt cã x­¬ng sèng ë c¹n nh­ l­ìng c­, Bß s¸t, chim, thó - C¬ quan h« hÊp: lµ phæi cã nhiÒu phÕ nang lµm t¨ng bÒ mÆt trao ®æi khÝ gióp trao ®æi khÝ cã hiÖu qu¶ cao . Sự lưu thông khí qua phổi thực hiện nhờ sự nâng hạ của thềm miệng (ở lưỡng cư) hoặc co dãn của các cơ thở, làm thay đổi thể tích của khoang thân (bò sát) hay khoang ngực (ở thú và người) Vận chuyển O2 từ cơ quan hô hấp đến tế bào và CO2 từ tế bào tới cơ quan hô hấp (mang hoặc phổi) được thực hiện nhờ máu và dịch mô. O2 trong không khí hít vào phổi (phế nang hay ống khí) hoặc O2 hoà tan trong nước khi qua mang sẽ được khuếch tán vào máu. Chúng kết hợp với hêmôglôbin hoặc hêmôxianin (các sắc tố hô hấp) để trở thành máu động mạch (máu giàu ôxi) chuyển tới các tế bào. CO2 là sản phẩm của hô hấp tế bào được khuếch tán vào máu và được vận chuyển tới mang hoặc phổi. CO2 được vận chuyển chủ yếu dưới dạng natri bicacbônat (NaHCO3 ), một phần dưới dạng kết hợp với hêmôglôbin và một phần rất nhỏ dưới dạng hoà tan trong huyết tương qua phổi hoặc mang ra ngoài. Kết thúc bài học, các bạn có ý kiến? Bài tập 1