Sự trao đổi khí giữa cơ thể với môi trường bên ngoài được gọi là hình thức hô hấp gì

1.1. Hô hấp là gì?

Hô hấp là tập hợp những quá trình, trong đó cơ thể lấy O2 từ bên ngoài vào để oxi hóa các chất trong tế bào và giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống, đồng thời thải CO2 ra ngoài.

– Hô hấp bao gồm các quá trình hô hấp ngoài, hô hấp trong và vận chuyển khí

+ Hô hấp ngoài: là quá trình trao đổi khí với môi trường bên ngoài thông qua bề mặt trao đổi khí ( phổi, mang, da)  giữa cơ thể và môi trường → cung cấp oxi cho hô hấp tế bào, thải CO2 từ hô hấp trong ra ngoài.

+ Hô hấp trong: là quá trình trao đổi khí trong tế bào và quá trình  ho hấp tế bào, tế bào nhận O2 , thực hiện quá trình hô hấp tế bào và thải ra khí CO2 để thực hiện các quá trình trao đổi khí trong tế bào

1.2. Bề mặt trao đổi khí

– Bề mặt trao đổi khí quyết định hiệu quả trao đổi khí.

– Đặc điểm bề mặt trao đổi khí:   

• Bề mặt trao đổi khí rộng, diện tích lớn
• Mỏng và ẩm ướt giúp khí khuếch tán qua dễ dàng
• Có nhiều mao mạch và máu có sắc tố hô hấp
• Có sự lưu thông khí tạo ra sự chênh lệch nồng độ để các khí khuếch tán dễ dàng

+ Nguyên tắc trao đổi khí: khuếch tán.

+ Các bề mặt trao đổi khí ở động vật gồm có: bề mặt cơ thể, hệ thống ống khí, mang, phổi.

1.3. Các hình thức hô hấp

– Căn cứ vào bề mặt trao đổi khí, có thể phân chia thành 4 hình thức hô hấp chủ yếu: hô hấp qua bề mặt cơ thể, hô hấp bằng hệ thống ống khí, hô hấp bằng mang, hô hấp bằng phổi

a. Hô hấp qua bề mặt cơ thể

Động vật đơn bào hoặc đa bào có tổ chức thấp như ruột khoang, giun tròn, giun dẹp có hình thức hô hấp qua bề mặt cơ thể.

b. Hô hấp bằng hệ thống ống khí

– Nhiều loài động vật sống trên cạn như côn trùng… sử dụng hệ thống ống khí để hô hấp.

– Hệ thống ống khí được cấu tạo từ những ống dẫn chứa không khí. Các ống dẫn phân nhánh nhỏ dần. Các ống nhỏ nhất tiếp xúc với tế bào của cơ thể.

– Hệ thống ống khí thông ra bên ngoài nhờ các lỗ thở

c. Hô hấp bằng mang

– Mang là cơ quan hô hấp thích nghi với môi trường nước của cá, thân mềm (trai, ốc…) và của các loài chân khớp (tôm, cua…) sống trong nước.

– Ngoài 4 đặc điểm của bề mặt trao đổi khí, cá xương còn có thêm 2 đặc điểm làm tăng hiệu quả trao đổi khí, đó là:

– Miệng và diềm nắp mang đóng mở nhịp nhàng tạo nên dòng nước chảy một chiều và gần như liên tục từ miệng qua mang

– Cách sắp xếp của mao mạch trong mang giúp cho dòng máu chảy trong mao mạch song song và ngược chiều với dòng nước chảy bên ngoài mao mạch của mang.

– Nhờ các đặc điểm trên, cá xương có thể lấy được hơn 80% lượng O2 của nước khi đi qua mang.

d. Hô hấp bằng phổi

– Động vật sống trên cạn thuộc lớp Bò sát, Chim, Thú (kể cả người) có cơ quan trao đổi khí là phổi. Không khí đi vào và đi ra khỏi phổi qua đường dẫn khí (khoang mũi, hầu, khí quản và phế quản)

– Vì sống ở cả môi trường cạn và môi trường nước nên lưỡng cư trao đổi khí qua cả phổi và da.

– Ở chim, hô hấp nhờ phổi và hệ thống túi khí. Phổi chim cấu tạo bởi các ống khí có mao mạch bao quanh. Nhờ hệ thống túi khí nên khi thở ra và hít vào đều có không khí giàu O2 đi qua phổi. Vì vậy, chim là động vật trên cạn trao đổi khí hiệu quả nhất.

– Phổi thú có nhiều phế nang, phế nang có bề mặt mỏng và có mạng lưới mao mạch dày đặc.

– Sự thông khí ở phổi của lưỡng cư nhờ sự nâng lên và hạ xuống của thềm miệng. Sự thông khí ở phổi của bò sát, chim và thú chủ yếu nhờ các cơ hô hấp co dãn làm thay đổi thể tích của khoang bụng hoặc lồng ngực.

2. Bài tập minh họa

Vận chuyển khí giữa cơ quan hô hấp và tế bào được thực hiện như thế nào?

Hướng dẫn giải:

– Vận chuyển khí giữa cơ quan hô hấp và tế bào được thực hiện:

• Sự 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.
• Ôxi trong không khí hít vào phổi hay ống khí hoặc ôxi hòa tan trong nước khi qua mang sẽ được khuếch tán vào máu. Ở đây chúng kết hợp với hêmôglôbin hoặc hêmôxianin (các sắc tố hô hấp) đế trở thành máu động mạch (máu giàu ôxi) chuyển tới các tế bào.  Ôxi được vận chuyển từ phổi đến các cơ quan dưới dạng hòa tan trong huyết tương (1-2%), và dạng liên kết với Hemoglobin trong hồng cầu (98-99%).
• CO2 là sản phẩm của hô hấp tế bào được khuếch tán vào máu và được vận chuyển tới mang hoặc phổi, chủ yếu dưới dạng natri bicacbônat (NaHCO3) (70%), một phần dưới dạng kết hợp với Hêmôglôbin (25%) và một phần rất nhỏ dưới dạng hòa tan trong huyết tương (5-7%).

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Trao đổi khí trong hô hấp ở trùng biến hình, thuỷ tức và giun được thực hiện như thế nào?

Câu 2: Vẽ sơ đồ và giải thích hô hấp kép ở chim?

Câu 3: Trình bày hình thức hô hấp bằng mang.

Câu 4: Trao đổi khí trong hô hấp ở sâu bọ, ở cá, ở chim, ở thú được thực hiện như thế nào?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Phần lớn quá trình trao đổi khí ở lưỡng cư được thực hiện qua?

A. Da B. Phổi C. Ống khí

D. Mang