›
›

Giáo trình Sinh học động vật - Chương 6: Hệ hô hấp

pdf 65 trang huongle 4120
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Sinh học động vật - Chương 6: Hệ hô hấp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_sinh_hoc_dong_vat_chuong_6_he_ho_hap.pdf

Nội dung text: Giáo trình Sinh học động vật - Chương 6: Hệ hô hấp

  1. ChươngChương VIVI HHệệ hôhô hhấấpp 1
  2. HỆ HÔ HẤP I. Khái niệm về hô hấp II. Các hình thức hô hấp 1. Hô hấp qua bề mặt cơ thể 2. Hô hấp bằng hệ thống ống khí 3. Hô hấp bằng mang 4. Hô hấp bằng phổi III. Hệ hô hấp ở người IV. Sự trao đổi và vận chuyển khí 1. Sự trao đổi khí ở phổi 2. Sự trao đổi khí ở mô 3. Sự vận chuyển O2 4. Sự vận chuyển CO2 V. Điều hòa hoạt động hô hấp 2
  3. Khái quát về hệ hô hấp  Cơ thể chỉ tồn tại và phát triển khi nó thường xuyên được cung cấp năng lượng qua sự oxy hóa các chất dinh dưỡng  CO2 và H2O được tạo thành cần phải được đào thải ra ngoài Cần có cơ quan hô hấp để thu nhận O2 và thải CO2, H2O ra khỏi cơ thể 3
  4. Sự trao đổi và vận chuyển khí Môi trường hô hấp O CO 2 2 Bề mặt hô hấp (không khí hoặc nước) Hô hấp mức cơ thể Hệ tuần hoàn Hô hấp mức tế bào Chất hữu cơ Hô hấp tế bào ATP Cần phân biệt hô hấp ngoài với hô hấp tế bào:  Hô hấp ngoài là quá trình trao đổi khí liên tục giữa môi trường và cơ thể  Hô hấp tế bào xãy ra trong ty thể của tế bào động vật cần được cung cấp O , sản phẩm cuối cùng của quá trình hô hấp là CO cần được đào thải ra 2 2 4 ngoài.
  5. Sự trao đổi và vận chuyển khí  Nguồn O2 cung cấp cho cơ thể là O2 có trong không khí (khoảng 21%) đối với động vật ở cạn và O2 hòa tan trong nước (ít hơn khoảng 40 lần) đối với động vật ở nước  Sự trao đổi khí được thực hiện trên bề mặt hô hấp của cơ quan hô hấp thông qua sự khuếch tán  Da  Ống khí  Mang  Phổi 5
  6. Bề mặt hô hấp  Là bộ phận cho O2 khuếch tán từ môi trường ngoài vào tế bào và ngược lại cho CO2 từ tế bào đi ra ngoài  Bề mặt hô hấp tùy thuộc vào kích thước của cơ thể và môi trường sống của chúng (ở nước hay ở cạn)  Để tăng hiệu suất trao đổi khí của động vật, bề mặt hô hấp có các đặc điểm sau:  Rộng (tỉ lệ giữa diện tích bề mặt hô hấp và thể tích cơ 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 ra sự chênh lệch về nồng độ khí O2 và CO2 để các khí đó dễ dàng khuếch tán qua bề mặt trao đổi khí 6
  7. Bề mặt hô hấp Bề mặt hô hấp (ống khí) ở côn trùng Bề mặt hô hấp (da) ở giun đất 7
  8. Bề mặt hô hấp Bề mặt hô hấp (phế nang) ở động vật có vú Bề mặt hô hấp (mang) ở cá 8
  9. Các hình thức hô hấp  Hô hấp qua bề mặt cơ thể: các sinh vật nhỏ  Hô hấp bằng hệ thống ống khí: côn trùng  Hô hấp bằng mang: các sinh vật dưới nước  Hô hấp bằng phổi: các động vật có xương sống 9
  10. Hô hấp qua bề mặt cơ thể  Đại diện: Động vật đơn bào và động vật đa bào đơn giản (hải miên, ruột khoang, giun dẹt), giun đất hoặc ếch nhái  Môi trường sống: dưới nước, trên cạn  Sự trao đổi khí được thực hiện nhờ quá trình khuếch tán khí trực tiếp qua bề mặt cơ thể ẩm ướt  Vì cơ quan hô hấp chưa chuyên hóa nên tốc độ trao đổi chất xãy ra chậm 10
  11. Hô hấp qua bề mặt cơ thể 11
  12. Hô hấp bằng hệ thống ống khí  Đại diện: côn trùng  Môi trường sống: ở cạn  Ống khí là một hệ thống các ống dẫn khí nhỏ, xuyên sâu vào trong cơ thể sinh vật, phân phối khí trực tiếp tới các tế bào, các ống này mở ra ngoài qua lỗ thở nằm dọc theo 2 bên bụng 12
  13. Hô hấp bằng mang  Đại diện: Ốc, cua, trai, cá  Môi trường sống: dưới nước  Mang có cả bề mặt rộng lẫn khoảng cách ngắn để O2 và CO2 có thể khuếch tán giữa nước bao quanh và máu.  Mang là những màng mỏng có nhiều mao mạch và đính vào các cung màng bằng sụn hay xương, thường nằm ở vùng phía trước ống tiêu hóa.  Nhóm chân đốt, cấu tạo còn đơn giản gọi là các lá mang ngoài hình cành cây.  Ở nòng nọc của ếch nhái, giai đoạn đầu mang mọc từ thành cơ thể ra ngoài nên gọi là “mang ngoài”. Về sau có lớp da phát triển bọc lại gần kín nên gọi là “mang trong”. 13
  14. Vị trí mang của một số động vật Sao biển Sò Tôm Mang Khoang cơ thể Mang Mang Mang phân bố Mang phân bố hạn Mang dài và mềm khắp cơ thể chế trên một phần như tơ được phủ bởi lớp xương ngoài cơ thể 14
  15. Hô hấp bằng mang ở cá  Ở cá, mang có hình răng lược, có khe hở để nước chảy qua và có nắp đậy kín  Quá trình trao đổi khí được thực hiện khi nước được ép qua các lá mang  Mang cá có đặc điểm là dòng nước và dòng máu chảy theo các hướng ngược nhau (trao đổi dòng ngược), do đó cải tiến việc thu nhận O2 15
  16. Hô hấp bằng mang ở cá Máu nghèo O2 Cung mang Máu giàu O2 Phiến mang Mạch máu Cung mang 15% 40% 70% 5% 30% Dòng nước 100% 60% Nắp mang 90% O2 Dòng máu qua mao mạch Dòng nước trong phiến mang qua phiến mang Các phiến mang 16
  17. Hô hấp bằng mang ở cá Trao đổi dòng ngược, cá có thể thu nhận gần 85% O2 hòa tan trong nước. Nếu không có dòng ngược, cá chỉ thu được 50% O2 hòa tan trong nước 17
  18. Hô hấp bằng phổi  Đại diện: lưỡng cư, bò sát, chim và thú  Môi trường sống: ở cạn  Phổi trưởng thành rất khác nhau về mặt cấu trúc 18
  19. Hô hấp bằng phổi LƯỠNG CƯ BÒ SÁT CHIM THÚ  Phổi có cấu  Phổi có  Phổi cấu tạo  Phổi có tạo đơn giản, ít cấu tạo bởi hệ thống nhiều phế phế nang phức tạp ống khí được nang, diện  Hô hấp bằng hơn, diện bao quanh bởi tích bề mặt da là chủ yếu tích rộng một hệ thống trao đổi khí nên da phải hơn mao mạch dày rất lớn (hơn luôn ẩm ướt đặc. 40 lần tổng  Có thêm hệ diện tích da) thống túi khí 19
  20. Hô hấp của chim  Thích nghi với đời sống bay lượn. Ngoài phổi, tim còn có 8 hoặc 10 túi khí  Phổi chim cấu tạo bởi các ống khí có mao mạch bao quanh. Nhờ hệ thống túi khí nên khi hít vào và thở ra đều có không khí giàu O2 đi qua phổi. Túi khí giãn ra liên tục, theo 1 chiều nhất định → không có khí đọng trong các ống khí ở phổi Hiệu suất trao đổi khí cao 20
  21. Hô hấp của chim Không khí Không khí Túi khí trước Khi quản Phổi Phổi Túi khí sau Ống khí ở phổi 1 mm HÍT VÀO THỞ RA Túi khí đầy Túi khí rỗng, phổi đầy 21
  22. Hô hấp kép của chim Gồm 2 chu kỳ:  Chu kỳ 1  Hít vào : không khí đi từ khí quản đến các túi khí sau  Thở ra : không khí được dẫn từ túi khí sau đến phổi  Trao đổi khí ở phổi  Chu kỳ 2  Hít vào: không khí từ phổi đến các túi khí trước  Thở ra: không khí từ túi khí trước đi ra qua khí quản 22
  23. Chu kỳ thở của chim Copy of BaileyBio.com 23
  24. Cơ quan hô hấp của người  Gồm 2 phần:  Đường dẫn khí: khoang mũi, hầu, thanh quản, khí quản, phế quản  2 lá phổi 24
  25. Khoang mũi (Nasal cavity)  Là phần tách ra từ khoang miệng  Khoang mũi khá rộng, thành có cấu tạo bằng xương và sụn  Khoang mũi chia đôi bằng mảnh thẳng của xương sàng và xương lá mía, được bổ sung thêm sụn  Về mặt chức năng: vùng phía trên có chức năng khứu giác, có nhiều tế bào thần kinh thụ cảm khứu giác; vùng phía dưới có chức năng hô hấp, có nhiều tế bào tiết chất nhầy. 25
  26. Hầu (Pharynx)  Nối khoang mũi và khoang miệng đến thanh quản và thực quản, được chia thành 3 đoạn:  Mũi - hầu (Nasopharynx)  Miệng – hầu (Oropharynx) Thanh quản – hầu (Hypopharynx) 26
  27. Thanh quản (Larynx)  Là một bộ phận của đường hô hấp, có liên quan đến chức năng Nắp phát âm thanh môn Sụn Thanh quản  Phía trên thông với giáp hầu, phía dưới nối Khí quản liền với khí quản 27
  28. Thanh quản (Larynx)  Thanh quản gồm có các sụn: sụn giáp, sụn nhẫn, sụn phểu, sụn thanh môn; nối với nhau bằng các cơ Nắp thanh quản Xương móng Màng móng giáp Xương móng Màng móng giáp Sụn sừng Đệm mỡ Sụn giáp Sụn phểu Nếp gấp tiền đình (Dây thanh âm giả) Lồi sụn giáp Sụn giáp Cơ sụn phểu Nếp gấp thanh âm Dây chằng giáp -nhẫn (Dây thanh âm thật) Sụn nhẫn Dây chằng giáp nhẫn Dây chằng khí quản- Dây chằng khí nhẫn quản nhẫn Sụn khí quản 28
  29. Thanh quản (Larynx)  Niêm mạc lót mặt trong thanh quản có nhiều tuyến tiết dịch, lớp tế bào có lông rung theo hướng từ trong ra ngoài, để không cho vật lạ lọt vào khí quản.  Trong thanh quản có các dây thanh âm 29
  30. Thanh quản (Larynx)  Phát âm là do khi thở ra, luồng không khí vượt qua khe thanh môn làm rung dây thanh âm. Mức độ căng của dây làm tần số rung của dây thay đổi, tạo thành âm cao hay thấp. Dây càng căng, âm càng cao.  Sự phát âm còn có sự tham gia của cử động má, lưỡi, môi. Amidan Nắp thanh quản DâyDây thanhthanh âmâm gigiảả Dây thanh âm thật Khe thanh môn Lớp trong của thực quản Sụn phểu 30
  31. Khí quản (Trache)  Tiếp theo sụn nhẫn của thanh quản là ống khí quản dài 10 – 11cm, đường kính 2cm, nằm phía trước thực quản.  Ống khí quản có khoảng 16 – 20 vòng sụn làm khung để khí quản không bị bẹp lại. Mỗi vòng sụn hở ở phía sau sát thực quản và được nối bằng một cơ trơn mềm.  Các vòng sụn được nối với nhau bởi mô liên kết đàn hồi.  Lót trong khí quản là màng nhầy 31
  32. Khí quản (Trache) 32
  33. Phế quản (Bronchus)  Khí quản xuống đến khoảng ngang đốt sống ngực IV – V thì chia đôi thành phế quản trái và phải.  Phế quản trái dài và hẹp hơn phế quản phải  Đến rốn phổi: phế quản phải chia 3, chạy vào 3 thùy phổi; phế quản trái chia 2, chạy vào 2 thùy phổi.  Ở các thùy phổi, phế quản lại phân nhánh nhỏ chạy vào các tiểu thùy phổi gọi là tiểu phế quản.  Các tiểu phế quản phân nhánh vào các phế nang (alveoli). 33
  34. Phế nang (Alveoli)  Phế nang là phần tận cùng của đường hô hấp. Ở đây thực hiện sự trao đổi khí với mao mạch thông qua một màng mỏng (0,7µm) gọi là màng hô hấp.  Mỗi phế nang có đường kính khoảng 100 – 300µm.  Hai lá phổi của người có tổng cộng chừng 700 triệu phế nang với tổng diện tích bề mặt khoảng 140m2 34
  35. Phổi (Lung)  Phổi có hình chóp, đáy rộng và hơi lõm theo chiều cong của cơ hoành, phần đỉnh hẹp và nhô lên phía trên xương đòn.  Gồm 2 lá: phải (3 thùy) và trái (2 thùy)  Hai lá phổi mềm, xốp và đàn hồi, là tập hợp của các phế nang và phế quản  Lá phổi trái có khối lượng nhỏ hơn lá phổi phải. 35
  36. Phổi (Lung)  Mỗi lá phổi được bọc kín bởi một màng sơ cấp, phần sát mặt phổi gọi là “lá tạng”; phần lát mặt trong của lồng ngực gọi là “lá thành”. Giữa 2 lá là khoang gian màng, trong Lá thành khoang có chứa dịch Lá tạng làm trơn, giảm ma sát Khoang gian màng Cơ hoành khi màng trượt lên nhau trong các cử động hô hấp. 36
  37. Chức năng hô hấp của phổi  Các cử động hô hấp bao gồm động tác hít vào và động tác thở ra, trong đó hít vào được coi là quá trình tích cực, chủ động, còn thở ra là quá trình thụ động  Hít vào: làm tăng thể tích lồng ngực  Thở ra: làm giảm thể tích lồng ngực Thể tích lồng Lồng ngực trở lại ngực tăng khi Khí hít vào ban đầu khi các Khí thở ra các cơ liên sườn co cơ liên sườn giãn Phổi Cơ hoành HÍT VÀO THỞ RA Cơ hoành co Cơ hoành giãn 37 (hạ xuống) (nâng lên)
  38. Khi hít vào Thể tích lồng ngực tăng lên theo 3 chiều:  Chiều trên – dưới tăng lên nhờ cơ hoành co. Cơ hoành hình vòm, có đỉnh quay lên phía trên, ngăn cách lồng ngực với ổ bụng. Do đó, khi hít vào, thể tích lồng ngực tăng, đồng thời bụng phình ra do các nội quan trong ổ bụng bị dồn ép. Cơ hoành co cũng ảnh hưởng đến xương sườn và Hít vào xương ức.  Chiều trước - sau và trái – phải: khi hít vào, các cơ liên sườn ngoài co vừa nâng xương sườn ra phía trước, vừa giãn rộng sang 2 bên, làm cho thể tích lồng ngực tăng lên ở cả 2 chiều. Khi hít vào, thể tích lồng ngực tăng và phổi cũng căng ra theo, tạo điều kiện cho lượng không khí đi vào các phế nang38.
  39. Các cơ tham gia động tác hít vào  Khi hít vào bình thường, các cơ tham gia gồm có: cơ trên sườn, cơ bậc thang, cơ răng cưa sau và trên. Các cơ này có điểm tựa là cột sống lưng (đoạn cổ và ngực)  Khi hít vào cố sức, các cơ tham gia gồm có: cơ ức – đòn – chũm nâng xương ức, cơ răng cưa lớn, cơ ngực lớn, cơ ngực bé. Các cơ này thường lấy điểm tựa ở đầu và chi trên 39
  40. Khi thở ra  Các cơ hít vào giãn ra, lồng ngực trở lại thế nghỉ ngơi ban đầu. Thở ra là động tác thụ động, nhưng có thể được tăng cường bởi sự co giãn của các cơ liên sườn trong, có tác dụng hạ thấp các xương sườn  Thể tích lồng ngực giảm, làm cho phổi cũng xẹp xuống, đẩy Thở ra không khí ra ngoài.  Sự giảm thể tích phổi còn do tính đàn hồi của chính nó 40
  41. Các cơ tham gia động tác thở ra  Nếu thở ra cố sức, một số cơ tham gia làm hạ thấp thêm xương sườn và đẩy cơ hoành lên cao hơn.  Gồm có: Cơ răng cưa bé trước – sau, cơ tam giác của xương ức, cơ vuông thắt lưng, các cơ thành bụng như cơ tréo to, tréo bé, cơ ngang, cơ thẳng to. 41
  42. Sự thông khí ở phổi Nhịp thở  Nhịp thở (lần/phút) của người Việt nam : nam: 16 3, nữ: 17 3  Ở các loài khác nhau, nhịp thở cũng thay đổi. Ví dụ: gà 22 - 25; vịt 15 – 18; mèo, chó, bò 10 – 30; trâu 18 – 21; nghé 30 – 40  Nhịp thở còn thay đổi theo:  Trạng thái hoạt động: hoạt động mạnh nhịp thở nhanh  Trạng thái sinh lý: xúc cảm, nhiệt độ tăng làm tăng nhịp thở. 42
  43. Sự thông khí ở phổi Các thể tích hô hấp  Khí lưu thông (Tidal Volume TV): trong trạng thái sinh lý bình thường, ở người trưởng thành, mỗi lần hít vào, thở ra khoảng 0,5 lít  Khí dự trữ hít vào (Inspiratory Reserve Volume IRV): sau một lần hít vào bình thường (chưa thở ra), mỗi người còn có thể hít vào cố sức thêm khoảng 2,5 lít  Khí dự trữ thở ra (Expiratory Reserve Volume ERV): sau một lần thở ra bình thường (chưa hít vào), mỗi người còn có khả năng thở ra cố sức thêm khoảng 1,5 lít  Khí cặn (Residual Volume RV): thể tích khí còn lại ở phổi sau mỗi lần thở ra cố sức 43
  44. Sự thông khí ở phổi Các thể tích hô hấp  Dung tích sống (Vital Capacity VC): tổng số khí lưu thông, khí dự trữ hít vào và khí dự trữ thở ra VC = TV + IRV + ERV  Tổng dung lượng phổi (Total Lung Capacity TLC): tổng dung tích sống và khí cặn TLC = VC + RV  Các thể tích hô hấp bao gồm cả dung tích sống và tổng dung lượng phổi thay đổi theo tuổi, chiều cao và giới tính 44
  45. Sự thông khí ở phổi Các thể tích hô hấp (VC) (TLC) 45
  46. Không khí ra Không khí vào Các tế bào biểu mô ở phế nang MaoMao mạạchch ở phở phế nangổi Sự trao đổi và MMááuugigiààuuCOCO22,, Máu giàu O2, nghnghèèooOO nghèo CO vận chuyển 22 2 khí ở phổi và MaoMao mạạchch Tim mô ởở mô Dịch mô Các tế bào mô của cơ thể 46
  47. Sự trao đổi khí ở phổi  Sự trao đổi khí ở phổi còn gọi là hô hấp ngoài, đây là quá trình trao đổi khí giữa các phế nang và máu trong hệ thống mao mạch phân bố dày đặc trên màng các phế nang  Sự trao đổi này được thực hiện theo nguyên tắc khuếch tán. Chiều khuếch tán phụ thuộc vào phân áp của từng loại khí, chúng đi từ nơi có phân áp cao đến nơi có phân áp thấp. 47
  48. Sự trao đổi khí ở phổi Tỉ lệ phần trăm của các loại khí ở từng vị trí khác nhau O2 CO2 N2 H2O Khí trời 20,84 0,04 78,62 0,5 Khí hít vào 20,44 0,03 79,03 ít Khí thở ra 16,30 4 79,70 Bão hòa Khí phế nang 13,6 5,3 74,9 6,2 Khí trong máu 10 -12 5,5 – 5,7 đến phổi Khí trong máu rời 18 – 20 5,0 – 5,2 phổi 48
  49. Sự trao đổi khí ở phổi  Một chất khí ở thể tự do hay hòa tan trong chất dịch đều có áp suất riêng gọi là phân áp (P), nồng độ khí càng đậm đặc thì phân áp càng cao.  Trong không khí vào đến phế nang: PO2 = 104 - 105mmHg PCO2 = 40mmHg  Trong máu đến phổi: PO2 = 40mmHg PCO2 = 46mmHg Như vậy, theo quy luật khuếch tán thì O2 từ phế nang vào máu, CO2 từ máu ra phế nang.  Kết quả là máu giảm CO2 và tăng thêm O2 về tâm nhĩ trái và được tim co bóp đẩy máu đi đến tế bào. 49
  50. Sự trao đổi khí ở mô  Nhờ tim co bóp, máu được vận chuyển đến mô. Ở đây lại diễn ra quá trình trao đổi khí giữa máu trong mao mạch và mô.  Quá trình trao đổi khí ở mô cũng theo nguyên tắc khuếch tán dựa vào phân áp của O2 và CO2 trong máu và mô.  Các phản ứng sinh học xãy ra trong mô tiêu thụ rất nhiều O2, đồng thời thải ra khí CO2 làm cho phân áp O2 giảm thấp và phân áp CO2 tăng lên.  Trong mô: PO2 = 40mmHg PCO = 46mmHg 2 O2 khuếch tán từ  Trong máu đến mô máu vào mô và CO2 theo chiều ngược lại PO2 = 100mmHg PCO = 40mmHg 2 50
  51. Sự trao đổi khí ở phổi và mô 51
  52. Sắc tố hô hấp  Độ hòa tan của O2 trong máu thấp (khoảng 4,5ml O2/1 lít máu)  Giả sử tất cả O2 trong cơ thể được hòa tan trong máu, khi tập thể dục với cường độ cao, 1 người cần tiêu thụ gần 2 lít O2/phút. Nếu 80% O2 là hòa tan trong máu được chuyên chở đến mô thì tim phải bơm 555 lít máu/phút không thể xảy ra  O2 được vận chuyển bằng cách liên kết với một loại protein được gọi là “sắc tố hô hấp”  Nhờ có sắc tố hô hấp mà O2 được vận chuyển trong dòng máu tăng cao (khoảng 200ml O2/1 lít máu ở động vật có vú) Đối với người tập thể dục nêu trên, hiệu suất tiêu thụ O2 là 80% thì tim chỉ cần bơm với tốc độ 12,5 lít máu/phút 52
  53. Sắc tố hô hấp  Hemocyanin: thường có màu xanh, có ở các loài chân khớp và thân mềm, là protein có chứa Cu2+ là thành phần liên kết với O2  Hemoglobin: ở đa số động vật có xương sống, là protein có chứa Fe2+, thường có màu đỏ. 53
  54. Vận chuyển O2  Khí O2 được vận chuyển theo máu thông qua 2 dạng: hòa tan và kết hợp với Hb  Dạng hòa tan (2 – 3%): khả năng hòa tan của O2 trong máu rất nhỏ và phụ thuộc vào phân áp của O2. Ở nhiệt độ bình thường và phân áp O2 khoảng 104mmHg, khí O2 hòa tan là 3ml/1 lít máu. Khi phân áp còn 40mmHg thì chỉ hòa tan được 1,2ml/1 lít máu 1 lít máu vận chuyển đến mô thì chỉ có 1,8ml O2.  Dạng kết hợp (97 – 98%): O2 được vận chuyển trong máu ở dạng kết hợp là kết quả của một loạt các phản ứng thuận nghịch xãy ra giữa O2 và Hb để tạo thành HbO2 (oxyhemoglobin) 54
  55. Vận chuyển O2  Phân tử Hb được cấu tạo gồm 4 chuỗi polypeptid: 2 chuỗi và 2 chuỗi  , liên kết với 4 nhân hem chứa 4 nguyên tử 2+ sắt. Mỗi nguyên tử Fe liên kết với 1 phân tử O2,nghĩa là mỗi phân tử Hb kết hợp với 4 phân tử O2 Nguyên tử Fe2+ Thu nhận O2 ở phổi Giải phóng O2 ở mô Nhân heme Chuỗi polypeptid 55
  56. Vận chuyển CO2  Khí CO2 được vận chuyển trong máu cũng thông qua 2 dạng: hòa tan và kết hợp  Dạng hòa tan (4%): CO2 sinh ra từ quá trình trao đổi chất của tế bào và mô được khuếch tán vào mao mạch thông qua sự trao đổi khí ở mô. Một phần CO2 vào máu được giữ lại trong huyết tương dưới dạng hòa tan và vận chuyển đến phổi. Trong 1 lít máu có 2 ml CO2 được hòa tan  Dạng kết hợp (96%):  Kết hợp với H2O trong huyết tương  Kết hợp với Hb  Kết hợp với H2O trong hồng cầu 56
  57. Vận chuyển CO2  CO2 kết hợp với H2O của huyết tương + - CO2 + H2O H2CO3 H + HCO3 Trong 1 lít máu, chỉ có khoảng 1 – 3ml CO2 vận chuyển theo dạng này  CO2 kết hợp với Hb (30%): phần lớn khí CO2 thấm qua màng vào trong hồng cầu. Có 2 phản ứng xãy ra: CO2 kết hợp với Hb và CO2 kết hợp với H2O. Hb + CO2 HbCO2 (cacbohemoglobin) Trong 1 lít máu có khoảng 15ml CO2 vận chuyển theo dạng này 57
  58. Vận chuyển CO2  CO2 kết hợp với H2O trong hồng cầu (65%): trong 1 lít máu có khoảng 30ml CO2 vận chuyển theo dạng này + H + Hb HHb (Hemoglobinic) 58
  59. Điều hòa hô hấp  Chu kỳ thở theo nhịp bình thường ở người là tự động  Có 1 cơ chế điều hòa chu kỳ thở đó nằm trong não (hành tủy) gọi là trung khu hô hấp  Điều hòa hô hấp là các quá trình thay đổi hoạt động của trung khu hô hấp làm cho nhịp thở phù hợp với mọi điều kiện của cơ thể 59
  60. Các trung khu hô hấp Dịch  Nằm ở hành tủy Não não tủy và cầu Varol, điều khiển hô hấp. Cầu Varol Trung khu điều hòa hô hấp nhạy cảm  Gồm trung khu Xung thần pH máu kinh gây Hành tủy hít vào và trung co cơ Sự thay đổi PCO2 và PO2 khu thở ra. Đặc ở động mạch tính của 2 trung cảnh khu là phần này Sự thay đổi hưng phấn thì PCO2 và PO2 từ đầu mút phần kia bị ức chế thần kinh hóa thụ quan trên các thể thuộc động mạch chủ ở thành động mạch 60 chủ
  61. Các trung khu hô hấp  Khi pH máu quá Dịch Não não tủy acid, tức nồng độ CO2 trong máu tăng, trung khu hô hấp đáp ứng Cầu Varol bằng cách tăng thông Trung khu điều hòa hô hấp nhạy cảm khí phổi, con vật thở Xung thần pH máu nhanh hơn, thải ra kinh gây Hành tủy co cơ Sự thay đổi nhiều CO2; PCO2 và PO2 ở động mạch  Khi pH máu quá cảnh kiềm, tức nồng độ CO2 trong máu giảm, thông khí sẽ giảm, có tác Sự thay đổi PCO2 và PO2 dụng giữ CO lại, từ đầu mút 2 thần kinh hóa nhằm tái lập cân bằng thụ quan trên các thể thuộc acid – base, con vật động mạch thở chậm hơn chủ ở thành động mạch61 chủ
  62. Cơ chế điều hòa hóa học Trung khu hô hấp rất nhạy cảm đối với sự thay đổi của PCO2. Bản chất hóa học của điều tiết cân bằng acid - base trong máu có thể tóm tắt: + - CO2 + H2O H2CO3 H + HCO3  Khi PCO2 trong máu tăng: bù đắp bằng kích thích trung tâm hô hấp làm tăng thông khí phổi, làm nhịp thở nhanh lên. Nếu PCO2 trong máu quá cao, gây ức chế trung tâm hô hấp, làm ngừng thở  Khi PCO2 trong máu giảm: bù đắp bằng giảm thông khí phổi, làm nhịp thở chậm lại. Nếu PCO2 giảm quá nhiều có thể gây ngừng thở. 62
  63. Điều hòa của vỏ não  Vỏ não có ảnh hưởng thường xuyên đến hô hấp, làm thay đổi tần số và độ sâu của nhịp thở  Ta có thể tự ý thở nhanh, chậm, nông, sâu hoặc nín thở trong một thời gian ngắn hoặc điều hòa hơi thở dài ngắn khi nói, khi hát  Những kích thích tâm lý, vui – buồn – xúc động thường làm thay đổi hô hấp, có khi nghẹn thở 63
  64. Vai trò của dây thần kinh phế vị  Khi hít vào: các phế nang giãn ra, kích thích dây thần kinh phế vị (X) làm hưng phấn trung tâm thở ra, đồng thời ức chế trung tâm hít vào làm các cơ hô hấp giãn ra, lồng ngực xẹp xuống, gây nên động tác thở ra  Khi thở ra: các phế nang co lại, không kích thích dây thần kinh phế vị nữa thì trung tâm thở ra bị ức chế và trung tâm hít vào lại hưng phấn và có thể tiếp tục điều khiển nhịp thở đều đặn 64
  65. Điều hòa các phản xạ ngoại biên  Kích thích các dây thần kinh cảm giác như đau, nóng, lạnh, điện giật nhẹ thường làm cho thở nhanh lên, nếu kích thích quá mạnh có thể làm ngừng thở.  Ngửi phải hơi độc, có thể làm ngừng thở đột ngột. Ngửi thấy mùi thơm gây thở nhanh, các mùi thối gây ức chế thở. 65