bài giảng sinh lý người và động vật chương 4 sinh lý hô hấp

Ý nghĩa của quá trình hô hấp Hô hấp là quá trình trao ñổi khí liên tục giữa cơ thể và môi trường xung quanh: Vận chuyển khí oxy từ không khí tới các tế bào của cơ thể Vận chuyển khí c

Chương 4 Chương 4

Ý nghĩa của quá trình hô hấp

Hô hấp là quá trình trao ñổi khí liên tục giữa cơ thể và môi trường xung quanh:

 Vận chuyển khí oxy từ không khí tới các tế bào của cơ thể

 Vận chuyển khí carbonic từ các tế bào của cơ thể ra môi trường bên ngoài

Oxi ñược trao ñổi từ hô hấp =>ñể thiêu ñốt chất dinh dưỡng:

 Cung cấp năng lượng

 ðiều hòa thân nhiệt

Hô hấp góp phần ñiều hoà ñộ pH của cơ thể bằng cách làm thay ñổi nồng ñộ khí cacrbonic hoà tan trong dịch ngoại bào

Sự tiến hóa của cơ quan hô hấp

Ở ñộng ñơn bào và ña bào bậc thấp (thuỷ tức, ñĩa phiến…), hô hấp là sự khuếch tán khí trực tiếp qua màng tế bào

Ở ñộng vật ña bào cơ quan hô hấp phát triển từ thấp ñến cao, từ ñơn giản ñến phức tạp và thích nghi với môi trường sống

 Ở môi trường nước : cơ quan hô hấp là mang và

da

 Ở môi trường trên cạn (cả trên không): cơ quan

hô hấp là khí quản và phổi

Hô hấp ở ñộng vật ở nước

ðộng vật sống ở nước hô hấp chủ yếu bằng mang

Mang là những màng mỏng có nhiều mao mạch phân bố ñến và ñính vào cung mang bằng sụn hay xương

Mang cá có hình răng lược, có khe hở ñể nước chảy qua và có nắp ñậy kín

O 2 khuếch tán từ nước vào biểu bì mang, rồi qua thành mao mạch vào máu, CO 2 khuếch tán ngược lại.

Cử ñộng hô hấp: cá há miệng ñồng thời mở nắp mang ñể hút nước => ngậm miệng và khép mang lại

từ từ ñể thu hẹp khoảng trống làm tăng áp lực của dòng nước, nước trào qua khe nắp mang ra ngoài

(Xem hình trang 2)

Hô hấp của ñộng vật trên cạn và người

Ở côn trùng: hệ thống trao ñổi khí là hệ khí quản.

Khí quản là những ống rỗng chứa ñầy không khí phân nhánh rất nhỏ ñến từng tế bào ñể cung cấp O2 và lấy CO2

Hầu hết các côn trùng có hệ thống lỗ chạy ở

bờ bên của con vật thông với khí quản dẫn khí vào cơ thể

Hô hấp của ñộng vật trên cạn và người

Phổi: Là cơ quan hô hấp bên trong phân nhánh, liên hệ với không khí bên ngoài qua ñường hô hấp và tạo thành bề mặt tiếp xúc với hệ tuần hoàn ñể trao ñổi khí

 Ếch nhái: phổi có những túi giống trái banh, thành nhẵn => bề mặt trao ñổi khí nhỏ

 Bò sát: phức tạp hơn

 Chim và ñộng vật có vú: phổi có sự phân nhánh nhiều và nhiều nếp gấp =>diện tích bề mặt trao ñổi khí lớn

Hệ hô hấp ở người

Hệ hô hấp ở người

Hệ hô hấp ở người

Hệ hô hấp ở người

Cấu tạo:hệ hô hấp gồm 2 phần

- ðường ống dẫn khí: khoang mũi, thanh quản, khí quản,phế quản

Chức năng: dẫn không khí từ ngoài vào phổi và từ phổi ñi ra.

+ Khoang mũi: gồm hai lỗ mũi trước thông với bên ngoài, phía trong thông với nhau và thông với hầu ở phía dưới, ñồng thời thông với hai tai giữa

 phía trên khoang mũi có nhiều tế bào thụ cảm khứu giác làm chức năng khứu giác

 phía dưới là lớp màng nhầy có nhiều tế bào tiết dịch nhầy có chức năng làm ẩm, và diệt khuẩn

 trên màng nhầy vùng phía sau có các lông rung (lông thịt), hướng từ trong ra ngoài có tác dụng cản bụi

 dưới màng nhầy là mạng mạch máu dày có chức năng sưởi ấm không khí

Thanh quản: Thanh quản là một phần của cơ quan hô hấp có chức năng phát âm, cấu tạo bởi

hệ thống sụn, dưới lớp niêm mạc có chùm tiết dịch nhầy

Khí quản và phế quản:

 Khí quản là một ống gồm 16 – 20 vòng sụn hình chữ C, dài khoảng 10 cm

 Khí quản chia thành 2 phế quản dẫn khí vào 2 lá phổi

 phế quản lại chia nhỏ thành nhiều tiểu phế quản tiếp giáp với phế nang

 Thành trong của khí quản có nhiều màng nhầy và lông thịt rung

+ Phế nang:

 Phế nang sắp xếp thành từng chùm trông giống như chùm nho

và ñược cung cấp rất nhiều mao mạch

 Mỗi phế nang có ñường kính chỉ 100 - 300µm nhưng hai lá phổi

có tới hơn 700 triệu phế nang nên tạo ra một diện tích bề mặt khoảng 140m2

 Lớp phủ sát trên bề mặt phổi gọi là lá tạng

 Lớp lót mặt trong của thành ngực gọi là lá thành

Chức năng hô hấp của phổi

 Khi hít vào

Khi hít vào thể tích lồng ngực tăng theo ba chiều: + Chiều trên dưới do cơ hoành co làm hạ thấp xuống 1cm và thể tích lồng ngực tăng thêm 259cm 3 ,

+ Chiều trước sau và trái phải do cơ liên sườn (chủ yếu là cơ liên sườn ngoài) làm kéo xương sườn ra phía trước và ñẩy sang hai bên làm tăng ñường kính lồng ngực

 Khi thở ra: các cơ hít vào giãn, cơ hoành giãn làm thể tích lồng ngực trở lại như cũ, phổi xẹp lại ñẩy không khí ra

Cử ñộng hô hấp

- Tính ñàn hồi

+ Lồng ngực:Trạng thái bình thường của thành lồng ngực là khi thở ra Khi hít vào do các cơ hô hấp co làm tăng thể tích, sau ñó nhờ ñàn hồi ñưa nó trở về trạng thái ban ñầu

+ Phổi: Phổi có tính ñàn hồi lớn Bình thường phổi căng sát thành lồng ngực cả khi thở ra lẫn khi hít vào Nguyên nhân này là do áp lực không khí trong xoang màng phổi và trong phổi tạo nên

- Áp lực âm

Áp lực trong khoang luôn thấp hơn áp lực không khí nên gọi là áp lực âm => không khí vào phổi trong ñộng tác hít vào

Bình thường áp lực này thấp hơn áp lực khí quyển khoảng: (–2) – (-4) mmHg;

Khi hít vào khoảng – 8mmHg (hít vào cố sức có thể ñạt – 15mmHg ñến – 30mmHg) Khi thở ra hết sức áp lực này có thể lên (– 1) mmHg

Ý nghĩa của áp lực âm:

 Làm cho phổi di ñộng theo sự thay ñổi của lồng ngực dễ dàng

 Làm cho hiệu suất trao ñổi khí ñạt ñược tối ña nhờ máu lên phổi nhiều nhất cùng lúc với không khí vào phổi nhiều nhất

S
thông khí  phi

Chu kỳ thở gồm ñộng tác hít vào thở ra gọi là nhịp thở

Ở người Việt nam ñối với nữ là 17 ± 3 nhịp/phút, ñối với nam là 16 ± 3 nhịp/phút

sinh lý, khi hoạt ñộng mạnh thở nhanh, khi cảm xúc, tăng nhiệt ñộ cũng tăng nhịp thở

Tổng số các loại khí: lưu thông, dự trữ thở ra, dự trữ hít vào gọi là dung tích sống (hay sinh lượng)

Tổng số của dung tích sống và khí cặn gọi là dung lượng phổi

S
trao ñi khí  phi và mô

Sự trao ñổi khí ở phổi

Nguyên tắc của sự trao ñổi khí: sự chênh lệch áp suất riêng phần của mỗi loại khí

Diện tích bề mặt các mao mạch ở một phổi của người lớn khoảng 60m2 và khoảng cách khuếch tán chỉ là 2 - 3µm < ñường kính hồng cầu => tiếp xúc tốt

46 40

CO 2

40 104

O 2

Trong máu ñến phổi Trong phế nang

Áp suất riêng phần (mmHg) Loại khí

Sự trao ñổi khí ở mô

Sau quá trình trao ñổi ở phổi, máu ñổ về tim, tim co bóp ñưa máu ñến mô

Sự trao ñổi khí ở ñây cũng theo quy tắc chênh áp:

46 40

CO 2

40 104

O 2

Dịch gian bào Máu ñộng mạch ñến mô

Áp suất riêng phần (mmHg) Loại khí

S
vn chuy n oxy và cacbonic ca

máu

Sự vận chuyển Oxy

Dạng hoà tan(vận chuyển 2-3% lượng O2)

Khả năng hoà tan của O 2 trong máu rất thấp và phụ thuộc vào áp suất riêng phần của nó (ở máu ñộng mạch Po2 là 104mmHg thì lượng O2 hoà tan là 0,3ml/100ml máu Khi Po2 ở tĩnh mạch còn lại 40mmHg thì chỉ có 0,12ml/100ml máu)

Phản ứng giữa Hb với oxy thường ñược viết tổng quát như sau:

Hb + O2
HbO
2Thực chất là phản ứng Hb kết hợp với 4 phân tử O2 như sau:

Hb4 + 4 O2

Hb4O8

- Mỗi gam Hb có khả năng gắn tối ña là 1,34ml O2

S
vn chuy n oxy và cacbonic ca

Sự ñiều hoà hô hấp

S
ñiu hoà thn kinh

Các trung khu hô hấp

Phản xạ hô hấp

Bình thường các tế bào thần kinh của trung khu hít vào ở hành tuỷ hưng phấn một cách tự ñộng, các xung từ ñây ñi về tuỷ sống ñến các cơ hít vào (cơ hoành và cơ liên sườn ngoài)sẽ gây ñộng tác hít vào => tác ñộng lên tế bào thần kinh thụ cảm ở trung khu thở ra => trung khu thở ra hưng phấn => thở ra…

S
ñiu hoà th dch

Chủ yếu dựa vào áp suất riêng phần của O2 và CO2

- Áp suất riêng phần của O 2

Khi Po2 trong máu giảm =>kích thích các tế bào thụ cảm hoá học => tăng cường hô hấp

- Áp suất riêng phần của CO 2

Khi nồng ñộ CO 2 trong máu cao sẽ tăng cường tạo

H 2 CO 3 => H+ =>bào thụ cảm hoá học ở xoang ñộng mạch chủ => tăng cường hô hấp