giai phau so sanh dong vat

Cơ quan hô hấp của động vật không xương - Các động vật bật thấp từ động vật nguyên sinh đến giun tròn thì sự trao đổi khí thực hiện qua bề mặt cơ thể... Đôi khi trên hệ thống ống khí có

Seminar:

HỆ HÔ HẤP

I Chức năng của hệ hô hấp

II Các hình thức hô hấp ở động vật

III Cơ quan hô hấp của động vật không xương sống

IV Cơ quan hô hấp của động vật có xương sống

V Sơ đồ hóa hệ hô hấp

I.Chức năng của hệ hô hấp

Lấy oxi từ ngoài vào cơ thể và nhả khí cacbonic ra môi trường ngoài

II Các hình thức hô hấp ở động vật

1 Hô hấp trực tiếp: Nhận oxi và thải khí cacnonic qua toàn

bộ bề mặt cơ thể (ở động vật nguyên sinh và động vật đa bào thấp)

2 Hô hấp gían tiếp: có 2 cách

Cơ thể tiếp nhận oxi trong không khí và thải cacbonic ra ngoài qua cơ quan hô hấp Cách này đặc trưng cho đa số động vật

Bằng con đường kị khí, nhờ vào oxi được giải phóng trong quá trình phân giải chất hữu cơ Đây là đặc tính cơ bản của động vật sống trong môi trường thiếu oxi (trong bùn, kí

III Cơ quan hô hấp của động vật không xương

- Các động vật bật thấp từ động vật nguyên sinh đến giun tròn thì sự trao đổi khí thực hiện qua bề mặt cơ thể

Thủy tức là

ĐV đa bào bậc thấp, chưa có cơ quan hô hấp, TĐK qua thành

cơ thể

- Chân khớp: Xuất hiện vỏ kitin, đồng thời cường độ trao đổi chất rất lớn cho nên hô hấp qua da không thể đáp ứng được Phần lớn chân khớp thủy sinh có một hệ thống mang để hô hấp ngoài.

Đó là những phần lồi hình sợi được bao bởi lớp biểu

mô mỏng và có chứa đầy các ống nhỏ cho máu chảy tới.

Chân khớp ở cạn như hình nhện, cơ quan hô hấp túi phổi (phổi sách) Nhện có 4 đôi túi phổi hoặc ống khí-những ống phân nhánh len lõi vào tất cả các phần

cơ thể (Ve), ống khí phát triển nhất ở côn trùng

Côn trùng thấp gồm hệ thống ống khí chạy dọc, ít phân nhánh.Côn trùng bậc cao ống khí phân nhánh nhỏ đến tận các tế bào của cơ thể Thành của ống khí có lót lớp ống cuticun ở trong Lớp này dày lên vào phía bên trong làm thành một đường xoắn tròn ốc có tác dụng nâng đỡ

Oxi không phân tán trong cơ thể được mà phải chạy theo một đường nhất định ống khí thông với ngoài qua lỗ thở ở 2 bên hông Các lỗ thở đều có nắp đậy Đôi khi trên hệ thống ống khí có các chổ phình to gọi là túi khí.

Đối với các sâu bọ sống trên cạn, các túi khí có tác dụng làm cho hệ ống khí luôn luôn thoáng, còn đôi với sâu bọ ở nước thì có tác dụng dự trữ không khí cho cơ thể.

Hệ thống ống khí của côn trùng

Ống khí nhỏ

Hệ thống ống khí xuất phát

từ các lổ thở ở 2 bên thành bụng, phân nhánh chằng chịt đem oxi tới các TB.

- Thân mềm: Có cơ quan hô hấp chuyển hóa, còn hô hấp qua

da không thực hiện được vì bên ngoài có vỏ đá vôi Thân mềm đầu tiên ở nước có cơ quan hô hấp là mang, phần lồi của màng nhày có nhiều mạch máu tươi

Mang có thể ở bên ngoài hoặc ở trước hoặc ở sau Trên bề mặt mang có nhiều tơ làm cho nước thay đổi luôn trao đổi khí

dễ dàng hơn.

Cơ quan hô hấp của thân mềm ở cạn là phổi- những túi áo lớn, trên đó có nhiều mạch máu để trao đổi khí Một số thân mềm này về sau quay lại ở nước song vẫn còn phổi cho nên chúng lại phải lên mặt nước để lấy oxi của không khí.

IV Cơ quan hô hấp của động vật có xương

Có 2 hình thức chính:

Hô hấp bằng mang Hô hấp bằng phổi

chim

Thú Cá

1 Hô hấp bằng mang : đây là hình thức hô hấp chủ

yếu của các loài động vật có dây sống bậc thấp ở nước ( có bao, không sọ, cá miệng tròn, cá sụn,

Trung gian giữa 2 khe mang là vách mang có nhiều mạch máu nhỏ Sự trao đổi khí được thực hiện nhờ các mạch máu của cơ thể chia thành nhiều mao mạch nhỏ phân bố trên vách mang này tiếp xúc với nước chứa oxi

Các khe mang thông trực tiếp chung với một xoang – Xoang bao mang và đổ ra ngoài qua lỗ bao mang (atrioporus)

ở phần sau mặt bụng con vật (đối với ngành phụ sống đầu) hoặc qua xiphông huyệt (ở ngành phụ có bao)

b Nhóm không hàm (cá bám đá, cá Myxin): hệ hô hấp có

cấu tạo rất đặc biệt

+ Ở cá bám đá (Lampetra): ống hô hấp nằm phía dưới thực

quản, phần trước thông với hầu và phần sau được bịt kín ở phía trước tim Hai bên ống hô hấp thông với 7 đôi túi

mang Mỗi đôi túi mang có lỗ thông trực tếp ra ngoài ở 2

bên đầu Nếp trong của mỗi túi lồi những nếp da bằng mô liên kết chạy dọc theo kinh tuyến gọi là lá mang

Trung gian 2 túi là khoang bao mang hẹp, có vách liên kết chia làm 2 ngăn – vách ngăn mang Lá mang và túi mang có nguồn gốc từ nội bì.Đây là một đặc điểm khác với các động vật có xương sống khác

Phễu miệng và mang của cá bám đá

CÁ BÁM ĐÁ

+ Ở cá Myxin (Myxini): ống tiêu hóa không tách thành

ống hô hấp Có từ 6 đến 15 đôi túi mang thông trực tiếp với thực quản Mỗi túi mang thông với môi trường

ngoài bởi một lỗ mang ngoài riêng hoặc những túi mang

ở cùng một bên đổ chung ra ngoài qua một lỗ mang Cá Myxin không có vách ngăn mang.

Động tác hô hấp của lớp cá miệng tròn được thực

hiện do sự phồng, xẹp của bộ mang làm nước vào và

qua khe mang.

c Nhóm có hàm (cá sụn, cá xương)

Cấu tạo mang phức tạp hơn nhiều, Nhờ đó mà đảm bảo được chức năng hô hấp của chúng Mang tồn tại suốt đời sống của con vật ở các loài cá sụn và cá xương và là cơ quan hô hấp chính của chúng

Cấu tạo cơ bản của một mang gồm: cung mang bằng

chất sụn hoặc xương, cung này do gốc của vách gian mang hình thành Trên cung mang kéo dài về một phía có vách gian mang (Septum branchiae) Vách gian mang nằm giữa 2 khe mang, trên vách gian mang có gắn các lá mang Khe mang do nội bì và ngoại bì hình thành, còn lá mang do ngoại bì hình thành Cá sụn có 5 đôi khe mang thông ra ở 2 bên đầu, còn cá xương có thể là 4 hoặc 5 đôi, bên ngoài có xương nắp mang bao phủ và mở ra ngoài 2 khe 2 bên đầu

Cấu tạo của lá mang: Lá mang (gill lamellae) do vơ số các

sợi mang (filium branchiae) hợp thành Các sợi mang xếp cạnh nhau rất chặt làm cho lá mang cĩ hình dạng như một cái lược Hai bên sợi mang lại phát triển nhiều nhĩm gọi là sợi mang nhỏ (branch leaf) Diện tích các sợi mang nhỏ này rất lớn vì vậy số lượng các mao mạch phân bố trên đĩ để trao đổi khí rất lớn

+ Ở cá sụn: Có 5 đôi khe mang thông trực tiếp ra

ngoài qua 2 bên của đầu (cá Nhám) hoặc qua mặt dưới của đầu (cá đuối) Động tác hô hấp của chúng nhờ áp lực của dòng nước vào và ra qua mang

Hệ hô hấp ở

Cá nhám

+ Ở cá xương: các khe mang không thông trực tiếp ra ngoài

mà qua xoang mang nhờ hệ thống xương nắp mang bao bọc

Hệ thống xương nắp mang này bao phủ 2 bên mang chỉ để lại hai khe mang ở 2 bên phía sau của đầu

Động tác thở của cá xương nhờ cử động của xương nắp mang Khi cá nâng nắp mang, màng da mỏng ở cạnh sau nắp mang do áp suất ngoài của nước, bám vào khe mang, làm áp suất trong khoang mang giảm thấp và nước qua khoang miệng hầu vào xoang bao mang Khi nắp mang hạ xuống , miệng cá đóng chặt, áp suất của nước trong xoang mang tăng lên và nước thoát ra ngoài phía sau qua khe mang Nhờ sự thay đổi áp lực sau mỗi lần nâng, hạ nắp mang và đóng, mở miệng mà cá có thể hô hấp

Ngoài mang nhiều loài cá nước ngọt sống ở những nơi

có ngưỡng oxi thấp và thay đổi hình thành các cơ quan hô hấp phụ: Hô hấp bằng da, bằng ruột, hô hấp bằng cơ quan trên mang, hô hấp bằng túi khí, hô hấp bằng bóng hơi

2 Hô hấp bằng phổi

Phổi (Pneumones) là cơ quan hô hấp chính của các nhóm động vật có xương sống bậc cao ở cạn (lưỡng thê, bò sát, chim và thú)

Phổi là một đôi túi được hình thành từ mặt bụng của hầu Do vậy nó có nguồn gốc từ nội bì Mỗi lá phổi là một túi màng mỏng, có vách ngăn ở trong hình thành lỗ tổ ong

và có ống thông với hầu

Thành phế nang rất mỏng và khí dễ dàng khuếch tán qua túi từ xoang phế nang (có thông với không khí) vào trong mao mạch Các phế nang nằm trong một mạng lưới sợi liên kết đàn hồi Nhờ vậy phổi có độ đàn hồi và chắc chắn Hình dạng và sự phân bố của phế nang tạo điều kiện cho sự mất nước tối thiểu và duy trì được bề mặt bên trong luôn luôn ẩm ướt.

Phổi tương ứng với đôi khe mang sau cùng của cá.Tùy theo mức độ tiến hóa của nhóm động vật mà phổi có thể phân thùy hoặc không Phổi được phát triển theo chiều hướng tăng dần dung tích chứa khí và diện tích phân bố của các mao mạch trên các vách ngăn để đáp ứng mức độ trao đổi chất ngày càng cao và hoàn

Sơ đồ cấu tạo phổi

1.Phế quản 2.Phế quản nhỏ

3 Mao mạch phổi

4 Phế bào

5 Phế nang

a Lớp lưỡng cư : cơ quan hô hấp gồm 3 phần: mang, phổi và da

- Hô hấp bằng mang: Tồn tại khá dài suốt giai đoạn ấu

trùng của các loài lưỡng thê không đuôi, không chân và một số lưỡng thê có đuôi trưởng thành sống ở nước: cá cóc núi hay cá cóc sừng miệng Lưỡng thê chỉ có mang ngoài, phát sinh từ mặt ngoài cung mang Trong quá trình phát triển, khởi thủy có các đôi túi ở thành hầu Sau có 3 đôi thông ra ngoài làm thành khe mang Lá mang ngoài còn có các sợi tơ có phủ biểu mô tiêm mao, đính vào 3 cung mang ( tức cung tạng) ở phía trước khe mang

- Hô hấp bằng da: Có ở hầu hết lưỡng cư Đặc biệt ở cá

cóc phổi chỉ hoàn toàn hô hấp qua da Da của lưỡng cư có chức năng hô hấp nhờ phân bố rất nhiều mao mạch để trao đổi khí qua da Da tiết ra chất nhày nhờ tuyến da làm da luôn ẩm ướt để trao đổi khí

Da và cơ của lưỡng thê chỉ dính với nhau vài chổ còn những khoảng trống trong đó có chứa nhiều túi bạch huyết

có chức năng hô hấp da quan trọng

Ở các loài không đuôi còn phát triển nếp da che kín khe mang Sau đó trong quá trình biến thái lá mang tiêu giảm, khe mang khép kín và phổi bắt đầu xuất hiện

-Hô hấp bằng phổi

+ Phổi lưỡng thê có cấu tạo đơn giản là một đôi túi nhỏ, mặt trong có nhiều nếp nhăn tạo thành những phế nang đơn giản tựa như những lỗ tổ ong Ở lưỡng thê không chân phế nang chỉ mới được hình thành ở một bên phổi Riêng ếch nhái ở cạn có hệ thống phế nang phát triển hơn cả

+ Đường hô hấp trong phổi lưỡng thê gồm một ống thanh khí quản thông trực tiếp với phổi Khí quản ngăn trù vài loài lưỡng thê có đuôi có khí quản dài tới 4- 5cm, khí quản chia 2 phế quản vào phổi.

+ Thanh quản - phần đầu của khí quản lần đầu tiên xuất hiện liên quan đến khả năng phát thanh của con vật Thanh quản thường gồm sụn hạt cau và sụn nhẫn, có căng dây thanh song song với khe thanh quản(ếch, nhái) Dây thanh thiếu ở nhóm lưỡng thê có đuôi.j

* Động tác hô hấp: Do không có lồng ngực lưỡng thê thở bằng cách “nuốt” khoomg khí Trước hết nó hạ thềm miệng, miệng đóng chặt hút khí qua

lỗ mũi vào niệng sau đó lỗ mũi được khép lại bằng Valve da; sau đó thềm miệng được nâng lên nhờ cơ gian hàm và cơ gian móng đẩy khí qua khe họng vào phổi Không khí từ phổi ra ngoài nhờ tác dụng của

cơ bụng và thành phổi

Ếch cây đỏ (Agalychnis callidryas - Bộ Anura) Kỳ giông bùn

Ếch giun (Ichthyophis glutinosus)

Lớp Bò Sát tiến hóa hơn Lưỡng Cư ở chỗ chúng

đã hoàn toàn hô hấp bằng phổi, da khô và không còn

hô hấp qua da, cấu tạo của phổi cũng hoàn chỉnh hơn với nhiều vách ngăn chia thành các phế nang, hô hấp bằng nhiều kiểu khác nhau, chúng chỉ còn giữ dấu vết của mang trong giai đoạn của phôi

=> Bò Sát đã hoàn toàn thích nghi với đời sống trên cạn, không còn phụ thuộc vào môi trường nước

b Lớp bò sát

- Đường hô hấp: Đã được phân hóa rõ ràng: khe họng sau

lưỡi dẫn tới đường thanh quản có sụn nhẵn và sụn hạt cau Các sụn nhẵn của bò sát khác với lưỡng thê là nối với nhau

ở phía sau và bao lấy hoàn toàn phần sau của thanh quản Một số loài buồng thanh quản hình thành dãy âm thanh (Cameleon và Gekko ) để phát tiếng kêu

- Khí quản của bò sát dài và phân hóa thành 2 phế quản đi vào 2 lá phổi Khí quản và phế quản có tác dụng sưởi nóng không khí trước khi vào tới phổi

* Cấu tạo của phổi

Phổi bò sát phát triển hơn ở lưỡng thê Mặt bên trong có nhiều nếp ngăn, chia thành những lỗ tỏ ong (phế nang) Các phế nang nối với các phế quảng bằng những phế quả phụ (cấp 1) Một số loài ở nước (rùa, cá sấu) Ngoài những phế quả phụ (cấp1) còn có nhũng phế quản phụ cấp 2 và cấp 3 Thành của phổi xốp vì vậy diện tích mao mạch tăng lên, dung tích chưa khí của phổi lớn và hô hấp hữu hiệu hơn nhiều so với lưỡng thê Nhờ đó mà phổi đảm nhận được gần như toàn bộ chức năng trao đổi khí của con vật.

* Cử động hô hấp của bò sát theo nhiều kiểu

+ Thở bằng lồng ngực: Dược thực hiện nhờ sự co giãn

của các cơ gian sườn làm tăng giảm thể tích của lồng ngực( động vật có màng ối)

+ Thở bằng thềm miệng: tương tự như lưỡng thê

+ Thở bằng cử động chi và đầu: Ở Rùa do lồng ngực bất

động nên thở bằng cách co duỗi chân vào mai và yếm làm thay đổi thể tích của xoang cơ thể, làm co giản phổi

Cá sấu sông Nil (Corocodylus niloticus) Vích (Chelonia mydas)

Rồng Komodo (Varanus komodoensis) Tắc kè hoa (Chameleon chamaleon)

c Lớp Chim

Đến lớp Chim có thể nói hệ hô hấp đã có cấu tạo hoàn chỉnh Cơ quan hô hấp phát triển theo hướng giảm nhẹ trong lượng cơ thể

và tăng cường độ trao đổi khí.

Thân nhiệt luôn ổn định (hằng nhiệt)

- Đường hô hấp: Khe họng ở sau lưỡi dẫn đến

thanh quản gồm các sụn điển hình như bò sát là sụn nhẫn và sụn hạt cau Các sụn này không tham gia vào quá trình phát âm như các nhóm động vật có xương sống khác mà ở chim có các cơ quan phát

âm riêng gọi là “minh quản”

* Cấu tạo của phổi chim: Phổi chim rất phát

triển, nó là một túi xốp có dung tích lớn để chứa khí và có diện tích phân bố của mao mạch rất lớn nhờ hình thành nhiều phế nang dạng tổ ong Nhờ những phế quản phân nhánh nhiều lần để hình thành các phế nang và tiểu phế nang nhiều cấp mà dung tích chứa khí và diên tích phân bố của các mao mạch rất lớn

Phế quản tới phổi có thể xuyên qua phổi và phân nhánh tới các túi đặc biệt là túi khí (đặc trưng cho chim) Túi khí có thể tích lớn hơn thể tích của phổi nhiều lần Đa số các loài chim có 9 túi khí Mỗi túi lẽ ở gốc chạc xương đòn gọi là túi gian đòn và 4 đôi túi đối xứng 2 bên nội quan: 1 đôi túi khí cổ ở phía trên, 2 đôi túi ngực ở trung gian 2 nữa cơ ngực và một đôi túi lớn nhất, quan trọng nhất là đôi túi bụng hay đôi túi phủ tạng

Hệ thống túi khí thông với phổi len lõi vào giữa các nội quan Túi khí là nơi dự trữ khí cho chim khi bay, thải nhiệt, cách nhiệt, làm giảm sự

ma sát giữa các nội quan trong cơ thể làm cơ thể chim được nhẹ và tạo điều kiện cho sự trao đổi khí

ở phổi

Phổi chim

* Hô hấp kép ở Chim:

Khi bay, do cơ ngực hoạt động nên không thể hô hấp bằng sự thay đổi của lồng ngực mà phải nhờ hệ thống các túi khí Khi chim nâng cánh, thể tích khoang cơ thể tăng lên, các túi khí dãn ra, không khí giàu O2 từ ngoài theo ống dẫn vào cơ thể thì 75% đi vào các túi khí sau làm túi sau căng

ra, 25% còn lại đi vào phổi đẩy lượng khí giàu CO2 vào túi trước làm túi trước căn ra (chim hít vào)

Khi chim hạ cánh, thể tích các túi khí sau xẹp xuống, đẩy lượng khí giàu O2 từ túi sau vào hệ thống ống vi khí quản đồng thời lượng khí giàu CO2 trong ống vi khí quản về trước