I. Vai trò của hô hấp

Sự thông khí: đưa O$_{2}$ vào và thải CO$_{2}$ ra ngoài cơ thể → tạo sự chênh lệch khí O$_{2}$ và CO$_{2}$ giữa máu trong mao mạch phổi và không khí trong phế nang

Trao đổi khí ở phổi: O$_{2}$ khuếch tán từ phế nang vào máu và CO$_{2}$ ngược lại

Máu vận chuyển O$_{2}$ đến tế bào cơ thể.

Tế bào nhận O$_{2}$ từ máu và thực hiện hô hấp tế bào.

Khí CO$_{2}$ sinh ra khuếch tán vào máu và được vận chuyển đến cơ quan trao đổi khí.

Động vật lấy O$_{2}$ liên tục từ môi trường cho hô hấp tế bào chuyển đổi thành năng lượng sử dụng cho các hoạt động sống.

Hô hấp ngoài gồm: thông khí và trao đổi khí ở phổi.

Hô hấp trong gồm: trao đổi khí của máu ở mao mạch cơ quan với tế bào cơ thể và hô hấp tế bào.

Lấy O$_{2}$ để oxy hóa các chất dinh dưỡng, tạo năng lượng cho tất cả hoạt động sống của cơ thể.

Cơ thể thải CO$_{2}$ vì CO$_{2}$ tích tụ gây mất cân bằng nội môi, gây độc cho tế bào, gây acid hóa dịch cơ thể dẫn đến thở nhanh, mạnh, tim đập nhanh, mạnh, liên tục… cuối cùng là tử vong.

Kết luận: Hô hấp đảm bảo cho động vật lấy O$_{2}$ từ môi trường cung cấp cho hô hấp tế bào, tạo năng lượng cho các hoạt động sống, đồng thời thải CO$_{2}$ sinh ra từ quá trình chuyển hóa ra ngoài.

II. Các hình thức trao đổi khí

Bề mặt trao đổi khí là bộ phận hoặc cơ quan thực hiện trao đổi khí O$_{2}$ và CO$_{2}$ với môi trường (da, phổi, hệ thống ống khí hoặc bề mặt cơ thể).

Nguyên lí: khuếch tán từ nơi có phân áp cao → phân áp thấp và khuếch tán qua bề mặt mỏng, ẩm ướt.

Phụ thuộc chủ yếu vào diện tích bề mặt trao đổi khí và hoạt động thông khí.

Đáp án câu hỏi 1 hộp Dừng lại và suy ngẫm trang 56:

Ở thủy tức: Các tế bào lớp biểu bì tiếp xúc trực tiếp với nước môi trường, còn các tế bào lót khoang tiêu hóa tiếp xúc với nước trong khoang.

• Do hô hấp tế bào sử dụng O$_{2}$ liên tục → O$_{2}$ trong tế bào giảm nên O$_{2}$ khuếch tán từ nước vào tế bào.
• Hô hấp tế bào liên tục tạo ra CO$_{2}$ làm nồng độ CO$_{2}$ trong tế bào tăng và khuếch tán vào nước trên toàn bộ cơ thể

Ở giun đốt: Mạch bụng mang máu giàu CO$_{2}$ đến hệ thống mao mạch trên khắp bề mặt da và thực hiện trao đổi khí với môi trường.

→ khí CO$_{2}$ khuếch tán ra và khi O$_{2}$ khuếch tán vào máu dưới bề mặt da.

Đáp án câu hỏi 2 hộp Dừng lại và suy ngẫm trang 56:

Tạo ra số lượng ống khí tận rất lớn, vì vậy diện tích trao đổi khí giữa không khí trong hệ thống ống khí với các tế bào cơ thể rất lớn. 

Hoạt động thông khí nhờ thành bụng co dãn, đáp ứng được nhu cầu O$_{2}$ khi côn trùng hoạt động bình thường cũng như khi hoạt động tích cực.

Diện tích trao đổi khí của mang lớn nhờ cấu tạo đặc biệt của mang.

Dòng máu trong mao mạch chảy song song và ngược chiều với dòng nước chảy qua phiến mang → tối ưu hóa trao đổi khí (hình 9.4).

Cách thông khí giúp dòng nước giàu O$_{2}$ chảy một chiều qua mang liên tục, không bị ngắt quãng (hình 9.5).

Đáp án câu hỏi hộp Dừng lại và suy ngẫm trang 59:

Ở người: 

• Diện tích trao đổi khí của phổi rất lớn do cấu tạo từ hàng triệu phế nang, có hệ thống mao mạch dày đặc (hình 9.6).
• Hoạt động nhịp nhàng của các cơ hô hấp (cơ hoành và cơ liên sườn) làm thay đổi thể tích lồng ngực và thể tích phổi (hình 9.7) → sự thông khí diễn ra theo chu kỳ hít vào và thở ra. 

Ở chim:

• Diện tích trao đổi khí của phổi chim rất lớn do có số lượng mao mạch khí rất lớn. Các mao mạch khí trao đổi khí với mao mạch máu.
• Chiều máu chảy trong các mao mạch song song và ngược chiều với dòng không khí lưu thông trong các mao mạch khí → tối ưu hóa hoạt động trao đổi khí.
• Phổi chim thông với hệ thống túi khí → khi hít vào và thở ra đều có không khí giàu O$_{2}$ đi qua phổi theo một chiều, liên tục và không có khí cặn.
• Khi lên cạn, mang bị mất lực đẩy của nước nên xẹp lại, các cung mang và các sợi mang bị dính lại thành một khối

→ Diện tích bề mặt trao đổi khí rất nhỏ.

Mang cá bị khô nên O$_{2}$ và CO$_{2}$ không khuếch tán qua được.

→ Dẫn đến cá không đủ O$_{2}$ và chết sau một thời gian ngắn.

Nước tràn vào hệ hô hấp làm tắc đường thông khí nên động vật không có đủ O$_{2}$ và tử vong.

Kết luận: 

• Trao đổi khí ở động vật liên quan đến diện tích bề mặt trao đổi khí và thông khí.
• Các hình thức trao đổi khí chủ yếu ở động vật: qua bề mặt cơ thể, qua cơ quan trao đổi khí chuyên hóa (hệ thống ống khí, mang, phổi).

III. Bệnh về hô hấp

Ô nhiễm không khí và khói thuốc lá gây ra rất nhiều bệnh hô hấp như viêm phế quản cấp, hen suyễn, viêm tắc hẹp đường dẫn khí, ung thư khí quản, viêm phổi, lao phổi, ung thư phổi… 

→ Sức khỏe suy yếu, thậm chí đe dọa đến tính mạng con người.

Đáp án câu 3 hộp Dừng lại và suy ngẫm trang 60:

Xử phạt giúp nâng cao nhận thức về tác hại của hút thuốc là, từ đó cso ý thức bảo vệ sức khỏe bản thân và những người xung quanh.

Quy định cấm trẻ em dưới 16 tuổi hút thuốc lá có tác dụng cảnh báo tác hại của hút thuốc lá đối với trẻ em, hút thuốc lá là vi phạm quy định của nhà nước, từ đó HS có ý thức không hút thuốc lá.

Gợi ý trả lời câu hỏi tình huống: Nêu những tác hại của thuốc lá và khuyên bạn bỏ thuốc: 

• Thuốc lá không chỉ gây hại cho người đang hút mà còn hại cho những người xung quanh, đặc biệt là trẻ em và phụ nữ mang thai.
• Tăng nguy cơ ung thư phổi…

Kết luận: Bệnh hô hấp do nhiều nguyên nhân khác nhau, trong đó ô nhiễm không khí và khói thuốc lá là nguyên nhân hàng đầu.