I. Vai trò của hô hấp

Hô hấp ở động vật bao gồm hai quá trình trao đổi khí với môi trường và hô hấp tế bào (hình 7.1).

- Trao đổi khí với môi trường: Cơ thể động vật lấy O₂ từ môi trường vào cơ thể và thải CO₂ từ cơ thể ra môi trường. Quá trình này được thực hiện qua bề mặt trao đổi khí. Bề mặt trao đổi khí là bộ phận của cơ thể, ở đó O₂ khuếch tán từ môi trường ngoài vào tế bào còn CO₂ khuếch tán từ tế bào ra môi trường.

- Hô hấp tế bào: Hô hấp tế bào ở động vật diễn ra tương tự hô hấp tế bào ở sinh vật nhân thực khác. Trong quá trình này, năng lượng hoá học có trong các hợp chất hữu cơ được chuyển đổi thành năng lượng ATP để cung cấp cho tất cả các hoạt động sống của tế bào và cơ thể. Quá trình này cần O₂ và sản sinh ra CO₂.
Thông qua trao đổi khí với môi trường, O₂ được vận chuyển đến tế bào, tham gia vào quá trình hô hấp tế bào. CO₂ sinh ra từ hô hấp tế bảo được vận chuyển đến bề mặt trao đổi khí, rồi thải ra môi trường.

II. Các hình thức trao đổi khí với môi trường ở động vật

Quá trình trao đổi khi diễn ra khi có sự chênh lệch phân áp O₂ và CO₂ giữa hai phía của bề mặt trao đổi khi. Khi khuếch tán dễ dàng nhờ bề mặt trao đổi khi có diện tích lớn, mỏng, ẩm ướt và có nhiều mao mạch. Cấu trúc bề mặt trao đổi khi liên quan đến kích thước cơ thể động vật, môi trường sống và nhu cầu O₂ của cơ thể.

Động vật có thể trao đổi khi qua bề mặt cơ thể, ống khí, mang hoặc phối.

- Trao đổi khí qua bề mặt cơ thể là hình thức trao đổi khí mà O₂ và CO₂ được khuếch tán trực tiếp qua màng tế bảo hoặc lớp biểu bị bao quanh cơ thể (hình 7.2). Hình thức trao đổi khí này có ở sinh vật đơn bào, ruột khoang, bọt biển, giun tròn, giun dẹp, giun đốt, lưỡng cư,...

- Trao đổi khi qua ống khí là hình thức trao đổi khi mà không khi giàu O₂ trong không khí khuếch tán qua các lỗ thở vào ống khí rồi đến mọi tế bào của cơ thể. Ngược lại, CO₂ từ các tế bảo khuếch tán vào các ống khí và di chuyển ra ngoài qua các lỗ thở (hình 7.3). Hình thức trao đổi khí này có ở côn trùng như ruồi, ong, châu chấu, dế mèn, gián,...

- Trao đổi khí qua mang là hình thức trao đổi khí mà O₂ hoà tan trong nước được khuếch tản vào máu, CO₂ từ máu khuếch tán vào nước khi nước chảy giữa các phiến mỏng của mang (hình 7.4). Hình thức trao đổi khí này có ở hầu hết động vật thuỷ sinh như cá, tôm, cua, trai, ốc,...

- Trao đổi khí qua phối là hình thức trao đổi khí mà O₂ và CO₂ được khuếch tán qua màng các phế nang trong phổi. Phế nang là đơn vị nhỏ nhất trong phổi, gồm những túi khi được sắp xếp như chùm nho, nằm ở đầu tận của các phế quản nhỏ nhất. Hình thức trao đổi khí này có ở ếch nhái trưởng thành, bò sát, chim và động vật có vú. Sự phân nhánh của phế quản và số lượng phể nang tăng dần theo chiều hướng tiến hoá. Ở chim, hô hấp nhờ phối và hệ thống túi khí nên khi hít vào và thở ra đều có không khi giàu O₂ đi qua phôi (hình 7.5).

III. Bệnh hô hấp và phòng bệnh hô hấp

- Vi khuẩn (như phế cầu, tụ cầu,...) và virus (như virus cúm, virus corona,...) là nguyên nhân chủ yếu gây nên các bệnh về hô hấp ở người. Bên cạnh đó, khói thuốc lá, các chất khí độc hại, chất hữu cơ dễ bay hơi, khói, bụi, hoả chất trong không khí bị ô nhiễm làm liệt các lông rung, tăng tiết chất nhày trong đường dẫn khí. Các chất này đi vào phổi gây phản ứng viêm, phá hủy cấu trúc phế nang và làm xơ hoá phế nang, dẫn đến tình trạng ứ đọng không khí, chức năng trao đổi khí của phế nang bị suy giảm, từ đó gây ra các bệnh hô hấp như hen suyễn, viêm đường hô hấp, phổi tắc nghẽn mạn tính,... 

- Phòng các bệnh hô hấp bằng cách hạn chế khả năng xâm nhập của mầm bệnh vào cơ thể nhờ các biện pháp như rửa tay thường xuyên; không dưa tay lên mắt, mũi, miệng; vệ sinh mũi, họng bằng dung dịch sát khuẩn phù hợp theo chỉ dẫn của bác sĩ.... Hạn chế sự phát triển của mầm bệnh bằng cách giữ vệ sinh môi trường sống, trồng cây xanh, thông thoáng khí, kiểm soát độ ẩm không khí.... 

- Tập thể dục thường xuyên giúp tăng thể tích O₂ khuếch tán vào máu, tăng sử dụng O₂ và phân giải glycogen ở cơ, tăng tốc độ vận động và sự dẻo dai của các cơ hô hấp, do đó giúp hệ hô hấp trở nên khoẻ mạnh hơn. Bên cạnh đó, luyện tập thể dục, thể thao phù hợp còn mang lại nhiều ảnh hưởng tích cực đến hoạt động của hệ thần kinh, hệ tiêu hoá, hệ vận động và hệ miễn dịch, giúp cơ thể chống bệnh tốt hơn.

Sơ đồ tư duy Sinh học 11 Bài 7: Hô hấp ở động vật