- mô tả cấu trúc của hệ trao đổi khí (gas exchange system) của người, giới hạn ở: • phổi (lungs) • phế quản (trachea) • phế phế quản (bronchi) • tiểu phế quản (bronchioles) • phế nang (alveoli) • mạng lưới mao mạch (capillary network)
- mô tả sự phân bố trong hệ trao đổi khí của sụn (cartilage), biểu mô纤毛 (ciliated epithelium), tế bào goblet (goblet cells), biểu mô lát (squamous epithelium) của phế nang, thịt trơn (smooth muscle) và mao mạch
- nhận diện sụn, biểu mô纤毛, tế bào goblet, biểu mô lát của phế nang, thịt trơn và mao mạch trong tiêu bản kính hiển vi, ảnh chụp kính hiển vi và ảnh chụp điện tử
- nhận diện phế quản, phế phế quản, tiểu phế quản và phế nang trong tiêu bản kính hiển vi, ảnh chụp kính hiển vi và ảnh chụp điện tử và vẽ sơ đồ mặt cắt ngang của thành phế quản và phế phế quản
- mô tả chức năng của tế bào biểu mô纤毛, tế bào goblet và tuyến nhầy (mucous glands) trong việc duy trì sức khỏe của hệ trao đổi khí
- mô tả chức năng trong hệ trao đổi khí của sụn, thịt trơn, sợi đàn hồi và biểu mô lát
- mô tả quá trình trao đổi khí giữa không khí trong phế nang và máu trong mao mạch
Trao đổi khí
Sinh học A-Level · Chủ đề 9
6:58
Hệ trao đổi khí
trải phẳng phần bên trong phổi của bạn ra thì nó sẽ phủ diện tích khoảng bảy mươi mét vuông — khoảng bằng một nửa sân tennis. Toàn bộ diện tích đó được gấp gọn bên trong…
Giọng đọc tiếng Anh · phụ đề tiếng Anh + 中文 được ghi trực tiếp
9.1
Hệ thống trao đổi khí
Chương trình
Nguồn: Chương trình Cambridge International
Cơ thể bạn cần hấp thụ oxy và loại bỏ carbon dioxide. Sự thay thế này diễn ra trong hệ thống trao đổi khí. Không khí đi theo đường sau vào cơ thể:
- xuống phế quản (quả khí quản),
- vào hai phế ống (một cái đến mỗi phổi),
- vào rất nhiều phế tiểu quản nhỏ hơn,
- và cuối cùng vào các túi khí nhỏ gọi là túi khí, nằm sâu trong phổi.
Mỗi túi khí được bao bọc bởi một mạng lưới mao mạch, giúp không khí và máu tiếp xúc rất gần nhau.
Khám phá
Khám phá đường hô hấp
Nhấn vào từng phần. Khí phân nhánh từ khí quản xuống các phế nang nhỏ bé, nơi diễn ra trao đổi khí.
Từ vựng
Luyện tập
| English | Tiếng Việt |
|---|---|
| lungs/lʌŋz/ | phổi |
| capillary/kəˈpɪləri/ | mao mạch |
| carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ | carbon dioxide |
9.1
Các mô của đường hô hấp và chức năng của chúng
| Mô | Vị trí | Chức năng |
|---|---|---|
| sụn | Vòng hình chữ C trong phế quản và phế ống | Giữ đường hô hấp mở để không bị sụp đổ khi hít vào |
| biểu mô có lông rung | Bề mặt lót phế quản và phế ống | Những sợi lông nhỏ gọi là lông rung đập để quét chất nhầy lên phía cổ họng, tránh xa phổi |
| tế bào cốc và tuyến nhầy | Trong bề mặt lót đường hô hấp | Tạo ra chất nhầy, giữ lại bụi và vi sinh vật mà bạn hít vào |
| thần kinh trơn | Trong thành phế ống và phế tiểu quản | Co lại để làm hẹp đường hô hấp |
| sợi đàn hồi | Trong thành đường hô hấp và túi khí | Giãn ra khi bạn hít vào, sau đó co lại để đẩy không khí ra ngoài |
| biểu mô dẹt | Lớp lót mỏng, phẳng của túi khí | Tạo khoảng cách rất ngắn để khí khuếch tán qua |
Lông rung, tế bào cốc và tuyến nhầy hoạt động phối hợp để giữ cho phổi sạch sẽ và khỏe mạnh: chất nhầy giữ bụi bẩn và vi sinh vật, còn lông rung mang chúng đi xa để nuốt.
Từ vựng
Luyện tập
| English | Tiếng Việt |
|---|---|
| ciliated epithelium/ˈsɪlɪeɪtɪd ˌepɪˈθiːlɪəm/ | biểu mô có lông纤毛 |
| cilia/ˈsɪlɪə/ | lông mao |
9.1
Trao đổi khí trong túi khí
Các túi khí là bề mặt lý tưởng để trao đổi khí, vì chúng có:
- tổng diện tích bề mặt rất lớn (hàng triệu túi nhỏ),
- thành rất mỏng — biểu mô túi khí và thành mao mạch chỉ dày đúng một lớp tế bào, nên khoảng cách khuếch tán cực kỳ ngắn,
- nguồn cung cấp máu dồi dào từ mạng lưới mao mạch,
- lớp lót ẩm ướt, giúp khí hòa tan trước khi khuếch tán qua.
Khí di chuyển theo cơ chế khuếch tán dọc theo độ chênh lệch nồng độ của chúng:
- oxy có nồng độ cao trong không khí túi khí và nồng độ thấp trong máu, nên nó khuếch tán từ không khí vào máu.
- carbon dioxide có nồng độ cao trong máu và nồng độ thấp trong không khí túi khí, nên nó khuếch tán từ máu vào không khí để thở ra ngoài.
Dưới kính hiển vi, mô phổi thật trông giống như một chiếc ren màu hồng mịn màng. Các khoảng trống mở rộng chính là túi khí, còn những đường viền hồng mỏng giữa chúng là các thành nơi diễn ra trao đổi khí:
Hít thở liên tục đưa không khí mới vào túi khí, và dòng máu chảy liên tục mang khí đi xa. Cả hai yếu tố này đều duy trì độ dốc nồng độ lớn, giúp quá trình trao đổi khí diễn ra nhanh chóng.
Ví dụ minh họa. Sử dụng định luật Fick để giải thích tại sao túi khí cho phép trao đổi khí diễn ra nhanh như vậy. Định luật Fick cho thấy tốc độ khuếch tán tỷ lệ thuận với
$$\frac{\text{surface area} \times \text{concentration difference}}{\text{diffusion distance}}$$
do đó, tốc độ nhanh đòi hỏi cả ba thành phần phải hỗ trợ. Diện tích bề mặt: hàng triệu túi khí tạo ra tổng diện tích khổng lồ, khoảng $70\ \text{m}^2$. Khoảng cách khuếch tán: biểu mô túi khí và nội mô mao mạch mỗi cái chỉ dày đúng một tế bào dẹt, nên oxy vượt qua trong chưa $1\ \mu\text{m}$. Chênh lệch nồng độ: quá trình hô hấp liên tục làm mới không khí trong khi tuần hoàn liên tục mang máu giàu oxy đi xa, nên một độ dốc nồng độ lớn được duy trì. Gắn mỗi đặc điểm thích nghi với thành phần của phương trình mà nó phục vụ — liệt kê "diện tích bề mặt lớn, thành mỏng, nguồn cung cấp máu tốt" mà không liên kết chúng với định luật Fick sẽ là câu trả lời kém hơn.
Khám phá
Tại phế nang
Nhấn vào từng phần. Oxy và carbon dioxide hoán đổi qua một tường chỉ dày một tế bào, giữa không khí và máu.
Từ vựng
Luyện tập
| English | Tiếng Việt |
|---|---|
| gas exchange/ɡæs eksˈtʃeɪndʒ/ | trao đổi khí |
| trachea/trəˈkɪə/ | khí quản |
| bronchus/ˈbrɒŋkəs/ | phế quản |
| bronchiole/ˈbrɒŋkɪəʊl/ | phế quản nhỏ |
| alveoli/ˈælvɪɒli/ | phế nang |
9.1
Mẹo làm bài thi
- Gắn mỗi đặc điểm túi khí với tốc độ khuếch tán nhanh: diện tích bề mặt lớn, thành mỏng (một lớp tế bào), bề mặt ẩm, nguồn cung cấp máu tốt — câu trả lời theo kiểu "diện tích bề mặt, khoảng cách ngắn, độ dốc lớn".
- Matches airway tissue to function: cartilage (holds airways open), ciliated + goblet cells (trap and sweep mucus), smooth muscle and elastic fibres.
- Trả lời trong khung ý tưởng về định luật Fick: tốc độ $\propto$ diện tích bề mặt $\times$ chênh lệch nồng độ $\div$ khoảng cách.
Từ vựng
Luyện tập
| English | Tiếng Việt |
|---|---|
| cartilage/ˈkɑːtɪlɪdʒ/ | sụn |
| mucus/ˈmjuːkəs/ | chất nhầy |
| goblet cell/ˈɡɒblət sel/ | tế bào cốc |
| mucous gland/ˈmjuːkəs ɡlænd/ | tuyến tiết dịch nhầy |
| microbe/ˈmaɪkrəʊb/ | microbe |
| smooth muscle/smuːð ˈmʌsl/ | cơ trơn |
| elastic fibre/ɪˈlæstɪk ˈfaɪbə/ | sợi đàn hồi |
| squamous epithelium/ˈskwɒməs ˌepɪˈθiːlɪəm/ | biểu mô dẹt |
| diffuse/dɪˈfjuːz/ | khuếch tán |
| concentration gradient/ˌkɒnsənˈtreɪʃn ˈɡreɪdɪənt/ | concentration gradient |
| oxygen/ˈɒksɪdʒn/ | oxy |
Bài học tương tác về chủ đề này
Làm theo từng bước, kèm theo bài tập kiểm tra ngay lập tức.