Bài viết được viết bởi Bác sĩ nội Tổng Quát - Khoa Khám bệnh & Nội khoa - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Nha Trang.
CO2 có vai trò rất quan trọng trong quá trình hô hấp. Nồng độ CO2 bình thường trong máu có tác dụng duy trì nhịp hô hấp. Nồng độ CO2 tăng lên làm tăng hô hấp. Vậy CO2 trong máu được vận chuyển như thế nào? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến quá trình này?
Trong quá trình chuyển hóa, CO2 sinh ra trong tế bào, do tính khuếch tán cao, CO2 trong máu động mạch đi qua mao mạch mô chỉ trong giây lát rồi trở về tĩnh mạch. Trong huyết tương, CO2 được chuyên chở dưới ba dạng: CO2 hòa tan, CO2 tạo các hợp chất cacbamin với protein huyết tương và CO2 thủy hóa thành H2CO3 khi phân ly.
Trong hồng cầu, CO2 cũng ở ba dạng tương tự nhưng với tỷ lệ khác nhau. CO2 được vận chuyển về phổi và thải ra ngoài mỗi phút từ 200ml [lúc nghỉ] đến 8.000 ml [lúc vận động mạnh].
CO2 trong máu động mạch đi qua mao mạch mô và trở về tĩnh mạch
2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự gắn và phân li CO2 của máu
- Phân áp CO2: Lượng CO2 toàn phần trong máu phụ thuộc chủ yếu vào phân áp CO2 trong máu. Phân áp CO2 tăng làm tăng lượng CO2 trong máu và ngược lại.
- Phân áp oxy: Phân áp oxy của máu cũng ảnh hưởng đến lượng CO2 trong máu. Khi phân áp oxy tăng thì lượng CO2 trong máu giảm và ngược lại. Đó là hiệu ứng Haldane.
Như vậy máu đến mô có phân áp CO2 cao và phân áp O2 thấp nên máu kết hợp với CO2, tăng lượng CO2 trong máu; ngược lại ở phổi có phân áp CO2 thấp và phân áp O2 cao nên máu tăng phân ly cho CO2.
2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự vận chuyển CO2 trong máu
Máu nhận CO2 ở mô. Phân áp CO2 ở máu động mạch đến mô là 40mmHg, ở mô là 45mmHg. CO2 khuếch tán từ dịch kẽ vào huyết tương dưới dạng hòa tan làm phân áp CO2 ở huyết tương tăng lên và vào hồng cầu. Trong hồng cầu, một phần nhỏ CO2 kết hợp với Hb tạo HbCO2, phần lớn kết hợp với muối kiềm và protein ở trong huyết tương.
Máu nhả CO2 ở phổi. Khi máu qua phổi, các quá trình diễn ra theo chiều ngược lại. Phân áp CO2 phế nang là 40mmHg, phân áp CO2 ở mao mạch phổi là 45mmHg; do sự chênh lệch về phân áp nên CO2 hoà tan sẽ khuếch tán từ huyết tương vào phế nang qua màng hô hấp.
Máu đi qua phổi sẽ khuếch tán CO2 từ huyết tương vào phế nang qua màng hô hấp
Phân áp CO2 trong huyết tương giảm xuống. NaHCO3 ở huyết tương phân li thành Na+ và HCO3-, HCO3- vào hồng cầu kết hợp với H+ tạo thành H2CO3. H2CO3 dưới tác dụng của enzym CA cho CO2 và H2O, CO2 khuếch tán ra ngoài huyết tương, rồi từ huyết tương khuếch tán sang phế nang làm phân áp CO2 máu giảm; máu trở thành máu động mạch. HCO3- đi vào hồng cầu, còn ion clorua từ hồng cầu ra ngoài huyết tương để lập lại cân bằng điện tích.
Nồng độ CO2 bình thường trong máu có tác dụng duy trì nhịp hô hấp. Nồng độ CO2 tăng lên làm tăng hô hấp. Trong những trường hợp bệnh nhân hen phế quản hoặc COPD suy hô hấp nặng nếu chỉ định thở O2 liều cao sẽ làm giảm nhanh chóng nồng độ CO2 trong máu sẽ gây ức chế trung tâm hô hấp và ngưng thở ở bệnh nhân. Khi có những dấu hiệu khó thở, bạn nên đến ngay cơ sở y tế để được cấp cứu kịp thời.
Bệnh nhân bị suy hô hấp nặng có thể bị ngừng thở khi chỉ định thở O2 liều cao
Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec là cơ sở y tế chất lượng cao tại Việt Nam với đội ngũ y bác sĩ có trình độ chuyên môn cao, được đào tạo bài bản, chuyên sâu trong nước và nước ngoài, giàu kinh nghiệm.
Hệ thống thiết bị y tế hiện đại, tối tân, sở hữu nhiều máy móc tốt nhất trên thế giới giúp phát hiện ra nhiều căn bệnh khó, nguy hiểm trong thời gian ngắn, hỗ trợ việc chẩn đoán, điều trị của bác sĩ hiệu quả nhất. Không gian bệnh viện được thiết kế theo tiêu chuẩn khách sạn 5 sao, mang đến cho người bệnh sự thoải mái, thân thiện, yên tâm.
Để đăng ký khám tại Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec, Quý Khách có thể liên hệ đến Hotline Hệ thống Y tế Vinmec trên toàn quốc, hoặc đăng ký khám trực tuyến TẠI ĐÂY.
XEM THÊM:
VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Ảnh hưởng của nồng độ O2, CO2 đến hô hấp ở thực vật, nhằm giúp các em học tốt chương trình Sinh học 11.
Nội dung bài viết Ảnh hưởng của nồng độ O2, CO2 đến hô hấp ở thực vật: 1. Nồng độ O2 O2 tham gia vào ôxi hoá các chất hữu cơ và là chất nhận electron cuối cùng trong chuỗi chuyền electron để sau đó hình thành nước trong hô hấp hiếu khí. Vì vậy, nếu nồng độ O2 trong không khí giảm xuống dưới 10% thì hô hấp sẽ bị ảnh hưởng và khi giảm xuống dưới 5% thì cây chuyển sang phân giải kị khí là dạng hô hấp không có hiệu quả năng lượng, rất bất lợi cho cây trồng.
2. Nồng độ CO2 CO2 là sản phẩm của quá trình hô hấp. Các phản ứng đêcacbôxi hoá để giải phóng CO2 là các phản ứng thuận nghịch. Nếu hàm lượng CO2 trong môi trường cao sẽ làm cho phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch và hô hấp bị ức chế [hình 12.2] Cường độ hô hấp [mgCOM/g/giờ] Nồng độ CO2[ppm] Hình 12.2. Đồ thị mối liên quan giữa hô hấp và CO2.
Xem toàn bộ tài liệu Lớp 11: tại đây
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
- Giải Sinh Học Lớp 11
- Sách Giáo Viên Sinh Học Lớp 11
- Sách Bài Tập Sinh Học Lớp 11
- Sách Bài Tập Sinh Học Lớp 11 Nâng Cao
Giải Bài Tập Sinh Học 11 – Bài 12: Ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đến hô hấp [Nâng Cao] giúp HS giải bài tập, cung cấp cho học sinh những hiểu biết khoa học về đặc điểm cấu tạo, mọi hoạt động sống của con người và các loại sinh vật trong tự nhiên:
Trả lời câu hỏi Sinh 11 nâng cao Bài 12 trang 52: Dựa vào kiến thức ở mục IV.1, 2, hãy cho biết tại sao biện pháp bảo quản nhằm một mục đích giảm mức tối thiểu cường độ hô hấp.
Lời giải:
– Vì hô hấp tiêu hao chất hữu cơ của đối tượng bảo quản, do đó làm giảm số lượng và chất lượng.
– Hô hấp làm thay đổi thành phần khí trong môi trường bảo quản: Khi hô hấp lượng 02 sẽ giảm, C02 sẽ tăng và khi 02 giảm quá mức thì hô hấp ở đối tượng bảo quản chuyển sang dạng phân giải kị khí và đối tượng bảo quản sẽ bị phân hủy nhanh chóng.
Bài 1 trang 53 sgk Sinh học 11 nâng cao: Hãy giải thích mối liên quan giữa hô hấp và nhiệt độ môi trường, giữa hô hấp và hàm lượng nước trong cây.
Lời giải:
a. Hô hấp và nhiệt độ
– Hô hấp bao gồm các phản ứng hoá học với sự xúc tác của các enzim do đó phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ.
– Mối quan hệ giữa cường độ hô hấp và nhiệt độ thường được biểu diễn bằng đồ thị có đường cong một đỉnh.
+ Nhiệt độ thấp nhất mà cây bắt đầu hô hấp biến thiên trong khoảng 0 – 10C tuỳ theo loài cây ở các vùng sinh thái khác nhau.
+ Nhiệt độ tối ưu cho hô hấp trong khoảng 30 – 35C
+ Nhiệt độ tối đa cho hô hấp trong khoảng 40 – 45C. Trên nhiệt độ tối đa, bộ máy hô hấp sẽ bị phá huỷ.
b. Hô hấp và hàm lượng nước
– Nước vừa là dung môi vừa là môi trường cho các phản ứng hoá học xảy ra. Nước còn tham gia trực tiếp vào quá trình oxi hoá nguyên liệu hô hấp. Vì vậy hàm lượng nước trong cơ quan, cơ thể hô hấp liên quan trực tiếp đến cường độ hô hấp.
+ Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước [độ ẩm tương đối] của cơ thể, cơ quan hô hấp.
+ Hàm lượng nước trong cơ quan hô hấp càng cao thì cường độ hô hấp càng cao và ngược lại.
Bài 2 trang 53 sgk Sinh học 11 nâng cao: Sự thay đổi nồng độ O2 và CO2 trong môi trường sẽ ảnh hưởng đến hô hấp như thế nào?
Lời giải:
– O2 tham gia trực tiếp vào việc oxi hoá các chất hữu cơ và là chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi truyền điện tử để sau đó hình thành nước trong hô hấp hiếu khí. Vì vậy nếu nồng độ O2 trong không khí giảm xuống dưới 10% thì hô hấp sẽ bị ảnh hưởng và khi giảm xuống dưới 5% thì cây chuyển sang hô hấp kị khí có hiệu quả năng lượng rất thấp.
– CO2 là sản phẩm của quá trình hô hấp. Các phản ứng đêcacbôxi hoá để giải phóng CO2 là các phản ứng thuận nghịch. Nếu hàm lượng CO2 cao trong môi trường sẽ làm cho phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch và hô hấp bị ức chế.
Bài 3 trang 53 sgk Sinh học 11 nâng cao: Tại sao trong quá trình bảo quản nông sản, thực phẩm, rau quả người ta phải khống chế sao cho cường độ hô hấp luôn ở mức tối thiểu?
Lời giải:
Duy trì cường độ hô hấp nông sản, nông phẩm, rau quả ở mức tối thiểu để sao cho hao hụt xảy ra ở mức thấp nhất vì hô hấp là quá trình phân giải các chất hữu cơ dự trữ trong các sản phẩm.
Bài 4 trang 53 sgk Sinh học 11 nâng cao: Hãy nêu các biện pháp bảo quản đang được sử dụng mà em biết.
Lời giải:
– Bảo quản khô: Biện pháp bảo quản này thường sử dụng để bảo quản các loại hạt trong các kho lớn. Trước khi đa hạt vào kho, hạt được phơi khô với độ ẩm khoảng 13-16% tuỳ theo từng loại hạt.
– Bảo quản lạnh: Các loại thực phẩm, rau quả được giữ trong các kho lạnh, tủ lạnh ở các ngăn có nhiệt độ khác nhau.
– Bảo quản trong điều kiện nồng độ CO2 cao: Đây là biện pháp bảo quản hiện đại và cho hiệu quả bảo quản cao. Biện pháp này thường sử dụng các kho kín có nồng độ CO2 cao hoặc đơn giản hơn là các túi polietilen. Tuy nhiên việc xác định nồng độ CO2 thích hợp là điều hết sức quan trọng đối với các đối tượng bảo quản và mục đích bảo quản.
Bài 5 trang 53 sgk Sinh học 11 nâng cao: Tại sao ta không để rau quả trên ngăn đá của tủ lạnh?
Lời giải:
Cùng 1 lượng nước nhất định khi nước đóng băng thì thể tích tăng lên. vì vậy khi đưa rau quả trên ngăn đá đông lạnh, nước trong tế bào sẽ đóng băng làm tăng thể tích, lúc đó các tinh thể nước sẽ phá vỡ cấu trúc tế bào làm bên ngoài rau quả bị dập nhanh hỏng khi đưa ra ngoài.