4.3.2 发生在肺内的气体交换 课件（共45张PPT）人教版（2024） 七年级下册

(共45张PPT)
气体成分 不同气体的体积分数/%
氮气 氧气 二氧化碳 其他气体
吸入的气体 78 21 0.03 0.9
呼出的气体 78 16 4 0.9
仔细阅读下表中的数据，分析呼出的气体成分发生了什么变化。含量增加的气体成分是哪里来的，含量减少的气体成分到哪里去了
想一想，议一议
答案：呼出的气体中，二氧化碳和其他气体（包括水汽）的含量明显增加，氧气的含量明显减少。增加的二氧化碳和水，直接来自肺部，但究其根源，二氧化碳是组织细胞呼吸作用的产物，水有的是呼吸作用的产物，有的是从饮食中摄入的。吸入的氧气通过血液循环输送到全身各处的组织细胞里，供生命活动需要。
想一想，议一议
一、肺与外界的气体交换
1.呼吸运动
呼吸运动的实现是由于呼吸肌的收缩和舒张，使胸廓有节律地扩张或收缩，从而使肺内容积增大或缩小，导致肺内气压降低或升高。呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。
2.呼吸时胸廓容积的变化
（1)胸廓：是由胸骨、肋骨和脊柱的胸段共同围成的一个结构，心脏、肺位于胸廓内，胸廓具有保护心脏和肺的功能。简称肋间肌。
（2）呼吸肌：指参与呼吸的肌肉。人体的呼吸肌主要有肋骨间的肌肉和隔肌。
①肋骨间的肌肉：根据位置可分为肋间内肌和肋间外肌，平静状态下，主要是肋间外肌参与呼吸运动。
②膈肌：位于胸腔的底部（即腹腔的顶部），是将胸腔和腹腔分隔开的结构，主要由肌肉组织构成，可以收缩和舒张。
（3）呼吸时肋骨间的肌肉的运动和胸廓的变化
（4）呼吸时隔肌的运动与胸廓的变化
状态 肋间肌 肋骨 膈肌 膈肌顶部 胸腔 容积 肺内 气压 气体
进出方向
吸气
呼气
呼吸过程中胸廓和膈肌的变化总结
增大
收缩
缩小
舒张
向上向
外运动
向下向
内运动
上升
下降
减小
增大
外界→肺内
肺内→外界
舒张
收缩
右侧的装置，玻璃罩模拟胸廓，玻璃管模拟气管、支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈。玻璃罩内部空间可看作胸腔。
一只手拿着图示的模型，
另一只手向上推橡皮膜，再放
松橡皮膜，观察里面球体积变
化和橡皮膜位置变化的关系。
模拟隔肌的收缩和舒张与呼吸的关系
讨论
气球在什么情况下胀大？在什么情况下回缩？
答案：手向上推橡皮膜时气球回缩，放松橡皮膜时，气球胀大。
模拟隔肌的收缩和舒张与呼吸的关系
肺富有弹性，当肋骨间的肌肉和膈肌收缩使胸腔容积扩大时，肺便扩张，肺内的气体压力相应降低，于是外界气体就被吸人。
模拟隔肌的收缩和舒张与呼吸的关系
当肋骨间的肌肉和隔肌舒张使胸腔容积缩小时，肺便回缩，肺内的气体压力相应增大，于是气体就被呼出。这就是肺与外界的气体交换。
模拟隔肌的收缩和舒张与呼吸的关系
1.补充完整肺与外界的气体交换过程。
收缩
扩大
下降
舒张
缩小
上升
2.判断正误。
(1）胸廓的扩大和缩小是自身运动造成的。 ( )
（2）肺与外界的气体交换是由呼吸运动实现的。 ( )
（3）呼气时肺内气压低于外界大气压。 ( )
（4）吸气和呼气结束的瞬间，肺内气压等于外界大气压。( )
√
√
×
×
一、肺泡与血液的气体交换
1.人体吸入气体与呼出气体的比较
项目 吸入的气体 呼出的气体
气体成分组成
气体成分特点 人体吸人的气体中，氧气含量较多，二氧化碳含量较少 人体呼出的气体中，氧气的含量减少，二氧化碳的含量增加
2.肺泡与血液的气体交换
（1）肺泡的形成：左、右支气管分别进人左、右两侧肺内，并不断分支，愈分愈细，最细支气管的末端膨大，形成许多肺泡。
(2)肺泡适于进行气体交换的结构特点
多 肺泡数量多，大大增加了气体交换的面积
丰 肺泡外面包绕着丰富的毛细血管
薄 肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由一层扁平上皮细胞构成
（3）肺泡与血液的气体交换巧记
①原理：气体的扩散作用，即气体总是由含量高的地方向含量低的地方扩散，直到平衡为止。
②过程：进入肺泡的气体，其中的氧气可以透过肺泡壁和毛细血管壁进人血液（静脉血就变为含氧丰富的动脉血），并通过血液循环输送到全身各处。
而肺泡周围毛细血管里血液中的二氧化碳则可以通过毛细血管壁和肺泡壁进氧气人肺泡，随着呼气的过程排出体外，即肺泡 血液，如下图所示。
③结果：肺泡与血液进行气体交换后，肺泡中的二氧化碳通过呼气排出体外，进人血液的氧随着血液循环输送到全身各处的组织细胞里被利用。在组织细胞内的线粒体中，细胞中的有机物在氧的参与下分解产生水和二氧化碳，同时释放能量。二氧化碳排出体外，能量供给人体进行各项生命活动。
氧最后在细胞中是如何被利用的？
答案：当血液中的氧气扩散到组织细胞后，氧气进入线粒体，参与细胞的有氧呼吸过程，与有机物结合生成二氧化碳和水，同时释放能量，供细胞生命活动的需要。
肺与外界的气体交换
肺泡与血液的气体交换
气体在血液中的运输
血液与组织细胞的气体交换
外界空气
肺
肺部的毛细血管
血液
循环
组织的毛细血管
组织
细胞
O2
O2
CO2
呼吸道
CO2
呼吸全过程
右图表示人体内肺泡与血液之间的气体交换，
判断相关叙述的正误。
（1）氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进人血液。
（ ）
（2）二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进人肺泡。（ ）
（3）肺泡与血液之间的气体交换是通过呼吸运动实现的。（ ）
√
√
×
（4）肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞，
利于气体交换。 （ ）
（5）血液流经肺泡后，二氧化碳增加，氧气减少。 （ ）
（6)肺泡内的氧进入血液需要经过两层细胞。肺泡壁和毛细血管壁。 （ ）
√
√
×
一、概念检测
请在下图横线上填写合适的动词，将吸气和呼气的过程补充完整。
扩大
扩大
扩张
降低
回缩
缩小
收缩
增大
二、拓展应用
1.科学运动能提高人的肺活量、肺通气量（安静时每分钟肺吸入或呼出的气体总量）等，请分析原因。
1.科学的运动锻炼了肋间肌和膈肌，使其收缩能力更强，
胸廓能够更大幅度地扩张，使更多的气体进人肺，从而
提高了人的肺活量、肺的通气量。
2.下面两幅曲线图表示一个人在两种状态下的呼吸情况。
（1）这两幅图的曲线所反映的呼吸频率、呼吸深度有什么差别？
（2）这两种状态可能各是什么状态？
2.（1）与右图相比，左图呼吸频率和呼吸深度都比较缓和。
（2）左图可能反映睡眠或散步状态，右图可能反映剧烈
的运动状态。
测定肺活量需要有专门的仪器。如果身边没有仪器，我们也可以借助其他手段进行大致的测量。
提示
①可供选择的用品：圆气球、软尺。
②如果用C代表圆气球的最大周长，则圆气球的体积约为1/6×C/3.14 。
③如果周长以厘米为单位，则利用上述公式算出来的体积单位是毫升。
请根据以上提示，测定并算出自已的肺活量。
测定肺活量
你知道呼吸机吗？当人体出现呼吸障碍等情况时，可以用呼吸机缓解，但对一些呼吸衰竭的急危重症患者，呼吸机也“爱莫能助”时，就需要使用一种被称为体外膜氧合器的急救设备。
体外膜氧合器是如何工作的？
体外膜氧合器,俗称人工肺。面对需要抢救的呼吸衰竭患者，医生会根据ECMO的类型，将它的管路插入患者腿部、颈部或胸部的静脉和动脉中。打开开关，ECMO就可以将患者体内的血液泵入氧合器，氧合器可以向流经的血液中添加氧气并清除二氧化碳。
体外膜氧合器是如何工作的？
在这个过程中，ECMO代替了肺的功能；然后，ECMO会将血液输送回患者体内，其作用与心脏相同。因此，ECMO可以暂时代替心脏和肺，为患者提供血液循环与呼吸支持。自1972年世界上首次使用ECMO治疗急性呼吸窘迫综合征取得成功，它已经创造了太多“起死回生”的奇迹。
体外膜氧合器是如何工作的？
通过对ECMO工作原理的了解，你对呼吸和循环的关系有什么新认识？
体外膜氧合器是如何工作的？
1.如图是人体在平静状态下呼吸运动的部分示意图。有关图示运动状态的叙述,错误的是　(　　)
B
A.膈肌呈舒张状态,膈顶部上升
B.肋骨间的肌肉呈收缩状态,肋骨下降
C.胸廓的容积缩小,肺也随着回缩
D.此时肺内的气压大于外界气压
2.下图是某同学做模拟实验,并绘制的肺内气压变化曲线图。下列选项正确的是　(　　)
D
A.甲图中曲线的AB段与乙图都表示吸气状态
B.甲图中曲线的BC段与乙图都表示呼气状态
C.甲图中曲线的AB段与丙图都表示呼气状态
D.甲图中曲线的BC段与丙图都表示吸气状态