(共52张PPT)
第二节
发生在肺内的气体交换
呼吸道
肺
鼻
咽
喉
气管
支气管
(气体进出肺的通道)
(主要器官,是进行气体交换的场所)
呼吸系统的组成
咽既属于呼吸系统又属于消化系统。
知识回顾
二、呼吸道的作用:
1、气体进出的通道
2、对吸入的气体进行处理(鼻)
3、发声----喉里的声带
4、呼吸道对空气的处理能力是有限的。
1、什么是呼吸的主要器官?它位于哪里?形状怎么样?
2、吸气和呼气的时候肋骨分别是怎么运动的?胸廓有什么变化?
3、怎么证明胸廓容积是否发生了变化?
4、胸围差怎么计算?
5、吸气和呼气的时候膈肌有什么变化?胸廓有什么变化?
6、呼气和吸气的时候气压跟外界气压对比是怎么样的?
7、肺泡具有哪些适于呼吸的结构?
8、肺泡内的氧气为什么扩散到血液里?
小实验:一针管,先抽到最末端,左手堵住前端,右手往里推针筒,结果?左手松开,又有什么现象?
1.气体存在压力.
结论:
2.一个容器中的气体,在温度不变的情况下,如果
气体的总量没有改变:
气压减少
外界气体进入
容积减少
气压增大
注射器内气体流出
3、一种气体总是从压力(或浓度)高的地方向压力(或浓度)低的地方扩散——气体的扩散作用。例如厨房里饭菜的香味会传到客厅甚至卧室里。
容积增大
鼻腔
咽
喉
气管
支气管
肺
1
2
3
6
4
5
带着问题走进课堂
还记得呼吸作用吗?
线粒体
公式:
有机物 + 氧气 二氧化碳 + 水 + 能量
想一想,议一议
呼出的气体成分中,氧气含量明显减少,二氧化碳和水明显增加.增加的二氧化碳和水直接来自于肺部;根本来源是:二氧化碳是身体里细胞呼吸的产物,水有的是细胞呼吸的产物,有的是从食物和饮料中摄入的。吸入的氧气进入人体内,供生命活动需要。
那么氧气又是如何从外界进入到人体中,为什么人体呼出的气体中氧气减少,氧气到哪里去了呢?二氧化碳增多了是从哪里来的呢?它又是怎样排出的呢?
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
氧
氧
二氧
化碳
二氧
化碳
呼吸道
呼吸的全过程
外界空气
呼吸道
肺
一、肺与外界的气体交换(也叫肺的通气)
肺是呼吸系统的主要器官。位于胸腔有两个:左右各一个,左肺有两叶,右肺有三叶在支气管的末端有各种肺泡
呼吸系统的主要器官是什么?
肺与外界的气体交换
外界空气
肺
吸气
呼气
呼吸运动是指胸廓节律性的扩大和缩小,也就是吸气和呼气。
(通过呼吸运动实现的)
呼吸频率
每分钟大约呼吸16—18次。
胸廓是由肋骨、胸骨、胸椎和肋间肌等构成的笼状支架。
肋间肌
膈肌
肋间肌和膈肌都具有收缩和舒张功能。
在吸气和呼气时,膈肌、膈顶部和胸廓是怎样变化的呢?
将左手按在胸前,尽力吸气和呼气,感觉胸骨和肋骨移动的情况。你认为胸腔体积怎样变?胸腔内气压怎样变?
自我体验
吸气时,胸部肋骨向上向外运动,胸腔气压变小,外界气体进入导致胸廓扩大。
呼气时,胸部肋骨向下向内运动,胸腔气压变大,胸腔内的气体出去导致胸廓缩小。
肋骨是怎么动起来的
依靠肋间肌的收缩和舒张
胸廓的横向扩张和收缩与哪块肌肉有关?
肋间肌的活动使胸廓前后,左右径变化
肋骨向下向内运动
胸廓变大
胸廓变小
肋间肌舒张
肋骨向上向外运动
肋间肌收缩
在呼吸时,胸腔的前后左右径会发生变化,那么它的上下径会变吗
气管
支气管
肺
胸廓
膈肌
演示实验:模拟膈肌的运动
呼气
吸气
膈的运动
演示实验:模拟膈肌的运动
手向上推橡皮膜时气球回缩,放松橡皮膜时,气球胀大.
不会发生吸气与呼气现象,气球不会变大或变小。
1、气球在什么情况下胀大?在什么情况回缩?
2、如果气球破损漏气或者罩口密封不严,结果会怎样?
膈顶上升
胸腔上、下径缩小
胸腔容积变小
肺收缩,肺内气压上升
气体从肺内呼出
膈顶下降
胸腔上、下径增大
胸腔容积变大
肺扩张,肺内气压下降
气体从外界进入肺内
膈肌舒张
膈肌收缩
胸腔的上下径会发生变化与膈肌的运动有关。
胸廓横向的扩张和收缩,是肋间肌收缩和舒张的结果。
胸腔容积的变化还和膈的活动有关,膈肌收缩,膈顶部下降,使胸廓的上下径也增大。呼气时,膈肌舒张,膈顶部回升,胸廓的上下径缩小。
小结:
呼吸肌收缩,胸腔扩大;
呼吸肌舒张,胸腔缩小。
小结:肺与外界的气体交换
以上过程只是对平静状态下的呼吸分析
增大
变小
收缩
收缩
外界→肺
减小
舒张
舒张
变大
肺→外界
吸气时,“收缩大大小”;呼气时,“舒张小小大”
状态 膈 肋间肌 胸腔
容积 肺内
压力 外界气压 气体进
出方向
吸气 不变
呼气 不变
胸廓的变化与呼吸有什么关系?
——是由于胸廓扩大导致吸气,还是因为吸气后使胸廓扩大? 能否举例说明?
联系实际,分析问题
1、下水游泳时,如果水超过胸部。你有什么感觉?为什么?
2、古代有些女子将胸部和腰部束得很紧,以保持苗条身材,这样做有什么危害?
答案:会感到呼吸困难(吃力),胸廓受到水的挤压,胸廓扩张受到影响。
答案:胸廓的扩张受到影响,吸气受到影响,不能正常呼吸,体质下降。
胸廓扩大导致吸气
3、问题探究:通过这两个例子,同学们能想出
胸廓扩张与呼吸的关系吗?
二:肺泡与血液的气体交换
2、呼出的气体中,二氧化碳多了,如何证明?
1、呼出气和吸入气相比,氧气和二氧化碳含量有什么变化?
氧气减少,二氧化碳增多
向澄清的石灰水吹气,澄清的石灰水变浑浊。
少了
多了
不变
为什么有这样的变化?
为什么人体呼出的气体中氧气减少,氧气到哪里去了呢?二氧化碳增多了是从哪里来的呢?
部分气体成分 吸入气 呼出气 呼、吸比较
氧气 21% 16%
二氧化碳 0.03% 4%
氮气 78% 78%
吸入的空气二氧化碳含量较少,呼出的气体二氧化碳含量较多,再加上吸入的空气中氧气含量较多;呼出的气体中氧气含量较少。因此在人体中也发生了类似植物呼吸作用一样的过程。说明气体在体内进行了交换。
根据对呼吸道和肺的结构地分析,可推断这一变化发生在?。
气体成分 环境中的气体(%) 呼出的气体(%)
氮 气 78 78
氧 气 21 16
二氧化碳 0.03 4
水 0.07 1.1
其他气体 0.9 0.9
肺的内部结构
表皮 细胞
毛细 血管
左、右支气管分别进入 左、右两肺,形成树枝状的分支
树枝状分支的末端形成许多肺泡
肺泡外面包绕着毛细血管
点击左边的字
肺泡适于气体交换的特点有哪些?
1、肺泡数目多
3、外面缠绕着弹性纤维和毛细血管(壁薄,只有一层上皮细胞)
2、肺泡壁薄
(表面积大)
(只有一层上皮细胞)
讨论
思考:外界氧气进入人体血液里的路线
氧
鼻腔
咽
喉
气管
支气管
肺
肺泡外毛细血管
?
问题:肺泡内的氧气怎样到达肺毛细血管,血液里的二氧化碳如何进入肺泡?
继续
二、肺泡与血液的气体交换
肺泡内的气体交换
肺泡、肺泡毛细血管处
(1)交换部位
(2)交换条件
—浓度差
肺泡O2浓度>肺毛细血管内O2浓度
肺泡CO2浓度<肺毛细血管内CO2浓度
气体交换的原理:
气体扩散作用
(3)交换过程
肺泡
肺泡毛细血管
氧气
二氧化碳
(4)交换结果
静脉血
动脉血
动脉血——含氧丰富、 颜色鲜红的血液。
静脉血——含氧较少、 颜色暗红的血液。
三、气体在血液中的运输
载体
氧气:由红细胞血红蛋白
二氧化碳:部分由红细胞携带,
大部分溶于血浆
四、组织里的气体交换
含氧丰富的血
(动脉血)
含氧少的血(静脉血)
组织内的气体交换
组织细胞、
组织处毛细血管
(1)交换部位
(2)交换条件
—浓度差
体毛细血管O2浓度 >组织细胞内O2浓度
体毛细血管CO2浓度<组织细胞内CO2浓度
体毛细血管
二氧化碳
氧气
组织细胞
(4)交换结果
动脉血
静脉血
(3)交换过程
组织里的气体交换
组织
细胞
组织细胞间的毛细血管
氧最后是在细胞中的什么部位被利用二氧化碳最终在哪产生?
细胞呼吸:
营养物质(有机物)+氧气→ 水+二氧化碳+能量
A 氧气
B 二氧化碳
线粒体
①肺的通气
③气体在血
液中的运输
④组织细胞与血液
的气体交换
②肺泡与血液的气体交换
呼吸的全过程
这四个过程无论哪一个环节发生异常,就会造成呼吸障碍,而影响人体的生理活动,甚至危及生命。
溺水死亡是呼吸的哪一个环节发生障碍?对溺水者施行人工呼吸以前,为什么先要清除口、鼻内的污物,并进行控水。
动动脑
是呼吸的第一个环节——
肺的通气发生障碍,最后导致全身缺氧而溺死;
保证呼吸道通畅,使肺(和胃)内的积水流出,有利于肺的通气。
生物为什么要呼吸呢?
有机物(贮藏着能量)+氧气? 二氧化碳+水+能量
呼吸的意义:
就是吸入氧将体内的有机物不断地分解,释放出能量,供给人体进行各项生理活动和维持体温的需要;同时,可以不断地将体内产生的二氧化碳排出体外。
线粒体
肺活量的大小也可通过测量胸围差来实现。
胸围差=吸气时的胸围长度—呼气时的胸围长度。
注意:测量胸围差时一般测三次求平均值。
答:在相同的时间内,坐、散步和睡眠这类活动可能需要的能量少。游泳、慢跑、踢足球这类活动可能需要的能量多。依据上表中耗氧量数据。
在上述活动中,在相同时间内,哪项活动可能需要的
能量最少?哪些活动需要的能量较多?你的依据是
什么?
课后练习:
活动 打篮球 慢跑 坐 睡 踢足球 游泳 散步
每小时耗氧量 90 120 25 14 115 120 60
慢跑比打篮球耗氧量大,是因为慢跑没有打篮球激烈,所耗的氧可由呼吸过程源源不断提供,打篮球较为激烈,供不上的氧要靠肌肉细胞的无氧呼吸提供能量补偿,总耗氧量较少。
为什么慢跑比打篮球耗氧量大?
解读曲线:
1 、曲线A和曲线B分别表示人体处于何种状态?
2两曲线反映的呼吸深度和呼吸频率有何不同?
3、两曲线的呼吸频率分别是多少?
曲线A:睡眠或散步;曲线B:剧烈的运动
与曲线A相比曲线B 呼吸深度深,呼吸频率快
曲线A:18次/分;曲线B:27次/分