第三章 人体的呼吸
第二节 发生在肺内的气体交换
鼻
咽
喉
气管
支气管
肺
呼吸道
温故知新
呼吸系统
1.保证气体顺畅通过
2.使气体温暖、湿润、清洁
3.这种处理能力有限
一、肺与外界的气体交换
一.肺的位置和特点
1.作用:呼吸系统的主要器官,气体交换的场所
2.位置:胸腔内
3.结构:右肺三叶,左肺两叶
4.呼吸频率: 16次/分钟
胸骨
肋骨
胸椎
胸廓:肋骨、胸骨和胸椎共同围成
二.胸廓的组成
一、肺与外界的气体交换
胸廓
1.手按胸部两侧深吸气,你有什么样的感觉?
三.呼吸运动
一、肺与外界的气体交换
外界空气
肺
吸气
呼气
一分钟大约呼吸16次
2、体验:手按胸部两侧,然后分别完成深吸气和深呼气,你各有怎样的感觉呢?
深深吸气
肋骨向上
向外运动
胸廓容积
扩大
深深呼气
肋骨向下
向内运动
胸廓容积
缩小
肋间肌收缩
肋间肌舒张
一、肺与外界的气体交换
3.膈肌的特点
膈肌收缩
隔顶部下降
胸廓的容积增大
吸气
呼气
膈肌舒张
隔顶部上升
胸廓的容积缩小
吸入气体
呼出气体
一、肺与外界的气体交换
气管
胸廓
肺
膈肌
膈顶上升
膈肌舒张
膈顶下降
膈肌收缩
呼气
吸气
(1)气球在什么情况下胀大?在什么情况下回缩?
手向上推橡皮膜时气球回缩,放松橡皮膜时,气球胀大。
(2)结论:胸廓扩大导致吸气;胸廓缩小导致呼气。
三.呼吸运动
3.模拟膈肌的运动
一、肺与外界的气体交换
(1) 吸气时,肋骨向___向____运动,肋间肌和膈肌_____,膈顶部______,胸廓______________________增大,使胸廓____;
(2)呼气时,肋骨向___向___运动,肋间肌和膈肌______,膈顶部_____,胸廓_______________________缩小,使胸廓____;
2.观看视频,了解呼吸运动过程,回答问题:
收缩
下降
舒张
上升
一、肺与外界的气体交换
上
外
扩大
缩小
下
内
三.呼吸运动
前后径、左右径,上下径
前后径、左右径,上下径
小实验
规律1:一定条件下,气体体积变小,导致气体压力变大
规律2:一定条件下,气体体积变大,导致气体压力变小
状态分析:活塞静止不动,针筒内外的气体压力相等
3.一定条件下,气体的体积和压力成反比例的关系。
一、肺与外界的气体交换
思考:气体压强与体积有什么关系?
1.在气体量相等的情况下,
容积越大,气压越小,
容积越小,气压越大。
2.气体总是从大气压流向小气压的地方。
呼气
吸气
1.吸气时,肺内气压_____外界气压,气体被______;
2.呼气时,肺内气压_____外界气压,气体被______;
3.呼吸原理:通过呼吸运动,使胸廓和肺容积大小变化,从而改变肺内气压与外界气压差,气体流动,完成呼吸。
小于
吸入
大于
呼出
一、肺与外界的气体交换
膈 肌
肋间肌
气 体
进 出
肺内气压
胸廓
容积
呼吸肌状态
呼吸运动
收缩 收缩
吸气
减小
变小
气体进入肺
增大
变大
间隔 等于
呼气
舒张 舒张
气体排 出肺
肺
扩张
缩小
轻松记歌谣:吸收,廓大,顶下,压小
肋骨
膈顶部
下降
上升
向上向外运动
向下向内运动
胸廓的变化与呼吸关系总结
练一练:下图是某人一次平静吸气时,肺内气压的变化曲线。
曲线AB段表示的是呼气过程,此时肺内压大于外界大气压
(1)曲线AB段表示的是吸气过程还是呼气过程?此时肺内压与外界大气压有什么关系?
(2)图中B点表示的意义是什么?此时肺内压与大气压有什么关系?
图中B点表示呼气结束的瞬间,此时肺内压等于大气压
肋间肌和膈肌收缩,胸廓扩大,肺扩张,肺内气压降低,低于外界气压,气体被吸入;
呼气时,
肺与外界进行气体交换:
1.肺是呼吸系统的主要器官;
2.肺的通气:
(1)原理:通过呼吸运动,改变肺内与外界气压差;
(2)过程:
①吸气时,肋间肌和膈肌收缩,胸廓扩大,肺扩张,肺内气压降低,低于外界气压,气体被吸入;
②呼气时,肋间肌和膈肌舒张,胸廓缩小,肺扩张回缩,肺内气压上升,大于外界气压,气体被呼出。
一、肺与外界的气体交换
随堂演练
1.(2017?丽水)如图是模拟人体膈的升降与呼吸关系的装置,有关描述正确的是( )
A.装置中编号3模拟肺
B.装置中编号4模拟横膈膜
C.手向下拉4,小气球2变小
D.手向下拉4,模拟的是呼气过程
2.(2017?威海)下列关于胸廓变化与吸气、呼气之间关系的叙述,正确的是( )
A.胸廓扩大导致呼气 B.呼气导致胸廓扩大
C.胸廓扩大导致吸气 D.吸气导致胸廓扩大
B
C
3.(2019?益阳)“我和我的祖国,一刻也不能分割……”。4月下旬,益阳市举行了“唱响红歌”大合唱比赛,当队员们吐气唱出动听的歌声时,下列描述中错误的是( )
A.胸腔容积逐渐变小 B.肋骨向下向内运动C.空气从外界进入肺部 D.膈顶部上升
4.如图是人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置,下列叙述正确的是( )
A.吸气完成的瞬间,膈处于A位置
B.呼气开始的瞬间,膈处于B位置
C.膈肌舒张,膈从B到A,胸腔变小,吸气
D.膈肌收缩,膈从A到B,胸腔变大,呼气
C
B
随堂演练
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 ( )
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
D
随堂演练
你会做吗?根据右图(模拟膈肌的运动示意图)完成下列各题。
(1)该模型此时模拟的状态是 (吸气还是呼气)。
(2)图中A表示 ,图中B表示的是 ,图中C表示的是 。图中D表示的是 ,图中E表示的是 。
(3)用手下拉E,小气球 ,
表示 过程,说明 。
(4)用手上推E,小气球 ,表示 。
(5)此模型不能演示胸廓的 径的变化,因此不能完全演示呼吸运动。
吸气
气管
支气管
肺
胸廓
膈肌
变大
吸气
肺内气压小于大气压
变小
呼气
前后、左右
随堂演练
二、肺泡与血液的气体交换
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
二、肺泡与血液的气体交换
[演示实验]
二、肺泡与血液的气体交换
1、甲瓶、乙瓶中石灰水的混浊程度不同说明了什么?
2、在实验装置中,为什么要设置甲瓶?
呼出气中二氧化碳较多
作对照
[讨论]
3、人体呼出的气体和环境中的气体有什么差别?为什么?
氧气减少,二氧化碳增多
观察环境中的气体与呼出的气体成分对照表
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
推测其原因与体内(肺部)进行气体交换有关
二、肺泡与血液的气体交换
肺泡适于气体交换的特点有哪些?
1、肺泡数目多
3、外面缠绕着毛细血管
2、肺泡壁薄
(壁薄,只有一层上皮细胞)
(表面积大)
(只有一层上皮细胞)
[讨论 ]
二、肺泡与血液的气体交换
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?
二、肺泡与血液的气体交换
肺泡
血液
氧气
氧气
二氧化碳
二氧化碳
毛细血管壁
肺 泡 壁
(气体扩散)
二、肺泡与血液的气体交换
(一)肺泡内的气体交换
(1)交换部位:
肺泡、肺泡毛细 血管处
(2)交换条件 :
浓度差
1、气体交换的原理:气体扩散作用
二、肺泡与血液的气体交换
①肺泡O2浓度>肺毛细血管内O2浓度。
②肺泡CO2浓度<肺毛细血管内CO2浓度。
(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
二、肺泡与血液的气体交换
三、气体在血液中的运输
载体
1、氧气:由红细胞血红蛋白携带
2、二氧化碳:部分由红细胞携带,大部分溶于血浆
氧气
二氧化碳
含氧丰富的血
(动脉血)
含氧少的血(静脉血)
四、组织里的气体交换
(1)交换部位:
(2)交换条件:
组织细胞、
组织处毛细血管
浓度差
①体毛细血管O2浓度 >组织细胞内O2浓度
②体毛细血管CO2浓度<组织细胞内CO2浓度
四、组织里的气体交换
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
四、组织里的气体交换
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
外界空气
呼吸道 肺
呼吸运动
血液
气体扩散
组织细胞
(线粒体)
氧气
二氧化碳
气体扩散
肺与外界的气体交换(肺的通气)
肺与血液的气体交换
血液的运输
血液与组织的气体交换
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。
氧气
二氧化碳
呼吸的全过程
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?
曲线A:安静状态;曲线B:运动状态
与曲线A相比曲线B 呼吸深度深,呼吸频率快
1.人体内的气体交换是通过 ( )
A.气体扩散来完成的 B.呼吸运动来完成的
C.呼吸作用来完成的 D.渗透原理来完成的
2.肺的结构与呼吸功能相适应,与此无直接关系的叙述是(? )
A.肺泡壁很薄,由一层上皮细胞构成??
B.肺泡外包着毛细血管网
C.毛细血管壁很薄,由一层上皮细胞构成
D.肺是内脏器官中位置最高的器官
3.当人体内的肺泡与血液之间发生了气体交换后,血液中气体含量的变化是( )
A.氧气和二氧化碳都增多 B.氧气减少,二氧化碳增多
C.氧气和二氧化碳都减少 D.氧气增多,二氧化碳减少
随堂演练
A
D
D
4.肺泡外缠绕着丰富的毛细血管网,这 ( ? ? ) A.有利于肺与外界的气体交换?
B.有利于肺泡与血液的气体交换
C. 有利于气体在血液里的运输?
D. 不利于气体交换
5.氧气进入体内最终要到达 ( )
A.血液 B.肺部 C.心脏 D.组织细胞
6.下列人体各部位二氧化碳的浓度由大到小的顺序是( )
①吸入的空气 ②组织细胞 ③肺泡
A.① ② ③ B.① ③ ②
C.② ① ③ D.② ③ ①
B
D
D
随堂演练