4.3.2 发生在肺内的气体交换
学习目标
1、肺与外界的气体交换是怎样进行的?
2、肺与血液的气体交换是怎样进行的?
我们每个人时时刻刻需要呼吸,那么外界的空气是如何进入肺泡的?肺部的氧气又是怎样到达全身各处的呢?
脑洞时刻
1
肺与外界的气体交换
肺的位置和特点:
肺是呼吸系统的主要器官,位于胸腔内,左肺有两叶,右肺有三叶,
一分钟大约呼吸16次。
胸骨
肋骨
肋间肌
脊柱
胸廓是由肋骨、胸骨、脊柱和肋间肌构成的
胸廓(前面观)
胸廓
体验呼吸运动
① 请同学们用手按在胸部两侧,深深地吸气,你会感觉到肋骨如何运动?胸廓如何变化?
深吸气肋骨在向上向外运动,胸廓扩大。
深呼气肋骨在向下向内运动,胸廓缩小。
胸廓横向的扩大和缩小:是肋间肌收缩和舒张的结果。
② 胸廓的变化和什么结构有关呢?
“肋间外肌”收缩时,“胸廓”的前后径增大;
“肋间外肌”舒张时,“胸廓”的前后径缩小。
探究质疑
吸气时,膈肌收缩,膈顶部下降,使胸廓的上下径增大;
呼气时正好相反。
空气
空气
膈肌
膈肌收缩
膈肌舒张
呼吸时,胸廓仅仅在横向方面扩大和缩小吗?
吸气和呼气时,膈肌是怎样变化的?
结论:
胸廓容积的变化是肋间肌、膈肌收缩、舒张的结果。
③胸廓的变化与呼吸运动有关?那么是由于胸廓扩大导致吸气,还是因为吸气后使胸廓扩大呢?可以通过模拟实验进一步探究:
气管
胸廓
肺
膈
探究质疑
呼气
膈顶部上升
胸廓的上下径减小
膈肌舒张
得出结论
膈顶部下降
吸气
胸廓的上下径增大
膈肌收缩
结论:
胸腔扩大导致吸气
得出结论
进一步探究:为什么肺容积的变化会导致吸气和呼气?
演示气筒给气球打气的实验:
模拟肺容积的变化引起肺内气压的改变。(气球相当于肺)
肺的容积扩大→外界气体入肺
肺的容积缩小→肺内气体排出
肋间肌膈肌
胸腔扩大
肺扩张
肺内压缩小
吸气
收缩
肋间肌膈肌
胸腔缩小
肺收缩
肺内压增大
呼气
舒张
呼吸运动的过程(肺与外界的气体交换)
总结
巩固理解
平静吸气时,呼吸肌的活动情况是( )
A.肋间肌和膈肌都收缩
B.肋间肌收缩,膈肌舒张
C.膈肌和肋间肌都舒张
D.肋间肌舒张,膈肌收缩
A
知识拓展
室内飘香
你知道老师喷洒的香水是什么味的吗?
气体扩散原理:
一种气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,直至平衡为止。
2
肺与血液之间的气体交换
阅读下列表格中的数据,分析呼出的气体成分发生了什么变化。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}气体成分
氮气
氧气
二氧化碳
水
其他气体
在大气中的含量(%)
78
21
0.03
0.07
0.9
在呼出的气体中的含量(%)
78
16
4
1
0.9
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?
肺泡与气体交换相适应的结构特点
①肺泡数量多;
②肺泡外包绕着毛细血管;
③肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只有一层上皮细胞。
肺泡与血液之间的气体交换
人体吸入的空气中,二氧化碳的含量较少,氧气的含量较多;呼出的气体中,二氧化碳的含量较多,氧气含量较少。由此可以推测,这与体内进行气体交换有关。
推测
由于肺泡里充满了刚吸进来的新鲜空气,所以肺泡里氧气含量比血液多:氧气就会从肺泡进入血液。
而血液从全身带来了二氧化碳,所以血液里二氧化碳含量比肺泡多:二氧化碳就会从血液进入肺泡。
总结
想一想
组织细胞
组织毛细血管
组织液
循环系统
红细胞
支气管
气泡
毛细血管壁细胞
O2
O2
O2
O2
O2
O2
O2
线粒体
氧气最终在细胞的什么部位被利用了?
为了使测量出来的结果更接近实际数值,需要如何处理?
测量三次,求平均值。
选取材料:圆气球、软尺
计算公式:圆气球的体积=1/6×C3/3.142。周长以厘米为单位,算出来的体积单位毫升也就是自己的肺活量。
技能训练
肺活量的测量和计算
肺活量:人尽力吸气后,再尽力呼气所能呼出的气体量。
巩固理解
下列关于肺泡适于气体交换的结构特点的叙述,不正确的是( )
A.肺泡外缠着丰富的毛细血管
B.肺泡壁由软骨支撑
C.毛细血管壁是由一层上皮细胞组成
D.肺泡壁也是由一层上皮细胞组成
B
舒张 → 缩小 → 回缩 → 上升 → 出肺
肺与外界的 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
气体交换: 肋间肌、膈肌 胸廓 肺 肺内气压 气体
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
收缩 → 扩大 → 扩张 → 下降 → 入肺
氧气
肺泡与血液 肺泡 血液
的气体交换 : 二氧化碳
小结
再见