发生在肺内的气体交换(有胸腔和胸廓的区别)

1、第二节 发生在肺内的气体交换发生在肺内的气体交换鼻腔咽喉气管支气管肺123645左图表示肺左图表示肺在有节奏地在有节奏地呼气吸气一呼气吸气一分钟大约呼分钟大约呼吸吸16次。次。肺肺是呼吸系是呼吸系统的统的主要器主要器官官，它位于，它位于胸腔胸腔内，左内，左右各一个，右各一个，左肺左肺2叶，叶，右肺右肺3叶。叶。右图的右图的箭头表箭头表示呼气示呼气过程，过程，相反的相反的箭头方箭头方向表示向表示吸气过吸气过程。程。（未表（未表示出）示出）一、肺与外界的气体交换一、肺与外界的气体交换外界空气外界空气肺肺吸气吸气呼气呼气每分钟每分钟大约大约呼吸呼吸16 1618 18次次。呼吸频率呼吸频率肺肺是呼吸

2、系统的主要器官，是呼吸系统的主要器官，位于位于胸腔胸腔。胸腔胸腔由由皮肤、肌肉、皮肤、肌肉、胸廓胸廓共同围成共同围成（呼吸运动）（呼吸运动）胸骨胸骨肋骨肋骨胸椎胸椎胸廓的组成胸廓的组成胸廓：胸廓：肋骨、胸骨肋骨、胸骨和和胸椎胸椎共同围成胸廓，保护肺和共同围成胸廓，保护肺和心脏等器官。心脏等器官。体验：体验： 用手按在胸部两侧，深深地用手按在胸部两侧，深深地吸气，再深深地呼气，有什么吸气，再深深地呼气，有什么感觉？感觉？吸气时：肋骨向吸气时：肋骨向上上向向外外运动，运动，胸廓胸廓扩大扩大。呼气时：肋骨向呼气时：肋骨向下下向向内内运动，运动，胸廓胸廓缩小缩小。呼吸运动钟罩动画体验：体验： 吸气时：

3、肋骨向吸气时：肋骨向上上向向外外运动，胸廓运动，胸廓扩扩大大。呼气时：肋骨向呼气时：肋骨向下下向向内内运动，胸运动，胸廓廓缩小缩小。实验实验测量胸围差测量胸围差 探究呼吸运动探究呼吸运动中中胸廓容积胸廓容积是是否发生变化，否发生变化，可以通过测量可以通过测量胸围差胸围差来进行。来进行。我们测量我们测量胸围差胸围差，一，一起验证胸廓是不是在起验证胸廓是不是在吸气吸气 时扩大，呼气时时扩大，呼气时缩小。缩小。方法方法：软尺下于胸软尺下于胸前与乳头上前与乳头上平齐平齐背侧于两肩胛背侧于两肩胛骨的下角处骨的下角处软尺围绕受软尺围绕受测者胸廓测者胸廓记录：吸气时胸围：记录：吸气时胸围： 呼气时胸围：呼气

4、时胸围： 吸、呼气时的胸围差：吸、呼气时的胸围差：实验：测量胸围差实验：测量胸围差注意：注意：1 1、测三次，求平均值。、测三次，求平均值。（减小误差）（减小误差）2 2、深吸气胸围长度、深吸气胸围长度深呼气深呼气胸围长度胸围差胸围长度胸围差（与平静呼吸时胸围长度无关）（与平静呼吸时胸围长度无关）姓姓 名名性性 别别 年年 龄龄 胸胸 围围 差差宋宋 通通 （常常锻炼）（常常锻炼）男男1411刘刘 雨雨男男149张张 笑笑男男138.8李李 谭谭女女148.7王王 丽丽女女138王王 新新女女138.5结论：结论：性别有关性别有关年龄有关年龄有关身体锻炼有关身体锻炼有关 分析表中数据，你认为胸

5、围差分析表中数据，你认为胸围差的大小与哪些因素有关？的大小与哪些因素有关？讨论：讨论： 当吸入气体和呼出气当吸入气体和呼出气体时肋间肌和膈肌是如何体时肋间肌和膈肌是如何运动的？胸廓容积是如何运动的？胸廓容积是如何变化的？变化的？点击上面的字，有超链接点击上面的字，有超链接点击图形有超链结胸廓的横向扩张和收缩与哪块肌肉有关？胸廓的横向扩张和收缩与哪块肌肉有关？肋间外肌的活动使胸廓前后，左右径变化肋间外肌的活动使胸廓前后，左右径变化肋骨向下肋骨向下向内运动向内运动胸廓变大胸廓变大胸廓变小胸廓变小肋间外肋间外肌舒张肌舒张肋骨向上肋骨向上向外运动向外运动肋间外肋间外肌收缩肌收缩 肺与外界的气体交换肺与

6、外界的气体交换 肋间外肌的运动肋间外肌的运动参考知识：气体中普遍存在着压力参考知识：气体中普遍存在着压力规律规律1：一定的条件下，压缩气体体积导致压力变大：一定的条件下，压缩气体体积导致压力变大规律规律2：一定条件下，气体体积变大导致压力减小：一定条件下，气体体积变大导致压力减小状态分析：活塞静止不动的原因是两边气体压力相等状态分析：活塞静止不动的原因是两边气体压力相等结论：一定条件下，气体的体积和压力成反比例的关系结论：一定条件下，气体的体积和压力成反比例的关系演示实验：模拟膈肌的运动演示实验：模拟膈肌的运动气管气管胸廓胸廓肺肺膈肌膈肌膈肌舒张膈肌舒张膈顶上升膈顶上升膈肌收缩膈肌收缩膈顶下降

7、膈顶下降膈的运动膈膈 肌肌 的的 运运 动动膈肌的膈肌的收缩收缩和和舒张舒张运动运动 膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓上下径膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓上下径增大；膈肌舒张，膈顶部回升，使胸廓上下增大；膈肌舒张，膈顶部回升，使胸廓上下径缩小。径缩小。总之：总之： 膈肌的收缩和舒张，引使胸膈肌的收缩和舒张，引使胸廓的上下径增大和缩小。廓的上下径增大和缩小。呼吸运呼吸运动动肋间外肋间外肌、膈肌、膈肌肌胸廓胸廓胸腔胸腔容积容积肺肺肺内气肺内气压压气流方气流方向向呼气呼气横向横向扩张扩张上下径上下径增大增大横向横向收缩收缩上下径上下径缩小缩小吸气吸气收缩收缩扩大扩大扩张扩张减小减小外界进外界进入肺入肺舒张

8、舒张缩小缩小收缩收缩增大增大肺到肺到外界外界肺肺与与外外界界气气体体交交换换肺肺胸廓胸廓气体气体肺内压肺内压肺肺胸廓胸廓气体气体肺内气压肺内气压呼气呼气扩大扩大扩张扩张下降下降缩小缩小回缩回缩上升上升进肺进肺出肺出肺吸气吸气压压 力力 差差吸气时，吸气时，“收缩大大收缩大大小小”呼气时，呼气时，“舒张小小舒张小小大大”思考：思考： 是由于胸廓扩是由于胸廓扩大导致吸气，还是大导致吸气，还是因为吸气后使胸廓因为吸气后使胸廓扩大？扩大？联系实际，分析问题联系实际，分析问题1 1、下水游泳时，如果水超过胸部。你、下水游泳时，如果水超过胸部。你有什么感觉？为什么？有什么感觉？为什么？2 2、古代有些女子

9、将胸部和腰部束得很、古代有些女子将胸部和腰部束得很紧，以保持苗条身材，这样做有什么紧，以保持苗条身材，这样做有什么危害？危害？ 答案：会感到呼吸困难答案：会感到呼吸困难( (吃力吃力) )，胸廓受到水，胸廓受到水的挤压，胸廓扩张受到影响。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。响，不能正常呼吸，体质下降。胸廓扩大导致吸气胸廓扩大导致吸气小小 结结 呼吸肌的收缩与呼吸肌的收缩与舒张引起舒张引起呼吸运动呼吸运动；呼吸呼吸运动的结果实现运动的结果实现肺的通气肺的通气。胸廓运动使呼吸实现的科学根据胸廓运动使呼吸实现

10、的科学根据状态状态膈膈肋骨肋骨胸腔胸腔容积容积肺内肺内压力压力外界外界气压气压气体进气体进出方向出方向吸气吸气不变不变呼气呼气不变不变以上过程只是对平静状态下的呼吸分析以上过程只是对平静状态下的呼吸分析增大增大变小变小上举上举扩张扩张收缩收缩下降下降外界外界肺肺减小减小下降下降收缩收缩舒张舒张上升上升变大变大肺肺外界外界 气体在呼吸运动作用下进入了肺，气体在呼吸运动作用下进入了肺，这只是完成外界气体和肺泡内气体之这只是完成外界气体和肺泡内气体之间交换，它不是呼吸的结束，只是呼间交换，它不是呼吸的结束，只是呼吸的第一步，只有肺泡内气体与血液吸的第一步，只有肺泡内气体与血液间的气体进行交换了，而血

11、液又与组间的气体进行交换了，而血液又与组织细胞之间的气体进行交换才是呼吸织细胞之间的气体进行交换才是呼吸的实质。那么进入肺泡内的气体与血的实质。那么进入肺泡内的气体与血液之间是怎样进行交换的呢？下面我液之间是怎样进行交换的呢？下面我们一起来探究：们一起来探究：肺内气体发生的变化。肺内气体发生的变化。引言引言二：肺泡与血液的气体交换二：肺泡与血液的气体交换学习目标：学习目标： 通过资料分析，概述肺泡与血液通过资料分析，概述肺泡与血液的气体交换。的气体交换。 （一）气体交换的原理（一）气体交换的原理扩散作用扩散作用物质（包括气体）总是从高浓度向低浓度的物质（包括气体）总是从高浓度向低浓度的地方扩散

12、，直到平衡为止，这叫扩散作用。地方扩散，直到平衡为止，这叫扩散作用。 观察：观察：演示实验及图片演示实验及图片思考：思考：1 1、老师在教室前面喷少量的、老师在教室前面喷少量的香水，为什么教室后面的同学香水，为什么教室后面的同学能闻到有香味？能闻到有香味？2 2、妈妈在厨房里炒菜，在书、妈妈在厨房里炒菜，在书房里的小朋友为什么能房里的小朋友为什么能嗅到炒嗅到炒菜的香味菜的香味？ 人体吸入的空气中，气体种类很多。具人体吸入的空气中，气体种类很多。具有生理作用的只有氧气和二氧化碳。有生理作用的只有氧气和二氧化碳。 与吸入气相比，与吸入气相比，呼出气呼出气中中氧气氧气含量含量减减少少， 二氧化碳二氧

13、化碳含量含量增加增加。从下图中，你能获得哪些信息？你能尝试解释原因吗？从下图中，你能获得哪些信息？你能尝试解释原因吗？2 2、呼出的气体中，二氧化碳多了，如何证明？、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、呼出气和吸入气相比，氧气和二氧化碳含量有什么变化？碳含量有什么变化？氧气减少，二氧化碳增多氧气减少，二氧化碳增多点击上面的字，有超链接1、甲瓶、乙瓶中石灰、甲瓶、乙瓶中石灰水的混浊程度不同说水的混浊程度不同说明了什么？明了什么？说明呼出气中二氧化碳较多说明呼出气中二氧化碳较多甲甲乙乙轻微浑浊轻微浑浊明显浑浊明显浑浊资料分析2、在实验装置中，为、在实验装置中

14、，为什么要设置甲瓶？什么要设置甲瓶？3、人体呼出的气体和、人体呼出的气体和环境中的气体有什么差环境中的气体有什么差别？为什么？别？为什么？演示实验演示实验作对照作对照氧气减少，二氧化碳增多氧气减少，二氧化碳增多肺泡与血液之间进行了气体交换肺泡与血液之间进行了气体交换 气体成分气体成分环境中的气体（环境中的气体（%）呼出的气体（呼出的气体（%） 氮氮 气气 78 78 氧氧 气气 21 16 二氧化碳二氧化碳 0.03 4 水水 0.07 1.1 其他气体其他气体 0.9 0.9 吸入的空气二氧化碳含量较少，呼出的气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体二

15、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此在人体中也发生了类似植物呼吸作用一样的过程。根据对呼吸道和肺的结构地分析，可推过程。根据对呼吸道和肺的结构地分析，可推断这一变化发生在肺部。断这一变化发生在肺部。通过实验可见：呼出的气体中，通过实验可见：呼出的气体中，氧气的含量减少，二氧化碳的含氧气的含量减少，二氧化碳的含量增加。并且这一变化是在量增加。并且这一变化是在肺部肺部发生的。发生的。总结总结 外界氧气进入人体血液里的路线外界氧气进入人体血液里的路线氧氧鼻腔鼻腔咽咽喉喉气管气管支

16、气管支气管肺肺肺泡外毛细血管肺泡外毛细血管气体交换点击上面的字，有超链接 左右支气管进入左右支气管进入左、右两肺，形成左、右两肺，形成树枝状的分支，在树枝状的分支，在分支的末端，形成分支的末端，形成了许多肺泡，肺泡了许多肺泡，肺泡外面包绕着许多毛外面包绕着许多毛细血管。细血管。 【演示肺泡的结构（图），启发学生思考肺泡【演示肺泡的结构（图），启发学生思考肺泡结构适于气体交换功能的特点结构适于气体交换功能的特点】 肺泡适于气体交换的特点有哪些？肺泡适于气体交换的特点有哪些？1 1、肺泡、肺泡数目多数目多3 3、外面缠绕着、外面缠绕着弹性纤维弹性纤维和和毛细血管毛细血管2 2、肺泡壁、肺泡壁薄薄（

17、有弹性）（有弹性）（壁薄，只有一（壁薄，只有一层上皮细胞）层上皮细胞）（表面积大）（表面积大）（只有一层上皮细胞）（只有一层上皮细胞）讨论讨论二氧化碳二氧化碳氧气氧气毛细血管中的血液毛细血管中的血液肺肺泡泡静脉血静脉血动脉血动脉血 由于肺泡里充满了由于肺泡里充满了刚吸进来的新鲜空刚吸进来的新鲜空气，所以肺泡里氧气，所以肺泡里氧气含量比血液多：气含量比血液多：氧气就会从肺泡进氧气就会从肺泡进入血液。入血液。 而血液从全身带来而血液从全身带来了二氧化碳，所以了二氧化碳，所以血液里二氧化碳含血液里二氧化碳含量比肺泡多：二氧量比肺泡多：二氧化碳就会从血液进化碳就会从血液进入肺泡。入肺泡。思思 考考1

18、1、进入血液的氧气要送到什么部位？二氧、进入血液的氧气要送到什么部位？二氧化碳是在什么部位产生的？化碳是在什么部位产生的？组织细胞组织细胞2 2、氧气在细胞的什么部位被利用？、氧气在细胞的什么部位被利用？线粒体（通过呼吸作用）线粒体（通过呼吸作用）组织细胞组织细胞有机物有机物 氧氧 二氧化碳二氧化碳 水水 能量能量肺中的氧气最终被运到哪里去了？肺中的氧气最终被运到哪里去了？氧气最终是在哪里被利用的？氧气最终是在哪里被利用的？线粒体线粒体呼吸作用：呼吸作用：组织组织细胞细胞毛细血管毛细血管肺泡肺泡二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳氧气氧气氧气氧气三、肺泡与血液的气体交换三、肺泡与血液的气体交换氧进

19、入血液后，氧进入血液后，绝大部分与红细绝大部分与红细胞中的血红蛋白胞中的血红蛋白结合，通过血液结合，通过血液循环被运输到全循环被运输到全身各身各组织细胞组织细胞。【演示动画：【演示动画：组织细胞与血液之间的气体交换组织细胞与血液之间的气体交换】 组织细胞里的气体交换是怎样进行的？ 组织处毛细血管组织处毛细血管组织细胞组织细胞点击上面一行字，有超链接点击上面一行字，有超链接呼吸道呼吸道肺肺肺泡肺泡毛细血管毛细血管组织细胞组织细胞呼呼出出O O2 2COCO2 2O O2 2O O2 2COCO2 2COCO2 2O O2 2COCO2 2吸入吸入O O2 2COCO2 2（肺泡气体交换肺泡气体交

20、换）（组织气体交换组织气体交换）呼吸的四个过程呼吸的四个过程肺的通气肺的通气肺泡内的气体交换肺泡内的气体交换气体在血液里的运输气体在血液里的运输组织里的气体交换组织里的气体交换总结：总结：外界空气中的氧气到达全身组外界空气中的氧气到达全身组织细胞的大致过程织细胞的大致过程组织组织细胞细胞肺与外肺与外界的气界的气体交换体交换肺泡与血肺泡与血液的气体液的气体交换交换气体在气体在血液中血液中的运输的运输血液与组血液与组织细胞的织细胞的气体交换气体交换外界空气外界空气肺肺肺部的毛细血管肺部的毛细血管血液血液循环循环组织的毛细血管组织的毛细血管组织组织细胞细胞氧氧氧氧二氧二氧化碳化碳二氧二氧化碳化碳呼吸

21、道呼吸道呼吸的全过程呼吸的全过程呼吸的意义呼吸的意义有机物（贮藏着能量）有机物（贮藏着能量）+ +氧气氧气 二氧化碳二氧化碳+ +水水+ +能量能量 呼吸的意义：呼吸的意义：就是吸入氧将就是吸入氧将体内的有机物不断地分解，释体内的有机物不断地分解，释放出能量，供给人体进行各项放出能量，供给人体进行各项生理活动和维持体温的需要；生理活动和维持体温的需要；同时，可以不断地将体内产生同时，可以不断地将体内产生的二氧化碳排出体外。的二氧化碳排出体外。 点击上面的字，有超链接（1）填写图中横线所指名称。）填写图中横线所指名称。（2）左图表示）左图表示 气过程，此时肋间肌气过程，此时肋间肌 （收缩或舒（收

22、缩或舒张），使胸廓的张），使胸廓的 增大，膈肌增大，膈肌 （收缩或舒张），使胸腔的（收缩或舒张），使胸腔的 增大，此时，胸增大，此时，胸腔容积腔容积 ，肺便，肺便 ，肺内的气体压力相，肺内的气体压力相应应 ，外界气体进入肺。，外界气体进入肺。（3）右图表示）右图表示 气过程，此时肋间肌和膈肌都气过程，此时肋间肌和膈肌都 ，使，使胸腔容积胸腔容积 ，肺，肺 ，肺内气体压力，肺内气体压力 ，完成呼，完成呼气。气。1、图一：代表呼吸肌的运动，据图回答问题。、图一：代表呼吸肌的运动，据图回答问题。肋骨肋骨肺肺吸吸收缩收缩前后径、左右径前后径、左右径收缩收缩上下径上下径扩大扩大扩张扩张缩小缩小呼呼舒张舒

23、张缩小缩小收缩收缩增大增大3 3、右图表示人在吸气、呼气时胸廓上下径、膈、肺的变化，、右图表示人在吸气、呼气时胸廓上下径、膈、肺的变化，依图回答下列问题：依图回答下列问题：（1 1）A A图表示在图表示在 ，B B图图表示在表示在（2 2）吸气时，肋间肌和膈肌）吸气时，肋间肌和膈肌 ，使胸腔的容积使胸腔的容积 ，肺随，肺随着着 ，肺内的气体压力，肺内的气体压力相应相应 ，气体便被吸入。，气体便被吸入。（3 3）呼气时，肋间肌和膈肌）呼气时，肋间肌和膈肌 ，使胸腔容积，使胸腔容积 ，肺随，肺随着着 ，肺内的气体压力相应，肺内的气体压力相应 ，气体便被排出。，气体便被排出。呼气呼气吸气吸气变大变大

24、收缩收缩扩大扩大减小减小舒张舒张变小变小缩小缩小增大增大、肺位于、肺位于 A A、体腔、体腔 B B、颅腔、颅腔 C C、胸腔、胸腔 D D、腹腔、腹腔、呼吸系统的主要器官是、呼吸系统的主要器官是 A A、鼻腔、鼻腔 B B、气管、气管 C C、支气管、支气管 D D、肺、肺、位于肺泡与血液之间适于气体交换的结构是、位于肺泡与血液之间适于气体交换的结构是 A A、树状的支气管、树状的支气管 B B、球状的肺泡、球状的肺泡 C C、细小的毛细血、细小的毛细血管管D D、肺泡和毛细血管壁只由一层上皮细胞构成、肺泡和毛细血管壁只由一层上皮细胞构成、肺的通气是指、肺的通气是指A A、肺与外界环境进行气

25、体交换、肺与外界环境进行气体交换B B、肺与血液间气体交、肺与血液间气体交换换C C、血液与组织细胞间气体交换、血液与组织细胞间气体交换D D、气体由气管排出、气体由气管排出、与胸廓节律性变化有关的肌肉是、与胸廓节律性变化有关的肌肉是 A A、胸肌、胸肌 B B、肋间外肌、肋间外肌 C C、膈肌、膈肌 D D、肋间外肌和膈、肋间外肌和膈肌肌、人工呼吸根据的原理是、人工呼吸根据的原理是A A、气体交换、气体交换 B B、气体扩散、气体扩散 C C、呼吸运动、呼吸运动 D D、肺被动扩张、肺被动扩张7、吸气和呼气两个动作合起来叫_。8、人在平静状态，吸气动作的发生是：_收缩时，_上提，_向上向外移

26、动，使_的前后径和左右径都增大；_收缩时，_部位下降，使胸廓的上下径增大，这时候_扩大，_随着扩张，_的容积增大，_的气压下降，外界空气就通过呼吸道进入肺。 呼吸运动呼吸运动肋间外肌肋间外肌肋骨肋骨胸骨胸骨胸廓胸廓膈肌膈肌膈的顶部膈的顶部胸廓胸廓肺肺肺肺肺泡内肺泡内 1 1（2 2）慢跑比打篮球耗氧量大，是因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，总耗氧量较无氧呼吸提供能量补偿，总耗氧量较少。少。

27、思考思考1 1、溺水死亡是呼吸的哪一个环节发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，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，并进为什么先要清除口、鼻内的污物，并进行控水（如右图）行控水（如右图）动动脑动动脑是呼吸的第一个环节是呼吸的第一个环节肺的通气发生障碍，肺的通气发生障碍，最后导致全身缺氧而溺死；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，保证呼吸道通畅，使肺（和胃）内的积水流出，有利于肺的通气。有利于肺的通气。解解读读曲曲线：线：1 1 、曲线曲线A A和曲线和曲线B B分别表示人体处于何种状态？分别表示人体处于何种状态？2 2两曲线反映的呼吸深度和呼吸频率有何不同？两曲线反映的呼吸深度和呼吸频率有何不同？3 3、两曲线的呼吸频率分别是多少、两曲线的呼吸频率分别是多少? ?曲线曲线A A：安静状态；曲线：安静状态；曲线B B：运动状态：运动状态与曲线与曲线A A相比曲线相比曲线B B 呼吸深度深，呼吸频率快呼吸深度深，呼吸频率快曲线曲线A A：1818次次/ /分；曲线分；曲线B B：2727次次/ /分分指运动时体内代谢以有氧代谢为主的耐指运动