第三讲：第二节、人体的呼吸（解析版）

第三讲：代谢与平衡第二节——人体的呼吸一、人体的呼吸作用1、呼吸过程中气体含量的变化人体吸入的气体：空气人体呼出的气体：O2—16%，CO2—4%，N2—78%，稀有气体—1%，较多水汽，即人呼吸时，会使呼出气体中的氧气含量降低，二氧化碳的含量增加。2、人体呼吸时气体交换的场所和过程（1）呼吸系统由呼吸道(包括鼻、咽、喉、气管、支气管)和肺等器官组成。肺呼吸作用的功能单位是肺泡。（2）气体交换的概念：气体交换是通过气体的扩散作用实现的，即一种气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到平衡为止。（3）完整的呼吸过程：肺的换气(外界气体和肺泡内气体之间的交换)→肺泡内的气体与血液间的气体间的交换→气体在血液里的运输→血液与组织细胞间的气体交换。通过这一过程，氧气到达组织内供细胞利用，细胞产生的二氧化碳则被排出体外。呼吸系统的组成呼吸道功能肺支气管气管喉咽鼻呼吸系统示意图肺支气管气管喉咽鼻呼吸系统示意图鼻腔阻挡和粘住灰尘、细菌；清洁、温暖、湿润空气，感受气味刺激咽前后略扁的通道；空气和食物的共同通道喉气体的通道和发音器官气管、支气管管壁覆盖着有纤毛的黏膜，能分泌黏液，粘住灰尘和细菌，形成痰肺是呼吸系统的主要器官，是进行气体交换的场所，功能单位是肺泡3、人体的气体交换是在呼吸系统内进行的。呼吸道：鼻腔、咽、喉、气管、支气管人体呼吸系统肺：由肺泡组成。肺体交4、呼吸作用为人体内能量的利用提供了必要的条件：通过呼吸作用，当含氧低的静脉血流经肺泡的毛细血管后，就变成了含氧丰富的动脉血(血液中的氧大部分以氧合血红蛋白的形式存在)。当动脉血流经组织细胞间的毛细血管时，由于细胞在新陈代谢过程中不断地消耗氧，产生二氧化碳，因此细胞中氧的浓度比动脉血中的低，二氧化碳的浓度比动脉血中的高。于是，血液中的氧迅速与血红蛋白分离，通过毛细血管壁扩散到细胞里，而细胞中产生的二氧化碳则扩散到血液里，经过这样的气体交换后，流经组织细胞的动脉血就变成了静脉血。5、呼吸作用的反应过程（1）有机物为葡萄糖时，呼吸作用的反应过程可以表示为：葡萄糖+氧气二氧化碳+水+能量(C6H12O6)(O2)(CO2)(H2O)（2）呼吸作用的意义人、动物、植物和微生物等生物都有呼吸作用。呼吸作用对于生命活动来说十分重要。例如，呼吸作用释放能量，供人体各种活动所需。6、人体内的气体交换人体内的气体交换一般指的是肺泡与血液间的气体交换。肺泡内的气体交换过程：肺泡肺泡外毛细血管肺泡内的气体和血液中的气体存在浓度差：肺泡内氧气的浓度大于血液中氧气的浓度，所以氧气进入毛细血管中的血液；肺泡内二氧化碳的浓度低于毛细血管内血液中二氧化碳的浓度，所以二氧化碳离开血液进入肺泡。二、实验——模拟膈的升降与呼吸的方法模拟膈的升降与呼吸的方法肺与外界的气体交换：肺与外界的气体交换又称为肺的通气，是通过人体的吸气和呼气完成的。（1）吸气具体过程肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上、向外移升→胸腔的体积增大→肺扩张，肺内气压下降，小于大气压强→外界空气进入肺泡。（2）呼气具体过程肋间外肌、膈肌舒张→肋骨向下、向内移动→胸腔的体积减小→肺收缩，肺内气压升高，大于大气压强→肺泡内气体排出体外。如图所示，用导管、气球、橡皮膜分别模拟人的气管、肺和横膈膜，当橡皮膜向下拉时(如图甲)，瓶内气压变小，空气进入气球，气球体积变大，此过程模拟人吸气的过程；当向上推橡皮膜时(如图乙)，瓶内气压变大，气球内的空气被压出，气球变小，此过程模拟人呼气的过程。知识巩固练一、选择题1、如图是人体吸气和呼气时胸廓与膈肌的状态及肺泡与血液之间的气体交换示意图。请判断下列说法错误的是(

)A.甲图表示吸气状态，此时膈肌收缩，膈的位置下降，胸廓容积扩大，肺内气体压力小于外界气体压力，气体被吸入

B.乙图表示吸气状态，此时膈肌收缩，膈的位置上升，胸廓容积缩小，肺内气体压力小于外界气体压力，气体被吸入

C.吸气动作和呼气动作交替进行，实现了肺与外界的气体交换

D.丙图表示肺泡与血液之间的气体交换，肺泡壁和毛细血管壁都是一层扁平的上皮细胞；气体交换后，血液变为含氧丰富、颜色鲜红的动脉血【答案】B【解析】A、图甲表示吸气过程，吸气时：肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动、膈肌顶部下降→胸廓扩大、胸腔容积增大→肺扩张→力肺内气压小于外界大气压→外界气体进入肺，A不符合题意；

B、乙图表示膈肌处于舒张状态，此时膈顶上升，胸腔容积缩小，肺随之回缩，造成肺内气压高于外界大气压，肺内气体排出肺，是呼气过程，B符合题意；

C、吸气动作和呼气动作交替，实现了肺的通气，即肺与外界的气体交换，C不符合题意；

D、丙图表示肺泡与血液之间的气体交换，肺泡外面包绕着丰富的毛细血管和弹性纤维，肺泡的壁和毛细血管壁都很薄，只有一层上皮细胞构成，这些特点都有利于气体交换，因此肺是气体交换的主要场所．气体交换后，血液变为含氧丰富，颜色鲜红的动脉血，D不符合题意。故答案为：B2、如图为肺泡内的气体交换示意图。下列叙述中正确的是(

)A.甲为肺静脉，其内流动脉血

B.丙为肺动脉，其内流静脉血

C.甲内血液来自内脏的左心房

D.丙内血液将流回心脏的左心房【答案】D【解析】肺泡里的气体交换发生在肺泡与血液之间，当血液流经肺泡时，肺泡中氧的浓度高，周围血液中氧的浓度低，这时血液中的二氧化碳扩散进入肺泡，肺泡中的氧扩散进入血液，这样血液由含氧少的静脉血变成含氧丰富的动脉血。血液流经肺泡外毛细血管网时，肺泡中氧气浓度比血液中的氧气浓度高，血液中的二氧化碳浓度比肺泡中的二氧化碳浓度高，血液中的二氧化碳扩散进入肺泡，肺泡中的氧扩散进入血液，与红细胞中的血红蛋白结合，静脉血就变成含氧丰富、颜色鲜红的动脉血，通过血液循环流入左心房，故血管丙将血液流回心脏的左心房，D符合题意。故答案为：D3、如图是模拟膈肌运动的示意图，下列对其分析正确的是（

）A.甲是呼气过程，膈肌收缩

B.乙是呼气过程，膈肌收缩

C.乙是吸气过程，膈肌舒张

D.甲是呼气过程，膈肌舒张。【答案】D

【解答】A、由图气球变小可以看出是呼气过程，此时膈肌舒张，故A说法错误。

B、由图气球变大可以看出是吸气过程，此时膈肌收缩，故B说法错误。

C、由图气球变大可以看出是吸气过程，此时膈肌收缩，故C说法错误。

D、由图气球变小可以看出是呼气过程，此时膈肌舒张，故D说法正确。

故答案为：D4、人体肺部约有4×108个肺泡，肺泡周围缠绕着丰富的毛细血管，毛细血管里每个红细胞中约有5×108个血红蛋白。下列相关叙述错误的是(

)A.肺在结构层次上属于器官

B.肺吸收的氧通过肺动脉送到左心房

C.红细胞中的血红蛋白具有运输氧的功能

D.肺泡与血液的气体交换是通过扩散作用实现【答案】B【解答】A、肺中含有结缔组织、上皮组织等多种组织，属于器官；故A正确；

B、血液是从右心室通过肺动脉进入肺进行气体交换，然后再通过肺静脉流回左心房；故B错误；

C、红细胞主要功能是运输气体，其中血红蛋白可以与氧气结合，具有运输氧气的功能；故C正确；

D、在肺部气体交换的时候，主要从氧气浓度高的肺泡进入氧气浓度低的毛细血管中完成气体交换，属于扩散作用；故D正确；

故答案为：B5、有时出现的打嗝现象，会令人心烦，深呼吸能有效消除打嗝现象。深吸气时发生的现象是()A.胸廓缩小B.膈肌收缩C.肺活量下降D.肋间肌舒张【答案】B【解析】人体吸气时，肋骨向上向外运动，同时膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的前后径、上下径增大，胸廓的容积扩大，肺扩张，肺的容积扩大，肺内气压下降，外界空气进入肺。6、呼吸运动实现了肺与外界环境的气体交换，下列关于呼吸的表达正确的是（）A．胸廓缩小→肺回缩→肺内气压＞大气压→气体入肺B．胸廓扩大→肺扩张→肺内气压＜大气压→气体入肺C．胸廓缩小→肺回缩→肺内气压＜大气压→气体出肺D．胸廓扩大→肺扩张→肺内气压＞大气压→气体入肺【答案】B【解析】参加呼吸运动的肌肉主要有膈肌、肋间肌等呼吸肌。平静呼吸吸气时：肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动、膈肌顶部下降→胸廓扩大→肺扩张→肺内气压＜外界大气压→外界气体进入肺；呼气：肋间外肌、膈肌舒张→肋骨下降，膈肌顶部回升→胸腔容积缩小→肺回缩→肺内气压＞外界大气压→肺内气体排出。可见B正确。7、如图表示人在吸气时，膈肌的运动情况．此时，膈肌所处的状态、肺内气压的变化分别是（）A．收缩、下降B．舒张、下降C．舒张、升高D．收缩、升高【答案】A【解析】吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入肺内，形成主动的吸气运动；当膈肌和肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，结果胸廓容积缩小，肺也随之回缩，造成肺内气压大于外界气压，肺内气体排出肺，形成被动的呼气运动．故选A。二、填空题8、请深深地吸一口气，缓解一下紧张的情绪，你的呼吸中蕴含着一定的科学知识，请回答下列问题：（1）你所吸入的气体，主要成分是氮气和。（2）你吸气时肋间肌和膈肌，胸腔容积，肺内气压外界大气压，外界气体进入肺。（3）在该过程中，你生命活动所需的能量主要来自的氧化分解。【答案】（1）氧气（2）收缩；扩大；低于（3）糖类

【解析】（1）空气中各成分的体积大约是：氮气78%，氧气21%，所以所吸入的气体，主要成分是氮气和氧气。

（2）在膈肌收缩、横膈变得扁平的同时，肋间外肌收缩，肋间内肌舒张，肋骨向上、向外移升。此时，胸腔体积增大，内压力减小，人就吸气了。

（3）糖类包括淀粉、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等，在大米、小麦、马铃薯和玉米等食物中含量较多，是人体所需能量的主要来源，通过呼吸作用氧化分解，为生命活动提供能量。

故答案为：（1）氧气；（2）收缩；扩大；低于；（3）糖

9、如图为人体内肺部的气体交换图，请据图回答：（1）外包丰富的毛细血管，仅由一层上皮细胞围成的③，是肺部进行气体交换的基本单位。（2）血液在肺部进行气体交换后，的含量减少，再经(血管)流回心脏。（3）空气中的氧气是通过图中(填序号)过程进入血液的。（4）人吸气时，③的容积会(填“增大”或“减小”)。【答案】（1）肺泡（2）二氧化碳；肺静脉（3）①（4）增大【解答】（1）肺是最主要的呼吸器官，是进行气体交换的主要场所．③肺泡是进行气体交换的主要部位，肺泡数量多，增加了气体交换的效率；肺泡外面包绕着丰富的毛细血管和弹性纤维；肺泡的壁和毛细血管壁都很薄，只有一层上皮细胞构成，这些特点都有利于肺泡与血液之间进行气体交换；

（2）（3）当血液从肺动脉流入肺后，肺泡里的氧气经①进入血液，血液中的二氧化碳经②进入肺泡；肺泡外包绕着丰富的毛细血管，肺泡壁、毛细血管壁都佷薄，只有一层上皮细胞；因此肺泡与血液进行气体交换后，血液中的二氧化碳进入肺泡，肺泡中的氧气进入血液，二氧化碳的含量减少，氧气的含量增加，它们依次经过两层细胞；

（4）吸气时，胸廓容积扩大，外界大气压大于肺内气压。人在平静状态，肋间外肌的收缩时，肋骨上提，胸骨向上向外移动，使胸廓的前后径和左右径都扩大；膈肌收缩时，膈顶部下降，使胸廓的上下径增大；这时候，胸廓扩大，肺随着扩张，肺的容积增大，肺内的气压下降，外界空气就通过呼吸道进入肺，完成吸气动作。

故答案为：（1）肺泡；（2）毛细血管；肺静脉；（3）①；（4）增大。10、如图是某人在1个标准大气压下的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图，请回答：（1）曲线AB段表示时肺内气压的变化．（填“吸气”或“呼气”）（2）在曲线BC段的变化中，胸腔的体积．（填“增大”或“减小”）（3）本次呼吸中，吸气结束的那一瞬间是坐标系中的点，此时肺内气压与大气压的值．【答案】（1）吸气；（2）缩小；（3）B；相等【解析】呼吸运动是指人体胸廓有节律的扩大和缩小的运动，包括吸气过程和呼气过程，呼吸运动主要与肋间肌和膈肌的运动有关．人在平静状态下，肋间肌收缩时，肋骨向上向下运动，使胸廓的前后景和左右镜都增大，同时膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径都增大这样胸廓的容积就增大，肺也随着扩张，外界空气通过呼吸道进入肺，完成吸气的过程．相反呼气与之过程大致相反．（1）图中AB段肺内气压低于大气压表示吸气，肋间肌和膈肌都收缩，（2）BC段肺内气压高于大气压则表示呼气，肋间肌，膈肌舒张，胸腔体积缩小．（3）吸气结束的那一瞬间，肺内气压与大气压相等，此时肺内气压与大气压的差为零．所以本次呼吸中，吸气结束的那一瞬间是坐标中的B点．11、甲图是某人在1个标准大气压下的一次平静呼吸中肺内气压的变化曲线图，乙图表示人体呼吸时，膈肌的不同活动状态，请回答：（1）甲图中曲线AB段表示吸气时肺内气压的变化。与之相对应的是乙图中的（填A或B）状态。（2）甲图曲线BC段表示呼气时的气压变化，这时胸廓的前后、左右、上下径都。与之对应的是乙图中的状态。（3）本次呼吸中，吸气结束的那一瞬间是甲图坐标中的B点，此时肺内气压与大气压的值。（4）肺内气压最大的状态是乙图中的，膈肌收缩最紧张的状态是乙图的，肺处于吸气状态的可能是乙图的，肋间外肌收缩时的状态可能是乙图的。【答案】（1）B（2）缩小；A（3）相等（4）A；B；B；B【解析】本题考查呼气和吸气时肺内气压和大气压的关系及呼吸肌的变化。解：呼吸运动是指人体胸廓有节律的扩大和缩小的运动，包括吸气过程和呼气过程，呼吸运动主要与肋间肌和膈肌的运动有关。人在平静状态下，肋间肌收缩时，肋骨向上向下运动，使胸廓的前后景和左右镜都增大，同时膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径都增大这样胸廓的容积就增大，肺也随着扩张，外界空气通过呼吸道进入肺，完成吸气的过程。相反呼气与之过程大致相反。乙图中，A膈肌上升，是呼气过程；B膈肌下降，是吸气过程；（1）图中AB段肺内气压低于大气压表示吸气，肋间肌和膈肌都收缩，膈顶部下降，与之相对应的是乙图中的B状态。（2）BC段肺内气压高于大气压则表示呼气，肋间肌，膈肌舒张，膈顶部上升，使胸廓的上下径都缩小这样胸廓的容积就回缩，肺也随着回缩，与之相对应的是乙图中的A状态。（3）吸气结束的那一瞬间，肺内气压与大气压相等，此时肺内气压与大气压的差为零。所以本次呼吸中，吸气结束的那一瞬间是坐标中的B点。（4）呼气时，肺内气压大于外界大气压，肺内气压最大的状态是乙图中的A，膈肌收缩最紧张的状态是乙图的B，肺处于吸气状态的可能是乙图的B，肋间外肌收缩时的状态可能是乙图的B12、图（一）为呼吸系统的组成示意图。图（二）为肺泡与毛细血管之间的气体交换示意图，请据图回答下列问题：（1）呼吸系统中气体交换的主要场所是[]。呼吸道不仅是气体的通道，而且还能使到达肺部的气体温暖、湿润和。（2）图二所示的肺泡壁和毛细血管壁都是由层扁平上皮细胞构成，这有利于进行。（3）图二中a代表的物质是，血液从毛细血管的[4]端流到[5]端后，其成分变化是含量增加。（4）图二所示的外界气体按照c方向进入肺泡时，图一中[3]肺应处状态。【答案】（1）1肺；呼吸道；清洁（2）一；气体交换（3）二氧化碳；（4）扩张。【解析】图一表示呼吸系统的组成，图中的1是肺，2是呼吸道，3是膈；图二表示肺泡里的气体交换。解：（1）、如图一是呼吸系统的组成图，呼吸系统包括2呼吸道和1肺两部分。1肺是气体交换的场所，是呼吸系统的主要器官。2呼吸道由鼻腔、咽、喉、气管和支气管构成，鼻腔内有鼻毛，可以阻挡灰尘，呼吸道都有骨或软骨做支架，其内表面覆盖着黏膜，黏膜内还分布有丰富的毛细血管。这些特点既保证了气体的畅通，又对吸入的空气具有清洁、温暖和湿润的作用。（2）、图二是肺泡与毛细血管之间的气体交换图，图（二）所示的肺泡壁和毛细血管壁都是由一层扁平上皮细胞构成，这有利于进行气体交换。（3）、肺泡内的气体b氧气浓度高于肺泡周围毛细血管内氧气的浓度，毛细血管中a二氧化碳的浓度高于肺泡内二氧化碳的浓度，根据气体扩散作用的原理，气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，故b氧气由肺泡扩散到毛细血管中去，a二氧化碳由毛细血管扩散到肺泡中去。因此，血液从毛细血管的[4]端流到[5]端后，成分变化是氧气含量增加，二氧化碳含量减少。（4）、外界气体按照c方向进入肺泡，即，肺吸气，此时3膈肌和肋间肌处于收缩状态，1肺这个器官应处于舒张状态。13、图甲为呼吸系统组成示意图，图乙为肺泡与毛细血管之间的气体交换示意图，请据图回答下列问题：(1)[2]在人体呼吸时的作用为。A．温暖、清洁空气B．气体进出的通道C．对空气进行湿润处理D．以上都对(2)图乙所示的肺泡壁和毛细血管壁都是由一层扁平上皮细胞构成，这有利于进行气体交换。图中的a代表的物质是。(3)图乙所示的气体按照d方向离开肺泡时，图甲中[3]