内容正文:
发生在肺内
的气体交换
本节聚焦
1. 知道肺与外界的气体交换过程
2. 知道肺泡与血液的气体交换过程
试试看,你能否屏住呼吸从A到B?
吸气
屏住呼吸
呼气
游戏导入
情境导入
憋气很难受是因为肺无法与外界的气体交换。
肺是如何实现与外界的气体交换?
肺位于胸腔内,左右各一个。左肺有_____叶,右肺有_____叶,一分钟大约呼吸16次。
观察肺的结构,你知道了
两
三
左肺
右肺
肺与外界的气体交换
任务一
胸廓由____、____和____围成。______ 、____统称为呼吸肌。
胸骨
肺
胸骨
肋骨
脊柱
肋间肌
膈肌
膈肌
胸 廓
呼吸肌
肋骨
肋间肌
脊柱
认: 胸廓的结构
肺与外界的气体交换
任务一
体验与思考
吸气:肋骨向____向____运动,胸廓_____。
呼气:肋骨向____向____运动,胸廓_____。
上
外
扩大
下
内
缩小
将双手轻放于两肋处,进行深呼吸
肺与外界的气体交换
任务一
深深吸气
肋骨运动方向
向上、向外
胸廓的变化
变大
深深呼气
肋骨运动方向
向下、向内
胸廓的变化
变小
吸气
呼气
肋间肌收缩和舒张导致胸廓前后径和左右径的变化
肺与外界的气体交换
任务一
思考:什么原因引起了胸廓的扩大和缩小?
吸气
呼气
膈肌收缩
膈肌舒张
膈位于胸腔的底部(即腹腔的顶部),是将胸腔和腹腔分隔开的结构,主要由肌肉组织构成
膈顶部下降
膈顶部上升
胸廓上下径
增大
胸廓上下径
缩小
膈的运动
膈肌的收缩和舒张导致胸廓上下径的变化。
肺与外界的气体交换
任务一
思考: 肋间肌收缩和舒张,是胸廓扩大和缩小的因素之一。胸廓的变化还与什么有关?
胸廓容积的扩大和缩小,还与膈的运动有关
肺依靠胸廓的扩大和缩小而被动舒缩,进行呼气吸气。如何通过模拟实验来观察人体的呼吸过程?
气管
支气管
胸廓
肺
膈
思考:该模型分别模拟了人体的哪些结构?
肺与外界的气体交换
任务一
肺_____
胸廓容积_____
胸廓上下径_____
膈肌_____
膈顶部_____
肺_____
胸廓容积_____
胸廓上下径____
膈肌_____
膈顶部_____
1.阅读课本,思考膈肌运动状态与胸廓扩大缩小的关系,完成下图的填空。
2.该模型是否有什么不足之处?
上升
缩小
收缩
下降
增大
扩大
缩小
回缩
扩张
舒张
吸气
呼气
肺与外界的气体交换
任务一
不能模拟胸廓前后、左右径变化。
体验活动:感受气压
气体中普遍存在压力,且气体总是从气压高处 → 气压低处运动
提示: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,当容器容积增大时,气体压力减小;反之,当容积缩小时,气体压力增大。
向内推活塞后,注射器内气压大于外界气压
为什么肺容积的变化会导致气体进出呢?
容积与气压成反比,容积越小,气压越大
肺与外界的气体交换是通过呼吸运动完成的。
1.吸气
2.呼气
外界气压
肋间肌、膈肌
收缩
胸廓容积
扩大
肺
扩张
<
外界气压
肋间肌、膈肌
舒张
胸廓容积
缩小
肺
回缩
>
肺内气压
降低
肺内气压
升高
气体入肺
气体出肺
知识小结
1.你能找到日常生活中胸廓扩张缩小与呼吸关系的例子吗?
冬天盖被子,被子太厚阻碍胸廓扩张,容易感到胸闷、难以呼吸
链接生活
2.胸廓扩大导致吸气,还是因为吸气后使得胸廓扩大?
胸廓扩大导致吸气
3.异物阻塞呼吸道时,可采取海姆利希(也称海姆立克)急救法进行急救。如图冲击患者上腹部使异物排出。此时被救助者体内发生的变化是( )
膈顶部上升 胸腔容积缩小 肺内气压变大
阅读下面表格,试着分析并讨论以下问题:
1.呼出气体与吸入气体相同吗?若不同,呼出气体的成分发生了哪些变化?
2.含量减少的气体去向何处?含量增加的气体从哪里来?
由肺部呼出的气体比吸入的气体_____减少,________增多了。
气体的来源 不同气体的体积分数%
氮气 氧气 二氧化碳 其他气体(包括水汽)
吸入的气体 78 21 0.03 0.97
呼出的气体 78 16 4 2
氧气
二氧化碳
21
0.03
16
4
肺泡与血液的气体交换
任务二
A
B
1
2
1
肺泡壁
毛细血管壁
氧气
二氧化碳
肺泡
二氧化碳
血液
氧气
二氧化碳
毛细血管壁
氧气
二氧化碳
肺泡壁
氧气
过程
肺泡与血液的气体交换
任务二
思考:呼出的气体中,为什么氧气的含量减少、二氧化碳的含量增加?
最后一排的同学
你知道老师喷洒的香水是什么味的吗?
隔这么远
为什么最后排同学也能闻到香味?
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,肺中的气体就是以扩散的方式进行交换的
观察图片,试总结肺适于气体交换的结构特点有哪些?
毛细血管
肺泡
支气管分支末端
①肺中肺泡数目多、表面积大。
②肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。
③肺泡壁和毛细血管壁都很薄
肺泡与血液的气体交换
任务二
细胞利用氧进行呼吸作用,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动利用
进入血液中的氧,通过血液循环输送到全身各处,最终进入组织细胞。氧最后在细胞中是如何被利用的?
肺泡与血液的气体交换
任务二
外界空气
呼吸运动
气体扩散作用
气体扩散作用
组织细胞
O2
CO2
组织的毛细血管
血液循环
(肺泡)
肺
呼吸道
肺部的毛细血管
O2
CO2
肺与外界的气体交换
(肺的通气)
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
知识小结:呼吸的全过程
肺泡
血液
组织细胞
氧气
二氧化碳
氧气
二氧化碳
发生在人体中的两处气体扩散过程
1.氧气浓度最高和最低的部位分别是?
最高:肺泡 最低:组织细胞
2.二氧化碳浓度最高和最低的部位分别是?
最高:组织细胞 最低:肺泡
3.氧气从肺泡进入组织细胞需要穿过几层细胞膜?
肺泡壁细胞膜×2+毛细血管壁细胞膜× 2+红细胞膜× 2+毛细血管壁细胞膜× 2+组织细胞膜*1 =9
红细胞
肺泡
组织细胞
发生在肺内的气体交换
① 气体交换的原理:气体的扩散作用
② 肺泡与血液的气体交换:
肺与外界的气体交换
肋间肌和膈肌
舒张→胸腔容积缩小→肺收缩→肺内气压增大→ 呼气
收缩→胸腔容积扩大→肺扩张→肺内气压减小→吸气
肺泡与血液的气体交换
肺泡
血液
氧气
二氧化碳
课堂小结
21
一、概念检测
请在下图横线上填写合适的动词,将吸气和呼气的过程补充完整。
胸廓
_____
胸腔容积
_____
肺
_____
吸气
肋骨间肌肉收缩
膈肌收缩
肺内气体压力_____
呼气
肋骨间肌肉舒张
膈肌舒张
胸廓
_____
胸腔容积
_____
肺
_____
肺内气体压力_____
扩大
扩大
扩张
降低
缩小
缩小
回缩
增大
教材习题
二、拓展应用
1.科学运动能提高人的肺活量、肺通气量(安静时每分钟肺吸入或呼出的气体总量)等,请分析原因。
教材习题
科学的运动会使呼吸深度和呼吸频率都增加,从而使呼吸肌得到锻炼。呼吸肌的收缩、舒张力量加强,导致胸廓活动范围变大,参与呼吸的肺泡数目增多,肺活量、肺通气量得到提高。
二、拓展应用
2.下面两幅曲线图表示一个人在两种状态下的呼吸情况。
教材习题
左图同右图相比,呼吸频率和呼吸深度都比较缓和。
1)这两幅图的曲线所反映的呼吸频率、呼吸深度有什么差别?
左图可能反映的是安静(睡眠或散步)状态,右图可能反映的是剧烈运动时的状态。
2)这两种状态可能各是什么状态?
请你当法医!
肺是人的呼吸器官,但人在出生之前,是不用肺呼吸的,所以,肺中就没有气体,是“实心”的,有一对夫妇被指控犯有溺杀女婴的罪名,但他们却矢口否认,说女婴生下来就已经死了。
你有办法证实吗?
把孩子的一小块肺组织投入水中,观察这块肺组织是否漂浮在水面上。
课后思考题
(选做)
链接生活
体外膜氧合器(ECMO)俗称人工肺,是抢救呼吸衰竭患者的急救设备。体外膜氧合器是如何工作的?为什么被称为
“人工肺”?同学们请查阅资料一起说说看吧!
了解“人工肺”
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