气体的交换与运输 (2)
气体交换知识点总结初中
气体交换知识点总结初中气体交换是生物体内外气体交换的过程，是维持生物体正常生理功能的重要环节。
在生物体内，气体交换主要发生在呼吸系统中，包括氧气和二氧化碳的交换。
下面是气体交换的知识点总结：1. 氧气的运输和交换氧气是生物体细胞呼吸的必需物质，它通过呼吸系统从外界环境中吸入，然后通过血液运输到各个组织细胞中去。
氧气主要通过肺泡上皮细胞弥散到肺泡腔，然后通过毛细血管壁进入血液中。
在血液中，氧气主要以血红蛋白的形式进行运输，约98%的氧气以血红蛋白的形式与血液结合，只有约2%的氧气以溶解态存在于血液中。
在组织细胞中，氧气通过血液的输送，最终弥散到各个细胞中，参与细胞呼吸过程。
2. 二氧化碳的运输和交换二氧化碳是细胞呼吸过程中产生的废物，它需要从组织细胞中运输到肺部排出体外。
二氧化碳主要以三种形式进行运输：以小部分的溶解态存在于血液中，以重碳酸盐的形式存在于血液中，以血红蛋白结合的形式存在于血液中。
在肺部，主要以呼气的方式排出体外，完成气体交换过程。
3. 呼吸运动的过程呼吸运动的过程包括吸气和呼气两个步骤。
吸气是通过膈肌和肋间肌的收缩，使胸腔容积增大，气压减小，空气从外界环境中流入肺部。
呼气是通过肺部和胸腔弹性的复原力，使胸腔容积减小，气压增大，空气从肺部流出体外。
这个过程可以让新鲜空气进入肺部，废气排出体外，保持肺部内外气体交换的正常进行。
4. 高海拔呼吸适应高海拔地区氧气稀薄，对生物体来讲是一种逆境。
为了适应高海拔地区的气候环境，生物体会产生一系列适应性变化，包括血液中红细胞数量增加，血红蛋白浓度增加，肺泡和毛细血管壁增厚等，这些适应性变化可以提高生物体对缺氧的耐受能力，从而保证内外气体交换的正常进行。
5. 肺活量和肺功能测定肺活量是指在标准呼吸状态下从最大吸气到最大呼气所呼出的空气量，通常包括用力呼气、用力吸气、最大呼气量、最大吸气量等几种方式。
可以通过测定肺活量来评估肺功能的状态，包括肺活量、用力呼气容积，用力吸气容积等指标，从而判断呼吸系统的正常状态。
第5章 呼吸 生理学
肺泡通气量
2.肺泡通气量：每分钟吸入到肺泡，并可与血
液进行有效气体交换的总气量。
解剖无效腔(从鼻至呼吸性细支气管， 生理无效腔 150ml)
肺泡无效腔( 肺泡内未发生其他交换，接近于零）
计算真正的有效的气体交换，须采用肺泡通气量
肺泡通气量=(潮气量-无效腔气量)x呼吸频率
不同呼吸频率、潮气量时的肺通气量及肺泡通气量
4、气体的扩散面积和距离和温度
气体的扩散面积和距离(A,d):
扩散速率与A呈正比；与d呈反比。
温度(T): 扩散速率与T呈正比。
综合以上因素, CO2的扩散速率是O2的 2倍，故临床更容易出现O2扩散的障碍导致 机体缺氧。
二、肺 换 气
肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换过程。
在气相与液相间完成
〔外界环境
肺毛细血管)
包括肺通气〔肺 外界空气〕
肺换气〔肺泡 肺毛细血管〕
〔2〕气体在血液中的运输。
〔3〕内呼吸又称组织换气
〔血液
组织细胞〕
第一节 肺 通 气
一、肺通气的原理
肺通气是肺与外界环境之间的气体交换过 程。
(一)肺通气的动力 直接动力：肺内压与大气压之差 原始动力：呼吸运动
1、呼吸运动
防止肺水肿。 ③降低吸气阻力，有利于肺的扩张。
正常及几种2、异胸常廓情弹况性下阻顺力应和性顺曲应线性
胸廓是一个双向弹性体，其弹性回缩力的方向视 胸廓所处的位置而定。
处于自然位置：肺容量 = 肺总容量的67% 无回弹力 小于自然位置：肺容量﹤肺总容量的67% 向外的回弹力
吸气的动力，呼气的阻力 大于自然位置：肺容量﹥肺总容量的67% 向内的回弹力
血氧指标
• 血红蛋白氧容量：特定条件下，每升(L)血液中血红蛋 白所能负载的最大氧量。〔190～200ml/ L血液〕
第二高中生物《呼吸作用》相关知识 必修
城东蜊市阳光实验学校第二中学高中生物呼吸作用相关知识必修1在动物界，无论是简单的低等动物还是构造复杂的高等动物和人类，为维持生命活动，都要靠营养物质在体内进展氧化代谢而获得机体生存和活动所必需的能量。
机体细胞在进展氧化代谢时，要不断地摄取需要的02，同时排出所产生的C02。
这一过程称为呼吸。
呼吸过程包括三个互相联络的环节(图1-3-8)：①外呼吸：又称肺呼吸，指外界环境中的气体通过呼吸道与在肺部的血液进展气体交换；②气体在血液中的运输：02从肺经过血液循环运送到组织，同时C02由组织运输到肺；③内呼吸：又称组织呼吸，指血液与组织细胞之间的气体交换。
通过这三个环节，02被运输到细胞内，细胞在代谢过程中产生的C02那么被捧出体外。
一、呼吸的机制(呼吸运动与肺通气)1．呼吸运动胸腔的节律性扩大与缩小称为呼吸运动。
呼吸运动是呼吸肌(主要是胸壁的肋间肌和膈肌)在神经系统控制下，进展有节律地收缩和舒张所造成的。
吸气时，吸气肌收缩，胸廓的前后、左右和上下径均增大，肺容积随之扩大，空气被吸人肺内。
呼气肘，胸廓各径皆缩小，肺容积随之缩小，肺内部分气体被驱出。
由此可知，肺通气是胸廓运动的结果。
肺通气过程中，肺内容积的变化与压力的变化亲密相关。
(1)肋间肌与膈肌运动肋间肌位于肋骨之间，分为内外两层，肋间外肌肌纤维走向是由上一肋骨的下缘，斜向下一肋骨的上缘。
当肋间外肌收缩时，肋骨和胸骨都向上提升，从而使胸廓的前后径和左右径都延长，产生吸气效应。
肋间内肌的肌纤维斜行方向与肋间外肌相反，当其收缩时，使肋骨更向下斜，使胸廓前后、左右径均缩小(图1-3-9)。
横膈介于胸、腹腔之间，是最重要的呼吸肌，呈穹窿状，两侧凸面向上，周围部为肌质，中央为腱膜(中心腱)。
当膈肌收缩时，中心腱挪动不大，而两侧穹窿突起那么向周围降落。
膈肌收缩越强，横膈的位置越低，中心腱也明显下降。
这样，那么使胸腔上下径增大，肺容积随之扩大，产生吸气动作。
膈肌舒张时，腹壁收敛迫使腹腔内脏回复原状，膈肌穹窿顶重新向上，使胸腔上下径缩小，造成呼气(图1-3-10)。
气体交换和运输
调节这一反应的主要因素是氧合作用
2013年7月30日星期二 10时34分30秒 13
小结：
• 掌握：肺换气原理和意义，影响肺换
气的因素。O2和CO2在血液中的运输 形式。发绀的概念和临床意义。 • 熟悉：氧容量，氧含量，氧饱和度的 概念 • 了解：了解氧解离曲线。
2013年7月30日星期二 10时34分30秒
下段：相当于PO2在15-40mmHg，是Hb O2与O2 解离的部分。 2013年7月30日星期二 特征：曲线最陡。 12 10时34分30秒 生理意义：利于活动强时为组织供氧。
三、二氧化碳的运输 （一） CO2的运输形式
物理溶解——5%
化学结合
95%
碳酸氢盐（88%）——主要形式
氨基甲酸血红蛋白（7%）
CO2——48ml/100ml
7 2013年7月30日星期二 10时34分30秒
化学结合（为主）
二、氧的运输
物理溶解占1.5%；化学结合占98.5%，形式 为HbO2 (一）Hb分子结构简介：1分子可以结合4分子 Hb(O2 )4
（二）反应式：
（三）发绀:每升血中脱氧血红蛋白超过50g/L,就 会出现发绀. 临床意义:标志缺氧
第二节
呼吸气体的交换（肺换气和组织换气）
一．气体交换的原理
形式：气体的扩散 动力：气体分压差 影响气体扩散速率的因素： (气体扩散速率定义：单位时间内气体扩散的容积） 物理因素：分压差，分子量，溶解度 生理因素：扩散面积和距离；温度等 气体扩散速率∝ 分压差×溶解度
分量
经计算CO2的扩散速率约是O2的2倍。 2013年7月30日星期二 10时34分30秒故： 临床上缺O 比CO 潴留更为常见。 2 2
2013年7月30日星期二 10时34分30秒 8
运动生理学第4章 呼吸机能 气体交换与运输
每种气体总是由分压高的地方向分压低的地方移动， 分压差是气体交换的动力，决定着气体的移动方向。
肺泡气 PO2（kpa） 13.60 PCO2（kpa） 5.33
静脉血 5.33 6.13
动脉血 13.33 5.33
（1）呼吸膜的厚度 气体扩散速率与呼吸膜厚度成反比关系，膜越厚，
单位时间内交换的气体量就越少。 （2）肺毛细血管开放数量和开放程度
呈正比，使扩散面积增大，扩散距离缩短，换气量 增多。 （3）分压差
气体扩散速率与分压差呈正比。 （4）体温
气体扩散的速度与温度成正比，体温升高有利于气 体扩散。
2. 通气/血流比值（VA/Q） 是指每分肺泡通气量（VA）和肺血流量
肺循环毛细血管的血液不断从肺泡获得O2，放出 CO2 ，体循环毛细血管的血液不断向组织提供O2， 运走CO2，确保组织代谢正常进行。
肺换气
肺
左
动
静
心
脉
脉
组织换气
肺
空
呼
肺
O2
毛 细
气
吸
泡
血
道
CO2 管
毛
组
细
O2 织
血
细
管 CO2 胞
肺
动
右
静
脉
心
脉
外呼吸
气体运输
内呼吸
（三）影响气体交换的因素
1. 物理因素
气体交换与运输
一、肺换气与组织换气
肺泡与血液之间以及血液与组织细胞之 间的O2与CO2的交换，称为气体交换。
前者称为肺换气，后者称为组织换气， 两者都是通过气体扩散来实现的，肺换气通 过呼吸膜 （肺泡-毛细血管膜），组织换气通过毛细 血管壁、组织液和细胞膜进行。
运动生理学---第四章呼吸机能
PCO2 0.3
海平面空气、肺泡、血液和组织细胞内氧气和二氧化碳分压（mmHg）
气体扩散的速率
单位时间内气体扩散的容积称为气体扩散速率。
气体肺扩散容量
在1mmHg分压差作用下，每分钟通过呼吸膜 扩散气体的量。是评定呼吸气体通过呼吸膜功 能的一项重要指标。常用氧扩散容量来表示， 安静状态下约为20-33ml/min· mmHg。 影响因素 受体表面积、年龄、性别、体位及运动状况的 影响
平静呼吸
吸气
膈肌、肋间外肌收缩→穹窿下降、肋骨上提外翻→ 胸腔容积↑ →肺容积↑→肺内压↓＜大气压→空气入 肺泡 主动过程 膈肌、肋间外肌舒张→胸腔容积↓→肺容积↓→肺内 压↑＞大气压→肺内气体排出 被动过程
呼气
用力呼吸
用力吸气
辅助吸气肌参与收缩→胸腔容积↑↑ →吸气量↑ 主动过程 肋间内肌、腹壁肌参与收缩→胸腔容积↓↓ →呼气量 ↑ 主动过程
调节呼吸运动的神经系统 呼吸运动的反射性调节 血液中化学成分的改变对呼吸运动的调节
一、调节呼吸运动的神经系统
（一）呼吸运动的神经支配 延髓和脑桥通过膈神经支配膈肌，从而调节呼吸； （二）呼吸中枢 脑桥
呼吸调整中枢：抑制吸气，调整呼吸节律 长吸中枢：加强吸气 吸气中枢 呼气中枢 对呼吸进行随意调节，如唱歌、讲话、运动等过程中对呼吸 的调节
胸内压
微量液体 胸膜脏层 胸膜壁层
肺
胸壁
胸膜腔
肺内压
肺弹性回缩力 胸膜脏层
胸内压＝肺内压－肺弹性回缩力
胸内压
胸内压产生
胸内压＝肺内压－肺弹性回缩力＝大气压－肺弹性 回缩力 设 大气压＝0；则 胸内压＝－肺弹性回缩力 胸内负压由肺弹性回缩力造成
气体交换和运输
第三节气体交换和运输空气进入肺泡后，和循环毛细血管的血液进行气体交换。
空气中的O2由肺泡进入血液，而静脉血中的CO2从血液进入肺泡。
这样交换后，动脉血中的O2运到身体各部组织，在组织与血液之间再进行一次交换，O2最后进入组织细胞，组织细胞代谢所产生的CO2则经细胞间隙液进入血液，随血液循环到肺，再进行气体交换。
一、气体交换气体交换是以扩散的方式进行的。
（一）气体交换的分压差与气体交换1．气体扩散动力气体交换的动力是气体分压差。
气体也总是从分压高处向分压低处扩散。
所谓分压是指混合气体中各组成气体具有的压力。
例如在海平面的大气压平均约为101kPa，O2含量为20.84%，则O2分压（PO2）约为20.7kPa；N2的含量为78.62%，其分压（PN2）约为79.4kPa；CO2含量仅0.04%，则CO2分压（PCO2）仅0.04kPa。
（二）气体交换的过程肺泡气直接与肺毛细管血液直接进行气体交换。
其成分既不同于吸入气也不同于呼出气。
通过呼吸运动，肺泡气不断获得更新，因而保持了它所含O2和CO2浓度的相对稳定性。
肺泡气PO2高于静脉血的PO2；其CO2分压则低于静脉血的PCO2。
因此，O2由肺泡向静脉血扩散；而CO2由肺动脉毛细管中静脉血向肺泡扩散。
这样，静脉血变成了动脉血。
当动脉血经毛细血管流向组织时，组织内PO2低于动脉血的PO2；而其PCO2则高于动脉血的PCO2，这里又进行了一次气体交换。
动脉血经过这次气体交换后变成静脉血。
组织由此而获得O2，排出CO2。
（三）影晌气体交换的因素气体扩散的速度如果某一气体扩散速度快，则其交换也快；另一气体扩散速度慢，则其交换也慢。
气体分子的扩散速度（d）与其溶解度（s）成正比，与其分子量（MW）的平方根成反比。
如果CO2与O2的分压差梯度相同，CO2扩散速度为O2的20倍。
从表7－1可知静脉血和肺泡气中CO2的分压差约为0.8kPa，O2的分压差约为8.51kPa约为CO2的10倍，但总合起来，CO2的扩散速度仍比O2快。
气体交换和运输-课件
向低浓度一侧运动氧。气
肺泡
血液
二氧化碳
体外
肺静脉
3．屏障：肺泡壁、毛细血管壁。
（二）气体在血液中的运输 氧气与红细胞中血红蛋白结合，以
“氧合血红蛋白”的形式在血液中运输;大 部分二氧化碳在血浆中运输。
肺换气
（三）组织换气
1．是指组织细胞与血液之间的二氧化碳和
氧气的交换。
2. 方向பைடு நூலகம்
氧气
血液
组织细胞
思考题：
1. 通常情况下，脑缺氧5分钟，就会导 致脑死亡？你知道进入肺泡中的氧气是如 何到达我们的脑细胞吗?
2.什么是动脉血和静脉血?有同学说,人 体里所有的动脉流的都是动脉血,所有静脉 里流的都是静脉血,你认为正确吗?
问题引导: 1. 为什么把外界气体吸入肺泡、肺泡中的 气体呼出体外的过程称之为肺通气？
（气体进出不通过屏障）
2 .为什么远远地就可以闻到食堂里的饭香 味道?如果把一滴红墨水滴到一盆清水 中,会发生什么现象? 上述现象说明物质 分子的运动方向有什么特点?
3. 肺动脉里流的是鲜红色还是暗红色的血液?
三、气体交换和运输 （一）肺换气
1．是指肺泡与血液之间进行氧气和二氧 化碳的交换。
2. 原理及方向：扩散——气体由高浓度
二氧化碳
3．屏障：毛细血管壁、细胞。
本章内容巩固与反思 1. 概述人体细胞是如何获得能量的?
2.绘出总结本章内容的概念图。
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021 10:38:14 AM
第二章第一节人体与外界的气体交换(2课时)
氧气 _________进入血液。
(2)组织里的气体交换是：血液中 的 ________ 二氧化碳 进入血液。 ________的进入组织细胞，组织细胞里 氧气
(3)人体内的两次气体交换都是通过 气体扩散作用 ________实现的。
尽力吸气和呼气，感觉 胸骨和肋骨移动的情况。 从中你认为胸腔体积怎 样变？胸腔内气压怎样 变？
气 管 支气管 肺 膈 肌
呼吸运动的产生
胸骨 肋骨 肋间肌 脊柱
胸廓的前后径、左右径增大
胸廓的上下径增大
吸气运动 呼吸肌 肋间肌收缩
膈肌收缩 前后径、左 上下径加大 右径加大
胸廓 扩大 肺 肺的容积 肺内气压
３、肺泡内气体进入肺泡周围毛细血管，需经过（ B ）细胞． Ａ、1层 Ｂ、2层 Ｃ、3层 Ｄ、4层 4、外界空气中的氧气进入人体后，最终到达（D ） Ａ肺 Ｂ血液 Ｃ心脏 Ｄ细胞
5.如图是人体呼吸过程示意图，请据图回答问题：
(1)肺泡内的气体交换是：血液中 _______的进入肺泡，肺泡内的 二氧化碳
第二章 人的生活需要空气
第一节 人体与外界的气体交换
一、呼吸系统的组成 鼻腔 咽 气体进出的通道 喉 气管 支气管
气体交换的场所
呼吸道
肺
呼吸系统的组成视频
咽 2
鼻腔 1
喉 3
气管 4 支气管 膜，可以分泌黏液，黏膜中还分布有丰富 的毛细血管。 鼻毛 ——阻挡灰尘 黏膜 ——分泌黏液粘住空气中的灰尘和细菌 黏膜内的毛细血管 ——温暖吸入的空气
2.如图是膈肌的运动示意图，据图回答下列问题。
（1）图a表示呼吸过程中________时的状态，此时，膈肌______，胸廓 _______，肺内气压_______外界气压，气体被_______。 （2）图b表示呼吸过程中______时的状态，此时，膈肌_______，胸廓 ________，肺内气压_________外界气压，气体被_________。 【解析】吸气时肋间肌和膈肌收缩，肋骨上移，膈顶部下降，使胸腔的左右径、上下径增大，胸
禽类呼吸系统工作原理
禽类呼吸过程和哺乳动物一样，包括肺的通气，气体在肺和组织中的交换以及气体在血液中的运输。
禽类呼吸系统由呼吸道和肺两部分构成。
呼吸道包括鼻、咽、喉头、气管、鸣管、支气管及其分枝、气囊及其某些骨骼中的气腔。
(1) 鼻腔禽类鼻腔较狭窄，鼻腔粘膜有粘膜腺和丰富的血管，对吸入气体有加温和湿润作用。
粘膜上有嗅神经分布，但禽类嗅觉不发达。
(2) 喉禽类喉没有会厌软骨，也没有发声装置.禽类的发声器官是鸣管，在气管分叉为两支气管的地方。
(3) 气管禽类气管在肺内不分支成气管树，而是分支成1~4级支气管。
各级支气管间互相连通。
(4) 肺约1/3嵌于肋间隙内。
因此，扩张性不大.肺各部均与易于扩张的气囊直接连通。
所以，肺部一旦发生炎症，已与蔓延，症状比哺乳动物严重。
一、呼吸运动禽类没有像哺乳动物那样的膈肌，胸腔和腹腔仅有一层薄膜隔开，胸腔内的压力几乎与腹腔内完全相同，没有经常性的负压存在。
禽类肺的弹性较差，被相对的固定在肋骨间。
打开胸腔后并不萎缩。
呼吸主要通过强大的呼气肌和吸气肌的收缩来完成。
吸气时胸腔内容积加大，气囊容积也加大，肺受牵拉而稍微扩张，气囊内压力下降，气体及进入肺，再由肺进入气囊。
呼气肌收缩时则发生相反的过程。
禽类气管系统分支复杂，毛细气管壁上有诌：多膨大部，叫肺房，是气体交换的场所。
气体通过各级支气管进入气囊。
根据研究，禽类呼吸时，吸气和呼气时均有气体进入气囊并通过肺部交换区，所以，无论是吸气过程或呼气过程都是在肺部进行气体交换，提高了呼吸效率。
每次吸入或呼出的气量，称潮气量。
鸡约为15~30ml,鸭约为38 ml左右。
美分钟肺通气量在来航鸡为550~650ml,芦花鸡约337ml.由于禽类气囊的存在，呼吸器官的容积明显增加。
据测定鸡达300~500ml,因此，每次呼吸的潮气量仅占全部气囊容积的8%~15%.禽类的呼吸频率变化比叫大，它取决于体格大小、种类、性别、年龄、兴奋状态及其他因素。
通常体格较小，呼吸频率越高。
生理学笔记——第五章呼吸
⼀、呼吸过程 呼吸全过程包括三个相互联系的环节：（1）外呼吸，包括肺通⽓和肺换⽓；（2）⽓体在⾎液中的运输；（3）内呼吸。
掌握要点：（1）外呼吸是⼤⽓与肺进⾏⽓体交换以及肺泡与肺⽑细⾎管⾎液进⾏⽓体交换的全过程。
呼吸性细⽀⽓管以上的管腔不进⾏⽓体交换，仅是⽓体进出肺的通道，称为传送带。
对肺泡的⽓体交换来说，传送带构成解剖⽆效腔。
⽽呼吸性细⽀⽓管及以下结构则可进⾏⽓体交换，称为呼吸带，是⽓体交换的结构。
呼吸带内不能进⾏⽓体交换的部分则成为肺泡⽆效腔。
正常肺组织内肺泡⽆效腔为零，在病理情况下，可出现较⼤的肺泡⽆效腔，它和解剖⽆效腔⼀起构成⽣理⽆效腔，所以，⽣理⽆效腔随肺泡⽆效腔增⼤⽽增⼤。
（2）内呼吸指的是⾎液与组织细胞间的⽓体交换，⽽细胞内的物质氧化过程也可以认为是内呼吸的⼀部分。
⼆、肺通⽓：⽓体经呼吸道出⼊肺的过程 1.肺通⽓的直接动⼒——肺泡⽓与⼤⽓之间的压⼒差（指混合⽓体压⼒差，⽽不是某种⽓体的分压差）。
肺通⽓的原始动⼒——呼吸运动。
平静呼吸（安静状态下的呼吸）时吸⽓是主动的，呼⽓是被动的，即吸⽓动作是由吸⽓肌收缩引起，⽽呼⽓动作则主要是吸⽓肌舒张引起，⽽不是呼⽓肌收缩。
⽤⼒呼吸时，吸⽓和呼⽓都是主动的。
吸⽓肌主要有膈肌和肋间外肌，呼⽓肌主要是肋间内肌。
吸⽓肌收缩可使胸廓容积增⼤，肺内⽓压降低，引起吸⽓过程。
主要由膈肌完成的呼吸运动称腹式呼吸，主要由肋间外肌完成的呼吸运动称为胸式呼吸。
正常⽣理状况下，呼吸运动是胸式和腹式的混合型式。
2.肺通⽓阻⼒：包括弹性阻⼒和⾮弹性阻⼒，平静呼吸时弹性阻⼒是主要因素。
（1）弹性阻⼒指胸郭和肺的弹性回缩⼒（主要来⾃肺），其⼤⼩常⽤顺应性表⽰，顺应性=1/弹性阻⼒。
肺的顺应性可⽤单位压⼒的变化引起多少容积的改变来表⽰，它与弹性阻⼒、表⾯张⼒成反变关系，顺应性越⼩表⽰肺越不易扩张。
在肺充⾎、肺纤维化时顺应性降低。
肺泡的回缩⼒来⾃肺组织的弹⼒纤维和肺泡的液⼀⽓界⾯形成的表⾯张⼒。
气体的交换和运输.
呼吸生理二、气体的交换气体的交拜分为肺换气和组织换气两部分，肺换气指在呼吸器官血液与外环境间的气体交换，组织换气指在组织器官, 血液与组织细胞间的气体交换。
它们均是通过物理扩散的方式实现的。
气体扩散以物理扩散的方式进行,各种气体的扩散主要取决于各种气体分压差，气体分压差是气体交换的动力。
和交换膜的通透性及交换面积有关。
三、气体在血液中的运输在呼吸的过程中，血液担任气体运输的任务，不断把氧从肺运输到组织，又不断把二氧化碳从组织细胞运输到肺部。
（一）氧的运输氧的运输有以下两种方式，少数氧直接溶解于血液中，随血液运输到组织利用，此种方式仅占运输氧的0.8～1.5%左右。
大部分与血红蛋白结合后运输到组织被利用。
在高氧分压情况下氧进入红细胞与血红蛋白中血红素的亚铁离子结合成氧合血红蛋白，叫氧合作用。
这种结合受氧分压的影响，是可逆的。
（三） CO2的运输二氧化碳在血液中的运输有以下三种方式1、有2.7%的二氧化碳直接溶解于血液中，随血液运输2、20%的二氧化碳与血红蛋白结合成氨基甲酸血红蛋白，这种结合也是可逆的，受二氧化碳分压的影响。
在组织毛细血管处，二氧化碳与血红蛋白结合，在肺毛细血管处，二氧化碳与血红蛋白分离。
3、70%的二氧化碳以碳酸氢盐的形式运输，经组织换气，二氧化碳扩散入血液，先部分溶解于血浆，与水结合成碳酸，血浆中缺乏碳酸酐酶，反应速度慢，二氧化碳增多时，由于分压高，进入红细胞，红细胞内含有碳酸酐酶，可使二氧化碳生成碳酸的速度加快，在红细胞内的碳酸又迅速解离出碳酸氢根离子，与钾和钠离子结合。
当碳酸氢盐到肺部时，由于二氧化碳分压低，碳酸氢根离子和水结合生成碳酸，碳酸再释放出二氧化碳。
人体气体交换的四个过程
人体气体交换的四个过程1.引言1.1 概述概述：人体气体交换是指身体通过呼吸系统将氧气从外界吸入体内，同时将二氧化碳排出体外的过程。
这一过程涉及到肺部的作用、气体的进出、气体的运输、血液的循环、细胞的呼吸，以及氧气的利用和二氧化碳的排出等多个相关环节。
这四个过程相互作用，共同维持人体正常的呼吸功能。
肺部是人体气体交换最重要的器官之一，主要通过呼吸道将氧气吸入肺泡，然后将二氧化碳从肺泡中排出体外。
气体的进出过程是通过呼吸行为完成的，包括吸气和呼气两个阶段。
在吸气过程中，胸腔膨胀，肺容积增大，导致气压降低，使得外界氧气进入肺部；而在呼气过程中，胸腔收缩，肺容积减小，导致气压增加，使得肺中的二氧化碳排出体外。
气体的运输是指氧气和二氧化碳在血液中的运输过程。
氧气通过呼吸道进入肺泡，并经过肺部的气体交换后，通过血液与血红蛋白结合而被运输到全身各个组织和器官。
而二氧化碳则从组织和器官中通过血液运输至肺泡，然后通过呼吸道排出体外。
血液的循环在气体交换中扮演着重要的角色。
在气体运输过程中，血液通过心脏的泵血作用将带有氧的血液输送到全身，供给细胞使用，同时也将含有二氧化碳的血液运回肺部。
细胞的呼吸是指细胞内氧气与糖类等有机物质进行氧化反应而产生能量的过程。
细胞通过呼吸作用将氧气与糖类分解产生的有机物质进行氧化反应，释放出能量并产生二氧化碳作为代谢产物。
这一过程是为了满足细胞的能量需求，维持正常的生命活动。
总之，人体气体交换的四个过程相互配合、相互作用，确保了正常的气体交换和细胞呼吸，使得人体能够得到充足的氧气供应，同时及时将产生的二氧化碳排出体外。
这一过程对于人体的生命活动至关重要，具有重要的生理学意义和临床应用价值。
1.2文章结构文章结构部分可以描述整篇文章的组织和内容安排，以下是一个可能的编写示例：1.2 文章结构本文将围绕人体气体交换的四个过程展开详细讨论。
为了便于读者理解，文章将按照以下结构进行组织：2.1 第一个过程：肺部的作用和气体的进出2.1.1 肺部的作用：探讨肺部在气体交换中的重要作用，包括吸入氧气和排出二氧化碳。
气体交换原理
气体交换原理
气体交换是指在不同气体之间的传递和交换，通常发生在气体之间存在差异的压力、温度或浓度条件下。
在自然界和日常生活中，气体交换是非常常见的现象。
气体交换遵循众多物理和化学原理。
其中一个重要原理是扩散。
扩散是指气体在高浓度区域向低浓度区域传播的过程。
这是因为气体分子具有热运动的特性，随着分子之间的碰撞，气体分子会沿着浓度梯度的方向进行运动，从而达到平衡。
这种扩散现象使得气体能够在不同区域之间进行交换。
另一个重要的原理是渗透。
渗透是指气体穿过半透膜或微孔的现象。
这是因为气体分子在微观上具有非常小的体积，可以通过微观孔隙和通道间隙的渗透作用逃逸或进入其他区域。
渗透现象广泛应用于许多领域，例如气体过滤、膜分离和气体传感器等。
除了扩散和渗透，还有其他的气体交换原理，如溶解度和化学反应。
溶解度指的是气体在液体或固体中溶解的能力，通常由气体分子和溶液之间的相互作用力决定。
化学反应是指在特定条件下，气体分子之间的化学转化过程。
这些原理可以进一步促进或限制气体交换的发生。
总体而言，气体交换原理是多样且复杂的，涉及许多物理和化学过程。
了解这些原理对于理解和应用气体交换现象具有重要意义。
生理学第五章呼吸
─ 平静呼吸、用力呼吸和呼吸困难： • 平静呼吸：安静状态下的呼吸运动，平稳而均匀，每分钟12~18 次；吸气为主动，而呼气是被动。 • 用力呼吸：当机体运动，或吸 入气中的 CO2 增加、 O2 减少， 或肺通气阻力增大时，呼吸运 动加深加快，此时不仅参与收 缩的吸气肌数量更多，收缩更 强，而且呼气肌也参与收缩， 称为用力呼吸或深呼吸。 • 呼吸困难：在缺O2、CO2增多、或肺通气阻力增大较严重的情况 下，可出现呼吸困难，表现为呼吸运动显著加深，鼻翼扇动，同 时还会出现胸部困压的感觉。
呼吸全过程示意图
肺 静 脉 左 心
动 脉
组 O2 组 织 织 毛 细 细 血 CO 2 胞 管
组织换气
空 气
呼 吸 道
肺 肺 毛 细 泡 CO2 血 管
肺换气
O2
肺通气
肺 动 脉
右 心
气体运输
静 脉
外呼吸
(内呼吸)
第一节
肺通气
肺通气是指肺与外界环境之间进行气体交换的过程。
实现肺通气的器官包括呼吸道、肺泡和胸廓等。
呼吸肌
• 吸气肌：主要为肋间外肌和膈肌。 • 呼气肌：主要为肋间内肌和腹肌。 辅助吸气肌：包括斜角肌、胸锁 乳突肌等。
（1）平静呼吸
膈肌收缩使膈顶下移，增大 胸廓的上下径；肋间外肌收 缩使肋骨上提,扩大胸廓前 后径和左右径 胸廓容积扩大，肺在胸膜 腔负压作用下被动扩张 肺内压＜大气压， 气体经呼吸道入肺
1．弹性阻力和顺应性
• 弹性阻力：弹性物体对抗外力作用下时所产生对抗变 形的力，即回位力。其大小可用顺应性来度量。 • 顺应性：度量弹性体可扩张性的参数，它反映了弹性 体在外力作用下发生变形的难易程度。
顺应性大= 易扩张 =弹性阻力小 顺应性小=不易扩张=弹性阻力大
气体交换知识点总结高中
气体交换知识点总结高中1. 气体交换的类型气体交换主要有两种类型：外呼吸和内呼吸。
外呼吸是生物体与外部环境之间的气体交换，包括氧气的摄入和二氧化碳的排出。
内呼吸是细胞内部的气体交换，包括氧气的利用和二氧化碳的产生。
2. 气体交换的器官在动物体内，氧气和二氧化碳的交换主要通过呼吸系统实现。
哺乳动物的呼吸系统包括鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺部。
鱼类的气体交换主要通过鱼鳃，昆虫的气体交换主要通过气管和气孔等器官。
3. 气体交换的驱动力气体交换的驱动力是气体的浓度差。
在外呼吸过程中，氧气从外部空气中进入生物体，二氧化碳则从生物体排出到外部空气中。
这是因为外部空气中氧气的浓度高于生物体内，而二氧化碳的浓度则相反。
4. 气体交换的调节机制气体交换的调节机制主要由呼吸中枢和化学调节两部分组成。
呼吸中枢位于脑干，能够感知体内的氧气和二氧化碳浓度，并调节呼吸频率和深度。
化学调节则是通过血液中的pH值来调节呼吸，当血液中的pH值偏离正常范围时，将会引起呼吸深度和频率的调节。
5. 气体交换的影响因素气体交换受多种因素的影响，包括生物体自身的呼吸机能、外部环境条件、生物体的代谢活动和疾病等。
例如，高海拔和低氧环境会影响氧气的摄入和二氧化碳的排出，肺部疾病也会影响气体交换的效率。
6. 气体交换与健康良好的气体交换是健康的重要标志。
通过通过监测呼吸频率、深度以及血氧饱和度来评估气体交换的情况。
一些呼吸系统疾病如哮喘、慢性阻塞性肺疾病等会影响气体交换，严重时会威胁生命。
总之，气体交换是生物体生命活动的重要过程，它保证了氧气的供应和二氧化碳的排出，维持了生物体的代谢正常运转。
通过了解气体交换的知识点，我们可以更好地理解自身的呼吸系统以及如何保持呼吸系统的健康。
C气体交换和运输
曲线1
曲线2
氧离曲线 （曲线1：pH7.4 、PCO2 40mmHg、 T 37℃）
（曲线2：pH 、PCO2 、 T 、 DPG ） 11
2、CO2的运输
CO2在血浆中的溶解能量是O2的20倍 物理溶解 5% 化学结合95% HCO3- 88% 氨基甲酸血红蛋白（HHbNHCOOH）7%
12
CO2 在 血 液 中 的 运
2
呼 吸 膜 示 意 图
3
二、肺换气与组织换气
1、肺泡、血液、组织内的气体分压
4
大气、肺泡气、血液、组织中的PO2 和 PCO2 (mmHg)
大气 肺泡气 动脉血 静脉血 组织
PO2
159 102－104 97－100
40
30
PCO2
0.3
40
40
46
50
5
二、肺换气与组织换气
1、肺泡、血液、组织内的气体分压 2、肺换气 ⑴肺换气的过程 ⑵影响肺换气的因素
①呼吸膜的厚度 肺纤维化、肺水肿→低氧血症 ②呼吸膜的面积 40m2 ③通气/血流比值
VA/Q: 每分钟肺泡通气量与每分钟肺血流量的比值
6
通气/血流比值
概念
肺泡通气量 肺血流量
..
(4.2L)
(5L)
0.84
VA/Q
ห้องสมุดไป่ตู้
>0.84
dead space 肺泡无效腔
<0.84
functional shunt 功能性短路
一、气体交换的原理
扩散： 根据物理学原理，各种气体无论是处于
气体状态，还是溶解于液体之中，当各处 气体分子的压力不相等时，气体分子会从 压力高处向压力低处净移动，直至各处压 力相等。
课题物质在体内的运输和交换
课题物质在体内的运输和交换1. 引言在生物体内，课题物质（例如氧气、二氧化碳、营养物质等）的运输和交换是维持生命活动所必不可少的过程。
这个过程涉及到多个器官系统的相互配合和协调。
本文将从血液循环、呼吸系统、消化系统以及分泌系统等方面，介绍课题物质在体内的运输和交换的机制。
2. 血液循环中的课题物质运输血液循环系统是课题物质运输的主要系统。
血液携带了大部分的氧气和营养物质，以及代谢产物二氧化碳等。
下面将详细介绍血液循环中的课题物质运输过程。
2.1 血液的组成血液是由红细胞、白细胞、血小板和血浆组成的。
红细胞携带氧气和二氧化碳，在肺和组织之间起到物质运输的重要作用。
白细胞是机体的免疫细胞，参与炎症反应和抗体产生等过程。
血小板参与血液凝固过程。
而血浆则是血液中的液态部分，含有多种溶解的物质。
2.2 氧气和二氧化碳的运输在血液循环中，氧气从肺部的肺泡到达红细胞，并与红细胞中的血红蛋白结合成氧合血红蛋白。
这样的氧合血红蛋白通过动脉输送到各个组织细胞，同时释放出氧气。
而在组织细胞中，二氧化碳被产生并转运到红细胞中，一部分通过溶解在血浆中，另一部分则结合在红细胞中的血红蛋白上，形成碳酸氢盐。
2.3 营养物质的运输除了氧气和二氧化碳，血液中还携带了各种营养物质，例如葡萄糖、氨基酸和脂肪酸等。
这些营养物质通过消化系统吸收后进入血液循环系统。
在血液中，它们会以不同的方式结合在红细胞或血浆中，通过血管输送到各个细胞中供能。
3. 呼吸系统中的气体交换呼吸系统负责人体生物体内氧气的吸入和二氧化碳的排出。
人体通过气道、肺部和胸腔等器官进行呼吸。
下面将详细介绍呼吸系统中的气体交换过程。
3.1 氧气的吸入和运输氧气通过口腔、鼻腔进入气道，经过喉部、气管进入到肺部的气管分支。
气体在肺泡中与血液中的血红蛋白结合成氧合血红蛋白，然后通过血液循环系统运输到各个组织细胞中。
3.2 二氧化碳的排出组织细胞产生的二氧化碳在血液中溶解并转运到肺部的肺泡。
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气体的交换与运输
人体的气体交换
氧与二氧化碳的 运输与交换
外
内
呼
呼
吸
吸
循环系统
氧
溶解在血浆 中与血红素 结合
二氧化碳
溶解在血浆 形成HCO3与血红素结 合
呼吸与体液 酸碱恒定
呼呼呼 吸吸吸 调性性 节碱酸 体中中 液毒毒 酸 碱 度
气体的交换与运输
配合课本 P.265
外呼吸：呼吸面与循环系统间的气体交换 内呼吸：细胞与循环系统间的气体交换 气体运输：联系外呼吸与内呼吸之间
章节后测验
配合课本 P.279
下列哪些反应有助于提高体液的 pH 值？(多选) (A)加快呼吸频率 (B)暂停呼吸 (C) H＋ 与 HCO3－ 结合 (D) H2CO3 解离成 CO2 与H2O (E) H2CO3 分解成 H＋ 与 HCO3－
配合课本 P.265
氧的运输与交换
因为 O2 在水中的溶解度很低 →只有很少量溶解在血浆中运送
配合课本 P.266
大约 98.5％ 的 O2 和血红素结合形成 氧合血红素（HbO2），由红血球运输
血红素
由 4 个次单元所组成的球蛋白
配合课本 P.266、267
每一个血红素次单元中，含
有一个亚铁离子，可携带一
配合课本 P.267
一般脊椎动物的肌肉中也含有能运输 O2 的 色素，称为肌红素。肌红素的构造与血红素 相似，但仅含一个球蛋白及一个血基质
肌红素与 CO 结合也会呈现樱桃红，因此有 些市售的牛肉与生鲜鱼片在包装时灌入 CO， CO 与肌肉中的血红素与肌红素结合，会使肉 品的颜色更为鲜红，而且历久不易褪色
章节后测验
配合课本 P.279
下列哪些是 CO2 在血液中的运输方式？(多选) (A)直接溶于血浆中的水 (B)与血红素结合 (C)与血浆中的运输蛋白质结合 (D)以 HCO3－ 型式在血浆中运输 (E)以小气泡方式运输
章节后测验
配合课本 P.279
下列哪些器官含有化学受器，可以侦测血液中的 O2 分压？(多选) (A)延脑 (B)桥脑 (C)主动脉 (D)颈动脉 (E)肺动脉
于通风不良场所或呼吸道阻塞→换气不足 →体内 CO2 分压过高 →呼吸性酸中毒
呼吸与H+浓度的恒定
配合课本 P.270
当新陈代谢产 生过多的H+时
HCO3 -＋H+ → H2CO3 → H2O＋CO2
刺激 化学受器
刺激
延脑的 呼吸中枢
CO2释出至肺泡中
刺激
呼吸运动加深加快 加速CO2的排除
体液的 pH 值上升
外呼吸
外呼吸时
O2 分压：肺泡＞微血管 → O2 由肺泡扩散进入微 血管
CO2分压：肺泡＜微血管 → CO2 由微血管扩散进 入肺泡中
配合课本 P.265
内呼吸
内呼吸时
细胞进行有氧呼吸会消耗 O2 、产生 CO2 CO2分压：细胞＞微血管 → CO2 由细胞扩散进入 微血管中
O2 分压：细胞＜微血管 → O2 由微血管扩散进入 细胞
这些肉品中的 CO 在人体消化道中，不易通 过肠壁进入人体的血液中
二氧化碳的运输与交换
配合课本 P.268、269
细胞代谢产生的 CO2 扩散进入血液之后，有 三种运输方式，且大多数与红血球有关
二氧化碳的运输与交换
配合课本 P.268
7％ 的 CO2 会直接溶解在血浆中运输
93％ 的 CO2 则须先进入红血球中
配合课本 P.266
进入细胞利用
外呼吸：氧分压高，反应向右进行 于血液中运输
内呼吸：氧分压低，反应向左进行
pH值影响氧解离曲线
配合课本 P.266
在 CO2 分压高的地方 ，体液的 pH 值较低 →有利于 O2 由氧合血 红素中释放出来供给细 胞使用
氧解离曲线右移
知識補給站 一氧化碳中毒与肉品保鲜
﹝22﹞
配合课本 P.271
3. 自从青藏铁路通车以后，缩短了上山的时间， 造访的游客激增，但游客发生高山症的比例 大幅增加 铁路通车后，上山时间缩短了，生理上在短 时间内比较难以适应气压的转变
﹝23﹞
章节后测验
配合课本 P.278
人体的二氧化碳在血浆中主要是以下列哪一种 型式运输？
(A) H2CO3 (B) CO2 (C) HCO3－ (D) CO32－
配合课本 P.271
1.为何初登高山时，呼吸会加深、加快？ 主动脉与颈动脉的化学受器侦测到血液中氧 浓度过低，将讯息送至延脑；再由呼吸中枢 产生呼吸的神经冲动
﹝21﹞
配合课本 P.271
2.为何登高山容易发生"呼吸性碱中毒"？ 若延脑一直发出呼吸的冲动，过度换气会加 速血液中 CO2 的排除，使得血液中 H＋ 与 HCO3－ 的浓度过低，血液的 pH 值因此上升 至中毒的水平
血液的平均 pH 值低于 7.35 或高于 7.45 时，
都会发生中毒现象
体液酸碱度的恒定主要透过血液缓冲系 统、 呼吸运动和肾脏的排泄作用等三种 方式维持
呼吸与体液酸碱恒定
配合课本 P.270
呼吸频率会直接影响体内 CO2 分压 →影响体液的酸碱度
情绪过于激动→呼吸急促→过度换气 →体内 CO2 分压过度下降 →呼吸性碱中毒
23％ 的 CO2 在红血球内会与血红素结合，由 红血球运输
70％ 的 CO2 在红血球内在红血球内经碳酸酐 酶的催化，与 H2O 反应形成 H2CO3，H2CO3 再解离成 HCO3- 与 H＋：
二氧化碳的运输与交换
配合课本 P.268
内呼吸：二氧化碳分压高，反应向右进行
呼吸系统排出体外
与血红素结合
章节后测验
配合课本 P.278
红血球与 CO2 的运输有密切的关系，最主要原因 为何？ (A)血红素可与 CO2 结合 (B)含酵素可促使 CO2 与 H2O 结合 (C)红血球可以运输CO2 (D)红血球可以降低 CO2 的毒性
章节后测验
配合课本 P.278
过度换气会引发致命危险的主要原因为何？ (A)血液中 O2 分压不足 (B)血液中 CO2 分压过高 (C)血液的 pH 值过高 (D)血液的 pH 值过低
呼吸与体液的酸碱恒定
配合课本 P.271
呼吸对于维持体液酸碱度的恒定有其极限：
当血液中 CO2 分压低于 26 mm Hg →呼吸运动停止
排除 CO2 会消耗大量的 HCO3－
【HCO3－＋H+ → H2CO3 → H2O＋CO2 】
过多的 H＋ 仍需藉由肾脏排除，同时肾脏还 会加强 HCO3－ 的再吸收
配合课本 P.267
CO 与血红素结合后不易分离，其结合力是 O2 的 240 倍。因此造成 O2 无法与血红素结 合，患者容易缺氧而死，这也就是冬季常听 到的"一氧化碳中毒"事件
与血红素结合力： CO＞O2 ＞CO2
CO 与血红素结合后呈现樱桃红色，因此一 氧化碳中毒的患者肤色都会偏红
知識補給站 一氧化碳中毒与肉品保鲜
个 O2 分子 每一个血红素可携带 4 个
Hale Waihona Puke O2 分子 O2 分压是决定 O2 与血红素结合的最重要因素
氧解离曲线
肺泡中的 O2 分压较高： 较多的血红素与O2结合， 氧合血红素的饱和度较高
组织细胞的 O2 分压较低： 氧合血红素的饱和度较低 ，容易释放 O2 供细胞使用
配合课本 P.266
氧的运输与交换
于血液中运输
外呼吸：二氧化碳分压低，反应向左进行
血液中 CO2 的运输
配合课本 P.269 内呼吸
﹝15﹞
血液中 CO2 的运输
配合课本 P.269
外呼吸
﹝16﹞
呼吸与体液酸碱恒定
血液的平均 pH 值为 7.40
配合课本 P.270
动脉中充氧血的 pH 值大约为 7.45
静脉中贫氧血的 pH 值大约为 7.35