第四节-气体交换与呼吸
第四节 人体内的气体交换
呼吸的全过程
第四节 人体内的气体交换
填空题
右图为人体内气体交换示意 请你想一想据图回答： 图，请你想一想据图回答： （1）在气体交换过程中， ）在气体交换过程中， 由肺泡进入毛细血管的气 体是（ 体是（ 氧气 ） 血管内流的是（ （2）B血管内流的是（ 动脉 ）血。 ） 血管内流的是 血管内血液里二氧化碳比D血管 （3）C血管内血液里二氧化碳比 血管（ 高 ） ） 血管内血液里二氧化碳比 血管（
二氧化碳
血液
交换结果： 3、 、 血液变成含氧丰富、颜色鲜红 血液变成含氧丰富、颜色鲜红
的动脉血。排出体内的二氧化碳， 的动脉血。排出体内的二氧化碳，为人体 补充氧。 补充氧。
第四节 人体内的气体交换
总 结：
1、气体交换的原理：气体扩散作用 、气体交换的原理： A、氧气扩散进组织细胞 、 B、二氧化碳扩散进血液 、
第四节 人体内的气体交换
选择题
右图为人体血液循环过程中某物质含量的变化 情况，如果I代表肺泡间的毛细血管 代表肺泡间的毛细血管， 情况，如果 代表肺泡间的毛细血管，Ⅲ代 表 组织细胞间的毛细血管， 组织细胞间的毛细血管，则该物质最可能是 (A ) A．氧气 ． B．二氧化碳 ． C．养料 ． D．废物 ．
第四节 人体内的气体交换
问题探究
1、为什么呼出气体中CO2增多，而 、为什么呼出气体中 增多， O2减少呢？ 减少呢？ 2、肺吸入的氧气是如何进入人体内 、 组织细胞的？ 组织细胞的？ 3、体内细胞产生的 、体内细胞产生的CO2 是如何排出 体外的？ 体外的？
第四节 人体内的气体交换
肺泡里的气体交换
实验设计
实验装置 示意图
1
2
第四节 人体内的气体交换
呼吸与气体交换
呼吸与气体交换呼吸是生命的基本过程之一，它是人类和其他许多生物体获取氧气并排出二氧化碳的过程。
呼吸过程中，气体交换起着至关重要的作用。
本文将介绍呼吸的过程并重点讨论气体交换。
I. 呼吸的过程呼吸是一个复杂的过程，包括两个主要阶段：吸气和呼气。
A. 吸气阶段吸气是指将空气从外界吸入肺部的过程，它在人体中通过胸腔的扩大来实现。
当我们吸气时，膈肌和肋骨肌收缩，胸腔扩大，使空气进入肺部。
同时，气流中的氧气通过鼻腔或口腔进入呼吸道，并进一步传递到肺泡中。
B. 呼气阶段呼气是指将肺部的废弃空气排出体外的过程，它通常是吸气的自然结果。
当我们呼气时，膈肌和肋骨肌松弛，胸腔收缩，并推动废弃的气体通过呼吸道排出体外。
II. 气体交换的过程气体交换发生在肺泡和毛细血管之间的薄而多孔的血气屏障上。
该屏障由肺泡上皮细胞、毛细血管内皮细胞和它们之间的基底膜组成。
A. 氧气的摄取在气体交换过程中，氧气从肺泡通过血气屏障进入毛细血管，然后与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白。
氧合血红蛋白随后被输送到全身各个组织，以满足细胞呼吸所需的氧气。
B. 二氧化碳的排出与氧气的摄取相反，二氧化碳从组织中的毛细血管进入肺泡，然后通过呼吸道排出体外。
在肺泡内，二氧化碳与呼出空气中的氧气一起被排出。
III. 气体交换的调节呼吸过程和气体交换都由神经和激素系统共同调节。
A. 神经调节神经系统通过控制呼吸中枢来调节呼吸频率和深度。
中枢神经系统会对体内的二氧化碳和氧气水平进行监测，并根据需要调整呼吸率以维持平衡。
B. 激素调节激素系统通过调节血液中的化学物质水平来影响气体交换。
一种重要的激素是多巴胺，它能够扩张支气管和增加肺泡表面积，从而促进气体交换。
结论呼吸是人类生命中不可或缺的过程，而气体交换是呼吸过程中至关重要的一环。
了解呼吸和气体交换的过程有助于我们更好地理解人体的功能和生理机制。
通过神经和激素的调节，我们可以保持正常的呼吸和气体交换，以满足身体对氧气和二氧化碳的需求。
第七章 呼吸
形成因素
肺 内 压 肺 回 缩 力
(大 气 压 )
(肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力) 肺弹性组织回缩力和肺泡表面张力) 迫使脏层胸膜回位
脏层胸膜外移使肺扩张
两个方向相反的力代数和 胸内压＝大气压－ 胸内压＝大气压－肺回缩力 胸内压＝ 胸内压＝0－肺回缩力
结论
胸膜腔内负压是肺回缩力引起的
(5)生理意义 (5)生理意义
第五章
概 第一节 第二节 第三节 第四节 肺
呼 吸
述 通 气
气 体 交 换 气 体 运 输 呼吸运动的调节
概 述
呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。 呼吸：机体与外界环境之间的气体交换过程。
第一节
肺
通
气
一、肺通气原理 （一）肺通气的动力 收 缩
吸 气
肌 舒 张
胸 扩 张 肺 扩 张
原动力: 原动力:呼吸运动 直接动力: 直接动力:肺内压与大气压 间的压力差。 间的压力差。
第二节
一、气体交换的原理
气体交换
原理： 原理：扩散 动力： 动力：膜两侧的气体分压差 条件：气体理化特性、膜通透性和面积、 条件：气体理化特性、膜通透性和面积、分压差 速率： 扩散速率（ 速率：= 扩散速率（D） 分压差×温度×气体溶解度×扩散面积 分压差×温度×气体溶解度× = 扩散距离× 扩散距离×√分子量
2.非弹性阻力 气道阻力 2.非弹性阻力——气道阻力 非弹性阻力
⑴气道阻力特点
①只在呼吸运动时产生 流速快→ 流速快→阻力大 ②与气体流动形式有关 层流→ 层流→阻力小 湍流→ 湍流→阻力大 ③与气道半径的4次方成反比 与气道半径的4 R∝1／ （R∝1／r4）
⑵影响气道阻力的因素
①跨壁压 跨壁压大,阻力↓ 跨来自压大,阻力↓(4)特点 (4)特点
肺泡的气体交换和呼吸过程
肺泡的气体交换和呼吸过程肺泡是呼吸系统中重要的结构之一，它承担了气体交换的关键任务。
本文将探讨肺泡的气体交换机制以及与之相关的呼吸过程。
一、肺泡的结构肺泡是一种小囊状结构，位于肺组织中。
它们由一层薄而柔软的组织构成，具有丰富的血管网，能够与血液中的氧气和二氧化碳进行交换。
肺泡内壁被称为肺泡上皮细胞，这些细胞上覆盖着富含血管的肺泡毛细血管网。
二、气体交换机制气体交换通过肺泡和血液之间的薄膜进行。
当呼吸过程中吸入空气时，氧气通过呼吸道到达肺泡。
在肺泡内，氧气通过肺泡上皮细胞和毛细血管壁上的红细胞膜扩散到血液中。
与此同时，二氧化碳从血液中扩散到肺泡，并随着呼气被排出体外。
这种气体交换主要依赖于浓度梯度和薄膜的厚度。
氧气从高浓度区域（肺泡中）向低浓度区域（血液中）扩散，而二氧化碳则从高浓度区域（血液中）向低浓度区域（肺泡中）扩散。
肺泡组织的薄膜非常薄，这有助于加快气体交换速度。
三、呼吸过程呼吸是人体维持生命活动所必需的过程。
它由两个阶段组成：吸气和呼气。
吸气阶段：在吸气时，肺泡与呼吸系统中的空气接触，通过肺泡膨胀，让氧气从外部空气中进入肺泡。
此时，肺泡内气压低于大气压，使空气主动进入肺泡。
呼气阶段：在呼气时，肺泡收缩，使肺泡内的气体被排出体外。
在呼气过程中，二氧化碳会随着肺泡收缩从血液中排出，并通过呼气道排出体外。
四、气体交换调节气体交换过程受到多种因素的调节，包括呼吸中枢、血氧含量和二氧化碳水平。
呼吸中枢：位于大脑中的呼吸中枢控制着呼吸的速率和深度。
当身体需要更多氧气或有过多的二氧化碳时，呼吸中枢将通过神经信号调节呼吸频率和深度，以保持气体交换的平衡。
血氧含量：血液中的氧气含量是调节呼吸的另一个重要因素。
当血液中的氧气含量低于正常水平时，呼吸中枢会刺激加快呼吸速率和深度，以增加氧气供应。
相反，当血液中的氧气含量高于正常水平时，呼吸中枢会减慢呼吸速率，以防止过度供氧。
二氧化碳水平：血液中的二氧化碳水平也是呼吸调节的重要因素。
呼吸作用与气体交换
•潜水艇驾驶员朱利尔 斯(Juius H. Kroehl) 在1867年的潜水艇试 验中因减压病丧生。
鼻腔
•密生鼻毛，内衬的黏膜具丰富的血管，并经常 分泌黏液，可以将空气中之异物加以过滤，并 将所吸入的空气润溼和温暖
咽
•是消化道和呼吸道交 • 会的空腔
•吞咽食物时，会厌软 骨覆盖在喉上，防止 食物误入气管
喉
• 由数块软骨和肌肉所围成 的构造
• 腔内有两条左右并列的声 带，声带间的空隙为声门。 呼气时空气从肺脏呼出， 流经声门时，令声带振动 而发出声音，故喉亦称发 声器官
(胸腔体积变小 压力变大)
上升 下降
横隔膜
肋间肌
(属骨骼肌) 横隔肌
下降 (紧缩)
收缩
上升 (舒张)
舒张
P1V1=P2V2
气 胸
呼吸模型
呼吸作用的调节
• 呼吸的系统
– 延脑、桥脑、颈动脉、 主动脉参与其中
• 血液中CO2，是促使 呼吸频率改变之主因
• 颈动脉管壁上亦有化 学受器
• 桥脑可协助调节呼吸 频率
气管、支气管：
• 由c形软骨环及平滑肌组 成，内衬黏膜，具有纤 毛，并可分泌黏液，阻 止异物入侵，若有异物 进入，纤毛会反射式的 将之吞入或咳出
• 下端分成左右两枝、分 成左、右两条支气管， 分别通入左肺及右肺
呼吸上皮
肺泡
• 肺泡组织极薄，仅含 一层扁平的皮膜细胞， 外面则密布微血管， 为气体交换的场所
时尚需靠口腔运 动使空气由鼻入 肺，借以获得更 多氧气(正压呼吸)
爬虫、鸟类、哺乳类
七年级生物第四节人体内的气体交换
第四节 人体内的气体交换
3．血液变化 静脉血就成为含氧丰富的__动_脉__血___。 4．气体交换过程简式
肺泡
氧气
血液
二氧化碳
5．意义 血液不断从肺泡中获得___氧_____，并排出__二_氧__化_碳__。
第四节 人体内的气体交换
知识点三 组织里的气体交换
1．定义:组织里的气体交换是指血液与组织细胞之间的气体交换。
第四节 人体内的气体交换
[典例]下图为肺泡内的气体交换示意图，下列叙述正确的是( B ) A．过程a与b是通过气体扩散作用实现的 B．气体c代表二氧化碳，气体d代表氧 C．与血管乙相比，血管甲的血液中含有更多的氧 D．血管乙中的血液进入心脏时最先进入右心房
第四节 人体内的气体交换
[解析] a、b表示肺泡与外界的气体交换，是通过呼吸运动实现的；c表示二 氧化碳，d表示氧气；血管甲是肺动脉，血管乙是肺静脉，与血管乙相比，血 管甲的血液中含有更多的二氧化碳；血管乙表示肺静脉，其中的血液进入心脏 时最先进入左心房。
第四节 人体内的气体交换
重难探究 解决问题 探究点 呼吸过程中二氧化碳含量的变化 【情景展示】将澄清的石灰水分别倒入两个试管中，用塑料管向其中 一个试管里连续吹气。分析下表：
氮气 氧气 二氧化碳 其他气体
呼出气体 79.00% 16.30% 4.50% 0.20%
吸入气体 79.00% 20.90% 0.04% 0.06%
第四节 人体内的气体交换
课内小结
人体 内的 气体 交换
原理：气体的扩散作用 肺泡里的气体交换：肺泡 结果：静脉血→动脉血 组织里的气体交换：血液
氧气
血液
二氧化碳
氧气
组织细胞
二氧化碳
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。
动物的呼吸与气体交换
动物的呼吸与气体交换动物的呼吸是维持生命活动的重要过程之一，它通过呼吸系统来获得氧气，并排出二氧化碳等废气。
在这个过程中，参与呼吸的关键器官是肺部和呼吸系统。
本文将从呼吸的定义、呼吸器官、气体交换等方面来探讨动物的呼吸与气体交换。
1. 呼吸的定义呼吸是动物通过吸入空气中的氧气，并将体内产生的二氧化碳排走的过程。
呼吸过程中，动物身体内的细胞将氧气与有机物质进行化学反应，产生能量和二氧化碳。
所以，呼吸不仅是供给动物细胞能量的重要途径，还是排除废物的过程。
2. 呼吸器官与功能不同种类的动物有不同的呼吸器官，主要包括鳃、皮肤、气管和肺等。
鱼类通过鳃来进行气体交换，它们将水中含氧的气体吸入体内，排出体内产生的二氧化碳。
昆虫之类的小型动物通过皮肤进行气体交换，氧气可以直接通过它们的皮肤渗透到体内，而废气也通过皮肤排出。
哺乳动物则通过肺来实现气体交换，肺是它们呼吸的主要器官，内部结构复杂完备。
3. 气体交换的过程气体交换是指氧气和二氧化碳在动物体内通过呼吸的过程进行交换。
在肺部，气体交换主要发生在肺泡中。
当哺乳动物吸入空气时，空气进入呼吸道，通过气管、支气管，最后到达肺泡。
肺泡是由许多被微小血管包围的小囊泡组成的，这些血管中含有氧气和二氧化碳。
当气体集中在肺泡中时，氧气通过肺泡壁渗透到周围的血管中，在血液中与红细胞结合成氧合血红蛋白。
同时，红细胞将体内产生的二氧化碳释放到肺泡空腔中，并通过呼吸道被排出体外。
这样，新鲜的氧气通过呼吸系统进入体内，废弃物二氧化碳被排出体外，完成了气体交换的过程。
4. 影响呼吸效率的因素呼吸效率受到多个因素的影响，如种类、大小、身体状况、环境等。
较大的动物体积相对较大，肺部也更大，能够吸纳更多的氧气。
而较小的动物通过皮肤进行呼吸，所以它们的呼吸效率较低。
此外，动物的活动水平、身体状况、环境温度等也会影响呼吸效果。
例如，运动状态下的动物需要更多的氧气来供给肌肉和细胞使用。
总结：动物的呼吸与气体交换是动物生命活动中至关重要的过程。
呼吸系统与气体交换的过程
呼吸系统与气体交换的过程呼吸是人类生命中不可或缺的过程之一。
呼吸系统与气体交换的过程，通过一系列的步骤使我们能够摄入氧气，并排出二氧化碳。
本文将详细介绍呼吸系统与气体交换的过程，以及其中涉及的重要器官和生理过程。
一、呼吸系统的结构呼吸系统由鼻腔、喉咙、气管、支气管和肺组成。
其中，鼻腔和口腔是空气进入呼吸系统的入口，经过喉咙进入气管，再分支为左右两支支气管，最后进入肺。
二、气体交换的过程气体交换主要发生在肺泡和肺毛细血管之间。
当我们吸入空气时，氧气通过呼吸道进入到肺泡中，同时二氧化碳从肺泡中通过呼吸道排出体外。
这一过程可以分为两个阶段：外呼吸和内呼吸。
1. 外呼吸外呼吸是指气体交换在肺泡和肺毛细血管间的过程。
在肺泡壁和肺毛细血管壁上，存在着非常薄的血气屏障。
当氧气经过血气屏障进入到血液中时，与血红蛋白结合形成氧合血红蛋白，被输送至全身各个组织。
同时，二氧化碳从血液中解离出来，通过血气屏障进入到肺泡中，并随着呼气排出体外。
2. 内呼吸内呼吸是指细胞内发生的气体交换过程。
在组织细胞中，氧气与氧合血红蛋白解离，进入细胞内参与细胞呼吸过程，产生细胞所需的能量。
同时，细胞代谢产生的二氧化碳通过血液循环运输到肺部，然后通过肺泡排出体外。
三、关键器官与生理过程1. 肺肺是呼吸系统中最重要的器官之一。
肺的呼吸区域由无数个小的肺泡组成，能够提供足够的表面积进行气体交换。
肺泡的内壁充满了微细的肺毛细血管，使得氧气和二氧化碳能够迅速通过血气屏障进行交换。
2. 气管和支气管气管和支气管的作用是将空气从鼻腔引导至肺部。
气管是一根软骨管，通过纤毛的动作帮助排出异物和粘液。
而支气管是气管的分支，将空气分配到肺的不同部位。
3. 膈肌膈肌是呼吸过程中最重要的肌肉之一，位于胸腔与腹腔之间。
当膈肌收缩时，胸腔容积增大，使得肺部扩张，吸入氧气。
当膈肌放松时，胸腔容积减小，使得肺部收缩，呼出二氧化碳。
4. 呼吸中枢呼吸中枢位于脑干的延髓和桥脑部分。
呼吸系统与气体交换
呼吸系统与气体交换呼吸是我们身体中至关重要的生理功能之一。
通过呼吸系统，我们吸入氧气并排出二氧化碳，从而维持身体的正常运行。
呼吸系统包括多个器官和组织，它们协同工作，以确保气体交换的高效进行。
本文将从鼻腔、气管、肺部和呼吸肌肉等几个方面，介绍呼吸系统如何与气体交换密切相关。
一、鼻腔鼻腔是呼吸系统的入口，是气体吸入体内的第一个站点。
鼻腔内有大量的毛细血管和黏膜，它们能够暖化空气并捕捉空气中的灰尘和微生物。
此外，鼻腔内的黏液还能够保持适当的湿度，使得呼吸道不至于过度干燥。
通过这样的处理，鼻腔为后续的气体交换提供了一个更加优化的环境。
二、气管和支气管从鼻腔进入口腔后，空气通过喉咙进入气管。
气管位于胸骨后方，由一系列的软骨环组成，它能够保持气管的通畅并保护气管免受外界的损害。
气管的下端分为左右两支，即支气管，它们分别通向左右肺。
当空气通过气管和支气管进入肺部时，它们继续分支成更小的通道，直到最终进入肺泡。
三、肺部肺部是呼吸系统中最重要的器官之一，负责气体交换的关键步骤。
肺部中有大量的肺泡，它们是气体交换的场所。
肺泡内部被丰富的毛细血管网络所环绕，这样就形成了气体交换的条件。
当我们吸入空气时，氧气通过肺泡壁进入毛细血管，而二氧化碳则从毛细血管排出，最终通过呼吸排出体外。
这个过程被称为肺泡通气，它确保了氧气的充分吸收和二氧化碳的有效排出。
四、呼吸肌肉呼吸肌肉是呼吸系统中的关键组成部分，包括膈肌和肋间肌。
在呼吸过程中，膈肌通过收缩和松弛的运动，控制肺部的容积变化。
当膈肌向下收缩时，胸腔内的空间增大，肺部自然扩张，吸入空气。
而当膈肌松弛时，胸腔内的空间减小，肺部收缩，使得空气被排出。
肋间肌则通过改变胸廓的形态，进一步协助呼吸过程。
呼吸肌肉的协调动作使得呼吸顺畅进行，从而保证气体交换的持续进行。
综上所述，呼吸系统与气体交换密不可分。
鼻腔、气管和支气管、肺部以及呼吸肌肉等各个组成部分共同协作，确保氧气的吸入和二氧化碳的排出。
动物的呼吸与气体交换
动物的呼吸与气体交换动物的呼吸是生命的基本功能之一，它与气体交换密不可分。
通过呼吸，动物摄入氧气，将其输送到体内各个细胞，同时排出二氧化碳等废气。
本文将探讨动物的呼吸过程以及背后的气体交换机制。
一、哺乳动物的呼吸与气体交换1. 外呼吸和内呼吸哺乳动物的呼吸过程包括外呼吸和内呼吸两个环节。
外呼吸指的是氧气通过口鼻进入呼吸道，到达肺部；内呼吸是气体交换的过程，即氧气从肺泡进入血液，二氧化碳从血液进入肺泡，最终通过呼出口排出体外。
2. 肺泡与气体交换哺乳动物的肺泡是气体交换的关键组织。
肺泡中的薄壁血管和肺泡壁形成了一个非常大的表面积，使氧气和二氧化碳能够快速经过。
氧气通过肺泡壁进入血液，结合血红蛋白形成氧合血红蛋白，然后通过血液输送到全身细胞。
而二氧化碳则从全身细胞经血液运送到肺泡，通过呼吸排出体外。
3. 呼吸肌肉的作用哺乳动物的呼吸肌肉主要包括膈肌和肋间肌。
膈肌是动物的主要呼吸肌肉，收缩时腹部腔增大，导致肺部扩张，空气进入；放松时腹部腔减小，推动肺部收缩，空气排出。
肋间肌的收缩和松弛改变了胸腔的体积，也对呼吸起到辅助作用。
二、鱼类的呼吸与气体交换1. 鳃和气体交换鱼类的呼吸器官主要是鳃。
鳃是由多个细丝状结构组成，且负责将水中的氧气吸收，将二氧化碳排出。
当鱼吸取水时，水通过鳃丝，氧气从水中进入血液，而二氧化碳则从血液进入水中。
2. 鱼类的特殊呼吸器官有些鱼类在呼吸上具有一些特殊的器官。
例如，肺鳗能够通过肺泡从空气中吸氧，而电鳗则通过电解质交换呼吸。
这些特殊的呼吸器官使得鱼类能够在不同的环境中适应生存。
三、昆虫的呼吸与气体交换1. 气管系统昆虫的呼吸器官是气管系统。
气管贯穿整个昆虫身体，将空气输送到细胞。
气管壁上有许多气门，可通过张合来控制气体的流动。
2. 蠕动呼吸昆虫的气管系统并不具备强大的肌肉运动能力，因此它们采用蠕动呼吸的方式。
昆虫通过蠕动体壁来改变身体体积，从而实现气体交换。
这种呼吸方式使得昆虫能够在各种环境中进行呼吸。
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。
动物的呼吸与气体交换
动物的呼吸与气体交换动物的呼吸和气体交换是保持生命活动的重要过程，它以不同的形式在各类动物中进行。
本文将探讨动物呼吸的基本原理和不同类型动物的气体交换方式。
一、呼吸的基本原理呼吸是指通过生物体与外界环境之间的气体交换，将氧气输入体内以提供生命活动所需。
呼吸可以分为外呼吸和内呼吸两个过程。
外呼吸是指生物体与外界之间的气体交换，包括氧气的吸入和二氧化碳的排出；而内呼吸是指气体在组织与细胞之间的交换，包括氧气被细胞吸收以及细胞产生的二氧化碳被血液带出。
二、气体交换器官1. 鱼类的呼吸鱼类主要依靠鳃器进行呼吸。
它们通过咽鳃孔进水，水经过鳃将其中的氧气吸收，同时将体内生成的二氧化碳排出。
鱼类鳃的结构特化，能够最大程度地增大气体交换表面积，方便有效地吸收氧气。
2. 昆虫的呼吸昆虫的呼吸系统由一系列气管构成，整个气管系统分布在昆虫体内。
昆虫的气管与外界相通，氧气通过气管直接输送给各个细胞，二氧化碳也通过气管被排出。
这种气管呼吸的方式具有高效性，可以满足昆虫的气体交换需求。
3. 鸟类和哺乳类的呼吸鸟类和哺乳类具有类似的呼吸系统，主要通过肺进行气体交换。
它们的气管会分为两支气管进入两个肺部，肺部内有大量细小的肺泡，用于氧气的吸收和二氧化碳的排出。
鸟类还具有气囊，能够帮助气体的循环和保持呼吸的稳定性。
三、呼吸的调节为了适应环境的变化和提高气体交换效率，动物的呼吸系统具有自我调节的能力。
1. 呼吸频率的调节动物可以通过调节呼吸频率来适应不同的氧气需求和身体活动水平。
当身体需要更多氧气时，呼吸频率会增加，以满足气体交换的需求。
2. 血液中氧气和二氧化碳的调节动物的体内会根据血液中氧气和二氧化碳的浓度变化来调节呼吸。
当氧气浓度下降或二氧化碳浓度升高时，呼吸会增加，以保持气体交换的平衡。
四、适应不同环境的呼吸方式不同的动物根据所处的环境和生活方式，呼吸方式也有所不同。
1. 水生动物的呼吸水生动物如鱼类和贝类主要通过鳃进行呼吸，以在水中获取氧气。
呼吸与气体交换
影响因素：呼吸节律受多种因素影响，如代谢产物、酸碱平衡、神经递质等。
呼吸节律：呼吸运动呈现出的规律性变化，包括吸气、呼气、屏气等阶段。
呼吸运动的神经调节
呼吸中枢：位于脑干，控制呼吸的基本节律
呼吸肌：受到神经系统的支配，通过收缩和舒张来控制呼吸运动的深度和频率
感受器：存在于呼吸道和肺组织中，感受呼吸过程中的各种刺激，如缺氧、二氧化碳潴留等
神经递质：在呼吸调节中起重要作用，如乙酰胆碱和去甲肾上腺素
呼吸运动的化学调节
呼吸运动的生理意义
维持代谢平衡：呼吸运动调节体内气体交换，维持代谢平衡。
保障生命活动：呼吸运动为身体提供氧气，排出二氧化碳，保障生命活动正常进行。
维持酸碱平衡：呼吸运动调节体内酸碱平衡，保持内环境稳定。
参与能量代谢：呼吸运动释放能量，参与能量代谢过程。
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呼吸与气体交换
目录
01
添加目录标题
02
呼吸系统概述
03
呼吸过程
04
气体交换的生理机制
05
呼吸调节
06
呼吸系统疾病与防治
01
添加章节标题
02
呼吸系统概述
呼吸系统的组成
鼻腔：过滤、加湿、调温空气，提供嗅觉
01
02
气管：连接鼻腔和肺，输送空气
预防措施：戒烟、减少空气污染、加强锻炼、保持良好的生活习惯
治疗方法：药物治疗、手术治疗、呼吸康复治疗等
预防接种：针对某些呼吸系统疾病，如流感、肺炎等，接种疫苗可以有效预防
早期发现与诊断：定期进行体检，了解自己的呼吸系统状况，及时发现并治疗疾病
呼吸系统疾病的康复与护理
《人体内的气体交换》PPT课件
肺部毛细血管
含氧气多、含二 氧化碳少的血液
想一想 肺泡与血液之间进行气体交换后，血液的 成分发生了什么变化？
氧气 二氧化碳
肺泡
血液
动脉血
血液变化： 静脉血
2.组织里的气体交换
含氧气少、 含二氧化碳 多的血液
组织细胞
含氧气多、 含二氧化碳 少的血液
由图示得知，血液中的氧气供给了组织细胞。 氧气在细胞内的线粒体处氧化有机物。
呼吸的全过程
肺泡和外界的气体交换
肺泡内的气体交换
气体在血 液中的运输
组织里的气体交换
本课小结
探究：呼吸过程中二氧化碳含量的变化
呼出气体与吸入气体比较：氧气减少， 人体内的气 体交换 二氧化碳增多 肺泡内的 气体交换： 肺泡 氧气 二氧化碳
血液
组织里的
气体交换： 血液
氧气 二氧化碳
组织细胞
随堂反馈
肺泡里的气体交换
指肺泡（由肺泡细胞构成）与血液里
人体内的气体 交换
的气体交换。
组织里的气体交换
指组织细胞与血液之间的气体交换
肺泡细胞
肺泡间的 毛细血管网 肺动脉 肺静脉
腔静脉
主动脉
组织细胞间 的毛细血管网
组织细胞
人体内的气体交换
1.肺泡里的气体交换
肺泡中含氧 气多 肺泡
含氧气少、含二 氧化碳多的血液
想一想
经过组织里的气体交换，血液的成分发生了什么变化？
氧气
血液 二氧化碳 组织细胞 静脉血
血液变化： 动脉血
思考讨论 根据氧气、二氧化碳的含量多少进行排序：动脉 血、静脉血、肺泡、组织细胞
氧含量： 肺泡 ＞ 动脉血 ＞ 静脉血 ＞ 组织细胞 CO2含量： 组织细胞 ＞ 静脉血 ＞ 动脉血 ＞ 肺泡
呼吸系统与气体交换
呼吸系统与气体交换呼吸系统是人体的重要组成部分，负责调节氧气和二氧化碳在体内的交换。
它由呼吸道、肺部和呼吸肌肉组成，通过呼吸作用将氧气从空气中吸入体内，同时将代谢产生的二氧化碳排出体外。
本文将详细介绍呼吸系统的结构和气体交换的流程，以及相关的疾病及其预防方法。
一、呼吸系统结构人体的呼吸系统包括鼻腔、咽部、气管、支气管和肺部。
鼻腔是空气进入的起始点，通过鼻毛和鼻腔黏膜的作用，可以过滤掉空气中的灰尘和微生物。
空气经过鼻腔进入咽部，然后通过气管进入支气管，再分支为细小的支气管，最后到达肺部。
肺部是呼吸系统的关键部位，主要由左右两个肺叶组成。
它们位于胸腔内，通过呼吸肌肉的收缩和放松实现气体的交换。
肺部的结构特化为细小的肺泡，形成了巨大的表面积，有助于增加气体交换的效率。
二、气体交换的流程气体交换是呼吸系统的核心功能，它通过肺泡和毛细血管之间的扩散实现。
氧气从肺泡向血液中扩散，而二氧化碳则从血液中向肺泡释放出来。
当我们吸入空气时，氧气进入肺泡，而血液中的二氧化碳则通过毛细血管进入肺泡。
这种气体交换是通过浓度差异驱动的，氧气的浓度在肺泡较高，而血液中的二氧化碳浓度较高。
因此，氧气会自动扩散到血液中，而二氧化碳则从血液中扩散到肺泡中，从而被排出体外。
气体交换的顺利进行，不仅依赖于肺部的结构和功能，还与血液中氧气和二氧化碳的运输有关。
红细胞中的血红蛋白可以结合氧气，形成氧合血红蛋白，从而提高氧气的运载能力。
相反，血液中的碳酸溶解为氢离子和碳酸根离子，二氧化碳则以碳酸氢根离子的形式运输。
三、呼吸系统疾病及预防方法1. 哮喘哮喘是呼吸系统的常见疾病之一，主要特征是气道的慢性炎症和可逆性气道阻塞。
患者常出现呼吸困难、咳嗽和喘息等症状。
预防方法：- 避免接触过敏原，如尘螨、花粉和宠物毛发。
- 定期进行呼吸系统功能检查，如肺功能测定和过敏原检测。
- 根据医生建议使用合适的药物，如吸入式支气管舒张剂和抗炎药物。
2. 肺癌肺癌是呼吸系统的恶性肿瘤，主要由吸烟和暴露于有害化学物质等因素引起。
呼吸与运动气体交换和肌肉运动
呼吸与运动气体交换和肌肉运动呼吸与肌肉运动是人体生命活动中不可或缺的重要过程。
呼吸通过运动气体交换，在体内供应足够的氧气，并排出二氧化碳。
肌肉运动则依赖于氧气和能量的供应，从而实现身体的各种动作。
本文将探讨呼吸与运动气体交换以及肌肉运动之间的密切关系。
一、呼吸与运动气体交换呼吸系统包括鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺部等。
当我们呼吸时，空气通过鼻孔或口腔进入气管，经过支气管进入肺部。
在肺部，氧气从肺泡中进入血液，同时二氧化碳从血液中释放到肺泡中，然后通过呼吸道排出体外。
运动气体交换是指在运动过程中，机体通过呼吸调节氧气和二氧化碳的交换。
当我们进行运动时，肌肉活动加快，机体消耗更多氧气，并产生更多的二氧化碳。
为了满足肌肉的氧气需求，呼吸频率和深度会相应增加，使得更多的氧气进入肺泡，供应给血液。
二、肌肉运动与氧气供应肌肉运动需要能量，而能量的产生依赖于氧气的供应。
在运动过程中，肌肉细胞通过有氧代谢，将食物分解产生能量。
这个过程需要足够的氧气参与，以将食物中的葡萄糖和脂肪氧化分解，生成二氧化碳和水，释放能量。
氧气供应不足会导致肌肉疲劳和运动能力下降。
当运动强度增加时，肌肉细胞需要更多氧气来满足能量需求。
如果无法提供足够的氧气，肌肉细胞将会转而通过无氧代谢产生能量，生成乳酸。
乳酸的积累会导致酸性环境，引起肌肉疲劳和不适。
三、肌肉运动的调节机制肌肉运动的调节涉及神经系统、心血管系统和呼吸系统的协同作用。
当我们进行运动时，大脑会通过神经传递信号，刺激肌肉收缩。
同时，心血管系统会加快血液的循环，将氧气和营养物质快速输送到肌肉组织。
呼吸系统在肌肉运动中起到重要的调节作用。
当肌肉活动加强时，呼吸中枢受到刺激，呼吸频率和深度增加，以提高氧气的吸入量和二氧化碳的排出量。
这样可以维持血液中氧气和二氧化碳的平衡，确保肌肉运动能够正常进行。
四、呼吸与心肺健康呼吸与运动气体交换的良好功能对于保持心肺健康至关重要。
通过适度的运动锻炼，可以增强呼吸系统和心血管系统的功能，提高氧气的利用率和肺泡通气能力，减少呼吸困难的风险。
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• 红细胞中含有碳酸酐酶 • CO2 + H2O H2CO3
H+ + HCO3-
The Hemoglobin Molecule
O2是与血红蛋白分子中Fe2+结合,而不是化合过程
5.呼吸运动的调节：
• 呼吸肌为骨骼肌，本身没有自动节律性。机体的 新陈代谢不断需要氧气和排出二氧化碳。故呼吸 运动必须日夜不停、有规律地进行。 • 机体的许多活动需要调节呼吸运动。 • 中枢神经系统对呼吸的调节，既在于保证其不停 地、有节律地进行，并能够适应机体的各种需要。
c.两栖动物— 蛙的呼吸器官： 一对囊状的肺。（少皱褶） 辅助呼吸器官：皮肤和口腔。
d.鸟类的呼吸系统
特化：具有发达的气囊 系统与肺气管相通. 其分布于内脏,骨腔和
一些运动肌肉之间. 具双重呼吸：吸气和 呼气均能进行气体交换。 气囊的作用： 1，辅助呼吸。 2，减轻体重。 3，减少肌肉与内脏之间 的摩擦。 4，快速冷却系统。
2.低等无脊椎陆生动物的呼吸
• • • • 靠身体表面和外界直接进行气体交换； 全身皮肤具有呼吸功能。 关键：保持皮肤湿润。 如：涡虫，蚯蚓。
3.高等水生动物的呼吸
• 由于身体的体积增大，需要更多的氧气，进化出 摄取水中氧气的呼吸器官——鳃。 • 如：软体动物-河蚌，鱼类。
鳃：由4个鳃瓣构成， 每个鳃瓣由2个鳃小瓣 组成。 鳃瓣着生在鳃பைடு நூலகம்上。
第四节 气体交换与呼吸
一、人的呼吸系统的结构与功能 二、特殊条件下的呼吸 三、危害身体健康的呼吸系统疾病
概论
• 人体静息时，消耗氧200mL/min； • 人体内储存氧1000mL。 • 经常不断地给机体提供氧与排除二氧化碳， 乃是维持体内环境的稳定和维持生命必不 可少的重要条件。 • 呼吸：生物体摄入氧气排出二氧化碳的过 程。
4.高等陆生种类动物的呼吸
• 为了适应陆地的环境条件，摄取空气中的氧气， 进化出各种呼吸器官。 • 如：蜘蛛的书肺，昆虫的气管，鸟类和哺乳动 物的呼吸器官与系统。
a
蜘蛛的呼吸器官 书肺
b.昆虫的呼吸系统：气管。 体壁内陷的弹性管状构造。器官主干在身体两 侧有与外界相通的开口—气门（每侧10个）。 有些部位的气管局部膨大形成气囊。
2.呼吸运动:
• 肺位于封闭的胸腔内。（脊柱、肋骨和胸骨围成） • 肺由于没有肌肉组织，本身不能收缩。 • 只有在胸廓扩大与缩小时，肺被动的张开和缩小， 使得空气进入或排出。 • 胸廓的运动是由肋间肌和隔肌的收缩和舒张产生 的。 • 呼吸方式：胸式和腹式呼吸。
胸式呼吸
•
腹式呼吸
3.肺活量：
• • • • • • • • • 肺在最大活动状态时能容纳的气体量。 a潮气量： 人平静呼吸时吸入或呼出的气体量。 400-500ml b补吸气量：平静吸气末，再用力吸入的气体量。 1500-1800ml c补呼气量：平静呼气末，再用力呼出的气体量。 900-1200ml 肺活量：a+b+c 男 3500ml 女 2500ml 余气量（残气量）：用力呼气后，肺中仍残余的气 体量。
一、人的呼吸系统的结构与功能
1.结构：
鼻腔，喉，气管，肺，肺泡。 鼻腔：鼻腔上皮分泌粘液，具有湿润、除尘、 加温等作用。 喉：具有组成软骨，一对声带。
鼻腔，喉
气管：管壁上有“C” 状软骨支撑。
粘膜上皮有纤毛。
•
肺
左肺上叶
•
呼吸性细支气管、 肺泡管、肺泡囊与 肺泡：
肺泡为呼吸的功 能单位。数量多 （3亿），表面积 大（50-100m2)。 分布有毛细血管网。
外呼吸
•
内呼吸
肺泡
•
组织细胞
肺通气的原理
肺通气的动力
呼吸肌收缩舒张(原动 力)→胸廓扩大缩小→
肺扩大缩小→肺内压变
化→肺泡与外界环境之 间的压力差(直接动力)
气体在血液中的运输：
• 正常人每100mL血液中约含15g血红蛋白， 每克血红蛋白可结合1.34-1.36mL氧。 • Hb + O2 HbO2 氧合血红蛋白
肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量 •
补吸气量
潮气量
肺活量
补呼气量
余气量
• • • •
肺通气量：单位时间内进出肺的气体量。 呼吸频率：12-18次/分 每分通气量：6-8升=呼吸频率x潮气量（安静） 在激烈运动等时可达70升以上。
4.气体的交换和运输：
• 气体的交换：指在肺泡与血液、血液与组织（细 胞）之间氧和二氧化碳的交换。 • 通过被动的扩散作用进行。 • 动力：靠气体压力差进入或出血液（细胞）。
• • • • •
调节的神经机制：自动控制，随意控制。 自动控制：延髓为最基本的呼吸中枢。 呼气神经元、吸气神经元 随意控制：位于大脑皮层。 有节律的自动的呼吸活动起源于支配呼吸肌的 运动神经元的有节律的冲动发放。 • 外周化学感受器：主动脉体、颈动脉体。 • 中枢化学感受器：位于延髓。
二、特殊条件下的呼吸
三、危害身体健康的呼吸系统疾病
1.慢性肺气肿-长期吸烟造成
• 终末细支气管阻塞和肺泡破裂，使呼吸膜总面积 减少。
2.感冒与流行性感冒-流感病毒引起
• 加强免疫，注射流感病毒疫苗。
3.硅肺-肺中长期吸入二氧化硅造成
• 肺纤维化，容积减少，气体交换受阻。
动物的呼吸
1.单细胞、低等水生动物的呼吸
• 组成身体的细胞直接与水接触，以单个细胞为单 位直接吸取氧气，放出代谢产生的二氧化碳；所 以没有特殊的呼吸器官或呼吸系统。 • 如：原生动物，海棉、水螅等。
吸入
鸟类： 双重呼吸
在空气吸入 和呼出时均 有气体通过 肺部，并能 进行气体交 换
呼出
思考题
1.空气中的氧气到达人体内组织的过程。 2.阐述呼吸运动的调控。 3.为什么运动员要到高原去训练？
1.高山适应
• 问题：气压低。 • 如：3800米高空，气压从海平面的760mmHg— 480mmHg，氧分压则从159mmHg—100mmHg。 氧分压下降引起肺泡气氧分压下降，输送到血液中 的氧量少。将引起身体多方不适。 • 世居高原的民族，胸部和肺总量大，血液中红细胞 数和血红蛋白量高，心脏较大。
2.潜水的适应：
• 问题：压力增加。 • 平均下潜10米，压力就增加101kPa。潜水员需吸 入加压氧气。随之带来的问题是吸入氮气量增加。 • 长期生活在海水中的哺乳动物具有很强的潜水能 力。适应表现为：具较大的血量；血中含氧量大； 潜水时心输出量小，心跳慢；外周血管收缩；肌 肉中肌红蛋白储氧；机体对体内二氧化碳等浓度 升高的敏感性降低。