呼吸的原理和过程
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
隔膜呼吸的原理
隔膜呼吸的原理
隔膜呼吸是指通过隔膜的收缩和舒张来完成呼吸过程。
隔膜是人体最重要的呼吸肌肉之一,也是人体最大的肌肉之一。
它位于胸腔和腹腔之间,将这两个部分分开。
一、隔膜结构
隔膜由两层肌肉组成,分别为外层横隔膜和内层纵隔膜。
横隔膜由中心肌、前后锥体肌和侧壁肌组成,纵隔膜包括心包、食管、主动脉、下大静脉等器官。
二、呼吸过程
1. 吸氧阶段
在吸氧阶段,横隔膜向下收缩,并且胸廓扩张。
这使得胸部内部的压力降低,空气被迫进入鼻子或嘴巴然后进入气管,并且通过支气管到达肺部。
2. 呼氧阶段
在呼氧阶段,横隔膜向上舒张,并且胸廓收缩。
这使得胸部内部的压
力升高,空气被迫从肺部流出,通过支气管、气管然后进入鼻子或嘴
巴排出体外。
三、神经调节
呼吸过程受到神经系统的调节。
呼吸中枢位于脑干中,由延髓和桥脑
组成。
这些区域通过自主神经系统和大脑皮层接收来自体内和外部环
境的信息,并且控制隔膜和其他呼吸肌肉的收缩和舒张。
四、影响因素
1. 年龄:随着年龄增长,隔膜功能会逐渐降低。
2. 疾病:如哮喘、慢性阻塞性肺病等呼吸系统疾病会影响隔膜的功能。
3. 肥胖:过度肥胖会增加隔膜负担,导致其功能下降。
4. 运动:适当的运动可以增强隔膜的力量和耐力,提高其功能。
五、总结
隔膜是人体最重要的呼吸肌肉之一,通过收缩和舒张来完成呼吸过程。
神经系统对其进行调节,并且年龄、疾病、肥胖和运动等因素都会影
响其功能。
了解隔膜呼吸的原理有助于我们更好地保护呼吸系统健康。
2022年人教版七年级下册生物第三章人体的呼吸 第二节发生在肺内的气体交换
第二节 发生在肺内的气体交换
自主预习
基础巩固
能力提升
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6.肺泡适于气体交换的特点: (1)肺泡数量 多 。 (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是 一 层扁平的上皮细胞。 7.进入血液中的氧,通过 血液循环 输送到全身各处的组织 细胞里;人体呼出的气体中, 氧气 含量减少,
A.曲线ac段表示吸气过程 B.曲线ce段表示吸气过程 C.曲线bc、cd段表示吸气过程 D.曲线ab、de段表示吸气过程
第二节 发生在肺内的气体交换
自主预习
基础巩固
能力提升
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4.[赤峰中考]当血液通过肺泡周围毛细血管时,氧含量发生变 化,下列能正确表示该变化的曲线是( D )
第二节 发生在肺内的气体交换
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2.下列关于人体气体交换的叙述,正确的是( C ) A.吸气时,胸廓缩小,外界空气进入肺 B.呼气时,胸廓扩大,肺内气体排出体外 C.肺泡内的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液 D.肺泡内的二氧化碳透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液
第二节 发生在肺内的气体交换
自主预习
基础巩固
能力提升
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3.如图是肺内气压随时间变化的示意图,下列分析正确的是 ( D)
第二节 发生在肺内的气体交换
自主预习
基础巩固
能力提升
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1.体检时连续三次测得小明的肺活量值分别是2700毫升、 2600毫升、2800毫升,则小明的肺活量是( A ) A.2800毫升 B.2600毫升 C.2700毫升 D.8100毫升
第二节 发生在肺内的气体交换
自主预习
基础巩固
能力提升
第二节 发生在肺内的气体交换
呼吸的过程 原理
呼吸的过程原理
呼吸是人体获取氧气同时排出二氧化碳的过程,其原理是通过肺部的呼吸作用。
呼吸过程分为两个阶段:吸气和呼气。
吸气:当人体需要氧气时,脑部的呼吸中枢会发出信号,激活肌肉。
此时,膈肌和肋间肌收缩,胸腔腔内体积增大,胸膜腔内压力下降。
同时,肺部扩张,肺泡内的气体压力下降,比外部大气压力低。
这导致了气体从气道进入,通过鼻腔或口腔进入气管。
气管再将气体输送到肺部。
呼气:当脑部的呼吸中枢认为人体更需要排出二氧化碳时,它会发出信号以逆转肌肉运动。
膈肌和肋间肌松弛,胸膜腔内压力升高。
同时,肺部收缩,气体压力增加,导致气体从肺部通过气道排出体外。
整个呼吸过程是由呼吸中枢和肌肉的协同工作完成的。
呼吸中枢控制着肌肉运动及信号传递,而肌肉的运动则推动胸腔和肺部做出相应的变化,从而实现吸气和呼气。
此外,呼吸还包括气体的交换。
在肺泡内,氧气通过薄膜进入血液,而二氧化碳通过相同的过程从血液中进入肺泡,然后被呼气排出体外。
这种气体交换是在膜表面的气体分压差驱动下进行的。
呼吸系统实验报告原理
一、实验目的本次实验旨在通过模拟人体呼吸系统的实验装置,观察并理解呼吸系统的工作原理,包括肺泡的气体交换、呼吸运动的产生及神经-肌肉接头处的兴奋传递过程。
二、实验原理1. 肺泡的气体交换原理人体呼吸系统的主要功能是吸入氧气,排出二氧化碳,维持体内气体平衡。
肺泡是气体交换的主要场所,其结构特点有利于气体交换的进行。
肺泡壁和毛细血管壁都很薄,由一层上皮细胞构成,使得氧气和二氧化碳能够通过扩散作用,在肺泡和血液之间进行交换。
2. 呼吸运动的产生原理呼吸运动是呼吸系统的主要功能之一,包括吸气和呼气两个过程。
呼吸运动的产生主要依赖于膈肌和肋间肌的收缩与舒张。
当膈肌和肋间肌收缩时,胸腔容积扩大,肺内气压低于外界大气压,气体进入肺内,形成吸气运动;当膈肌和肋间肌舒张时,胸腔容积缩小,肺内气压高于外界大气压,气体排出肺外,形成呼气运动。
3. 神经-肌肉接头处的兴奋传递原理神经系统对骨骼肌运动的控制是通过神经-肌肉接头处的兴奋传递实现的。
当神经冲动到达神经末梢时,神经递质乙酰胆碱(ACh)被释放到接头间隙,与接头后膜上的特异性受体结合,引发肌肉细胞的兴奋,从而产生收缩。
三、实验方法1. 实验材料模拟呼吸系统实验装置、气球、玻璃管、橡皮膜、模型膈肌、模型肋间肌、神经递质、生理盐水等。
2. 实验步骤(1)搭建模拟呼吸系统实验装置,包括气管、肺泡、胸廓等部分。
(2)将气球模拟肺泡,玻璃管模拟气管,橡皮膜模拟膈肌。
(3)观察吸气过程:当模型膈肌收缩时,胸腔容积扩大,肺内气压降低,气球膨胀,模拟吸气运动。
(4)观察呼气过程:当模型膈肌舒张时,胸腔容积缩小,肺内气压升高,气球收缩,模拟呼气运动。
(5)观察神经-肌肉接头处的兴奋传递过程:将神经递质滴入模型肌肉细胞,观察肌肉细胞的收缩反应。
四、实验结果与分析1. 肺泡的气体交换通过观察实验装置,我们可以看到肺泡与血液之间的气体交换是通过气体的扩散作用实现的。
当氧气从肺泡扩散到血液中,同时二氧化碳从血液扩散到肺泡中,完成气体交换。
生理学:第五章_呼吸
第五章呼吸机体与外界环境之间的气体交换过程,称为呼吸(respiration)。
呼吸的全过程由三个环节组成:①外呼吸,包括肺通气和肺换气;②气体运输;③内呼吸,即组织换气,有时也将细胞内的氧化过程包括在内。
第一节肺通气一、肺通气的原理气体进出肺取决于推动气体流动的动力和阻止气体流动的阻力的相互作用,动力必须克服阻力,才能实现肺通气。
1.肺通气的动力:肺泡与外界环境之间的压力差是肺通气的直接动力,而呼吸运动则是肺通气的原动力。
(掌握)(1)呼吸运动:指呼吸肌的收缩和舒张引起的胸廓节律性扩大和缩小的过程。
它包括吸气运动和呼气运动。
1)呼吸运动的过程:•吸气过程①(平静)吸气时,膈肌、肋间外肌收缩T胸廓扩大T肺容积扩大T肺内压降低(v大气压气体进入肺T完成吸气。
②用力吸气时,辅助吸气肌也参与收缩。
•呼气过程①(平静)呼气时,膈肌、肋间外肌舒张T肺弹性回缩,容积减小并牵引使胸廓缩小T肺内压增加(>大气压)T气体排出肺T完成呼气。
②用力呼气时,呼气肌也收缩T胸廓进一步缩小T肺内压进一步增加T更多气体排出肺。
2)呼吸运动的型式:①腹式呼吸和胸式呼吸:膈肌的收缩和舒张可引起腹腔内器官位移,造成腹部的起伏,这种以膈肌舒缩活动为主的呼吸运动称为腹式呼吸。
肋间外肌收缩和舒张时主要表现为胸部的起伏,这种以肋间外肌舒缩活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸。
一般情况下,成年人的呼吸运动呈胸式和腹式混合式呼吸。
②平静呼吸和用力呼吸:安静状态下的呼吸运动称为平静呼吸,呼吸频率为每分钟12〜18次。
当机体运动或吸入气中C◎含量增加而Q含量减少或肺通气阻力增大时,呼吸运动将加深加快,这种呼吸运动称为用力呼吸或深呼吸。
在缺氧、CQ增多或肺通气阻力较严重的情况下,可出现呼吸困难。
(2)肺内压:指肺泡内的压力。
在呼吸过程中,肺内压呈周期性波动。
吸气时,肺内压下降,低于大气压,气体入肺,至吸气末,肺内压与大气压相等。
反之, 呼气时,肺内压升高,高于大气压,气体出肺,至呼气末,肺内压与大气压相等。
人体是怎样呼吸的原理
人体是怎样呼吸的原理
人体呼吸的原理可以分为两个过程:吸气和呼气。
吸气过程:
1. 膈肌收缩:膈肌是位于胸腔和腹腔之间的肌肉,收缩时会向下移动,使胸腔容积增大。
2. 肋骨扩张:肋骨通过肋间肌的收缩和胸腔内负压的作用,向外扩张,进一步增大胸腔容积。
3. 胸腔内负压:胸腔内的容积增大后,使胸腔内的压力下降,与外界大气压差形成负压。
4. 气道扩张:气道内的肌肉松弛,气道扩张,使空气能够顺利进入肺部。
呼气过程:
1. 膈肌松弛:膈肌松弛时向上移动,使胸腔容积减小。
2. 肋骨收缩:肋骨通过肋间肌的松弛和胸腔内压力的作用,向内收缩,进一步减小胸腔容积。
3. 胸腔内正压:胸腔内的容积减小后,使胸腔内的压力升高,与外界大气压差形成正压。
4. 气道收缩:气道内的肌肉收缩,气道收缩,使空气能够顺利从肺部排出。
通过这两个过程的交替进行,人体能够完成呼吸,将氧气吸入肺部,将二氧化碳排出体外,以维持身体正常的氧气供应和二氧化碳排泄。
呼吸系统的作用和原理
呼吸系统的作用和原理呼吸系统是人体的一个重要生理系统,它起着将氧气吸入身体、并排出二氧化碳的关键作用。
这个复杂而精密的系统由许多不同组织和器官组成,包括鼻腔、喉咙、气管、支气管和肺部等。
在本文中,我们将详细探讨呼吸系统的作用和原理。
一、呼吸系统的作用1. 氧气供应:呼吸系统通过鼻腔和口腔将空气引入身体内部,并从中提取出含有丰富氧气(O2)的空气。
这些含有氧气分子的空气通过鼻腔或口腔进入喉咙,然后经过喉头进入到与食道共用一条通道的气管。
最后,空气通过主支支管进入肺部,其中小细胞扩展以增加表面积以便更好地进行甲状软化。
2. 二氧化碳排出:除了提供充足的氧供应外,呼吸系统还负责将生成于新陈代谢过程中产生的二氧化碳(CO2)排出体外。
二氧化碳通过主支气管和气管由肺部排出体外,然后经过鼻腔或口腔和喉头被呼出。
这种反应是基于人体组织细胞利用氧进行新陈代谢时生成的。
3. 酸碱平衡:除了参与氧气的供应和二氧化碳的排出之外,呼吸系统还通过控制血液中的酸碱平衡来维持人体内稳定的PH水平。
当二氧化碳在肺泡中被排出并进入外部环境时,一些酸性成分也将随之排除,保持血液的PH值处于正常水平。
二、呼吸系统的原理1. 通风机制:呼吸系统通过与环境相接触的开口通道(例如鼻孔和口腔)来引导空气进入身体内部。
这两个开口通道都具有粘液膜和纤毛上皮层,在进入身体之前对空气进行滤净,并将其加温至适合人体温度。
2. 捕集富含氧气的空气:在经过鼻腔或口腔后,空气进入喉咙。
这里有两个功能重要的结构:喉头和喉咙陷门。
当我们吸入空气时,我们的喉咙会打开,并使空气进入到气管中。
但在吃饭或喝水时,我们需要遮住喉头以防止进食物进入呼吸道。
3. 氧气分配:分流器被用来将空气引导进入肺部,它将表面积扩大到很大程度上。
薄薄的血管壁将空气与血液相隔开来,使其能够更好地进行氧合作用。
此过程同时也帮助控制酸碱平衡。
4. 二氧化碳排放:呼吸系统利用与新鲜空气接触后生成的二氧化碳进行换气。
人的呼吸是如何形成的原理
人的呼吸是如何形成的原理人的呼吸是人体维持生命活动所必须的基本生理过程之一。
它通过一系列复杂的生理机制,使空气进入和离开肺部。
呼吸的运作依赖于多个器官和组织的协调工作,包括呼吸肌肉、支气管、肺组织和呼吸控制中枢等。
首先,呼吸的原理涉及呼吸肌肉的收缩和放松。
呼吸肌肉主要包括膈肌和肋间肌群。
当人体需要呼吸时,脑干的呼吸节律生成中枢将发送神经冲动到呼吸肌肉,刺激它们的收缩。
其中,膈肌的收缩使胸腔内的压力下降,肺部膨胀,空气自然地进入肺部。
同时,肋间肌群的收缩会使肋骨上抬、胸廓扩张,增加胸腔的容积,使空气进入肺部。
当呼吸节律生成中枢停止发送神经冲动时,呼吸肌肉放松,胸腔压力增加,导致肺部的收缩,空气从肺部排出。
其次,呼吸的原理还涉及到气道的通畅。
空气从环境中进入人体,通过鼻腔或口腔进入喉部,然后通过气管进入支气管。
气管分为两个主要支气管,分别通往肺部的左右侧。
支气管分为越来越小的支气管管道,最终到达肺泡。
肺泡是肺部的基本单位,是氧气和二氧化碳交换的地方。
当空气到达肺泡时,氧气通过薄的肺泡壁进入血液循环,而二氧化碳则从血液中释放到肺泡,并通过呼吸道排出体外。
第三,呼吸的原理还与肺组织的弹性有关。
肺组织是由大量的气泡组织构成的。
当呼吸肌肉收缩时,增加了胸腔和肺部的容积,使肺组织向外扩张。
这种扩张产生的弹力使肺部在呼气时收缩,将空气排出。
肺组织的弹性力量确保了每次呼吸过程的顺利进行。
此外,呼吸的原理还涉及各个呼吸中枢之间的相互作用。
呼吸的神经控制中枢位于脑干,包括延髓和桥脑。
这些中枢接收来自大脑皮层、呼吸感受器和化学感受器的信息,调节呼吸的节律和深度。
大脑皮质提供了由意愿控制的呼吸,而化学感受器则通过监测血液中的氧气和二氧化碳水平来调节呼吸。
当血液中氧气水平降低或二氧化碳水平升高时,化学感受器会向呼吸中枢发送信号,使呼吸加深和加快。
相反,当氧气水平升高或二氧化碳水平降低时,化学感受器会减少其信号输出,呼吸节奏也会减慢和变浅。
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。
人体的呼吸过程是由4个环节组成
五、呼吸人体的呼吸过程是由4个环节组成 :①肺通气:肺与外环境之间的气体交换②肺换气:肺泡与肺毛细血管血液之间的气体交换③气体在血液中的运输④组织换气, 即组织细胞与组织毛细血管之间的气体交换组织换气又称为内呼吸,肺通气和肺换气又合称外呼吸( 一 ) 肺通气1.肺通气的动力肺通气直接动力是肺泡气和大气之间的压力差。
原始动力为呼吸运动平静呼吸时吸气是主动的,呼气是被动的。
用力呼吸时 , 吸气和呼气都是主动的。
2.肺通气的阻力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的(1)弹性阻力指胸和肺的弹性回缩力(主要来自肺)和肺泡表面张力,弹性阻力大小常用顺应性表示,顺应性 =1/弹性阻力(2) 非弹性阻力包括气道阻力、惯性阻力和组织的粘滞阻力,其中气道阻力主要受气道管径大小的影响。
3.肺泡表面活性物质肺泡表面活性物质是由肺泡上皮Ⅱ型细胞合成和分泌的一种脂蛋白,主要成分是二棕榈酰卵磷脂 ,分布于肺泡液体层表面, 即液—气界面之间。
肺泡表面活性物质的生理意义:①降低肺泡表面张力②增加肺的顺应性③维持大小肺泡容积的相对稳定。
④防止肺不张⑤防止肺水肿4. 胸内压胸内压即胸腔内的压力正常情况下(平静呼吸),胸内压力总是低于大气压 ,故称胸内负压。
胸内压=大气压(肺内压)-肺回缩力 , 在吸气末或呼气末 , 肺内压等于大气压 , 这时胸内压 = 一肺回缩力 , 故胸内负压是肺的回缩力造成的,临床上常用气囊测定食管内压,以代表胸内压。
胸内负压的生理意义: ①主要在于维持肺泡的扩张②促进静脉血和淋巴液的回流。
5.肺通气功能的测定(1)潮气量平静呼吸时,每次吸入或呼出的气量。
(2)余气量在尽量呼气后,肺内仍保留的量。
(3)功能余气量功能余气量 = 余气量+ 补呼气量。
(4)肺总容量 = 潮气量+ 补吸气量 + 补呼气量+ 余气量。
(5)肺活量最大吸气后,从肺内所能呼出的最大气量。
(6)时间肺活量是评价肺通气功能的较好指标 ,正常人头3s分别为83%,96%,99% 的肺活量。
人体生理学——呼吸
1.碳酸氢盐(HCO3-)
(1)在组织细胞:
CO2
CO2 + H2O
H2CO3
ClCl-
HCO3-
HCO3-
红细胞 血浆
H+ +HbO2 HHb+O2
O2
1.碳酸氢盐(HCO3-)
(2)在肺部:
血 浆 肺泡
红细胞 H2CO3 H2O+CO2 CO2
反映血液PO2与Hb氧饱和度关系的曲线,称为氧解离曲线。 1.氧解离曲线的上段:PO2100~60mmHg 曲线较平坦,表明PO2的变化对Hb氧饱和度的影响不大。 意义:吸入气PO2只要不低于60mmHg,血液就可携带足够量的O2供组织细胞利用。
(三)氧解离曲线
O2。
2.氧解离曲线的中段:PO260~40mmHg 曲线较陡直,是反映HbO2释放2的部分。 表示PO2稍降低,Hb氧饱和度将明显降低,有较多的O2释放,有利于组织利用
(二)Hb与O2结合的特征
氧合血红蛋白(HbO2)呈鲜红色。 去氧血红蛋白(HHb)呈紫蓝色。 当血液中的去氧血红蛋白>5g/100ml时,皮肤、粘膜呈暗蓝色,称为发绀 (cyanosis)。 出现发绀常表示机体缺氧。
4.Hb在与O2的结合或解离过程中发生变构效应,使氧解离曲线呈 S 形。
(三)氧解离曲线
阻
力非
弹
性
阻
力
胸廓弹性阻力: 与胸廓所处的位置有关 肺泡表面张力:2/3
肺弹性阻力 肺弹性回缩力:1/3
气道阻力: 气流形式和速度、气道半径
粘滞阻力 惯性阻力
常态下可忽略不计
1.弹性阻力和顺应性
顺应性(C):单位跨壁压变化(△P)所引起的容积变化(△V ):C= △V/△P(L/cmH2O)
呼吸的名词解释微生物学原理
呼吸的名词解释微生物学原理呼吸是我们生活中最基本的生理过程之一,它为我们提供了所需的氧气和能量。
在微生物学中,呼吸是一个广泛研究的领域,其原理涉及到微生物体内的重要生物化学反应和能量传递机制。
本文将对呼吸在微生物学中的名词解释和原理进行探讨。
呼吸是一种生物氧化反应,通过将有机物或无机物氧化为二氧化碳和水,同时释放出能量。
在微生物学中,呼吸可以分为两种类型:有氧呼吸和无氧呼吸。
有氧呼吸是指微生物利用氧气作为最终电子受体进行能量产生的过程。
而无氧呼吸则是在缺氧条件下,微生物利用其他物质如硝酸盐、硫酸盐等作为最终电子受体。
有氧呼吸是微生物体内的一种高效能量产生机制。
它涉及到一系列复杂的生物化学反应,其中最重要的是氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)。
在有氧呼吸过程中,微生物通过三个关键步骤将有机物分解为二氧化碳和水,并产生大量的三磷酸腺苷(ATP)能量。
首先,有机物通过糖酵解产生丙酮酸和柠檬酸等中间产物。
然后,这些中间产物被进一步氧化为辅酶NADH和FADH2,释放出电子。
最后,电子通过线粒体呼吸链中一系列的蛋白质复合物传递,最终与氧气结合生成水,同时释放出能量,用于合成ATP。
与有氧呼吸相反,无氧呼吸是在缺氧条件下进行的。
微生物在这种环境中,利用其他物质如硫酸盐、硝酸盐等代替氧气作为最终电子受体。
无氧呼吸分为多种类型,如硫酸盐还原、硝酸盐还原、甲烷菌呼吸等。
其中,硫酸盐还原是一种常见的微生物无氧呼吸方式。
在硫酸盐还原过程中,微生物通过将硫酸盐还原为硫化物来释放出电子和能量。
这种呼吸方式在一些深海细菌中被广泛应用。
呼吸的微生物学原理涉及到许多生物学、化学和环境因素。
微生物的细胞呼吸能力是一个重要的适应性特征,它与微生物的生存环境和生物化学途径有着密切的联系。
微生物的呼吸能力可以通过测量氧气消耗或二氧化碳产生速率来评估。
此外,氧气和其他电子受体的浓度、温度、微生物的营养状态等因素也会对微生物的呼吸过程产生影响。
呼吸的四个过程及原理
呼吸的四个过程及原理
呼吸的四个过程分别是进气、气体交换、运输和排气。
1. 进气:当我们吸气时,肺腔内的压力降低,胸腔扩张,使空气通过鼻孔进入呼吸道。
2. 气体交换:气体交换主要发生在肺泡和肺毛细血管的血液中。
在肺泡中吸收的氧气进入血液,二氧化碳从血液中移出到肺泡中,然后随着呼出的气流排出体外。
3. 运输:氧气通过血液输送到身体各个组织和器官,提供能量。
二氧化碳由血液转运到肺部,排出体外。
4. 排气:排气是我们呼出气体的过程,通过肺部将体内积聚的二氧化碳和其他废气排出体外。
这些过程的正常运转需要肺部、心脏、血管和呼吸肌肉的协同作用。
呼吸系统是我们身体的关键系统之一,它保证了身体细胞的氧气供应和二氧化碳的排出,维持了身体的生命活动。
细胞呼吸的原理与应用板书
细胞呼吸的原理与应用板书一、细胞呼吸的概述•定义:细胞呼吸是指细胞内发生的一系列酶催化的化学反应,将有机物在细胞内氧化解除,释放化学能,并将其转化为细胞能量的过程。
•作用:为细胞提供能量,维持细胞的生命活动。
•特点:有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。
二、有氧呼吸的原理与过程1.原理:–有氧呼吸是指细胞在有氧条件下进行的能量产生过程。
–能量产生的主要过程是氧化磷酸化,即将有机物氧化成CO2和H2O,并合成大量ATP。
2.过程:–糖的分解:糖在细胞质内经过分解,生成1,3-二磷酸甘油酸(PGA)和丙酮酸。
–Krebs循环:PGA和丙酮酸进入线粒体,经过一系列反应生成能量中间产物NADH和FADH2。
–呼吸链:NADH和FADH2在呼吸链中释放电子,产生化学激活能,最终合成ATP。
同时,O2参与链中的一系列反应,生成H2O。
三、无氧呼吸的原理与过程1.原理:–无氧呼吸是指细胞在缺氧条件下进行的能量产生过程。
–主要通过糖的发酵来获得能量。
2.过程:–乳酸发酵:在动物细胞中,糖分解生成乳酸和少量ATP。
–酒精发酵:在植物和微生物细胞中,糖分解生成乙醇、二氧化碳和少量ATP。
–细胞无氧呼吸能力较有限,产生的能量较少。
四、细胞呼吸的应用1.生物医学研究:–细胞呼吸的机制研究,可以揭示细胞能量代谢的基本原理。
–可以研究细胞呼吸与疾病之间的关系,并寻找相关疾病的治疗方法。
2.农业应用:–利用细胞呼吸的能量产生过程,研究作物的生长与发育规律。
–通过优化作物的呼吸代谢,提高产量和质量。
3.工业应用:–利用细胞呼吸的有机物氧化反应,进行酶工程等生物工艺制造。
–利用乳酸发酵和酒精发酵,生产乳酸和酒精等化学品。
4.环境保护:–细胞呼吸过程需要消耗氧气,释放二氧化碳和水,参与调节大气中氧气和二氧化碳的浓度。
–细胞呼吸的研究对于了解和控制温室气体的排放具有重要意义。
细胞呼吸作为细胞的重要代谢过程,不仅能为细胞提供所需的能量,还在生物医学研究、农业应用、工业应用和环境保护等领域发挥着重要作用。
呼吸运动原理
呼吸运动原理
呼吸运动原理:呼吸运动原理是指人类和动物进行呼吸时,肺部和胸腔的运动原理。
呼吸运动原理包括以下几个方面:
1.肺部的弹性:肺部具有弹性,可以自动回弹,从而使空气进出肺部。
2.胸腔的扩张和收缩:通过肌肉的收缩和放松,胸腔可以扩张和收缩,从而改变肺部内部的压力。
3.气道的阻力:气道的直径决定了空气进出肺部的速度,直径越小,阻力越大。
4.肺泡表面张力:肺泡内部的液体会产生表面张力,使肺泡容易坍塌。
但肺泡表面张力可以被肺泡表面活性物质所降低,从而使肺泡容易扩张。
5.呼吸肌的作用:呼吸肌包括膈肌和肋间肌,通过收缩和放松,可以改变胸腔内部的压力,从而帮助空气进出肺部。
综合以上几个方面,呼吸运动原理可以解释人类和动物进行呼吸时的肺部和胸腔的运动。
呼吸生理及呼吸机工作原理
呼吸生理及呼吸机工作原理一、呼吸生理人体的呼吸是一种将氧气输送到细胞,并将二氧化碳从体内排出的重要生理过程,主要由呼吸系统和循环系统共同完成。
1.呼吸系统呼吸系统包括鼻腔、喉咙、气管、支气管和肺部。
人体的呼吸过程可分为外呼吸和内呼吸两个阶段。
外呼吸:氧气从外界经过鼻腔和喉咙进入气管,再通过支气管进入肺部,并与肺泡内的血液接触。
氧气通过肺泡壁进入血液,血液中的氧气与血红蛋白结合,形成氧合血红蛋白。
同时,体内的二氧化碳从血液中通过肺泡壁排出,通过支气管和气管最终从鼻腔排出体外。
内呼吸:氧合血红蛋白通过血管系统运送到体内各个细胞,在细胞内与细胞呼吸过程中释放出能量,并产生二氧化碳。
二氧化碳进入血液,与血红蛋白结合形成碳酸血红蛋白,通过血管循环系统运送到肺部,再从肺部排出体外。
呼吸机是一种可以辅助或替代患者自主呼吸的装置,通过给予气流来维持呼吸功能。
呼吸机工作的基本原理是负压通气和正压通气。
负压通气:负压通气是指通过产生外部负压来吸引空气进入肺部。
负压通气主要应用于体外膜肺氧合(ECMO)或铁肺治疗等特定情况。
正压通气:正压通气是指通过外部装置提供压力将空气推入肺部。
呼吸机通过一系列的装置和传感器监测和调节气流压力、呼吸频率和气流吸入时间等参数。
正压通气的主要步骤包括:1)吸气:呼吸机通过连接管道输送氧气(或空气)至患者的呼吸系统。
2)气流传递:气流通过呼吸系统进入肺部,填充肺泡,从而维持氧气摄入和二氧化碳排出。
3)压力释放:患者呼气的时候,呼吸机减少气流压力,使肺部能够排出二氧化碳。
4)回流:重复以上步骤,持续为患者提供足够的氧气和排出二氧化碳。
呼吸机在调节和维持患者的呼吸功能方面发挥重要作用,特别是在一些严重疾病或手术后需要长期机械辅助通气的情况下。
总结:呼吸生理是人体为了维持正常功能所必需的过程,包括外呼吸和内呼吸两个阶段。
呼吸机是一种可以辅助或替代患者自主呼吸的设备,可通过负压通气或正压通气的方式来维持呼吸功能。
呼吸和吸气的原理
呼吸和吸气的原理呼吸,这个我们从生命伊始就自然而然进行着的动作,却蕴含着精妙的原理。
它看似简单,实则是身体内部一系列复杂机制协同作用的结果。
呼吸的过程主要包括吸气和呼气两个阶段。
先来说说吸气。
当我们决定吸气时,一系列的肌肉和组织结构就开始协同工作。
其中,最重要的当属膈肌。
膈肌就像一个穹顶,位于胸腔和腹腔之间。
当膈肌收缩时,它会变得扁平,就像往下拉了一个活塞,使得胸腔的垂直空间增大。
与此同时,肋间外肌也发挥着关键作用。
肋间外肌收缩会提升肋骨和胸骨,进一步扩大胸腔的前后径和左右径。
胸腔空间的增大,就会导致胸腔内的压力下降。
想象一下,胸腔就像是一个气球,当它被拉伸变大时,内部的压力就会减小。
而外界的大气压是相对稳定的,这时候,由于胸腔内压力低于外界大气压,空气就会顺着压力差涌入呼吸道,进入肺部。
这就完成了吸气的过程。
那呼气又是怎么一回事呢?与吸气相反,呼气主要是被动和主动两种方式的结合。
在平静呼吸时,呼气通常是被动的。
当吸气肌放松,膈肌和肋间外肌恢复原状,胸腔的空间自然减小,压力升高,肺部内的空气就被“挤压”出来。
但在剧烈运动或需要更多气体交换的时候,呼气就变成了主动过程。
这时候,肋间内肌和腹肌开始收缩。
肋间内肌收缩会使肋骨和胸骨下降,腹肌收缩则会压迫腹腔内脏,使得膈肌上抬,共同作用使得胸腔进一步缩小,从而更有力地将肺部的气体排出。
肺部在呼吸过程中,就像是一个弹性的气囊。
吸气时,肺部扩张,充满新鲜空气;呼气时,肺部回缩,排出废气。
肺泡是肺部气体交换的场所,每个肺泡都被毛细血管网包围着。
吸入的氧气通过肺泡壁和毛细血管壁进入血液,同时血液中的二氧化碳则扩散到肺泡内,随着呼气排出体外。
呼吸的调节也是一个十分精妙的过程。
它受到多种因素的影响,包括中枢神经系统、化学感受器和机械感受器等。
在中枢神经系统中,有专门的呼吸中枢来控制呼吸的节律和深度。
位于延髓的呼吸中枢是最基本的呼吸调节中枢,能够产生自发的呼吸节律。
化学感受器则对血液中的二氧化碳、氧气和酸碱度等化学物质的变化敏感。
肺的呼吸原理
肺的呼吸原理人体的呼吸是必不可少的生理过程,而呼吸的关键部分就是肺的呼吸。
肺是人体的重要器官,它将气体从外界输入到体内,并将体内的废气释放到外界,维持人体的氧气平衡,从而为人体生命活动提供必需的能量。
肺的呼吸原理主要指的是人体呼吸所需要的一系列过程。
它由三个基本阶段组成:吸气、持续,和呼出。
当我们吸气时,支气管内的气体,主要是由支气管及其分支构成的气道,由于气体压强的不均衡而进入肺室。
持续阶段主要指的是当气流停止时,体内气体的均衡微调以及血液与气体的交换过程。
最后,在呼出阶段,通过咳嗽或笑,气体被排出体外,因此,人体的呼吸是一个完整的循环过程。
肺的呼吸过程不仅依赖于肺自身的表面属性,还包括外围的肺部器官,如支气管,肺泡,肋膜等,以及呼吸肌肉。
其中,支气管是肺呼吸过程中最重要的器官,它由全长2025厘米,内外直径22.5毫米的支气管节段组成,是肺吸入的气体的路径。
支气管的节段主要包括主气管,二分气管,三分气管,四分气管等。
当空气进入呼吸道时,支气管的组织会通过张弛变化的方式传递气体到肺泡,以实现呼吸过程。
肺呼吸的另一个重要结构是肺泡,它由肺泡支气管、肋膜组成,肋膜有助于将气体送至肺泡,同时调节气体最终通入肺室的流量。
肋膜有助于把气体分配到支气管及其分支,同时促进气体从肺泡通入肺室,以实现有效的气体交换。
此外,肺泡的恒定结构和表面张力有助于稳定气体的流动,促进气体的交换。
最后,肺呼吸还需要呼吸肌肉的参与,呼吸肌是一组肌肉,可以改变呼、吸气的强度,改变空气流动的参数。
这些肌肉有助于调节气体的流量,促进气体的有效交换,满足人体的氧气需求。
总之,肺的呼吸原理是由三个基本步骤构成,即吸气、持续、呼出。
它还需要肺部器官和呼吸肌肉协调配合才能实现有效的呼吸过程,以维持人体的氧气平衡,保持人体的健康。
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呼吸的原理和过程
1.(2011苏州)37.人体呼吸过程中,当肋间外肌和膈肌同时舒张时,下列叙述不正确的是A.气体进入肺 B.气体排出肺 C.膈的位置上升 D.胸廓由大变小
2.(2011济宁)9、呼吸时,氧气由肺泡进入血液的原因是
A肺泡内有氧气,血液里没有氧气
B肺泡收缩产生的压力
C肋间肌和膈肌收缩产生的压力
D肺泡内氧气浓度大于血液中氧气的浓度
3.(2011舟山)18.如图所示,某同学为验证空气中含有少量二氧化碳,将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水,发现石灰水没有变化。
据此,你认为该同学应该
A.继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
B.撤去大针筒,用嘴向澄清石灰水吹气
C.得出空气中没有二氧化碳的结论
D.得出空气中含有少量二氧化碳的结论
4.(2011临沂)29.右图表示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置,下列有关表述正确的是
A.膈肌从甲到乙时,呼气
B.膈肌从甲到乙时,吸气
C.呼气完成的瞬间,膈肌处于乙状态
D.吸气完成的瞬间,膈肌处于甲状态
5.(2011郴州)18张同学测量了李同学在不同呼吸状态下的胸围:平静吸气时91厘米、平静呼气时88厘米、尽力吸气时95厘米、尽力呼气时86厘米。
李同学的胸围差是:
A 3厘米 B.7厘米 C 9厘米 D 4厘米
6.(2011郴州)19.氧与血红蛋白的结合发生在何处的毛细血管中
A.肺泡 B.肝脏 C.大脑 D全身组织细胞
7.(2011郴州)39.人体呼出的二氧化碳气体的最终来源是
A.细胞 B.肺泡 c毛细血管 D静脉
二、识图问答题
1.(2011台州)24.人体吸人与呼出气体的成分如图,将它们以相同方式分别通人到等质
量、等浓度的澄清石灰水中,若先变浑浊的,则其是,导致两者各成分含量发生变化的原因是人体细胞进行了作用。
10.(2010·苏州结业考)图为模拟膈肌运动的示意图。
则下列相关叙述中,正确的是
()
A.甲图演示吸气,膈肌收缩
B.乙图演示吸气,膈肌舒张
C.甲图演示呼气,膈肌舒张
D.乙图演示呼气,膈肌收缩
11.(2010·潍坊学业考)右图是某人在一次平静呼吸过程中肺内气压的变化曲线。
在曲线
BC段的变化中,膈肌的舒缩状态和膈面积的变化分别是()
A.膈肌收缩、膈的面积缩小
B.膈肌舒张、膈的面积增大
C.膈肌舒张、膈的面积缩小
D.膈肌收缩,膈的面积增大
12.(2010·济宁学业考)当人体处于如图B所示状态时,呼吸肌的状态和气体经过的路线分别是()
A.收缩、外界气体→食管→肺 B.收缩、肺→气管→口腔→外界
C.舒张、外界气体→气管→肺 D.舒张、肺→气管→鼻腔→外界
13.(2010·济宁中考)当肋间外肌和膈肌舒张时,气体经过的路线是()
A.外界气体→食管→肺 B.肺→气管→口腔→外界
C.外界气体→气管→肺 D.肺→气管→鼻腔→外界
14.(2009·锦州学业考)人呼出的气体与吸入的气体比较 ( )
A.氧气增多,二氧化碳减少 B.氧气减少,二氧化碳减少
C.氧气增多,二氧化碳增多 D.氧气减少,二氧化碳增多
15.(2009·宁夏中考)下列哪项与肺泡完成气体交换无直接
...关系 ( )
A.肺泡虽小,数目很多 B.肺泡外缠绕着毛细血管
C.肺泡壁由一层细胞构成 D.支气管入肺后反复分支
16.(2009·黔东南州中考)小红测量胸围差得到数据是:第一次10厘米,第二次9厘米,第
三次11厘米,则她的胸围差是()
A.10厘米 B.9厘米 C.11厘米 D.30厘米
17.(2009·沈阳结业考)冬天,教室若长时间不开窗,很多同学会感到头晕,注意力不集
中,这是因为教室里 ( ) A.二氧化碳浓度太高,缺氧 B.温度太高
C.氧的浓度太高 D.病毒和细菌太多
18.(2009·怀化中考)人体内氧浓度最大的部位是()
A.动脉血 B.肺泡内
C.静脉血 D.肺部毛细血管
19.(2009·威海中考)人体通过呼吸吸入氧气最终被用于()
20.(2009·湘潭中考)在呼吸的全过程中,使得血液由动脉血变成静脉血的环节是
()
A.肺的通气
B.肺泡内的气体交换
C.气体在血液中的运输
D.组织里的气体交换
21.(2009·宁夏中考))一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧气大200多倍,且结合以后不易与血红蛋白分离,煤气中毒就是指一氧化碳中毒,呼吸过程的障碍发生在()
A.肺的通气
B.肺泡内的气体交换
C.气体在血液中的运输
D.组织里的气体交换
22.(2008·常德中考)右图中甲、乙表示人体呼吸运动中的膈肌(用a表示)所处的两种状态。
据此判断甲、乙各处于呼吸的什么时期?()
A.甲吸气、乙呼气
B.甲呼气、乙吸气
C.甲、乙都吸气
D.甲、乙都呼气
23.(2008·滨州中考)当血液通过肺泡周围毛细血管时,氧含量
发生变化,下列正确的表示该变化的曲线是()
A B C D
24.(2009·南充中考)下图是人体内气体交换过程示意图,据图分析回答问题:
(1)肺泡周围的毛细血管,一端连通A__________,另一端连通C___________。
A内流动的是_________血,C内流动的是____________血,在肺泡这一部位发生的气体交换过程是:a_________由肺泡进入__________,b__________由血液进入___________.
(2)组织细胞周围的毛细血管,一端连接D________,另一端连接F__________,D内流动的是____________血,F内流动的是_________血,在组织内发生的气体交换过程是:a由
_________扩散到__________中,b由___________扩散到___________中。