呼吸的机制进出吸气呼气呼吸课件.ppt

1、13 人類的呼吸系統人類的呼吸系統13.1 氣體交換氣體交換13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換13.4 呼吸的機制呼吸的機制13.1 氣體交換氣體交換甚麼甚麼是是氧氧二氧化碳二氧化碳細胞環境環境攝取攝取排走排走13.1氣體交換氣體交換氣體交換氣體交換細胞生物生物呼吸表面呼吸表面13.1氣體交換氣體交換氧氧二氧化碳二氧化碳環境環境排走排走攝取攝取生物從生物從外界外界攝取氧攝取氧和和 排走二氧排走二氧化碳化碳。這個過程稱為這個過程稱為 氣體交換氣體交換。13.1氣體交換氣體交換定義定義:空氣如何進入空氣如何進入人類的呼吸系統人類的呼吸系

2、統?13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造鼻孔鼻孔鼻腔鼻腔會厭軟骨會厭軟骨喉喉咽咽13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造 纖毛纖毛纖毛細胞纖毛細胞鼻腔鼻腔13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造 纖毛細胞纖毛細胞纖毛纖毛纖毛擺動纖毛擺動13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造纖毛上皮纖毛上皮13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造分泌黏液分泌黏液細胞細胞黏液黏液塵粒塵粒13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造分泌分泌黏液細胞黏液細胞黏液黏液塵粒塵粒13.

3、2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造空氣空氣13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造空氣空氣被吸附的塵粒隨纖毛擺動被吸附的塵粒隨纖毛擺動被掃走被掃走塵粒被送到咽塵粒被送到咽黏液吸附塵粒黏液吸附塵粒黏液使空氣變得濕潤黏液使空氣變得濕潤13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造空氣空氣能使空氣變能使空氣變得溫暖得溫暖冷冷空氣空氣暖暖微血管微血管13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造鼻腔鼻腔 進入的空氣進入的空氣過濾過濾濕潤濕潤暖和暖和13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造呼吸系統呼吸系統消化系統消化系統咽咽匯合點13.2 人類呼

4、吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造喉喉13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造會厭軟骨會厭軟骨13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造關閉氣管關閉氣管防止吞嚥時食物進入氣管防止吞嚥時食物進入氣管會厭軟骨會厭軟骨13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造薄膜薄膜振動時產生聲音振動時產生聲音聲帶聲帶13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造喉喉氣管氣管13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造支撐支撐C形軟骨形軟骨由由13.

5、2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造食道食道氣管氣管13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造C形軟骨形軟骨纖毛上皮纖毛上皮過濾、濕潤及暖和進入的過濾、濕潤及暖和進入的空氣空氣使氣管不斷張開使氣管不斷張開食道食道氣管氣管13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造氣管氣管來自喉來自喉支氣管支氣管支氣管支氣管進入進入13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造氣管氣管支氣管支氣管小支氣管小支氣管肺泡肺泡13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造肺泡肺泡13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造微血管微血管肺泡肺泡13.2 人類呼

6、吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造肺泡肺泡微血管微血管13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造肺泡肺泡微血管微血管13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造呼出空氣呼出空氣吸入空氣吸入空氣氣體交換在肺氣體交換在肺泡內進行泡內進行13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造實驗實驗 13.2觀察豬的氣管及肺部觀察豬的氣管及肺部觀察從市場購得的豬肺及與之相連的氣管。注意實驗前先將豬肺洗淨。學生應戴上用完即棄的手套13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造問題1豬肺呈甚麼顏色？為甚麼會有此顏色？答案1豬肺呈粉紅色粉紅色，因為它含有很多微血微血管管。

7、問題2用手指輕壓豬肺，有甚麼感覺？為甚麼會有這種感覺？答案2有海棉質海棉質的感覺。因為豬肺是由肺泡肺泡組成的，肺泡內有空氣，所以輕壓時有這種感覺。13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造實驗實驗 13.2觀察豬的氣管及肺部觀察豬的氣管及肺部問題3覆蓋豬肺外面的一層構造是甚麼？該構造有甚麼功能？答案 豬肺外面覆蓋着一層胸膜胸膜。胸膜分泌黏液黏液，以減少呼吸時所產生的摩擦減少呼吸時所產生的摩擦，因而使豬肺表面有濕滑濕滑的感覺。13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造實驗實驗 13.2觀察豬的氣管及肺部觀察豬的氣管及肺部問題4 用手指擠壓氣管，有甚麼感覺？為甚麼會有這種感

8、覺？答案4 氣管具有彈性彈性，因為氣管壁有C形軟骨形軟骨支撐。問題5 將氣管接上氣泵。當空氣泵入豬肺時，豬肺有甚麼變化？試加以解釋。答案5 豬肺內的肺泡容容納了大量空氣納了大量空氣，使豬肺的體積增加體積增加。13.2 人類呼吸系統的一般構造人類呼吸系統的一般構造實驗實驗 13.2觀察豬的氣管及肺部觀察豬的氣管及肺部13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換肺泡肺泡13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換紅血球紅血球氧濃度較高氧濃度較高氧濃度較低氧濃度較低黏液黏液13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換紅血球紅血球吸入的氧吸入的氧通過肺泡壁和微血管壁通過肺泡壁和微血管壁1溶解溶解溶解溶解擴散

9、作用擴散作用擴散作用擴散作用2進入進入3黏液黏液13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換紅血球紅血球氧氧氧合血紅素氧合血紅素+血紅素血紅素運送至身體各部分運送至身體各部分氧氧13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換二氧化碳二氧化碳 HCO3- (碳酸氫鹽離子碳酸氫鹽離子)經由血漿運送經由血漿運送13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換血液裡的血液裡的二氧化碳濃度較高二氧化碳濃度較高2黏液裡的黏液裡的二氧化碳濃度較低二氧化碳濃度較低113.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換擴散作用擴散作用2擴散作用擴散作用通過肺泡壁和微血管壁通過肺泡壁和微血管壁呼出的二氧化碳呼出的二氧化碳擴散作用擴散作

10、用3擴散作用擴散作用13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換肺肺 呼出空氣呼出空氣溶於黏液內溶於黏液內1擴散過肺泡壁和微血擴散過肺泡壁和微血管壁管壁2與血紅素結合成為合成與血紅素結合成為合成血紅素血紅素3 吸入空氣吸入空氣氧擴散至細胞氧擴散至細胞4擴散過肺泡壁和微血管擴散過肺泡壁和微血管壁壁4血漿運送碳酸氫鹽離子血漿運送碳酸氫鹽離子3二氧化碳擴散入血液二氧化碳擴散入血液2細胞產生二氧化碳細胞產生二氧化碳1氧氧二氧化碳二氧化碳13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換肺肺 呼出空氣呼出空氣 吸入空氣吸入空氣O2CO2呼吸作用呼吸作用氣體交換氣體交換呼吸呼吸13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體

11、交換13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換擴散作用的表擴散作用的表面積面積1擁有極多摺疊擁有極多摺疊13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換肺泡肺泡微血管微血管 1000 5050 氧濃度氧濃度.氧分子沒有作淨移氧分子沒有作淨移!肺泡外滿佈微血管肺泡外滿佈微血管213.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換肺泡肺泡微血管微血管 氧濃度氧濃度肺泡外滿佈微血管肺泡外滿佈微血管50 帶走氧帶走氧50 帶走氧帶走氧50 帶走氧帶走氧50 帶走氧帶走氧50 帶走氧帶走氧213.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換肺泡肺泡微血管微血管 1000 氧濃度氧濃度* 維持較大的維持較大的濃度梯度濃度梯度加快

12、擴散作用加快擴散作用肺泡外滿佈微血管肺泡外滿佈微血管213.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換由一層細胞組成由一層細胞組成縮短擴散距離縮短擴散距離能溶解氣體能溶解氣體肺泡壁和微血管肺泡壁和微血管壁都是壁都是4濕潤濕潤313.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換肺泡壁只由一層細胞組成肺泡壁只由一層細胞組成縮短擴散距離縮短擴散距離增大擴散面積增大擴散面積維持較大濃度梯度維持較大濃度梯度溶解氣體溶解氣體擁有極多皺摺擁有極多皺摺肺泡外滿佈微血管肺泡外滿佈微血管肺泡內表面被液體覆蓋肺泡內表面被液體覆蓋13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換較多較少較多較少相同不定飽和不定較高被細胞吸取使用由細胞釋出

13、不被細胞吸取呼氣時，水份由肺部的潮濕表面蒸發身體將空氣的溫度提升至體溫氧氧二氧化碳二氧化碳氮氮水蒸氣水蒸氣溫度溫度13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換肺肺肋間肌肋間肌兩塊胸膜兩塊胸膜肋骨肋骨橫隔膜橫隔膜13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換胸膜胸膜13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換胸膜胸膜胸膜液胸膜液13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換減低摩擦力減低摩擦力胸膜在呼吸時互相摩擦胸膜在呼吸時互相摩擦潤滑胸膜潤滑胸膜胸膜胸膜胸膜液胸膜液13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換123456789101112胸膜胸膜肋間肌肋間肌橫隔膜橫隔膜鼻孔鼻孔鼻腔鼻腔咽咽喉喉氣管氣管支氣管

14、支氣管小支氣管小支氣管肺泡肺泡肋骨肋骨13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換實驗實驗 13.3比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量集氣瓶 水槽橡膠管1. 用排水法收集一瓶呼出氣體，用玻片蓋好。2. 另外收集一瓶吸入氣體(空氣)，用玻片蓋好。13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換 燃燒匙燃燒中的蠟燭集氣瓶3. 利用燃燒匙將一支燃着的蠟蠋放入呼出氣體的瓶中，記錄蠟燭在瓶中燃燒的時間4. 再利用燃燒匙將燃着的蠟燭放入吸入氣體(空氣)的瓶中，記錄蠟蠋在瓶中燃燒的時間。13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換實驗實驗 13.3比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量比較吸入氣體與

15、呼出氣體的含氧量問題1蠟燭在哪一瓶氣體中燃燒的時間較長？答案1蠟燭在吸入氣體吸入氣體中燃燒的時間較長。13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換實驗實驗 13.3比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量問題2若要蠟燭燃燒較久需要有哪種氣體？答案2氧氣氧氣問題3實驗結果顯示這氣體在吸入氣體與呼出氣體中的含量有甚麼不同？答案3吸入氣體吸入氣體的含氧量含氧量較呼出氣體高。13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換實驗實驗 13.3比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量問題4 當燃燒的蠟燭放進呼出氣體的瓶中時，蠟燭會否立即熄滅？這結果顯示甚麼？答案4火焰不會立

16、即熄滅不會立即熄滅，這顯示呼出氣體中也含有含有氧氣氧氣。13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換實驗實驗 13.3比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量實驗實驗 13.4比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量通往口部橡膠管大試管石灰水1. 依照右圖裝配儀器。2. 通過中央的橡膠管用口緩慢地呼氣和吸氣，要注意呼吸不可太急促或劇烈。3. 不斷呼氣和吸氣直至其中一支大試管內的石灰水變色為止。13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換問題1 呼氣時哪一支試管內有氣泡出現？問題2 吸氣時哪一支試管內有氣泡出現？為甚麼？答案1 試管試管B。答案

17、2 試管試管A。因吸氣時，空氣先經試管A才進入肺部。13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換實驗實驗 13.4比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量問題3兩支試管內的石灰水有甚麼變化？答案3試管試管A內的石灰水在實驗完畢時仍保持清澈保持清澈，而試管試管B內的石灰水則變成乳濁變成乳濁。問題4實驗結果顯示吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量有甚麼不同？答案4實驗結果顯示呼出氣體中二呼出氣體中二氧化碳的含量較多。氧化碳的含量較多。13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換實驗實驗 13.4比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含

18、量問題5哪種溶液可以取代試管內的石灰水？假如使用這種溶液，實驗結果會怎樣？答案5可以用紅色碳酸氫鹽指示劑溶液紅色碳酸氫鹽指示劑溶液取代大試管內的石灰水。試管試管B的二氧化碳濃度上升，因此指示劑由紅色轉紅色轉變為黃色變為黃色，而試管試管A中的指示劑則保持紅色保持紅色。13.3 肺泡內的氣體交換肺泡內的氣體交換實驗實驗 13.4比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量13.4 呼吸的機制呼吸的機制進進出出吸氣吸氣呼氣呼氣(換氣)13.4 呼吸的機制呼吸的機制脊柱脊柱 肋骨肋骨肋間肌肋間肌頭頭胸骨胸骨13.4 呼吸的機制呼吸的機制肋間肌收縮肋間肌收縮1肋骨向上及肋

19、骨向上及2吸氣吸氣向外移動向外移動胸腔體積胸腔體積吸氣前吸氣前13.4 呼吸的機制呼吸的機制吸氣吸氣13.4 呼吸的機制呼吸的機制吸氣吸氣13.4 呼吸的機制呼吸的機制吸氣吸氣13.4 呼吸的機制呼吸的機制吸氣吸氣13.4 呼吸的機制呼吸的機制吸氣吸氣13.4 呼吸的機制呼吸的機制吸氣吸氣13.4 呼吸的機制呼吸的機制吸氣吸氣13.4 呼吸的機制呼吸的機制胸腔體積胸腔體積吸氣後吸氣後肋間肌收縮肋間肌收縮1肋骨向上肋骨向上2吸氣吸氣及向外移動及向外移動 胸腔體積增加胸腔體積增加313.4 呼吸的機制呼吸的機制橫隔膜變得扁平橫隔膜變得扁平吸氣吸氣胸腔體積胸腔體積增加增加13.4 呼吸的機制呼吸的機

20、制吸氣吸氣胸腔體積胸腔體積增加增加及較大氣壓力低及較大氣壓力低 胸腔壓力下降胸腔壓力下降 空氣湧入空氣湧入13.4 呼吸的機制呼吸的機制空氣湧進肺部空氣湧進肺部肋間肌及橫隔膜肌肋間肌及橫隔膜肌胸腔體積胸腔體積肋骨籃肋骨籃橫隔膜橫隔膜結果結果肺內氣壓肺內氣壓收縮收縮放鬆放鬆向上及外移向上及外移向下及內移向下及內移扁平扁平拱形拱形增加增加減少減少較大氣壓力低較大氣壓力低較大氣壓力高較大氣壓力高空氣擠出肺部空氣擠出肺部13.4 呼吸的機制呼吸的機制13.4 呼吸的機制呼吸的機制時間時間(秒秒)呼吸速率呼吸速率呼吸次數呼吸次數每分鐘的每分鐘的6 次呼吸次呼吸20 秒秒=X 次呼吸次呼吸60 秒秒X =

21、 18次次 /分鐘分鐘肺容量肺容量(cm3)13.4 呼吸的機制呼吸的機制時間時間 (秒秒)=500 cm3呼吸深度呼吸深度吸入空氣的體積吸入空氣的體積 每次呼吸每次呼吸2500 - 2000肺容量肺容量(cm3)13.4 呼吸的機制呼吸的機制呼吸速率呼吸速率呼吸次數呼吸次數呼吸深度呼吸深度吸入空氣的體積吸入空氣的體積 每分鐘每分鐘每分鐘的每分鐘的1213.4 呼吸的機制呼吸的機制時間時間 (秒秒)肺容量肺容量(cm3)時間時間(秒秒)肺容量肺容量(cm3)休息時運動時呼吸深度呼吸深度呼吸速率呼吸速率13.4 呼吸的機制呼吸的機制呼吸深度呼吸深度呼吸速率呼吸速率吸入的氧吸入的氧供給肌肉的氧供給肌肉的氧肌肉的呼吸作用速率肌肉的呼吸作用速率支持肌肉收縮的能量支持肌肉收縮的能量13.4 呼吸的機制呼吸的機制概念圖概念圖人類氣體交換人類氣體交換需要的系統需要的系統主要進行主要進行其速率及其速率及深度受以深度受以下影響下影響需要以下結構的運動需要以下結構的運動構造包括構造包括內有內有用以交換用以交換藉着藉着呼吸系統呼吸系統1. 鼻腔鼻腔2. 咽咽3. 喉喉4. 氣管氣管5. 肺肺支氣管支氣管小支氣管小支氣管肺泡肺泡換氣換氣氧氧吸氣吸氣呼氣呼氣二氧化碳二氧化碳1. 橫膈膜橫膈膜2. 肋骨及胸骨肋骨及胸骨運動運動