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1、,13 人類的呼吸系統,13.1 氣體交換13.2 人類呼吸系統的一般構造13.3 肺泡內的氣體交換13.4 呼吸的機制,13.1 氣體交換,氣體交換?,氧,二氧化碳,細胞,環境,攝取,排走,13.1氣體交換,氣體交換,生物,呼吸表面,13.1氣體交換,氧,二氧化碳,環境,排走,攝取,生物從外界攝取氧和 排走二氧化碳。這個過程稱為 氣體交換。,13.1氣體交換,定義:,空氣如何進入人類的呼吸系統?,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,纖毛細胞,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸
2、系統的一般構造,分泌黏液細胞,黏液,塵粒,13.2 人類呼吸系統的一般構造,分泌黏液細胞,黏液,塵粒,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,黏液吸附塵粒,黏液使空氣變得濕潤,13.2 人類呼吸系統的一般構造,空氣,冷,13.2 人類呼吸系統的一般構造,功能,過濾,濕潤,暖和,13.2 人類呼吸系統的一般構造,呼吸系統,消化系統,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,關閉氣管,會厭軟骨,13.2 人類呼吸系統的一般構造,薄膜,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2
3、人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,支撐,C形軟骨,由,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,C形軟骨,纖毛上皮,食道,氣管,13.2 人類呼吸系統的一般構造,來自喉,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,13.2 人類呼吸系統的一般構造,呼出空氣,吸入空氣,氣體交換在肺泡內進行,13.2 人類呼吸系統的一般構造,實驗 13.2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
4、應戴上用完即棄的手套,13.2 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，因為它含有很多微血管。,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有海棉質的感覺。因為豬肺是由肺泡組成的，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,實驗 13.2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。胸膜分泌黏液，以減少呼吸時所產生的摩擦，因而使豬肺表面有濕滑的感覺。,13.2 人類呼吸系統的一般構造,實驗 13.2觀察豬的氣管及肺部,問題4 用手指擠壓氣管，有
5、甚麼感覺？為甚麼會有這種感覺？,答案4 氣管具有彈性，因為氣管壁有C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 豬肺內的肺泡容納了大量空氣，使豬肺的體積增加。,13.2 人類呼吸系統的一般構造,實驗 13.2觀察豬的氣管及肺部,氣體交換,的機制,13.3 肺泡內的氣體交換,肺泡,13.3 肺泡內的氣體交換,氧濃度較高,13.3 肺泡內的氣體交換,吸入的氧,通過肺泡壁和微血管壁,13.3 肺泡內的氣體交換,氧,13.3 肺泡內的氣體交換,經由血漿運送,13.3 肺泡內的氣體交換,13.3 肺泡內的氣體交換,通過肺泡壁和微血管壁,呼出的二氧化碳,1
6、3.3 肺泡內的氣體交換,呼出空氣,總結,吸入空氣,13.3 肺泡內的氣體交換,呼出空氣,總結,吸入空氣,13.3 肺泡內的氣體交換,如何協助,肺泡的結構,氣體交換?,13.3 肺泡內的氣體交換,13.3 肺泡內的氣體交換,100,0,氧濃度,氧分子沒有作淨移!,13.3 肺泡內的氣體交換,氧濃度,2,13.3 肺泡內的氣體交換,100,0,氧濃度,* 維持較大的,濃度梯度,加快擴散作用,2,13.3 肺泡內的氣體交換,由一層細胞組成,13.3 肺泡內的氣體交換,肺泡壁只由一層細胞組成,功能,縮短擴散距離,增大擴散面積,維持較大濃度梯度,溶解氣體,擁有極多皺摺,肺泡外滿佈微血管,總結,肺泡內表
7、面被液體覆蓋,特徵,13.3 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,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,二氧化碳,氮,水蒸氣,溫度,吸入氣體,呼出氣體,成分比較,13.3 肺泡內的氣體交換,13.3 肺泡內的氣體交換,13.3 肺泡內的氣體交換,13.3 肺泡內的氣體交換,胸膜在呼吸時互相摩擦,胸膜液,13.3 肺泡內的氣體交換,總結,胸膜,肋間肌,橫隔膜,鼻孔,鼻腔,咽,喉,氣管,支氣管,小支氣管,肺泡,肋骨,13.3 肺泡內的氣體交換,實驗 13.3比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量,1.
8、 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,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,實驗 13.3比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量,問題1蠟燭在哪一瓶氣體中燃燒的時間較長？,答案1蠟燭在吸入氣體中燃燒的時間較長。,13.3 肺泡內的氣體交換,實驗 13.3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,問題3實驗結果顯示這氣體在吸入氣體與呼
9、出氣體中的含量有甚麼不同？,答案3吸入氣體的含氧量較呼出氣體高。,13.3 肺泡內的氣體交換,實驗 13.3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火焰不會立即熄滅，這顯示呼出氣體中也含有氧氣。,13.3 肺泡內的氣體交換,實驗 13.3比較吸入氣體與呼出氣體的含氧量,實驗 13.4比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量,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,問題1 呼氣時哪
10、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B。答案2 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,實驗 13.4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A內的石灰水在實驗完畢時仍保持清澈，而試管B內的石灰水則變成乳濁。,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氧化碳的含量較多。,13.3 肺泡內的氣體交換,實驗 13.4比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量,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
11、會怎樣？,答案5可以用紅色碳酸氫鹽指示劑溶液取代大試管內的石灰水。試管B的二氧化碳濃度上升，因此指示劑由紅色轉變為黃色，而試管A中的指示劑則保持紅色。,13.3 肺泡內的氣體交換,實驗 13.4比較吸入氣體與呼出氣體中二氧化碳的含量,呼吸的,機制,13.4 呼吸的機制,進,出,吸氣,呼氣,呼吸,(換氣),13.4 呼吸的機制,13.4 呼吸的機制,吸氣,向外移動,胸腔體積,吸氣前,13.4 呼吸的機制,吸氣,13.4 呼吸的機制,吸氣,13.4 呼吸的機制,吸氣,13.4 呼吸的機制,吸氣,13.4 呼吸的機制,吸氣,13.4 呼吸的機制,吸氣,13.4 呼吸的機制,吸氣,13.4 呼吸的機制
12、,胸腔體積吸氣後,吸氣,及向外移動,13.4 呼吸的機制,有甚麼不同?,橫隔膜變得扁平,吸氣,胸腔體積增加,13.4 呼吸的機制,吸氣,胸腔體積增加,及較大氣壓力低,13.4 呼吸的機制,空氣湧進肺部,肋間肌及橫隔膜肌,胸腔體積,肋骨籃,橫隔膜,結果,肺內氣壓,收縮,放鬆,向上及外移,向下及內移,扁平,拱形,增加,減少,較大氣壓力低,較大氣壓力高,空氣擠出肺部,13.4 呼吸的機制,呼吸,與,運動,13.4 呼吸的機制,時間(秒),呼吸速率,6 次呼吸,20 秒,=,X 次呼吸,60 秒,X,=,18,次 /分鐘,肺容量(cm3),13.4 呼吸的機制,=,500,cm3,呼吸深度,吸入空氣的體積,每次呼吸,2500 - 2000,肺容量(cm3),13.4 呼吸的機制,呼吸速率,呼吸次數,呼吸深度,吸入空氣的體積,每分鐘,每分鐘的,1,2,13.4 呼吸的機制,休息時,運動時,呼吸深度,呼吸速率,13.4 呼吸的機制,運動時,呼吸深度,呼吸速率,13.4 呼吸的機制,概念圖,人類氣體交換,需要的系統,主要進行,其速率及深度受以下影響,需要以下結構的運動,構造包括,內有,用以交換,藉着,呼吸系統,1. 鼻腔,2. 咽,3. 喉,4. 氣管,5. 肺,支氣管,小支氣管,肺泡,換氣,氧,吸氣,呼氣,二氧化碳,1. 橫膈膜,2. 肋骨及胸骨,運動,完,
