大兵小将结局:气管和支气管的结构是如何与功能相适应的?

人的呼吸

第一节 肺的通气

教学目的

1．使学生初步了解呼吸系统的组成和各器官的主要功能，理解肺通气的过程。

2．使学生了解呼吸系统的结构与功能是辩证统一的关系。

教学重点

肺的结构和功能。

教学难点

肺泡内的气体交换。

教学准备

呼吸系统模式图、肺泡结构模式图与模型、肋骨运动模型、膈肌运动模型、人体呼吸运动动画式的计算机软件。

教学过程

引言：维持人体正常生命活动，不仅需要进食、饮水，还需要进行呼吸。那么人体既然吸气为什么还呼气呢？人体不停地吸气与呼气又是怎样进行的呢？人体为什么要呼吸呢？

一、呼吸系统的组成

出示呼吸系统挂图，请学生自上而下按顺序说出呼吸系统的组成，教师板书：

肺是气体交换的场所，但外界气体对肺来说不适宜，其原因是：寒冷、干燥并带有灰尘和细菌等杂质，肺所需要的是温暖、湿润和洁净的气体。外界气体不是直接入肺，而是经过呼吸道。鼻腔是呼吸道的门户，前部有鼻毛，如同一道防护林，能阻挡吸入空气的灰尘和细菌，也可以说是肺的第一道防线。若有灰尘和细菌闯过这道防线，又会遇到第二道防线。鼻腔表面衬有一层粘膜，内有丰富的毛细血管能温暖吸入的冷空气。粘膜分泌粘液，这就是“鼻涕”，能使鼻腔保持湿润并粘住吸入气体里的灰尘和细菌，对吸入气体有清洁的作用。气管和支气管都是由“C”形软骨作支架，使管腔敞开，气流通畅。管壁里面覆盖有纤毛的粘膜能分泌粘液，又可以粘住吸入空气里的灰尘和细菌。粘膜上的纤毛不停地向喉部方向摆动，把粘液及其粘着的灰尘和细菌送向喉，继而咳嗽出的是痰。这可以说是第三道防线。外界带有灰尘、细菌的干燥冷空气经过这三道防线进入肺就已变成温暖、湿润的洁净气流。

出示肺的结构模式图。肺是呼吸系统的主要器官，是气体交换的场所。肺的结构怎样适于气体交换呢？出示肺泡结构模型，肺在胸腔内，柔软而有弹性。新生儿的肺淡红色，成年人的肺由于不断吸入尘埃沉积在肺内，所以是暗灰色。肺呈圆锥形，左、右各一。肺是由各级支气管与肺泡组成。左、右支气管进入左右肺，形成树枝状分支构成细支气管，再分为肺泡管，末端为盲管。盲端膨大形成许多葡萄似的泡状物，每个泡状物为一个肺泡。

1．肺泡的特点。

(1)数量多：肺泡总数约为7.5亿个。

(2)面积大：将全部肺泡壁展平铺开总面积超过人体体表面的50倍，可达100m2。这为气体交换创造了有利条件。

(3)壁极薄：仅由一层薄的上皮细胞构成。

(4)有弹性：肺泡壁外的弹性纤维使肺泡能回缩。当吸气时，肺泡被动扩张。呼气时，由于弹性纤维的回缩力量，使肺泡缩小，气体排出，由于肺泡具有弹性，有利于气体交换。

(5)外有毛细血管网：肺泡外包绕着由毛细血管构成的毛细血管网。毛细血管与肺泡壁的上皮细胞紧贴在一起。肺泡壁和毛细血管壁共有1‰mm厚。这么薄的膜适于气体在肺泡和血液之间进行交换，使O2从肺泡到毛细血管内，CO2由毛细血管到肺泡。

2．肺泡的结构与气体交换的功能相适应。可以保证肺泡内的气体与毛细血管内的气体顺利地进行交换，也体现了结构与功能相适应的辩证关系。(出示“肺泡气体交换”计算机软件。)

二、肺的通气

1．概念：肺与外界环境进行气体交换的过程，叫肺的通气。

2．呼吸运动：请学生手按在自己的胸部，体验吸气与呼气时胸廓的变化。胸廓有节律地扩大和缩小叫做呼吸运动。

演示实验：呼吸运动与肋骨和膈运动的关系。

(1)肋骨的运动：请学生自己做这个演示实验，并回答问题：肋间外肌收缩时，肋骨和胸骨是向上还是向下移动？答：向上移动。胸腔的内径有何变化？答：前后径变大，左右径同时变大。胸腔内的体积有何变化？答：明显变大。那么胸腔内的气压有何变化？答：胸腔内的气压低于外界大气压。气体运动方向？答：由气压较高处(外界气体)进入气压较低处(肺泡内)，这就是吸气。反之，肋间肌舒张时人体呼气。

(2)膈的运动；请学生观察并总结：膈收缩，其顶部稍下降，胸廓的上下径也增大，这样也扩大胸廓的容积，肺也随着扩张。人体吸气。膈舒张时人体呼吸。请学生看课本第59页图IV－51和图IV－52。

人体平静呼吸时，吸气是主动的，呼气是被动的，即主要是肋间外肌和膈参与活动。深呼吸或气急时，不但吸气动作增强，同时也要进行主动呼气，此时肋间内肌也参与活动。

由此可见，呼吸运动是由呼吸肌的收缩和舒张而引起的。呼吸运动的结果，实现了气体交换。演示人体呼吸运动动画式电脑软件内容。

3．呼吸频率：大约16～18次/每分钟。带学生测出并按小组统计出数字。

4．肺活量：分小组测量肺活量，统计出数字。测定胸围差。

复习巩固：

1．看书。

2．简述人工呼吸的原理，并说出进行人工呼吸时应该注意的事项。

3．我们应该养成哪些呼吸方面的卫生习惯？

第二节 体内的气体交换和运输

教学目的

1．使学生理解气体交换的原理。

2．使学生掌握肺泡内和组织内的气体交换。

3．使学生了解煤气中毒及其预防。

教学重点

肺泡内和组织内的气体交换。

教学难点

肺泡内的气体交换。

教学准备

1．学生实验两个试管，干净玻璃管和澄清的石灰水。

2．呼吸系统挂图，肺泡挂图或模型。

3．显微镜和肺血管注射切片。

4．体内吸入气、呼出气和肺泡气中各种气体容积的百比表。写在小黑板上或投影胶片上。

5．有条件的学校可制做肺泡内和组织内气体交换动画式软件。

教学过程

引言：通过上节课的学习，同学们对呼吸系统的组成和肺泡的结构都已掌握，这节课我们研究人体内气体交换与运输。

演示实验：参照电子课文。实验目的是研究人体吸入的气体和呼出的气体成分是否一致。请学生用干净的玻璃管往乙试管内吹呼出气体，反复吹一段时间后，乙试管内会出现混浊现象，有白色碳酸钙沉淀生成，说明石灰水中有以下反应：Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓(白色)+H2O，若白色混浊液已经明显观察到，请学生不必再吹。若再反复吹，已生成的CaCO3会消失而生成Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2溶于水。也就是说白色混浊液又变为无色透明溶液。此实验能证明人体呼出气中有CO2就可以了。

实验后请同学分析此实验证明了什么？

答：人体呼出气中含有一定量的CO2。向澄清的石灰水内吹气，就会发生反应，由于CaCO3沉淀生成使石灰水变混浊。而甲试管内的澄清石灰水与乙试管对照无变化。说明人体呼出气中含有较多的CO2。

教师出示人体吸入气、呼出气和肺泡气中各气体容积的百分比表：

教师利用表格，对表内数据进行分析，培养学生的分析问题的能力。提出下列问题：

1．N2含量有无变化，说明什么？

答：N2在呼吸过程中没有明显变化。N2所占容积百分比虽然很大，但它对人体既无用也无害，讨论气体交换时可暂不考虑。具有生理作用的只有O2和CO2。

2．O2在吸入气中含量高，约21%。而在肺泡内含量低，为14.4%。说明了什么？

答：21%—14.4%=6.6%。说明约有6.6%的氧气通过肺泡扩散到血液中。

3．吸入气CO2含量0.04%，肺泡气中5.6%，说明什么？

答：空气中CO2为0.04%，非常少。而肺泡气中CO2含量(5.6%÷0.04=140)是吸入气CO2含量的140倍。含量相对最高，这些CO2(5.6%-0.04%=5.56%)占5.56%的含量全部是由组织细胞产生的，经过血液循环，扩散到肺泡内。

以上三个小问题解决后，教师引入课题。

一、体内的气体交换

1．气体交换的原理：气体交换是通过气体的扩散作用实现的。一种气体总是由多的地方向少的地方扩散，直到平衡为止。例如：在书房能嗅到厨房内的炒菜香味。

2．肺泡内的气体交换：请学生观看肺泡模型。提问：肺泡的结构有哪些特点？

答：①数量多；②总面积大；③壁极薄，只有一层细胞；④肺泡外有弹性纤维；⑤肺泡外有毛细血管网。这样的结构与气体交换的功能相适应。

请学生使用显微镜观察肺血管注射切片。

肺泡内的气体交换是指肺泡与血液之间的气体交换。教师展示通过电脑制做的肺泡内气体交换动画软件并讲解。根据气体扩散原理：吸入肺泡内的气体，O2的含量比静脉血中的多，CO2却少。因此，CO2由静脉血中扩散到肺泡内，而O2由肺泡内扩散到血液中，与红细胞中的血红蛋白结合，血液由暗红色变为鲜红色的动脉血。红细胞中的血红蛋白的特点是，在O2浓度高的地方容易与O2结合。在O2浓度低的地方又易与O2分离。

在肺泡周围的毛细血管内的O2，经气体扩散浓度升高，所以大部分的O2与红细胞中的血红蛋白结合，成为动脉血，经血液循环将O2输送到全身各处组织内。

为了使学生准确掌握基本概念，教师对比肺的换气(通气)与肺泡内的气体交换作对比：

(1)肺的通气：是靠呼吸运动来实现外界与肺之间的通气或换气。也就是人体与外界进行气体交换。

(2)肺泡内的气体交换：是靠扩散作用实现的肺泡与血液之间的气体交换。

2．组织内的气体交换：是指组织细胞与血液之间的气体交换。

教师展示通过电脑制作的组织内气体交换动画软件或请学生看书。

由于组织内细胞的新陈代谢，不断地消耗O2、产生CO2。因此O2含量比动脉流经组织处的血液内O2含量低，而CO2含量比动脉血中的多。同样根据气体扩散原理，组织细胞中的CO2扩散到血液中，血液中的O2扩散到组织细胞中。

3．人体与外界进行气体交换的全过程。

人体呼吸的几个连续过程：

(3)气体在血液中的运输。

(4)组织里的气体交换……内呼吸

4．呼吸的意义。

(1)人体利用吸入的氧气分解有机物释放能量维持生命活动和维持体温。

(2)不断呼气排出体内CO2。

二、煤气中毒及其预防

1．煤气就是CO。

2．煤气的特性：是无色、无气味的气体。CO与血红蛋白的结合力要比O2与血红蛋白的结合力强20倍，而且CO与血红蛋白结合以后分离的速度极慢。

3．煤气中毒的实质与危害：人体吸入CO后，大量的血红蛋白与CO结合就失去了与O2结合的机会，使身体各组织缺乏O2的供应，而发生的呼吸障碍，这就是煤气中毒。中毒后病人出现头晕、眼花、恶心、呕吐、全身无力，严重者出现昏迷以致死亡。

4．措施：出现煤气中毒事故，立即开门开窗将病人移到空气流通的地方，又要注意病人的保暖。若病情不严重几小时就好了，严重的病人，如停止呼吸就要用人工呼吸进行抢救并及时送医院。

5．预防煤气中毒：冬天取暖的煤炉与烟筒不能漏气。室内要保持通风，以免CO大量存留在室内。

复习巩固：

1．“动动脑”的3个问题。

2．简述外界气体中的氧气是如何达到人体各组织中，并被组织细胞所利用的？

第三节 呼吸系统的卫生保健

教学目的

1．使学生了解呼吸系统的卫生保健。

2．使学生了解吸烟的危害。

教学重点

经常参加体育锻炼和适宜的体力劳动能增强青少年的呼吸功能。

教学难点

呼吸肌的舒缩与肺活量的关系。

教学准备

肋间外肌和膈肌挂图。有关吸烟、吸毒危害身体健康的录象。

教学过程

引言：人的青少年阶段是身体成长的高潮。在人的一生中，肺也有两个飞速成长的过程。第一次是3足月的婴儿期，第二次是12岁前后，肺组织长得又快又好。因此要充分利用这个时机，积极参加体育锻炼和适当劳动，注意呼吸系统的卫生保健，使肺部充分的发育。

一、经常参加体育锻炼和适宜的体力劳动

1．肺活量的增加是肺发育的重要指标：由下图可以看出，

中学阶段男生和女生的肺活量差距明显，男生17～18岁，女生到16～17岁就可以达到或接近成年人的肺活量。经常参加体育锻炼和适宜体力劳动，可以大大提高肺活量，加强呼吸功能。肺活量的大小与呼吸肌舒缩力量强弱有关。教师出示肋间外肌和膈肌挂图。呼吸肌包括肋间肌、膈肌以及躯干部与呼吸有关的肌肉。平静时，呼吸比较浅。运动时，呼吸深度和呼吸次数都急剧增加，呼吸肌活动量加大，从而得到锻炼。由于呼吸肌收缩与舒张力量增大，就扩大了胸廓扩张的范围，使得大部分肺泡得到舒展。经过长期体育锻炼，增强呼吸肌的舒缩力量，提高参与呼吸作用的肺泡数量，增大肺活量。

2．肺泡的气体交换功能：空气中O2占21%，CO2占0.04%。成年人和青少年呼出气中O2和CO2含量分别测得的结果是：

从表中可以看出，青少年呼气中氧气含量较成年人高，而CO2含量较成年人低。说明肺泡的气体交换功能还达不到成年的水平。体育锻炼和体力劳动不但可以增强呼吸系统的功能，还可促进呼吸系统的发育。

二、讲究呼吸卫生

1．室内保持通风：保证O2含量不会减少，CO2与有害气体不增加。保证人体对O2的需要。

2．空气要清洁：勤打扫环境，减少灰尘和微生物(包括病菌)的含量，利于人体健康。

3．绿化环境：利用绿色植物制造氧气、净化空气、过滤尘埃、杀灭细菌、消除噪音。

三、讲究个人卫生

1．平静时要用鼻呼吸：因为有鼻毛，鼻粘膜内分布有毛细血管，气管与支气管壁里覆盖着有纤毛的粘膜能分泌粘液等。可以将吸入的干燥、寒冷并带灰尘及微生物的气体净化为湿润、温暖的洁净气体。利于肺泡进行气体交换。所以人在平静呼吸时要用鼻呼吸，不能用嘴代替鼻呼吸。

人在跑步时不宜只用鼻呼吸。跑步时，人对氧气的需要增加。由于人体运动量加大，呼吸肌活动增强，呼吸频率加快，以提高肺的通气量，来满足人体对氧气的需要。如果只用鼻呼吸，呼吸肌由于缺氧很快疲劳，反而影响氧气的供应。所以，人在跑步时，注意呼吸动作的节奏，适当张口协助鼻进行呼吸。

2．不要随地吐痰：气管粘膜在净化空气过程中起了重要作用。当身体受凉，气管粘膜内的血管收缩，纤毛运动减弱，细菌就乘机侵入粘膜，引起气管发炎。此时，咳嗽出的痰往往带有病菌。不要随地吐痰，以免传播疾病。

四、吸烟和吸毒的危害

有条件的学校可以给学生放映“吸烟、吸毒危害人体健康”的录象。

1．烟草燃烧时，烟雾中含有尼古丁、一氧化碳、焦油及其它对人体有害的物质。

2．吸烟者与被动吸烟者接受了上述有害物质，引起呼吸系统疾病。例如慢性气管、支气管炎。严重的可以形成肺癌。如果被动吸烟者是孕妇，会使胚胎的发育受到影响。所以，自己不主动吸烟，也要创造更好的无烟环境，以保证人体的健康。

3．吸食毒品对人体的呼吸系统、消化系统、循环系统和神经系统等都有影响。重者昏迷、甚至呼吸困难而死亡。经常吸毒者，不但影响身体健康，甚至丧失劳动力。也会使人精神颓废，意志消沉，严重的诱发诈骗、偷盗等犯罪活动，危害社会。为了确保身心健康，保障社会安全，我国明文规定：严禁吸毒。