气管和支气管的结构是如何与功能相适应的?

气管和支气管的结构是如何与功能相适应的?
气管和支气管的结构是如何与功能相适应的?

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.