【看一看,想一想】
从动画可以看出:呼出气体中的氧含量,少于吸入气体中的氧含量;而呼出气体中的二氧化碳
含量,多于吸入气体中的二氧化碳含量。可以用实验来验证呼出的气体中含有较多的二氧化碳。
【实验九】 向澄清的石灰水中吹气
目的要求
验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。
材料用具
试管两个,干净的玻璃管(或塑料吸管、麦秆),澄清的石灰水。
方法步骤
将实验前准备好的澄清石灰水分别倒入甲、乙两个试管内。将玻璃管插入乙试管的石灰水中吹
气。反复吹一段时间后,对比观察甲、乙试管中的石灰水,
讨论
实验证明了什么?简述理由。
为什么呼出的气体中氧减少了二氧化碳增多了?这与身体内进行的气体交换有关系。
体内的气体交换 体内的气体交换包括肺泡内的气体交换和组织里的气体交换两个过程。体内
的气体是如何进行交换的呢?
气体交换的原理 厨房里炒菜,我们在外面就能嗅到炒菜的香味,这是菜的香味扩散到外面来
的缘故(图1)。这个例子说明了气体的扩散作用。人体内的气体交换,
也是通过气体的扩散作用来完成的。一种气体总是由多的地方向少的
地方扩散,直到平衡为止。
肺泡内的气体交换 肺泡内的气体交换,是指肺泡与血液之间的气体交换。由于吸入肺泡内的
空气中,氧的含量比静脉血中的多,而二氧化碳的含量比静脉血中的少。因此,静脉血流经肺泡外
的毛细血管时,如(图2--左)所示,氧便由肺泡扩散到血液里;同时,静脉血里的二氧化碳扩散到肺
泡中。经过这样的气体交换,静脉血就变成了含氧丰富的动脉血。氧从肺泡进入血液以后,绝大部
分与红细胞中的血红蛋白结合。通过体循环,将氧输送到全身各处的组织里。
(图2)肺泡内的气体交换示意图 组织里的气体交换示意图
组织里的气体交换 组织里的气体交换是指组织细胞与血液之间的气体交换。由于组织细胞里
氧的含量比动脉血中的少,而二氧化碳的含量比动脉血中的多。因此,动脉血流经组织处的毛细血
管时,如(图2--右)所示,血液中的氧与血红蛋白分离,再扩散到细胞里;同时,细胞里二氧化碳扩
散到血液中。经过这样的气体交换,流经组织的动脉血就变成了含氧少的静脉血。静脉血流到肺部,
再进行气体交换。
综上所述可以知道,呼吸是指人体与外界进行气体交换的过程。那么,呼吸的全过程是怎样的
呢?
【看一看,想一想】
图3 呼吸全过程图解
呼吸的全过程包括相互联系的四个环节:(1)肺的通气;(2)肺泡内的气体交换;(3)气体
在血液中的运输;(4)组织里的气体交换。在这四个环节中,只要一个环节发生了异常,就会造成
呼吸障碍,而影响人体的生理活动,甚至危及生命。这是因为人体进行生理活动所需要的能量,一般
是由细胞内的有机物(如葡萄糖、脂肪),在氧的参与下被分解成二氧化碳和水时释放出来的。这可
以用下面的公式来表示。如果细胞缺氧,就会影响有机物的分解和能量的释放,进而也就危及人的生
命了。
有机物(贮藏着能量)+氧→二氧化碳+水+能量
现在可以知道呼吸的意义是,吸入氧可将体内的有机物不断地分解,释放出能量,供给人体进行
各项生理活动和维持体温的需要;同时,可以不断地将体内的二氧化碳排出体外。还可以知道,呼出
气体中的氧比吸入气体中的少,而二氧化碳比吸入气体中的多的根本原因了。
煤气中毒及其预防 煤气中毒也叫一氧化碳中毒。一氧化碳是一种没有颜色和气味的气体,不
容易被人察觉。它是在供氧不足的情况下,煤炭不完全燃烧而产生的。因此,往往由于用煤火取暖
时,炉子不装烟筒或烟筒排气不良,而导致煤气中毒。
为什么煤气中毒严重时会危及人的生命呢?这是因为被人体吸入肺内的一氧化碳扩散到血液里以
后,也能与红细胞中的血红蛋白相结合,而且这种结合能力比血红蛋白与氧的结合能力大200多倍,结
合以后再进行分离的速度极慢。这样,当人体吸入一氧化碳以后,大量的血红蛋白就与一氧化碳结合
了,而失去了与氧结合的机会,因而发生呼吸障碍,造成全身缺氧,严重的就会危及生命。
为了预防煤气中毒,冬天取暖用的煤炉一定要装上烟筒,并要经常检查炉子和烟筒是否漏气或堵
塞。同时,室内要保持通风,以免一氧化碳大量存留在室内。此外,如在室内用木炭火取暖,同样也
要注意通风,防止煤气中毒。
1.人溺死的根本原因是什么?对溺水者施行人工呼吸以前,为什么要先清除口、
鼻内的污物,并进行控水(见右图)。
2.因煤气中毒所造成的死亡,是因呼吸过程中的哪个环节发生
了障碍?为什么应该在空气新鲜的场所进行人工呼吸?
3.为什么组织里的氧含量总是比动脉血中的少,而二氧化碳含量总是比动脉血中的多?