人體與外界的氣體交換課件(濟南版)

人體與外界的氣體交換人體必須與外界環(huán)境進行氣體交換,才能維持生命活動。人通過呼吸系統(tǒng)不斷吸入氧氣,并排出二氧化碳,這個過程稱為氣體交換。了解人體氣體交換的機制和規(guī)律對于維護人體健康至關重要。課程目標1了解人體與外界氣體交換的重要意義掌握人體呼吸系統(tǒng)的組成及其功能,學會呼吸的生理機制。2掌握氣體交換的部位及過程學習肺泡與毛細血管之間氣體交換的原理。3理解呼吸運動的調節(jié)機制認識呼吸中樞對呼吸頻率的控制,以及影響呼吸的因素。4掌握血液中氣體的運輸及利用學習血紅蛋白運輸氧氣的機制,以及氧氣在組織中的利用。氣體交換的重要性維持生命人體依靠與外界不斷進行氣體交換來獲取所需的氧氣,并排出二氧化碳,這是維持生命的基礎。雙向轉運肺泡與毛細血管之間發(fā)生的氣體交換,能夠將氧氣輸送到全身各組織,同時將二氧化碳排出體外。調節(jié)血液成分氣體交換能調節(jié)血液中的氧氣和二氧化碳濃度,維持人體內環(huán)境的穩(wěn)定,為各組織提供所需氧氣。氣體交換的部位呼吸系統(tǒng)是人體實現(xiàn)氣體交換的主要部位。主要包括鼻腔、咽喉、氣管、支氣管和肺泡等。呼吸過程中，空氣進出肺泡,在肺泡與血管之間發(fā)生氣體交換。這是整個呼吸系統(tǒng)完成氣體交換的關鍵部位。呼吸系統(tǒng)的組成鼻腔和鼻竇呼吸的開始部位,過濾、加溫和濕化空氣。氣管和支氣管將空氣傳送至肺部,支氣管逐漸分支成更細小的支氣管。肺部最重要的呼吸器官,進行氣體交換,維持人體正常生命活動。膈肌驅動呼吸運動,收縮時向下推動,使胸腔體積增大。肺的結構和功能肺是人體呼吸系統(tǒng)的核心器官,主要由肺葉、支氣管、肺泡等構成。肺的主要功能是維持氣體交換,確保機體氧氣供給和二氧化碳排出。肺泡通過毛細血管與血液相連,在此發(fā)生氧氣吸收和二氧化碳釋放的過程。肺的特殊結構和功能確保了人體的正常呼吸。肺泡的特點細小結構肺泡是人體最小的氣體交換單位,直徑僅為0.2-0.5毫米,數(shù)量約為3-5億個。大表面積肺泡全部排列在肺的表面,總表面積約為100-140平方米,相當于一個網(wǎng)球場。豐富血管每個肺泡周圍都有毛細血管,使得肺泡與血管之間的距離僅為0.5-1微米,有利于氣體交換。結構薄弱肺泡壁僅有一個細胞層,非常薄弱,但能承受來自外界和內部的各種壓力。肺泡與毛細血管的關系1親密的結構肺泡和毛細血管緊密地相互連接,形成了氣體交換的最小單位。2高度的滲透性肺泡壁和毛細血管壁都非常薄,利于氧氣和二氧化碳的快速交換。3大的表面積大量的肺泡和毛細血管使得氣體交換的表面積達到約100平方米,大大提高了效率。氣體交換的過程1呼吸通過呼吸運動,空氣流入肺部。2氣體擴散氧氣和二氧化碳在肺泡和血管之間進行擴散。3氣體運輸血液攜帶氧氣和二氧化碳流向全身各器官。4組織利用組織細胞利用氧氣進行代謝,產(chǎn)生二氧化碳。氣體交換的核心過程包括呼吸運動、氣體擴散、氣體運輸以及組織細胞的利用。通過這些連續(xù)的步驟,人體從外界獲取氧氣并排出二氧化碳,維持生命活動。肺通氣的過程1吸氣肺部容積增大,氣壓降低,空氣進入肺部2氣體交換氧氣進入血液,二氧化碳從血液中釋放出來3呼氣肺部容積減小,氣壓升高,空氣從肺部排出肺通氣過程包括吸氣、氣體交換和呼氣三個步驟。在吸氣過程中,肺部容積增大,氣壓降低,空氣進入肺部。氣體交換時,肺泡與毛細血管之間發(fā)生氧氣進入血液和二氧化碳從血液中釋放的過程。呼氣時,肺部容積減小,氣壓升高,空氣從肺部排出。這個循環(huán)反復進行,維持人體正常的呼吸功能。呼吸暫停的表現(xiàn)無法呼吸呼吸暫停時,人體無法有效地吸入新鮮空氣和排出二氧化碳,導致無法正常呼吸。皮膚變色由于缺氧,皮膚可能出現(xiàn)發(fā)灰、發(fā)紫等顏色變化,表現(xiàn)為面色蒼白、嘴唇發(fā)紫。意識障礙呼吸暫停會導致大腦缺氧,引發(fā)頭暈、嗜睡、神志不清等意識障礙癥狀。其他癥狀還可能出現(xiàn)心率加快、血壓下降、肌肉痙攣等表現(xiàn)。嚴重者可能會引發(fā)昏迷。呼吸運動的控制呼吸中樞的調節(jié)位于延髓的呼吸中樞負責調節(jié)呼吸節(jié)奏和深度,根據(jù)體內環(huán)境變化及時調整呼吸狀態(tài)。神經(jīng)調節(jié)交感神經(jīng)興奮可增加呼吸頻率和深度,副交感神經(jīng)興奮可減慢呼吸。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調節(jié)確保呼吸適應各種生理需求。化學調節(jié)血液中二氧化碳濃度升高或氧氣濃度降低都可刺激呼吸中樞,從而加快呼吸,增加氧氣攝入。呼吸頻率的影響因素體力活動身體運動量增加時,肌肉對氧氣的需求就會提高,導致呼吸頻率加快。情緒變化焦慮、恐懼等負面情緒會刺激呼吸中樞,使呼吸加快。年齡變化隨著年齡增長,肺活量和最大通氣量逐漸下降,呼吸頻率會有所增加。環(huán)境因素高溫、缺氧等環(huán)境條件會引起呼吸急促,以維持機體所需的氣體交換。呼吸中樞的調節(jié)作用1位于腦干呼吸中樞位于大腦的延髓和橋腦部位,是調節(jié)呼吸活動的核心區(qū)域。2自主調節(jié)呼吸呼吸中樞能自動產(chǎn)生規(guī)律性的呼吸節(jié)奏,調節(jié)呼吸頻率和深度。3對環(huán)境響應呼吸中樞能感受血液中二氧化碳和氧氣濃度的變化,從而調節(jié)呼吸。4與其他中樞協(xié)調呼吸中樞與大腦其他中樞協(xié)調工作,共同維護人體內環(huán)境的穩(wěn)定。血液中氣體運輸血液在人體內起到了氣體運輸?shù)年P鍵作用。氧氣通過紅細胞中的血紅蛋白進行運輸,到達各個組織器官。同時,二氧化碳也通過血液從組織中運輸?shù)椒尾窟M行呼出。這一過程確保機體內氧氣供給和二氧化碳排出的平衡。氧氣二氧化碳血液中的氣體運輸占了呼吸系統(tǒng)功能的關鍵部分,維持了人體各器官的正常氧供應和二氧化碳排出。血紅蛋白運輸氧氣20%血液中氧氣80%血紅蛋白攜帶1.34每克血紅蛋白所載氧氣(毫升)15L每天運輸氧氣量血紅蛋白是體內最重要的運輸氧氣的蛋白質。它可與氧氣分子結合,運送至全身組織。整個過程中,血液中大約有20%的氧氣以溶解狀態(tài)存在,而80%則被血紅蛋白攜帶。每克血紅蛋白可運輸1.34毫升的氧氣,每天總共運輸約15升氧氣。二氧化碳的運輸運輸通道二氧化碳主要通過血液運輸?shù)椒尾颗懦鲶w外運輸形式約75%以溶解狀態(tài),25%以碳酸氫根離子形式運輸運輸載體血紅蛋白和血漿可溶性蛋白結合運輸二氧化碳碳酸脫水酶作用在紅細胞內,碳酸脫水酶促進二氧化碳轉換為碳酸離子氧氣在組織中的利用氧氣被吸收到肺泡中通過血液運輸?shù)饺砀鱾€組織。在細胞中,氧氣參與糖類、脂肪和蛋白質的代謝,釋放大量能量供細胞使用。氧氣促進細胞呼吸能夠幫助細胞有效地利用養(yǎng)分產(chǎn)生ATP,滿足細胞的能量需求,維持正常代謝活動。氧氣參與廢物排出氧氣能夠與體內代謝產(chǎn)生的二氧化碳結合,通過呼吸道排出體外,保持體內環(huán)境平衡。及時補充氧氣很重要缺氧會導致細胞受損,影響各器官功能,嚴重時會引發(fā)生命危險。因此,及時補充氧氣對于機體健康至關重要。呼吸功能的檢查肺功能檢查利用呼吸機測量肺活量、呼吸力等指標,了解肺部功能狀況。血氣分析檢測血液中氧氣、二氧化碳的含量,評估呼吸機能。胸部X線檢查拍攝胸部X光片,了解肺部、胸腔等結構的情況。血氧飽和度通過脈搏血氧儀檢測血液中含氧量,監(jiān)測呼吸功能。正常人呼吸的數(shù)值呼吸頻率12-20次/分鐘潮氣量500-800毫升分鐘通氣量6-10升/分鐘肺活量3-5升動脈血氧飽和度95-100%動脈血二氧化碳分壓35-45毫米汞柱正常人呼吸數(shù)值可因年齡、性別、身高等因素而略有不同,但上述數(shù)值是基準標準。這些指標反映了呼吸系統(tǒng)的狀態(tài)和功能水平,可用于診斷呼吸系統(tǒng)疾病。一氧化碳中毒的表現(xiàn)意識障礙一氧化碳中毒導致大腦供氧不足,會出現(xiàn)頭痛、惡心、煩躁等癥狀,嚴重時可出現(xiàn)意識喪失、神志不清等情況。血氧含量降低一氧化碳容易與血紅蛋白結合,取代氧氣,導致血液氧含量降低,出現(xiàn)呼吸困難、嘴唇發(fā)紫等癥狀。心血管系統(tǒng)異常一氧化碳中毒會刺激心臟加速收縮,導致心率加快、血壓升高,嚴重時可引發(fā)心肌損害。肺部疾病對呼吸的影響1肺部感染肺炎、肺結核等感染性疾病會導致肺組織損傷,影響正常的氣體交換。2肺功能受損慢性阻塞性肺病、肺氣腫等疾病會降低肺活量和通氣能力,引起呼吸困難。3肺部腫瘤肺癌等惡性腫瘤會壓迫氣管和肺組織,嚴重阻礙氣體交換。4氣道阻塞肺纖維化、肺水腫等疾病會造成氣道狹窄,導致呼吸受限。高原缺氧癥的癥狀頭痛和疲勞高原缺氧會導致大腦供氧不足,引起持續(xù)性頭痛和全身乏力。呼吸急促和心跳加快為了補充氧氣,身體會自主加快呼吸頻率和心跳速度。睡眠障礙高原缺氧會影響睡眠質量,導致入睡困難和睡眠淺。肺水腫和高原病嚴重的高原缺氧會引發(fā)肺水腫和高原病,需要及時救治。氧療的應用氧氣療法氧療是指為有呼吸功能障礙的患者提供富含氧氣的氣體吸入,以糾正低氧血癥,改善組織供氧。在某些肺部和心臟疾病中,醫(yī)生會建議患者接受氧療治療。高壓氧療高壓氧療是在壓力艙中讓患者吸入100%純氧氣,可以在短時間內大幅提高血液中的氧氣濃度,用于急性中毒、重癥肺部感染等病癥。長期氧療對于慢性阻塞性肺病等呼吸功能持續(xù)受損的患者,醫(yī)生會建議長期在家使用便攜式氧療設備,不間斷地吸入補充氧氣。人工呼吸的方法口對口人工呼吸堵住受害人鼻子并封住嘴部,吹氣進入口腔,讓胸部上下起伏。胸外心臟按壓兩手放在胸骨中央,交叉用力按壓,以維持血液循環(huán)。氣管內插管由專業(yè)人員將管狀導管插入氣管,使呼吸順暢。需配合吸氧設備。使用呼吸機當肺功能嚴重受損時,可使用呼吸機人工維持呼吸。需醫(yī)生指導操作。呼吸功能異常的原因肺部疾病如肺炎、肺氣腫、肺癌等,會影響肺部功能,導致呼吸功能異常。上呼吸道阻塞鼻炎、咽炎、氣管炎等會造成呼吸道狹窄,阻礙氣體交換。心臟疾病心力衰竭、心臟瓣膜病等會影響肺循環(huán),導致呼吸功能障礙。呼吸肌無力由于神經(jīng)系統(tǒng)疾病或肌肉疾病導致的呼吸肌無力,也會引起呼吸功能異常。預防呼吸系統(tǒng)疾病的措施勤洗手保持雙手衛(wèi)生,避免接觸和吸入病原微生物。佩戴口罩在公眾場合佩戴口罩,可有效阻隔飛沫傳播。規(guī)律鍛煉保持良好的身體狀態(tài),增強免疫力。戒煙限酒遠離吸煙和酗酒,減少對呼吸系統(tǒng)的刺激。呼吸衛(wèi)生知識保持良好的呼吸習慣培養(yǎng)深呼吸、吐氣放松等良好呼吸習慣,有助于增強肺活量,提升整體健康狀況。注重空氣質量保持室內外環(huán)境空氣清新,遠離煙霧和粉塵,有利于呼吸系統(tǒng)的正常功能。預防呼吸疾病養(yǎng)成正確的個人衛(wèi)生習慣,如勤洗手、戴口罩等,可有效預防呼吸道傳染病的發(fā)生。適當鍛煉身體進行適量的有氧運動,如慢跑、游泳等,能增強肺活量和呼吸功能,提高整體體質。呼吸系統(tǒng)疾病的診斷和治療1全面檢查醫(yī)生會進行詳細的病史采集、體格檢查、實驗室檢查等,全面了解患者的癥狀和病情。2影像學診斷利用X光、CT、MRI等影像學手段,觀察呼吸系統(tǒng)的結構和功能變化,確診疾病類型。3肺功能檢查通過呼吸試驗,評估肺部通氣、氣體交換及其他功能指標,為診斷和治療提供依據(jù)。4綜合治療根據(jù)具體病因采取藥物治療、氧療、手術等綜合治療方案,輔以康復訓練等輔助治療?？偨Y回顧重要概念回顧我們學習了人體與外界氣體交換的重要性和關鍵部位,了解了呼吸系統(tǒng)的組成結構和肺的功能特點。關鍵過程理解掌握了氣體交換、肺通氣、血液氣體