人類呼吸系統

人類呼吸系統的構造 氣管 支氣管 小支氣管

小支氣管與肺泡 小支氣管 肺泡

鼻腔 鼻孔有許多鼻毛，可以隔除空氣中較大的塵粒 鼻腔壁有纖毛上皮及分泌黏液細胞，可以吸附細小的塵粒 鼻腔表面滿布微血管 所以進入肺部的空氣變得溫暖、濕潤及乾淨

咽和喉 舌頭的末端 會厭軟骨 聲帶

因為食物和空氣皆經過咽才進入喉，所以咽是同時屬於呼吸系統和消化系統 喉的開口處稱為聲門，上面有一片會厭軟骨

喉是由幾片軟骨組成， 位於氣管的入口處 喉內有兩對膜狀的聲帶，當空氣流經聲門時，聲帶便振動，產生聲音

氣管與支氣管 氣管位於食道前方，並伸展入胸腔 氣管下端分為左、右支氣管，每支支氣管再分為小支氣管，小支氣管的末端為空的氣泡，稱為肺泡 氣管壁內滿布纖毛，而細胞更能分泌黏液

黏液能黏附進入的塵粒和細菌而纖毛能將黏液向上掃至喉部，以便嚥下或咳出，咳出的黏液便是痰 氣管壁內有C形軟骨支撐，使氣管能不斷張開

肺泡的特徵 肺泡壁很薄（只有一層細胞） 減少氣體擴散的距離 肺泡的數目很多 增加表面積，有利於氣體 擴散 往心臟去 從心臟來

肺泡外滿有微血管 濕潤的肺泡內表面 提供足夠血液，運送氣體以維持一個較大的濃度梯度，加快擴散速度 肺泡內表面有一層液體，氧氣先溶於這液體中形成溶液，才擴散入血液中

肺的結構 肺受胸籃保護，胸籃由椎骨、肋骨及胸骨組成 每個肺分別被兩層胸膜包圍，內胸膜緊貼在肺的外面，而外胸膜則緊貼胸壁 胸膜之間為胸膜腔，內有胸膜液，具有潤滑作用，減低呼吸動作時所產生的摩擦

小支氣管 喉 氣管 -有軟骨支撐 肋間肌 胸膜液 左肺 左支氣管 肺泡 心臟 胸膜 橫膈膜 肋骨

胸籃 胸骨 肋骨 脊椎 胸膜腔 -吸收震盪 兩層胸膜

二氧化碳 (以碳酸氫鹽離子的形式由血漿運送 ) 肺泡內的氣體交換 大氣層 二氧化碳 氧氣 肺 (肺泡) 二氧化碳 (以碳酸氫鹽離子的形式由血漿運送 ) 氧 +血紅素 氧合血紅素 (由紅血球運送) 組織

肺泡內的氣體交換 缺氧血 肺動脈 肺 含氧血 組織 心 肺靜脈 含氧血

呼氣時 呼出空氣 吸氣時 吸入空氣 由肺動脈而來 的缺氧血 通往肺靜脈 的含氧血 微血管壁 細胞 肺泡壁細胞 紅血球 呼氣時 呼出空氣 吸氣時 吸入空氣 CO2 O2 由肺動脈而來 的缺氧血 通往肺靜脈 的含氧血 微血管壁 細胞 血漿 肺泡壁細胞 黏液 紅血球

呼吸的機制 呼吸是由肋間肌和橫膈膜同時協助而進行的 呼吸可分為兩部分：吸氣和呼氣

實驗3 利用鐘形罩模型

橡皮膜被拉下時，氣球的體積有何變化? 答案：橡皮膜被拉下時氣球會脹大。 玻璃管 (氣管) 氣室(胸腔) 支管(支氣管) 氣球(肺臟) 玻璃管 (氣管) 氣室(胸腔) 支管(支氣管) 氣球(肺臟) 鐘形罩壁(胸壁) 手柄 橡皮膜(橫膈膜) 橡皮膜被拉下時，氣球亦隨之脹大 空氣 橡皮膜被拉下時，氣球的體積有何變化? 答案：橡皮膜被拉下時氣球會脹大。

放鬆手柄，橡皮膜回復原來位置時，氣球的體積有何變化? 玻璃管 (氣管) 氣室(胸腔) 支管(支氣管) 氣球(肺臟) 鐘形罩壁(胸壁) 手柄 橡皮膜(橫膈膜) 橡皮膜被拉下時，氣球亦隨之脹大 空氣 放鬆手柄，橡皮膜回復原來位置時，氣球的體積有何變化? 答案：氣球的體積回復到原來大小。

答案：橡皮膜被拉下時，鐘形罩內的體積增加，而氣壓隨之減少，較高的大氣壓力使空氣經玻璃管進入氣球而使氣球脹大。 玻璃管 (氣管) 氣室(胸腔) 支管(支氣管) 氣球(肺臟) 鐘形罩壁(胸壁) 手柄 橡皮膜(橫膈膜) 橡皮膜被拉下時，氣球亦隨之脹大 空氣 試解釋題 (1) 中氣球體積的變化。 答案：橡皮膜被拉下時，鐘形罩內的體積增加，而氣壓隨之減少，較高的大氣壓力使空氣經玻璃管進入氣球而使氣球脹大。

答案：放鬆手柄時橡皮膜回復原來扁平狀，罩內體積減少而氣壓隨之增加，並較大氣壓力高，氣球內的空氣被迫出而回復扁平。 玻璃管 (氣管) 氣室(胸腔) 支管(支氣管) 氣球(肺臟) 鐘形罩壁(胸壁) 手柄 橡皮膜(橫膈膜) 橡皮膜被拉下時，氣球亦隨之脹大 空氣 試解釋題 (2) 中氣球體積的變化。 答案：放鬆手柄時橡皮膜回復原來扁平狀，罩內體積減少而氣壓隨之增加，並較大氣壓力高，氣球內的空氣被迫出而回復扁平。

為何此模型不能真正代表人體內橫膈膜的活動? 玻璃管 (氣管) 氣室(胸腔) 支管(支氣管) 氣球(肺臟) 鐘形罩壁(胸壁) 手柄 橡皮膜(橫膈膜) 橡皮膜被拉下時，氣球亦隨之脹大 空氣 為何此模型不能真正代表人體內橫膈膜的活動?

因為： 橡皮膜的活動由人手控制 橫膈膜能自由活動 橡皮膜在靜止時成扁平狀 橫膈膜於靜止時呈拱形 要使氣球充氣必須把橡皮膜拉下 吸氣時橫膈膜成扁平

鐘形罩壁堅硬，不能活動 胸壁有彈性，呼吸時能活動 鐘形罩內的氣室充滿空氣 胸膜腔充滿胸膜液

實驗10.6 用模型顯示 肋間肌的活動

圖中棒P、棒Q、棒R及橡皮帶分別代表人體胸腔中哪些構造? A B 棒Q於位置X 棒Q於位置Y 棒R於位置Y 棒R於位置X 棒P 橡皮帶 圖中棒P、棒Q、棒R及橡皮帶分別代表人體胸腔中哪些構造? 答案：圖中棒P、棒Q、棒R及橡皮帶分別代表人體的椎骨、胸骨、肋骨及肋間肌。

棒Q及棒R從位置X提升至位置Y時，這相等於人體內何種活動？ A B 棒Q於位置X 棒Q於位置Y 棒R於位置Y 棒R於位置X 棒P 橡皮帶 棒Q及棒R從位置X提升至位置Y時，這相等於人體內何種活動？ 答案：當棒Q及棒R由位置X提升至位置Y時，這相等於人體胸壁向上及向外移的動作。

答案：在人體中這動作是由於肋間肌收縮而引致的。 A B 棒Q於位置X 棒Q於位置Y 棒R於位置Y 棒R於位置X 棒P 橡皮帶 試解釋人體如何能達成題（2）的活動。 答案：在人體中這動作是由於肋間肌收縮而引致的。

題（2）的活動結果相等於人體中何種呼吸動作？ A B 棒Q於位置X 棒Q於位置Y 棒R於位置Y 棒R於位置X 棒P 橡皮帶 題（2）的活動結果相等於人體中何種呼吸動作？ 答案：這相等於人體內的吸氣動作。

答案：吸氣時胸腔體積增加，氣壓減少，較高的大氣壓力使空氣從外界進入肺內。 A B 棒Q於位置X 棒Q於位置Y 棒R於位置Y 棒R於位置X 棒P 橡皮帶 試描述進行這動作的每一過程。 答案：吸氣時胸腔體積增加，氣壓減少，較高的大氣壓力使空氣從外界進入肺內。

吸氣 橫膈膜肌 - 收縮 橫膈膜 - 扁平 肋間肌 -收縮 肋骨和胸骨 - 向上及向外移

肺內氣壓逐漸降低，直至肺內氣壓低於大氣壓力時，空氣便沿著氣管及支氣管進入肺部 吸氣 胸腔擴張（體積上升） 肺內氣壓逐漸降低，直至肺內氣壓低於大氣壓力時，空氣便沿著氣管及支氣管進入肺部 肺部擴張

呼氣 橫膈膜肌鬆弛 橫膈膜肌變成拱形 肋間肌鬆弛 肋骨及胸骨向下及向內移

胸腔體積減少 肺內氣壓增加，最後高於大氣壓力 空氣由肺部經支氣管及氣管排出體外 肺部收縮

實驗5 比較吸入與呼出氣體中二氧化碳的含量

通往口 橡膠管 大試管 石灰水 B A 呼氣時哪一支試管內有氣泡出現 ? 答案：試管B。

通往口 橡膠管 大試管 石灰水 B A 吸氣時哪一支試管內有氣泡出現? 答案：試管A。

答案：試管A內的石灰水在實驗前後都保持清晰。 通往口 橡膠管 大試管 石灰水 B A 試管A內的石灰水有甚麼變化? 答案：試管A內的石灰水在實驗前後都保持清晰。

通往口 橡膠管 大試管 石灰水 B A 試管B內的石灰水有甚麼變化? 答案：試管B內的石灰水轉為混濁。

實驗結果顯示吸入與呼出氣體中二氧化碳的含量有何不同 ? 通往口 橡膠管 大試管 石灰水 B A 實驗結果顯示吸入與呼出氣體中二氧化碳的含量有何不同 ? 答案：呼出的空氣中的二氧化碳含量較大氣高。

答案：可以用紅色碳酸氫鹽指示劑取代大試管內的石灰水。 通往口 橡膠管 大試管 石灰水 B A 何種溶液可以取代試管內的石灰水? 答案：可以用紅色碳酸氫鹽指示劑取代大試管內的石灰水。

答案：二氧化碳溶於指示劑，令它的顏色由紅色轉為黃色，故指示劑在試管B中由紅色轉變為黃色。 通往口 橡膠管 大試管 石灰水 B A 如使用這溶液，實驗結果會如何? 答案：二氧化碳溶於指示劑，令它的顏色由紅色轉為黃色，故指示劑在試管B中由紅色轉變為黃色。

潮氣量 在正常呼吸的情況下，進入及 離開肺臟的氣體體積 在運動中 --> 能夠增加體積

肺活量 在盡力吸氣後，能呼出最大氣體的體積 在運動中 --> 不能夠增加體積 只能在長期訓練中才能增加體積

餘氣量 當我們在盡力呼氣後，仍留在肺內不能被排出的氣體體積

實驗8 比較運動前後的呼吸速率

運動對呼吸速率有何影響？ 答案：運動會增加呼吸速率。

運動後除了呼吸速率有改變外，呼吸深度有沒有改變？ 答案：運動除了會增加呼吸速率外，也會增加呼吸深度。

這些改變對身體有甚麼作用？ 答案：這些改變能提供更多的氧氣給予肌肉細胞進行呼吸作用，從而釋出更多的能量。同時也會產生較多的二氧化碳，這些改變能加快將它們排出體外。

運動對呼吸速率及 呼吸深度有甚麼影響？ 休息時 運動時 肺的體積 ( cm ) 肺的體積 ( cm ) 時間(秒) 時間(秒) 20 5 運動對呼吸速率及 呼吸深度有甚麼影響？ 20 時間(秒) 5 10 15 1000 2000 3000 肺的體積 ( cm ) 3 休息時 20 5 10 15 1000 2000 3000 肺的體積 ( cm ) 3 時間(秒) 運動時

計算呼吸速率及呼吸深度 從上圖中，我們可以計算出一個人在休息時和運動時的呼吸速率及深度，甚至可以計算出每分鐘所吸入空氣的體積﹕

假如空氣中的含氧量是21%，而呼出氣體的含氧量為16%，則每分鐘被身體吸收的氧氣體積為﹕ 休息時﹕18 x 500 x (21-16)% = 450cm3 運動時﹕27 x 2000 x (21-16)% = 2700cm3

在運動時，二氧化碳 的含量不變 在運動時，肌肉會產生CO2 呼吸速率上升 +  在血液中的二氧化碳的含量不變

吸煙與健康 成分﹕ 一氧化碳 + 煙鹼 + 焦油 = 香煙 對健康的影響﹕ (I) 焦油﹕ (i) 致癌 (II) 煙鹼:

血紅素 + 一氧化碳 碳氧血紅素 (iii) 引致孕婦體內的胎兒發 育緩慢 (III) 一氧化碳﹕

「二手煙」 吸入吸煙者所釋出的煙霧 令鼻、咽及眼睛不適 警告 切勿吸煙！！

實驗9 顯示香煙煙霧中含有焦油

答案：管內的棉花是用來收集煙霧中的焦油及固體微粒。 氣泵 U形管 棉花 香煙 在U形管內的棉花有何作用？ 答案：管內的棉花是用來收集煙霧中的焦油及固體微粒。

答案：實驗完畢時，管內的棉花由白色變成棕色。 氣泵 U形管 棉花 香煙 實驗完畢時，棉花的顏色有何變化？ 答案：實驗完畢時，管內的棉花由白色變成棕色。

氣泵 U形管 棉花 香煙 香煙煙霧中哪種物質使棉花的顏色改變？ 答案：焦油。

~ 完 ~