Question

11．在治疗H7N9禽流感患者的过程中，有一种俗称“人工肺”的仪器功不可没．人工肺的主体部分由中空纤维膜制成，可在病人自身肺功能出现衰竭时使用．图甲为人工肺的工作原理示意图．请分析回答：

（1）与人工肺不同，正常人体肺富有弹性，当膈肌舒张时，肺收缩，导致呼气运动，此过程中肺内气压的变化可用图乙中I阶段表达．
（2）制造人工肺的膜材料要求较高，如：所用膜材料应该只允许气体通过，所以人工肺的研究与使用进展缓慢．
（3）分析图甲，若血泵为心脏，则血管B最有可能为主动脉血管．
（4）图甲中的气体流经人工肺后，成分显著增多的是二氧化碳，如何科学地证明？请写出你的做法向澄清的石灰水内吹气，石灰水会变得浑浊．

Answer 1

分析 （1）呼吸运动包括吸气过程和呼气过程，呼吸运动主要与肋间肌和膈肌的运动有关．人在平静状态下，肋间肌收缩时，肋骨向上向下运动，使胸廓的前后景和左右镜都增大，同时膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径都增大这样胸廓的容积就增大，肺也随着扩张，外界空气通过呼吸道进入肺，完成吸气的过程．相反呼气与之过程大致相反．
（2）血液循环的途径如图所示：

解答 解：（1）呼吸运动是指人体胸廓有节律的扩大和缩小的运动，包括吸气过程和呼气过程，呼吸运动主要与肋间肌和膈肌的运动有关．人在平静状态下，肋间肌收缩时，肋骨向上向下运动，使胸廓的前后景和左右镜都增大，同时膈肌收缩，膈顶部下降，使胸廓的上下径都增大这样胸廓的容积就增大，肺也随着扩张，外界空气通过呼吸道进入肺，完成吸气的过程．相反呼气与之过程大致相反．图乙Ⅱ阶段代表的相对气压逐渐减少，因此代表吸气过程中肺内气压变化．
（2）运用人工肺代替动物肺的研究实验膜式人工肺使用数万根中空纤维集束组成，每根中空纤维表面上布满了微孔，这些孔极小，制造人工肺的膜材料要求较高，使血液渗不出去，但可以排出二氧化碳、吸进氧气，进行气体交换，所以人工肺的研究与使用进展缓慢．
（3）若血泵为心脏，据分析可见：血管B是主动脉．（4）当血液通过肺动脉流经人工肺时，肺泡内的氧气扩散到血液里，血液中的二氧化碳扩散到肺泡里，这样，血液中二氧化碳的成分减少，氧气的成分增多．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊是二氧化碳的特性．所以向澄清的石灰水内吹气，石灰水会变得浑浊，这说明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳．
（1）舒张；呼气；I
（2）气体
（3）主动脉（4）二氧化碳；向澄清的石灰水内吹气，石灰水会变得浑浊

点评 关键点：呼吸系统的主要器官是肺．肺是气体交换的主要场所．