Question

【題目】在治療H7N9禽流感患者的過程中，有一種俗稱“人工肺”的儀器功不可沒．人工肺的主體部分由中空纖維膜制成，可在病人自身肺功能出現衰竭時使用．圖甲為人工肺的工作原理示意圖．請分析回答：

（1）與人工肺不同，正常人體肺富有彈性，當膈肌______時，肺收縮，導致_____運動，此過程中肺內氣壓的變化可用圖乙中____階段表達．

（2）制造人工肺的膜材料要求較高，如：所用膜材料應該只允許______通過，所以人工肺的研究與使用進展緩慢．

（3）分析圖甲，若血泵為心臟，則血管B最有可能為_______血管．

（4）圖甲中的氣體流經人工肺后，成分顯著增多的是______，如何科學地證明？請寫出你的做法________________．

Answer 1

【答案】 舒張 呼氣 I 氣體 主動脈 二氧化碳 向澄清的石灰水內吹氣，石灰水會變得渾濁

【解析】試題分析：（1）呼吸肌的收縮和舒張引起胸腔有規律的擴大與縮小叫呼吸運動，包括吸氣和呼氣兩個過程。呼吸運動實現了肺的通氣，即肺內氣體與外界氣體進行交換。平靜呼吸時，吸氣：肋間外肌、膈肌收縮→肋骨向上向外移動、膈肌頂部下降→胸廓擴大→肺擴張→肺內氣壓＜外界大氣壓→外界氣體進入肺；呼氣：肋間外肌、膈肌舒張→肋骨下降，膈肌頂部回升→胸腔容積縮小→肺回縮→肺內氣壓＞外界大氣壓→肺內氣體排出。因此，與人工肺不同，正常人體肺富有彈性，當膈肌舒張時，肺收縮，導致呼氣運動，此過程中肺內氣壓的變化可用圖乙中I階段表達。

（2）肺是呼吸系統的主要器官，特點是肺泡數量多，肺泡壁薄，僅由一層上皮細胞組成，具有彈性纖維構成，周圍緾有大量的毛細血管， 是氣體交換的主要場所。肺泡薄只允許氣體進出，這是人工肺研究最大的困難。因此，制造人工肺的膜材料要求較高，如：所用膜材料應該只允許氣體通過，所以人工肺的研究與使用進展緩慢。

（3）心臟是血液循環的動力器官，如果血泵是心臟，圖甲可以看出血管A是回心血，是靜脈血，由此推測血管B最可能是主動脈，將心臟中的血液壓向組織細胞利用。因此，分析圖甲，若血泵為心臟，則血管B最有可能為主動脈血管。

（4）圖甲中表示，氣體經過人工肺后，氧氣擴散到了血液，而血液中的二氧氣化碳擴散到人工肺中，并排出體外，可以呼出的二氧化碳排入到澄清的石灰水中會變渾，因為澄清的石水遇二氧化碳變渾濁，發生了化學反應所致。因此，圖甲中的氣體流經人工肺后，成分顯著增多的是二氧化碳，方法是準備澄清的石灰水，同時將二氧化碳排入石灰水中，觀察現象。