“看得見”的呼吸

傅雪

同學們都知道，人體是用肺部進行呼吸的，平時我們呼吸時只能看到胸腔的起伏變化，卻看不到胸腔內的肺是如何工作的。本期小實驗，讓我們用身邊隨處可見的材料，做一個實驗道具，模擬人體肺部呼吸的過程。

科學原理

人類無時無刻都在進行著呼吸，從我們出生的那天起，呼吸就一直伴隨著我們。呼吸是一個自然而然的生理過程，通常，人們只需要幾秒的時間就可以完成一次呼吸過程。那么，同學們有沒有思考過呼吸的原理是什么？我們是如何完成一個呼吸過程的呢？

首先，我們先來了解吸氣。

第一步，由肋部的肌肉帶動胸骨向上、向外移動，使胸廓前后徑和左右徑都增大；

第二步，與此同時，膈肌收縮，膈頂部下降，這使得胸廓上下徑也增大；

第三步，隨著胸廓的擴大，肺也跟著擴張，因此肺的容積增大，肺內氣壓下降；

第四步，當外界氣壓大于肺內氣壓時，外界空氣就通過呼吸道進入肺，這就完成了吸氣動作。

呼氣過程與吸氣過程的原理類似，只不過是逆向的過程。

同學們，有沒有想到在日常生活中，這樣一個簡單、無意識的呼吸動作，就包含了這么多的步驟和原理呢？因此，我們平時要養成多觀察、勤思考的好習慣，這樣就會發現大自然和生活中蘊含著很多的“奧秘”。如果覺得這個原理好像有點復雜，沒有特別理解，沒關系，接下來我們通過這個演示實驗，相信大家就會明白了。

實驗道具制作步驟

將另一個氣球的頭剪掉，作為氣球膜，用透明膠把氣球膜固定在瓶子底部，并在氣球膜中間系一段細繩。在瓶子底端固定氣球膜的時候，也要注意粘結實使其密封哦！

將瓶蓋擰到瓶子上，在瓶蓋與吸管的空隙間，也用膠帶密封一下。如果有橡皮泥密封的話，也是可以的！看，一個模擬呼吸的小道具就做好啦，是不是很簡單！

為什么我們用飲料瓶、氣球、吸管等，就模擬出了呼吸過程呢？飲料瓶、氣球、吸管等又分別表示什么呢？

下面，就讓我來為大家揭曉答案。飲料瓶代表胸腔，瓶內的氣球代表肺（或肺泡），固定在瓶底端的氣球膜代表膈肌，吸管代表呼吸道。

當拉下面的氣球膜時，瓶內容積增大，瓶內氣壓降低，外部空氣的氣壓大于瓶內的氣壓，外界空氣就通過吸管進入氣球，這個過程就如同人體吸氣的動作原理—膈肌收縮，位置下降，胸腔擴大，肺的容積增大，肺內氣壓下降，外界空氣通過呼吸道進入肺。

這樣就完成了一個呼吸的過程，同學們答對了嗎？