Question

（9分）2013年5月15日，山東省首例H7N9禽流感患者病愈出院。患者轉危為安，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。下圖甲為人工肺的工作原理示意圖。請分析回答：
   
（1）人工肺代替患者肺完成的生理功能是                 。
（2）血液流經人工肺前后，血液成分的主要變化是        ，血液顏色的變化是        。
（3）與人工肺不同，正常人體肺富有彈性，當肋間肌和膈肌        時，肺會收縮導致呼氣；圖乙中        階段代表吸氣過程中肺內氣壓變化。
（4）制造人工肺的膜材料要求較高，如所用膜材料應該只允許      通過而不能讓  滲出，所以人工肺的研究與使用進展緩慢。
（5）使用人工肺時，需將患者靜脈血引流至體外，經人工肺后再回輸至患者體內，目前仍面臨許多風險。請寫出一項使用人工肺時可能導致的風險：                          。

Answer 1

（1）進行氣體交換
（2）氧氣增多（1分），二氧化碳減少（1分）  暗紅色變為鮮紅色
（3）舒張   Ⅱ
（4）氣體／氧氣和二氧化碳    血液／液體／血漿／水
（5）出血、感染、凝血等

試題分析:（1）肺是呼吸系統的主要器官，是氣體交換的場所，通過呼吸能排出二氧化碳，吸收氧氣供生命活動需要，進行氣體交換。
（2）氣體總是由濃度高的地方向濃度低的地方擴散，直到平衡為止；肺泡中氧氣的含量比血液中的多，而二氧化碳的含量比血液中的少；因此，血液流經肺泡外毛細血管時，氧氣由肺泡擴散到血液里，二氧化碳由血液擴散到肺泡里；這樣，血液流經肺部毛細血管后就由靜脈血變成了動脈血．如圖所示：

即血液中氧氣增多，二氧化碳減少。這時血液有含氧量低的，暗紅的靜脈血變為含氧量高的動脈血所以血液的顏色由暗紅色變為鮮紅色。
（3）參加呼吸運動的肌肉主要有膈肌、肋間肌等呼吸肌。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。
（4）要抓住細胞膜具有選擇性的控制物質進出這一特點，生物膜具有保護和控制物質進出的作用。膜能夠讓有用的物質進入細胞，把其它物質擋外面，同時，還能把細胞產生的廢物排到生物體外。所以制造人工肺的膜材料要求較高，肺膜材料應該只允許氣體／氧氣和二氧化碳通過而不能讓血液／液體／血漿／水滲出。  
（5）將患者靜脈血引流至體外，經人工肺后再回輸至患者體內，要經外部環境所以）出血、感染、凝血等。