血液循環(huán)及瓣膜位置 心血管瓣膜模型及血液循環(huán)演示器

本文格式為Word版，下載可任意編輯——血液循環(huán)及瓣膜位置心血管瓣膜模型及血液循環(huán)演示器背景在中學(xué)生物課、大學(xué)“人及動(dòng)物生理”教學(xué)中，動(dòng)物和人的心臟瓣膜、靜脈瓣的作用、血液循環(huán)原理等學(xué)識(shí)是教學(xué)中的重難點(diǎn)。這片面學(xué)識(shí)內(nèi)容抽象，學(xué)生難以理解。目前常見的血液循環(huán)模型是用小電珠或發(fā)光二極管燈光演示血液循環(huán)，這些模型立體感、動(dòng)感不強(qiáng)，完全開放式循環(huán)，不符合人體和動(dòng)物封閉血液循環(huán)的實(shí)際處境。而現(xiàn)有的閉管式血液循環(huán)演示器一般要需用手直接擠壓彈性球推動(dòng)“血液”循環(huán)，沒有機(jī)械傳動(dòng)裝置，也沒有電動(dòng)傳動(dòng)裝置。因此，模擬動(dòng)物及人體心臟和血液循環(huán)的原理，設(shè)計(jì)制作新型心血管瓣膜模型及血液循環(huán)演示器，以得志生物教學(xué)、科普及科研的需要，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我曾在2000年研制告成第一代心血管瓣膜模型，2022年申請(qǐng)國家實(shí)用新型專利。2022年在原有模型的根基上，對(duì)機(jī)械傳動(dòng)片面與制作工藝舉行了提升，研制出第2代模型，即新型心血管瓣膜模型、電動(dòng)調(diào)速人體血液循環(huán)演示器和魚類血液循環(huán)演示器。

儀器裝置

心血管瓣膜模型裝置見圖1。圖中，左上方為心血管瓣膜通用模型，左下方為心血管瓣膜解剖模型，右邊為靜脈瓣通明模型。其中，1為通明塑料管，2為瓣膜，3為支架板，4為底座，5為紅塑料管，6為金屬架。

人體血液循環(huán)演示器包括人體心臟左心房、左心室、右心房和右心室及肺泡、動(dòng)脈、組織細(xì)胞等。見圖2。

魚類血液循環(huán)演示器包括鰓內(nèi)的毛細(xì)血管、動(dòng)脈瓣、背部大動(dòng)脈、心房、支架板、組織內(nèi)毛細(xì)血管、房室瓣、心室、底座、動(dòng)脈圓錐、動(dòng)脈、靜脈瓣和靜脈。

材料用具

大洗耳球，球內(nèi)胎，防水乳膠膜，可樂瓶，直徑8～10cm、長8～10cm紅塑料管，橡皮塞，內(nèi)徑3cm、長7cm和內(nèi)徑2cm、長7cm厚玻璃管，直徑0.7cm細(xì)玻璃管，直徑0.7cm無色和綠色通明軟塑料管各1m，厚鐵皮，鋁合金條，硬塑料板，木料，有機(jī)玻璃板，M6×70和M3×20螺釘，木螺絲，502膠水，一粘靈等。

減速電機(jī)（90W）1臺(tái)，偏心輪等。

制作方法

心血管瓣膜解剖模型

將紅塑料管縱向剪開。

用球內(nèi)胎按圖3所示制作瓣膜3個(gè)（瓣膜大小根據(jù)塑料管內(nèi)徑而定）。

將塑料管開展，用一粘靈將3個(gè)瓣膜按圖4所示粘好，制成三尖瓣或動(dòng)脈瓣模型。

同樣方法制作二尖瓣或靜脈瓣模型。

心血管瓣膜通明模型

用可樂瓶做外壁和防水乳膠膜做瓣膜，制作方法與前述瓣膜制作方法一致。

心血管瓣膜通用模型

用大號(hào)橡皮塞制作圓形片1個(gè)，中間打1個(gè)圓孔。

依據(jù)圖形片上圓孔的大小，剪出長邊大于圓孔直徑的長方形乳膠膜片，兩端對(duì)合，再粘在圓形片上。

將帶有瓣膜的圓形片固定在通明塑料片上（用一粘靈黏結(jié)），直接推入玻璃管中即可。

血液循環(huán)演示器

按照心血管瓣膜通用模型制作方法，用乳膠膜制作瓣膜4個(gè)，再用橡皮塞制作直徑為3cm、厚1cm的圓形片2個(gè)，中間各打1個(gè)直徑為1cm的圓孔。制作直徑為2cm、厚1cm的圓形片2個(gè)，中間各打1個(gè)直徑為0.8cm的圓孔，再將制作好的瓣膜粘好。把以上2組帶瓣膜的橡皮塞分別推進(jìn)厚玻璃管內(nèi)，調(diào)整好位置并固定好，制成心臟內(nèi)的2組瓣膜。

將4個(gè)洗耳球各剪出2個(gè)大小適當(dāng)?shù)膱A孔，再將各片面連接，為防止漏液，連接處用細(xì)鐵絲或金屬片固定，縫隙處用一粘靈粘好封嚴(yán)，完成心臟部位的組裝。

用細(xì)玻璃管和塑料管連成血管（流靜脈血的片面用綠色塑料管，滾動(dòng)脈血的片面用無色通明塑料管）；再將“動(dòng)脈”和“靜脈”分別與“心室”和“心房”連接組成封閉管道。

用木料和有機(jī)玻璃板制成支架板和底座。按“左、右心房”和“左、右心室”所在位置在支架上挖1個(gè)圓洞（直徑略小于洗耳球的直徑），再將制好的“心血管”片面固定在面板上，洗耳球外用鋁合金條固定，其他片面用金屬扣或通明膠帶固定。

魚類血液循環(huán)演示器的制作方法與人體血液循環(huán)演示器好像。

儀器創(chuàng)新點(diǎn)及用途

創(chuàng)新點(diǎn)

自制心血管瓣膜模型，包括心血管瓣膜通用模型、心血管瓣膜解剖模型、靜脈瓣通明模型，能單獨(dú)演示各種瓣膜的作用，更加便當(dāng)教學(xué)。

推動(dòng)人體血液循環(huán)及魚類血液循環(huán)的動(dòng)力，既可用手直接推動(dòng)洗耳球，也可用手推動(dòng)機(jī)械裝置，還可用調(diào)速電機(jī)傳動(dòng)推動(dòng)血液循環(huán)，操縱血液循環(huán)的速度。

采用洗耳球作為心房、心室模型，其彈性好、壽命長。用防水乳膠膜制成的心血管通用瓣膜，也延長了使用壽命。流靜脈血的血管后面貼有綠色紙，顏色較深，與滾動(dòng)脈血的部位加以識(shí)別。

為了看清血液滾動(dòng)，可以沖入三分之二的紅色顏料水，留有三分之一的空氣，通過大小氣泡（相當(dāng)于血細(xì)胞）的滾動(dòng)反映血液滾動(dòng)。也可以在淺紅色顏料水中參與確定大小的深紅色圓形塑料顆粒代表血細(xì)胞，用以表達(dá)血液的滾動(dòng)。

裝置制作簡(jiǎn)樸，直觀形象，動(dòng)態(tài)感強(qiáng)，演示效果好，使用便當(dāng)，適用于大中小學(xué)生使用。它既可作為教具、學(xué)具，也可做成科普玩具，對(duì)于動(dòng)物、人體布局生理教學(xué)及科學(xué)普及等方面具有重要的教導(dǎo)意義，應(yīng)用前景好。

用途

本教具可模擬演示人和魚類血液循環(huán)系統(tǒng)布局和生理現(xiàn)象。

演示人體心臟內(nèi)的房室瓣（如人心臟中左房室孔處的二尖瓣、右房室處的三尖瓣）、動(dòng)脈瓣（主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣）、上下肢靜脈瓣的形態(tài)布局特點(diǎn)。

演示人和魚類心血管瓣膜布局與功能，能保證“