專利名稱：呼吸全過程模型的制作方法
一種用于師范院校、中學生物教學和各類醫(yī)學院校、體校的人體生理教學，科學地、客觀地顯示人體在吸氣、呼氣時肺的張縮和氣體交換過程、結(jié)果以及氣體在血液中的運輸途經(jīng)的教學模型。
近年來，由浙江生產(chǎn)的《心臟搏動和血循環(huán)模型》，僅局限于演示心臟的搏動和血循環(huán)，而且血液的循環(huán)利用燈光顯示，不能客觀地反映液體(血液)的流動和各處血流速度；第三，靜脈血的顏色(為藍色)失去其本來面貌，故有其不客觀性和不科學性，使學生易產(chǎn)生模糊認識。
本模型的目的就是根據(jù)人體血循環(huán)和呼吸生理，變教材上言之無物和不完整的靜態(tài)示意圖為動態(tài)模型，實現(xiàn)了呼吸全過程(肺通氣、肺泡里的氣體交換、氣體在血液中的運輸、組織里的氣體交換)和結(jié)果的直觀性、科學性和客觀性，是一種操作安全、簡單、方便和演示教學效果良好的模型。
本模型是這樣實現(xiàn)上述目的和效果的，整個模型采用在木板為箱架上鋪上白色光滑的裝飾材料做成座鐘式，正視面(演示板面)上鋪置人體頭胸輪廊、呼吸道和肺、血管、組織細胞，并在呼吸道、肺泡、組織細胞區(qū)域割出的氣體(燈光)顯示的孔道上，用不同色(以區(qū)別CO2和O2)透明膠片覆蓋，再用與演示板同色透明或半透明材料(如優(yōu)質(zhì)白紙)蓋住透明膠片，在箱體內(nèi)相應(yīng)區(qū)域裝上燈光、閃光器和三個控制鍵，在顯示肺通氣的裝置中設(shè)有電動機和凸輪，按肺通氣鍵，可顯示吸氣、呼氣與肺的張縮，按其余兩個鍵，分別可見肺泡內(nèi)、組織細胞里氣體交換途經(jīng)；血管(玻璃管)按需要曲鋪設(shè)在演示板面，并設(shè)置好暗背景，在箱內(nèi)采用乳膠管等，根據(jù)血循環(huán)途經(jīng)相互連接，在有關(guān)地方配上液體控制閥和液流調(diào)節(jié)閥；根據(jù)流體力學原理和背景與視覺的效應(yīng)，當紅色液體流經(jīng)不同背景的血管時，得到顯然不同的鮮紅色的動脈血和暗紅色的靜脈血的視覺效果，在液體流動過程中，經(jīng)特殊處理，可產(chǎn)生既顯示血液流動，又能產(chǎn)生血細胞運行和氣體在血液中運輸?shù)囊曈X效果。
本模型的優(yōu)點和良好的教學效果1.本模型能直觀、形象地顯示吸氣、呼氣與肺的張縮以及肺泡內(nèi)和組織里氣體交換的過程、結(jié)果(即氣體交換后血液發(fā)生的變化)；2.本模型能科學地、客觀地顯示動、靜脈血的顏色；3.本模型不同部位的血流速不同，能粗略體現(xiàn)不同血管血流速不同的特征；4.本模型顯示血液流動，并產(chǎn)生血細胞運行和氣體在血液中運輸?shù)囊曈X效果；5.本模型主要用于呼吸全過程的內(nèi)容教學，也用于血循環(huán)途經(jīng)內(nèi)容的教學；6.本模型體積小、重量輕、操作簡便、不受任何條件限制。附

圖1是本模型的正剖面視圖1鼻腔、2咽、3喉、4入肺動脈、5支氣管、6上腔動脈、7肺泡壁上毛細血管、8肺靜脈、9肺、10下腔動脈、11組織里毛細血管、12心臟、13下腔靜脈、14上腔靜脈、15肺動脈、16肺泡、17透明防護液、18演示板；附圖2是本模型的背剖面圖19貯液箱、20液流控制閥、21液流調(diào)節(jié)閥、22肺泡內(nèi)氣體交換顯示器、23排液管、24凸輪、25肺通氣顯示器金屬觸片、26電動機、27肺運動拉片、28組織里氣體交換顯示器、29接液盒、30備件盒、31電源盒、32肺動彈片、33組織里氣體交換控制鍵、34肺泡里氣體交換控制鍵、35肺通氣控制鍵、36呼氣顯示、37吸氣顯示；附圖3是本模型演示箱背板圖38操作區(qū)背板、39橋式整流器(供肺通氣顯示所需直流)、40可卸合頁、41方木條、42氣體交換燈光收集盒、43三盒背板。
本模型的實施，連續(xù)幾次用于課堂(其中一次在全縣創(chuàng)新觀摩課上)講述呼吸全過程，學生輕松接受和理解、掌握有關(guān)知識，收到了很好的教學效果，同時得到領(lǐng)導和同行老師的高度贊揚。
本模型的使用方法課前將紅色液體注入貯液箱，課堂講述時，放好接液盒、接通電源，先按肺通氣顯示鍵，講述肺通氣過程，再打開液體控制閥后，經(jīng)特殊處理讓氣泡滲入閥后的膠管里，按肺泡內(nèi)氣體交換顯示鍵，講述肺泡內(nèi)氣體交換途經(jīng)、結(jié)果；接著講述氣體在血液中的運輸途經(jīng)和按組織里氣體交換顯示鍵，講述組織里氣體交換途經(jīng)、結(jié)果及氣體運輸途經(jīng)；演示時間與貯液箱容積有關(guān)，若需延長時間，可將已流入接液盒的液體再注入貯液箱；演示完后，可用簡單的抽氣設(shè)備(備件箱內(nèi)配有)吸出管中殘留液。
權(quán)利要求
1.一種由演示板、演示箱、人體頭胸輪廊、呼吸道和肺、血管、心臟、組織細胞、肺通氣和氣體交換顯示器、明暗背景、紅色液體所構(gòu)成的呼吸全過程模型，其特征在于在正面長方形白色演示板上安放與呼吸全過程有關(guān)的結(jié)構(gòu)部件，分別通過幾種顯示器、一個電動機帶動凸輪轉(zhuǎn)動和明暗背景，達到直觀形象的吸氣、呼氣與肺的張縮和體內(nèi)氣交換后血液發(fā)生變化的目的，經(jīng)特殊而簡單的方法處理，產(chǎn)生血液流動、血細胞運行和氣體在血液中的運輸?shù)囊曈X效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸全過程模型，其特征在于正面長方形演示板位于演示箱正前面與演示箱成一整體，材料由白色光滑不透明的金屬或非金屬材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的呼吸全過程模型，其特征在于白色演示板與演示箱成一整體，演示箱體呈座鐘式，包括前面透明的防護材料，箱內(nèi)有貯液箱、肺通氣和氣體交換顯示器、備件盒、接液盒、電源盒、背板，箱體由不透明的金屬或非金屬材料構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述全過程模型，其特征在于演示板上安設(shè)與呼吸全過程有關(guān)結(jié)構(gòu)部件，主要包括人體頭胸輪廓、呼吸道和肺、血管、心臟、組織細胞；其中人體頭胸輪廊和心臟模擬其剖面或立體結(jié)構(gòu)，用有色不透明的金屬或非金屬材料做成；呼吸道和肺(肺泡)、組織細胞模擬其剖面或立體結(jié)構(gòu)，用透明有色(或無色)的金屬或非金屬材料做成；血管用透明無色的玻璃管(也可用透明無色、不易老化變色的膠、塑管)，且講究管經(jīng)的大小，達到比較理想的血流速度。
5.根據(jù)權(quán)利到要1和3所述呼吸全過程模型，其特征在于肺通氣和氣體交換顯示器包括控制鍵、電動機(限速)和凸輪，白色燈光與有色透明片或有色燈光與無色透明膠片、閃光器(一種普通電器)等構(gòu)成，按不同的控制鍵，可分別達到直觀形象的吸氣、呼氣時肺的擴張和收縮以及在肺泡內(nèi)、組織里的氣體交換過程的視覺效果；也可用電子技術(shù)配上有關(guān)裝置，達到相類似的視覺效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述呼吸全過程模型，其特征在于明暗背景，明背景(即利用演示板表面色)主要設(shè)置在流有動脈血的血管背則，經(jīng)處理的暗背景主要設(shè)置在流有靜脈血的血管背則，當紅色液體流經(jīng)上述明暗背景時，產(chǎn)生鮮紅色的動脈血和暗紅色的靜脈血的視覺效果，在肺泡和組織細胞的毛細血管處，還可清楚看到氣體交換后血液發(fā)生變化的效果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述呼吸全過程模型，其特征在于用紅色液體代表血液(常用一定濃度的紅墨水)，達到直觀、形象的教學效果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述呼吸全過程模型，其特征在于經(jīng)特殊而簡便的方法處理，得到氣泡滲入紅色液體中，從而產(chǎn)生血液流動、血細胞運行和氣體在血液中運輸?shù)囊曈X效果。
全文摘要
呼吸全過程模型,是大學、中學的生物教學和各類醫(yī)學院校、體校的人體生理教學急需、必備和理想的教具;具有重量輕、體積小、操作簡便安全和教學直觀、形象、科學、客觀、實用的特點;能清楚顯示肺通氣時吸氣、呼氣與肺的運動、肺泡內(nèi)和組織里的氣體交換途經(jīng)和結(jié)果、氣體在血液中的運輸途經(jīng);打破了至今為止的各類教材、模型和彩圖上血液(特別是靜脈血)顏色的不科學性和不客觀性;填補了講述呼吸全過程無教具的空白。
文檔編號G09B23/00GK1373458SQ01106929
公開日2002年10月9日 申請日期2001年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月4日
發(fā)明者顏昌華 申請人:顏昌華