Die Modellierung des menschlichen Herz-Kreislauf-System die Faktoren, die Blutflussrate beeinflussen

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Vorsicht, wenn Sie mit einem Bohrer. Achten Sie darauf, eine Schutzbrille zu tragen. Beaufsichtigung durch Erwachsene empfohlen.

Die Leute nennen oft Herz-Kreislauf-Krankheit ist ein „stiller Killer.“ Diese Krankheit schleicht sich und verursacht Schäden, aber die Patienten es-bis nicht erkennen, schwere Symptome beginnen. Deshalb Ärzte empfehlen Ihr Herz-Kreislauf-System gesund zu halten. Ein gesundes Herz-Kreislauf-System gibt uns die Kraft und die Ausdauer all die Dinge zu tun, die wir, wie unser Bestes tun, in der Schule und eine gute Leistung im Sport erreichen möchten. Aber was macht ein Herz-Kreislauf-System ungesund, und was sind die Faktoren, die wie schlechte Rate des Blutflusses zu Problemen führen? In diesem Life-Science-Projekt, werden Sie ein Modell des Herzens und die Arterien mit einem Eimer, Schläuchen und Wasser bauen, um zu sehen, was Blut (Wasser) Durchflussrate auswirkt. Sie werden sehen, was es braucht, ein gesundes Herz und Arterien zu halten.

Bauen Sie ein Modell des menschlichen Herz-Kreislauf-System und untersuchen die Wirkung, den Durchmesser einer Arterie zu ändern, aufgrund von Krankheit, auf die Blutflussrate.

Einführung

Der menschliche Körper besteht aus mehreren Systemen aus, die zusammenarbeiten richtig halten den Körper funktioniert. Eines dieser Systeme ist das Herz-Kreislauf-System genannt. Die Aufgabe des Herz-Kreislauf-System ist Blut zu bewegen, die Sauerstoff und Nährstoffe, im ganzen Körper auf die verschiedenen Organe und das Gehirn enthält. Das Herz-Kreislauf-System besteht aus dem Herzen, Arterien, Kapillaren aus. und Venen. Für die Zwecke dieses Projekts, lassen Sie uns auf Herz und Arterien konzentrieren.

Das Herz ist ein Muskel, der wie die Pumpe des kardiovaskulären Systems wirkt. Das Herz wird in der rechten und der linken Seite geteilt. Jede Seite hat zwei Kammern, ein Atrium und einen Ventrikel. Die rechte Seite des Herzens pumpt sauerstoffarmes Blut in die Lunge, wo die Lungen Sauerstoff an das Blut liefern. Das sauerstoffreiche Blut kommt zurück auf die linke Seite des Herzens in den linken Vorhof und mündet in den linken Ventrikel. Von dort pumpt das Herz das Blut durch die Aorta, die größte Arterie im Körper, die Organe und das Gehirn mit Sauerstoff und anderen Nährstoffen zu versorgen. Ventile trennen den Vorhof und Kammer auf jeder Seite des Herzens. Die Ventile stellen Sie sicher, das Blut in der richtigen Richtung fließen zu halten. Da die rechte Seite und die linke Seite des Herzens nicht verbunden sind, das sauerstoffarmes Blut mit dem sauerstoffreichen Blut nicht mischte. Der Herzmuskel selbst muss auch Sauerstoff richtig funktionieren. Ein Netzwerk von Koronararterien deckt das Herz und versorgt sie mit Sauerstoff angereichertes Blut. In diesem Video die Details, wie das Herz funktioniert zu verstehen.

Ein gesundes Herz-Kreislauf-System ist sehr wichtig, eine gute Gesundheit zu erhalten. Andernfalls gute kardiovaskuläre Gesundheit erhalten kann in der Herzkrankheit oder Arteriosklerose führen. In Atherosklerose, Cholesterin, Fettstoffen, Kalzium und anderen Substanzen beginnen in der inneren Auskleidung einer Arterie aufzubauen. Dieser Aufbau, Plaque genannt. führt zu einem (kleineren Durchmesser) der Arterie verengt. Wenn ein Plaque bricht, kann es ein Blutgerinnsel verursachen zu beginnen. Ein Blutgerinnsel kann den Blutfluss blockieren oder zu einem anderen Teil des Körpers bewegen kann. Je nachdem, wo das Gerinnsel auftritt, kann es einen Herzinfarkt oder einen Schlaganfall verursachen. Ein Herzinfarkt oder Schlaganfall ist ein sehr gefährliches Gesundheitsproblem, sondern auch Plaque, die Probleme verursachen, indem sie einen Beitrag zu einer schlechten Durchblutung setzen bleibt kann. Schlechte Durchblutung kann Schmerzen in der Brust verursacht, Bluthochdruck, Atemnot bei leichter Bewegung, Schmerzen in den Beinen und den Verlust von Sauerstoff zum Gehirn.

In diesem Life-Science-Projekt, werden Sie ein Modell des kardiovaskulären Systems machen und untersuchen, ob Plaque oder Verengung der Arterien Flussrate auswirkt. Sie wird das Modell mit einem Eimer, Ventile und Vinylschlauch mit unterschiedlichen Durchmessern bilden. Ist die Durchflussrate auf dem Durchmesser des Rohres ab? Wenn ja, wie viel ändert sich die Fließgeschwindigkeit?

Begriffe und Konzepte

kardiovaskulär
Arterie
Kapillar
Vene
Muskel
Pumpe
Atrium
Kammer
Aorta
Koronar-
Atherosclerosis
Plakette
Blutgerinnsel
Absolutwert
Größe
Dichte
Gesetz von Hagen-Poiseuille

Was bewirkt, dass Ihr Herz schlagen?
Was sind die vier verschiedenen Herzklappen?
Was kann Ihr Gehirn passiert, wenn Blut es nicht fließt?
Was passiert mit Ihrem Körper bei einem Herzinfarkt?
Was ist Plaque aus?
Was kann auf die Beine passieren, wenn es nicht genügend Blutfluss zu ihnen ist?

Literaturverzeichnis

Sehen Sie sich diese Videos, wie die Herzfunktionen zu verstehen und über die verschiedenen Teile des Herzens zu erfahren:

Materialien und Geräte

Versuchsdurchführung

Der Aufbau des Modells des Kreislaufsystems

Das Experimentieren mit dem Modell Circulatory

Analysieren der Daten

Jetzt berechnen für jeden Versuch eines jeden Durchmesser des Rohres die Strömungsgeschwindigkeit. Berechnen der Durchflussmenge durch das Volumen des Wassers in der Tasse unterteilen, 1/2 Tasse, durch die Zeit in Sekunden dauerte es den Messbecher auf eine 1/2 Tasse zu füllen. Wenn Sie eine Videokamera verwendet, um das Experiment zu filmen können Sie das Video zu sehen, um eine genaue Zeit zu erhalten, wenn die 1/2 Tasse gefüllt war.
1. Finde heraus, wie Rahmen für Rahmen zu bewegen, um eine genaue Zeitmessung zu erhalten.
Plot Ihre Daten auf einem Streudiagramm. Können Sie Trends in Ihren Daten sehen?
Der Mittelwert der Daten für jeden Durchmesser des Schlauchs. Berechnen der prozentualen Differenz in der Strömungsgeschwindigkeit zwischen den unterschiedlichen Durchmessern der Schläuche. Gleichung 1 beschreibt, wie die prozentuale Differenz in der Strömungsrate zu berechnen. Absolutwert nimmt die Größe einer Zahl. Zum Beispiel ist der absolute Wert von -6 6.

Absolutwert | flowrateA - flowrateB |
flowrateA

Basierend auf den Ergebnissen, wie kommt ein verengte Gefäß die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes beeinflussen? Was sind die Auswirkungen auf die kardiovaskuläre Gesundheit?

Variationen

Wirkt sich der Blutdruck die Durchflussrate? Experimentieren Sie mit dieser Variable durch das Ausgangsniveau des Wassers in dem Eimer zu verändern. Der Druck an dem Ventil ist gleich die Dichte von Wasser durch die Differenz in der Höhe zwischen der Oberfläche des Wassers und dem Ventil multipliziert.
Ist die Länge des Rohrdurchflussrate beeinflussen? Experiment mit zwei zusätzlichen Rohrlängen für beide Ventile.
Ein Blick auf Ihre Ergebnisse als Ganzes bestätigen, können Sie, ob die Hagen-Poiseuille Gleichung erfüllt ist?

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