CN200944267Y - 模拟人体呼吸运动原理模型 - Google Patents

Abstract

一种模拟人体呼吸运动原理模型，由支架，仿胸腔体、胸骨、肋骨、气管、肺及膈肌的部件构成，其中，胸腔是一个软质透明的罩体，其口部安装气管及与气管的两分支连通为一体的作为肺的气球，在罩体内安装有至少两根作为胸骨肋骨的凸架，在各凸架的中间由一根连接条将各凸架连接为一体；在罩体下底口部用弹性面材密封连接作为膈肌；在膈肌的中点处固接一根牵绳，并穿过罩体壁与罩体外的操作杆中部固接。能清楚、完整、直观地将人体呼吸过程演示给学生。

Description

模拟人体呼吸运动原理模型

技术领域

本实用新型属于教学仪器，具体涉及一种模拟人体呼吸运动原理模型。

背景技术

在中学教学中使用的已有教学仪器，呼吸运动演示装置有代号为3332人体呼吸运动模型和S3391呼吸运动模型，其重要特点是结构和形体接近人体实际器官，结构复杂，使用效果好弱点是制造材质要求高，成本高，产品价格高。其次是使用耗电高，使得使用成本高。非一般乡村中学能购置和使用。另一种是人民教育出版社出版的义务教育课程标准实验教科书—七年级下册生物教材内容中，“呼吸运动与肋骨和膈的运动关系”演示装置，结构虽然简单，整体形状似一个小口大腹的瓶状，但演示过程均依靠手指按压腔底的弹性膜，即称为膈肌的结构。而呼吸中肋骨和胸廓的变化并不能明了清楚的演示出来；不能使学生直观的建立胸廓的立体概念。在演示中不能使胸腔的上下径和前后径，在呼吸过程中同时变长或变短的实际运动状态反映出来，而是把肋间肌的收缩与舒张和膈肌的收缩与舒张引起胸廓和肺的变化分两步演示；导致学生误认为呼吸过程是呼吸肌中的肋间外肌先收缩舒张引起胸廓增大缩小变化，接下来是膈肌的收缩舒张引起胸廓上下径变化。因此，其直观性、连续性和整体性与人体实际呼吸运动过程有较大差异。所以，难于让学生通过演示较容易想象出呼吸运动时，肋骨与肋间外肌、膈、胸廓和肺的变化的整体立体构想。对学生理解气体进出肺的过程和原理的效果也不理想。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种中学教学用的模拟人体呼吸运动原理模型。要解决的技术问题是使模型结构在演示中，将呼吸运动时，肋间外肌和膈肌同时舒张或收缩引起胸腔容积和肺的变化，即胸腔的上下径和前后径也同时变长或变短的生理运动反映出来。

实现上述目的的具体方案是：

一种模拟人体呼吸运动原理模型，由支架，仿胸腔体、胸骨、肋骨、气管、肺及膈肌的部件构成，其中，胸腔是一个软质透明的罩体，其口部安装气管及与气管的两分支连通为一体的作为肺的气球，在罩体外安装有作为胸骨肋骨的凸架，在各凸架的中间由表示胸骨的直条将各凸架连接为一体构成胸廓；在罩体下底口部用弹性膜密封连接作为膈肌；在膈肌的中点处固接一根牵绳，并穿过罩体壁与罩体外的操作杆中部固接。每个凸架的两支脚，与罩体壁和支架转动连接。在任一根凸架的支脚上安装一根操作杆。这样就构成一个模拟人体呼吸运动原理模型。

按照上述方案制成的模拟人体呼吸运动原理模型，结构简单，制作用的材质要求不高，制造成本低，演示过程手动，不耗电能。一般乡村中学购置使用，方便适用。结构上还具有不易碎裂、耐挤压、耐摔打，牢固性强的特点。使用中，操作简便规范，直观形象地将肋间外肌收缩和舒张，牵动肋骨运动引起胸腔前后径变大或缩小，表现出来，也能直观清楚地将胸腔容积的变大缩小引起肺吸气或呼气的过程反映出来，既能进行整体、连续演示，也能进行分步演示。能培养学生科学兴趣和整体性思维能力。从结构、演示效果和造价各方面更适应中学教学要求。

附图说明

图1是模型结构及在吸气时的演示状态示意图；

图2是模型结构及在呼气时的演示状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图，作为一个实施例对方案和演示过程作进一步说明。

参照图1、2，本实用新型用一个状似瓶形罩6的透明容器表示人体胸腔，采用轻质塑料制成。其顶部中心处开口，安装有表示人体呼吸气体的管状体8，用透明橡塑材料制作；管状体下端分成两支管，各支管端部固接连通一个表示肺的气球7，用有较好弹性的橡胶材料制作；即作为代表人体呼吸功能的气管和肺的结构。在罩体6中下部的罩体壁上，转动安装三根梯形状的凸架5，将三凸架用一根或多根表示胸骨的直条4连接固定，每两根凸架间的等同距离就确定不变；表示人体的胸骨和肋骨构成的胸廓2。并让三凸架5与罩体6的连接部构成转动连接，每根凸架5的两脚延伸部与支架3转动连接。在最上一根凸架(或任一凸架)的一脚上固接一根操作杆9，用于带动构成胸廓的三凸架一起动作。在罩体下口部1用具较好弹性的弹性膜粘结封口，代表人体的膈肌11；如氢气球材质的弹性膜，使罩体内腔与外界完全隔离，不透气。并预先在膈肌11的中心点固接一根牵绳10，牵绳另一端穿过罩体上部的罩壁伸出罩外固接在操作杆9的中间位置；牵绳10最好用光滑和强度都较好的尼龙线，其与罩体壁滑动连接，应尽可能使二者结合处光滑而严密。让操作杆9既能带动三凸架5一起运动，同时又能通过牵绳10带动作为表示膈肌11的弹性膜在腔内膨胀或缩小变化，达到改变罩体内腔中的空气体积，使处于罩体内腔中代表肺的两个气球7作出呼气吸气的演示动作。支架3、三根凸架5及直条4和操作杆9均用轻质，有较好刚性的材料制作。这样就制成一种模拟人体呼吸运动原理模型。

参照图1，使用时以支架3为依托，一手握支架，另一手搬动操作杆9向上转动，同时凸架5向前向上运动，牵绳10在罩内处于最长状态。表示膈肌11的弹性膜不占据腔内空间。此时，罩内空间最大，罩内气压最小，表示两叶肺的气球7吸进罩外空气膨大。演示了肺吸气过程中，隔肌11，胸廓2的同步变化情况及吸气产生的原因。

参照图2，同样一手握支架3，另一手使操作杆9由上向下转动，凸架5向前向下运动，牵绳上拉，而牵绳10在罩内部分缩短，罩外部分伸长。表示隔肌11的弹性膜在牵绳10拉力作用下上提，形成钟形，将罩内空间变小，即罩内空气被压缩，气压增大。同时，处于腔内的表示肺的两气球7被压缩，球内气体压出即演示了肺的呼气动作和产生的原因。

所以本实用新型提供的模拟人体呼吸运动原理模型，在演示人体肺的呼吸动作时，能将呼气吸气过程中由肋骨、胸骨构成的胸廓2的变化、膈肌11的变化、胸腔内空气体积的变化较清楚明了的反映给学生，使学生直观完整的认识呼吸这个生理活动的全部原理。

Claims (3)

1、一种模拟人体呼吸运动原理模型，由支架(3)，仿胸腔体、胸骨、肋骨、气管、肺及膈肌的部件构成，其特征在于胸腔是一个软质透明的罩体(6)，其口部安装气管(8)及与气管的两分支连通为一体的作为肺的气球(7)，在罩体外安装有表示胸骨肋骨的凸架(5)，在各凸架(5)的中间由表示胸骨的直条(4)将各凸架连接为一体构成胸廓(2)；在罩体下底口部用弹性膜密封连接作为膈肌(11)；在膈肌的中点处固接一根牵绳(10)，并穿过罩体壁与罩体(6)外的操作杆(9)中部固接。

2、根据权利要求1所述的一种模拟人体呼吸运动原理模型，其特征在于每个凸架(5)的两支脚，与罩体(6)壁和支架(3)均转动连接。

3、根据权利要求1所述的一种模拟人体呼吸运动原理模型，其特征在于在任一根凸架(5)的支脚上安装一根操作杆(9)。

Images