师:同学们好,今天我们共同学习第四单元第四章第二节“血流的管道——血管”。在日常生活中,大家肯定见过因不同原因创伤出血的情况。比如在操场上,一位同学运动时不慎摔伤,伤口缓慢流出暗红色血液;偶尔我们不小心划伤手指,血液会少量渗出,且很快就能自行凝固。而最为严重的是车祸现场受伤严重的伤员,他们的伤口会喷射出鲜红色血液。为什么会有不同的出血情况呢?原来这与伤及的血管种类有关。
交通是城市的命脉,公路、铁路、空中航线承载着货物运输。其实我们身体内也有一个繁忙的运输系统,它将来自消化道的营养物质和来自肺部的氧气运送到身体各个部分,并将细胞产生的二氧化碳等废物及时运走。这个运输系统由心脏和体内大大小小的血管组成。血液在这个封闭管道中流动,血管就是血液在体内运输的管道。一个成年人全身血管长度加起来,可绕地球两周半,这是个难以想象的数字。不同血管有不同功能,据此血管被分为动脉、毛细血管和静脉。接下来,我们通过实验观察不同血管及其中的血液流动情况。
实验目的:一、观察血液在血管内的流动;二、尝试分辨血管种类以及血液在不同血管内的流动情况。
注意事项:在观察过程中,应时常用滴管往棉絮上滴水,使其保持湿润。实验结束后,将小鱼放回。
实验器材:显微镜、培养皿、载玻片、棉絮、清水、滴管、尾鳍色素少的活小鱼。
实验步骤:安放显微镜、对光。用浸湿的棉絮将小鱼的鳃盖和躯干部包裹起来,露出口和尾部。将小鱼平放在培养皿中,使尾鳍贴合在培养皿上,再将载玻片盖在尾鳍上。把培养皿放在载物台上,用低倍显微镜观察小鱼尾鳍血管内血液的流动情况。观察过程中常用滴管往棉絮上滴水,保持湿润。观察时要找到管径最小的血管,注意观察血液在这种血管中的流动情况,还要注意观察管径最小的血管是由什么血管分支来的,它最终又汇入什么血管中。
师:在显微镜视野中,我们可以观察到有些血管中的血液从主干流向分支,这些血管是动脉血管;有些血管中的血液从分支流向主干,这些血管是静脉血管;有些血管内径很窄,只能允许红细胞单行通过,这样的血管被称为毛细血管。
实验结束后,将小鱼放回鱼缸,将显微镜还原后放回原处,清洗整理材料用具。
师:同学们,在刚刚的实验视频中,你观察到了什么现象?能完成实验中提出的问题吗?相信大家认真思考后都能回答出来,现在我们一起来完成。我在实验中观察到了小动脉、小静脉和毛细血管这三种血管,血液在这三种血管中的流速不同,在小动脉中流动快,在小静脉中流动慢,在毛细血管中流动最慢。通过观察可知,在毛细血管中红细胞呈单行通过,说明毛细血管的内径很小。那么为什么这三种血管的血液流速不同呢?其实这与它们的结构特点和功能有关,接下来我们一起探究一下这三种血管的特点与功能。血管中的血液主要在心脏的驱动下流动,把血液从心脏输送到身体各部分去的血管叫动脉。同学们,我们来看屏幕左边动脉和静脉的横切图,仔细观察动脉的结构特点。
师:通过观察我们发现,动脉的管壁较厚,弹性比较大。结合之前的实验视频,我们了解到动脉血管中血流速度快,那么它的功能是什么呢?其实动脉的概念就体现了它的功能,即把血液从心脏送到身体各部分去。在我们身体里,动脉一般分布较深,但也有一些分布较浅,比如我们现在看到的桡动脉、肱动脉和颈动脉。桡动脉位于手掌横纹偏大拇指侧。请同学们将一只手放在另一只手的桡动脉处,和老师一起感受一下桡动脉的搏动,你感受到了吗?中医诊脉一般摸的就是桡动脉,也可以进行脉搏计数,而肱动脉是我们一般测量血压的位置,颈动脉则是最简单、最方便判断心跳是否停止的搏动位置。
师:由于动脉血管中血流速度快,因此如果动脉受伤,我们应及时救治。如果是大动脉血管损伤,更是一刻都不能耽搁。与心脏相连的动脉较粗,远离心脏后不断分支变细,管径也由大变小,最小的小动脉分支成了毛细血管。毛细血管是连通于最小的动脉与静脉之间的血管,在我们身体里几乎无处不在。它数量最大,分布最广,遍布全身各处组织中,无论是皮肤、肌肉、内脏还是骨骼里,都贯穿着由毛细血管组成的血管网。从左边的图中可以看出,毛细血管迂回曲折,互相交错成网。它的内径很小,只允许红细胞单行通过。管壁非常薄,只由一层扁平上皮细胞构成。在前面的实验中,我们观察到毛细血管内血流速度是三种血管中最慢的。
师:那么毛细血管的功能是什么呢?除了连通最小的动脉和静脉,它还有一个很重要的功能,就是便于血液与组织细胞进行物质交换。下面我们通过两个动画来看一下血液与组织细胞之间的物质交换过程。血液中的营养物质和红细胞携带的氧气会穿过只由一层扁平上皮细胞构成的毛细血管壁到达组织细胞,并被组织细胞所利用,而组织细胞产生的二氧化碳等废物又会穿过毛细血管壁,被毛细血管内的血液带走。大家对这个过程了解了吗?毛细血管有哪些适于进行物质交换的特点呢?我们一起来总结一下。
师:首先,毛细血管分布最广,遍布全身各处组织中;其次,它的管壁薄,只由一层扁平上皮细胞构成;毛细血管的管径小,只允许红细胞单行通过,并且在三种血管中它的血流速度最慢。这体现了生物体的结构和功能是相适应的。前面我们提到过动脉将血液输送到身体各部分,那么它们又是怎么输送回心脏的呢?血液流经毛细血管后,接着进入小的静脉,然后逐级汇集到较大的静脉,再送回心脏。静脉就是将血液从身体各部分送回心脏的血管。我们再来看这幅图,仔细观察静脉的管壁有什么特点。
师:和动脉相比,静脉的管壁较薄,弹性较小,且血液经过毛细血管汇入静脉时压力较低,因此血管内的血流速度较慢。那么,静脉有什么功能呢?静脉的概念同样体现了它的功能,就是将血液从身体各部分送回心脏。静脉的分布有深有浅。同学们请观察一下自己的手背,是不是能看到一根一根的“青筋”,这些“青筋”就是分布在我们体表较浅的静脉,像一些瘦弱、皮肤白皙的人尤其明显。静脉是将血液从身体各部分送回心脏的血管。当我们站立时,四肢血液回流到心脏的方向是从下往上的,那么它们就会受到地球重力的影响。为什么这些静脉血还能顺利地回流到心脏呢?除了受到心脏跳动、肌肉收缩以及呼吸运动的影响之外,静脉中的静脉瓣起着非常重要的作用。
师:大家先来看左边这幅图。静脉瓣一般由两个半月形的瓣膜构成,向心脏方向开合。当血液流回心脏时,瓣膜打开;当血液向下回流时,瓣膜关闭,防止血液倒流。静脉瓣在受重力影响越大、血液回流越困难的静脉中分布较多,比如我们的四肢静脉。同学们,静脉瓣有着非常重要的防止血液倒流的作用,如果静脉瓣膜老化失去功能,会对身体产生什么影响呢?在左边的图中我们可以清楚地看到,当静脉瓣膜不能正常闭合时,血流变慢,血液在静脉中滞留,静脉就会膨胀,这种情形就叫静脉曲张。静脉曲张可能引起下肢溃烂或血栓,对身体造成比较严重的危害。
师:静脉曲张多出现在老年人的腿部,中青年人长期从事重体力劳动,长时间站立或久坐不动,也可能出现静脉曲张,比如教师、交警、导购员、医生和护士等就是常见的高发人群。同学们可以向家人普及相关知识,通过调整生活方式,预防静脉曲张的出现。刚才我们已经学习了三种血管的结构特点,那么这三种血管之间的关系是怎样的呢?你能说说看吗?我们一起来看看这幅图,毛细血管是连接最小的动脉和最小静脉的血管,所以中间的是毛细血管,而动脉从心脏发出后不断分支,最后最小的动脉分支成毛细血管。静脉起始于毛细血管,不断汇总,最后将血液输送到心脏。所以左边是小动脉,右边是小静脉。同学们可以说出这三种血管内的血液流向吗?
