专利名称：呼吸全过程模型的制作方法
一种用于师范院校、中学生物教学和各类医学院校、体校的人体生理教学，科学地、客观地显示人体在吸气、呼气时肺的张缩和气体交换过程、结果以及气体在血液中的运输途经的教学模型。
近年来，由浙江生产的《心脏搏动和血循环模型》，仅局限于演示心脏的搏动和血循环，而且血液的循环利用灯光显示，不能客观地反映液体(血液)的流动和各处血流速度；第三，静脉血的颜色(为蓝色)失去其本来面貌，故有其不客观性和不科学性，使学生易产生模糊认识。
本模型的目的就是根据人体血循环和呼吸生理，变教材上言之无物和不完整的静态示意图为动态模型，实现了呼吸全过程(肺通气、肺泡里的气体交换、气体在血液中的运输、组织里的气体交换)和结果的直观性、科学性和客观性，是一种操作安全、简单、方便和演示教学效果良好的模型。
本模型是这样实现上述目的和效果的，整个模型采用在木板为箱架上铺上白色光滑的装饰材料做成座钟式，正视面(演示板面)上铺置人体头胸轮廊、呼吸道和肺、血管、组织细胞，并在呼吸道、肺泡、组织细胞区域割出的气体(灯光)显示的孔道上，用不同色(以区别CO2和O2)透明胶片覆盖，再用与演示板同色透明或半透明材料(如优质白纸)盖住透明胶片，在箱体内相应区域装上灯光、闪光器和三个控制键，在显示肺通气的装置中设有电动机和凸轮，按肺通气键，可显示吸气、呼气与肺的张缩，按其余两个键，分别可见肺泡内、组织细胞里气体交换途经；血管(玻璃管)按需要曲铺设在演示板面，并设置好暗背景，在箱内采用乳胶管等，根据血循环途经相互连接，在有关地方配上液体控制阀和液流调节阀；根据流体力学原理和背景与视觉的效应，当红色液体流经不同背景的血管时，得到显然不同的鲜红色的动脉血和暗红色的静脉血的视觉效果，在液体流动过程中，经特殊处理，可产生既显示血液流动，又能产生血细胞运行和气体在血液中运输的视觉效果。
本模型的优点和良好的教学效果1.本模型能直观、形象地显示吸气、呼气与肺的张缩以及肺泡内和组织里气体交换的过程、结果(即气体交换后血液发生的变化)；2.本模型能科学地、客观地显示动、静脉血的颜色；3.本模型不同部位的血流速不同，能粗略体现不同血管血流速不同的特征；4.本模型显示血液流动，并产生血细胞运行和气体在血液中运输的视觉效果；5.本模型主要用于呼吸全过程的内容教学，也用于血循环途经内容的教学；6.本模型体积小、重量轻、操作简便、不受任何条件限制。附
图1是本模型的正剖面视图1鼻腔、2咽、3喉、4入肺动脉、5支气管、6上腔动脉、7肺泡壁上毛细血管、8肺静脉、9肺、10下腔动脉、11组织里毛细血管、12心脏、13下腔静脉、14上腔静脉、15肺动脉、16肺泡、17透明防护液、18演示板；附图2是本模型的背剖面图19贮液箱、20液流控制阀、21液流调节阀、22肺泡内气体交换显示器、23排液管、24凸轮、25肺通气显示器金属触片、26电动机、27肺运动拉片、28组织里气体交换显示器、29接液盒、30备件盒、31电源盒、32肺动弹片、33组织里气体交换控制键、34肺泡里气体交换控制键、35肺通气控制键、36呼气显示、37吸气显示；附图3是本模型演示箱背板图38操作区背板、39桥式整流器(供肺通气显示所需直流)、40可卸合页、41方木条、42气体交换灯光收集盒、43三盒背板。
本模型的实施，连续几次用于课堂(其中一次在全县创新观摩课上)讲述呼吸全过程，学生轻松接受和理解、掌握有关知识，收到了很好的教学效果，同时得到领导和同行老师的高度赞扬。
本模型的使用方法课前将红色液体注入贮液箱，课堂讲述时，放好接液盒、接通电源，先按肺通气显示键，讲述肺通气过程，再打开液体控制阀后，经特殊处理让气泡渗入阀后的胶管里，按肺泡内气体交换显示键，讲述肺泡内气体交换途经、结果；接着讲述气体在血液中的运输途经和按组织里气体交换显示键，讲述组织里气体交换途经、结果及气体运输途经；演示时间与贮液箱容积有关，若需延长时间，可将已流入接液盒的液体再注入贮液箱；演示完后，可用简单的抽气设备(备件箱内配有)吸出管中残留液。
权利要求
1.一种由演示板、演示箱、人体头胸轮廊、呼吸道和肺、血管、心脏、组织细胞、肺通气和气体交换显示器、明暗背景、红色液体所构成的呼吸全过程模型，其特征在于在正面长方形白色演示板上安放与呼吸全过程有关的结构部件，分别通过几种显示器、一个电动机带动凸轮转动和明暗背景，达到直观形象的吸气、呼气与肺的张缩和体内气交换后血液发生变化的目的，经特殊而简单的方法处理，产生血液流动、血细胞运行和气体在血液中的运输的视觉效果。
2.根据权利要求1所述的呼吸全过程模型，其特征在于正面长方形演示板位于演示箱正前面与演示箱成一整体，材料由白色光滑不透明的金属或非金属材料构成。
3.根据权利要求1和2所述的呼吸全过程模型，其特征在于白色演示板与演示箱成一整体，演示箱体呈座钟式，包括前面透明的防护材料，箱内有贮液箱、肺通气和气体交换显示器、备件盒、接液盒、电源盒、背板，箱体由不透明的金属或非金属材料构成。
4.根据权利要求1所述全过程模型，其特征在于演示板上安设与呼吸全过程有关结构部件，主要包括人体头胸轮廓、呼吸道和肺、血管、心脏、组织细胞；其中人体头胸轮廊和心脏模拟其剖面或立体结构，用有色不透明的金属或非金属材料做成；呼吸道和肺(肺泡)、组织细胞模拟其剖面或立体结构，用透明有色(或无色)的金属或非金属材料做成；血管用透明无色的玻璃管(也可用透明无色、不易老化变色的胶、塑管)，且讲究管经的大小，达到比较理想的血流速度。
5.根据权利到要1和3所述呼吸全过程模型，其特征在于肺通气和气体交换显示器包括控制键、电动机(限速)和凸轮，白色灯光与有色透明片或有色灯光与无色透明胶片、闪光器(一种普通电器)等构成，按不同的控制键，可分别达到直观形象的吸气、呼气时肺的扩张和收缩以及在肺泡内、组织里的气体交换过程的视觉效果；也可用电子技术配上有关装置，达到相类似的视觉效果。
6.根据权利要求1所述呼吸全过程模型，其特征在于明暗背景，明背景(即利用演示板表面色)主要设置在流有动脉血的血管背则，经处理的暗背景主要设置在流有静脉血的血管背则，当红色液体流经上述明暗背景时，产生鲜红色的动脉血和暗红色的静脉血的视觉效果，在肺泡和组织细胞的毛细血管处，还可清楚看到气体交换后血液发生变化的效果。
7.根据权利要求1所述呼吸全过程模型，其特征在于用红色液体代表血液(常用一定浓度的红墨水)，达到直观、形象的教学效果。
8.根据权利要求1所述呼吸全过程模型，其特征在于经特殊而简便的方法处理，得到气泡渗入红色液体中，从而产生血液流动、血细胞运行和气体在血液中运输的视觉效果。
全文摘要
呼吸全过程模型,是大学、中学的生物教学和各类医学院校、体校的人体生理教学急需、必备和理想的教具;具有重量轻、体积小、操作简便安全和教学直观、形象、科学、客观、实用的特点;能清楚显示肺通气时吸气、呼气与肺的运动、肺泡内和组织里的气体交换途经和结果、气体在血液中的运输途经;打破了至今为止的各类教材、模型和彩图上血液(特别是静脉血)颜色的不科学性和不客观性;填补了讲述呼吸全过程无教具的空白。
文档编号G09B23/00GK1373458SQ01106929
公开日2002年10月9日 申请日期2001年3月4日 优先权日2001年3月4日
发明者颜昌华 申请人:颜昌华