师:同学们好,欢迎进入七年级人教版生物学第四单元第四章第三节“输送血液的泵——心脏”第二课时的学习。本节课的学习目标有两个:一是概述血液循环的途径,区别动脉血和静脉血;二是认同健康的生活方式有益于心血管健康。
同学们,当人体患病时,经常需要输液治疗。比如肺炎病人在手部静脉注射的药物,是如何到达肺部发挥作用的呢?这其实和人体的血液循环有关。早在2000多年前,我国医学名著《黄帝内经》中就有“诸血皆归于心,经脉流行不止、环周不休”等论述,说明我国古代人民对血液循环已有一定认识。后来科学家通过计算血液量等方式,推断出血液必然循环流动。又有科学家通过捆扎手臂实验,证明血液从心脏经动脉流到静脉,再流回心脏,进一步完善了血液循环理论。感兴趣的同学,可以阅读课本67页“科学家的故事”,或者上网查阅相关资料。
事实上,血液循环依赖于心脏的搏动与功能。我们先来回顾一下心脏的结构。心脏有四个腔,分别是左心房、左心室、右心房、右心室,还有分别与之相连的主动脉、肺静脉、上腔静脉和下腔静脉。我们可以用一个简图表示心脏的基本结构。
那同学们,血液离开心脏后经过哪些路径,又是如何流回心脏的呢?请同学们设想一个红细胞从左心室出发,经血液循环回到心脏时,它经历了哪些路径?带着这个问题,我们来看一个视频,尝试写出这个红细胞的旅行路线。
(播放视频后)血液由左心室进入主动脉,再经过全身的各级动脉、毛细血管网、各级静脉,最后汇集到上腔、下腔静脉流回到右心房。这一循环途径为体循环。
同学们,通过视频我们看到,红细胞从左心室出发,首先进入主动脉,再经过各级动脉到达全身毛细血管网,再经过各级静脉汇集到上腔或下腔静脉,最后回到右心房,这就是红细胞的旅行路线。为了更清晰地认识这个过程,我们把它分解来看。首先红细胞从左心室出发,经过主动脉和各级动脉后到达全身毛细血管网。如果用右手边的简图代表心脏基本结构,我们可以用实线箭头画出这个过程。接着,毛细血管网处的红细胞经过上腔或下腔静脉回到右心房,同样用实线箭头表示。我们把这样的一个循环过程称为体循环。上节课我们知道心房与心室之间有瓣膜,所以红细胞可以从右心房经过瓣膜来到右心室。
如果这个红细胞再次从心脏的右心室出发,经过血液循环重新回到心脏时,它又会经历哪些路径呢?请同学们继续带着这个问题观看第二个视频,尝试写下红细胞的第二次旅行路线。
(播放视频后)血液从右心室进入肺动脉,经过肺部的毛细血管,再由肺静脉流回左心房,这一循环途径称为肺循环。
同学们,从视频中看到,红细胞再次从右心室出发,首先进入肺动脉,到达肺部毛细血管网,再经过肺静脉,最后回到左心房,这就是红细胞的第二趟旅程。我们同样把这个过程拆分理解。首先红细胞从右心室出发,经过肺动脉,到达肺部毛细血管网,这个过程用虚线箭头画出。然后肺部毛细血管网中的红细胞通过肺静脉回到左心房,也用虚线箭头表示。由于这个过程血液经过了人体的肺部,因此我们把这个循环过程称为肺循环。这时左心房的血液又可以通过瓣膜进入到左心室,再一次重新出发。由此可见,血液是循环流动的,并且体循环和肺循环这两个过程通过心脏联系在一起。
同学们,现在我们已经学习了体循环和肺循环两大循环途径,请结合左侧血液循环示意图思考以下两个问题。
第一个问题,体循环和肺循环的起点和终点分别是什么部位?如图可知,体循环的起点是左心室,终点是右心房;肺循环的起点是右心室,终点是左心房。通过表格对比不难发现,无论是体循环还是肺循环,起点均为心室,终点均为心房。且循环的途径都是从心室出发回流到对侧心房,所以完整的循环途径都是从心室到动脉,到毛细血管网,再到静脉,最后回到心房。
我们来看第二个问题,在体循环和肺循环中,血液成分发生了什么变化?发生的部位在哪里呢?联系前面学习的知识,我们知道血液能在毛细血管处发生物质交换。我们来看当血液流经毛细血管处时都发生了什么变化。
这个动画表示的是在肺循环中,当血液流经肺部毛细血管网时的气体交换情况。蓝色圆形代表氧,绿色三角形代表二氧化碳。从动画中能看到,当血液流经肺部毛细血管网时,血液中的二氧化碳会进入肺泡,而肺泡中的氧进入血液,与红细胞中的血红蛋白结合,从而完成气体交换。我们可以用示意图表示这个过程。
在肺循环中,当血液流经肺部毛细血管网时,血液中的二氧化碳进入肺泡,肺泡中的氧进入血液,这样血液就由含氧较少、颜色暗红的静脉血变成了含氧丰富、颜色鲜红的动脉血。血液在心脏和血管中继续流动,当血液流经全身毛细血管网时,又会发生什么变化呢?
这个动画表示的是在体循环中,当血液流经全身毛细血管网时的物质交换情况。蓝色圆形代表氧,紫色正方形代表营养物质,绿色三角形代表二氧化碳等废物。通过动画可以看到,当血液流经全身各部分组织细胞周围的毛细血管时,红细胞中的血红蛋白把它所结合的氧释放出来,氧和营养物质穿过毛细血管壁到达组织细胞,供细胞利用。而组织细胞产生的二氧化碳与其他废物穿过毛细血管壁进入血液被运走,从而实现了物质交换。
我们继续完善血液循环的示意图。在体循环中,当血液流经全身各部分组织细胞周围的毛细血管网时,不仅把运输来的氧和营养物质供给组织细胞利用,还把细胞产生的二氧化碳等废物带走。这样血液就由含氧丰富、颜色鲜红的动脉血变成了含氧较少、颜色暗红的静脉血。这样一幅完整的血液循环示意图就完成了。
同学们,请问动脉中流的一定是动脉血,静脉中流的一定是静脉血吗?其实这种说法不对。动脉血是指含氧丰富、颜色鲜红的血液,静脉血是指含氧较少、颜色暗红的血液。在体循环中,动脉里流的一般是动脉血,静脉里流的一般是静脉血。但在肺循环中,肺动脉里流的是静脉血,肺静脉里流的是动脉血。由此可见,血管中流动的是动脉血还是静脉血,不是由血管决定的,而是由血液中的含氧量高低决定的。接下来我们用表格对比体循环和肺循环的异同。
