Modélisation du système cardiovasculaire humain Les facteurs qui influent sur le sang Débit

Précédent ◈ Suivant

Soyez prudent lorsque vous utilisez une perceuse. Assurez-vous de porter des lunettes de sécurité. Surveillance d'un adulte est recommandée.

Les gens appellent souvent les maladies cardiovasculaires un « tueur silencieux ». Cette maladie se faufile et provoque des dommages, mais les patients ne réalisent pas, jusqu'à ce que les symptômes graves commencent. Voilà pourquoi les médecins recommandent de garder votre système cardio-vasculaire en bonne santé. Un système cardiovasculaire sain nous donne l'énergie et l'endurance nécessaire pour faire toutes les choses que nous voulons accomplir, comme faire de notre mieux à l'école et de bons résultats dans les sports. Mais ce qui rend un système cardiovasculaire malsain, et quels sont les facteurs qui conduisent à des problèmes tels que le faible taux de flux sanguin? Dans ce projet de sciences de la vie, vous allez construire un modèle du cœur et les artères avec un seau, des tubes et de l'eau pour voir ce qui affecte le sang (eau) débit. Vous verrez ce qu'il faut pour maintenir un coeur en bonne santé et les artères.

Construire un modèle du système cardiovasculaire humain, et étudier l'effet de changer le diamètre d'une artère, en raison de la maladie, le débit sanguin.

introduction

Le corps humain est composé de plusieurs systèmes qui travaillent ensemble pour maintenir le corps fonctionne correctement. L'un de ces systèmes est appelé le système cardio-vasculaire. Le travail du système cardio-vasculaire est de déplacer le sang, qui contient de l'oxygène et de nutriments, dans tout le corps aux différents organes et le cerveau. Le système cardio-vasculaire est constitué du cœur, des artères, des capillaires. et les veines. Aux fins de ce projet, concentrons-nous sur le cœur et les artères.

Le cœur est un muscle qui agit comme la pompe du système cardio-vasculaire. Le cœur est divisé en droite et les côtés gauche. Chaque partie comporte deux chambres, une oreillette et un ventricule. Le côté droit du cœur pompe le sang pauvre en oxygène dans les poumons où les poumons fournissent de l'oxygène dans le sang. Le sang riche en oxygène revient sur le côté gauche du cœur dans l'oreillette gauche et se jette dans le ventricule gauche. De là, le cœur pompe le sang dans l'aorte, la plus grande artère du corps, pour alimenter les organes et le cerveau avec de l'oxygène et d'autres nutriments. Vannes séparées l'oreillette et du ventricule de chaque côté du coeur. Les valves assurez-vous de garder le sang qui coule dans la bonne direction. Parce que le côté droit et le côté gauche du cœur ne sont pas connectés, le sang pauvre en oxygène ne se mélange pas avec le sang riche en oxygène. Le muscle cardiaque lui-même a besoin également de l'oxygène pour fonctionner correctement. Un réseau d'artères coronaires couvre le cœur et il fournit du sang oxygéné. Regardez cette vidéo pour comprendre les détails de la façon dont fonctionne le cœur.

Un système cardiovasculaire sain est très important de maintenir une bonne santé. A défaut de maintenir une bonne santé cardiovasculaire peut entraîner une maladie cardiaque ou l'athérosclérose. Dans l'athérosclérose, l'hypercholestérolémie, les corps gras, de calcium et d'autres substances commencer à se former dans la paroi interne d'une artère. Cette accumulation, appelée plaque. conduit à un rétrécissement (plus petit diamètre) de l'artère. En cas de rupture de la plaque, il peut causer un caillot sanguin pour commencer. Un caillot de sang peut bloquer la circulation sanguine ou peut se déplacer vers une autre partie du corps. Selon l'endroit où le caillot se produit, il peut provoquer une crise cardiaque ou un accident vasculaire cérébral. Une crise cardiaque ou accident vasculaire cérébral est un problème de santé très dangereux, mais même plaque qui reste en place peut provoquer des problèmes en contribuant à la circulation sanguine pauvres. Une mauvaise circulation sanguine peut causer des douleurs à la poitrine, l'hypertension artérielle, essoufflement pendant l'exercice léger, douleur à la jambe, et la perte d'oxygène au cerveau.

Dans ce projet de sciences de la vie, vous ferez un modèle du système cardio-vasculaire et vérifier si la plaque ou le rétrécissement des artères affecte le débit. Vous ferez le modèle avec un seau, valves et tubes en vinyle de différents diamètres. Le débit dépend du diamètre du tube? Si oui, combien ne change le débit?

Termes et concepts

Cardiovasculaire
Artère
Capillaire
Veine
Muscle
Pompe
Atrium
Ventricule
Aorte
Coronaire
athérosclérose
Plaque
Caillot de sang
Valeur absolue
Ordre de grandeur
Densité
écoulement de poiseuille

Quelles sont les causes de votre cœur à battre?
Quels sont les quatre valves cardiaques?
Ce qui peut arriver à votre cerveau si le sang ne coule pas à elle?
Qu'est-ce qui arrive à votre corps lors d'une crise cardiaque?
Qu'est-ce que la plaque fait?
Ce qui peut arriver à vos jambes s'il n'y a pas assez de sang pour eux?

Bibliographie

Regardez ces vidéos pour comprendre le fonctionnement du cœur et de se renseigner sur les différentes parties du coeur:

Matériel et équipement

Procédure expérimentale

Construire le modèle du système circulatoire

Expérimenter avec le modèle circulatoires

L'analyse de vos données

Maintenant calculer le débit pour chaque essai de chaque diamètre de tube. Calculer le débit en divisant le volume d'eau dans la tasse, 1/2 tasse, par le temps qu'il a fallu en quelques secondes pour remplir la tasse de mesure pour une tasse 1/2. Si vous avez utilisé une caméra vidéo pour filmer l'expérience, vous pouvez regarder la vidéo pour obtenir un temps précis quand la coupe 1/2 a été rempli.
1. Découvrez comment déplacer image par image pour récupérer une mesure précise du temps.
Tracer vos données sur un diagramme de dispersion. Pouvez-vous voir des tendances dans vos données?
Calculer la moyenne des données pour chaque diamètre de tube. Calculer la différence pour cent de la vitesse d'écoulement entre les différents diamètres de tubes. L'équation 1 décrit comment calculer la différence en pourcentage du débit. Valeur absolue prend l'ampleur d'un nombre. Par exemple, la valeur absolue de -6 est 6.

valeur absolue | flowrateA - flowrateB |
flowrateA

En fonction de vos résultats, comment un vaisseau rétréci affecte le débit de sang? Quelles sont les implications pour la santé cardiovasculaire?

variations

Est-ce que la pression artérielle affecte le débit? Expérimentez avec cette variable en changeant le niveau de départ de l'eau dans le seau. La pression au niveau de la soupape est égale à la densité de l'eau multiplié par la différence de hauteur entre la surface de l'eau et la soupape.
Est-ce que la longueur du tube affecte le débit? Expérience avec deux longueurs supplémentaires de tube pour les deux soupapes.
En regardant vos résultats dans son ensemble, pouvez-vous confirmer si l'équation Hagen-Poiseuille est satisfait?

Demandez à un expert

Le Interrogez un Forum d'experts est destiné à être un lieu où les étudiants peuvent aller à trouver des réponses aux questions scientifiques qu'ils ont été incapables de trouver l'utilisation d'autres ressources. Si vous avez des questions au sujet de votre projet scientifique équitable ou juste la science, notre équipe de scientifiques bénévoles peut aider. Nos experts ne feront pas le travail pour vous, mais ils feront des suggestions, offrir des conseils et vous aider à résoudre.