第一篇:《心臟和血液循環》教案
心臟和血液循環
十堰市竹山縣張振武小學 謝小麗
科學知識:、知道心臟的形態和功能。2、認識血液循環器官及其作用。科學探究:、會利用模型來研究心臟的功能。2、能準確測定自己的脈搏。科學態度:、體會到利用模型研究問題的樂趣,并認識到這是一種重要的研究方法。2、意識到堅持體育鍛煉有利于心臟健康。科學、技術、社會與環境:
體會模型在科學技術中的應用,培養學生對模型地設計技術。教學重點:了解心臟跳動的意義。教學時間: 一 課時
教學準備:視頻資料、心臟模型、小橡皮球、水槽。教學過程:
第一課時
一、導入:、活動:把手放在胸口感受心臟的跳動,說說你的感受。2、講述:今天我們學習“心臟的跳動”。
二、自主學習: 1、認識心臟。
(1)提問:心臟在身體的什么部位?它的形狀像什么?它有多大?這些問題你能回答出來嗎?
學生試著回答。
(2)講述:大家回答的都不是很準確,讓我們通過心臟模型來認識心臟。(出示模型)心臟共分為 4 個室,分別是左心房、左心室、右心房和右心室,上面還布滿了各種血管,它是人體血液循環系統的主要器官。
(3)提問:心臟每時每刻都在不停地跳動,你知道什么是心跳嗎?你覺得心跳是什么?
學生匯報。
(4)講述:我們做一個實驗來進一步理解什么是心跳。演示并講解:一只手握住皮球,有節奏地反復擠壓與松開皮球,連續做 20 次,來模擬心臟的跳動。請仔細體會手上有什么感覺。(指名演示實驗,談體會)
(5)要求:我們換個方法再做模擬實驗。每個同學反復地把拳頭握緊與松開,連續做 20 次,模擬心臟的跳動,體會手上的感覺。(分組實驗、交流)
全班匯報。
(6)講述:通過模擬實驗,大家感覺到手有節奏地握緊與張開,感覺到手臂上的肌肉也隨著一起緊張、放松。這只是模擬實驗,我們再來看一段真實的錄像,看看心臟究竟是怎樣跳動的?
學生匯報。
(7)小結:心臟也是由肌肉構成的,心跳就是心臟的收縮與舒張。心臟收縮舒張一次,我們就會感覺到一次心跳。2、探究心臟不停地跳動的原因。
(1)講述:我們的心臟始終處于跳動狀態的,這也是生命存在的必要條件。可是心臟為什么要不分日夜地跳動呢?下面,我們通過幾組實驗來看一看。(2)演示實驗 1,反復擠壓塑料瓶,你們仔細觀察發生了什么現象?(水被擠壓到另一個瓶子里了)
(3)提問:誰知道心臟把血液運輸到哪里去了?(全身)(4)提問:為什么血液能被運輸到全身呢?通過什么來運輸的?(全身分布了很多血管)
(5)講述:我們來看人體的血管是怎樣分布的。
出示血液循環模型,講述:人除了依靠心臟的收縮與舒張引起心跳外,全身分布了動脈和靜脈供血液流動,保證人體的正常活動。在第 1 課中,我們已經學會測量 1 分鐘內脈搏的方法,是怎樣測量的?今天我們要測量 1 分鐘內心跳的次數。你們會測量嗎?(把手放在胸口,有力地跳動)
每人測量 1 分鐘內的心跳次數,并記錄。每人測量 1 分鐘內的脈搏次數,并記錄。
(6)提問:把 1 分鐘內的心跳次數與 1 分鐘內的脈搏次數進行比較,你能發現什么?
(心跳次數和脈搏次數差不多??)3、血液循環的意義。
(1)提問:你能推測出心臟不停地跳動是干什么嗎?(小組討論、匯報)(2)小結: 心臟和血管都是人體的血液循環器官,心臟推動血液在血管里不停地循環流動。血液經過流動,把氧氣和養料帶給身體各部分,又把二氧化碳和廢物通過排泄器官輸出。(3)提問:在《肺和呼吸》一課中我們已經知道人在運動時呼吸和心跳會同時加快,這是為什么呢?
小組討論、匯報。(運動時需要消耗大量的氧氣、養料和能量,所以需要肺部盡快盡多的吸進氧氣,心臟更有力的搏動,使血液循環流動加快,以便更多更快的運輸氧氣和營養物質)
(4)提問:由此可見,心臟是身體上重要的器官之一,我們應該怎樣保護自己的心臟呢?
(加強鍛煉、合理飲食、保持良好情緒??)三 拓展延伸:
制訂家庭健身活動計劃。
第二篇:《3. 心臟和血液循環》教案1
《3.心臟和血液循環》教案
教學目標
1、知道血液循環系統的組成及其作用。
2、知道心臟的形態和功能。
3、會測量自己的脈搏,知道心跳和脈搏的關系。
4、知道堅持鍛煉有利于心血管的健康。
教學重點難點
重點:認識心臟。難點:認識心臟的功能。
教學準備
教師準備:模型
學生準備:收集有關心臟的知識
教學過程設計
一、認識心臟和心跳
1、談話:
今天我們先來搞一個比賽,比賽就叫“看誰找得快”要求大家在老師說完比賽內容后,迅速去找,然后坐端正。
2、教師講解:
血管遍布我們的身體,它們有的粗,有的卻很細,最細的毛細血管10根合起來才有一根頭發粗,如果把一個人全身的血管連起來,足足有9.6萬多千米,這個長度是1路車從姚家跑到火車站4800多趟的距離!血管里裝滿了血液。血液在血管里是靜止的嗎?你怎么知道的?
3、提問:那么是什么推動血液在血管里不停的流動?
4、學生猜測,匯報。
5、根據學生回答教師小結:血液要想在血管里不停流動,必須有一個動力源,這個動力源就是心臟。你知道心臟是什么樣子嗎?
6、學生回答。
7、結合學生回答教師出示心臟模型,向學生介紹心臟的形狀和大小:心臟是由肌肉構成的,形狀像一個桃子,大小和自己的拳頭接近,成人的心臟重量在300克左右,和一個大雞腿的重量差不多。
8、提問:心臟大致在我們身體的什么位置,請你找找看。
9、學生找后匯報。
10、提問:你是根據什么找到心臟的位置的?
11、根據學生回答再問:你知道心臟是怎樣跳動的?
12、學生回答后教師指導學生看課件并小結:心跳就是由心臟的收縮與舒張產生的,人們常常用心臟停止跳動來表明生命的結束。的確,只要還有一口氣,心臟就會跳動。一個正常人的心臟每天跳動10萬次左右。
二、認識心跳的作用
1、心臟不停的跳動和血液在血管里不停的流動有什么關系呢?我們來研究一下。
2、教師出示課件,學生對照課件試著說心臟跳動與血液流動的關系。教師講解:心臟就像一個泵一樣,借助不停的收縮和舒張來壓出血液,同時又抽進血液,把血液泵到全身各處血管中。血管也跟著收縮和舒張,這就是脈搏。血液就是這樣在全身不停的流動。
三、了解血液循環的意義
1、血液為什么要不停的流動呢?你能聯系前幾課所學的知識推測一下嗎?
2、結合猜想,教師出示課件講解。
3、小組討論:為什么運動之后,呼吸和心跳會同時加快?
4、匯報討論結果。
四、討論應該怎樣關愛自己的心臟
1、心臟是如此重要,如果這個泵出現毛病,那么人的生命就岌岌可危了,全世界每年由于心臟和血管出現問題而死亡的有1670萬人,占總死亡人數的29.2%。常見的心臟疾病有先天性心臟病、風濕性心臟病、心瓣性心臟病、冠狀動脈性心臟病等。我們應該怎樣保護它呢?
2、講解閱讀資料。
3、小結:經常參加體育鍛煉,可以增強心臟的收縮能力;但是體育鍛煉一定要適當,否則會增加心臟的負擔。煙酒對心臟、血管傷害很大,煙能使血管硬化、血液循環不暢,過量飲酒能使心臟麻痹,甚至停止跳動。
第三篇:《心臟和血液循環》教學設計 郭志利
《心臟和血液循環》教學設計
教材分析:
本課圍繞心臟的跳動這一主題來展開的。內容有四個部分:第一部分,認識心臟。教材通過皮球這樣一個富有彈性的模型和反復握拳松手的模擬活動,幫助學生認識到心臟是由肌肉構成的,從而很容易理解心跳其實就是心臟的收縮和舒張。第二部分,認識心臟的功能。教材利用塑料瓶泵水這樣的模擬實驗,幫助學生建立認識心臟功能的模型,讓學生測定1分鐘的脈搏與心跳次數,使學生認識到兩者是一致的。第三部分,了解血液循環的意義。首先,教材引導學生討論“心臟不停的跳動是在干什么?”然后介紹血液循環的作用。再思考:為什么運動時,呼吸心跳會同時加快。第四部分,制定一份鍛煉計劃。教學本課時,可以通過感覺心臟的跳動、認識心臟、了解心臟不停地跳動的原因和血液循環的意義等活動開展教學。教學目的:
1、會利用模型來研究心臟的功能,能準確的測定自己的脈搏;
2、知道心臟的形態和功能,認識血液循環器官及其作用;
3、體會到利用模型研究問題的樂趣,并認識到這是一種重要的研究方法;
4、意識到堅持體育鍛煉有利于心臟健康。
教學準備:心臟模型、人體血管分布掛圖、小橡皮球、水槽、計時器或秒表、空塑料瓶。教學過程:
一、活動1:感覺心臟的跳動。
1、師:同學們,把手放在胸口,感覺到什么了?說說你們的感覺。
2、師:今天我們學習“心臟的跳動”。
(板書課題:心臟的跳動)
二、活動2:認識心臟。
1、師:心臟在身體的什么的部位?它的形狀像什么?它有多大?這些問題過去你們思考過嗎? 學生試著回答。
2、師:同學們,我們通過心臟模型一起來認識心臟。
(出示心臟模型,沒有實物模型的,可借助書本上的心臟模型的圖片)
師:現在你能再說一說心臟的形狀像什么嗎?
學生回答。
(心臟的形狀近似一顆桃子,這顆桃子的尖端稱做心尖,指向左前下,底朝右后上方。如把手掌放在左側乳頭附近,可以清楚地觸到心尖的搏動。心臟重約300克,約占人體重量的0.5%,其大小相當于本人的拳頭。)
3、師:心臟每時每刻都在不停地跳動,你知道什么是心跳嗎?
學生試著回答。
4、師:看來同學們對心跳還是有一些了解的,但這還不夠。下面我們一起來做一個實驗,進一步了解什么是心跳。
師演示并講解:一只手握住皮球,有節奏地反復擠壓與松開皮球,連續做20次,來模擬心臟的跳動。請你仔細體會手上有什么感覺。
(若皮球數量有限,可讓學生反復地把拳頭握緊與松開。)
5、學生分組實驗、交流。
6、全班交流、匯報。
(手有節奏地握緊與張開,手臂上的肌肉也隨著一起緊張、放松。心臟也是由肌肉構成的。心跳就是心臟的收縮與舒張,心臟收縮舒張一次,我們就感覺到一次心跳。)
三、活動3:認識心臟不停地跳動的原因。
1、師:我們的心臟始終處于跳動的狀態,這也是生命存在的必要條件。可是心臟為什么要不分日夜地跳動呢?要研究這個問題我們先一起來做個實驗。
師示范講解:在水中反復擠壓塑料瓶,仔細觀察發生了什么現象。
2、學生分組進行實驗、討論。
(可事先在塑料瓶中滴幾滴紅墨水,這樣現象會更明顯。)
3、全班交流、匯報。
4、師:誰知道心臟把血液運輸到哪里去了?通過什么來運輸的?
(血液能被運輸到全身,因為全身分布了很多血管)
5、組織學生通過出示掛圖認識人體的血管情況。可借助課本上的人體血管分布圖。
(人除了依靠心臟的收縮與舒張引起心跳外,全身分布了動脈和靜脈供血液流動,保證人體的正常活動。動脈是從心臟運送血液到全身器官的血管。靜脈是運送血液回心臟的血管。我們看到的條條“青筋”就是靜脈。)
6、前面我們已經學會測量1分鐘脈搏的方法,是怎樣測量的?今天我們要測量1分鐘心跳的次數,你們會測量嗎?
(測量脈搏常選用淺表的大動脈,最方便和常用的是最靠拇指側手腕上的橈動脈。其次是靠近外耳道處的顳動脈和頸部兩側的頸動脈。測量脈搏時應該用食指、中指、無名指并排按在動脈上,壓力大小以能摸到脈搏跳動為準,每次要測量1分鐘,一定要在安靜的情況下測量,不能只用拇指進行測量,因拇指本身的小動脈搏易與被測量的脈搏混淆。)
7、學生兩人一組,測量1分鐘內的心跳和脈搏次數。并將結果記錄在書上表格內。
(在這個活動中學生可能找不到動脈或“搭脈”方法不妥,不能準確地得出結論,老師要注意行間指導,不能一帶而過。)
四、活動4:了解血液循環的意義。
1、師:現在,你能推測出心臟不停地跳動是在干什么嗎? 小組討論、匯報。
2、師:你們的回答是否正確呢?讓我們來看看科學的研究是怎樣的。請同學們第54頁,閱讀最上面的兩個小節。
3、學生閱讀教材內容
(心臟和血管都是人體的血液循環器官,心臟推動血液在血管里不停地循環流動。血液在循環流動的過程中,把呼吸器官吸收的氧氣和消化器官吸收的養料運送到全身各處去,又把全身各處產生的二氧化碳和其它廢物通過肺和排泄器官排出體外。)
4、師:為什么運動時,在運動時呼吸和心跳會同時加快?
(隨著人體活動加強,呼吸頻率和心率都會相應增加,這是運動時身體需要消耗大量的氧氣、養料的緣故。)
5、師:我們應該怎樣保護自己的心臟?
小組討論、匯報。(加強鍛煉)
五、活動5:制定一份鍛煉計劃。
1、師:心臟是身體上重要的器官之一,我們應該怎樣保護自己的心臟呢?大家思考根據自己的實際情況,制定一份合理的鍛煉計劃。
2、學生分組討論鍛煉的計劃、目的、內容、要求、注意事項等。
例:目的:通過適當適量的體育運動,增強自己的體質,保護我們的心臟。
內容:(1)跑步
(2)擴胸、振臂等徒手操練習
(3)游泳
要求:定期測量和記錄。
注意事項:注意安全,像游泳等項目一定要有家長陪同。
3、課后完成鍛煉計劃。
第四篇:血液循環
[血液循環]
教學目標
知識目標
1、復述血液循環的概念
2、通過錄像、VCD的演示、老師的講述,使學生掌握體循環、肺循環的途徑、血液成分的變化及意義
3、通過實際測量,使學生了解血壓和脈搏的基本知識,血液循環。
4、通過觀察出血狀況的錄像,使學生了解出血護理的基礎知識。
能力目標
1、通過學習血液循環的途徑,培養學生的觀察能力及歸納、總結的思維能力。
2、通過分析血液循環的血液成分變化,培養學生的分析思維能力。
3、通過學習血壓、脈搏,學會用血壓計給同學測量血壓及自己會測量脈搏,培養學生的自我保健意識。
4、通過對出血的初步護理方法的學習,使學生掌握緊急救護的一些方法。
5、查閱有關冠心病的知識,培養學生收集資料的能力。
情感目標
1、通過對科學史的學習,了解科學方法。
2、介紹最新醫學動態,培養學生探索科學奧秘的興趣。
3、通過出血的初步處理這部分教學,對學生進行自我救護和互愛的教育。
4、通過對“切脈”診病的學習,對學生進行愛國主義教育。
5、通過小組測量血壓的活動,培養學生的合作意識。
教學建議
教材分析
人體需要的氧氣和養料必須及時運來,二氧化碳等廢物必須運走,人體才能正常進行生命活動,這些物質的運輸靠血液循環來實現,所以本節成為本章重點內容的核心。體循環和肺循環的途徑是本節的教學重點,在循環途徑中血液成分的變化及血壓是本節的難點。解決辦法:從學生已有的知識—哺乳動物的血液循環入手;從感性入手——讓學生觀察血液循環的錄像及VCD獲得感性知識,再結合掛圖講解來突破重點和難點。
教法建議
關于《血液循環》:
1、課上結合血液循環的錄像、VCD和掛圖,從感性認識入手,識記血液循環途徑。先安排學生觀察錄像,在觀察錄像時,最好采用分步觀察,先觀察體循環,再觀察肺循環,為了使觀察針對性強,教師指導學生觀察時,最好列出觀察提綱:(1)、體循環的起點、止點、大致路徑?(2)、體循環中血液成分的變化及發生變化的地點?(3)、肺循環的起點、止點及大致路徑?(4)、在肺循環過程中,血液成分又有哪些變化?在何處發生的變化?使觀察明確具體,并且每觀察一步都及時進行反饋,以培養學生的觀察能力。再結合掛圖歸納并板書血液循環途徑(見板書設計)。
2、分析循環過程中血液成分的變化:在分析體循環過程中血液成分的變化時,采用教師引導學生聯系已有的知識:毛細血管壁的特點、血紅蛋白、動脈血的特點來分析,而肺循環中血液成分的變化可讓學生自己分析,以鍛煉學生舉一反三及語言表達能力。分析完后,教師在板書結構里,把流動脈血的結構用紅粉筆來表示(如體循環中的動脈和肺循環中的肺靜脈),流靜脈血的結構用蘭色粉筆來表示(如體循環中的靜脈和肺循環中的肺動脈)。這樣使學生更深刻地理解并不是動脈血管里一定流動脈血,靜脈血管并不一定流靜脈血。
3、最后教師用投影寫出下列圖解并配合錄像來使學生獲得:體循環和肺循環是同時進行的,它們的起止點都是心臟,二者在心臟處匯合,組成一條完整的循環途徑,血液循環的原動力來自心臟。
關于《血壓》:
聯系有關醫學知識,有條件的學校最好安排幾人一臺血壓計讓學生分組實驗——親自用血壓計來相互測量血壓,學會血壓計的使用方法,同時加深學生對血壓的理解。
在用血壓計測量血壓的實驗教學時:教師要先介紹血壓計的結構,并找幾個學生上講臺來示范,演示測量血壓的完整步驟及介紹如何讀數,如果是老式血壓計,教師要介紹毫米汞柱和千帕的換算關系:
1mmHg=0.133千帕
1千帕= 7.5mmHg
學生在測量時,首先是血壓計的擺放:如果兩人一臺,將血壓計擺放在實驗桌的兩個同學的中央,若四人一臺,則讓前面的兩個同學和后面的兩人為一組;血壓計帶有水銀柱刻度的朝向學生,不要倒放,生物教案《血液循環》
測量前讓學生不要太興奮,不要參加劇烈運動,因為在興奮和劇烈運動后會使血壓升高,從而使測量的數值不真實。測量時,教師一定要讓學生保持安靜,不要有任何聲音,否則聽不清動脈的聲音。每次測量血壓最好在半分鐘內完成,第二次測時相隔1--2分鐘,以免被測量者有不舒服的感覺。如果被測量者心理緊張,應暫時停止測量,等他恢復正常后再測,否則測量的血壓不準確。冬季測量血壓時最好脫下棉衣,如果把長袖卷起來會壓緊上臂,影響聽音。
為了減少測量誤差,每人最好重復測量三次,記錄數值,求平均值。
血壓計用畢后,讓學生立刻將其右傾45℃,把水銀放回壺中,然后關閉貯汞閥,以防水銀泄漏。
測量后對全班的測量結果進行分析討論:本班是否有高血壓和低血壓?計算男生和女生的平均值,比較男女血壓是否有差異?
關于《脈搏》
課上安排學生測量自己安靜時的脈搏和下蹲運動后的脈搏,使學生學會脈搏的測量方法,通過不同人脈搏數據的比較,加深學生對脈搏的理解。對于“切脈”還可以結合我國古代醫生最早應用于診斷疾病,來對學生進行愛國主義的教育。
脈搏與運動的關系建議采用探究式方法進行:先引導學生提出問題,如 :不同的運動量對脈搏的影響相同嗎?
然后讓學生根據生活經驗做假設及根據假設設計實驗。如:在一定范圍內運動量越大,使脈搏增加得越多
設計實驗要考慮:①運動量遞進的關系,②實驗可操作性,且一節課內能完成。
具體教學過程:
1.指導學生測脈搏,先找準橈動脈的位置(位于橈骨的內側),測量安靜狀態下的脈搏在教室內進行,為了減少實驗誤差,每個人測3次,記錄數值,求平均值。為了節約時間,每次可以測30秒鐘,把測得的脈搏數值乘以2得每分脈搏次數。
2.測運動后的心率:運動結束后,立即測運動狀態的脈搏。每一個運動完成后,要恢復到平靜狀態下才能進行下一個運動。
3.運動地點:若到操場去測量:首先要對學生進行安全教育,并提醒學生帶好筆和紙做記錄,注意:因體質差不能參加劇烈運動的學生要考慮運動項目。如果學校條件有困難,可在教室測量,運動項目可以采用深度下蹲。
4.教學生如何設計表格(可參考書上的):
5.教給學生對實驗結果進行分析的方法,對實驗數據進行正確處理的方法:教學生如何畫脈搏變化曲線圖,如何統計全班的數據,畫出全班平均脈搏變化曲線圖。
6.實驗結束后,教師應及時組織評比,作為本次實驗的一次升華。評比的內容包括:①實驗設計方案的優缺點 ②各自記錄的實驗數據是否準確 ③分析實驗結果的方法是否正確 ④結論的推導是否恰當。評比可以采用小組討論與全班講評相結合的方法,通過討論達到互相交流和學習的作用。
7.除按書上探索不同的運動量對脈搏的影響外,有條件的學校還可探索劇烈運動對身體素質不同的人的脈搏的影響:選學校田徑隊的、球隊的學生或經常參加運動的學生5-6名,平時運動不多的學生5-6名,平時常不運動的學生5-6名做對比實驗,先測安靜狀態下的脈搏3次,求個人平均值,小組平均值;再讓他們分別跑300米后,立即測運動后的脈搏,與安靜狀態下的脈搏做對比,統計個人脈搏的變化和不同身體素質的人的平均脈搏的變化情況,分析數值得出結論。
關于《出血的初步處理》:
用總結三種血管的血流速度、血的顏色來學習出血的初步處理。課上可安排學生一些演習活動:由老師給出出血現象,讓學生判斷是哪種血管出血?并當場練習護理方法。
課時安排:
本節內容較多,又有兩個實驗,從培養學生的能力出發,建議用三課時。
教學設計示例
第一課時 血液循環
復習提問:心臟的結構:四個腔名稱及與它們相連的血管
導入:我們已學習了血液、血管、心臟,心臟和全身的血管組成一個密閉的管道系統,血液就在這個管道中循環地流動。
板書 第三節 血液循環
一、血液循環
(一)概念:血液在心臟和全身的血管所組成的密閉的管道系統內循環地流動叫做血液循環。
提問:血液在心臟內如何流動?(回答:從心房à心室à動脈)
過渡:那么血液在血管內按什么方向流動?
板書:
(二)途徑
1.提問:哺乳動物家兔血液循環途徑有幾條?哪幾條?
學生回答:有兩條;體循環和肺循環。
講述:人的血液循環也分體循環和肺循環。下面我們通過錄像來了解人的血液循環途徑。
2.演示錄像了解人的血液循環途徑:
先觀察體循環:指導觀察:
(1)體循環的起點、止點及大致路徑(或體循環是由心臟的哪一腔開始?血液流經何處?最后流回心臟的哪一腔?)
(2)在體循環過程中,血液成分有哪些變化?在何處發生的變化?
反饋觀察情況。
繼續觀察錄像——肺循環
指導觀察:
(3)肺循環的起點、止點及大致路徑(或肺循環是由心臟的哪一腔開始?血液流經何處?最后流回心臟的哪一腔?)
(4)在肺
第五篇:血液循環文檔
人體內的血液是怎樣流通的?幾千年來人們一直在不斷地探索、尋找。古希臘學者希波克拉底(Hippocrates,約公元前460~公元前377)認為,脈搏是血管運動引起的,而且血管連通心臟。亞里士多德認為心臟是體內最重要的器官,是智慧的所在地,并給血液以熱量。但是他們認為動脈內充滿了由肺進入的空氣,因為他們解剖的尸體中動脈中的血液都已流到靜脈。古羅馬醫生蓋侖(Claudius Galen,公元130~200)解剖活動物,將一段動脈的上下兩端結扎,然后剖開這段動脈,發現其中充滿了血液,從而糾正了古希臘流傳下來的錯誤看法。蓋侖創立了一種血液運動理論,認為食物營養由腸送到肝臟后,在那里變成靜脈血,經過靜脈送到心臟右側,再從心臟中隔的小孔流到左側,碰到從肺部來的新鮮空氣,再經過由上帝賜給的熱的作用,變成充滿著“生命靈氣”的動脈血,然后從動脈送到全身。血液在血管中就象潮水般一陣陣向前涌去,最后在身體四周消失。蓋侖的學說正好符合宗教的需要,因而被納入基督教的教義,被奉為學術界和醫生的“圣經”而不可逾越,關于血液流動的探索就此停止了1000多年。
16世紀中葉,比利時醫生、解剖學家維薩里(Andreas Vesalius,1514~1564)在解剖實驗中發現心臟的中隔很厚,沒有可見的孔道,蓋侖關于左心室與右心室之間有小孔相通的觀點是錯誤的。維薩里以大無畏的精神違反當時教會的禁令,向蓋侖的理論提出挑戰,在1543年出版了《人體的結構》一書。但是他本人的結局是十分悲慘的,教會迫使他去耶路撒冷朝圣贖罪,結果他不明不白地死于旅途中。
維薩里在巴黎大學讀書時結交的好友西班牙人賽爾維特(Michael Servetus,1511~1553)繼續進行科學實驗,包括當時被人禁止的人體解剖。他發現,血液從右心室經肺動脈進入肺,再由肺靜脈返回左心室,這一發現被稱為肺循環。賽爾維特在發現血液循環的道路上邁出了第一步。1553年,他秘密出版了《基督教的復興》一書,用6頁的篇幅闡述了自己的發現,這觸犯了當時被教會奉為權威的蓋侖學說。1553年10月27日,年僅42歲的賽爾維特被宗教法庭判處火刑,活活燒死,而且在被燒死前還被殘酷地烤了兩個小時。
盡管通向真理的道路如此坎坷不平、荊棘叢生,可仍有為尋找真理而不怕艱難,不怕死亡的追求者。
1574年,意大利解剖學家法布里修斯(Fabricius,1537~1619)公開出版了著作《論靜脈瓣膜》。在這部書中,他詳細描述了靜脈內壁上的小瓣膜,它的奇異之處在于永遠朝著心臟的方向打開,而向相反的方向關閉。遺憾的是法布里修斯沒有認識到這些瓣膜的意義,他仍然信奉蓋侖學說。科學的血液循環學說的建立還是留待他的一個學生在他逝世9年后完成,這就是英國人哈維(William Harvey,1578~1657)。
哈維于1578年4月1日生于英國一個農民家庭。他曾在意大利帕多瓦(Padua)大學向法布里修斯學習解剖學。帕多瓦大學素以政策開明、學術自由著稱。維薩里開創的親自動手做解剖學實驗的方法,為這所大學的醫學院吸引了一大批熱情好學的青年。哈維留學期間,伽利略正在帕多瓦任教。這位近代實驗科學大師所倡導的實驗——數學方法和力學自然觀,對許多學科領域產生了很大的影響,哈唯亦獲益匪淺。他懂得了:無論是教解剖學或是學解剖學,都應以實驗為依據,而不應以書本為依據。
哈維是個觀察敏銳的人。有一次,他的朋友被匕首割斷了動脈,血液從動脈噴出來,與血液從靜脈中平靜地流出完全不同。這促使他重新思考血液循環的問題,并對心血管系統進行了認真的研究。
1628年哈維發表了《動物心臟及血液運動的解剖學研究》,在這部只有72頁的小書中系統地總結了他所發現的血液循環運動的規律及其實驗依據。其理論簡述如下:血液從左心室流出,經過主動脈流經全身各處,然后由腔靜脈流入右心室,經肺循環再回到左心室。人
體內的血液是循環不息地流動著的,這是心臟搏動所產生的作用。哈維從三方面論證他的學說:(1)由于心臟的活動,血液被不斷地從腔靜脈輸送到動脈,其量之大是不可能由被吸收的營養物來提供的,而且全部血液是以很快的速度通過心臟的。如果心室的容量為56.8克,心跳每分72次,則一小時由心臟壓出的血液應為245.376千克。這么大的血量不可能馬上由攝入體內的食物供給,肝臟在這么短的時間內也決不可能造出這么多的血液來。(2)血液在動脈脈搏的影響下連續不斷地、均勻地流經身體各部分,其量大大超過提供營養之需,也不是全身液體所能供給的。哈維用捆扎手臂的實驗證明,血液是從動脈流到四肢以及身體其他各部分的。(3)靜脈從身體各部分把血液不斷地送回心臟。哈維闡明了靜脈中瓣膜的真正意義在于防止血液從較大的靜脈流至較小的靜脈;防止血液由中心部位流向四周部位;只讓血液由較小的靜脈流向較大的靜脈,由四肢、頭部等處流向心臟。
雖然哈維發現了血液循環,但是在當時的條件下,他并不能清楚地了解血液是怎樣由動脈流到靜脈的。在他逝世后,顯微鏡才得到改進,意大利的解剖學家馬爾比基(Marcello Malpighi,1628~1694)在1661年發現了蛙肺部的毛細血管,從而完善了哈維的血液循環學說。
哈維(William Harvey,1578~1657),英國生理學家、解剖學家。1597年在英國劍橋大學獲文學學士學位,1602年在意大利帕多瓦大學獲醫學博士學位。畢業后在英國開業當醫生。1618年至1642年任英王的御醫,為皇家醫學會會員。1628年發表了《動物心血管運動的解剖研究》一書,確立了血液循環學說,為近代生理學奠定了基礎。1651年又出版了《動物的生殖》一書,對胚胎發育過程等生理問題進行了廣泛的論述,對胚胎學的發展發揮了重大的作用。
用新的眼光思考循環問題
在歐洲歷史上,文藝復興是新興資產階級在思想文化領域里開展的反封建斗爭。這個時期曾出現過許多杰出的人物,他們積極熱情,思想解放,富有探索和創新精神。這期間,在生物學領域中也出現了一批杰出的學者,其中之一便是哈維。
哈維出生于英國南部的福克斯通,父親雖說是一個農夫,但他頭腦清醒,腳踏實地,想給
予孩子們以充分的教育。哈維性格文靜,但思想活躍,聰明好學,從小就對生物的活動方式充滿了好奇。當他還是一個孩子時,就對從當地屠宰場弄來的動物心臟很感興趣。
哈維16歲入劍橋大學學習,19歲獲文學學士學位,然后他決定要當一名醫生,于是便到意大利的帕多瓦大學學習醫學。這所著名的學府是16世紀最偉大的解剖學家維薩里曾經教過書又被趕走的地方。維薩里出生于比利時的布魯塞爾,1537年任帕多瓦大學教授。他在醫學教學工作中,一改以前教授們講授解剖學課程時從不動手解剖的作風,自己執刀解剖。這不僅給學生以良好的教育,而且獲得了許多新的發現。1543年他發表了著名的《人體的構造》一書,糾正了古羅馬解剖學家蓋侖學說中的許多錯誤,于是引起了一場**,被攻擊為對“上帝著作”的“不敬”。維薩里激憤之余,于1544年辭職而去,但最后還是遭到教會的迫害,死于流放途中。雖然如此,維薩里所使用的解剖學方法已在帕多瓦大學深深地扎下了根。故當時帕多瓦大學既有解剖學傳統,又有重視科學實驗的風氣。哈維的老師是有名的解剖學家、科學胚胎學的奠基人法布里修斯。在解剖學上,法布里修斯最重要的貢獻是發現了靜脈瓣膜。他對靜脈瓣膜的研究和他的講學以及解剖實習,使年輕的哈維對血液循環產生了興趣,對哈維未來的事業產生了深刻的影響。
哈維是一個沉靜的青年,他專心地在帕多瓦大學研究解剖學,整整研讀了5年。哈維又是一個觀察敏銳的人。有一次,在一場爭吵中,他的朋友被匕首割斷了動脈。他注意到血液從朋友的動脈中一陣陣地噴出來,并發現這與血液從靜脈中平靜地流出來的現象完全不同。豐富的解剖學實踐、對靜脈瓣膜的了解與興趣以及這類富有戲劇性的事件,促使他用一種新的眼光來思考血液循環的問題。
心臟每次搏動向全身送出多少血液?
1602年,哈維獲得帕多瓦大學博士學位后不久就回到英國,在倫敦開業行醫。哈維行醫順利,很快就成了一個杰出而富有的醫生,并娶了國王御醫的女兒布朗為妻。接著,他很快當選為皇家醫學會的會員,被任命為圣·巴塞洛繆醫院的醫師、內外科醫生進修學院的解剖學教授以及英王詹姆士一世的特命醫生。這些頭銜不是一般醫生所能得到的,何況這時他還只有32歲。
在這種平靜快樂的環境中,哈維并未停止對于人體循環系統的研究。在繁忙的醫務工作之余,他常為血液運動問題陷入沉思。他想知道,為什么心臟的兩個在結構上相似的左右心室,在功能上卻有這么大的差異?按照蓋侖的學說,它們一個控制血液的流動,一個控制生命靈氣的流動。除了肺運動以外為什么右心室也必須運動?……在這一連串的問題中,最突出的問題就是:心臟每次搏動向全身到底送出多少血液?
他的老師法布里修斯的靜脈瓣膜演示實驗啟發他從循環方面來思考問題。實驗是這樣的:如果用綁帶扎住手臂,沿著靜脈所經之處就會看見突起的小瘤。這些鼓起的地方正好與解剖的靜脈瓣膜的位置相對應。如果擠壓這些小瘤,想把血液經過這些小瘤擠回到手掌里去,便可以清楚地看到,正是這些小瓣膜阻止了血液的倒流。
回復
2樓
除了動脈瘤的跳動,哈維在對病人的觀察中又注意到了手腕、太陽穴和頸部動脈的搏動等一系列現象,這些都向他暗示好像有一個中心泵在活動。哈維原先所受的教育使他認為存在著兩種區別顯著的血液——從肝臟出來的血液和從心臟出來的血液。但哈維從各方面的觀察中卻看不出兩者有何大的不同。哈維把動脈、靜脈、心臟的作用和血液的運動聯系起來考慮,逐漸形成了一個全新的想法,即血液從心臟到動脈,從動脈到靜脈,再從靜脈回到心臟,是一個連續的循環運動。但這與傳統的蓋侖的理論不符。蓋侖認為,血液由消化了的食物不斷合成出來,肝臟是靜脈血的源泉,血液從右心室流到左心室后產生了動脈血和靈氣,再通過動脈系統分布到全身直至消失。
哈維與大多數同時代的人不同,他沒有把上述結論僅僅停留在假設和邏輯推理上,而是獨特地把實驗和定量方法應用于醫學研究之中。他認真地解剖動物,細致地觀察研究,每次都寫下詳細的記錄,常常忙到深夜。
在實驗時,哈維沒有采用其他解剖學家的習慣做法,他們往往只解剖死人。哈維卻認識到應用冷血動物和垂死哺乳動物的優越性,特別注意選擇快死的動物,因為這些動物的心臟跳動越來越慢,間隔較長,便于觀察。
哈維做了許多實驗,目的在于求出每次心跳噴出血液的準確數量。他指出,即使根據最粗略的計算,也能證明心臟泵出的血液量是如此之多,一小時泵出的血液數量就超過了整個生物體的總重量。根據對人左心室容血量的測量,可算出人的心臟1個小時排出的血液差不多有245千克,幾乎是一個強壯成年人體重的3倍。按照蓋侖的觀點,那么肝臟每小時就要造出相當于人體3倍重的血液,每天則要造出相當于人體72倍重的血液,這顯然是不可能的。哈維由此得出結論:這么多血液“決非消化過的食物所能供給。所以,除了循環往復以外是沒有別的辦法可以供給如此多的血液的”。然后,哈維又通過結扎和剖切的放血實驗,確定了血液流動的方向,從而得出血液從心臟經過動脈流到靜脈,再回到心臟這樣一個沿著一定方向循環運行的通道,也就是所謂的體循環。把循環論的思想與血液運動結合起來,是哈維多年來的大量實驗和反復思考的結果。1615年,他根據實驗研究,闡明了心臟對血液循環的作用,公開宣講了血液循環的理論。完整論述他這一思想的最重要的著作則是1628年出版的《動物心血管運動的解剖研究》(又稱《心血管運動論》)一書。
“以自然為師”,“以實驗為根據”
1628年,哈維在法蘭克福出版了《動物心血管運動的解剖研究》一書。以后又發表了兩篇補充論文,對心臟和血液運動進行了詳細的描述。哈維的這部著作結構緊湊,論證嚴密,以確鑿的實驗證據論證了血液循環的途徑,并提出了心臟是循環系統的中心。
由于哈維確立的血液循環學說,推翻了統治達十幾個世紀之久的古羅馬醫學家蓋侖提出的血液產生于肝而消失于全身的錯誤理論,從而為近代生理學奠定了基礎。所以,恩格斯指出:“哈維由于發現了血液循環而把生理學(人體生理學和動物生理學)確立為科學。”
哈維的《動物心血管運動的解剖研究》一書是歷史上第一次出現的有明確實驗證據的生理學著作,對當時的解剖學、生理學以及整個生物學界,甚至廣大的知識界都有很大的影響。哈維以火一樣的熱情、堅忍不拔的毅力和尊重事實、重視實驗的科學思想追求真理,以敏銳的觀察和科學的實驗取代了一般的猜測,開創了生物學的實驗研究方向。當時在生物學領域,定量研究方法用得極少,而推測則用得較為普遍。哈維則不然,他把帕多瓦大學的解剖學傳統和英國哲學家培根所提倡的科學實驗結合起來,扎扎實實地做了一系列設計周密的實驗,親自解剖了80多種動物,經過幾十年的時間才確立了血液循環的學說。正如他在該書的前言中所說的,“無論教解剖學或學解剖學都當以實驗為據,而不應當以書籍為據;以自然為師,……我自誓為真理的信徒。”也就是說是尊重事實、重視實驗的科學思想使他作出了重大發現。哈維在這一點上超過了前人。因此,哈維的貢獻不僅是提供了血液循環的基本規律,更重要的是為近代生理學乃至整個生物學提供了科學實驗的思想及活體解剖的具體實驗方法。
哈維的血液循環學說遭到了宗教迷信勢力的強烈反對,《動物心血管運動的解剖研究》出版后數周就出現了一股反對哈維新體系的潮流。批評他的人宣稱他肯定是瘋了,他的行醫業務也因此而大大地清淡衰落下來。但不管怎樣,哈維的學說可以解釋許多以前難以解釋的現象,如循環理論解釋了為什么被毒蛇或患有狂犬病的動物咬傷后,毒素或感染會影響全身。它還可以用于解決一些醫學實踐中的問題,如藥物可以通過靜脈注射分布到全身。另外,輸血也很快得到了發展。盡管有強烈的反對者,哈維的學說還是逐漸傳播開來,為人們所接受,其影響在他生前就相當明顯了。特別是年輕一代的科學家們從他的科學思想中受到很大的啟發和鼓舞。哈維以后直到18世紀末,生理學研究基本拋棄了“靈氣”之類的觀念,出現了許多重視實驗的生理學家,實驗方法也發展起來。在血液循環研究的基礎上,有關消化吸收、營養、生理化學等新陳代謝功能得到了研究,實驗生理學的研究又向前邁進了一大步。哈維無愧為實驗生理學的開拓者,歷史上偉大的科學家之一。