理科ラボ

実験道具 / 中学2年 生物

心臓の弁と血液の流れ

心臓が縮んだりゆるんだりする順番に合わせて、4つの弁が開いたり閉じたりするようすと、血液の流れを見よう。弁が何のためにあるのかが見えてきます。

使い方

3ステップ
  1. ステップを選ぶ「心周期のステップ」の①〜⑤を押すと、その時の心臓のようすになります。
  2. 再生する「再生」で①〜⑤が自動でくり返されます。「速さ」で動きをゆっくりにできます。
  3. 弁と血液を見る4つの弁の「開/閉」は表に出ます。「弁の名前」「血流の矢印」の表示も切りかえられます。

全3ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。

心臓弁シミュレーター
4つの弁の開閉と心臓の拍動
速さ 1.0×
心周期のステップ
現在のステップ: -
僧帽弁(左房室弁)-
三尖弁(右房室弁)-
大動脈弁-
肺動脈弁-
房室弁(僧帽弁・三尖弁): 心房と心室の間
動脈弁(大動脈弁・肺動脈弁): 心室と動脈の間
酸素の多い血液(左側)
酸素の少ない血液(右側)

やってみよう

ミッションに挑戦

上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、ミッションの始めの状態になります。続きは自分で操作しよう。

ミッション 1

血液が送り出されるとき

心室が縮んで、血液が動脈へ送り出されるときの弁のようすを見る。

  1. 今は「① 心房収縮期」です。心房が縮んで、血液が心室へ流れています。
  2. 「③ 駆出期」を押そう。
  3. 4つの弁のうち、開いているのはどれ? 閉じているのはどれ?

見るところ③のときの、房室弁(三尖弁・僧帽弁)と動脈弁(肺動脈弁・大動脈弁)の開閉。

やってみたら開こう:わかること

心室が縮むと、動脈弁が開いて血液が動脈へ送り出される。このとき房室弁は閉じているので、血液は心房へ逆もどりしない。

ミッション 2

血液の通り道をたどろう

血液の流れを矢印で表示して、心臓と肺・全身をめぐる道すじをたどる。

  1. 「血流の矢印を表示する」にチェックを入れよう。
  2. 「再生」を押して、血液がどの順に流れるかを指でたどろう。
  3. 肺から心臓にもどった血液は、次にどこへ行く?

見るところ全身 → 右心房 → 右心室 → 肺 → 左心房 → 左心室 → 全身 の順。

やってみたら開こう:わかること

血液は、全身から大静脈→右心房→右心室→肺動脈→肺(酸素を受け取る)→肺静脈→左心房→左心室→大動脈→全身、とめぐる。肺をめぐる道を肺循環、全身をめぐる道を体循環という。

ミッション 3

弁が開くタイミングをくらべよう

①〜⑤のすべてのステップで、4つの弁の開閉をくらべる。

  1. ①から⑤まで、順にボタンを押そう。
  2. ステップごとに、房室弁と動脈弁の「開/閉」をノートの表にまとめよう。
  3. 房室弁と動脈弁が、両方とも開いているステップはある?

見るところ房室弁と動脈弁が開くタイミングのちがい。

やってみたら開こう:わかること

房室弁と動脈弁が同時に開くことはない。弁が交互に開閉することで、血液はいつも一方向に流れ、逆流しない。すべての弁が閉じている短い時間もある。

この道具でわかること

わかること
弁のはたらき血液の逆流を防ぎ、血液を一方向に流す
房室弁心房と心室の間の弁(三尖弁・僧帽弁)。心室が縮むときに閉じる
動脈弁心室と動脈の間の弁(肺動脈弁・大動脈弁)。心室が縮むときに開く
血液の循環肺循環:右心室→肺→左心房/体循環:左心室→全身→右心房

「心房収縮期」「等容性収縮期」などのステップ名は、高校以上で学ぶくわしい言葉です。中学では「弁が逆流を防ぐ」ことと「血液の循環の道すじ」が大切です。

この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。