心臓は、私たちの生涯にわたって、休むことなく、私たちの体のあらゆる部分に血液を送り出します。 それは私たちの側で自発的な努力なしにポンピングします、しかしそれがポンピングする方法に影響を与える私たちがすることがあります。 心臓がどのように機能し、血液が正しい方向に流れ続けるかをモデル化することで、心臓を研究できます。 私たちが食べるものや実行する活動が、私たちの体の残りの部分に酸素を供給するために心臓がどれほど懸命に働かなければならないかに影響を与えることを実験することによって、心臓についてもっと学びましょう。
心臓のしくみ
心臓には、血液を送り出すのに役立つ4つのチャンバーがあり、それぞれがバルブによって分離されており、血液が一方向に流れるようになっています。 心腔のモデルを作成して、心臓がどのように機能するかを示します。 風船の首を切り取り、半分水が入った瓶の上にしっかりと伸ばします。 風船に2つの穴をあけ、穴に2本のストローを入れます。 ストローの1つの端にバルーンの首をテープで固定します。 風船の中央を瓶の上に押し下げます。 バルーンのネックは、水が瓶から汲み出されるときに一方向に水が流れるようにするバルブとして機能します。
カフェインが心拍数にどのように影響するか
カフェインなどの薬は心拍数に影響を与える可能性があります。 カフェインは心拍数を増加させます。 これは、数人のボランティアを取得し、カフェインを摂取する前後の心拍数を測定することで観察できます。 全員が同じ量のカフェインに対して異なる反応を示し、少数のボランティアが誤解を招く結果をもたらす可能性があるため、少なくとも10人のボランティアを獲得してください。 各ボランティアの安静時心拍数を測定し、カフェイン入りの飲み物を与え、30分後に再び心拍数を測定します。
運動が心拍数にどのように影響するか
心拍数も運動の影響を受けます。 心臓は、勤勉な筋肉に酸素を供給するために、より速く鼓動しなければなりません。 何人かのボランティアを見つけて、簡単な活動から活発な活動まで、それぞれにさまざまな運動をさせてください。 例としては、ウォーキング、ランニング、縄跳び、ジャンプジャックなどがあります。 運動を開始する前と、運動中は5分ごと、最大15分ごとに、各人の心拍数を測定します。 心臓が各活動に対してどれだけ速くポンプを送る必要があるか、そして他の活動と比較してどれだけ心臓が増加するかを観察します。
心臓病が心臓に与える影響
動脈にコレステロールが蓄積すると、動脈が狭くなり、心臓が体の酸素需要を満たすのに十分な血液を押し出すことができなくなると、心臓病につながります。 さまざまなサイズのストローを通して血液を押す心臓のモデルを作成することにより、動脈の狭窄をモデル化します。 心臓をモデル化するために、2つの絞れるプラスチックボトルに小さな穴を開けます。 直径の異なるストローを穴に押し込み、動脈をモデリングし、シリコン、チューインガム、学校用接着剤、またはその他のパテで漏れを防ぎます。 スクイズボトルに水を入れ、水を絞り出し、心臓モデルが同じ量の液体を異なるサイズの動脈に移動させるのにかかる時間を測定します。