肾单位模型的制作方法

2018-12-27 - 肾单位

本实用新型涉及医学教学仪器技术领域,具体涉及一种肾单位模型。

背景技术:

在教学中,讲解肾单位结构和尿的形成部分的知识比较抽象,学生们往往难以掌握,教学效果不佳,而在教学过程中用到的肾单位模型的结构比较复杂、不易操作、成本高,且在教学的过程中难以做到让每个学生动手操作,因而学生对这部分的记忆不深刻,学习效果差、效率低。

肾单位模型

技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足,提供一种结构简单、易于制作、便于操作、成本低、绿色环保和利于提高教学质量的肾单位模型。

为解决上述技术问题,本实用新型采用以下技术方案:

肾单位模型

一种肾单位模型,包括过滤装置和重吸收装置,所述过滤装置包括第一三通管、壳体和容设于壳体内腔中的过滤部件,所述壳体设有壳体入口和壳体出口,所述第一三通管包括输入端、第一输出端和第二输出端,所述第一输出端穿过所述壳体入口与所述过滤部件连通,所述重吸收装置包括输液管和与所述第二输出端连通的连接管道,所述输液管的一端与所述壳体出口连通,所述输液管的另一端设有限流装置,所述输液管设有多个与所述连接管道连通的导流管。

肾单位模型

上述的肾单位模型,优选的,所述过滤部件包括过滤桶,所述过滤桶的顶部开有通孔,所述第一输出端穿过所述通孔伸入到所述过滤桶内腔,所述过滤桶内腔中设有呈网状的线圈,所述过滤桶的底部设有多个过滤孔。

肾单位模型

上述的肾单位模型,优选的,所述壳体和所述过滤桶均为透明材质制件。

上述的肾单位模型,优选的,多个所述过滤孔均匀间隔布置。

上述的肾单位模型,优选的,所述肾单位模型还包括第二三通管,所述连接管道包括第一连接管道和第二连接管道,所述第一连接管道和所述第二连接管道均包括接收端和输出端,所述第二三通管的一个开口与所述第二输出端连通,所述第二三通管的另外两个开口分别对应与所述第一连接管道的接收端和所述第二连接管道的接收端连通,所述第一连接管道的输出端与所述第二连接管道的输出端通过第三三通管连通,多个所述导流管与所述第一连接管道连通。

上述的肾单位模型,优选的,所述第一连接管道包括弧形段和与弧形段连通的呈螺旋式绕设在所述输液管上的螺旋段,所述弧形段设有所述接收端,所述螺旋段设有所述输出端,多个所述导流管与所述螺旋段连通。

上述的肾单位模型,优选的,所述输液管的直径、所述弧形段的直径和所述第二连接管道的直径均大于所述螺旋段的直径,所述螺旋段的直径大于所述导流管的直径。

上述的肾单位模型,优选的,所述输液管呈白色,所述第一连接管道和所述第二连接管道均呈红色。

上述的肾单位模型,优选的,所述限流装置为塞入输液管内腔中的棉花。

与现有技术相比,本实用新型的优点在于:本实用新型肾单位模型的结构简单、易于制作,在教学过程中,学生们可亲自动手制作该肾单位模型,制作用到的原料主要利用日常生活中废弃的可乐瓶和矿泉水瓶,不仅成本低廉,而且能循环利用废弃物品,具有绿色环保的优点,同时,该肾单位模型能生动形象地模拟肾单位的滤过作用和重吸收作用,将抽象的理论知识直观化、形象化,既能营造轻松愉快的学习环境,又能加深记忆,使学生们能快速掌握肾单位的滤过作用和重吸收作用的知识,利于提高教学质量。

该肾单位模型具有结构简单、易于制作、便于操作、成本低、绿色环保和利于提高教学质量等优点。

附图说明

图1为本实用新型肾单位模型的结构示意图。

图2为本实用新型肾单位模型中过滤桶省略线圈的结构示意图。

图例说明:

1、第一三通管;11、输入端;12、第一输出端;13、第二输出端;2、壳体;21、壳体入口;22、壳体出口;3、过滤部件;31、过滤桶;311、通孔;312、过滤孔;32、线圈;4、连接管道;41、第一连接管道;411、螺旋段;412、弧形段;42、第二连接管道;5、输液管;6、导流管;7、第二三通管;8、第三三通管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示,本实施例的肾单位模型,包括过滤装置和重吸收装置,过滤装置包括第一三通管1、壳体2和容设于壳体2内腔中的过滤部件3,壳体2设有壳体入口21和壳体出口22,第一三通管1包括输入端11、第一输出端12和第二输出端13,第一输出端12穿过壳体入口21与过滤部件3连通,重吸收装置包括输液管5和与第二输出端13连通的连接管道4,输液管5的入口与壳体出口22连通,输液管5的出口设有限流装置(图中未示出),输液管5的管身上设有多个与连接管道4连通的导流管6。

本实施例的壳体2模拟肾小囊,过滤部件3模拟肾小球,输液管5模拟肾小管,输入端11模拟入球小动脉,第二输出端13模拟出球小动脉,连接管道4模拟血管。

向输入端11倒入由甲基橙溶液和稀盐酸在洗气瓶中反应后生成的红色液体(表示血液),过滤部件3中放有NaOH颗粒,一部分红色液体通过第一输出端12流入过滤部件3,并经过与NaOH颗粒的充分反应后变成淡黄色液体(表示原尿),模拟了肾小球的滤过作用;另一部分红色液体通过第二输出端13流入连接管道4,淡黄色液体从过滤部件3流出并通过壳体出口22流入输液管5,因限流装置使得淡黄色液体流通受阻,输液管5内的绝大部分淡黄色液体通过多个导流管6流入连接管道4并与连接管道4内的红色液体混合,而从输液管5的出口流出的只有一小部分淡黄色液体(表示终尿),模拟了肾小管的重吸收作用。

如图1和图2所示,本实施例的过滤部件3包括过滤桶31,过滤桶31的顶部开有通孔311,第一输出端12穿过通孔311伸入到过滤桶31内腔,过滤桶31内腔中设有呈网状的线圈32,过滤桶31的底部设有多个均匀间隔布置的过滤孔312。

本实施例的线圈32为红色,表示毛细血管网,将NaOH颗粒放入过滤桶31,NaOH颗粒不能穿过过滤孔312,通过第一输出端12流出的一部分红色液体流入过滤桶31,与NaOH颗粒充分反应后变成淡黄色液体通过过滤孔312均匀流入壳体2内腔中,壳体2内腔中的淡黄色液体再通过壳体出口22流入输液管5。

本实施例中,壳体2和过滤桶31均采用白色透明塑料制成,不仅能方便观察和加深记忆,提高学习质量,而且具有成本低的优点。

本实施例中,肾单位模型包括第二三通管7,连接管道4包括第一连接管道41和第二连接管道42,第一连接管道41和第二连接管道42均包括接收端和输出端,第二三通管7的一个开口与第二输出端13连通,第二三通管7的另外两个开口分别对应与第一连接管道41的接收端和第二连接管道42的接收端连通,一部分红色液体通过第二输出端13输出后分成两个支路对应流入第一连接管道41和第二连接管道42。

第一连接管道41的输出端与第二连接管道42的输出端通过第三三通管8连通,多个导流管6与第一连接管道41连通。

进一步的,第一连接管道41包括弧形段412和与弧形段412连通的螺旋段411(表示毛细血管),螺旋段411呈螺旋式绕设在输液管5上,弧形段412设有接收端,螺旋段411设有输出端,多个导流管6与螺旋段411连通,即输液管5内的绝大部分淡黄色液体通过多个导流管6流入螺旋段411,准确地模拟了肾小管的重吸收作用。

本实施例中,输液管5的直径、弧形段412的直径和第二连接管道42的直径均大于螺旋段411的直径,螺旋段411的直径大于导流管6的直径,准确地模拟了肾小管直径、血管直径和毛细血管直径的大小关系。

本实施例的输液管5呈白色,第一连接管道41和第二连接管道42均呈红色,具有便于区分和易于理解的优点。

本实施例的限流装置为塞入输液管5内腔中的棉花,棉花的量要适当,使输液管5出口流出的淡黄色液体成一细线为最佳。

本实施例的第一三通管1、第二三通管7和第三三通管8均为Y型三通管。

如图1和图2所示,本实施例肾单位模型的制作是:

(一)准备材料:1个带尖嘴白色洗气瓶;2个容量为2L的白色透明可乐瓶;2个容量为0.5L的白色透明矿泉水瓶;4根橡皮管,其中1根较粗的长为20cm的白色橡皮管(以下简称一号管),1根较粗的长为10cm的红色橡皮管(以下简称二号管),1根较粗的长为30cm的红色橡皮管(以下简称三号管),1根较细的长为55cm左右的红色橡皮管(以下简称四号管);1根长为50cm左右的红色电线;1根15cm左右的细铁丝;3个Y型三通管(第一三通管1、第二三通管7和第三三通管8);3-5根毛细吸管;1个5号橡皮塞;1小段玻璃管;万能胶水;NaOH颗粒;稀HCl;甲基橙;棉花等。

(二)制作方法和步骤:

(a)制作肾小球:将两个白色透明矿泉水瓶在离底部10cm左右处剪断,留下带瓶底的部分,在一个白色透明矿泉水瓶底部钻一个与第一三通管1的第一输出端12的口径大小相同的大圆孔(通孔311),在另一个白色透明矿泉水瓶底部钻许多均匀布置的小孔(过滤孔312),再把两个带瓶底部分的矿泉水瓶从剪切口处粘连起来(制成过滤桶31),最后从大圆孔处插入50cm的红色电线(线圈32),制成肾小球(过滤部件3),往过滤桶31中装入NaOH颗粒。

(b)制作肾小囊:将两个白色透明可乐瓶从离瓶嘴三分之一处剪断,留下带瓶嘴的部分,将制作完成的肾小球装入其中一个可乐瓶的空腔中,使得肾小球的大圆孔对准该可乐瓶的瓶嘴,该可乐瓶的瓶嘴朝上,第一三通管1的第一输出端12依次穿过该可乐瓶的瓶嘴(壳体入口21)和肾小球的大圆孔插入过滤桶31内腔中,将两个带瓶嘴部分的可乐瓶从剪切口处粘接起来,制成肾小球外的肾小囊(壳体2)。

(c)制作肾小管:用5号橡皮塞密封另一个可乐瓶的瓶嘴(壳体出口22),该可乐瓶的瓶嘴朝下,并利用插入5号橡皮塞内的玻璃管引出一号管,制成肾小管(输液管5)。

(d)连接血管:如图1所示,第二输出端13通过第二三通管7分别与二号管(弧形段412)的接收端和三号管(第二连接管道42)的接收端连通,将二号管与四号管(螺旋段411)连通,并将四号管以螺旋式缠绕在一号管上,四号管与一号管之间有间隙,四号管内装入1根15cm左右的细铁丝,使得四号管的螺旋状保持定型,再将三号管的输出端与四号管的输出端通过第三三通管8连通。

(e)将3-5根毛细吸管(导流管6)把一号管与四号管连接起来。

(f)向一号管下端内腔中塞入少许棉花。

本实施例肾单位模型的具体操作过程为:

(1)配置浓度较低的甲基橙溶液,此时甲基橙溶液的颜色呈淡黄色,将配置好的甲基橙溶液装在带尖嘴白色洗气瓶中,再往甲基橙溶液加几滴稀HCl,加入稀HCl后的甲基橙溶液变成红色,该红色液体模拟血液。

(2)向输入端11(入球小动脉)倒入(1)中制作的红色液体,一部分红色液体通过第二输出端13(出球小动脉)流入弧形段412和第二连接管道42,还有一部分红色液体通过第一输出端12流入过滤桶31中,经过与过滤桶31中的NaOH颗粒反应后该红色液体变成淡黄色(红色甲基橙溶液与NaOH颗粒反应后变成淡黄色)并通过过滤孔312均匀流入壳体2内腔中,壳体2内腔中的淡黄色液体再通过壳体出口22流入输液管5。

红色液体经过过滤桶31变成淡黄色液体的过程模拟了肾小球的滤过作用,同时说明肾小球的对血液滤过时,血液中的红细胞未被滤过。

(3)壳体2内腔中的淡黄色液体通过壳体出口22流入输液管5时,由于输液管5下端棉花的作用,使得淡黄色液体向下流动受到棉花的阻碍,因而输液管5中绝大部分淡黄色液体通过多个导流管6流入螺旋段411并与从弧形段412流入入螺旋段411中的红色液体混合,最终通过第三三通管8与第二连接管道42内的红色液体混合,从输液管5的下端流出的只有一小部分淡黄色液体,模拟了肾小管的重吸收作用。

本实施例中配置的甲基橙溶液的浓度低,使得甲基橙溶液的颜色呈淡黄色,且向甲基橙溶液加入少量稀HCl后甲基橙溶液变成鲜红色为最佳;向过滤桶31中放入适量的NaOH颗粒,使其与稀HCl反应后稍有剩余为最佳。

本实施例的肾单位模型的结构简单、易于制作,在教学过程中,学生们可亲自动手制作该肾单位模型,制作用到的原料主要利用日常生活中废弃的可乐瓶和矿泉水瓶,不仅成本低廉,而且能循环利用废弃物品,具有绿色环保的优点,同时,该肾单位模型能生动形象地模拟肾单位的滤过作用和重吸收作用,将抽象的理论知识直观化、形象化,既能营造轻松愉快的学习环境,又能加深记忆,使学生们能快速掌握肾单位的滤过作用和重吸收作用的知识,利于提高教学质量。

另外,肾单位模型在模拟尿形成中的滤过作用和重吸收作用时,都会有量的变化和颜色的变化,其中,模拟量的变化,必须借助于物理学里的相关知识,模拟颜色变化,必须借助于化学中酸碱的有关知识,也就是说该模型的制作中,是以生物知识为主线,有机渗透物理、化学等学科知识,应用的知识具有较强的学科融合性,因此能全面提高学生们的科学素质,培养学生的知识综合能力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。

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