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DSE 生物|人體血液循環 備課指引(導師用)|由心跳數字推到微血管流速

DSE 生物|人體血液循環 備課指引(導師用)|由心跳數字推到微血管流速

  • 2026-11-04

學生背得出「動脈帶血離開心臟」,但一問為何微血管流速最慢、為何站久會腳腫就停機。這一堂用兩個數字打通:心輸出量與總截面積,之後血管功能、組織液、水腫全部由數字推出來。

本堂目標 學生能夠:① 用 心率乘每搏量 算出心輸出量,並用血量除心輸出量講出一圈需時;② 按壁厚、腔徑、瓣膜、總截面積比較三種血管,並解釋微血管流速最慢的原因;③ 用靜水壓與滲透壓一推一拉解釋組織液形成,講出淋巴回流失效為何造成水腫。

01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)

以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:

技能 快檢題 過關標準
心臟四腔 右心室泵血去哪裡? 答 肺,即肺循環
血管名稱 由心臟出發的血管叫甚麼? 答 動脈
擴散 物質由高濃度走向低濃度叫甚麼? 答 擴散,被動不用能量

02 課堂流程(60 分鐘)

時間 環節 導師做什麼 學生做什麼
0–8 分 快檢三題 四腔去向、動靜脈定義、擴散方向 口頭答,錯即補
8–24 分 雙循環與瓣膜 右心去肺左心去身、瓣膜單向 畫出四個腔的四條出口
24–38 分 三種血管 壁厚、腔徑、瓣膜、總截面積 填比較表並算流速
38–50 分 組織液與淋巴 靜水壓推出、滲透壓拉回 解釋腳腫
50–57 分 計時練習 心輸出量與路徑題各一 獨立完成
57–60 分 離場檢查 三個檢查點,每點一題 自評並圈出漏洞

03 講解腳本(照著說就可以)

第一幕:雙循環:一個泵,兩條路

先要學生講清楚四個出口:右心房收上下腔靜脈、右心室出肺動脈、左心房收肺靜脈、左心室出主動脈。右邊只去肺,左邊只去全身,中間室間隔不通,所以左右血不會混。再用心率 70 次與每搏量 70 mL 算心輸出量:70 乘 70 等於 4900 mL/min,即每分鐘 4.9 公升;全身血量約 5 公升,所以一圈大約 1.02 分鐘。瓣膜的作用是單向:房室瓣防止血液倒流回心房,半月瓣防止血液倒流回心室。

要學生用同一句式講肺循環:右心室、肺動脈、肺、肺靜脈、左心房,四個站一個都不能漏。

第二幕:三種血管:壁厚與總截面積決定功能

動脈壁厚、肌層與彈性纖維多,承受收縮壓;靜脈壁薄、腔大、有瓣膜,靠骨骼肌擠壓把血推回心臟;微血管只有一層內皮,厚約 1 微米,方便擴散。流速要用連續性方程理解:同一心輸出量 82 mL/s,主動脈總截面積約 3 平方厘米,流速約 272 mm/s;到了微血管,總截面積約 4500 平方厘米,流速降到約 0.18 mm/s,相差 1500 倍。流速慢正是交換氣體與養分的必要條件,因為擴散需要時間。

一句收尾:總截面積越大,流速越慢;微血管不是「血走得辛苦」,是設計成要慢。

第三幕:組織液:靜水壓推出去,滲透壓拉回來

在微血管的動脈端,靜水壓高於血液滲透壓,水與小分子被推入組織間隙形成組織液;到靜脈端靜水壓下降,血漿蛋白造成的滲透壓把大部分水拉回血管。剩下的少量水與蛋白質由淋巴管回收,經淋巴結過濾後回到鎖骨下靜脈。所以站得太久、靜脈壓上升,濾出多過回收,就會腳腫;血漿蛋白過低(例如營養不良或肝病)令滲透壓下降,同樣會水腫。

比較兩個成因:一個是推得太用力,一個是拉得不夠力,答案要分清是哪一邊出問題。

04 必教題型與步驟

題型 例子 步驟 答案
心輸出量 心率 70、每搏 70 mL 先乘再換單位成 L/min 4.9 L/min
血管比較 動脈對靜脈對微血管 逐項比壁厚、腔徑、瓣膜、流速 微血管總截面積最大,流速最慢
水腫解釋 長期站立小腿腫 靜水壓升,濾出多過回收 淋巴回流不足,組織液積聚
路徑題 由右腳拇趾到大腦 靜脈回右心,經肺,再由左心出去 經肺循環一次
合理性檢查(一定要教):數字要互相呼應:70 乘 70 得 4900 mL/min,心輸出量與血量同一量級,所以一分鐘左右走完一圈,與課本的循環時間吻合。流速方面,主動脈 272 mm/s 對微血管 0.18 mm/s,相差 1500 倍,剛好等於總截面積比,這是最容易被學生忽略的一致性檢查。血壓 120 對 80 毫米汞柱,收縮壓出現在左心室射血瞬間,與主動脈彈性回彈有關。

05 獨立練習三題

題目 答案 想觀察什麼
算心輸出量:心率 75、每搏 68 mL 5.1 L/min 有無乘對並換成公升
解釋為何運動時微血管流速仍然慢 總截面積同時增加,交換需要時間 有無提到截面積,不是只講心跳快
寫出由右心室到右腳拇趾再到右心房的完整路徑 肺動脈、肺、肺靜脈、左心房、左心室、主動脈、動脈、微血管、靜脈、腔靜脈 四個心腔與兩組血管有無齊

06 學生常見錯誤與糾正句

錯誤 學生通常這樣寫 導師這樣說
把肺動脈當成帶含氧血 答肺動脈血含氧高 「肺動脈係唯一帶缺氧血嘅動脈,因為佢去肺換氣,唔係去身體。」
以為動脈一定含氧血 說所有動脈血都鮮紅 「動脈只講方向:離開心臟;含氧量要另外判斷。」
微血管流速慢解釋成心臟推得弱 答血去到腳遠所以慢 「同一個心輸出量,截面積大咗 1500 倍,流速自然慢 1500 倍。」
水腫只答「水太多」 不解釋壓力或蛋白 「講清楚係靜水壓推多咗,定係血漿蛋白拉少咗。」

07 家課建議(直接指到練習卷題號)

08 離場檢查(最後 5 分鐘)

題目 答案 判定
心輸出量 心率 70、每搏 70 mL 等於幾多 L/min 算不出:重教第一幕數字
血管比較 微血管為何流速最慢 答「因為遠」:回第二幕截面積
水腫 站久腳腫屬於哪一種失衡 只答「水多」:補靜水壓與滲透壓

09 導師常問

為何左心室壁比右心室厚?

左心室要泵血到全身,對抗的阻力遠大於肺循環,所以要更厚的肌層。

淋巴系統沒有泵,怎樣回流?

靠骨骼肌擠壓、呼吸時胸腔負壓與淋巴管內瓣膜,單向推向鎖骨下靜脈。

心輸出量要大考嗎?

計算本身簡單,重點是能用它解釋循環時間與流速,答題時寫出單位。

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