Lösung Gruppe B **

Funktionsmodell: Das Herz – eine Druck- und Saugpumpe **

Einteilung in 3 Gruppen ( A, B und C)

Gruppe B

Modelle helfen, biologische Vorgänge besser zu verstehen. Sie vereinfachen und reduzieren Strukturen oder Prozesse auf das Wesentliche. Während Strukturmodelle den Aufbau z. B. von Organen vereinfachen, helfen Funktionsmodelle ihre Wirkungsweise zu verstehen.

Aufgaben:

1. Drücke mit der Hand mehrmals hintereinander (mind. 20- mal) die Gummimembran nach innen.
   
   

   Beobachtung:

   Nach mehrmaligen Pumpen wird Wasser aus dem Becher in den Trichter gesaugt und aus dem Trichter fließt Wasser in das Becherglas. Beim Drücken fließt Wasser aus dem Trinkhalm in das Becherglas. Beim Loslassen fließt Wasser vom Becher in den Trichter.




2. Ordne die einzelnen Teile des Modells Strukturen des Herzens zu. 

   Modell	Wirklichkeit
   Trichter	Herz
   Gummimembran	Herzmuskulatur (kontrahiert/entspannt)
   Behälter mit Deckel	Venöse Blutgefäße
   Kugel	Herzklappe (hier: Segelklappe)
   Trinkhalm	Arterielles Blutgefäß (Körper- oder Lungenarterie) mit Taschenklappe
   Wasser	Blut

3. Erläutere an dem Modell die Funktion einer Druck-Saug-Pumpe am Beispiel Herz.
   
   Das Herz funktioniert, wie eine Druck-Saug-Pumpe. Durch Drücken auf die Gummimembran (Kontraktion der Herzmuskulatur) verkleinert sich das Volumen im wassergefüllten Trichter. Das Wasser weicht aus und wird aus dem Trichter (Herz) in den Trinkhalm (Körperarterie oder Lungenarterie) gepumpt (Systole). Durch das Loslassen der Membran (Erschlaffen der Herzmuskulatur) vergrößert sich das Volumen im wassergefüllten Trichter, wodurch Wasser angezogen wird. Dieser Sog bewirkt, dass die Kugel (Segelklappe) nach oben gedrückt und Wasser aus dem Behälter einsaugt wird (venöses Blut aus dem Körper- und Lungenkreislauf, Diastole).
   
   
4. Vergleiche deine Ergebnisse mit den Ergebnissen von Gruppe A und C. Diskutiert Stärken und Schwächen des Modells!
   
   

   Pro:
   Es stellt die Wirkungsweise des Herzes als Druck-Saug-Pumpe dar. Nur durch Drücken und Loslassen der Membran fließt Wasser in und aus dem Modell (Systole und Diastole).

   Contra:
   Es gibt keine Unterscheidung zwischen

   • linker und rechter Herzhälfte
   • Vorhöfen und Herzkammern
   • Segel- und Taschenklappen
   • Entspannungs- und Eintreibungsphase (soweit dies im Unterricht thematisiert wird)
   • Etc.

   Die Bauteile entsprechen in ihrer Struktur und Größe nicht denen des Herzens.

Arbeitsblatt Bau eines Herzfunktionsmodells: Herunterladen [docx][23 MB]

Arbeitsblatt Bau eines Herzfunktionsmodells: Herunterladen [pdf][17 MB]

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