心臓と血液循環のしくみシミュレータHeart and Blood Circulation Simulator

1予想しよう（触る前に）Predict (before you touch anything)

1. 肺動脈を流れる血液は、酸素の多い血液と少ない血液のどちらだと思いますか。Do you think the blood in the pulmonary artery is oxygen-rich or oxygen-poor?💡 「動脈」とは心臓から出ていく血管のことです。肺動脈の血液はこれからどこへ向かい、どこから来たのでしょうか。An "artery" is a vessel that carries blood away from the heart. Where is the blood in the pulmonary artery going, and where has it just come from?
2. 心臓の4つの部屋のうち、壁(筋肉)がいちばん厚いのはどの部屋だと思いますか。Which of the heart's four chambers do you think has the thickest muscular wall?💡 それぞれの部屋が血液をどこまで送り出すのかを考えてみましょう。Think about how far each chamber has to push the blood.

2動かしてみようTry it

1. 最初の状態(「心拍数」72 bpm、「心室の収縮力」55)で、血液の流れを指でたどる。右心房→右心室→肺動脈→肺→肺静脈→左心房→左心室→大動脈→全身→大静脈→右心房の順になっていることと、凡例の「鮮い赤」「暗い赤」で各血管の血液の色を確かめる。In the starting state ("Heart rate" 72 bpm, "Ventricle contraction strength" 55), trace the blood flow with your finger: right atrium → right ventricle → pulmonary artery → lungs → pulmonary vein → left atrium → left ventricle → aorta → body → vena cava → right atrium. Use the legend ("Bright red" / "Dark red") to check the color of the blood in each vessel.
2. 「心拍数」を 40 bpm に下げてゆっくり動かし、「一時停止」と「再開」をくり返して、「現在：」の表示(心房収縮期・心室収縮期・拡張期)と、三尖弁・僧帽弁・肺動脈弁・大動脈弁の開閉、「弁：」の表示を見比べる。Lower "Heart rate" to 40 bpm to slow the cycle, then use "Pause" and "Resume" repeatedly to compare the "Now:" phase (Atrial systole, Ventricular systole, Diastole) with how the tricuspid, mitral, pulmonary and aortic valves look, and with the "Valves:" readout.
3. 4つの部屋の壁の厚さを比べ、心臓の下に表示される「左心室の壁がいちばん厚い」の説明を読む。Compare the wall thickness of the four chambers and read the note under the heart, "Left ventricle: thickest wall".
4. 「心拍数」を 60 bpm、120 bpm にして「1拍：」の秒数を読み、動きの速さの変化を観察する。Set "Heart rate" to 60 bpm and then 120 bpm, read the "One beat:" time in seconds, and watch how the speed of the motion changes.
5. 「心室の収縮力」を 10 と 100 にして、「血圧：」の値、大動脈のふくらみ方、血液の粒の速さを比べる。余裕があれば「♪ 心音」を ON にして音の大きさも比べる。Set "Ventricle contraction strength" to 10 and then 100, and compare the "Blood pressure:" value, how much the aorta bulges, and how fast the blood dots move. If time allows, turn "♪ Heart sounds" ON and compare the loudness too.

3確かめようCheck

1. 肺動脈と肺静脈には、それぞれどんな色(酸素の量)の血液が、どちら向きに流れていましたか。What color of blood (how much oxygen) flows in the pulmonary artery and in the pulmonary vein, and in which direction?→ 肺動脈には暗い赤(酸素が少ない血)が心臓から肺へ流れ、肺静脈には鮮い赤(酸素が多い血)が肺から左心房へ流れていた。The pulmonary artery carries dark red (oxygen-poor) blood from the heart to the lungs; the pulmonary vein carries bright red (oxygen-rich) blood from the lungs to the left atrium.
2. 「心室収縮期」のとき、房室弁(三尖弁・僧帽弁)と動脈弁(肺動脈弁・大動脈弁)はそれぞれ開いていましたか、閉じていましたか。During "Ventricular systole", were the AV valves (tricuspid, mitral) and the arterial valves (pulmonary, aortic) open or closed?→ 房室弁は閉じ、動脈弁は開いていた(「弁：房室弁 閉 / 動脈弁 開」)。心房収縮期と拡張期はその逆で、房室弁が開き動脈弁は閉じていた。The AV valves were closed and the arterial valves open ("AV valves closed / arterial valves open"). In atrial systole and diastole it was the reverse: AV valves open, arterial valves closed.
3. 心拍数を 60 bpm と 120 bpm にしたとき、1拍は何秒でしたか。How long was one beat at 60 bpm and at 120 bpm?→ 60 bpm で 1.00 秒、120 bpm で 0.50 秒。心拍数が2倍になると1拍の時間は半分になる(72 bpm では 0.83 秒)。1.00 s at 60 bpm and 0.50 s at 120 bpm. Doubling the heart rate halves the time for one beat (0.83 s at 72 bpm).
4. 心室の収縮力を 10 から 100 に上げると、血圧の表示と大動脈の様子はどう変わりましたか。When you raised the ventricle contraction strength from 10 to 100, how did the blood pressure and the aorta change?→ 血圧はおよそ 92/59 mmHg から 158/101 mmHg に上がり、大動脈は心室収縮のたびに大きくふくらみ、血液の粒も速く流れるようになった。Blood pressure rose from about 92/59 mmHg to 158/101 mmHg, the aorta bulged more with each ventricular contraction, and the blood dots moved faster.

4考えようThink further

1. 左心室の壁が右心室よりずっと厚いのはなぜですか。Why is the wall of the left ventricle much thicker than that of the right ventricle?→ 左心室は血液を大動脈から全身のすみずみまで送り出すので、肺だけに送る右心室より大きな力(高い圧力)が必要だから。The left ventricle pushes blood through the aorta to every part of the body, which needs much more force (higher pressure) than the right ventricle needs to send blood only to the nearby lungs.
2. もし心室が収縮するときに房室弁が閉じなかったら、血液はどう流れてしまうでしょうか。If the AV valves did not close when the ventricles contract, how would the blood flow?→ 血液の一部が心室から心房へ逆流し、動脈へ送り出される血液が減ってしまう。弁は血液を一方向に流すために必要である。Some blood would flow backward from the ventricles into the atria, so less blood would be pumped into the arteries. Valves are needed to keep blood flowing in one direction.

よくある誤解Common misconceptions

• 「動脈には酸素の多い血、静脈には酸素の少ない血が流れる」という誤解。動脈・静脈は流れる向き(心臓から出る/心臓に戻る)で決まり、肺動脈には酸素の少ない血、肺静脈には酸素の多い血が流れる。"Arteries always carry oxygen-rich blood and veins oxygen-poor blood." Arteries and veins are defined by direction (away from / back to the heart); the pulmonary artery carries oxygen-poor blood and the pulmonary vein carries oxygen-rich blood.
• 「心臓の4つの部屋は同時に縮む」という誤解。心房が先に収縮して心室に血液を送り、そのあとで心室が収縮する。"All four chambers of the heart contract at the same time." The atria contract first to fill the ventricles, and then the ventricles contract.

用語（日本語 / English）Key terms (Japanese / English)