Главная Коллекция "Otherreferats" Педагогика Методические особенности изучения темы "Классификация кровеносных сосудов" в школьном курсе биологии

Методические особенности изучения темы "Классификация кровеносных сосудов" в школьном курсе биологии

Изучение закономерностей движения крови по кровеносным сосудам. Строение артерий, вен и капилляров. Методические разработки урока по теме "Кровеносная система". Структурный анализ движущейся крови. Схема динамики кровотока и кинематики эритроцитов.

Рубрика Педагогика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 18.02.2011
Размер файла 668,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Кровеносные сосуды делятся на три основных типа: артерии, капилляры и вены. Артерии несут кровь от сердца. Они разветвляются на сосуды все меньшего диаметра, по которым кровь поступает во все части тела. Ближе к сердцу артерии имеют наибольший диаметр (примерно с большой палец руки), в конечностях они размером с карандаш. В самых отдаленных от сердца частях тела кровеносные сосуды столь малы, что различимы лишь под микроскопом. Именно эти микроскопические сосуды, капилляры, снабжают клетки кислородом и питательными веществами. После их доставки кровь, нагруженная конечными продуктами обмена веществ и диоксидом углерода, направляется в сердце по сети сосудов, называемых венами, а из сердца - в легкие, где происходит газообмен, в результате которого кровь освобождается от груза диоксида углерода и насыщается кислородом.

В процессе прохождения по телу и его органам какая-то часть жидкости через стенки капилляров просачивается в ткани. Эта опалесцирующая, напоминающая плазму жидкость называется лимфой. Возврат лимфы в общую систему кровообращения осуществляется по третьей системе каналов - лимфатическим путям, которые сливаются в крупные протоки, впадающие в венозную систему в непосредственной близости от сердца. Тема моей курсовой работы посвящена изучению закономерностей движения крови по кровеносным сосудам.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА ТЕМЫ «КРОВЕНОСНЫЕ СОСУДЫ И ИХ ФУНКЦИИ»

1.1 Строение артерий, вен и капилляров

Строение артерий, вен и капилляров. Сосуды, которые несут кровь от сердца к органам и тканям, называются артериями, а сосуды, несущие кровь от периферии к сердцу, -- венами.

Артериальная и венозная части сосудистой системы соединяются между собой капиллярами, через стенки которых происходит обмен веществ между кровью и тканями. Артерии, питающие стенки тела, называются париетальными (пристеночными), артерии внутренних органов -- висцеральными (внутренностными). По топографическому принципу артерии делятся на вне-органные и внутриорганные. Строение внутриорганных артерий зависит от развития, строения и функции органа. В органах, которые в период развития закладываются общей массой (легкие, печень, почки, селезенка, лимфатические узлы), артерии входят в центральную часть органа и дальше разветвляются соответственно долям, сегментам и долькам. В органах, которые закладываются в виде трубки (пищеводный тракт, выводные протоки мочеполовой системы, головной и спинной мозг), ветви артерий имеют кольцевидное и продольное направление в ее стенке. Различают магистральный и рассыпной тип ветвления артерий. При магистральном типе ветвления имеются основной ствол и отходящие от артерии боковые ветви с постепенно уменьшающимся диаметром. Рассыпной тип ветвления артерии характеризуется тем, что основной ствол делится на большое количество конечных ветвей.

Артерии, обеспечивающие окольный ток крови, в обход основного пути, называются коллатеральными. Выделяют межсистемные и внутрисистемные анастомозы. Первые образуют соединения между ветвями разных артерий, вторые -- между ветвями одной артерии.

Внутриорганные сосуды последовательно делятся на артерии 1--5-го порядка, образуя микроскопическую систему сосудов - микроциркуляторное русло. Оно формируется из артериолы, прекапиллярной артериолы, или прекапилляров, капилляров, посткапиллярных венул или посткапилляров и венул. Из внутриорганных сосудов кровь поступает в артериолы, которые образуют в тканях органов богатые кровеносные сети. Затем артериолы переходят в более тонкие сосуды -- прекапилляры, диаметр которых составляет 40--50 мкм, а последние -- в более мелкие -- капилляры с диаметром от 6 до 30--40 мкм и толщиной стенки 1 мкм. В легких, головном мозге, гладких мышцах расположены наиболее узкие капилляры, а в железах -- широкие. Наиболее широкие капилляры (синусы) наблюдаются в печени, селезенке, костном мозге и лакунах пещеристых тел долевых органов. В капиллярах кровь течет с небольшой скоростью (0,5-- 1,0 мм/с), имеет низкое давление (до 10--15 мм рт. ст.). Это связано с тем, что в стенках капилляров происходит наиболее интенсивный обмен веществ между кровью и тканями. Капилляры находятся во всех органах, кроме эпителия кожи и серозных оболочек, эмали зубов и дентина, роговицы, клапанов сердца и др. Соединяясь между собой, капилляры образуют капиллярные сети, особенности которых зависят от строения и функции органа. Пройдя через капилляры, кровь поступает в посткапиллярные венулы, а затем в венулы, диаметр которых равен 30--40 мкм. Из венул начинается формирование внутриорганных вен 1--5-го порядка, которые затем впадают во внеорганные вены. В кровеносной системе встречается и прямой переход крови из артериол в венулы -- артериоло-венулярные анастомозы. Общая вместимость венозных сосудов в 3--4 раза больше, чем артерий. Это связано с давлением и небольшой скоростью крови в венах, компенсируемых объемом венозного русла. Вены являются депо для венозной крови. В венозной системе находится около 2/3 всей крови организма. Внеорганные венозные сосуды, соединяясь между собой, образуют самые крупные венозные сосуды тела человека -- верхнюю и нижнюю полые вены, которые входят в правое предсердие. Артерии по строению и функциональному назначению отличаются от вен. Так, стенки артерий оказывают сопротивление давлению крови, более эластичны и растяжимы. Благодаря этим качествам ритмичный ток крови становится непрерывным. В зависимости от диаметра артерии делятся на крупные, средние и мелкие.

Стенка артерий состоит из внутренней, средней и наружной оболочек. Внутренняя оболочка образована эндотелием, базальной мембраной и подэндотелиальным слоем. Средняя оболочка состоит главным образом из гладких мышечных клеток кругового (спирального) направления, а также из коллагеновых и эластических волокон. Наружная оболочка построена из рыхлой соединительной ткани, которая содержит коллагеновые и эластические волокна и выполняет защитную, изолирующую и фиксирующую функции, имеет сосуды и нервы. Во внутренней оболочке отсутствуют собственные сосуды, она получает питательные вещества непосредственно из крови. В зависимости от соотношения тканевых элементов в стенке артерии делятся на эластический, мышечный и смешанный типы. К эластическому типу относятся аорта и легочный ствол. Эти сосуды могут сильно растягиваться во время сокращения сердца. Артерии мышечного типа находятся в органах, изменяющих свой объем (кишечник, мочевой пузырь, матка, артерии конечностей). К смешанному типу (мышечно-эластическому) относятся сонная, подключичная, бедренная и другие артерии. По мере отдаления от сердца в артериях уменьшается количество эластических элементов и повышается число мышечных, возрастает способность к изменению просвета. Поэтому мелкие артерии и артериолы являются главными регуляторами кровотока в органах.

Стенка капилляров тонкая, состоит из одного слоя эндотелиальных клеток, расположенных на базальной мембране, обусловливая ее обменные функции. Стенка вен, как и артерий, имеет три оболочки: внутреннюю, среднюю и наружную. Просвет вен несколько больше, чем у артерий. Внутренний слой выстлан слоем эндотелиальных клеток, средний слой относительно тонкий и содержит мало мышечных и эластических элементов, поэтому вены на разрезе спадаются. Наружный слой представлен хорошо развитой соединительнотканной оболочкой. По всей длине вен расположены попарно клапаны, которые препятствуют обратному току крови. Клапанов больше в поверхностных венах, чем в глубоких, в венах нижних конечностей, чем в венах верхних конечностей. Давление крови в венах низкое, пульсация отсутствует. В зависимости от топографии и положения в теле и органах вены делятся на поверхностные и глубокие. На конечностях глубокие вены попарно сопровождают одноименные артерии. Название глубоких вен аналогично названию артерий, к которым они прилегают (плечевая артерия -- плечевая вена и т. д.). Поверхностные вены соединяются с глубокими при помощи проникающих вен, которые выполняют роль анастомозов. Часто соседние вены, соединившись между собой многочисленными анастомозами, образуют венозные сплетения на поверхности или в стенках ряда внутренних органов (мочевой пузырь, прямая кишка). Между крупными венами (верхняя и нижняя полые вены, воротная вена) находятся межсистемные венозные анастомозы -- каво-кавальный, портокавальный и каво-портокавальный, которые являются коллатеральными путями тока венозной крови в обход основных вен.

Расположение сосудов тела человека соответствует определенным закономерностям: общему типу строения организма человека, наличию осевого скелета, симметрии тела, наличию парных конечностей, асимметрии большинства внутренних органов. Обычно артерии направляются к органам кратчайшим путем и подходят к ним с внутренней их стороны (через ворота). На конечностях артерии идут по сгибательной поверхности, образуют вокруг суставов артериальные сети. На костной основе скелета артерии идут параллельно костям, например межреберные артерии проходят рядом с ребрами, аорта - с позвоночником.

В стенках сосудов находятся нервные волокна, связанные с рецепторами, которые воспринимают изменения состава крови и стенки сосуда. Особенно много рецепторов в аорте, сонном синусе, легочном стволе. Регуляцию кровообращения как в организме в целом, так и в отдельных органах в зависимости от их функционального состояния осуществляют нервная и эндокринная системы. Артемрии (лат. arteria -- артерия) -- кровеносные сосуды, несущие кровь от сердца к периферии («центрифугально»), в отличие от вен, в которых кровь движется к сердцу («центрипетально»). Название «артерии», то есть «несущие воздух», приписывают Эрасистрату, который считал, что вены содержат кровь, а артерии -- воздух. Следует заметить, что артерии не обязательно несут артериальную кровь. Например, лёгочный ствол и его ветви являются артериальными сосудами, которые несут необогащенную кислородом кровь к лёгким. Кроме того, артерии, по которым в норме течёт артериальная кровь, могут содержать венозную или смешанную кровь при заболеваниях, например врождённых пороках сердца.

Артерии пульсируют в ритме сокращений сердца. Ритм этот можно почувствовать, если прижать пальцы там, где артерии проходят близко к поверхности. Чаще всего пульс нащупывают в районе запястья, где легко можно обнаружить пульсацию лучевой артерии.

1.2 Строение артерий

Стенки артерий состоят из трех слоев, или оболочек: внутренней (состоит из слоя эндотелиальных клеток, расположенных на соединительном слое), средней (упругая эластичная ткань и волокна гладкой мускулатуры; этот слой наиболее толст и «заведует» изменениями диаметра артерии) и наружной (состоит из соединительной ткани).

Стенки артерий отличаются значительной толщиной и эластичностью, так как им приходится выдерживать большое давление крови. Благодаря упругим и мышечным элементам артерии способны удерживать стенки в состоянии напряжения, могут сильно сокращаться и затем расслабляться, обеспечивая равномерный приток крови. В частности, сильной способностью к сокращениям отличаются малые артерии и артериолы. В процессе старения стенки артерий постепенно утолщаются; одновременно увеличивается диаметр сосудов. В центральных артериях обычно растет просвет сосуда, а в периферийных чаще стенки становятся толще. Определяющую роль в этих процессах играет старение волокон эластина -- белка из группы склеропротеинов, заключающееся в росте содержания определенных аминокислот и отложении солей кальция. Процессу старения подвергаются и волокна коллагена, что проявляется в уменьшении длины цепочек и степени их скручивания, а также увеличением количества перекрестных связей.

1.3 Виды артерий

· Эластический тип -- аорта, крупные артерии. В стенке такой артерии преимущественно эластические волокна, мышечных элементов практически нет.

· Переходный тип -- артерии среднего диаметра. В стенке и эластические волокна, и мышечные элементы.

· Мышечный тип -- артериолы, прекапилляры. В стенке преимущественно мышечные элементы.

1.4 Система артерий

Покинув сердце, кровь течет по системе артерий, а затем через капилляры переходит в систему венозных сосудов. Кровь в легочную артерию (в малый круг кровообращения) поступает из правого желудочка. Из левого желудочка выходит главная артерия, которую называют аортой -- самый большой по диаметру сосуд во всей кровеносной системе. В аорте выделяют несколько участков. Начинается этот сосуд с т. н. аортальной луковицы, переходящей в восходящую аорту, которая поворачивает, образуя дугу аорты, и направляется влево и назад, переходя в нисходящую аорту. От аортальной луковицы отходят две коронарные сердечные артерии, а от дуги аорты -- плечеголовной ствол, левая общая сонная артерия и левая подключичная артерия. Плечеголовной ствол разделяется на правую общую сонную артерию и правую подключичную артерию.

Общие сонные артерии (правая и левая), пройдя через верхнее отверстие грудной клетки, разветвляются на две сонные артерии -- наружную, обеспечивающую кровью ткани головы и шеи, и внутреннюю, которая проводит кровь к мозгу и глазам. От подключичных артерий ответвляются позвоночные артерии, вносящие свой вклад в снабжение кровью головного мозга. Далее подключичные артерии образуют ответвления, снабжающие кровью переднюю стенку грудной клетки и диафрагму, а последующие разветвления позволяют донести кровь до верхней части грудной клетки и нижних фрагментов шеи. Пройдя под ключицей, подключичная артерия становится артерией подмышечной; в подмышечной впадине она разветвляется в направлении боковой стенки грудной клетки и нижней конечности. Выйдя из подмышечной впадины и перейдя на плечо, она становится плечевой артерией. За локтевым суставом плечевая артерия делится на две: лучевую и локтевую артерии. Те, в свою очередь, снабдив кровью предплечье, переходят на ладонь, образуя там две ладонные артериальные дуги -- поверхностную и глубинную, переходящие в сосуды ладони.

В нисходящей аорте выделяют грудную и брюшную части. От грудной аорты отходит множество межреберных артерий, доставляющих кровь к стенкам грудной клетки, а также внутренние ответвления, идущие к внутренним органам груди. Брюшная аорта образует парные (артерии почечные, надпочечные, яичниковые у женщин и яичковые у мужчин) и непарные (артерии желудочная, печеночная, селезеночная, верхняя и нижняя брыжеечные) ответвления. В конце брюшная аорта делится на общие подвздошные артерии.

Каждая общая подвздошная артерия делится на внутреннюю, снабжающую органы таза (мочевой пузырь, половые органы), и наружную, которая, пройдя под паховой связкой, становится бедренной артерией. Ответвления бедренной артерии обеспечивают кровью мышцы бедра. Ниже колена бедренная артерия начинает называться подколенной артерией, а затем разделяется на большеберцовые артерии: спускающуюся к стопе переднюю и заднюю, которая образует малую берцовую артерию и делится на подошвенные артерии. От всех без исключения малых артерий отходят артериолы -- мелкие сосуды (мельче только капилляры), строение которых напоминает строение артерий, однако диаметр значительно меньше.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ ПО ТЕМЕ «КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА»

2.1 "Законы движения крови"

Учитель: Сегодня наш урок посвящен проблемам сохранения здоровья.

Послушайте отрывок из сказки Кэрола Доннера “Тайны анатомии” и скажите, о каком процессе, происходящем в нашем организме, идет речь. Герои сказки Вольняшка, Макс и Молли.

“…Они влетели в левое предсердие, а оттуда сквозь двустворчатый клапан - в огромный левый желудочек. Его бугристые стенки мощно сжались, и их выкинуло в широченный кровеносный сосуд.

Аорта! - взвизгнул Вольняшка, едва вновь собрался. Аорта чуть растянулась, напряглась и выбросила их в одно из многочисленных своих разветвлений.

Это артерия, ведущая к голове, - объяснил им эритроцит, на котором ехал Молли.

Артерия несет кровь от сердца к клеткам, - поспешил добавить Вольняшка. - Кровь в них находится под большим давлением, а потому артериям нужны большие стенки, чтобы не разорваться.

Позади них гремело сердце, и после каждого удара они ощущали мощь, которая гнала их вперед… Они повернули раз, другой, третий и поплыли все медленнее.

А вот и капилляры начинаются! - возвестил Вольняшка, когда ответвляющиеся сосуды стали совсем узкими. - Сделаем еще кружок?…”

Ученик: В данном отрывке речь идет о процессе кровообращения.

Учитель: Что такое кровообращение?

Ученик: Кровообращение - это процесс непрерывного движения крови в организме.

Учитель: Давайте вспомним путь крови в организме человека. Выполните задание на карточке, см. рис. 1.

Рис. 1

Ученики, работая в парах, выполняют задание.

По окончании слушаем одного из учеников.

Учитель: Кровь движется от предсердий к желудочкам по артериям, капиллярам, венам и опять к предсердиям. Что заставляет кровь двигаться именно в этом направлении? Какие существуют законы, по которым осуществляется её одностороннее непрерывное движение?

Тема урока: “Законы движения крови по сосудам”

Учитель записывает тему на доске, а ученики в тетрадях.

Учитель: Кровь - это жидкость, движущаяся по кровеносным сосудам. Приведите еще примеры движения жидкости по сосудам, с которыми мы встречались в курсе биологии.

Ученики приводят примеры движения воды и минеральных и органических веществ по сосудам и ситовидным трубкам растения.

Учитель: Во всех случаях действуют одни и те же законы. Законы движения жидкости изучаются в курсе физики. Разобраться в них нам поможет Иванов Миша.

Слушаем ответ ученика, который самостоятельно дома готовил этот вопрос, консультируясь с учителем физики. В ходе рассказа ученик вывешивает на доске основные тезисы своего выступления.

Тезисы выступления Иванова Миши:

· Для движения жидкости по сосудам необходима энергия, создающая давление.

· Жидкость двигается из мест с большим давлением в места с меньшим давлением.

· Скорость течения жидкости зависит от суммарного поперечного сечения сосудов.

· Чем меньше суммарное поперечное движение сосудов, тем больше скорость течения жидкости.

· Один и тот же объем жидкости проходит с большей скоростью более узкие участки, чем более широкие.

Учитель: Опираясь на эти знания, рассмотрим движение крови по кровеносным сосудам.

В ходе работы вам предстоит выполнить задание на карточке, а в конце урока мы к нему обратимся.

Текст задания:

Сердце, сокращаясь, создает ______________ крови в сосудах. Наибольшее давление в ___________________, наименьшее в ___________________. Кровь движется из мест с __________________давлением, в места с ______________ давлением. Чем больше давление, тем __________________скорость тока крови. Исключение составляют _________________. Максимальная скорость тока крови в _____________, минимальная в ____________. Это имеет важное значение для осуществления ________________между кровью и тканями организма. Скорость тока крови зависит от ____________________. Скорость тока крови в венах ________________, чем в капиллярах, т.к. они имеют ______________суммарный просвет сосудов.

Учитель: Выясним, откуда берется энергия, на что она расходуется?

Ученик: Энергию создает сердце, которое сокращаясь под давлением выталкивает кровь в кровеносные сосуды. Эта энергия тратится на трение клеток крови друг о друга, о стенки кровеносного сосуда, на придание скорости движущейся крови.

Учитель: Итак, сердце сокращаясь создает давление. Обратитесь к заданию 1, см. рис. 2 и ответьте на поставленные вопросы.

Рис. 2

Ученики, работая в парах, обсуждают первое задание.

Ученик: По мере удаления от сердца кровяное давление уменьшается, т.к. чем дальше кровеносный сосуд от сердца, тем больше энергии израсходовалось на трение частиц друг от друга и о стенки сосуда.

Уменьшение давления сосуда заставляет кровь течь от сердца к капиллярам, т.к. жидкость течет из мест с большим давлением в места с меньшим давлением.

Учитель: Что же такое кровяное давление?

Учитель прикрепляет к доске карточку “Давление”.

Ученики: Кровяное давление - это давление крови на стенки кровеносных сосудов.

Учитель: Различают давление систолическое (верхнее, максимальное), оно равно у взрослого человека 110-120 мм рт.ст., диастолическое (нижнее, минимальное) - 70-80 мм рт.ст.

Разница между систолическим и диастолическим давлением составляет пульсовое давление. Какова его величина? (Ученики - 40 мм рт.ст.)

В ходе рассказа учитель прикрепляет по словом “Давление” карточки со словами:

· “систолическое” - 110-120 мм рт.ст.

· “диастолическое” - 70-80 мм рт.ст.

· “пульсовое” - 40 мм рт.ст.

Учитель: Ребята, рассчитайте собственное артериальное давление по формуле:

АД верхн. = 1,7 х возраст + 83

АД нижн. =1,6 х возраст + 42 [6]

Ученики рассчитывают собственное АД.

Учитель: Сравним полученные результаты с предложенными данными.

Почему вы получили меньшие значения?

Это связано с тем, что у детей из-за большой эластичности стенок артерий давление крови ниже, чем у взрослых людей. В пожилом и старческом возрасте давление повышается из-за уменьшения эластичности стенок сосудов.

Учитель: Кроме давления движение крови характеризует скорость.

Учитель прикрепляет на доску карточку “Скорость”.

Можем ли мы с вами сейчас измерить скорость тока крови в каком-либо из кровеносных сосудов?

Обсуждаем предложения учащихся.

Нажмите на ноготь большого пальца указательным. Ноготь большого пальца станет белым, т.к. из капилляров, находящихся под ногтем, кровь будет выжата. Теперь нужно убрать указательный палец с ногтя большого пальца и проследить, через сколько секунд он порозовеет. Секунды рассчитываем про себя. Измерьте длину ногтя от его корня до части, где кончается розовая окраска. Разделив длину пути на время, мы найдем скорость. [2]

Ученики проводят измерения и сообщают результат - 0,5 см/c.

На самом деле, скорость тока крови в капиллярах ниже, поскольку кровь двигалась не только по капиллярам, но и по мелким артериям (артериолам). Фактически мы определили скорость движения крови в артериолах. Сравним ее со скоростью движения крови в других кровеносных сосудах.

Учитель вывешивает таблицу “Движение крови в организме” и на соответствующие кровеносные сосуды прикрепляет карточку с величиной скорости тока крови: аорта - 500-600 мм/c:

· артерии - 150-200 мм/c,

· артериолы - 5 мм/c,

· капилляры - 0,5 мм/c,

· средние вены - 60-140 мм/c,

· полые вены - 200 мм/c.

Учитель: Опираясь на законы, подумайте, какие из этих сосудов будут иметь максимальный, а какие минимальный суммарный просвет?

Ученики: Максимальный суммарный просвет должные иметь капилляры, а минимальный - аорта.

Учитель: Суммарный просвет капилляров в 600-800 раз больше, чем в аорте; в венах - в 1,2-1,8 раз больше, чем в аорте.

Давление и скорость, сопоставим эти две характеристики. Выполните задание 2, см. рис. 3.

Рис. 3

Ученики, работая в парах, обсуждают ответы на предложенные вопросы.

Ученики: Скорость движения крови в капиллярах минимальная, т.к. капилляры имеют максимальный суммарный поперечный просвет. Это необходимо для того, чтобы осуществился обмен веществ между капилляром и клеткой.

В артериях, артериолах и капиллярах чем больше давление крови, тем выше скорость тока крови.

В капиллярах, венулах, венах давление крови уменьшается, а скорость тока крови растет. Но это не противоречие, один и тот же объем жидкости проходит быстрее более узкие участки, чем более широкие.

Учитель: Обратитесь к заданию, о котором шла речь в начале урока. Подумайте, обсудите в парах и заполните пропуски на карточке.

Ученики выполняют задание. Проводят анализ его выполнения.

Учитель: Давление и скорость, какая из этих величин используется в диагностике состояния сердечно-сосудистой системы?

Ученики: Давление.

Учитель: Почему каждый человек должен следить за изменением своего АД?

Ученики: Отклонение в АД от нормы говорит о нарушении гомеостаза, и это может стать причиной болезни.

Учитель: Какие вам известны заболевания, связанные с нарушением АД?

Учитель:

Гипертония - повышенное АД.

Гипотония - пониженное АД.

Учитель в колонку “Давление” прикрепляет карточки со словами:

· “гипертония”,

· “гипотония”,

· “тонометр” - прибор для измерения АД.

Учитель: Задумайтесь над такими фактами: число людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, увеличивается, в нашей области 14,2% людей страдают болезнями органов кровообращения (II место по числу больных людей после болезней органов дыхания).

У 9% девятиклассников нашей школы в прошлом учебном году отмечались нарушения в сердечно-сосудистой системе.

Как не допустить возникновения заболеваний в сердечно-сосудистой системе? Какой образ жизни каждый из нас должен вести?

Слушаем сообщение о факторах, способствующих возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, и у себя в тетради фиксируем правила здорового образа жизни.

Слушаем сообщение ученика, завершаемое кадрами из фильма “Анатомия и физиология человека. Кровообращение.” о влиянии алкоголя и никотина на процесс кровообращения. Проверяем результаты работы в тетрадях и оформляем их на доске, прикрепляя правила здорового образа жизни:

· физическая активность;

· рациональное питание;

· положительные эмоции;

· не курить;

· не употреблять алкоголь.

Учитель: Как говорил Козьма Прутков: “Нельзя объять необъятное”. Вопрос о движении крови очень многозначен, разговор будет продолжен на следующих уроках. Мы более подробно разберем вопросы гигиены органов сердечно-сосудистой системы и ее влиянии на здоровье человека в целом.

кровь урок эритроцит

2.2 Структурный анализ движущейся крови

Данный урок рекомендуется проводить в специализированных (биолого-химических или медицинских) классах после прохождения тем «Кровь» и «Кровообращение» по биологии и «Движение жидкостей и газов» и «Уравнение Бернулли» по физике.

Цели урока: познакомить учащихся со структурным анализом движущейся крови, дать представление о тромбогемморагическом синдроме.

Оборудование и материалы: плакаты «Схема динамики кровотока и кинематики эритроцитов», «Схема поступательного и вращательного движения радиально-кольцевых систем эритроцитов в кровотоке», «Схема движения эритроцитов («монетных столбиков») в артериальном сосуде»; одна из модификаций электроэффлювиальной люстры А.Л. Чижевского. (Возможна замена плакатов на пленки и кодоскоп, а вместо электроэффлювиальной люстры можно продемонстрировать ее фотографию.)

ХОД УРОКА

Учитель биологии. Сегодня мы с вами познакомимся со структурным анализом движущейся крови. Но сначала вспомним, что нам известно о системе кровообращения. Для этого вам надо ответить на следующие вопросы.

1. Какие форменные элементы крови вы знаете?

2. Какими свойствами обладают эритроциты человека?

3. Какова взаимосвязь крови, лимфы и тканевой жидкости?

4. Что вы знаете о значении кровообращения?

5. Каковы строение и функции органов системы кровообращения?

6. Как происходит движение крови по сосудам?

Давно было известно, что эритроциты в образцах крови склонны слипаться и образовывать структуры, напоминающие столбики монет. Такие «монетные столбики» образуют одинаковые по размерам эритроциты. Считалось, что эритроциты образуют «монетные столбики» только вне кровеносных сосудов (например, на предметном стекле, в капле крови, в растворе) под влиянием встряхивания, изменения температуры, при длительном хранении и т.п.

Эритроциты отдают тканям кислород, а из тканей в кровь поступает углекислота

Однако в 1951 г. выдающийся российский ученый Александр Леонидович Чижевский экспериментально доказал, что «монетные столбики» эритроцитов образуются и в движущейся по сосудам крови здоровых людей и животных (рис. 1). Проведенные им математические расчеты подтвердили, что такие структуры образуются вполне закономерно. Это свойство эритроцитов называется «феноменом Чижевского».

Рис. 1. Схема динамики кровотока и кинематики эритроцитов

Оказалось, что ориентация «монетных столбиков» и скорость их движения зависят от строения и свойств сосудов, а также от состояния организма. «Монетные столбики» из эритроцитов малого диаметра быстро движутся в потоке крови вблизи оси сосуда, а столбики из крупных эритроцитов располагаются ближе к стенкам сосуда и перемещаются гораздо медленнее. Схема поступательного и вращательного движения радиально-кольцевых систем эритроцитов в кровотоке представлена на рис. 2.

Рис. 2. Схема поступательного и вращательного движения радиально-кольцевых систем эритроцитов в кровотоке

Учитель физики. Для того чтобы в движущейся крови эритроциты могли образовать структуры в виде «монетных столбиков», нужно, чтобы эритроциты были одного диаметра, чтобы между ними возникали силы, сближающие их друг с другом вогнутыми сторонами, и чтобы эритроциты в столбиках фиксировались на всем протяжении «монетного столбика» по его геометрической оси. Образованию «монетных столбиков» способствует также отрицательный заряд на поверхности эритроцитов, который создает между ними равномерное электростатическое отталкивание. Для того, чтобы разобраться в физической природе образования структур из эритроцитов, надо вспомнить некоторые физические законы и явления. Ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы.

1. Как зависит скорость течения жидкости в трубе от площади ее поперечного сечения?

2. В чем состоит закон Бернулли?

3. Каковы особенности движения вращающегося цилиндра или мяча?

В токе крови эритроциты движутся не только поступательно, но и вращаются вокруг собственной оси. Поскольку эритроциты несут некоторый заряд, то это порождает конвекционные токи и ведет к появлению магнитных полей. Кроме сил электрического и магнитного взаимодействия в потоке крови действуют гидродинамические силы, которые описываются законом Бернулли. Скорость кровотока падает от центра сосуда к его стенкам, поэтому между точками, удаленными от оси течения на разные расстояния, возникает перепад давлений, причем силы направлены от периферии к оси. Таким образом, феномен Чижевского можно отнести к области электрогемодинамики. В крупных сосудах А.Л. Чижевский допускал разнообразие пространственного положения «монетных столбиков». При переходе в менее крупные сосуды движение «монетных столбиков» упорядочивается, систематизируется и приобретает строго закономерный характер. Чижевский предложил три схемы движения эритроцитов по кровеносному сосуду (рис. 3, а-в).

Согласно первой схеме (а) каждый эритроцит в потоке плазмы движется своей плоской стороной перпендикулярно к направлению движения потока плазмы. Согласно второй схеме (б) эритроцит расположен по касательной к слоям плазмы, движущимся с разными скоростями вдоль кровеносного русла. Согласно третьей схеме (в) эритроцит расположен своей торцевой стороной перпендикулярно к слоям плазмы, образуя радиально-кольцевую систему.

Рис. 3. Схема движения («монетных столбиков») эритроцитов в артериальном сосуде

Учитель биологии. В истории гематологии открытию структуры движущейся крови придается огромное значение.

Чижевский полагал, что при заболеваниях пространственная структура движущейся крови нарушается, т.к. изменение заряда эритроцитов и их количества в крови немедленно отражается на их расположении в кровотоке. В 1962-1988 гг. группа врачей под руководством М.С. Мачабели, используя идеи А.Л. Чижевского в области электрогемодинамики, разработала теорию тромбогеморрагического синдрома (ТГС), являющегося одним из ярких примеров нарушения пространственной структуры движущейся крови. Авторы этой теории в 1990 г. были удостоены Государственной премии Грузии. ТГС - это комплекс симптомов, сопровождающий патологию и экстремальные воздействия, обусловленный универсальным и неспецифическим свойством крови, лимфы, тканевой жидкости обратимо и необратимо сгущаться и расслаиваться на компоненты различного агрегатного состояния.

При различных болезнях, хирургическом вмешательстве или экстремальных воздействиях (облучении, ожогах, отравлениях, сдавлениях тканей и др.) клетки поврежденных тканей теряют отрицательные заряды. Это является «спусковым механизмом» для целой серии процессов как в самих клетках, так и на уровне тканей, органов и всего организма. Нарушается перенос (транспорт) ионов в клетках, питание тканей, изменяется структура крови, развивается кислородное голодание.

Из поврежденных клеток высвобождаются так называемые коагуляционно-литические вещества, воздействующие на межтканевую жидкость, лимфу, кровь, другие клетки. Кровь расслаивается на жидкие и густые части. Микросгустки фибрина в густой части крови могут образовывать тромбы в сосудах и приводить к множественным тромбозам. Более жидкая часть крови, лишенная фибрина, теряет способность к свертыванию, поэтому одновременно с тромбозами могут возникать и множественные кровотечения - геморрагии. Далее развиваются тяжелая дисфункция и дистрофия органов, в плазме крови снижается содержание факторов свертывания крови, наблюдается интоксикация продуктами белкового распада. Как же можно воспрепятствовать развитию ТГС? Для этого надо восстановить отрицательный заряд на поверхностях поврежденных клеток. Восстановлению отрицательного заряда способствуют различные доноры электронов: высокомолекулярный гепарин, витамин C, отрицательно заряженные аэроионы.

Отрицательные аэроионы позволяет получать электроэффлювиальная люстра А.Л. Чижевского (См. «Биология», № 17/2003).

Вопросы по уроку

1. Что такое «феномен Чижевского»?

2. От чего зависят ориентация и скорость движения «монетных столбиков» эритроцитов?

3. Как образуются «монетные столбики» эритроцитов?

4. Как располагаются «монетные столбики» в сосудах разных диаметров?

5. Какие вы знаете схемы движения эритроцитов по кровеносному сосуду?

6. Что такое ТГС?

7. Как предотвратить развитие ТГС?

3. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ТЕМЕ «КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕКА»

Лабораторная работа № 1. Подсчет пульса до и после дозированной нагрузки

Сокращаясь, сердце работает как насос и проталкивает кровь по сосудам, обеспечивая кислородом и питательными веществами и освобождая от продуктов распада клетки. В сердечной мышце в особых клетках периодически возникает возбуждение, и сердце самопроизвольно ритмически сокращается. Центральная нервная система постоянно контролирует работу сердца посредством нервных импульсов. Существует два вида нервных влияний на сердце: одни снижают частоту сокращений сердца, другие - ускоряют. Частота сокращений сердца зависит от многих причин - возраста, состояния, нагрузки и др.

При каждом сокращении левого желудочка давление в аорте повышается, и колебание ее стенки распространяется в виде волны по сосудам. Колебание стенок сосудов в ритме сокращений сердца называется пульсом.

Цели: научиться подсчитывать пульс и определять частоту сокращений сердца; сделать вывод об особенностях его работы в разных условиях.

Оборудование: часы с секундной стрелкой.

ХОД РАБОТЫ

1. Найдите пульс, приложив два пальца, как это показано на рис. 6 на внутреннюю сторону запястья. Слегка надавить. Вы почувствуете биение пульса.

2. Подсчитайте число ударов за 1 мин в спокойном состоянии. Данные внесите в табл. 5.

3. Сделать 10 приседаний и снова подсчитать число ударов за 1 мин. Данные внести в табл. 5.

4. После 5 мин отдыха в положении сидя подсчитать пульс и внести данные в табл. 5.

Вопросы

1. В каких еще местах, кроме запястья, можно нащупать пульс? Почему пульс можно нащупать в этих местах тела человека?

2. Чем обеспечивается непрерывный ток крови по сосудам? 3. Какое значение для организма имеют изменения силы и частоты сердечных сокращений?

4. Сравните результаты в табл. 5. Какой вывод можно сделать о работе собственного сердца в покое и при нагрузке?

Проблемные вопросы

1. Как доказать, что пульс, который прощупывается в некоторых точках тела - это волны, распространяющиеся по стенкам артерий, а не порция самой крови?

2. Как вы думаете, почему у самых разных народов возникло представление, что человек радуется, любит, переживает сердцем?

Лабораторная работа № 2. Первая помощь при кровотечениях

Общий объем циркулирующей крови в организме взрослого человека составляет в среднем 5 л. Потеря свыше 1/3 объема крови (особенно быстрая) угрожает жизни. Причины кровотечения - повреждение сосудов в результате травмы, разрушение стенок сосудов при некоторых болезнях, увеличение проницаемости стенки сосуда и нарушение свертываемости крови при ряде заболеваний. Вытекание крови сопровождается снижением кровяного давления, недостаточным снабжением кислородом головного мозга, мышцы сердца, печени, почек. При несвоевременном или неграмотном оказании помощи может наступить смерть.

Цели: научиться накладывать жгут; уметь применять знания о строении и функции кровеносной системы, объяснять действия при наложении жгута при артериальном и сильном венозном кровотечениях.

Оборудование: резиновая трубка для жгута, палочка для закрутки, бинт, бумага, карандаш.

Техника безопасности: быть осторожным при закрутке жгута, чтобы не повредить кожу.

ХОД РАБОТЫ

1. Наложить жгут на предплечье товарища для остановки условного артериального кровотечения.

2. Забинтовать место условного повреждения артерии. На кусочке бумаги записать время наложения жгута и подложить под жгут.

3. Наложить давящую повязку на предплечье товарища для остановки условного венозного кровотечения.

Вопросы

1. Как вы определили вид кровотечения?

2. Куда надо накладывать жгут? Почему?

3. Для чего нужно вложить под жгут записку с указанием времени его наложения? 4. В чем опасность артериального и сильного венозного кровотечении? 5. В чем опасность неверного наложения жгута, почему его нельзя накладывать больше, чем на 2 часа?

6. На рис. 7 найдите места, где нужно прижимать крупные артерии при сильном кровотечении.

Проблемные вопросы

1. Закупорка тромбом кровеносного сосуда может стать причиной гангрены и омертвения тканей. Известно, что гангрена бывает «сухой» (когда ткани сморщиваются) или «влажной» (вследствие развивающегося отека). Какой из типов гангрены разовьется, если затромбирована: а) артерия; б) вена? Какой из этих вариантов случается чаще и почему? 2. В конечностях млекопитающих артериальные сосуды всегда расположены глубже, чем вены того же порядка ветвления. Каков физиологический смысл этого явления?

ЛИТЕРАТУРА

1. Батуев А.С. и др. Биология. Человек. 9.- М., 1996.

2. Воронин Л.Г., Маш Р.Д. Методика проведения опытов и наблюдений по анатомии, физиологии и гигиене человека. М., 1981.

3. Гальперин С.И. Физиология человека и животных. М., 1977.

4. Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология. М., 1985.

5. Карлович И.А. Природа и экология Владимирской области. Владимир, 1996.

6. Никишов А.И., Рохлов В.С., Человек и его здоровье. Дидактический материал. М., 2001.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены