Употребление алкоголя (не только крепких напитков, но и пива) приводит к вытеснению мышечной ткани сердца соединительной. В результате сердце растягивается, работоспособность его падает.
Далее можно рассказать о различиях сердечной и скелетных мышц. Скелетная мышца осуществляет деятельность только после того, как к ней придут нервные импульсы из центральной нервной системы. Если поврежден нерв или соответствующие центры спинного и головного мозга, мышца работать не сможет.
Сердечная мышца, как и гладкие мышцы внутренних органов, способна к самостоятельному сокращению. В сердце есть клетки, которые способны возбуждаться через определенные периоды времени. Возбуждение этих клеток обеспечивает порядок сокращений отделов сердца: сначала кровь выталкивается из предсердий, потом из желудочков, затем в работе сердца наступает пауза.
Работа сердца
Цель урока — дать понятие о сердечном цикле, нервной и гуморальной регуляции сердечной деятельности.
Урок целесообразно разделить на три части: в первой повторить содержание предшествующего урока, во второй обсудить содержание фильма «Строение и работа сердца» и приведенные в нем опыты на лягушке, в третьей разобрать схему работы сердца и положение клапанов в разные фазы сердечного цикла. Если есть возможность продемонстрировать на уроке опыты с лягушкой на мышечном столике, показав цикл сердечного сокращения и влияние на работу сердца солей калия, кальция, адреналина, ацетилхолина, табачной настойки и других веществ, то необходимые справки можно найти в других методических пособиях.
Движение крови по сосудам
Цель урока — дать понятие о пульсе, раскрыть причины движения крови по сосудам, разъяснить, отчего зависит линейная скорость крови и давление в артериях, капиллярах и венах, выяснить роль венозных клапанов. Кроме того, надо остановиться на распределении крови в организме, проанализировать нервную и гуморальную регуляцию работы сосудов. Хотя последний материал положено изучать в информационном плане, этот урок очень насыщен. Поэтому приведенные задания не следует считать обязательными для данного урока. Часть заданий можно выполнить на этом уроке, часть перенести на другие уроки или факультативные занятия.
Движение крови по сосудам происходит благодаря работе сердца. О ней часто судят по пульсу. Пульс можно прощупать, если прижать артерию к кости. Как это сделать, можно показать на лучевой артерии. Учитель просит учащихся найти лучевую артерию у основания запястья со стороны большого пальца. Пульс надо прощупывать четырьмя пальцами второй руки. После того как учитель убедился, что все восьмиклассники правильно нашли пульс, можно переходить к выяснению причины пульсовых толчков.
Задание 1. Выяснить, зависит ли пульс от движения крови.
Рассуждение строят с использованием доказательства от противного. Если предположить, что пульс зависит от движения крови, то он должен прекратиться, если кровь в артерии не будет двигаться. Для проверки этого предположения надо обратиться к рисунку 21. Кровь в артерии движется из точки а в точку б. Если зажать сосуд в точке б и остановить кровь, то согласно предположению, пульс в точке а ощущаться не будет.
Эту гипотезу надо проверить на опыте. С этой целью учащиеся нащупывают лучевую артерию четырьмя пальцами и зажимают ее в точке б, которая ближе всего к большому пальцу. Кровь остановлена на участке аб, но, несмотря на это, пульс прощупывается и в точке а, и во всех других точках,
82
6*
83
 |
 |
R о |
б о ■ |
|
лежащих перед точкой б. Из этого следует вывод, что сделанное предположение противоречит действительности: на самом деле пульсовые толчки от движения крови не зависят. Задание 2. Выяснить, зависит ли пульс от колебания стенок артерий.
Рис. 21. Опыт, выясняющий причину пульса: а и б — точки артерии; А — схема опыта, показывающего, что пульс не зависит от движения нрови; Б —схема опыта, выясняющего зависимость пульса от колебаний стенок артерий; В — техника демонстрации опыта (положение точек а я б на руке). |
В момент выбрасывания крови из сердца в артерии возникает гидравлический удар, вызывающий колебание стенок аорты, которое распространяется по стенкам артерий в виде пульсовой волны. Справедливость этого предположения также можно проверить на опыте. Для этого надо обратиться к рисунку. Если зажать артерию в точке а, ближайшей к сердцу, то прекратится распространение пульсовой волны на участке аб, поскольку в точке а стенки будут прижаты друг к другу и пульсовая волна через это место не пройдет. Поэтому в точках, расположенных дальше точки а, в том числе и в точке б, пульс ощущаться не должен. Это предположение учащиеся также проверяют на опыте. Они снова находят лучевую артерию и располагают пальцы так, чтобы они все ощущали пульсовые толчки. После этого зажимают артерию в точке а, самой далекой от большого пальца. Она находится ближе всего к сердцу. Все пальцы после этого пульса больше не ощущают. Предположение подтвердилось. Зависимость можно считать установленной: причина пульса — колебания стенок, распространяющиеся вдоль артерий в виде волны от начала аорты при каждом сокращении сердца (табл. 8).
Из этого опыта можно вывести практически важное следствие: по наличию пульса нельзя точно установить, остановлена кровь или нет. Но если пульса нет, можно совершенно точно сказать, что на участках артерии, расположенных дальше от сердца, чем место, где прощупывался пульс, движение крови остановлено.
Пульсовая волна распространяется по всем артериям, поэтому описанные опыты могут быть поставлены не только на
Таблица 8. Опыт, выясняющий причину пульса
Условия опыта | Результаты опыта | Выводы |
Артерия прижата к кости в точке б. Ток крови на участке аб остановлен. Движение пульсовой волны на чтом участке возможно | На участке аб пульс ощущается после остановки движения крови | Движение крови не является причиной пульса |
Артерия прижата к кости в точке а. Движение пульсовой волны на участке аб невозможно (движение крови тоже отсутствует) | После остановки пульсовой волны в точке а на участке аб пульс не прощупывается | Причина пульса — волнообразно распространяющиеся колебания стенок артерий |
лучевой артерии, но и на любой другой, например на височной.
После этих опытов можно перейти к объяснению причин движения крови. Учащимся надо разъяснить, что движение крови обеспечивается разницей давления крови на стенки сосудов в начале и конце пути. Кровь течет из области высокого давления туда, где оно ниже. Желудочки непрерывно нагнетают кровь в артерии и поддерживают в них высокое давление. В венах давление значительно ниже, а в полых венах оно становится даже ниже атмосферного, когда во время вдоха расширяется грудная клетка. Расширение сердца в моменты паузы также способствует переходу крови из вен в предсердия. Чем большая разница между артериальным и венозным давлением крови, тем быстрее она движется.
Поскольку величина давления в венах варьирует незначительно, а в аорте и других артериях она существенно изменяется в зависимости от силы и ритма сердечных сокращений, большое значение имеет измерение артериального давления. Различают верхнее давление, которое возникает при поступлении из желудочка очередной порции крови в аорту, и нижнее давление, которое бывает перед поступлением крови в аорту. Обычно измеряют давление крови на стенки плечевой артерии.
Далее следует перейти к изучению линейной скорости крови. Разобрав схему, разъясняющую, почему скорость крови наиболее высока в артериях, почему она снижается в капиллярах и снова повышается в венах, можно перейти к выполнению опыта. Его удобно провести фронтально.
Задание 3. Измерить линейную Скорость движения крови в капиллярах ногтевого ложа.
Для решения этой задачи учитель предлагает учащимся нажать на ноготь большого пальца указательным. Ноготь
Ь4
85
|
) ' „ r1llflll|lll. '
Рис. 22. Измерение линейной скорости движения крови в капиллярах ногтевого ложа: А — выдавливание крови из капилляров ногтевого ложа; Б — измерение времени заполнения кровью капилляров ногтевого ложа; 5 — измерение длины ногтевого ложа.
большого пальца станет белым, так как из капилляров, находящихся под ногтем, кровь будет выжата. Теперь нужно убрать указательный палец с ногтя большого пальца и проследить, через сколько секунд он порозовеет вновь. Учащиеся это могут сделать, отсчитывая секунды про себя (раз секунда, два секунда и т. д.). После того как измерено время, надо узнать длину пути, которую прошла кровь. Для этого надо измерить длину ногтя от его корня до части, где кончается розовая окраска (рис. 22). Запись опыта оформить в виде таблицы.
Таблица 9. Определение скорости движения крови в капиллярах
ногтевого ложа
Длина пути крови |
Время заполнения капилляров |
Скорость движения крови в капиллярах ногтевого ложа
1 СМ |
2 с |
1 см: 2 с = 0,5 см/с=0,005 м/с
В аорте скорость крови равна 0,5 м/с. По данным опыта, в ногтевом ложе кровь движется в 100 раз медленнее. Учитель должен разъяснить, что на самом деле скорость крови в капиллярах еще ниже, поскольку в опыте кровь двигалась не только по капиллярам, но и по мелким артериям (артерио-лам), скорость крови в которых несколько выше, чем в капиллярах. Учащиеся по рисунку учебника объясняют полученные данные: скорость крови зависит от суммарной площади поперечного сечения всех сосудов, по которым растеклась кровь. Общая же ширина капилляров в 600—800 раз превышает диаметр аорты. Учащихся полезно спросить, почему в венах кровь
86
движется быстрее. (Уменьшается общая ширина кровяного
русла.)
После этого можно рассказать о венозных клапанах. Начать можно с того, что они образовались еще у животных в тех венах, по которым кровь идет против направления силы тяжести. Нижняя полая вена у животных расположена горизонтально, и в ней клапанов нет, а в венах ног они имеются. У человека в нижней полой вене клапанов тоже нет, несмотря на то что кровь в ней течет против направления силы тяжести. На это целесообразно обратить внимание для того, чтобы учащиеся не думали, что человеческий организм во всех отношениях более совершенен, чем организмы животных. Любое приспособление относительно.
Разобрав по рисунку учебника механизм действия венозных клапанов, школьникам можно предложить следующую экспериментальную задачу:
Задание 4. Как доказать, что скорость движения крови в венах зависит от работы мышц? (Перетянуть предплечье резиновой трубкой как жгутом и измерить время, которое требуется для наполнения вен при условии, когда кисть исследуемой руки сжимается в кулак-и разжимается и когда она находится в состоянии покоя.) Этот способ удобен для проведения лабораторной работы, но он требует больше времени.
Демонстрационно тот же самый опыт можно показать по-другому. Испытуемому накладывают жгут симметрично на
Рис. 23. Влияние мышечной работы на скорость кровотока в венах:
Л — рельеф вен на перетянутом предплечье руки, кисть которой сжимается в кулак
н разжимается; Б — рельеф вен на перетянутом предплечье руки, находящейся го
же время в состоянии покоя.
87
предплечье левой и правой руки. Давление жгута на обеих руках должно быть одинаковым. Одна рука работает, другая — нет. Отмечают, на какой руке скорее обозначится рельеф вен. Работающую руку надо сжимать и разжимать в спокойном темпе, вторая рука должна быть согнута в локте под тем же углом, что и работающая, пальцы полусогнутые. Перетяжка задерживает отток крови по венам, благодаря чему они будут наполняться кровью и становиться заметными. Чем скорее движется кровь, тем скорее вены наполнятся и станут заметнее (рис. 23). Опыт продолжают не более 2 мин. Результаты опыта могут быть отражены в следующей таблице:
Таблица 10. Влияние динамической работы на скорость движения крови в венах предплечья
Условия опыта | Результаты опыта | Выводы |
На предплечье наложен жгут. Рука сжимается в кулак и разжимается. Работающие мышцы сужают и расширяют просвет вен. Клапаны работают | Вены быстро наполняются кровью. Скорость крови высокая | Динамическая мышечная работа увеличивает скорость крови в венах. При сужении вены кровь проталкивается вперед, при расширении поступает из задних сегментов в передние |
На предплечье наложен такой же жгут. Кисть руки неподвижна. Мышцы предплечья не сокращаются. Клапаны не работают активно, так как просвет вен не меняется | Вены медленно наполняются кровью. Скорость крови низкая |
Статическое напряжение снижает скорость движения крови в венах, так как они постоянно сдавлены.
Обычно клапаны располагаются в местах, где вены сливаются друг с другом. Захлопывая клапаны, кровь скапливается около них, и в этих местах образуются расширения. В диафильме «Кровообращение и лимфообращение» (кадр 18) приведена деталь картины Рембрандта «Портрет старика в красном». Крупным планом показаны руки, на которых хорошо видны вены тыльной стороны кисти. Поскольку у пожилых людей в местах, где располагаются клапаны, кровь несколько застаивается, растягивая вены, создается характерный рельеф: руки старика выглядят узловатыми. У молодых людей стенки вен эластичны и без задержки проталкивают кровь к сердцу, поэтому у них рельеф вен заметен слабее.
На том же кадре диафильма показано расположение венозных клапанов на вскрытом сосуде. Используя этот рисунок, можно разобрать, как действуют венозные клапаны. Однако
роль скелетных мышц, периодически сдавливающих и растягивающих стенки сосудов при сокращении, лучше показать на динамическом рисунке, начертив соответствующие схемы на доске. Они дают больший эффект.
Первая помощь при кровотечениях
Цель урока — познакомить учащихся с типами кровотечений и рассказать о мерах первой помощи при них. Подробно этот материал будет изучен на занятиях по гражданской обороне, которые предусматривают специальные практические занятия. На уроках биологии в VIII классе дают лишь первые, самые элементарные сведения о кровотечениях и повязках, причем главное внимание обращают на анатомо-физиологическое обоснование мер первой помощи.
Задание 1. Объяснить, почему при небольшом венозном и капиллярном кровотечении рекомендуется поднять руку выше туловища. Ответ обосновать экспериментально.
Это задание лучше выполнять путем поисковой беседы со всем классом. Вначале учащиеся вспоминают, что при ранении происходит свертывание крови: разрушаются кровяные пластинки, вследствие чего возникают сложные ферментные реакции, вызывающие переход жидкого фибриногена в нити фибрина. Они образуют сетку, в которой задерживаются эритроциты. Возникает тромб. Если давление крови на стенки сосуда большое, тромб не сможет образоваться быстро, так как ток крови будет смывать фибриновые нити. Значит, чем меньше давление крови на стенки сосуда, тем слабее кровотечение и тем лучше будет образовываться тромб. На основе этого рассуждения можно переформулировать задачу так: если удастся доказать, что при подъеме руки уменьшается давление крови на стенки вен и капилляров, то этим самым можно доказать, что образование тромба будет происходить в более благоприятных условиях.
• Задание 2. Как доказать, что давление крови на стенки вен понижается, если рука поднята выше туловища.
Учитель просит учеников опустить руку вниз и подержать ее некоторое время в таком положении. Вены наполняются кровью, рука краснеет. Это происходит оттого, что сердцу приходится преодолевать силу тяжести. Кровь застаивается в венах, и давление ее на стенки сосуда увеличивается. Теперь руку нужно поднять вверх. Рука бледнеет. Это происходит оттого, что действие силы тяжести совпадает с направлением движения крови. Она не застаивается, быстро стекает и не давит так сильно на стенки вен и капилляров — рельеф вен пропадает. Чтобы связь между направлением силы тяжести и движением крови была усвоена лучше, этот же опыт можно несколько модифицировать. Учитель просит учащихся одну руку
Sb
89
поднять, а другую опустить, через 1 мин положить их на парту и сравнить. Поднятая рука белая, опущенная — красная. Вывод: при подъеме руки выше уровня сердца давление крови на стенки сосуда уменьшается.
Задание 3. Объяснить, почему при повреждении артерии кисти жгут надо накладывать на плечо, а не на предплечье. (Поскольку артерии предплечья проходят между локтевой и лучевой костью, сдавить их жгутом невозможно.)
Задание 4. Если жгут наложен слишком слабо, рука делается синюшной и сильно распухает. Объяснить, почему это происходит.
Если жгут наложен слабо, кровь в момент сокращения сердца пробивается через перетяжку, а возвратиться назад к сердцу по венам не может, так как давление в этих сосудах недостаточное, чтобы преодолеть преграду. Рука делается синюшной из-за скопления в венах большого количества" венозной крови. Рука распухает, так как усиливается образование тканевой жидкости. Учащимся надо разъяснить, что в этом случае кровотечение не только не ослабляется, но значительно усиливается, так как давление крови на стенки вен значительно возрастает.
При правильном наложении жгута артериальная кровь через преграду - не проходит; пульс не прощупывается. Стенки артерий прижат;ы друг к другу и потому не только кровь, но и пульсовая волна пройти не может.
Гигиена еердечно-сосудистой системы
Основная цель урока — показать, что тренировка сердца возможна только путем тренировки скелетных мышц. При этом раскрывают следующие факты:
1. Усиление кровообращения в моменты физического напряжения приводит к усиленному кровоснабжению не только скелетных мышц, но и самого сердца.
2. В состоянии покоя сердце тренированного и нетренированного человека легко выполняет свою функцию, различия возникают лишь в тех случаях, когда организм испытывает повышенные нагрузки (тяжелая физическая работа, спортивное состязание, жара, холод, болезнь). Фактически здесь учащиеся знакомятся с понятием «функциональный резерв», под которым понимают разницу между обычной и максимально возможной работой органа.
3. Разница между функциональными возможностями сердца тренированного и нетренированного человека определяется не частотой сердцебиений, а способностью сердца увеличивать выброс крови при каждом сокращении. У нетренированного эта способность незначительна,
90
Вот на последнем факте и основана функциональная проба. Если всем учащимся в классе предложить какую-либо дозированную нагрузку, одинаковую для всех, например сделать 10 приседаний, то у нетренированных людей кровоток усилится за счет учащения работы сердца, которое легко можно зарегистрировать, сосчитав пульс сразу после окончания работы. У хорошо тренированных людей тот же самый эффект будет достигнут за счет увеличения объема порций крови, выбрасываемого при каждом сокращении, поэтому увеличение частоты сердечной деятельности окажется небольшим.
Задание 1. Проверить работоспособность своего сердца дозированной нагрузкой в 10 приседаний.
Перед опытом учащиеся составляют следующую таблицу:
Таблица 11. Измерение частоты пульса в состоянии покоя и нагрузки
Число сердечных сокращений в состоянии, покоя | Число сердечных сокращений после 10 приседаний | ||
За 10 с | В среднем за 1 мин | За 10 с | За 1 мин |
15: 12: 12 Средняя 13 | 78 | 17 | 102 |
Учащиеся по просьбе учителя отыскивают пульс. Учитель разъясняет, как следует подсчитывать 10-секундную пробу'. По команде учителя, у которого в руках секундомер, учащиеся начинают считать пульс. Через 10 с учитель дает вторую команду. Подсчет закончен. Первые результаты записывать не следует: учащиеся должны освоить методику. Затем они проводят еще три измерения подряд. Все три результата записывают в левую колонку таблицы, под ними проставляют среднее значение. Затем вычисляют число сердечных сокращений в среднем за 1 мин и записывают его во второй колонке.
В дальнейшем поступают так. Учащиеся встают, выходят из-за парт, делают пол-оборота направо, чтобы они не задевали друг друга. По команде учителя они должны сделать 10 приседаний, сесть на свои места и тут же приступить к определению 10-секундной пробы. Поскольку пульс быстро успокаивается, делать три измерения, как поступали в первом случае,
1 Средние данные частоты пульса в покое: у мальчиков 15 лет—-72,1, у девочек — 75,2 в 1 мин. При приседаниях повышение пульса не должно превышать 30% нормы. Пульс возвращается к норме через 3 мин.
91
и находить среднее значение не нужно. Первый полученный
результат надо записать в третью колонку, потом умножить
на 6, получить число сердечных сокращений после работы за
1 мин и записать его в четвертую колонку. Сравнивают пе
зультаты записанные во второй и четвертой колонках (пульс в
покое-78, после нагрузки - 102 в 1 мин). На основе этих дан
ных полезно заполнить еще одну таблицу, которую можно
было бы использовать для разъяснения принципов спортивно
го самоконтроля. к
! Задание 2. Объяснить изменения сердечной деятельности вызванные дозированной нагрузкой.
Условия опыта |
Таблица 12. Оценка результатов измерения частоты пульса в состоянии покоя и нагрузки
Выводы |
Результаты опыта
Сделано 10 приседаний. Работа скелетных мышц рефлекторно усилила деятельность сердца |
Пульс в покое —78,1 Учащение пульса превы
- —j-- ..г~~«
пульс после нагрузки — 102 в 1 мин, 102-78 |
X100% =31% |
78 |
После работы пульс уве дичился на 31% |
сило 30%. Сердце уси ливает свою работу за счет увеличения частоты сокращений. Орга низм тренирован недостаточно. Увеличивать нагрузку пока рано
В классе у большинства учащихся могут быть и другие результаты. Если 10 приседаний не вызвали учащения пульса более чем на 30 % от исходной величины, может быть сделан другой вывод. Сердце усиливает свою работу за счет увеличения количества крови, выбрасываемого при каждом сокращении. Нагрузка в 10 приседаний недостаточна. Чтобы организм получил пользу от тренировки, нагрузку надо увеличить.
Учащимся надо разъяснить, что делать заключения по одной пробе, как сделано на этом примере, нельзя. Нужно исследовать различные функции организма, следить за их изменением, чтобы сделать правильные выводы. Для этого у нас есть школьный врач, преподаватель физкультуры, в городах и районных центрах созданы специальные физкультурные диспансеры, которые оценивают физические возможности человека, определяют степень его тренированности и дают квалифицированные советы, как укрепить свое здоровье. Самоконтроль нужен прежде всего для того, чтобы иметь необходимую информацию, помогающую врачу и спортивному тренеру подобрать правильный режим тренировок.
92
РУКОВОДСТВО УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «ДЫХАНИЕ»
Органы дыхания
Цель урока — раскрыть значение дыхания, разъяснить строение и функцию верхних дыхательных путей и легких, выяснить механизмы голосообразования. Вопросы гигиены и сведения о доврачебной помощи здесь даются попутно. Этим вопросам будет посвящен специальный урок.
Начать занятие удобно с разъяснения роли окисления
органических соединений в освобождении энергии, необходи
мой для жизнедеятельности организма. Тогда учащимся будет
понятно значение тканевого газообмена и роль органов дыха
тельной системы в поддержании постоянства внутренней среды
организма. ,
Затем можно перейти к топографии органов дыхательной системы и к подробному разбору строения и функции верхних дыхательных путей и легких. Начать удобно с изучения носо-! вой полости. Прежде всего следует обратить внимание на то, что эта полость имеет костные стенки и потому не спадается: Затем можно рассказать о согревании воздуха в носовой полости кровеносными сосудами. При этом можно воспользо-1 ваться такой аналогией. В комнате проходят трубы централь-, ного отопления. Они несут горячий пар в батареи, которые на-! гревают воздух. По такому же принципу обогревается воздух в носовой полости. Ее стенки пронизывают многочисленные кровеносные капилляры, по которым течет теплая кровь. Они, как и батареи центрального отопления, обладают большой поверхностью и потому быстро согревают воздух. Слизь, выделяющаяся стенками носовой полости, увлажняет воздух, а ресничный эпителий удаляет осевшую на стенки пыль и микроорганизмы, занесенные потоком воздуха. Чтобы учащиеся не путали реснички с волосками, которые иногда видны в носовых отверстиях пожилых людей, целесообразно остановиться на размерах эпителиальных клеток. На факультативных или кружковых занятиях можно рассмотреть микропрепарат ресничного эпителия.
В целях пропаганды основ начальных медицинских знаний полезно остановиться на значении носового дыхания и рассказать о причинах его нарушения. Во время насморка капилляры резко расширяются, узкие просветы заполняются слизью, затрудняя прохождение воздуха через носовые ходы. Человеку приходится дышать ртом. Воздух при этом не успевает прогреться, увлажниться, очиститься от пыли. Если зашторить окна и направить в класс узкую полоску света, пыль в воздухе становится видимой. Обычно эта демонстрация не оставляет учащихся равнодушными.
93
 |
 |
|
Далее можно рассказать о нарушениях дыхания у малолетних детей. Иногда это происходит из-за разрастания аденоидов, ткани глоточной миндалины. Нарушение носового дыхания— характерный признак этого заболевания.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
