Методика проведения опытов и наблюдений по анато­мии, физиологии и гигиене человека (стр. 8 )

Задание 1. Проверить проходи­мость воздуха через носовые ходы.

Когда не функционируют обе носо­вые полости, ребенок дышит через рот, что сразу заметно. Но бывает и так, что из двух функционирует только од­на носовая полость. Как выяснить, ка­кая именно? Такого рода задачи часто возникают в быту у родителей мало­летних детей.

Рис. 24.

теме

Опыты по «Дыхание»:

А — регистрация вдоха и выдо­ха; В — опыт, выясняющий со­став воздуха.

Решить ее несложно. Достаточно закрыть один носовой ход, а к друго­му поднести легкий кусочек ваты. Струя воздуха будет отбрасывать ее при выдохе и прижимать к носовым отверстиям при вдохе. Этот прием можно показать на испытуемом. Не­большую полоску ваты надо укрепить лейкопластырем на щеке около носо­вых отверстий. Зажимать вторую нозд­рю при этом необязательно (рис. 24,А). Следует, однако, учесть, что демонстрация сильно возбуж­дает учащихся и в недисциплинированных классах проводить ее не стоит. На факультативных занятиях этот прием может быть использован для регистрации дыхания, если учитель не располагает более точными способами измерения. Прикреплять вату необязательно: можно ее просто поднести к носу.

После изучения функций носовой полости можно перейти к рассмотрению носоглотки и гортани. Учащимся надо разъяс­нить, что носоглоткой называют верхнюю часть глотки, по ко­торой воздух из внутренних носовых отверстий (хоан) идет в гортань.

94

Строение гортани вначале удобно рассмотреть на модели. Названия всех хрящей давать не стоит. Вполне достаточно, если учащиеся будут знать, что гортань состоит из нескольких хрящей и что один из хрящей называется щитовидным (это название потребуется, когда учащиеся будут рассматривать щитовидную железу), а второй — надгортанником. Основное внимание надо уделить функции надгортанника. С этой целью полезно вначале по таблице рассмотреть положение язычка и надгортанника в момент глотания, а затем выполнить с учащи-

мися ряд упражнений, которые позволят им лучше разобрать­ся в этом материале.

Задание 2. Выяснить, почему при глотании щитовидный

хрящ поднимается вверх.

Учитель предлагает учащимся нащупать щитовидный хрящ и сделать глотательное движение. Восьмиклассники убежда­ются, что при глотании хрящ уходит вверх, а затем снова воз­вращается на прежнее место. (При этом движении надгортан­ник закрывает вход в трахею и по нему, как по мосту, дви­жется слюна или пищевой комок в пищевод.)

Задание 3. Выяснить, почему во время глотания прекра­щаются дыхательные движения.

Учащиеся делают еще одно глотательное движение и убеж­даются в справедливости этого факта, а затем дают объясне­ние. (Язычок закрывает вход в носовую полость, надгортанник преграждает вход в трахею. Вследствие этого воздух в момент глотания попасть в легкие не может.)

Далее можно разобрать строение и функцию голосовых свя­зок. Начать удобно с их защитной функции. При кашле, чи­хании происходит смыкание голосовых связок. Вследствие это­го в момент форсированного выдоха в трахее возрастает дав­ление, воздух с силой прорывается через сомкнутые голосовые связки, унося слизь и посторонние частицы, оказавшиеся в ды­хательных путях. Защитные рефлексы возникают и в тех слу­чаях, когда пища случайно попадает в гортань. Это часто бы­вает при разговорах во время еды. Тогда голосовая щель за­крывается сомкнутыми голосовыми связками, а потоки воздуха при кашле очищают дыхательные пути. Все эти факты целе­сообразно увязывать с воспитательной беседой о правилах личной гигиены, подчеркивая мысль, что всякое приспособле­ние относительно и потому человек не должен слепо надеяться на защитные рефлексы, а разумным поведением содействовать охране своего здоровья и здоровья окружающих.

При изучении причин голосообразования следует остано­виться на функции голосовых связок и резонаторов (ротовой и особенно носовой полости). Голос обеспечивается колебанием сомкнутых голосовых связок под влиянием струи выдыхаемого воздуха. Высота голоса зависит от частоты колебания голосо­вых связок, а та, в свою очередь, обусловлена их длиной, тол­щиной и напряжением. У мужчин длина голосовых связок 20—24 мм, у женщин 18—20 мм. Чем длиннее и толще голо­совые связки, тем голос ниже. Вот почему у мужчин голос нихе, чем у женщин. Правда, иногда мужчина может говорить и высоким голосом (фальцетом), но это достигается путем значительного напряжения голосовых связок и нередко при­водит к нарушению их функции.

Голоса девочек и мальчиков практически не различаются, только в подростковом возрасте голос начинает меняться, про-

95

исходит его мутация, связанная с перестройкой гортани. Под­ростков надо предупредить, что в это время напрягать голос (громко разговаривать, петь, кричать) нельзя, так как могут произойти изменения, в результате которых может нарушиться формирование голосового аппарата. Далее надо сказать, что громкость голоса зависит от амплитуды колебаний голосовых связок: чем сильнее они колеблются, тем голос громче. Этот факт, также можно использовать в воспитательных целях, рас­сказав, что неумелые певцы пытаются получить громкий звук за счет форсированного, интенсивного выдоха. Но поступать так нельзя: можно просто сорвать голос. Певцов и дикторов учат специальным приемам дыхания, позволяющим им управ­лять воздушной струей при выдохе в моменты речи или пения.

Наконец, надо сказать, что колебания голосовых связок еще недостаточны для членораздельной речи. Необходима определенная позиция языка, зубов, губ, чтобы получились членораздельные звуки. После этого надо рассказать о резо­наторах (гортани, ротовой и носовой полости), которые уси­ливают звук, обогащают его обертонами, благодаря которым возникает характерный для каждого человека тембр голоса.

Иллюстрировать приведенные факты самонаблюдениями на уроке не следует, так как большинство их очевидно, однако некоторые задания можно дать для домашнего выполнения. Вот одно из них.

Задание 4. (Выполняется дома.) Учащимся предлагают произносить слоги ле, ли, ни. Их громкое и четкое звучание происходит, если поток воздуха при выдохе несколько сдержи­вать, а звуки подавать так, чтобы они резонировали за счет носовой полости. Если же во время произнесения этих слогов зажать нос, звуки значительно искажаются.

После рассмотрения гортани можно перейти к изучению трахеи и бронхов. Продемонстрировать строение этих органов и их хрящевые элементы легко на примере трахеи и бронхов кур и уток. Эти органы заготавливают заранее: извлекают и высушивают. К сожалению, приготовить путем высушивания препараты легких нельзя.

В заключение урока нужно рассмотреть воздухоносные хо­ды легких, бронхиальное дерево, выяснить значение альвеол, положение плевральных листков. Внимание учащихся надо обратить на значение плевральной жидкости, которая снижает трение, возникающее при работе легких.

Газообмен в легких и тканях

Цель урока — повторить состав воздуха, выяснить роль его компонентов для организма, сформулировать санитарно-гигие­нические требования к воздушной среде, определить сущность легочного и тканевого дыхания.

96

Прежде всего надо разъяснить учащимся, что дышим мы не «чистым» кислородом, а смесью газов, на долю кислорода приходится примерно 4s, 21%.

Задание 1. Определить, какая часть воздуха приходится на долю кислорода.

Опытную часть работы проводят демонстрационно. Учи­тель до урока карандашом для стекла наносит на воронку пять меток, делящих ее объем на пять равных частей. Ворон­ку лучше взять большую, но с таким расчетом, чтобы она входила в кристаллизатор. Метки наносят так: наливают воду в воронку, а затем переливают ее в мензурку. Измеренный объем делят на 5. Полученный от деления результат и исполь­зуют для калибровки. (Мензуркой отмеряют объем воды, рав­ный '/в объема воронки, переливают ее в воронку и делают отметку на стекле. При калибровке сливную трубку надо за­крыть. Затем приливают туда следующую такую же порцию воды и делают следующую отметку. И так пять раз.) На уро­ке опыт ставят так. Ко дну кристаллизатора прикрепляют свечу, лучше тонкую (рис. 24,5). Затем в кристаллизатор на­ливают подкрашенную воду. Свечу зажигают. Горящую свечу осторожно накрывают воронкой. Ее трубка направлена вверх. Затем трубку закрывают пробкой. Учащиеся видят, как свеча гаснет, а уровень воды в воронке поднимается на '/е - Если во­ронка маленькая, а свеча толстая, результат может оказаться завышенным. Уровень воды в воронке может занять 7з - Этот факт нередко наводит учащихся на мысль, что в их классе кислорода больше, чем в других местах. В доказательство они ссылаются на то, что в биологическом кабинете много расте­ний, а растения на свету «питаются углекислым газом» и вы­деляют кислород.

Результаты этой беседы можно использовать в двух на­правлениях. Во-первых, повторить роль зеленых растений в ре­генерации воздушной среды, во-вторых, разъяснить учащим­ся, что каждое предположение, как бы очевидно оно ни было, нуждается в проверке. Учащимся предлагают еще раз посмот­реть на установку для опыта и найти причины, которые могли исказить его результаты. В данном случае искажение резуль­татов произошло оттого, что не был учтен объем свечи. Чем толще свеча, тем больший объем она занимает и тем выше поднимается вода. (Для установления истинного объема кис­лорода, который находился в пространстве, ограниченном стен­ками воронки, надо найти разность между объемом жидкости, зачесавшейся под воронку, и объемом, который приходился на "долю свечи. Вычислить последний легко по формуле v = nr2h, где v — объем, приходящийся на долю свечи, л — от­ношение длины окружности к длине ее диаметра=3,14, г —■ радиус цилиндрической свечи, h — высота, на которую подня­лась вода в воронке.)

7 Заказ № 000 97

Объяснение опыта. Когда сливную трубку воронки закрыли и весь запас кислорода, находившийся в полости во­ронки, израсходовался, свеча потухла. Объем израсходован­ного кислорода занял углекислый газ. Но углекислый газ рас­творим в воде и быстро переходит в жидкость, в результате образуется разреженное пространство, куда засасывается

вода.

Вывод из опыта. В воздухе на долю кислорода прихо­дится Vs. Наш организм приспособлен к дыханию «разбавлен­ным» кислородом.

Выяснив значение азота и других элементов, входящих в воздушную смесь, следует перейти к изучению углекислого га­за. Содержание последнего в окружающем пространстве не­большое, всего 0,03 %, но эта цифра средняя. В действитель­ности она несколько варьирует. Если помещение не проветри­вать, то концентрация С02 может подняться до 0,07%. При этом возникает ощущение спертого воздуха, сопровождающее­ся неприятным самочувствием. Если содержание углекислого газа поднимается еще выше, до 1%, появляется одышка, ощу­щение жара в груди и другие болезненные симптомы. Учащих­ся можно спросить, какие методы гигиены использовали, что­бы установить эти факты. (Методы анализа факторов среды, физиологические и клинические наблюдения.)

Далее учащимся можно рассказать о разнице в составе вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и легочном газообмене, после чего целесообразно провести демонстрацию с клапанами Мюллера, позволяющими сравнить содержание углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Для их приготов­ления нужны две склянки с пробками, имеющими по два от­верстия, и изогнутые стеклянные трубки.

Задание 2. Сравнить содержание углекислого газа во вды­хаемом и выдыхаемом воздухе.

Для решения этой задачи учащиеся должны вспомнить, что обнаружить углекислый газ можно известковой водой. Она мутнеет из-за образования карбоната кальция СаС03. При длительном пропускании С02 через известковую во*ду осадок может раствориться из-за образования Са(НСОэ)2- В тетра­дях учащиеся записывают реакцию:

С02+Са(ОН)2=СаС03+Н20

Чтобы понять, какой цилиндр дыхательных клапанов ра­ботает при вдохе, а какой — при выдохе, учащиеся должны вспомнить одно общее правило: воздух будет проходить через тот цилиндр, где давление воздуха на жидкость окажется наи­большим.

Разобрать действие прибора удобно на схеме (рис. 25). Давление поступающего в цилиндры воздуха определяется по

Рис. 25. Схема действия прибора «Дыхательные клапаны» при вдохе (А)

и выдохе (Б): а — левый цилиндр; б — правый цилиндр; /, 2, 3, 4 — трубки прибора.

р

формуле Р=—-, где Р — давление, F — сила воздуха, посту-

О

пающего в цилиндр, S — площадь поперечного сечения жид­кости, на которую давит воздух.

При вдохе воздух будет протягиваться через цилиндр а. Он поступает через трубку /, проходит через известковую во­ду и по трубке 2 попадает в дыхательные пути человека. При этом жидкость в трубке 3 несколько приподнимается. Пройти при вдохе через цилиндр б воздух не сможет, так как его изо­лирует жидкость. Следует учесть и то обстоятельство, что площадь поперечного сечения трубки S\ меньше площади по­перечного сечения цилиндра Sq, куда воздух засасывается через трубку 4, поэтому давление воздуха, поступающего через труб­ку /, значительно превышает давление воздуха, поступившего в сосуд б через трубку 4.

При выдохе воздух будет проходить через цилиндр б, так как давление воздуха, поступающего по трубке 3, будет боль­ше, чем давление воздуха на жидкость, поступающего в со­суд а через короткую трубку 2.

Дыхательные движения

7*

Цель урока — раскрыть механизм дыхания. Учащиеся должны понять, что поступление воздуха в легкие и его уда­ление происходит по физическим законам: расширение груд­ной полости приводит к расширению легких и к засасыванию воздуха, а уменьшение объема грудной полости — к сдавли­ванию легких снаружи и к выталкиванию из них воздуха. Но поскольку объем грудной полости изменяется благодаря ра­боте дыхательных мышц, деятельность которых регулируется центральной нервной системой, дыхание в конечном итоге це-

99

98

ликом и полностью контролируется ею. Механизм дыхания удобно показать на модели. С ее сборки и целесообразно на­чать занятие.

Задание 1. Сконструировать модель грудной клетки и лег­ких из воронки, двух резиновых шариков и ниток (рис. 26). Материалы лучше раздать до урока. Воронка должна быть прозрачной и иметь короткую выводную трубку. Порядок ра­боты следующий:

1.  Поместив шарик а внутрь воронки, протолкнуть его кла­пан через выводную трубку наружу (рис. 26,А).

2.  Вывернуть клапан наизнанку и с наружной стороны на­тянуть его на выводную трубку. Снаружи нитками плотно при­крепить клапан к трубке так, чтобы воздух не проникал в ще­ли между резиной и наружной поверхностью трубки. Большая часть шарика а должна остаться внутри воронки (рис. 26,Б).

3.  Раструб воронки затянуть резиновым дном. С этой це­лью отрезать клапан у шарика б, оставшуюся часть натянуть на раструб воронки. Чтобы резиновое дно держалось прочнее, края шарика б целесообразно скатать валиком и прикрепить его к стеклу лейкопластырем или липкой лентой (рис. 26,6). На этом сборка модели заканчивается.

Вначале надо повторить материал о строении органов ды­хания, сопоставляя натуру с моделью. Учащимся разъясняют, что полость, ограниченная внутренними стенками воронки и резиновым дном, моделирует грудную полость, выводная труб­ка воронки — трахею с бронхом, а шарик внутри воронки — легкое, резиновое дно изображает диафрагму. Учитель отме­чает, что у человека два легких, каждое легкое находится в герметически замкнутом пространстве. Далее разъясняют роль дыхательных мышц, в частности диафрагмы. Учащимся пред­лагают оттянуть резиновое дно вниз и пронаблюдать, что про­исходит. На некоторых моделях при этом в шарик а засасы­вается воздух, на некоторых — нет, потому что резина в выводной трубке воронки смыкается и преграждает путь возду­ху. Это дает возможность еще раз разъяснить значение хря­щевых полуколец трахеи и колец бронхов. После этой беседы в клапан шарика а, находящийся в выводной трубке воронки, вставляют стеклянную трубочку или пружинку, вынутую из шариковой ручки с убирающимся стержнем. Теперь «дыха­тельные ходы» не спадаются. Учащиеся наблюдают раздува­ние «легкого» при оттягивании вниз резиновой диафрагмы и спадение легкого при движении диафрагмы вверх.

Механизм дыхания на модели объясняют так. При оттяги­вании «диафрагмы» плевральная полость расширяется (на мо­дели это пространство между стенками воронки и шариком а). Образуется отрицательное давление, за счет которого проис­ходит растягивание шарика а и всасывание в него воздуха. При вдавливании диафрагмы внутрь воронки давление в «плев-

100

Рис. 26. Изготовление модели грудной клетки и легких из прозрачной ворон­ки и двух резиновых шариков: а и б-резиновые шарики; А - проталкивание клапана шарим о через вводное отверстие воронки наружу; Б - закрепление выведенного клапана шарика о на на­ружной поверхности выводной трубки воронки; В - »атя™Вание широкой чаотво_ ронки шариком б, у которого отрезан клапан; Г - модель со вставленной в горло­вину воронки трубкой в действии.

ральной полости» возрастает, шарик а,^ изображающий лег­кое, сдавливается снаружи, и находящийся в нем воздух вы­ходит.

Разобрав механизм дыхания на модели, учащиеся записы­вают в тетрадь два следствия:

1.  Легкие могут осуществлять дыхательные движения толь­ко благодаря работе мышц диафрагмы и грудной клетки.

2.  Работа легких может происходить нормально только в том случае, если грудная полость герметически замкнута.

101

Задание 2. Доказать, что при нарушении герметичности грудной полости функции легких нарушаются.

Для того чтобы нарушить герметичность модели, можно раз­вязать нитки, прижимающие клапан шарика а к наружной поверхности выводной трубки, и в щель между резиной и стеклом ввести спичку. При нарушении герметичности мо­дель перестает действовать.

После этого, опираясь на первое следствие, следует сде­лать вывод: поскольку грудную полость расширяют и сжима­ют дыхательные мышцы, а их работа регулируется нервной си­стемой, процесс дыхания определяется деятельностью нервной системы.

Рассмотрение дыхательных движений на модели дает пред­ставление только о принципах поступления воздуха в легкие и выведении воздуха из них. Чтобы учащиеся могли предста­вить себе работу легких человеческого организма, необходи­мо модельные опыты сочетать с топографическими таблицами, кинокольцовками, самонаблюдениями. Последнее очень убе­дительно показано в статье учителя спецшколы № 20 Москвы '. Разобрав дыхательные движения на стати­ческой таблице, учитель предлагает учащимся измерить сан­тиметровой линейкой окружность грудной клетки при вдохе и выдохе, выяснить, за счет чего происходит ее расширение, и только после этого приступает к демонстрации кинокольцовки «Кинорентгенограмма грудной клетки при вдохе и выдохе», используя отснятый в ней материал для закрепления только что полученных знаний.

Усовершенствованная программа не требует подробного знакомства учащихся со всеми дыхательными объемами и мышцами, участвующими в глубоком вдохе и выдохе. Вполне достаточно, если учащиеся усвоят функцию межреберных мышц и диафрагмы, будут знать.^что спокойный выдох осуществля­ется пассивно, благодаря опусканию грудной клетки под дей­ствием силы тяжести. Из многочисленных дыхательных объе­мов вполне достаточно дать представление лишь о жизненной емкости легких. Учащимся должна быть понятна связь высо­кой жизненной емкости легких со степенью тренированности человека, но при этом восьмиклассники должны твердо знать, что процесс дыхания связан прежде всего с функцией дыха­тельных мышц, с их выносливостью и работоспособностью.

j Нервная и гуморальная регуляция дыхательных движений

Цель занятия — рассказать об автоматии дыхательного центра и нервных и гуморальных факторах, обеспечивающих регуляцию дыхательных движений. При этом важно показать

■Штеренго Г. Н. Применение кинокольцовок в теме «Дыхание» (VIII кл.) — Биология в школе, 1975, № 1, с. 36.

102

учащимся метод перекрестного кровообращения, который упо-требляется для выявления веществ, участвующих в гумораль­ной регуляции органов. Вполне понятно, что этот метод науч­ного исследования школьники могут увидеть только в кино.

Опыты и самонаблюдения, выполняемые учащимися на уроке, не преследуют цели доказать гуморальное влияние углекислого газа на дыхательный центр, а служат для про­верки следствий, вытекающих из этого уже установленного факта.

При изучении рефлекторной регуляции дыхательных дви­жений надо разъяснить суть автоматии дыхательных центров продолговатого мозга.

Автоматия дыхательного центра состоит в том, что нейро­ны посылают к мышцам ритмические возбуждения, следующие через определенные интервалы времени, благодаря которым происходит правильная ритмическая работа дыхательных мышц и последовательное чередование вдоха и выдоха. Далее учи­тель рассказывает, что высшие нервные центры способны регулировать этот ритм, делать его сильнее, слабее, менять про­должительность вдоха и выдоха и даже останавливать дыха­ние на какое-то время. Последнее чрезвычайно важно для ре­чевой функции, при которой фазы дыхания значительно меня­ются: короткий вдох чередуется с продолжительным выдохом.

Начать новый материал целесообразно с просмотра филь­ма «Регуляция дыхания». Из него школьники получат всю информацию, необходимую для урока.

Далее можно перейти к рассмотрению дыхательных рефлек­сов, хорошо известных учащимся из личного опыта. Можно, например, рассмотреть рефлекс, описанный в учебнике: вхож­дение в холодную воду рефлекторно останавливает дыхание на фазе вдоха. Чтобы восьмиклассники поняли биологический смысл этого рефлекса, им надо напомнить, что, кроме возду­ха, богатого углекислым газом, человек выделяет водяные пары. Они испаряются стенками альвеол и содействуют охлаж­дению организма. (Сведения о теплоте парообразования уча­щимся известны из курса физики.) Прекращение дыхания за­держивает испарение со стенок легочных альвеол и уменьшает потери тепла. Происходит некоторый выигрыш во времени, в течение которого завершается адаптация организма к новым условиям.

Рефлекторные процессы, происходящие при кашле и на­
сморке, можно показать на соответствующих кинокольцовках.
Далее целесообразно вспомнить материал фильма «Регуляция
дыхания», где показывался опыт перекрестного кровообраще­
ния, разобрать с учащимися, как экспериментально было до­
казано гуморальное воздействие углекислого газа, содержа­
щегося в крови, на дыхательный центр, а затем перейти к са­
монаблюдениям. . .

103

Задание 1. Сделать глубокий вдох. Задержать дыхание в положении глубокого вдоха на максимальное время. Измерить, через сколько секунд произойдет непроизвольное восстановле­ние дыхания.'

Задание 2. Сделать глубокий выдох. Задержать дыхание в положении глубокого выдоха на максимальное время. Изме­рить, через сколько секунд произойдет непроизвольное восста­новление дыхания.

Перед выполнением опыта школьники вычерчивают в тет­ради следующую таблицу, которую заполняют в ходе работы:

Таблица 13. Время максимальной задержки дыхания на глубоком вдохе и глубоком выдохе
Максимальная задержка дыхания на глубоком вдохе	40
Максимальная задержка дыхания на глубоком выдохе	25

После этого они отвечают на следующие вопросы:

1. Почему в обоих случаях дыхание восстанавливается не­
произвольно? (При задержке легочного дыхания тканевое ды­
хание продолжается, продолжается распад и окисление орга­
нических веществ с освобождением энергии. Образовавшийся
углекислый газ поступает в кровь. Когда концентрация этого
газа в крови достигнет предела, дыхание восстановится бла­
годаря гуморальному воздействию углекислого газа на дыха­
тельный центр. То, что на дыхание влияет избыток углекис­
лого газа, а не недостаток кислорода, было установлено с по­
мощью опыта перекрестного кровообращения.)

Ответ на этот вопрос можно оформить в виде таблицы (табл. 14).

2. Почему на глубоком вдохе удалось задержать дыхание
на более продолжительное время, чем на глубоком выдохе?
(При глубоком выдохе объем легких становится небольшим и
через короткое время воздух в альвеолах насыщается угле­
кислым газом и последний больше туда не поступает. Вслед­
ствие этого концентрация углекислого газа в крови начинает
быстро нарастать и гуморально воздействует на дыхательный
центр. При задержке дыхания на вдохе объем легких больше
и насыщение углекислым газом воздуха в альвеолах происхо­
дит медленнее, поэтому и концентрация углекислого газа в
крови не нарастает так быстро.)

На факультативных занятиях можно рассказать, как осу­ществляется произвольная задержка дыхания. Из коры боль­ших полушарий идут нервные импульсы к мышцам вдоха и к мышцам выдоха. Одновременное сокращение мышц противо­положного действия вызывает остановку движений грудной

14. Восстановление дыхания после его задержки

Условия опыта	Результаты опыта	Выводы
Дыхание произвольно задерживается на мак­симально возможный срок	Дыхание непроизвольно восстанавливается через 40 с. Вначале оно глу­бокое и частое, потом нормализуется	При прекращении легоч­ного дыхания обмен ве­ществ в тканях продол­жается. В результате распада и окисления ор­ганического вещества клеток выделяется угле­кислый газ. Он посту­пает в кровь и гумораль­но воздействует на ды­хательный центр. Дыха­ние восстанавливается. Оно продолжается ин­тенсивно до наступле­ния нормального газо­вого состава в альвео­лах легких и крови

клетки до тех пор, пока возбуждение дыхательных центров продолговатого мозга не станет сильнее и не затормозит ней­роны коры больших полушарий. После этого восстанавливает­ся правильное чередование вдоха и выдоха. Чем больше в крови углекислого газа, тем сильнее возбужден дыхательный центр и тем труднее задерживать дыхание.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ, НАБЛЮДЕНИЙ

И САМОНАБЛЮДЕНИЙ В ТЕМАХ

«ПИЩЕВАРЕНИЕ», «ОБМЕН ВЕЩЕСТВ», «КОЖА»

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕМ, ФОРМИРУЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ ОПЫТОВ, НАБЛЮДЕНИИ И САМОНАБЛЮДЕНИЙ

При изучении процессов пищеварения, обмена веществ, вы­деления и функции кожи углубляются понятия о превращении веществ и энергии в организме и о их регуляции, о значении ферментов. Большое внимание уделяется проблеме развития методов научного исследования в истории наукиг учащиеся должны узнать о преимуществах хронического эксперимента перед острым опытом, понять роль фистульной методики в раз­витии учения о пищеварении, а впоследствии и о высшей нерв­ной деятельности.

Первая система понятий, связанная с формированием зна­ний о биохимических превращениях веществ в организме, строится на базе демонстрации химических опытов-, позволяю-

104

105

щих выявить присутствие белков, жиров и углеводов в пище­вых продуктах с помощью элементарных качественных реак­ций на эти вещества. Эти опыты необходимы для понимания второй группы демонстраций и лабораторных работ, раскры­вающих свойства ферментов, которые осуществляют пищева­рение и превращение веществ в тканях организма. Цель этих опытов — выявить белковую природу фермента и его катали­тическую активность, показать способность ферментов дейст­вовать на определенный субстрат только в определенной сре­де: кислой, щелочной или нейтральной.

Вторая система понятий включает вопросы нервно-гумо­ральной регуляции деятельности органов пищеварения. Их цель — раскрыть учащимся принципы фистульной методики исследования органов пищеварения. Показать хронические опыты по пищеварению можно только средствами учебного кино. Цель этих демонстраций состоит в том, чтобы просле­дить безусловно - и условнорефлекторные влияния со стороны нервной системы и гуморальные воздействия на функцию пищеварительных желез, а также в том, чтобы разъяснить уча­щимся роль хронического эксперимента, усовершенствованно­го . Учащиеся должны понять, почему при­менение острого опыта не могло привести к дальнейшему про­грессу науки и почему такой прогресс стал возможен после того, как применил фистульную методику. (Спо­собы наложения фистул учащимся целесообразно показать на моделях.)

Опыты, отснятые в учебном кино, не теряют своей докумен­тальности. С их помощью можно и нужно знакомить учащихся с важнейшими методами научного исследования, применяю­щимися в решении теоретических и практических проблем. Здесь наглядно можно проследить, как строились и проверя­лись гипотезы, как разрабатывались методы их проверки и как решение одних задач ставило перед исследователями но­вые задачи, заставляло их строить новые гипотезы и искать пути их экспериментальной проверки. Возможности учебного фильма показать диалектику познания велики, и они могут с успехом использоваться.

Третья система понятий связана с выяснением энергетиче­ского обмена человеческого организма. С помощью доступ­ных опытов учащимся нужно показать, что любая энергетиче­ская трата возможна за счет энергии, освобождающейся при диссимиляции, в результате которой происходит трата веществ, их распад и окисление. Для обоснования этого положения используют функциональные пробы, показывающие связь меж­ду повышением нагрузки и накоплением продуктов диссими­ляции в организме. Одной из них является дыхательная про­ба Серкина, заключающаяся в сопоставлении задержки дыха­ния на максимальный срок, проведенной в состоянии покоя и

после дозированной нагрузки в виде 10 приседаний. Уменьше­ние времени максимальной задержки дыхания после работы, выявляемое в условиях массового эксперимента, дает нагляд­ное представление о том, что в результате энергетических трат усиливаются процессы распада и возрастает концентрация углекислого газа в крови, которая заставляет человека возоб­новить дыхание раньше, чем это было сделано в состоянии

покоя.

РУКОВОДСТВО УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «ПИЩЕВАРЕНИЕ»

Питательные вещества и пищевые продукты

Основная цель урока — показать, что пищевые продукты содержат различные питательные вещества — белки, жиры, углеводы, витамины, а также минеральные соли, что в нашем организме не происходит синтеза органических веществ из не­органических, как это происходит в растениях, и что органиче­ские вещества поступают в наш организм с животной и расти­тельной пищей.

После того как учащиеся узнали о значении пищи, поняли, что органические питательные вещества используются как строительный материал и как источник энергии, необходимой для жизнедеятельности организма человека, учащимся пред­лагают ряд экспериментальных задач. В решении теоретиче­ской части принимают участие все восьмиклассники. Практи­ческую часть выполняют учитель или учащиеся-лаборанты де­монстрационно.

Задание 1. Как доказать, что в продуктах питания содер­жатся органические вещества?

С подобной задачей учащиеся уже сталкивались на уроках ботаники в V классе и при изучении состава костей в VIII классе, поэтому решение ее не должно встретить трудно­стей. Однако на практике дело обстоит не так гладко. Уча­щиеся не всегда умеют использовать определения для реше­ния экспериментальных задач такого типа. Поэтому пер*ед ре­шением задачи надо потребовать от восьмиклассников четкой формулировки: органическими веществами называются такие вещества, которые горят и при горении обугливаются. Из это­го следует, что исследуемое вещество надо сжечь и выяснить, обугливается ли оно при горении. Учитель вносит в пламя го­релки маленький кусочек белого хлеба. Он горит и чернеет. Сжигать пробу до конца не следует во избежание чада.