Тема урока: Гемодинамика - движение крови по сосудам

Тема урока: Гемодинамика – движение крови по сосудам.

  Составитель: учитель биологии и химии МБОУ «Белорецкий лицей-интернат» , категория: высшая.

Возраст учащихся: 13-14 лет, 8 класс.

Урок проводится в соответствии с Примерной программой среднего (полного) общего образования по биологии и программы курса «Биология. Человек. 8 класс», авторы , , Беляев рассчитана на 69 часов в год (2ч/неделю). В Программе распределены учебные часы по разделам курса с учетом межпредметных связей, логики учебного процесса, возрастных особенностей учащихся.

Определен перечень демонстраций, лабораторных опытов, практических занятий.

При составлении материала урока учтена последовательность изложения материала в учебнике. Элементы нанотехнологий на уроке прослеживаются только на этапе практического применения знаний с целью ознакомления.

Цели урока:

выяснить особенности и причины движения крови по сосудам с точки зрения гемодинамики, сформировать понятия: кровяное давление, пульс, скорость кровотока; объяснить закономерности изменения скорости кровотока в различных кровеносных сосудах; научить учащихся измерять пульс, артериальное давление. 

Задачи урока:

1) обучающие: изучить механизмы, которые позволяют крови непрерывно течь по сосудам (непрерывная работа сердца, клапанный аппарат, разница давления между артериями и венами, скорость кровотока); изучить показатели гемодинамики: АД, пульс, способы их измерения; выяснить причины движения и изменения скорости крови в сосудах; ввести понятие гемодинамика;

2) развивающие: развивать логическое мышление, умение работать в группах, делать выводы, анализировать полученные результаты;

3) воспитательные: воспитывать  внимательное отношение к своему здоровью, понимание важности профилактики заболеваний – гипертонии, инсульта, инфаркта миокарда.

Этапы урока.

Организационный момент. Актуализация опорных знаний. Постановка проблемного вопроса. Открытие новых знаний. Закрепление полученных знаний. Практическое применение знаний. Рефлексия. Информация о домашнем задании. Оценка деятельности учащихся.

Формы работы: индивидуальная и групповая.

Основные термины.

Гемодинамика – движение крови по сосудам.

Артериальное давление – давление, с которым кровь давит на стенки артериальных сосудов после сокращения предсердий и желудочков.

Гипотония – стойкое понижение АД, менее100/60 мм. рт. ст.

Гипертония -  стойкое повышение АД, более130/90 мм. рт. ст.

Пульс – ритмические колебания стенок артерий.

Инсульт – это острое нарушение кровообращения мозга, приводящее к повреждению и отмиранию нервных клеток.

Инфаркт миокарда – кровоизлияние в мышцу сердца, приведшее к омертвению его участка. 

Оборудование: проектор,  компьютер, презентация по теме; тонометры для каждой пары учеников в классе, инструкции по измерению АД на каждого ученика; секундомер, плоская тара с водой, камешек; сообщающиеся сосуды; линейки на каждого ученика для измерения ногтевого ложа;  большой химический стакан, полиэтиленовый мешок, вода, окрашенная в любой цвет, фломастер; карточки с вопросами для рефлексивного оценивания своей деятельности на уроке на каждого ученика.

Ход урока.

Организационный момент.

Здравствуйте.  Сегодня мы поговорим о работе сердечно - сосудистой системы и узнаем новые интересные факты.  Слайд 1.

Актуализация опорных знаний.

Вспомните, какие органы входят в состав сердечно-сосудистой системы и кратко ответьте на вопросы:

1) Из скольких слоев состоит стенка сердца?  Назовите эти слои.  (Сердце состоит из трёх слоёв.  Наружный  слой эпикард - соединительная ткань, средний слой миокард - мышечный слой, внутренний слой эндокард - эпителиальная ткань). Слайд 2.

2) Почему сердце работает в течение всей жизни, но при этом не устаёт? Назовите фазы работы сердца. (0,1с – систола - сокращение предсердий, 0,3с – систола – сокращение желудочков, 0,4с. – диастола - расслабление предсердий и желудочков.  Весь цикл предсердия работают 0,1 с, а 0,7 с отдыхают; желудочки работают 0,3 с, а 0,5 с отдыхают. Этим объясняется способность сердечной мышцы работать, не утомляясь, в течение всей жизни). Слайд 3.

3)  Какие кровеносные сосуды существуют, чем они отличаются по строению? (Артерии имеют более развитый мышечный слой, по ним течёт богатая кислородом артериальная кровь от сердца; вены несут кровь к сердцу, имеют клапаны, препятствующие обратному току крови, по ним течёт кровь, богатая углекислым газом;  капилляры состоят из одного слоя эпителия для эффективного газообмена). Слайд 4.

4)  Сколько кругов кровообращения в человеческом организме? Какой учёный открыл круги кровообращения? (2 круга кровообращения малый и большой, открыл Уильям Гарвей в VIIв). Слайды 5,6.

5)  Где начинается и заканчивается большой круг кровообращения? (В левом желудочке начинается, в правом предсердии заканчивается). Слайд 7.

6) Какая камера сердца имеет самую мощную мышечную стенку и почему? (Левый желудочек, так как ЛЖ выполняет большую работу: кровь из левого желудочка выбрасывается в аорту и распространяется по всему организму). Слайд 8.

3. Постановка проблемного вопроса.

Сердце ритмически сокращается, каждый раз выбрасывая определённую порцию крови. Однако кровь течёт непрерывно и при этом в одном направлении.  Какой вопрос у вас возникает? (Почему? Что заставляет кровь непрерывно двигаться по сосудам?) Слайд 9.

Какие же механизмы позволяют крови непрерывно течь по сосудам?

Ваши предположения. (Из-за непрерывной работы сердца, из-за способности стенок сосудов растягиваться и др. Высказываются любые предположения, даже необычные).

4. Открытие новых знаний.

Итак, на уроке нам предстоит выяснить причины движения крови по сосудам и проверить истинность ваших предположений (постановка цели). На пути к новым знаниям обратимся к физике.

«Сегодня нельзя обойтись без знания физики, если ты хочешь достигнуть ясности относительно физиологических процессов». (Рис.1) Слайд 10.

Рис.1

Биофизика – это наука, которая изучает физиологические процессы нашего организма.

Гемодинамика – это наука, которая изучает движение крови по сосудам, так как оно подчиняется законам гидродинамики.

Причины движения крови по сосудам

Перед тем, как начать изучать движение крови по сосудам, необходимо определить, какие функции выполняет кровь.

Назовите основные функции крови (Транспорт кислорода от лёгких к клеткам и углекислого газа от клеток к лёгким в организме, защита организма от инфекций и др.). (Рис.2) Слайд 11.

  Рис.2

Чтобы газообмен между кровеносными сосудами и клетками (межклеточным веществом)  проходил непрерывно, кровь должна быстро или медленно течь по сосудам? (И быстро и медленно. Быстро для того, чтобы обеспечить непрерывное поступление кислорода и отток углекислого газа, а медленно для того, чтобы молекулы  CO2, О2, продукты распада  успели  пройти через стенки капилляров).

Итак, кровь должна быстро течь по сосудам, чтобы процесс газообмена был непрерывным. Какой процесс обеспечивает непрерывное течение крови по сосудам? (Сокращение сердца).

1. Первая причина непрерывного движения крови по сосудам - непрерывная работа сердца в течение жизни. А почему она возможна? (Чередование систолы и диастолы предсердий и желудочков не позволяет сердцу уставать). Слайд 12.

2. Вторая причина непрерывного движения крови по сосудам – особенности строения кровеносных сосудов (эластичность артерий и клапаны вен). Работа клапанного аппарата сердца (2-ухстворчатого (митрального) клапана, 3-ёхстворчатого (трикуспидального) клапана, полулунных клапанов межу сердцем и сосудами) обеспечивает движение крови в одном направлении. Слайд 13.

Лабораторная работа №1. Функция венозных клапанов.

Ход опыта.

Поднимите одну руку вверх, а вторую опустите вниз. Спустя минуту положите обе руки на стол. Почему поднятая рука побледнела, а опущенная – покраснела? В поднятой или опущенной руке клапаны вен были закрыты?

Пояснения. Сердцу приходится преодолевать силу тяжести. Если рука опущена, венозные клапаны не дают крови стечь вниз. Клапаны раскрываются лишь после того, как в нижележащих сегментах накопится достаточное количество крови, чтобы открыть венозный клапан и пропустить кровь вверх, в следующий сегмент. Поэтому вены, по которым кровь движется против силы тяжести, всегда набухшие. Клапаны препятствуют обратному току крови.

Итак, кровь должна медленно течь по сосудам, чтобы молекулы  CO2, О2 и продукты распада  успели  пройти через стенки капилляров.

Медленное течение крови по сосудам возможно благодаря законам гемодинамики.

Учитель показывает сообщающиеся сосуды.

Вывод:

1) по закону гидродинамики в сообщающихся сосудах жидкость течёт из сосуда с высоким давлением в сосуд с низким давлением;

2)  в сообщающихся сосудах любой формы и сечения поверхности однородной жидкости устанавливаются на одном уровне. Слайд 14.

При сокращении сердца, в каких сосудах давление крови на стенки сосудов самое высокое? (В артериях (в аорте), так как кровь туда поступает сразу после сокращения предсердий и желудочков). Слайд 15.

А самое низкое давление, в каких сосудах? (В венах, так как кровь, преодолевая силы притяжения земли,  возвращается снова в сердце).

Итак, во время сокращения сердца создаётся разность давления между концом и началом сосудистого русла. Как и любая другая жидкость, кровь движется из области с более высоким давлением в область с более низким давлением.

Как называются сосуды, отходящие от сердца, в которых наиболее высокое давление крови в нашем организме? (Легочные артерии и аорта).

Как называются сосуды, впадающие в сердце, в которых низкое давление крови на стенки сосудов? (Легочные вены, верхняя и нижняя полые вены).

В каком направлении движется кровь? (Кровь движется от артериальной системы сосудов к венозной).

3. Третья причина движения крови по сосудам – разница давлений между артериями и венами. Слайд 16.

Снижается давление крови постепенно, однако не равномерно (наиболее высоко оно в артериях, немного ниже – в капиллярах, еще ниже – в венах).

4. Четвёртая причина движения крови по сосудам – скорость кровотока.

На проталкивание крови через систему капилляров затрачивается много энергии, а кровоток испытывает при движении сопротивление, зависящее от вязкости крови и диаметра сосуда. Слайд 17.

Как вы думаете, по каким сосудам кровь двигается быстрее - по широким или узким? Где скорость течения воды больше в реке или в ручье? (Скорость течения больше в ручье).

От чего зависит скорость кровотока? (От площади поперечного сечения сосудов, через которые проходит кровь: чем меньше площадь поперечного сечения сосуда, тем выше скорость кровотока, и наоборот).

Если площадь поперечного сечения аорты 1 см2, а суммарная площадь верхних и нижних полых вен составляет 2 см2, в каком сосуде скорость кровотока будет выше? (В аорте скорость кровотока будет в 2 раза выше, чем в венах).

Если суммарная площадь капилляров в 500-600 раз превышает площадь аорты, то скорость кровотока будет в капиллярах в 500-600 раз меньше, чем в аорте. Слайд 18.

Скорость кровотока высчитывается по формуле: 

V=S/t, где V - скорость, S - расстояние, см., t – время, с.

Лабораторная работа №2. Измерение скорости кровотока в сосудах ногтевого ложа. Слайд 19.

Ход опыта.

Измерим длину ногтя от основания до верхушки, исключив срезаемую часть ногтя. Определим время, которое необходимо крови для преодоления этого расстояния. Для этого указательным пальцем нажмём на пластинку ногтя большого пальца так, чтобы он побелел. При этом кровь будет вытеснена из сосудов ногтевого ложа. Теперь освободим зажатый ноготь и измерим время, за которое он покраснеет. По формуле высчитать скорость кровотока, данные сравнить со скоростью кровотока в аорте.

У большинства людей получается 1-0,5 см/с. Это в 50-100 раз меньше, чем в аорте, и в 25-50 раз меньше, чем в полых венах.

Какое значение имеет медленное течение крови в капиллярах? (Медленное течение крови в капиллярах даёт возможность тканям получить из крови питательные вещества и кислород, отдать ей углекислый газ и продукты распада).

Артериальное давление

Мак­си­маль­ное дав­ле­ние в ар­те­ри­ях до­сти­га­ет 120 – 130 мм. рт. ст. В ка­пил­ля­рах это зна­че­ние сни­жа­ет­ся до 30 – 40. А в венах может до­сти­гать от­ри­ца­тель­ных ве­ли­чин (-5 мм. рт. ст.).

Впер­вые кро­вя­ное дав­ле­ние из­ме­рял в 1733 году Сте­фен Хейлс. Слайд 20.

Для этого он соединил с помощью гибкой трубки бедренную артерию лошади с длинной, вертикально стоящей латунной трубкой, верхний конец которой оставался открытым. Как только зажим на соединительной трубке был снят, кровь из артерии устремилась в латунную трубку, пока не поднялась до уровня 2м. Давление столба крови уравновешивалось артериальным давлением лошади. Уровень крови в латунной трубке колебался в зависимости от фазы работы сердца: во время систолы поднимался (максимальное систолическое давление крови), а во время диастолы опускался (минимальное диастолическое давление крови). (Рис. 3). Метод был сопряжён со значительной потерей крови и даже риском для пациента.

Рис. 3.

Сей­час кро­вя­ное дав­ле­ние из­ме­ря­ют непря­мым спо­со­бом. Впер­вые это сде­лал ита­льян­ский врач Ри­ва-Роч­чи (см. Рис. 4). Он изоб­рел при­бор, ко­то­рый поз­во­лял из­ме­рять ар­те­ри­аль­ное дав­ле­ние в мо­мент сжа­тия же­лу­доч­ков. Метод был ос­но­ван на по­лу­че­нии зна­че­ния дав­ле­ния, ко­то­рое необ­хо­ди­мо при­ло­жить к ар­те­рии для ее пе­ре­жа­тия. Слайд 21.

Рис. 4.

В 1905 году рус­ский медик Ко­рот­ков усо­вер­шен­ство­вал этот при­бор (Рис. 5). И он стал поз­во­лять из­ме­рять не толь­ко си­сто­ли­че­ское, но и диа­сто­ли­че­ское дав­ле­ние.

Слайд 22.

 

Рис. 5.

Аппарат (1905г.)         Рис. 6. То­но­метр

Из­ме­ре­ние дав­ле­ние про­во­дит­ся с по­мо­щью то­но­мет­ра.

Измерение давления аппаратом тонометром.

1. Вокруг руки между плечом и локтём накладывают манжету, в которую нагнетают воздух.

2. Как только давление в манжете превысит давление крови в плечевой артерии, кровоток прекращается. Систолическое артериальное давление в этот момент меньше, чем давление манжеты.

3. При стравливании воздуха из манжеты кровоток возобновляется сначала частично, а потом полностью. Выпуская воздух, уменьшают давление в манжете.

Пояснение.

Когда давление в манжете чуть меньше САД кровь начинает проталкиваться через сдавленную артерию. В ней создаётся поток, сопровождающийся шумом, который прослушивается через фонендоскоп. (Шум – это вибрации стенок артерий за манжетой под действием толчков от порций крови, которые прорываются сквозь зажатый манжетой участок сосуда).

Когда давление в манжете станет меньше диастолического давления,  манжета перестаёт пережимать артерию. Шумы, связанные с вихрями, прекратятся.

4. По тонометру фиксируют давление, при котором начинается и заканчивается восстановление кровотока.

САД определяется по моменту появления первых тонов (шумов), ДАД – по моменту их исчезновения.

Мак­си­маль­ное ар­те­ри­аль­ное дав­ле­ние – дав­ле­ние крови в мо­мент со­кра­ще­ния же­лу­доч­ков. Еще его на­зы­ва­ют си­сто­ли­че­ским или верх­ним дав­ле­ни­ем.

Ми­ни­маль­ное дав­ле­ние – дав­ле­ние крови в мо­мент диа­сто­лы же­лу­доч­ков. Еще его на­зы­ва­ют диа­сто­ли­че­ским или ниж­ним дав­ле­ни­ем.

Лабораторная работа №3. Измерение артериального давления.

Ученикам предлагается измерить давление с помощью тонометра и отметить систолическое и диастолическое давление. Работа в парах. Слайд 23.

  Инструкция (находится на столах).

Манжета одевается на плечо, выше сгиба руки на 1,5-2 см. На­ка­чивается воз­дух в ман­же­ту, который сдав­ли­ва­ет ар­те­рии плеча. По­сте­пен­но вы­пус­ка­ется т воз­дух из ман­же­ты. Фонендоскопом на сгибе руки в области локтевого сустава прослушивается свое­об­раз­ный звук, сов­па­да­ющий с уров­нем си­сто­ли­че­ско­го дав­ле­ния. Момент ис­чез­но­ве­ния звука фиксируется, как диа­сто­ли­че­ско­е дав­ле­ние (Рис. 7). Артериальное давление записывается в виде дроби (числитель является верхним давлением, а знаменатель – нижним).

Например, если у человека записано АД=120/80, то у него верхнее давление составляет 120 мм ртутного столба, а нижнее – 80 мм ртутного столба.

Рис. 7.

По­ка­за­те­ли дав­ле­ния че­ло­ве­ка прак­ти­че­ски не за­ви­сят от пола, но ме­ня­ют­ся с воз­рас­том (Рис. 8). Слайд 24.

Рис. 8.

Ребята, а если у вас под рукой нет тонометра, как вы можете узнать свое давление? (Высчитать по формуле).

Люди млад­ше 20 лет могут са­мо­сто­я­тель­но рас­счи­тать свое дав­ле­ние по сле­ду­ю­щей фор­му­ле (см. рис. 9):

Рис. 9.

Задание: выполните расчёты САД и ДАД по формуле для своего возраста, сравните эти показатели с результатами лабораторной работы. (Заслушиваются результаты).

Всегда ли ре­аль­ное дав­ле­ние че­ло­ве­ка сов­па­да­ет с рас­че­та­ми? (Нет, так как показатели давления  могут ме­нять­ся в те­че­ние дня, в за­ви­си­мо­сти от фи­зи­че­ско­го и эмо­ци­о­наль­но­го со­сто­я­ния. При ин­тен­сив­ной фи­зи­че­ской ра­бо­те дав­ле­ние уве­ли­чи­ва­ет­ся).

Установите границы нормы АД для взрослого человека. (130/90, 120/80, 110/70). Слайд 25.

Ги­пер­то­ния – за­бо­ле­ва­ние, при ко­то­ром дав­ле­ние по­сто­ян­но на­хо­дит­ся за верх­ней гра­ни­цей нормы.

Ги­по­то­ния – за­бо­ле­ва­ние, при ко­то­ром дав­ле­ние по­сто­ян­но на­хо­дит­ся за ниж­ней гра­ни­цей нормы.

Для чего человеку необходимо контролировать  своё давление? (Чтобы не допустить резкого повышения АД, из-за которого может наступить инсульт – кровоизлияние в ткани из-за разрыва стенки кровеносного сосуда, инфаркт миокарда – некроз (омертвение) сердечной мышцы).

Какое животное является гипертоником и почему? (Жираф, так как сердце с большой силой выталкивает  кровь в сосуды и кровь, преодолевая силу притяжения земли, возвращается обратно в сердце. Кровь проходит по сосудам с большим давлением, чтобы обеспечить кислородом голову жирафа и другие части туловища, находящиеся высоко над землёй.)

Пульс

Итак, артериальное давление является показателем гемодинамики, показателем работы кровеносной системы. Кроме АД о работе кровеносной системы можно судить по пульсу.

Показательный опыт: учитель (или ученик)  в плоскую тару с водой бросает маленький твёрдый предмет. В месте удара образуются волны, которые распространяются по поверхности воды.

После каждого сокращения сердца в артерии выбрасывается кровь, и стенки артерий колеблются подобно тому, как распространяются волны на поверхности воды от брошенного в неё камня.

Толчкообразные колебания стенок артериальных сосудов, вызванные растяжением стенок аорты и поступлением в них крови из желудочка, называют пульсом.

В местах, где крупные артерии расположены близко к поверхности тела, пульс легко прощупывается. Виски, лучевая артерия, около запястья, артерия на шее. Пульсовые колебания гасятся в капиллярах.

Пульс можно ощутить, если на артерию, находящуюся вблизи поверхности тела (например, у запястья), положить палец. Пульс измеряли ещё в 3-ьем тысячелетии до н. э. в Китае.

Пульс из­ме­ря­ет­ся в уда­рах в ми­ну­ту (Рис. 9). Нормой для взрослого человека является частота пульса 60-90 ударов в минуту. Если частота пульса выше 90 уд. в мин. – тахикардия, если меньше 60 уд. в мин. – брадикардия. Слайд 26.

Рис. 9.

Лабораторная работа №4. Измерение пульса.

Измерим свой пульс за 15с. Учитель просит установить пальцы на запястье и измерить пульс. Сам при этом показывает положение пальцев при измерении пульса. Ученики свой результат умножают на 4 и получают число пульсовых ударов в минуту, сравнивают с нормативными показателями, оценивают результат.

Как вы думаете, какие причины влияют на повышение частоты пульса? (Частота пульса возрастает после физических нагрузок, во время стресса, болезни). 

У тренированных людей повышение пульса небольшое, и восстановление показателей - быстрое.

Лабораторная работа №5. Опыт, доказывающий, что пульс связан с колебаниями стенок артерий, а не с толчками, возникающими при движении крови.

Прощупайте пульс четырьмя пальцами. Зажмите артерию в точке a, ближайшую к большому пальцу исследуемой руки.  Одновременно ощутите пульс в точке b, наиболее удалённую точку от большого пальца. Движение крови на участке bа будет остановлено, так как кровь не сможет пройти через точку а. Однако, стенка артерии в точке b будет продолжать колебаться. Почему? (Пульсовая волна передаётся по стенке артерий и не зависит от наличия или отсутствия кровотока).

По пульсу можно судить не только о числе сердечных толчков, но и о их силе, частоте, кровенаполнении сосудов и других показателях, важных для здоровья.

       

оссо.

В конце XIXв итальянский физиолог Анджело Моссо (1846—1910) уравновесил спокойно лежащего человека на специальных, очень чувствительных весах, так, что обе половины туловища были строго параллельны полу. (Рис. 10). Ученый предложил испытуемому решить математическую задачу, затем попросил пошевелить пальцами ног. Слайд 27.

Рис. 10.

Что было с весами, когда человек решал задачу и почему? (Когда человек начал решать умственные задачи, активизировалась активность головного мозга, кровь перераспределилась к голове, и она стала тяжелее, вес увеличился, весы потеряли равновесие.).

Что было с весами, когда человек шевелил пальцами ног?
(Физическая активность пальцев ног направила кровь к конечностям, т. е. другой работающий орган получил больше крови, чем покоящийся, это увеличило вес той части тела, и весы опустились вниз в области ног.).

Что доказал учёный?  (Учёный доказал способность крови перераспределяться. Кровь на­прав­ля­ет­ся к тому ор­га­ну, ко­то­рый в дан­ный мо­мент наи­бо­лее ин­тен­сив­но ра­бо­та­ет и нуждается в кислороде.) Слайд 28.

В ор­га­низ­ме взрос­ло­го че­ло­ве­ка около 5 лит­ров крови, но по ор­га­низ­му цир­ку­ли­ру­ет около 55% всей крови. Осталь­ная рас­по­ла­га­ет­ся в депо крови и рас­пре­де­ле­на в коже, пе­че­ни и се­ле­зен­ке. Во время фи­зи­че­ской на­груз­ки кровь вы­хо­дит из депо и по­пол­ня­ет ко­ли­че­ство цир­ку­ли­ру­ю­щей крови.

5. Закрепление полученных знаний.

Итак,  какие же механизмы позволяют крови непрерывно течь по сосудам? Слайд 29.

Непрерывная работа сердца в течение жизни.

Клапанный аппарат вен, лимфатических сосудов.

Разница давлений между артериями и венами.

Скорость кровотока.

Какие механизмы, предложенные вами в начале урока, подтвердились, а о каких вы узнали впервые? Слайд 30.

По каким показателям гемодинамики можно судить о работе кровеносной системы? (Артериальное давление, пульс.).

Что такое артериальное давление и пульс, каковы их нормативные показатели?

К чему приводит нарушение артериального давления у человека? (Гипертонии, инсульту, инфаркту миокарда).

Какое значение имеет медленно движение крови в капиллярах для организма?

(Из капилляров в клетки успевают поступать необходимые вещества, удаляются вредные и происходит газообмен.).

Как называется наука, изучающая движение крови по сосудам? (Гемодинамика). Слайд 31.

«Гемодинамика – движение крови по сосудам» - тема нашего урока.

       6. Практическое применение знаний.

Для чего и где можно использовать знания, полученные сегодня на уроке?

(Для сохранения своего здоровья, для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний).

       Законы гемодинамики учитываются космической медициной. Кто из нас не мечтал полететь в космос и увидеть Землю со стороны? К сожалению, для многих из нас эта мечта не осуществиться, так как профессия космонавта очень опасна. 

       Первое, с чем сталкивается космонавт при взлёте, это ускорение, когда космический корабль быстро набирает скорость. Во время выведения корабля на орбиту искусственного спутника Земли на космонавта в течение почти 5 минут действует ускорение, значение которого может изменяться от 1м/с2 до 7 м/с2.  Значит, вес космонавта во время старта корабля может достигать семикратной величины.  И самые значительные изменения при воздействии ускорений возникают в системе кровообращения.

       Если ускорение направлено от таза к голове, действие инерционных сил приводит к оттоку крови из сосудов головы и её приливу к органам нижней части туловища. Поэтому космонавт может даже потерять зрение и получить обморок. Стенки кровеносных сосудов в нижней части туловища сильно растягиваются и могут лопнуть. Слайд 32.

       Как же обеспечить нормальное кровообращение у космонавта и пилота реактивного самолёта при действии ускорений? (Ответы учеников).

       

Расположить космонавта или пилота в полулежащем положении, так, чтобы действие ускорения при подъёме были минимальными, а нагрузка на стенки сосудов не такой сильной. Слайд 33. Сделать такой плотно облегающий костюм, который бы не позволял крови резко перераспределяться во время ускорения. Между внутренним и внешним слоями этого костюма налить воду! Тогда при ускорениях давление воды в любом участке такого костюма будет изменяться на ту же величину, что и кровяное давление.

Учитель показывает опыт, подтверждающий, что жидкость способна поддерживать форму другой жидкости, имитируя костюм космонавта.

Опыт: В химический стакан (прозрачный), объемом 500мл. или более наливается 2/3 воды. В полиэтиленовый мешок наливается небольшое количество окрашенной любым красителем воды (можно KMnO4).  Мешок удерживается на весу так, чтобы его можно было опустить  в прозрачный химический стакан с водой. Фломастером или маркером отмечается уровень жидкости на наружной поверхности мешка. Мешок опускается в химический стакан с водой. Наблюдается, что уровень жидкости в мешке после размещения его в стакан увеличился. Фломастером отмечается новый уровень жидкости.

Делается вывод о том, что вода, находящаяся в стакане не даёт растекаться жидкости внутри мешка. Костюм, выполненный на основе таких технологий, предусматривает возможность создания внешнего давления с целью противодействия смещения крови в сосуды нижних конечностей и живота, сделает минимальным риск гибели космонавта или лётчика во время ускорения.

Современное достижение науки – нанотехнологии планируется включить в процесс изготовления боевых костюмов. Перспективным направлением для повышения эффективности военной медицины видится создание устройств диагностики физиологического состояния военнослужащих. Информация о давлении, пульсе, температуре тела и др. будет поступать  на специальные датчики. Они будут осуществлять съём и передачу данных на микрокамеру, проектирующую изображение на сетчатку глаза. Информация может проецироваться и на встроенные в шлемы гибкие дисплеи (по аналогии с игровыми шлемами виртуальной реальности).

В ближайшее время  на вооружение армии США поступит униформа, которая будет  способна превращаться в шины для защиты переломов,  останавливать кровотечения, или которая сможет впрыскивать лекарства, а также использоваться для постановки быстрых диагнозов в случае боевых ранений.

Все костюмы специального назначения невозможно создать без знания законов гемодинамики!

Итак, сегодня мы познакомились с наукой гемодинамикой и её показателями. Чему вы научились сегодня на уроке, о чём узнали? (Ответы учеников).

7. Рефлексия.

У вас на столах лежат карточки с вопросами о ходе сегодняшнего урока. Постарайтесь честно ответить на них и дать оценку своей деятельности на уроке. Слайд 34.

Карточка с вопросами.

Сегодня я узнал...

Было трудно…

Я понял, что…

Я научился…

Я смог…

Было интересно узнать, что…

Меня удивило…

Мне захотелось…

Учитель спрашивает у 1-2 учеников ответы, рассуждения.

8. Домашнее задание. Слайд 35.

П.23 вопросы на стр.120  Р. Т. с.95, 96.

1. Измерьте артериальное давление у членов вашей семьи. Сделайте выводы о наличии или отсутствии нарушений.
2. Измерьте Ваш пульс в состоянии покоя, после физической нагрузки, во время умственной деятельности и т. д. Сделайте выводы.
3. Решите задачи.

       Площадь поперечного сечения аорты в 500 раз меньше общей площади поперечного сечения капилляров. Какова суммарная площадь капилляров, если известно, что площадь аорты равна 10 кв. см.?

Расположите в порядке увеличения кровяного давления следующих животных: жирафа, курицу, лягушку, собаку и муравья. Свой ответ объясните.

9. Оценка деятельности учащихся.

Учитель оценивает деятельность учащихся на уроке. Ученики сравнивают оценки со своими оценками, выставленными себе на этапе рефлексии.

Спасибо, урок окончен, до свидания! Слайд 36.

Литература.

1. , Маш проведения опытов и наблюдений по анатомии, физиологии и гигиене человека.

2. Дра­го­милов А.Г., Маш Р.Д. Био­ло­гия. 8. – М.: Вен­та­на-Граф.

3. Ко­ле­сов Д.В., Маш Р.Д., Бе­ля­ев И.Н. Био­ло­гия. 8. – М.: Дрофа.

4. Па­сеч­ник В.В., Ка­мен­ский А.А., Шве­цов Г.Г. / Под ред. Па­сеч­ни­ка В.В. Био­ло­гия. 8. – М.: Дрофа.