Урок 'Строение сердечно-сосудистой системы. '

Урок биологии по теме: «Строение и работа сердца» (8 класс)

Цели урока:

• образовательные:

• повторить строение крови, кровеносных сосудов, круги кровообращения;

• познакомить обучающихся со строением сердца; раскрыть связь строения сердца с его функциями; изучить фазы сердечного цикла; показать связь нервной и гуморальной регуляции сердца, влияние физической нагрузки и других факторов на работу сердца;

• дать понятия: сердечный цикл, автоматизм сердца;

• развивающие:

• активизировать познавательную деятельность обучающихся путем решения проблемных вопросов;

• формирование исследовательских умений и навыков в процессе подготовки научных проектов;

• продолжить формировать информационную компетентность, умение сравнивать, анализировать и делать выводы;

• воспитательные:

• прививать обучающимся ценностное отношение к сердцу и собственному здоровью.

Планируемые результаты:

называть структурные компоненты сердца, называть фазы сердечного цикла, определять понятия по теме, описывать механизм протекания сердечного цикла, объяснять явление автоматизма, высокой работоспособности сердца, называть виды регуляции кровообращения, описывать механизмы нервной и гуморальной регуляции кровообращения, влияние алкоголя, табака на сердечно-сосудистую системы; объяснять, обосновывать необходимость ведения здорового образа жизни; работать с различными источниками информации.

Оборудование: проектор, компьютер, CD-диск « биология 8 класс », таблицы «Круги кровообращения», «Сердце», «Фазы работы сердца», презентация.

Тип урока: комбинированный

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Актуализация опорных знаний.

Решение биологических задач (фронтально):

Задача 1.

Лейкоциты - самые крупные клетки человека. Их размер колеблется от 8 до 20 мк. Это -«одетые в белые халаты санитары нашего организма». Почему лейкоцитам дали такое название?

Ответ: Лейкоциты борются с микробами, уничтожают все поврежденные, износившиеся клетки.

Задача 2.

Если судно в море получает пробоину, команда старается закрыть образовавшуюся дыру любым подсобным материалом. Природа в изобилии снабдила кровь собственными заплатами. Назовите их.

Ответ: В состав форменных элементов входят тромбоциты. По своим размерам они ничтожно малы, всего 2-4 мк. Но при маленьком повреждении тканей под действием фермента немедленно начинают слипаться, образуя комочек, который временно закрывает место ранения сосуда.

Задача 3.

Папа Римский Иннокентий III, удрученный старостью приказал влить себе кровь от троих юношей - это стало причиной его смерти. Почему?

Ответ: Из-за несовместимости групп крови.

Задача 4.

Эритроциты человека в 3 раз меньше эритроцитов лягушки, но их в 1 мм³ в 13 раз больше, чем у лягушки. Как объяснить этот факт?

Ответ: У человека интенсивность обмена веществ выше. Большая поверхность всей массы эритроцитов обеспечивает их большую способность к транспортировке кислорода.

Задача 5.

В одной популярной книге по физиологии сказано: «В каждую секунду в красном море миллионы кораблей терпят крушение и опускаются на дно. Но миллионы новых кораблей выходя из гавани вновь уходят в плавание». Что подразумевается под «кораблями» и «гаванями»?

Ответ: эритроциты образуются в красном костном мозге, разрушаются в печени и селезенке.

Задача 6.

В чём ошибочность взглядов Галена:

«…Грубая кровь из печени поступает в правую половину сердца, где благодаря теплоте от нее отделяются негодные части. Из сердца она идет по венам ко всем тканям тела, где и потребляется. Но некоторая, совсем незначительная часть крови предназначается для более высоких целей - она не уходит на питание тканей и органов, она переходит из правого желудочка сердца в левый, где и происходит ее смешение с «духом», заполняющим левый желудочек. Отсюда «благородная» кровь - живительная, воздухоносная влага - вытекает по артериям…»

Ответ: кровь в желудочках не смешивается. Гален не знал о существовании 2-х кругов кровообращения, не мог объяснить значение лёгких и лёгочного круга.

III. Переход к изучению нового материала.

Ошибочность взглядов Галена можно объяснить религиозными устоями античного общества, отсутствием современных методов изучения живых организмов. Античный ученый не мог ответить на вопросы: почему кровь движется только в одном направлении? Почему сердце может сокращаться в течение всей жизни без заметного утомления? Когда оно отдыхает?

На сегодняшний день много известно об анатомии и физиологии сердца. И целью нашего урока будет - познакомиться со строением сердца, раскрыть связь строения сердца с его функциями. Мы выясним, какие факторы оказывают влияние на работу сердца, попробуем ответить на поставленные вопросы.

Тема сегодняшнего урока «Строение и работа сердца» (запись в тетрадь)

«Из всех приключений,

уготовленных нам жизнью,

самое важное и интересное, -

отправиться внутрь самого себя,

исследовать неведомую часть

себя самого».

Ф. Феллини

IV. Изучение нового материала

1. Строение сердца.

-Разве сердце выглядит так, как изображается этот символ?

Познакомимся со строением сердца. И начнем с его местоположения. (Слайд 2)

- Как вы думаете, почему сердце так называется?

Верно, слово «сердце» происходит от слова «середина». Сердце находится между правым и левым легкими и лишь слегка смещено в левую сторону. Верхушка сердца направлена вниз, вперед и немного влево, поэтому удары сердца максимально ощущаются слева от грудины.

Размеры сердца человека примерно равны размерам его кулака. Представим его размеры.

Сердце не случайно называют полым мускульным мешком. Наружный слой стенки сердца состоит из соединительной ткани (эпикард).

Средний слой - миокард - мощный мышечный слой.

Внутренний слой состоит из эпителиальной ткани (эндокард). Слайд 3.

Сердце находится в соединительно-тканном мешке, который называется околосердечной сумкой (перикард). Она неплотно прилегает к сердцу и не мешает ему работать. Кроме того внутренние стенки околосердечной сумки выделяют жидкость, которая снижает трение о стенки сердечной сумки.

Запись в тетрадь (слайд 4): наружный слой - эпикард, средний - миокард, внутренний - эндокард.

2. Клапанный аппарат сердца.

А сейчас нам предстоит вспомнить эволюционный путь сердца, который оно проделало в процессе исторического развития животного мира. Исследовательский проект «Эволюция сердца»

В сердце различают 4 камеры (работа с таблицей «Сердце»): 2 предсердия и 2 желудочка. Между левой и правой частями находится перегородка, которая препятствует смешиванию крови. Возникает проблемный вопрос: Если кровь не может двигаться сквозь перегородку, как же тогда кровь движется через сердце?

Предлагаю посмотреть видеофрагмент о работе сердца (клапанный аппарат сердца)

Ответьте на вопросы (слайд 4 - клапанный аппарат сердца)

1.Из каких отделов состоит правая и левая части сердца? (из предсердия и желудочка)

2.Какие клапаны находятся между предсердиями и желудочками? (створчатые)

3. Куда поступает кровь из желудочков и какие клапаны там находятся? (из левого - в аорту, из правого - в легочную артерию, полулунные клапаны).

4. Для чего нужны клапаны? (чтобы кровь двигалась в одном направлении)

Из ваших ответов можно сделать вывод.

Кровь движется в одном направлении: из предсердий в желудочки, из желудочков в артерии.

Запись в тетрадь: «Клапанный аппарат сердца» (створчатые и полулунные клапаны) (слайд 6)

Еще раз рассмотрим строение сердца, используя модель сердца. Обратите внимание, что стенки левого желудочка толще, чем стенки правого желудочка. С чем это может быть связано? Ответ: потому что левый желудочек выполняет большую работу - он выталкивает кровь по большому кругу кровообращения. От него отходит самая крупная артерия - аорта, от правого желудочка - легочная артерия.

3. Автоматизм сердца.

Исторический факт из жизни Везалия (врач эпохи Возрождения, основатель научной анатомии):

…Однажды Везалий вскрыл труп, чтобы установить причину смерти. Каков же был ужас его и всех присутствующих, когда после вскрытия грудной клетки трупа они увидели слабо сокращающееся сердце! Инквизиция обвинила Везалия во вскрытии живого человека и приговорила к паломничеству в Палестину, из которого он не вернулся…

Вопрос: - Неужели такой выдающийся врач, каким был Везалий, принял за мертвеца живого человека? Но почему же все-таки сокращалось сердце?

Посмотрим видеофрагмент о работе сердца лягушки.

Какими же особенностями обладает сердечная мышца? (Работа с учебником на с. 112 «Особенности сердечной мышцы»). Запись в тетрадь определения «автоматизма» сердца (слайд 6).

4. Сердечный цикл.

Сердце работает постоянно, и днем и ночью, независимо от сознания. Проталкивая около 5 литров крови в минуту, оно обеспечивает кислородом каждую клетку в организме.

Вы знаете, что любая мышца, сокращаясь, постепенно утомляется, и ей необходим отдых, чтобы восстановить работоспособность. А наше сердце работает круглосуточно, всю жизнь. Возникает проблемный вопрос: Почему сердце может сокращаться в течение всей жизни? Когда оно отдыхает? (Работа с таблицей «Фазы работы сердца»).

Рассказ учителя: Работает сердце ритмично. В состоянии покоя в минуту сокращается 70-75 раз. В начале сокращаются предсердия - систола предсердий, затем сокращаются желудочки - систола желудочков. При сокращении желудочков кровь проталкивается с большой силой в артерии, затем наступает общее расслабление - диастола. При сокращении предсердий створчатые клапаны открыты, при сокращении желудочков - закрыты, а полулунные открыты.

Итак (слайд 7): Сердечный цикл состоит из 3 фаз: I - сокращение предсердий, II - сокращение желудочков, III - общее расслабление.

Фазы

Предсердия

Желудочки

Продолжительность

I

Сокращаются

Расслаблены

0,1 сек.

II

Расслаблены

Сокращаются

0,3 сек

III

Расслаблены

Расслаблены

0,4 сек

0,8 сек

Запись в тетрадь (слайд 7): Сердечный цикл состоит из 3-х фаз:

I - сокращение (систола) предсердий,

II - сокращение (систола) желудочков,

III - общее расслабление (диастола).

Вопросы по таблице классу:

- Какова продолжительность всего сердечного цикла? (0,8 с)
- Сколько времени работают предсердия? (0,1 с)
- Сколько времени они отдыхают? (0.7 с)
- Сколько времени работают желудочки? (0,3 с)
- Сколько времени они отдыхают? (0,5 с)
- Какой вывод напрашивается из этих данных? Ответ свяжите с проблемным вопросом.

Несложные расчеты показывают, что в течение суток сердце находится в состоянии сокращения около 8 часов, остальное время в состоянии расслабления, т.е. отдыхает.

(Слайд 8) Сердечная мышца сокращается четко и точно 60 - 70 раз в минуту. Именно в особенностях сердечного цикла заключается способность сохранения рабочей активности сердца, его неутомимости в течение всей жизни. Но частота сердечных сокращений зависит от характера деятельности человека. При физической нагрузке или во время спортивных занятий частота сердечных сокращений увеличивается за счет сокращения общего расслабления. Различна частота сокращений сердца у детей и взрослых: у детей до года - 100 - 200 ударов в минуту, в 10 лет - 90, в 20 и старше - 60 - 70, после 60 лет число сокращений учащается и доходит до 90 - 95.

По частоте сердечных сокращений и другим показателям судят об уровне физиологического состояния организма.Исследовательский проект «Определение уровня физиологического состояния человека методом регрессии» (Веригин Никита)

5. Регуляция работы сердца.

Наверняка, каждый из вас обращал внимание на то, как сильно бьется сердце, когда волнуешься, недаром есть выражения - «сердце готово выпрыгнуть из груди», «от страха сердце в пятки убежало», «бешено бьется сердце» и др.

Проблемный вопрос: Что происходит с сердцем? Почему оно ведет себя по-разному?
Переходим к изучению следующего вопроса - Регуляция работы сердца.

Вопрос классу: Какие способы регуляции деятельности организма знаете?
Нервная и гуморальная регуляция оказывают влияние и на работу сердца.

Схема на доске:

Регуляция работы сердца

Нервная Гуморальная

(Продолговатый мозг)

Усиливают работу сердца

Симпатический нерв Адреналин (гормон)

ионы Са ²⁺

Ослабляют работу сердца

Парасимпатический нерв ионы К⁺

(блуждающий нерв)

От работы сердца зависит кровоснабжение всех органов. При усилении сердечных сокращений больше крови поступает к работающим органам.

Вывод: Нервная и гуморальная регуляция обеспечивают приспособление работы сердца к условиям окружающей среды.

IV. Закрепление изученной темы.

Фронтальная работа с компьютерным тестом (диск «Уроки биологии Кирилла и Мефодия. 8 класс») Выполнение упражнения «Внутреннее строение сердца» (у каждого на парте лежит лист с изображением внутреннего строения сердца, необходимо сделать необходимые обозначения). Сильный обучающийся выполняет это задание на компьютере демонстративно, а остальные обучающиеся индивидуально за партой на листах.

V. Итоги урока. Рефлексия.

Обучающиеся формулируют итоги урока: что узнали нового и важного для себя? Чему научились? Какие выводы сделали?

VI. Домашнее задание: § 22, ответить на вопросы.

Влияние факторов окружающей среды на сердце.

Среди многочисленных факторов окружающей среды очень плохо влияют на сердце никотин и алкоголь.

Отрицательно влияют на сердце не только эти вещества, но больно ранят сердце грубые слова, зло, несправедливость. И как положительно сказывается на сердце доброе слово, улыбка, хорошее настроение, чуткое внимательное отношение, т.е. положительные эмоции.
Сердце - это особенный орган. Во все века оно было в почете у поэтов, сколько стихов и песен сложено о нем. Вспомните, какими эпитетами награждают сердце: беспокойное, трепетное, благородное, бесстрашное, чистое, храброе, чуткое, щедрое, нежное, доброе человеческое сердце. Хочется всех призвать беречь свое сердце, сердца друг друга, чутко относиться к окружающим, щадить сердца от излишней нагрузки, беречь друг друга.

Карточка №1.

Задание. Заполните таблицу.

фаза сердечного цикла

Положение клапанов (открыты/закрыты)

Направление движения крови

Время, с

Сокращение предсердий

Створчатые__________________

Полулунные_________________

Сокращениежелудочков

Створчатые__________________

Полулунные_________________

Пауза

Створчатые__________________

Полулунные_________________

Запомните! Створчатые клапаны всегда открыты, кроме фазы сокращения желудочков, полулунные - всегда закрыты, кроме фазы сокращения желудочков. (См. рис. 54 учебника.)

Разработка интегрированного урока биологии с физикой.

Тема урока: «Сердечно- сосудистая система человека: основы гемодинамики»

Цель урока:

1. Выяснение физических основ движения крови в сосудистой системе человека.

2. Установление структурно-функциональных взаимосвязей компонентов сердечно-сосудистой системы.

3. Использование образовательных возможностей интеграции содержания биологии и других предметов «естественнонаучного цикла».

Оборудование:

1. Опорные конспекты по теме.

2. Таблицы «Сердце», «Кровообращение».

3. Муляж сердца.

4. Презентация «Основы гемодинамики».

5. Видеофильм «Кровообращение».

Ход урока

1.Вступительная часть

Организационный момент. Сообщение учащимся темы, целей, задач и хода урока.

2. Основная часть

1. Опрос домашнего задания:

Устный (фронтальный)

Вопросы:

а) Что такое внутренняя среда организма?

б) Каков состав крови?

в) Какими физико-химическими свойствами обладает кровь?

г) Что произойдет, если эритроциты поместить в дистиллированную воду? Объясните происходящее явление.

д) Какие функции выполняет кровь?

Устный (индивидуальный с подготовкой у доски)

Вопросы:

а) Строение сердца человека.

б) Физиология сердца человека.

2. Объяснение нового материала:

Кровь выполняет важнейшие функции в организме, постоянно циркулируя в сосудистой системе. Роль насоса выполняет сердце. Каковы же направления движения крови? Вспомните круги кровообращения у млекопитающих животных, которых вы изучали в 8 классе. В человеческом организме кровообращение происходит аналогично.

Ответ: Малый круг кровообращения (легочный)- путь движения крови из левого желудочка в правое предсердие. Через легкие, в которых происходит легочный газообмен, и венозная кровь превращается в артериальную.

Большой круг кровообращения (тканевый)- путь движения крови из левого желудочка в правое предсердие. При этом кровь проходит через органы и ткани, где происходит тканевый газообмен, и артериальная кровь становится венозной.

Кровь циркулирует по кровеносным сосудам.

Какие виды сосудов вам известны?

Ответ: Артерии, капилляры и вены.

Давайте заполним сравнительную таблицу в опорном конспекте:

1.Направление движения крови по отношению к сосуду:

Артерии- сосуды, по которым кровь оттекает от сердца.

Вены- сосуды, по которым кровь притекает к сердцу.

Капилляры - мельчайшие сосуды, соединяющие артерии с венами.

2.Характер циркулируемой крови:

Артерии- малого круга содержат венозную кровь, большого круга - артериальную.

Вены- малого круга - артериальную, большого - венозную.

Капилляры - кровь меняется. В легочных капиллярах венозная кровь превращается в артериальную, а в тканевых- артериальная в венозную.

3.Строение стенки сосудов:

Стенка артерий и вен состоит из трех слоев: внутренний - эндотелиальный,средний состоит из гладкомышечных, колагеновых и эластичных волокон, наружный - адвентициальный или соединительно- тканный.

Стенка артерий толще, а просвет меньше, чем у вен того же диаметра, за счет более развитого среднего слоя, содержащего гораздо больше эластических волокон. Именно поэтому эластичность стенки артерии выше, чем стенки вен.

Капилляры состоят из одного слоя эндотелиальных клеток.

Теперь давайте поговорим о гемодинамике:

Гемодинамика- это раздел физиологии кровообращения, изучающий причины, условия и механизмы движения крови в сосудистом русле. Гемодинамика основана на законах гидродинамики- раздела физики, изучающего движение жидкости в замкнутых сосудах.

Сравним показатели гидродинамики в различных отделах сосудистого русла:

4. Давление

Давление крови самое высокое, пульсирующее в артериях, в капиллярах понижающееся, в венах самое низкое.

Кровь в сосудах находится под действием силы тяжести, поэтому давление, создаваемое сердцем, складывается с гидростатическим. Это приводит тому, что давление в сосудах, расположенных ниже сердца, возрастает, а в сосудах, расположенных выше - снижается пропорционально расстоянию от сердца.

У человека в вертикальном положении гидростатическое давление в сосудах стопы (~ на 125 см ниже уровня сердца) составляет примерно 90 мм. рт. ст. Поскольку среднее артериальное давление равно 100 мм. рт. ст. общая величина давления в артериях стопы составляет около 190 мм. рт. ст. В артериях головного мозга (примерно 40 см выше уровня сердца) артериальное давление снижено примерно на 30 мм рт. ст. составляя 170 мм рт. ст.

5. Линейная скорость движения крови

Самая большая - в артериях, в венах примерно в два раза ниже, а в капиллярах самая низкая. Это объясняется тем, что суммарная площадь поперечного сечения всех капилляров примерно в 700 раз больше, чем площадь поперечного сечения аорты.

6. Факторы гемодинамики- причины движения крови.

3. Закрепление изученного материала

Решение биологических задач

а) Из сердца кровь поступает в сосуды порциями, а в сосудах кровь течет непрерывным потоком. Объясните этот факт.

(Ответ: эластическая тяга стенки сосудов обеспечивает непрерывный ток крови)

б) Для человека, в отличие от других животных, характерно прямохождение. Какие проблемы гемодинамики возникают всвязи с этим?

(Ответ: затруднение оттока венозной крови от нижних конечностей, венозный застой, варикозное расширение вен)

в) Какое значение имеет замедление движения крови в капиллярах?

(Ответ: это способствует повышению эффективности обмена веществ между кровью, протекающей в тканевых капиллярах и клетками тканей, а так же газообмена в легочных капиллярах)

4. Подведение итогов урока