Урок по биологии на тему 'Регуляция дыхания' (8 класс)

Регуляция дыхания.

Защитные рефлексы дыхательной системы.

«Дыхание - значит жизнь!»

Задачи урока:

-раскрыть механизм регуляции дыхания;

-сформировать представление о дыхательном центре, его автоматизме;

-продолжить формирование умений и навыков самоанализа состояния здоровья на основании данных самонаблюдения;

- воспитывать бережное отношение к собственному здоровью;

-развивать познавательный интерес, умение работать в малых группах, анализировать, делать логические выводы.

Планируемые результаты: называть виды регуляции дыхания; определять понятие «дыхательный центр»; описывать механизмы нервной и гуморальной регуляции дыхания; объяснять роль кашля и чихания в регуляции дыхания; уметь проводить самонаблюдения и использовать эти данные для самоанализа состояния здоровья; уметь работать с различными источниками информации.

Базовые понятия и термины: дыхательные движения, дыхательный центр, автоматия, гипоксия, диафрагма, терморегуляция, кашель, чихание, зевота,.

Метапредметные связи: физика, химия, литература, экология.

Ресурсы:

Основные: учебник с.98-101. Электронное приложение: Регуляция дыхания.

Рабочая тетрадь. Инструктивные карточки к лаб.р.№10 «Изучение и оценка функционального состояния дыхательной системы: определение ЧДД, определение времени задержки дыхания до и после нагрузки». Презентация по теме урока.

Дополнительные: таблица - «Органы дыхания», таблица «Строение головного мозга».

Интернет-ресурсы: - информация о строении и функционировании органов дыхания.

Тип урока: комбинированный.

Методы: метод эвристической беседы, метод проблемного изложения, частично-поисковый метод, практический метод.

Структура урока

I. Организационный момент...........................:.....................................................1 мин

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности.............4 мин.

III. Изучение нового материала.............................................................................10 мин

1. Нервная регуляция дыхания.

2.Гуморальная регуляция.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений обучающихся.....15 мин.

Выполнение лабораторной работы №10 «Определение ЧДД и задержка дыхания до и после нагрузки».

V. Самостоятельная работа обучающихся……………………….........................10 мин.

Отчёты по выполнению опережающих заданий.

VI. Домашнее задание.............................................................................................1-2 мин.

VII. Подведение итогов урока................................................................................3 мин.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности

« Пока дышу, надеюсь» - сказал римский поэт Овидий. «Пока дышу - живу» -такой эпиграф нашего урока сегодня.

-Для чего и как мы дышим? (выслушать ответы).

Вдох - выдох, вдох - выдох…

Почему неизбежно вдох изменяется выдохом и наоборот? Что руководит этими процессами?

Тема нашего с вами разговора сегодня - регуляция дыхания.

Запишите тему урока в тетради.

Вы узнаете не только от чего зависит ритм дыхания, но и какие факторы могут навредить здоровью.

III. Изучение нового материала. Рассказ учителя

.Схема

Регуляция дыхания

Гуморальная

Нервная

Ускоряет

(избыток СО₂)

Замедляет

(недостаток СО₂)

Произвольная

Непроизвольная

Дыхательный центр продолговатого мозга

Кора больших полушарий

В результате усиления вентиляции легких дыхание приостанавливается, т.к. концентрация СО₂ в крови снижается.

Можем произвольно ускорить или остановить дыхание

Воздействие на холодовые, болевые и др. рецепторы => остановка дыхания

1. Нервная регуляция дыхания.

С первого и до последнего дня своей жизни человек дышит ритмично. Ритм дыхания у него никогда не нарушается, изменяется лишь его частота. Новорождённый ребёнок совершает ≈ 60 дыхательных движений в минуту, 5-летний - 25, в возрасте 16-17 лет дыхание становится 16-18 раз

в минуту и сохраняется таким до старости. В старости дыхание вновь немного учащается.

Чем же определяется ритм дыхания и от чего он зависит?

Нервная регуляция осуществляется благодаря особому дыхательному центру, расположенному в головном мозге. Этот центр был открыт русским физиологом Николаем Александровичем Миславским в 1919 году. Именно он установил, что продолговатом мозге есть группа клеток, разрушение которых приводит к остановке дыхания. Эта группа клеток сейчас называется дыхательным центром.

Дыхательный центр обладает автоматией: в нём (как и в сердце) ритмически возникают нервные импульсы, которые идут к дыхательным мышцам и ≈ каждые 4 секунды заставляют подниматься грудную клетку и опускать диафрагму - благодаря этому происходит вдох. Выдох в состоянии покоя происходит пассивно, рёбра опускаются под действием силы тяжести.

При вдохе лёгкие растягиваются. Механорецепторы в стенках лёгких возбуждаются, импульсы передаются в дыхательный центр продолговатого мозга и тормозят его деятельность. Дыхательные мышцы расслабляются и происходит выдох. (это непроизвольная регуляция, даже при потере сознания человек продолжает дышать).

-Можно ли повлиять на работу дыхательного центра? Как?

(если удар в солнечное сплетение, «под дых», или во время обливания холодной водой - остановка дыхания, «от радости в зобу дыханье спёрло…»)

На работу дыхательного центра оказывают влияние и высшие нервные центры, расположенные в коре больших полушарий головного мозга. Благодаря их деятельности изменяется ритм дыхания при разговоре и пении, а также можно сознательно изменять ритм дыхания, например, при физических нагрузках или занятиях спортом.

Интенсивность дыхания изменяется не только при физических нагрузках, но и в зависимости от эмоционального состояния человека. При волнении дыхание становится прерывистым, человеку бывает трудно говорить, при гневе оно шумное и частое. Приятные эмоции могут сопровождаться снижением интенсивности дыхания.

Влияние на дыхание

Стимуляция дыхания:

-Высшие дыхательные центры (гипервентиляция)

-Физическая нагрузка

- Эмоции (волнение)

Замедление дыхания:

-Высшие дыхательные центры (пение)

-Защитные рефлексы

-Эмоции (спокойствие)

Разговор о нервной регуляции дыхания будет незаконченным, если мы с вами не поговорим о таких важных защитных рефлексах, как чихание и кашель.

(ученик, которому было дано опережающее задание, рассказывает о чихании и кашле).

Кашель возникает при раздражении бронхов. При этом происходит глубокий вдох, за которым следует усиленный резкий выдох. Голосовая щель открывается, и происходит выброс воздуха, сопровождаемый звуком кашля.

Чихание возникает при раздражении слизистых оболочек носовой полости. Происходит резкий выдох как при кашле, но когда воздух толчком выбрасывается из лёгких, язык блокирует заднюю часть ротовой полости и для воздуха остаётся единственный путь наружу - через нос.

При чихании и кашле из дыхательных путей удаляются инородные частицы, слизь и т. п.

2.Гуморальная регуляция.

Кроме нервной, существует ещё и гуморальная регуляция дыхания. При мышечной работе усиливаются процессы окисления, а следовательно, образуется больше углекислого газа. Кровь с избытком углекислого газа доходит до дыхательного центра в продолговатом мозге и раздражает его. Возбудимость повышается, и человек начинает дышать глубже. Именно увеличение концентрации углекислого газа в крови новорождённого приводит к тому, что человек делает первый в своей жизни вдох. Если концентрация углекислого газа в крови понижается, то работа дыхательного центра снижается.

Работу дыхательного центра очень легко проверить опытным путём. Попробуйте ненадолго задержать дыхание. Воспользуйтесь часами, чтобы определить время, на которое вы можете это сделать. Вскоре вы почувствуете непреодолимое желание сделать вдох. Всё правильно! В этот момент концентрация углекислого газа у вас в крови увеличилась, кровь достигла дыхательного центра головного мозга, и он отправил сигналы к мышцам, заставляющим вас сделать вдох.

Благодаря нервной и гуморальной регуляции концентрация кислорода и углекислого газа в крови поддерживается на определённом уровне в любых условиях.

-Сейчас мы с вами оценим функциональное состояние вашей дыхательной системы.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений обучающихся.

1. Выполнение лабораторной работы №10

Лабораторная работа№10

«Изучение и оценка функционального состояния дыхательной системы:

определение частоты дыхания (ЧДД), определение задержки дыхания до и после нагрузки»

Цель: самоанализ состояния здоровья, физической подготовленности на основании данных самонаблюдений.

Оборудование: секундомер или часы с секундной стрелкой.

Ход работы:

1. Определение частоты дыхания в состоянии покоя и после физической нагрузки за 1 минуту.

В норме человек делает 16 - 20 дыхательных движений: вдох - выдох.

Положение

Число дыхательных движений (ЧДД) за 1 мин

В состоянии покоя (в положении сидя)

После физической нагрузки

(20 приседаний за 30 сек)

Вывод: после физической нагрузки ЧДД ____________, потому что____________________________

2. Определение задержки дыхания до и после нагрузки, с целью выявления тренированности организма.

Максимальная продолжительность

задержки дыхания

Время (сек)

До работы

После 20 приседаний

Если после нагрузки время задержки дыхания составит более 50% по отношению к задержке дыхания в состоянии покоя, результат отличный. Если 30 - 50% - хороший, а если ниже 30% - слабый.

Вывод: у меня ___________________________________________________________________________

V. Самостоятельная работа обучающихся.

Отчёт по опережающим заданиям:

1. Профессии, связанные с задержкой дыхания.

2. Особенности дыхания в условиях высокогорья.

3. Дыхание на больших глубинах.

4. Зевота. Икота.

Схема

Регуляция дыхания

Высокое давление

(глубина более 12,5 м)

Низкое давление

(высота более 4000 м)

Высокое парциальное давление О₂, растворяется N₂ => глубинное опьянение (судороги)

газовая смесь - мало О₂, замена N₂ на Не

Низкое парциальное давление О₂ => гипоксия (одышка, кровотечение, головокружение, головная боль, рвота) => надо чаще дышать => СО₂в крови, кровь

Зевота - долгий вдох и долгий, постепенный выдох. По-видимому, зевота нужна для того, чтобы хорошо провентилировать лёгкие перед сном.

Икота - резкий спазм диафрагмы. Самый продолжительный приступ икоты зарегистрирован у Чарльза Осборна (1894-1991) из Энтона (штат Айова, США), который икал непрерывно 69 лет и 5 месяцев начиная с 1922 г. Приступ начался в тот момент, когда он резал свинью. С тех пор излечиться он так и не смог, хотя вёл обычный образ жизни, был дважды женат и имел восьмерых детей. Вплоть до самой смерти Осборн икал каждые 1,5 сек

VII. Подведение итогов урока.

Выставление и комментирование оценок.

Приложение 1.

Лабораторная работа№10

«Изучение и оценка функционального состояния дыхательной системы:

определение частоты дыхания (ЧДД), определение задержки дыхания до и после нагрузки»

Цель: самоанализ состояния здоровья, физической подготовленности на основании данных самонаблюдений.

Оборудование: секундомер или часы с секундной стрелкой.

Ход работы:

1. Определение частоты дыхания в состоянии покоя и после физической нагрузки за 1 минуту.

В норме человек делает 16 - 20 дыхательных движений: вдох - выдох.

Положение

Число дыхательных движений (ЧДД) за 1 мин

В состоянии покоя (в положении сидя)

После физической нагрузки

(20 приседаний за 30 сек)

Вывод: после физической нагрузки ЧДД ____________, потому что____________________________

2. Определение задержки дыхания до и после нагрузки, с целью выявления тренированности организма.

Максимальная продолжительность

задержки дыхания

Время (сек)

До работы

После 20 приседаний

Если после нагрузки время задержки дыхания составит более 50% по отношению к задержке дыхания в состоянии покоя, результат отличный. Если 30 - 50% - хороший, а если ниже 30% - слабый.

Вывод: у меня ___________________________________________________________________________

Лабораторная работа№10

«Изучение и оценка функционального состояния дыхательной системы:

определение частоты дыхания (ЧДД), определение задержки дыхания до и после нагрузки»

Цель: самоанализ состояния здоровья, физической подготовленности на основании данных самонаблюдений.

Оборудование: секундомер или часы с секундной стрелкой.

Ход работы:

1. Определение частоты дыхания в состоянии покоя и после физической нагрузки за 1 минуту.

В норме человек делает 16 - 20 дыхательных движений: вдох - выдох.

Положение

Число дыхательных движений (ЧДД) за 1 мин

В состоянии покоя (в положении сидя)

После физической нагрузки

(20 приседаний за 30 сек)

Вывод: после физической нагрузки ЧДД ____________, потому что____________________________

2. Определение задержки дыхания до и после нагрузки, с целью выявления тренированности организма.

Максимальная продолжительность

задержки дыхания

Время (сек)

До работы

После 20 приседаний

Если после нагрузки время задержки дыхания составит более 50% по отношению к задержке дыхания в состоянии покоя, результат отличный. Если 30 - 50% - хороший, а если ниже 30% - слабый.

Вывод: у меня ___________________________________________________________________________

Приложение 2.

Глоссарий:

Регуляция дыхания - обеспечивает согласованную работу мышц, отвечающих за ритмическое чередование вдохов и выдохов в соответствии с энергетическими потребностями организма.

Нервная регуляция - регуляция функций с участием нервной системы.

Гуморальная регуляция - влияние биологически активных веществ через жидкие среды организма.

Дыхательный центр - группы нейронов продолговатого мозга, посылающих импульсы к дыхательным мышцам.

Кашель - резкий рефлекторный выдох через рот при раздражении бронхов.

Чихание - резкий выдох через нос при раздражении рецепторов носоглотки.

Зевота - долгий вдох и долгий, постепенный выдох, чтобы хорошо провентилировать лёгкие перед сном.

Икота - резкие сокращения диафрагмы.

Гипоксия - кислородное голодание.