Урок. Дихальні рухи. Нейрогуморальна регуляція дихальних рухів

Урок 3

Тема. Дихальні рухи. Нейрогуморальна регуляція дихальних рухів

Мета: сформувати в учнів знання про механізми дихання і способи його регуляції, функціональні показники дихальної системи; поглибити і розширити знання учнів про нервову та гуморальну регуляцію діяльності органів на основі процесу дихання; розвивати вміння аналізувати, узагальнювати, робити висновки; здійснювати валеологічне виховання.

Обладнання: таблиці «Органи дихання», «Дихальні рухи», модель вдиху і видиху, спірометр.

Основні терміни і поняття: вдих, видих, дихальні рухи, нервова регуляція дихальних рухів, гуморальна регуляція дихальних рухів, дихальні рефлекси, показники дихання, спірометр.

 Тип уроку: засвоєння нових знань.

Структура уроку

І. Організаційний етап.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

IV. Вивчення нового матеріалу.

V. Узагальнення та систематизація знань.

VІ. Підсумок уроку.

VІІ. Домашнє завдання.

Хід уроку

 І. Організаційний етап.

 ІІ. Актуалізація опорних знань.

Фронтальна бесіда

1. Чим відрізняється склад вдихуваного повітря від складу видихуваного?

2. Яким чином кров насичується киснем і позбавляється від вуглекислого газу?

3. За рахунок чого в легенях відбувається газообмін?

4. Як відбувається газообмін у тканинах?

5. Яке значення має відносно сталий склад альвеолярного повітря?

Вправа «Вірю — не вірю»

1. Ліва легеня більша за праву й складається з трьох частин.

2. Ззовні кожна легеня вкрита легеневою плеврою.

3. У плевральній порожнині тиск на 6–9 мм рт. ст. більший від атмосферного.

4. Кров постачає до тканин кисень у вигляді карбоксигемоглобіну.

5. Повітря, яке видихається, називається видихуваним.

6. Склад альвеолярного й видихуваного повітря однаковий.

7. Склад альвеолярного і вдихуваного повітря різний.

8. Гортань виконує дві функції: повітроносну та голосоутворювальну.

 9. Глотка розміщується між носовою порожниною й трахеєю.

10. Чхання та кашель належать до захисних рефлексів.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
-	+	-	-	+	-	+	+	-	+

Кросворд «Газообмін»

1г

2а

3 з

4о

5

о

6б

7

м

8

і

9

н

1.       Речовина, що складається з білка глобіну і ферумовмісної сполуки – гема.

2.       Легеневі пухирці вкриті густою сіткою кровоносних капіляр, де відбувається газообмін.

3.       Еластичні пружні волокна, розташовані  в гортані паралельно одно одній.

4.       Процес у клітині, в наслідок якого виділяється енергія.

5.       Вона має лійкоподібну форму і складається з дев’яти напіврухомо сполучених хрящів.

6.       Складаються з 6-12 хрящових кілець, входять в праву (три гілки) і ліву (дві гілки) легені.

7.       Слиз носової порожнини, що містить речовину, яка знешкоджує хвороботворні мікроорганізми.

8.       Парний орган системи дихання.

9.       Процеси окислення органічних речовин у клітинах, унаслідок яких виділяється енергія.

Відповіді: 1. Гемоглобін. 2. Альвеоли. 3. Зв’язки. 4. Окислення. 5. Гортань. 6. Бронхи. 7. Лізоцим. 8. Легені. 9. Внутрішнє.

Прийом «Творча лабораторія»

— В одного американського ковбоя під час зіткнення з бандитами грудна клітка була пробита наскрізь. Хоча куля не зачепила легені, ковбой помер від задухи. Чому це сталося?

— Відомо, що гемоглобін еритроцитів бере участь у перенесенні кисню. Чи можна довести, що між цими речовинами відбувається хімічна взаємодія? Яким чином? (Можна. Однією з ознак хімічної реакції є зміна забарвлення. Гемоглобін крові в результаті взаємодії з киснем змінює забарвлення (з темно-червоного — на яскраво-червоний).)

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Учні посперечалися, чому під час вдиху повітря входить у легені, і висунули декілька гіпотез:

а) повітря саме входить у легені, силою роздуває їх і розширює грудну клітку;

б) повітря входить у легені тому, що вони в грудній порожнині розширюються, втягують атмосферне повітря, а стискуючись, із силою виштовхують його;

в) людина свідомо, за своїм бажанням, вдихає повітря. З якою гіпотезою ви погоджуєтесь? А чи правильну гіпотезу ви вибрали, дізнаєтесь сьогодні на уроці.

Повідомлення теми, мети уроку.

IV. Вивчення нового матеріалу.

 Газообмін у легенях відбувається завдяки дихальним рухам – вдиху і видиху, що ритмічно змінюють один одного. В 1919 р. російський фізіолог Мисливський встановив, що в довгастому мозку є група клітин, у яких автоматично виникають ритмічні збудження, що зумовлюють вдих і видих. Дихальний центр перебуває у стані постійної активності. Його ураження спричиняє негайну смерть.

Механізм дихальних рефлексів

- Чому після вдиху завжди йде видих?

Групова робота

1.Скласти схеми механізмів вдиху і видиху використовуючи таблицю (Додаток 1)

	-Що відбувається під час глибокого вдиху та видиху? (Одночасно скорочуються зовнішні міжреберні м’язи, діафрагма, деякі м’язи грудної клітки, плечового пояса. Вони піднімають ребра вище, ніж за звичайного вдиху.  Скорочення внутрішніх міжреберних м’язів і черевних м’язів. Вони стискають внутрішні органи черевної порожнини, натискаючи на діафрагму знизу. Додатково частина повітря виходить у навколишнє середовище.) У легенях завжди залишається досить багато повітря, яке підтримує альвеоли у розправленому стані і запобігає злипанню їхніх стінок.

 

 В акті вдиху переважають міжреберні м’язи В акті видиху переважає діафрагма. Більш ефективний черевний тип (переважає у чоловіків), оскільки він забезпечує більш глибоку вентиляцію легень.

Легенева вентиляція – це рух газів між атмосферою і дихальною поверхнею. У ссавців (і людини) – результат зміни тиску всередині грудної клітки.

Робота в групах

- Завдяки чому вентилюються дихальні поверхні комах, риб, ссавців? Заповніть таблицю.

Дихальне середовище	Повітря (комахи)	Вода (риби)	Повітря (ссавці)
Поверхня	Трахіоли кон-тактують безпо-середньо з клі-тинами.	Зяброві пелюстки.	Альвеоли легенів.
Транспортна система	Немає.	Кров в одному колі кровообігу.	Кров в двох колах кровообігу.
Вентиляція	Маленька – невеликі рухи черевця.	М’язові рухи забезпечують плин води в одному напрямку.	Негативний тиск у системі дихання викликає приплив повітря при вдиху.

 

 -         За допомогою підручника знайдіть визначення понять.

Глибина дихання визначається об’ємом повітря, яке вдихається й видихається. У спокійному стані до легень надходить 500 мл повітря (дихальний об’єм — ДО) і стільки ж виходить під час видиху. Із 500 мл повітря, що вдихає людина, тільки 350 мл потрапляє до альвеол. Близько 150 мл повітря затримується в мертвому просторі: у порожнинах носа, носової та ротової частини глотки, гортані, трахеї й бронхів, де не відбувається газообмін.  

Після спокійного вдиху під час максимального зусилля можна ще вдихнути 1,5 л додаткового повітря (резервний об’єм вдиху — РО вдиху), а при найглибшому видиху можна ще видихнути 1,5 л повітря, додатковий видих (резервний об’єм видиху — РО видиху).

Життєва ємність легень (ЖЄЛ)— це найбільша кількість повітря, яке людина може видихнути після максимально глибокого вдиху.

Обчислюється за формулою:

ДО + РО вдиху + РО видиху = ЖЄЛ

Від чого залежить життєва ємність легень? Життєва ємність легень залежить від віку, статі, зросту, маси тіла, фізичного розвитку людини. Показники ЖЄЛ коливаються: від 3500–4800 мл у чоловіків до 3000–3500 мл у жінок. У фізично тренованих людей, що займаються веслуванням, плаванням, гімнастикою, вона досягає 6000–7000 мл.

-       За допомогою якого приладу визначають життєву ємність легень? (Визначають ЖЄЛ за допомогою спірометра.)

-        Чому не тренована людина, пробігши декілька десятків метрів починає прискорено дихати? Відповідь обґрунтуйте.

Нервова регуляція дихання

Дихання людини змінюється залежно від стану організму. Спокійне, рівне – під час сну, часте і глибоке – під час фізичних навантажень, переривчасте і нервове – під час переживання емоцій. Під час занурення в холодну воду «перехоплює подих» через сповільнене дихання.

- Але яким би не був ритм вдиху він усе життя неухильно змінюється видихом. Чому?  (У дихальному центрі постійно виникають ритмічні нервові імпульси, які передаються по рухових нейронах до дихальних м’язів і діафрагми. Дітям пропонується провести самоспостереження – зробити дихання глибоким, прискореним, сповільненим. Як пояснити, що людина за бажанням може змінити ритм і глибину дихання.)

Висновок. У регуляції дихання бере участь кора великого мозку, тому дихання може бути довільним.

Проводимо самоспостереження

Потрібно затримати дихання після глибокого вдиху якомога довше і пояснити свої відчуття. (Відбувається запаморочення, бажання зробити видих і новий вдих).

Проблемне запитання

 - Чому після досліду ваше дихання стало глибоким і прискореним (Внаслідок затримання дихання, в крові людини накопичується вуглекислий газ, який подразнює рецептори кровоносних судин, що несуть кров до головного мозку і рефлекторно збуджує дихальний центр).

Отже, частота і глибина дихальних рухів збільшується при збільшенні концентрації вуглекислого газу у крові.

V. Узагальнення та систематизація знань.

Прийом  «Біологічна задача»

1.                     Скільки повітря (м³ ) витрачає на дихання клас із 35 учнів протягом 45 хв уроку, якщо один дев’ятикласник у середньому робить 16 вдихів за хвилину, вдихаючи 500 см³ повітря?

2. У стані спокою людина вдихає близько 500 см³ повітря. Скільки кисню при цьому вона споживає, якщо відомо, що в атмосферному повітрі кількість кисню становить 21%, а у видихуваному – 16%? Яка кількість повітря надходить в організм людини за годину, якщо частота дихальних рухів за хвилину становить 14?

3. Скільки вдихів і видихів людині необхідно зробити з різною ЖЄЛ: 3000 см³ ; 3500 см³ ; 5000 см³ , якщо кількість увібраного кисню становить 5% від кількості всього повітря, яке проходить крізь легені.

Прийом «Кодові запитання»

Підібрати код (правильну відповідь до запитання)

Кодове запитання

1.Вдихуване повітря містить…

2. Видихуване повітря містить…

3. Людина може померти, якщо у вдихуваному повітрі міститься..

4. Дихальний об’єм повітря становить…

5. Додатковий об’єм повітря становить…

6. Резервний об’єм повітря становить…

7. Життєва ємність легень становить…

Код

 1.150 мл.

2. 21% кисню.

3. від 300 до 4800 мл.

4. Чадний газ.

5. 0,03% вуглекислого газу 6.

4% вуглекислого газу.

7.10% азоту.

8. 79% азоту.

9. 500 мл.

10. 16% кисню.

Творчі запитання

1.       В американських космічних кораблях дихальна суміш містила дуже високу концентрацію кисню, в той час як радянські  космонавти дихали сумішшю близькою за складом до атмосферного повітря. У американців часто траплялися зупинка дихання і запаморочення. Чому?

2.       Спортсмен і нетренований учень біжать на  довгу дистанцію. Обидва захекались, але після фінішу спортсмен швидко відновив частоту дихання, в той час як нетренований довго не міг прийти до норми. Чому?

3.       Чому у закритому приміщенні де знаходиться багато учнів з часом стає важко дихати?

4.       Чому краще застосовувати метод штучного дихання «рот в рот» , або «рот в ніс», замість «на спині» чи «на животі»?

5.       Чому людям, що втратили свідомість, дають понюхати нашатир?

VІ. Підсумок  уроку.

У процесі діалогу учні самостійно формулюють висновки.

Складання Т- схеми до уроку

Я знав	Я дізнався

VІІ. Домашнє завдання.

1.Опрацювати  § __ підручника.

2.Підготувати повідомлення про «Захворювання органів дихання»