Дихальні рухи. Нейрогуморальна регуляція дихальних рухів.

Урок № 16

Дихальні рухи. Нейрогуморальна регуляція дихальних рухів.

2.Перевірка домашнього завдання й актуалізація опорних знань учнів

2.1. «Розумний куб»

Запитання на гранях куба:

1.Чим відрізняється склад вдихуваного повітря від видихуваного?

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

3.За рахунок чого відбувається газообмін у легенях?

4.Як відбувається газообмінв тканинах?

5.Яке значення має  відносно сталий склад альвеолярного повітря?

6. Чому чадний газ є небезпечною речовиною для організму людини?

2.2. «Мозковий штурм»

• Чим можна пояснити той факт,що споживання кисню людиною мінімальне влітку (24% від річного споживання) і максимальне взимку (26%). Відповідь аргументуйте.

4.Засвоєння нового матеріалу

1.Дихальні рухи

Пояснення вчителя:

Газообмін в легенях відбувається в результаті ритмічних дихальних рухів — вдиху і видиху, що безперервно йдуть один за одним. У дорослої людини 16-18 дихальних рухів у хвилину. Легені не містять м'язової тканини, і дихальні рухи виконуються за допомогою міжреберних, грудних м'язів і діафрагми.

Проектування зображення на екран:

                                                А                         Б

(А – вдих,  Б- видих)

 При вдиху відбувається збільшення об'єму грудної порожнини за рахунок підняття ребер і опускання діафрагми. Ребра при цьому приймають більш горизонтальне положення завдяки скороченню зовнішніх міжреберних м'язів. Передніми кінцями ребра відсовують грудину вперед, що супроводжується збільшенням об'єму грудної порожнини. Опускання діафрагми відбувається за рахунок скорочення м'язових волокон та її сплощення, що додатково збільшує об'єм грудної порожнини. Унаслідок того, що в плевральній порожнині тиск негативний, одночасно зі збільшенням об'єму грудної клітини розширяються і легені. Тиск у них стає нижче атмосферного, і повітря повітроносними шляхами спрямовується всередину. Відбувається вдих.

Завдання учням:

• Розгляньте малюнок та визначте які зміни відбуваються в організм під час  видиху?

Очікувана відповідь учнів:

       При видиху об'єм грудної клітки та легенів зменшується внаслідок розслаблення зовнішніх міжреберних м'язів, опускання ребер і підйому купола діафрагми. Тиск в альвеолах зростає, і повітря виходить дихальними шляхами з легень. У стані спокою видих здійснюється пасивно, без допомоги м'язів тулуба. У прискореному, глибокому видиху також беруть участь внутрішні міжреберні, грудні м'язи та м'язи живота.

2. Нейрогуморальна регуляція дихання

Розповідь вчителя:

Російський фізіолог М.О. Мисливський у 1919 році встановив, що у довгастому мозку є група клітин, руйнування яких приводить до зупинення дихання. Так був покладений початок вивченню дихального центра, який має складну структуру. Дихальний центр координує ритмічну діяльність дихальних м'язів (скорочення і розслаблення), викликаючи почергово видих і вдих, та узгоджує дихання з функціональним станом організму.

Запитання до учнів:

• Координація роботи органів дихання за допомогою дихального центра відноситься до якого типу регуляції життєдіяльності організму?

(нервова регуляція)

Автоматизм дихального центру зумовлюється нервовими імпульсами, які поступають з нервових закінчень легень, судин, м'язів. Хоча робота дихального центру автоматична (вона не припиняється у сплячої чи непритомної людини) - проте вона залежить від волі людини. Людина може довільно загальмувати або прискорити дихання (умовно-рефлекторна регуляція дихання). Пояснюється це контролем дихального центру корою великих півкуль мозку. Крім ритмічної зміни вдиху видихом дихальний центр здійснює замикання дихальних рефлексів:

• затримка дихання під час занурення тіла у воду,
• захисні рефлекси кашлю й чхання,
• регуляція діяльності м'язів гортані, що узгоджують ковтання з диханням.

Самоспостереження:

Вчитель пропонує учням затримати дихання після глибокого вдиху якомога довше в пояснити свої відчуття.

(учні розповідають про легке запаморочення, бажання зробити видих і новий вдих)

Проблемне запитання:

• Чому після досліду ваше дихання стало глибоким в прискореним?

(унаслідок затримки дихання в крові людини накопичується вуглекислий газ, який подразнює нервові клітини дихального центру)

• Пригадайте, яка регуляція здійснюється за допомогою впливу різних хімічних речовин?  (гуморальна регуляція)

Розповідь вчителя:

Гуморальна регуляція дихання здійснюється через вміст вуглекислого газу в крові. Нейрони дихального центру чутливі до СО₂, якщо в крові, що омиває дихальний центр, є надлишок СО₂, тоді збудливість дихального центру зростає і дихання стає частим і глибоким. Якщо СО₂ в крові мало, то це викликає гальмування дихання.При фізичних навантаженнях м'язи виконують посилену роботу і кількість СО₂ в крові зростає, що стає однією з причин поглиблення і посилення дихальних рухів.

3.Фізіологічні показники дихання

Пошукова  робота з підручником

Охарактеризувати такі поняття:

• Глибина дихання
• Дихальний об’єм повітря
• Резервний об’єм вдиху
• Резервний об’єм видиху
• Життєва ємність легень                    

       Очікувані відповіді учнів:

Глибина дихання визначається об’ємом повітря, яке вдихається і видихається. У спокійному стані до легень надходить 500 мл повітря (дихальний об’єм ДО) і стільки ж виходить під час видиху. З 500 мл, що вдихає людина, тільки 350 мл потрапляє до альвеол. Близько 150 мл затримується у мертвому просторі: в порожнинах носа, носової і ротової частини глотки, гортані, трахеї і 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, додатковий видих (резервний об’єм видиху РО видиху).

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

ДО + РО вдиху + РО видиху = ЖЄЛ

Додаткові питання:

• Від чого залежить життєва ємність легень?

Життєва ємність легень залежить від віку, статі, росту, маси тіла, фізичного розвитку людини. Показники ЖЄЛ коливаються: від 3500-4800 мл — у чоловіків та 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.

Це цікаво:

• У стані спокою людина здійснює за хвилину 12-16 дихальних циклів, під час сну 10-12, а при фізичному навантаженні, тяжкій хворобі — 30-35. У немовлят та осіб похилого віку частота дихання у спокої 20-25.

5.Узагальнення і закріплення знань

«Біологічна задача»

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

Розв’язання:

1)один дев’ятикласник за 1хв вдихає: 16 х 500=8000см³

2)клас за одну хвилину вдихає: 8000 х 35=280000 см³

3)клас за 45 хвилин вдихає: 280000 х 45=12600000 см³

Відповідь: 12, 6 м³