Урок "Дихальні рухи. Нейрогуморальна регуляція дихальних рухів"

Тема.  Дихальні рухи. Нейрогуморальна регуляція дихальних рухів

 

Мета:

 

Освітня:  ознайомити учнів із механізмом дихання, особливостями вдиху та видиху, розглянути суть кількісних показників легеневої вентиляції; дати поняття «дихальні рухи», «вдих», «видих», «ЖЄЛ», розкрити особливості нейрогуморальної регуляції дихання, значення дихальних рефлексів.

 

Розвиваюча: розвивати вміння висловлювати свої думки, аналізувати, встановлювати причинно-наслідкові зв’язки, розв’язувати задачі, робити висновки. 

 

Виховна: виховувати здоровий спосіб життя; здійснювати санітарно-гігієнічне виховання.

 

Обладнання й матеріали: таблиця  «Органи дихання людини», саморобна модель Дондерса, секундоміри, плакати - схеми за темою уроку, критерії оцінювання для роботи в групах, завдання для груп (додаток 1)

.

 

 

Базові поняття та терміни:  дихальні рухи, вдих, видих, життєва ємність легень, нейрогуморальна регуляція дихальних рухів.

 

Тип уроку. Засвоєння нового матеріалу.

 

 ХІД УРОКУ

 

І. Організаційний момент.

 

Вчитель:  Нумо, діти, підведіться!

Всі приємно посміхніться.

Продзвенів уже дзвінок,

Починаємо урок!

-   Прикріпляю на дошці смайл "Радість" і бажаю всім учням гарного настрою, легкого засвоєння теми.

 

- А зараз усміхніться один одному, подумки побажайте успіхів на цілий день. Для того, щоб впоратися на уроці з завданнями, будьте старанними і слухняними.

Щоб не просто слухали, а чули.

Щоб не просто дивилися, а бачили.

Щоб не просто відповідали, а міркували.

Дружно і плідно працювали.

 

 

 

 

 

ІІ. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

 

1. Два учні працюють з індивідуальним завданням на картках.

 

Картка №1

1.Виберіть правильну послідовність органів, з яких складається дихальна система:

А- носова порожнина-гортань-трахея-бронхи-легені;

Б – носова порожнина-трахея-гортань-бронхи-легені.

 

2.Вхід до гортані підчас ковтання їжі закривається хрящем:

А – щитоподібним;

Б- надгортанним.

 

3. Функція дихальної системи полягає:

А – у здійсненні вдиху і видиху;

Б – в окисненні органічних сполук;

В – у постачанні у кров достатньої кількості кисню та видаленні з неї вуглекислого газу.

 

4. Один грам гемоглобіну реально зв’язує 1,34мл кисню. Оскільки в 1 л  крові міститься в середньому 150 г гемоглобіну підрахуйте і зазначте, скільки кисню міститься в 1 л крові.

 

150 × 1,34= 201 (мл) або 0,2 л кисню міститься в 1 л крові.

 

Картка №2

1. У носовій порожнині не відбувається

А – осушення повітря

Б – зігрівання повітря

В – зневоження повітря

2. Легеневий газообмін відбувається в легеневих:

А – артеріях

Б – венах

В – капілярах

3. Газообмін у малому колі кровообігу відбувається у

А – клітинах тіла

Б – клітинах шкіри

В – легенях

4.Підрахуйте, скільки повітря (л) потрібно для дихання класу з 35 учнів за 45 хв уроку, якщо людина в середньому робить 16 вдихів за хвилину і вдихає по 500 мл повітря.

 

1). 16 × 500 = 8000 (мл) або 8 л повітря вдихає кожна людина за 1 хвилину

2). 35 × 45  × 8 = 12600 (л) – потрібно повітря для дихання класу за 45 хв.

Висновок – треба провітрювати приміщення класу.

 

2. Один учень працює біля дошки.

Заповнити таблицю «Склад вдихуваного, видихуваного й альвеолярного повітря» .

 

3. Прийом «Бліцопитування»

• Основні органи дихання людини.
• Поясніть суть поняття «дихання».
• Яка роль дихання для живих організмів та організму людини?
• Як здійснюються дихальні рухи?
• Чому повітря надходить в легені?
• Як працює дихальний центр?
• Яка роль діафрагми в диханні?
• В чому суть висотної хвороби?

 

ІІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Отже,   12600 (л)  повітря потрібно для дихання класу за 45 хв. Зазвичай ніхто з нас не помічає, як він дихає. Проте варто пробігти 30-40 м, зробити 20 присідань або нахилень, і ви відчуєте, що грудна клітка почала часто здійматися. Як пов’язані з диханням рухи грудної клітки? Чому на збільшення фізичних навантажень ваш організм реагує підвищенням частоти рухів грудної клітки? Який механізм дихальних рухів? Як здійснюється регуляція дихання? Чому при гіпервентиляції легенів може статися запаморочення голови і навіть втрата свідомості? Які особливості дихання на великих глибинах? Чому у спортсменів не виникає задишки навіть під час виконання важкої роботи?  – На ці запитання ми дамо відповіді упродовж уроку.

 

ІV. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

1. Дихальні рухи. Пояснення вчителя.

1919 р. російський фізіолог Миславський 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.

 

Самоспостереження: зробіть вдих. Що слідує після нього? (видих). Підрахуйте кількість вдихів за 30 с. Результат помножте на два і ви отримаєте кількість вдихів за одну хвилину.

Висновок: надходження повітря до легень здійснюється завдяки дихальним рухам: вдиху та видиху. Вдих та видих становлять дихальний цикл. У дорослої людини в спокійному стані відбувається близько 16 дихальних циклів за хвилину.

А який результат отримали ви? Частота дихання у людей різного віку різна. У дітей вона значно вища, але з віком зменшується. Також частота дихання в спокійному стані залежить від фізіологічних особливостей організму, стану здоров’я та інших факторів, про які ми дізнаємось дещо пізніше.

 

Запис схеми на дошці (учні в зошитах):

 

 

 

 

 

 

 

 Зміна вдиху й видиху регулюється дихальним центром, що розташований у довгастому мозку.

 

 

2. Механізм вдиху та видиху

Самоспостереження: прикладіть руки до грудної клітки. Зробіть декілька вдихів та видихів. Що відбувається з грудною кліткою. Як змінюється її об’єм під час вдиху та видиху?

Розповідь вчителя з елементами бесіди на основі знань з фізики, демонстрування таблиці «Органи дихання людини»

Легені людини розміщені в грудній клітці, яка не сполучена із зовнішнім середовищем. Зовнішня поверхня легень та внутрішня стінка грудної порожнини вкриті двома листками легеневої плеври, між якими є герметична щілина – плевральна порожнина. В ній тиск дещо нижчий за атмосферний. Повітря в легені потрапляє через повітроносні шляхи (носову порожнину, носоглотку, гортань, трахею, бронхи). Що заставляє повітря заходити в легені? Чому легені змінюють свій об’єм при зміні об’єму грудної клітки, адже пристіночна плевра не доторкається до легеневої – між ними плевральна рідина? В процесі бесіди знаходимо відповідь.

( Рідина не стискається, тому передає тиск від грудної клітки на легені).

Демонстрація моделі Дондерса (за відсутності модель можна зробити з підручних матеріалів (силка в інтернеті: https://www.youtube.com/watch?v=XlJaII3cILk)).

 

Поясніть:

а) Яке значення має герметичність стінок грудної порожнини в механізмі вдиху?

б) Що відбудеться в організмі, якщо, наприклад, при ураженні порушується герметичність грудної порожнини і повітря потрапить у плевральну порожнину? (Зробити отвір в стінці моделі Дондерса і продемонструвати).

Висновок: оскільки тиск у плевральній порожнині менший, ніж у легенях, то при рухах стінок грудної клітки легені рухаються за ними.

 

Метод – робота в малих групах. Час 5 хвилин.

І група – механізм вдиху – зробити інтелект-карту.

ІІ група  - механізм видиху – зробити інтелект-карту.

ІІІ група  - глибокий  – зробити інтелект-карту.

Розповідь учнів за інтелект-картою.

Записи в зошиті  (Група 1)

Скорочення зовнішніх міжреберних м'язів

 

 

 підняття ребер

 

 

опускання (вирівнювання) діафрагми

 

 

збільшення об’єму грудної клітки

 

 

ВДИХ.

 

Група 2

Розслаблення зовнішніх міжреберних м'язів

 

 

опускання ребер

 

 

піднімання діафрагми

 

 

зменшення об’єму грудної клітки

 

 

ВИДИХ

Група 3

Розслаблення зовнішніх міжреберних м'язів

 

 

скорочення внутрішніх міжреберних м’язів

 

 

опускання ребер

 

 

скорочення м’язів черевного пресу

 

 

піднімання діафрагми

 

 

зменшення об’єму грудної клітки

 

 

ГЛИБОКИЙ ВИДИХ

 

Хвилинка-цікавинка.

Щоденно через легені проходить в середньому 10 000 л. повітря.

Доросла людина в середньому робить 23 000 вдихів і видихів за день.

 

3. Типи дихання – розповідь вчителя з елементами бесіди, складання опорної схеми

Залежно від ролі ребер та діафрагми у здійсненні дихальних рухів розрізняють такі типи дихання:

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Легеневі об’єми. Життєва ємність легень - розповідь вчителя

Для характеристики функціонального стану дихальної системи людини використовують вимірювання легеневих об’ємів. Щоб дізнатися, які вимірювання легеневих об’ємів є, попрацюємо в групі.

 

Робота в групі

 

Завдання 1 групі

Прочитати текс, проаналізувати, розповісти.

• Хвилинний об’єм дихання – об’єм повітря, що проходить через легені за 1 хвилину (біля 7 літрів у стані спокою для дорослої людини). Його знаходять шляхом множення об’єму вдихну того повітря за один раз на кількість дихальних циклів за хвилину.
• Дихальний об’єм – об’єм повітря, що надходить до легень під час спокійного вдиху (становить біля 0,5 л). Це кількісний показник легеневої вентиляції (процес заміни повітря в легенях) у стані спокою.
• Резервний об’єм вдиху (додатковий об’єм) - об’єм повітря, який людина може вдихнути після спокійного вдиху (становить біля 1,5 л).

Завдання 2 групі.

Прочитати текс, проаналізувати, розповісти.

• Резервний об’єм видиху - об’єм повітря, який людина може видихнути після спокійного видиху (становить біля 1,5 л).
•  Життєва ємність легень (ЖЄЛ)– максимальний об’єм повітря, який можна видихнути після максимального вдиху (становить близько 3,5 л). Складові ЖЄЛ: дихальний об’єм (ДО – 500 мл); резервний об’єм (видих понад норму) (РО – 1500 мл.); додатковий об’єм (вдих понад норму) (1500 мл.)

Складання схеми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЖЄЛ=500+1500+1500=3500мл

 

Життєва ємність легень різна у людей різних статей: у чоловіків становить 3,5-5 л, у жінок – 3-3,5 л. У спортсменів вона може становити біля 7 л.

Спірометр – прилад для вимірювання об’єму легень. За наявності приладу – демонструємо вимірювання життєвої ємності легень у одного учня.

 

• Залишковий об’єм – об’єм повітря, що залишається в легенях після максимального видиху (становить біля 1,5 л).
• Загальна ємність легень – об’єм повітря, що міститься в легенях після глибокого вдиху. Тобто, це ЖЄЛ та залишковий об’єм взяті разом.

Опорна схема  на дошці та в зошитах:

 

4. Регуляція дихання. Проведення дослідів з елементами евристичної бесіди.

      1) Нервова регуляція дихання. 

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

 

Повідомлення учня

У стані спокою людина спо­живає за добу 400—500 л кисню і робить при цьому 12—20 вдихів за хвилину. Для порівняння: коні роблять 12 дихальних рухів за хвилину, пацюки — 60, а канар­ки — 108. Навесні частота дихан­ня в середньому на 1/3 вища, ніж восени.

 

2) Гуморальна регуляція ди­хання.

Учитель пропонує провести самоспостереження — затримати дихання після глибокого вдиху якомога довше і пояснити свої відчуття. Діти розповідають про запаморочення, бажання зробити видих і новий вдих.

Проблемне запитання

—Після досліду ваше дихання стало глибоким і прискореним. Чому?

(Очікувана відповідь. Унаслідок затрим­ки дихання в крові людини на­копичується вуглекислий газ, який подразнює рецептори кро­воносних судин, що несуть кров до головного мозку, і рефлек­торно збуджує дихальний центр.)

Висновок. Частота і глибина дихальних рухів збільшується при збільшенні концентрації С0₂ в крові (схема на дошці).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процес дихання відбувається мимовільно. Це забезпечується завдяки нервовій і гуморальній регуляції дихання. За нервову регуляцію дихальних рухів відповідальний дихальний центр, розміщений у довгастому мозкові.

  Регуляція дихання здійснюється центральною нервовою системою мимовільно (автоматично) і довільно. У стовбурній частині мозку (зокрема у довгастому мозку) розміщена група нервових клітин — дихальний центр, що відповідає за дихальний цикл (вдих-видих). Дихальний центр перебуває в постійній ритмічній активності, яка здебільшого здійснюється автоматично. Ритмічні імпульси передаються від дихального центра до дихальних м’язів, забезпечуючи послідовне здійснення вдиху і видиху.

Діяльність дихального центра регулюється  рефлекторно (імпульсами, що поступають від рецепторів), та гуморальна (залежно від хімічного складу крові). Обидва механізми регуляції діють злагоджено і між ними важко провести границю.

Значний вплив на дихальний центр здійснює хімічний склад крові, особливо його газовий склад. Наприклад, нагромадження вуглекислого газу в крові подразнює хеморецептори і рефлекторно збуджує дихальний центр. Гормон адреналін здатний безпосередньо впливати на дихальний центр стимулюючи дихальні рухи. Подібну дію може викликати молочна кислота, яка утворюється під час роботи м’язів. Вона здатна подразнювати хеморецептори в судинах, що також призводить до збільшення частоти та глибини дихання.

 

V. Узагальнення та систематизація знань.

1. Прийом «Впіймай помилку»

(вчитель озвучує твердження, а учні погоджуються (піднімають зелену сигнальну картку) або не погоджуються (піднімають червону сигнальну картку).

1. Під час вдиху скорочуються зовнішні міжреберні м’язи.
2. Об’єм грудної порожнини збільшується під час видиху.
3. Дихальний цикл – це вдих і видих.
4. Життєва ємність легень  це об’єм повітря, який людина вдихає та видихає при спокійному диханні.
5. Вуглекислий газ гальмує клітини дихального центру.
6. Діафрагмальний м’яз під час вдиху скорочується, купол діафрагми опускається донизу.
7. Зовнішні міжреберні м’язи при скороченні піднімають ребра.
8. ЖЄЛ вимірюють сфігмоманометром.
9. Адреналін збуджують дихальний центр.
10. Дихальний об’єм становить 500 мл.
11. ЖЄЛ у чоловіків більша ніж у жінок.
12. Під час вдиху ребра опускаються

2. Гра – вікторина:

1. Якось у лікарню потрапила людина. Її грудна клітина з двох боків була пробита. Легені при цьому залишалися неушкодженими. Через деякий час людина померла від задухи. Чому це відбулося?

2. При зануренні під воду зазвичай використовують акваланг? Нажаль  досвід користання акваланга довів, що з його допомогою зануритися можна тільки на глибину до 40м. Поясніть, чому подальше занурення небезпечно для життя аквалангіста?

 

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

Опрацювати §13 у підручнику (підручник К.М. Задорожний)

 

VIІІ. Підведення підсумків уроку.

 

Інтерактивна вправа «Результат»

Учні по черзі роблять висновки про те, чого вони навчилися на уроці, якого результату досягли.