Строение и работа сердца
план-конспект урока по биологии (8 класс) на тему

Урок 23

Тема: «Строение и работа сердца»

Цель: рассмотреть строение сердца; сформировать понятие о сердечном цикле и автоматизме работы сердца; раскрыть особенности регуляции сердечных сокращений.

Оборудование: модель сердца, таблицы с изображением строения сердца, сердечного цикла.

ХОД УРОКА

1. Орг.момент

2. Проверка знаний.

3. Введение в тему.

Не смотря на малый размер (не больше сжатого кулака), сердце обладает такой силой, что одно сокращение его мышцы могло бы выбросить в воздух водяную струю на высоту до 2м.! Этот орган обеспечивает кровоснабжение, а значит, питание и дыхание всего организма человека.

4. Изучение нового материала.

СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ

Кровь может выполнять свои функции, только находясь в постоянном движении. Непрерывный ток крови по сосудам называется кровообращением.

Кровь циркулирует по организму с достаточно большой скоростью. Например, эритроцит, который доставляет кислород к клеткам, проходит путь от сердца до колена менее чем за 30сек.

Система кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов.

СТРОЕНИЕ СЕРДЦА

Сердце – это полый мышечный орган, расположенный  в грудной клетки. Снаружи сердце окружено соединительнотканной околосердечной сумкой – перикардом. Перикард выделяет жидкость для уменьшения трения между сердцем и окружающими органами. Наружный слой стенки сердца образован соединительной тканью. Средний слой состоит из мощных мышц, а внутренний – эндокард – из гладкой эпителиальной ткани. Из складок эндокарда образуются клапаны сердца.

мышечная ткань сердца – поперечнополосатая, но её строение отличается от строения мышц. Сердечную мышцу называют миокардом.

КАМЕРЫ СЕРДЦА

Сердце человека, как и всех млекопитающих, четырёхкамерное. Оно состоит из двух предсердий (две тонкостенные камеры сердца, в которые поступает притекающая к сердцу кровь) и двух желудочков (мощные толстостенные камеры, изгоняющие кровь в сосуды во время сокращения). Стенки предсердий тоньше, чем стенки желудочков, и изнутри они более гладкие. Это позволяет крови легко перетекать в желудочки при сокращении предсердий. Стенки желудочков толстые, причём стенки левого желудочка толще, чем стенки правого. Обратите внимание на то, что сердце на схеме показано спереди и поэтому его правая половинка  на рисунке расположена слева.

СТВОРЧАТЫЕ КЛАПАНЫ СЕРДЦА

Для того чтобы выполнять роль насоса, сердце снабжено клапанами, которые автоматически закрываются и не дают крови течь в обратном направлении. Существует два вида сердечных клапанов.

Между предсердиями и желудочками  расположены створчатые клапаны, препятствующие движению крови обратно в предсердия. Створчатые клапаны образованы перепончатыми «листками» (створками), свешивающимися в желудочки. Свободные концы створок соединены тонкими сухожильными связками. При сокращении желудочков они препятствуют выворачиванию клапанов в предсердия. Клапан в правой части сердца – трёхстворчатый, а в левой – двухстворчатый.

ПОЛУЛУННЫЕ КЛАПАНЫ СЕРДЦА

На выходе из желудочков в артериальные стволы расположены полулунные клапаны (клапаны, препятствующие движению крови из аорты обратно в предсердия.)  Они похожи на кармашки. при движении крови из предсердий они открыты. В момент сокращения желудочков обратный ток крови заполняет «кармашки» и клапаны закрываются.

ТРЕНАЖЕР

Учащиеся должны правильно расставить на рисунке название камер и клапанов сердца.

СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ

Нагнетательная функция сердца основана на чередовании сокращения и расслаблении предсердий и желудочков. Период от одного сокращения до другого называют сердечным циклом. Рассмотрим стадии этого цикла. Заполненные кровью предсердия сокращаются  и проталкивают кровь в желудочки. Эта стадия сокращения называется систолой предсердия. Систолы предсердий приводят к попаданию крови в желудочки, которые в этой момент расслаблены. Это состояние желудочков называют диастолой желудочков. То есть в один и тот же момент предсердия находятся в состоянии систолы, а желудочки в состоянии диастолы.

Затем следует сокращение, то есть систола желудочков, и кровь поступает из левого желудочка в аорту, а из правого в лёгочные артерии.

Во время систолы желудочки принимают округлую форму и с силой прижимаются к грудной стенке. Именно этот удар мы ощущаем, когда прижимаем руку к груди, примерно между пятым и шестым ребром. Посчитайте количество этих ударов за минуту и вы узнаете, частоту сокращений вашего сердца.

РИТМ РАБОТЫ СЕРДЦА

Нормальный ритм сердца составляет примерно 60-80 сокращений в минуту. Длительность всего сердечного цикла составляет 0,75-1с.

(Просмотр видеоролика)

АВТОМАТИЗМ СЕРДЦА

Нормальный ритм сердечных сокращений генерируется специализированными клетками – синоартериальным узлом правого предсердия. При этом возбуждение распространяется по клеткам специфической мускулатуры миокарда. Совокупность этих клеток называется  проводящей системой сердца.

Значит, ритмические сокращения сердца возникают под воздействием импульсов, зарождающихся в нём самом. Это свойство называется автоматизмом сердца.

РЕГУЛЯЦИЯ РАБОТЫ СЕРДЦА

Регуляция работы сердца осуществляется центральной нервной системой. К сердцу подходят парасимпатические и симпатические нервы. Раздражение парасимпатических нервов снижает частоту и силу сердечных сокращений. При этом скорость тока крови в сосудах уменьшается. Раздражение симпатических нервов сопровождается ускорением сердечного ритма.

На работу сердца также влияют биологически активные вещества. Например, гормон адреналин и соли кальция увеличивают частоту и силу сердечных сокращений, а вещество ацетилхолин и ионы калия уменьшают их.

НАРУШЕНИЯ РАБОТЫ СЕРДЦА

Воздействие некоторых факторов может приводить к серьёзным заболеваниям сердца. Так, недостаток движения – гиподинамия – ведёт к ослаблению сердечной мышцы.

Алкоголь повреждает мышечные клетки сердца, уменьшает проницаемость клеток капилляров, приводит к кислородному голоданию сердечной мышцы. Никотин вызывает устойчивый спазм сосудов, что приводит к увеличению работы сердца. При этом развивается сердечная недостаточность. Она проявляется в виде комплексов признаков (отдышка, отёк ног), свидетельствующих о том, что сердце не справляется с полным объёмом требуемой рабочей нагрузки.

5. Закрепление материала.

6. Итог урока.

7. Дом.задание § 22

Сердце, кровь и легкие

Джон Лили писал: «Если бы вся земля стала белой бумагой, а все моря – чернилами, то и этого бы мне не хватило, чтобы описать чувства моего бедного сердца». А вот что говорил Джин Фаулер: «Писать легко. Нужно лишь уставиться в пустой лист бумаги, пока капли крови не выступят на лбу». Уолтер Чарлз выразился так: «Наполняйте свой мозг идеями точно так же, как наполняете воздухом легкие».

Как человеческое сердце начинает биться?

Во время эмбрионального развития сердце является одним из немногих органов, которые должны функционировать почти сразу же после формирования. Тот факт, что сердце развивается одним из первых, свидетельствует о важности этого органа.

Сердце начинает биться очень рано, примерно на 22-й день после зачатия, еще до того как формируются его клапаны и камеры. Миокард (мышечный слой сердца) побуждают сокращаться электрические стимулы. Эти стимулы миогенные, и это означает, что сокращения возникают самопроизвольно в самом миокарде. Сигнал от центральной нервной системы может изменять частоту сердечных сокращений, но не активирует биение. Способность сердечных миоцитов (клеток, составляющих миокард) биться является врожденным свойством этих клеток. Миоциты, удаленные из молодого сердца и выращенные в лаборатории, будут биться беспорядочно, но если их соединить, то они начнут биться ритмично и в унисон. Просто удивительно!

Первые сокращения распространяются волнами по всему сердцу.

Для биения сердца требуются определенные условия. Клетки должны иметь специальные структуры (щелевидные соединения) – это позволяет им взаимодействовать таким образом, чтобы биться синхронно

Отчего сердце постоянно бьется?

Биться наше сердце заставляет электричество. Сердце – это невероятно сильная мышца и самый надежный насос, когда-либо созданный природой. Будучи размером с крупный кулак, сердце постоянно перекачивает кровь через сердечно-сосудистую систему. Ежедневно оно совершает в среднем 100 тыс. ударов и перекачивает около 7500 л крови через кровеносные сосуды на расстояние 120 тыс. км. К 80 годам сердце совершает в среднем 3 млрд ударов. Оно никогда не прекращает биться, пока не «сломается», как и любой механический насос.

Биение сердца контролируется генерацией повторяющихся электрических сигналов в двух особых участках сердца. Один из них называется пазушно-предсердный узел, а второй – предсердно-желудочковый узел. Сигналы проходят через сердце синхронно. По мнению доктора Терри Геберта5, если электричество контролирует непрерывное функционирование сердца скорее в техническом плане, то источником энергии сердца является аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ – нуклеотид играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах, он является основным переносчиком энергии в клетке

Может ли человек продолжать жить, когда сердце перестает биться?

Как ни странно, но ответ – да. Недавно российские врачи сообщили о случае с человеком, который продолжал жить, после того как у него перестало биться сердце. У Николая Михальничука случился сердечный приступ в результате эмоционального шока от того, что жена заявила о желании развестись с ним. В местной больнице, в Саратове, врачи установили, что, хотя его сердце перестало биться, сосуды, как ни странно, продолжают перекачивать кровь. Через некоторое время его выписали из больницы, и сейчас пациент вернулся к нормальной жизни, он может выполнять даже легкие физические упражнения. В 1950-х гг. швейцарские врачи, используя новый метод получения кардиограммы, обнаружили, что у некоторых людей имеются «дремлющие» участки сердечной ткани. Выявлено это было у семи человек, переживших сильный стресс. Однако случай с Михальничуком несколько иной. Его сердце полностью «спит». По словам профессора Виталия Левицкого из Московского института кардиологии, известны еще лишь два подобных случая. Один был зарегистрирован в Бразилии, другой – в Японии

Почему кровь не замерзает в очень холодные дни?

Кровь состоит главным образом из воды. Температура замерзания крови очень близка к температуре замерзания воды (0 °C). Наличие в крови белков, соли и других компонентов слегка изменяет эту температуру. Человеческий организм сохраняет тепло даже тогда, когда температура воздуха ниже нуля.

В организме некоторых рыб присутствует гликопротеин, который играет роль антифриза, позволяя рыбам плавать даже в очень холодных водах. Людям же гликопротеин не требуется

Что такое химера?

В греческой мифологии химера – это огнедышащий монстр с головой льва, туловищем козла и хвостом змеи. Очень разнородное существо! В биологии химера – это организм, состоящий из двух или более типов генетически различных клеток, которые происходят от разных зигот. Зигота – клетка, образующаяся в результате оплодотворения и содержащая полный двойной набор хромосом.

О людях-химерах ходят удивительные истории. Недавно в британской медицинской литературе сообщалось о мальчике, у которого анализ ДНК клеток кожи указывал на мужской пол, а анализ ДНК клеток крови – на женский пол. Внешне мальчик выглядит совершенно нормально. Одно из возможных объяснений феномена состоит в том, что яйцеклетка его матери каким-то образом непроизвольно разделилась перед оплодотворением и оплодотворилась лишь частично.

В американской медицинской литературе также недавно сообщалось о случае химеризма. У женщины, которая родила мальчика, через 27 лет после родов обнаружили в крови мужской набор ДНК. Ученые предполагают, что каким-то образом клеткам плода удалось ускользнуть во время беременности и проникнуть в организм матери. Таким образом, мать стала биологической смесью самой себя и своего ребенка