Дыхательные движения , их регуляция
план-конспект урока по биологии (8 класс) на тему

Тема: Дыхательные движения , их регуляция

Цели урока:

Образовательные: формировать у учащихся новые анатомо-физиологические понятия – дыхательные движения, жизненная емкость легких; расширить знания учащихся о нервной и гуморальной регуляции,  о взаимосвязи строения и функции органов дыхания,  саморегуляции, о правилах гигиены дыхания и ЗОЖ.

Развивающие: развивать общеучебные умения и навыки по механизмам дыхательной системы; развивать логическое и творческое мышление, устную речь.

Воспитательные: воспитывать стремление соблюдать правила гигиены, воспитывать отрицательное отношение к курению.

Оборудование: компьютер, презентация,  таблица “Дыхательная система”,  видеофильм “Анатомия” , модель – легких, поясняющая механизм вдоха и выдоха;  инструктивная карточка к лабораторной работе.

                                            Ход урока

1. Орг. момент: Учитель настраивает учащихся на урок, сообщает тему урока, цель урока, которая написана в буклете, девиз под которым пройдет урок (слайд 1, 2, 3).

Сегодня мы будем стараться в меру своих способностей.

Учитель обращает внимание уч-ся, что перед уроком набрали пробы снега. Этот снег ставят таять и талая вода, нам пригодится, для лабораторной работы.

2. Изложение нового материала:

Учитель напоминает тему урока.

«Пока дышу, надеюсь» - римский поэт Овидий. Эта фраза стала эпиграфом к нашему уроку, т.к. дыхание – самая драгоценная и оберегаемая «ниточка», от которой зависит наше земное существование.

Давайте сделаем глубокий вдох, задержим дыхание и посчитаем, сколько времени  мы можем не дышать. Человек может прожить без еды 30-40 дней, без воды-3-5 суток, без воздуха – 3-6 минут. Как вы думаете, почему?

А теперь давайте дадим определение понятию «дыхание». (Слайд  5)

Обычно дыхание ассоциируется с вдохом и выдохом, т.е. дыхательными движениями, необходимыми для вентиляции легких у человека. Издавна интересовала ученых и врачей причина вдоха и выдоха. В свое время было предложено несколько гипотез, объясняющих это явление :а) воздух самотеком входит, раздувает легкие и расширяет грудную клетку: б) легкие в грудной полости расширяются и засасывают (втягивают) атмосферный воздух внутрь (вдох), а , сжимаясь, выталкивают его (выдох).  (Слайд  6)

- С какой гипотезой вы согласны? Ответ свой объясните.

Действительно, воздух поступает в легкие, потому что они способны менять свой объем благодаря высокой эластичности альвеол.

 Но легкие – орган дыхания- не имеют мышц, однако при дыхании они расширяются и сжимаются. Благодаря чему легкие обладают такой способностью?

Учитель ставит перед учащимися проблемный вопрос. Благодаря чему углекислый газ непрерывно поступает из крови в альвеолярный воздух, а кислород поглощается кровью и расходуется. Какой механизм это обеспечивает? (Слайд №  7)

 Давайте сделаем глубокий вдох и посмотрим, что же произойдет с нашим телом?

 Легкие самостоятельно никогда не растягиваются и не сокращаются, они пассивно следуют за грудной клеткой.

Полость же грудной клетки расширяется благодаря сокращению дыхательных мышц, к которым в первую очередь относятся диафрагма и межреберные мышцы. Диафрагма при вдохе опускается на 3-4 см. Опускание ее на 1 см увеличивает объем грудной клетки на 250-300мл. Таким образом, только за счет сокращения диафрагмы объем грудной клетки увеличивается на 1000-1200мл. За счет отрицательного  давления  в плевральной полости, легкие следуют за расширившейся грудной клеткой, растягиваются. В растянутых легких давление становится ниже атмосферного, и в результате разности давления  атмосферный  воздух устремляется через дыхательные пути в легкие. Происходит вдох. Кроме того, активное участие в дыхании принимают и межреберные мышцы, которые при  сокращении приподнимают ребра, за счет чего также увеличивается объем грудной полости.

За вдохом наступает выдох. При обычном выдохе диафрагма и межреберные мышцы расслабляются, грудная клетка спадается и ее объем уменьшается. При этом объем легких уменьшается, и воздух выходит наружу.

Давайте посмотрим отрывок видеофильма и ответим на вопросы:

1.Какую роль в дыхании играет диафрагма?

2.Роль  грудной клетки при дыхании?

Учащиеся отвечают на вопросы. Учитель, если нужно, поправляет ответы уч-ся. В качестве закрепления учитель демонстрирует модель легкого, и учащиеся объясняют, за счет чего обеспечивается механизм вдоха и выдоха.

Учитель: Давайте подведем итоги этой части урока. Что обеспечивает механизм вдоха и выдоха?  (Слайд 8,9)

1. Механизм вдоха.

Сокращение дыхательных мышц (межреберных мышц и диафрагмы)

      Увеличение объема грудной полости

      Уменьшение давления в грудной полости и полости легких

       Засасывание атмосферного воздуха через воздухоносные пути

2.   Механизм выдоха.

Опускание ребер и расслабление диафрагмы

Уменьшение объема грудной полости и полости легких

Увеличение давления в легких

 Выталкивание части воздуха наружу

Поступление воздуха во время вдоха в легкие и выталкивание воздуха являются физическими процессами. Доказать это положение мы можем тем, что нам удалось смоделировать этот процесс на неживом объекте. Следовательно, законы физики едины для органического и неорганического мира.

Учитель: Ребята как вы думаете, что регулирует процесс дыхания

Учащиеся высказывают предположения.

После этого учитель показывает отрывок из диска .

Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге. Он состоит из центров вдоха и выдоха, которые регулируют работу дыхательных мышц. Спадение легочных альвеол, которое происходит при выдохе, рефлекторно вызывает вдох, а расширение альвеол рефлекторно вызывает выдох.

Кроме нервной регуляции дыхательную систему контролирует и гуморальная система. Гуморальная система поддерживает на определенном уровне количество углекислого газа и кислорода.

Учитель задает проблемный вопрос: Что происходит при задержке дыхания?

Учащихся пытаются ответить на этот вопрос, и учитель поправляет их. Тем самым объясняя, как это происходит.

При задержке дыхания мышцы вдоха и выдоха сокращаются одновременно, благодаря чему грудная клетка и диафрагма удерживаются в одном положении. Еще влияние оказывают и центры, находящиеся в коре больших полушарий.

Учитель: как вы думаете, для чего нужен такой строгий контроль со стороны двух систем организма?

• Следует отметить, что у человека в дыхании принимают участие не только лёгкие, но и вся поверхность тела – кожа от пяток до головы. Особенно усиленно  дышит кожа на груди, спине и животе. Интересно, что по интенсивности дыхания эти участки кожи значительно превосходит лёгкие. Так, например,  с единицы поверхности  такой кожи может поглощаться на 28% больше О2  , а выделяться на 54% больше  С02, чем в лёгких. Это превосходство кожи над лёгкими обусловлено тем, что кожа «дышит» чистым воздухом, а свои лёгкие мы проветриваем плохо. Чем плохи наши лёгкие?
• Не весь вдыхаемый воздух участвует в газообмене с кровью. А именно, воздух, оказавший в конце вдоха в трахее и бронхах, не сможет отдать кислород в кровь и взять оттуда углекислый газ, так как в этих местах почти нет кровеносных сосудов. Поэтому часть объема лёгких, занимаемую трахеей и бронхами (вместе  с объёмом верхних дыхательных путей), принято называть «мёртвым пространством». Обычно мёртвое пространство в лёгких человека имеет объём около 150 см . Наличие  этого пространства не только не позволяет соответствующему количеству свежего воздуха,  достичь внутренней поверхности альвеол, богатой кровеносными сосудами, но и  уменьшает среднюю концентрацию кислорода в той части воздуха, которая достигала альвеол. Это происходит из-за того, что  в начале каждого вдоха в альвеолы поступает  воздух из мёртвого пространства, которой представляет собой последнюю концентрацию только что выдохнутого воздуха. Поэтому концентрация кислорода в воздухе, поступающем в альвеолы в начале вдоха, низка и не отличается  от таковой в выдыхаемом воздухе. Движение воздуха в лёгких меняет своё направление при переходе от входа к выдохе. Поэтому почти половину времени лёгкие  практически бездействует, т.к. свежий воздух в фазу выдоха в лёгкие не поступает. В результате   этого к концу выдоха концентрация кислорода в альвеолярном воздухе уменьшается в полтора раза по сравнению с его концентрацией в атмосфере. Так как во время богатый кислородом  вдыхаемый воздух перемешивается в альвеоле с воздухом, находившемся тем ранее, то получившаяся смесь, которая и обменивается газами с кровью, содержит кислород в меньшей концентрации, чем атмосфера.
• Объём воздуха, вдыхаемый при обычном (неименном) вдохе и вдыхаемый при обычном (неусиленном) выдохе, называется дыхательным объёмом.
• Объём максимального выдоха после предшествовавшего максимального вдоха называется жизненной емкостью лёгких(ЖЕЛ).

Равна ли ЖЕЛ всему объекту лёгких? Нет.

• Это связано с тем, что лёгкие никогда не спадают, в них содержится так называемый остаточный объём.
• Воздух, который  вдыхается максимальным усилием после нормального вдоха, называется резервным объёмом выдоха. Функциональная остаточная емкость состоит  из резервного  объёма выдоха и остаточного объёма. Это тот  находящийся в лёгких воздух, в котором  разбавляется нормальный дыхательный воздух. Вследствие этого состав газа в лёгких после одного дыхательного движения обычно резко не меняется.

Вопрос: Что влияет на органы дыхания?

Сообщения учащихся о действии никотина на дыхательную систему. (Слайд 8)

Учитель: Как никотин влияет на дыхательную систему?

Объясните высказывание О.Бальзака: “Каждая крайность – плод ограниченности ума и мелкого духа”.

Сообщение учащихся о воздушной среде. (Слайд 9). Ученик предлагает проветривать классы, т.к. количество углекислого газа к концу 6 урока увеличивается, что сказывается на умственных способностях учащихся .

Сообщение учащихся о борьбе с пылью. (Слайд 9)

Учитель: Для чего нужно бороться с пылью? Почему нужно в классах проводить влажные уборки?

Сообщение учащихся об источниках загрязнения атмосферного воздуха. (Слайд 9)

Учитель: давайте сделаем с вами вывод, что угрожает нашей дыхательной системе?

4.Закрепление.

Учитель предлагает выполнить лабораторную работу. Лабораторная работа описана на инструктивной карточке.

Лабораторная работа “Определение запыленности атмосферы в зимний период времени”

Проба снега, помещается в банку. Снег тает, воду взболтать. На газетный текст ставят тонкостенный стакан и льют в него талую воду до тех пор, пока становится невозможно читать печатный текст. Высота столбика воды и является показателем запыленности, чем он выше, тем запыленности меньше.

Пробы снега берут возле кочегарки, дороги, в сквере.

Учащиеся делают выводы, где следует меньше проводить времени, а где можно и задержаться и почему.  

Учитель: Давайте попробуем с вами составить синквейн.(методический инструмент для осмысления синтеза и обобщения понятий, способствующий развитию мышления)  Для  начала вспомним структуру:

                                          Существительное

         Прилагательное                                       Прилагательное  

                Глагол                  Глагол                      Глагол  

                                      Крылатая фраза (4-5 слов)

                                Эмоциональная точка (1-2 слово)

Существительное – дыхание.

Вопросы и задания для проверки знаний по данной теме.  (Слайд   )

6. Д/З.§28 по учебнику Д.В.Колесов, Р.Д.Маш