Какая физика изучает движение крови по сосудам

Цели урока:

1. Предметные. Формировать у учащихся анатомо-физиологические понятия: пульс, давление и скорость тока крови, причины возникновения и значение этих показателей и их взаимосвязь с физическими законами; формирование умений проводить самонаблюдение, измеряя пульс и артериальное давление, и анализировать поученные результаты.

2. Метопредметные. Развитие таких мыслительных операций как сравнение и сопоставление скорости движения крови в разных отделах кровеносной системы; анализ и умение делать выводы на основе самонаблюдения в ходе выявления природы пульса; установление причинно-следственных связей, а также понимание роли физических законов в жизнедеятельности человеческого организма.

3. Личностные. Формирование бережного отношения к собственному здоровью через знания о последствиях нарушения давления, формирование гигиены умственного труда через знания особенностей перераспределения кровотока в организме.

Тип урока: формирование первоначальных предметных навыков , овладение предметными умениями.

Вид урока: усвоение новых понятий, способов деятельности, самостоятельная поисковая деятельности.

Формы обучения: объяснение учителя с привлечением учащихся к обсуждению (фронтальная работа), самостоятельная работа учащихся с учебником (индивидуальная форма), проведение самонаблюдений при выполнении практических работ.

Методы и способы реализации целей: словесно-наглядный – рассказ, беседа; объяснительно-иллюстративный – работа с учебником и таблицами на слайдах презентации; частично-поисковый – решение проблемной ситуации; самонаблюдение.

Оборудование: секундомер, тонометр, эластичная веревка, презентация к уроку, проектор, компьютер.

Слайд № 1

Целеполагание.

Ребята проверьте свою готовность к уроку, встаньте красиво у своих мест. Здравствуйте, присаживайтесь.

Сегодня мы с вами продолжаем изучать тему кровообращение.

Изучая систему кровообращения, мы с вами можем узнать зачем, куда, почему и как движется кровь по сосудам.  

– На какие из этих вопросов вы уже можете ответить? (На вопросы зачем и куда!)

– Давайте ответим на эти вопросы. Зачем? И куда? (Обеспечение движения крови по сосудам с целью транспортировки кислорода, питательных веществ, обеспечение терморегуляции и иммунной защиты организма)

Слайд № 2

– Что же нам еще нужно узнать о работе системы кровообращения? (По какой причине и как движется кровь в организме человека.)

Слайд № 3

Отлично, цель урока мы с вами определили. Давайте запишем тему урока в наши тетради. Движение крови по сосудам.

Вступление.

Итак, давайте попробуем с вами сформулировать главный вопрос нашего сегодняшнего урока. (Ответы детей)

Слайд № 4

Какие механизмы позволяют крови непрерывно течь по сосудам?

Слайд № 5

Известный физиолог Юлиус Роберт Майер сказал «Сегодня нельзя обойтись без знаний физики, если ты хочешь достигнуть ясности относительно физиологических процессов»

Вот и нам с вами сегодня предстоит обратиться к законам физики. Движение крови по сосудам подчиняется законам Гидродинамики. И наука, которая изучает движение крови, носит название гемодинамика. Получается, что сегодня во время урока мы познакомимся с двумя новыми для вас науками.

Причины движения крови. Слайд № 6, 7, 8, 9

– Для начала давайте узнаем, что же заставляет кровь постоянно двигаться по сосудам? Для этого мы обратимся к нашим учебникам.

(Самостоятельная работа с учебником на странице 89)

Основные причины движения крови в организме это:

1. Работа сердца, которое постоянно выбрасывает в сосуды определенную порцию крови.

2. Разность давления в артериях и венах, то есть началом и концом сосудистого русла.

3. Особенности строения кровеносных сосудов, то есть эластичность артерий, которые оказывают сопротивление крови своими стенками и клапаны в венах.

4. Работа мышц, которые сжимают вены и проталкивают в них кровь.

Артериальное давление крови.

Итак, одной из причин движения крови по сосудам является разность давления.

– Как вы понимаете, что такое давление крови? (Давление крови на стенки сосудов)

Давление крови снижается постепенно, но не равномерно. В артериях оно самое высокое и достигает 120-130 мм. рт. ст., в капиллярах ниже 30-40 мм. рт. ст. а в венах оно падает еще больше и достигает отрицательного значения -5мм. рт. ст., поскольку много энергии тратится на проталкивание крови через систему капилляров.

– Как от давления зависит направление движения крови?

Согласно законам гемодинамики, кровь, как и всякая жидкость, течет их области высокого давления в область низкого, те есть от артериальной системы сосудов к венозной. Это один из важнейших механизмов движения крови в нашем организме.

– Почему давление крови в сосудах постепенно снижается? (Потому, что чем дальше от сердца, тем сеть сосудов все более ветвится и давление в них уменьшается)

Вы правы. У артериального давления есть две особенности:

1. Оно не одинаково, чем дальше от сердца находится сосуд, тем давление в нем меньше, потому что много энергии тратится на проталкивание крови по системе капилляров.

2. Давление зависит от цикла сердечных сокращений.

Слайд № 10

– Посмотрите, пожалуйста, на слайд и скажите, в какой фазе сердечного цикла давление крови в артериях будет максимальным и минимальным? (максимальное в момент сокращения желудочков, а минимальное перед открытием полулунных клапанов)

Слайд № 11

Совершенно верно. После сокращения желудочков, когда кровь поступает в аорту и полулунные клапаны закрылись, давление достигает наибольшей величины – 120 мм. рт. ст. Такое давление называется верхним, или систолическим давлением. В момент паузы сердца, когда кровь уже продвинулась по сосудистому руслу перед открытием полулунных клапанов давление в артерии минимальное – 80 мм. рт. ст. Такое давление называют нижним или диастолическим.

Слайд № 12, 13

Впервые кровяное давление было измерено итальянским врачом С. Рива-Роччи в 1896 году. Он изобрел прибор, который помог измерить давление в артерии в момент сокращения желудочков. Этот прибор мог фиксировать только верхнее или систолическое давление. В 1905 году русский медик Коротков Н. С. Усовершенствовал этот прибор. Прибор Короткова стал позволять измерять не только систолическое, ни и диастолическое давление. Этим прибором врачи пользуются по сей день и он называется тонометр.

(Правила определение давления крови при помощи тонометра.)

Слайд № 14

Проводится демонстрация на ученике.

Манжетку тонометра надевают на плече и с помощью резиновой груши накачивают в нее воздух. Фонендоскоп прикладывают к месту локтевого звука там, где проходит локтевая артерия. В начале измерения в манжетке создают давление, превышающее верхнее давление крови в плечевой артерии. Звуков в это время в фонендоскопе не слышно. После этого открывают винтовой клапан и выпускают воздух. Момент появления в фонендоскопе пульсирующих звуков соответствует верхнему давлению, а их исчезновение – нижнему.

Давление это величина гомеостатическая и изменяться оно может только в определенных границах.

С видами нарушения давления и их последствиями вы познакомитесь из содержания учебника. На странице 86.

Слайд № 15, 16, 17, 18

(Самостоятельная работа с учебником, по заданию: внимательно прочтите третий абзац параграфа на странице 90, и сформулируйте определение следующих терминов: гипертония, гипотония, инфаркт, инсульт. Как эти понятия связаны между собой. Покажите это схематически.)

– Подумайте, ребята, что может произойти, если давление выйдет за пределы, превышая норму? (Сосуды могут не выдержать и лопнут.) Вы правы. Когда нарушена целостность сосудов в головного мезга – это заболевание называется инсульт. Инсульт – это поражение стенок сосудов головного мозга. Если нарушены сосуды в сердце – это инфаркт. Инфаркт – это разрыв сосудов в сердечной мышце. Частые повышения давления приводят к развитию гипертонии, симптомами которой являются головные боли, покраснение кожных покровов и д.р. Стойкое понижение артериального давления в организме – это гипотония. Это функциональное нарушение можно распознать по головокружению, слабости, сонливости, так как кровоснабжение органов замедленно. Гипертония – заболевание сердечнососудистой системы связанное с повышение артериального давления. Гипотония – это стойкое понижение в организме артериального давления.

Слайд № 19

Показатели давления практически не зависят от пола, зато изменяются с возрастом. Ученые опытным путем установили формулу, по которой каждый человек до 20 лет может рассчитать свое нормальное давление в состоянии покоя.

(Определение давления по формуле и сравнение его с полученными результатами при помощи тонометра.)

Пульс.

Одной из причин движения крови вы назвали сокращение сердца.

– Как мы можем узнать о работе нашего сердца? (По пульсу)

– Поднимите руку те, кому приходилось в жизни измерять свой пульс. Мы действительно это делаем довольно часто.

– Какую информацию мы получаем при измерении пульса?

Слайд № 20

На слайде вы видите, где и как правильно измеряется пульс.

Как правило, пульс измеряют на лучевой артерии. Для этого запястье левой руки обхватывают ладонью правой руки, и подушечки пальцев прижимают к кожи. Измерения проводят за 15 или 30 секунд, а потом умножают полученное число на 4 или на 2. Кроме запястья пульс еще измеряется на сонной артерии и на висках, то есть на артериях расположенных близко к поверхности тела.

– А кто-нибудь из вас задумывался, что такое пульс? Каковы механизмы его образования?

Для того чтобы ответить на этот вопрос давайте проведем небольшую практическую работу. Откройте свои тетради для практических и лабораторных работ и запишите тему практической работы.

Слайд №21

Практическая работа.

Тема: выявление природы пульса.

Цель: выяснить, что являются причиной возникновения пульса.

Ход работы.

1. Пережимаю артерию на запястье в точке Б так чтобы движение крови прекратилось.

2. Зажимаю артерию в точке А, чтобы ее стенки сомкнулись.

1. В точки А пульсация не пропадает.

2. В точки Б пульс не прощупывается.

Предварительные пояснения. Для этого найдите пульс на лучевой артерии. Прощупайте пульс четырьмя пальцами. Наметьте точку В, ближайшую к большому пальцу исследуемой руки, и точку А, наиболее удаленную от большого пальца. Кровь течет от точки А к точке В. Чтобы решить эту задачу, надо на каком-то участке артерии остановить движение крови, но так, чтобы стенки артерий могли продолжать колебаться.

(Демонстрация передачи вибрации по леске или веревке)

Слайд № 22,23

При сокращении левого желудочка кровь с большой силой выбрасывается в аорту и растягивает ее стенки. После этого силы упругости стремятся вернуть стенку аорты к первоначальным размерам и выталкивают кровь дальше. При этом возникает волна колебаний, которая быстро со скорость 10 метров в секунду распространяется по стенкам артерии. Это и есть пульс. Итак, давайте запишем в тетрадь, что такое пульс. Пульс – ритмичные колебания стенок артерий.

Скорость кровотока.

В сосудах вашего организма не только разное давление крови, но и разная скорость ее течения.

– Как и почему изменяется скорость течения крови по сосудам?

Это можно понять, проведя аналогию с рекой.

– Какова будет зависимость между скоростью кровотока и общей площадью их поперечного сечения. (Зависимость обратно пропорциональная) Верно. Чем больше суммарная площадь поперечного сечения сосудов, тем медленнее скорость кровотока в них

Слайд № 24.

– Что можно сказать о скорости кровотока, если известно, что у каждой вены площадь поперечного сечения такая же как у аорты, а суммарная площадь сечения капилляров в 1000 раз больше чем в аорте? (Скорость кровоток в венах в два раза меньше чем в аорте, а в капиллярах в 1000 раз медленнее.)

Действительно. В аорте скорость кровотока достигает 0,5 м/с, в полых венах в два раза медленнее – 0,25 м/с, а в капиллярах – 0,5 мм/с.

Дома вы сможете сами научиться измерять скорость тока крови в капиллярах ногтевого ложе. Как это сделать описано в практической работе на стр. 92. Вы выполните ее дома.

Перераспределение крови в организме. Слайд № 25, 26

 У многих известных писателей были необъяснимые для окружающих странности:

-Шиллер работая, держал ноги в холодной воде;

– Бальзак работал босиком, стоя на каменном полу;

– Прус нюхал крепкие духи;

– Якобсон – гиацинты;

– Руссо стоял под солнцем с непокрытой головой.

Чем можно объяснить такие писательские странности?

Для того чтобы выяснить еще одну особенность движения крови в нашем организме я предлагаю выполнить еще один опыт. Прощупайте у себя мышцы предплечия в состоянии покоя. Оцените степень их плотности. А теперь упритесь руками в сидение и, не помогая себе ногами, отожмите корпус от скамейки столько раз, сколько сможете. А теперь снова оцените степень плотности своих мышц. Верно. У многих они стали намного плотнее.

– Почему это произошло? (К мышцам прилилась кровь)

Правильно. В организме человека постоянно происходит перераспределение крови между органами и частями тела в зависимости от их деятельности.

Это произошло потому, что к работающим мышцам стало притекать больше крови. Это и сделало ваши мышцы более плотными. Благодаря этим изменениям усилился приток кислорода и питательных веществ к мышечным волокнам. Через некоторое время после отдыха мышцы снова станут такими, какими были вначале.

Этот факт был доказан с помощью одного из опытов, который провел известный физиологи Моссо. Давайте познакомимся с этим опытом. Посмотрите, пожалуйста, на слайд. Французский исследователь Моссо поместил испытуемого на очень точные весы так, чтобы одна половина тела уравновешивала другую. После этого ему было предложено провести в голове несложные математически операции – перемножить два двухзначных числа. Испытуемый задумался платформа весов на которой лежала голова стала опускаться. После завершения математических действий платформа вернулась на место. Затем Моссо попросил испытуемого пошевелить пальцами ног, после чего платформа на которой лежали ноги опустилась в низ.

Зная эту особенность нашего организма вы наверняка сможете ответить на мой вопрос.

– Почему после сытного обеда нам часто хочется спать? ( После еды поток крови устремляется к органам пищеварительной системы, где активно происходят процессы переваривания и всасывания пищи. Соответственно головной мозг получает мало крови и кислорода, поэтому развивается сонливость.)

Выводы. Слайд № 27

Завершая наш сегодняшний урок, давайте ответим на основной вопрос нашего урока. Какие механизмы позволяют крови непрерывно течь по сосудам?

1. К причинам движения крови относятся: работа сердца, разное давление в сосудах, сокращение скелетных мышц, наличие клапанов в вене и сопротивление стенок артерий.

2. Кровь течет из области высокого давления в область низкого.

3. Скорость движения крови по сосудам обратно пропорциональна суммарной площади поперечного сечения сосудов. Один и тот же объем жидкости проходит с большей скоростью более узкие участки, чем более широкие.

Закрепление изученного.

Вопросы и задания обязательного уровня.

1.Какое значение имеет кровяное давление? Как его можно измерить?

2.Что такое пульс? Как его можно измерить?

3.Какая часть кровеносного русла является самой узкой?

4. Как ширина кровеносного русла влияет на скорость движения крови в нем?

Вопросы и задания повышенного уровня.

1.Почему давление крови в венах ниже, чем в капиллярах?

2.Почему в венах кровь движется медленнее, чем в артериях, но быстрее, чем в капиллярах?

3. Опираясь на законы, подумайте, какие из сосудов будут иметь максимальный, а какие минимальный суммарный просвет?

4. Где минимальная скорость движения крови и какое значение это имеет?

5.Как изменяется скорость тока крови при изменении давления?

6.Почему в капиллярах, венулах, венах давление крови уменьшается, а скорость тока крови растет.

Домашнее задание. Слайд № 28

Изучить параграф №19. Выучить новые понятия темы. Выполнить практическую работу «Определение скорости кровотока в сосудах ногтевого ложе» на странице 92.