Строение и работа сердца

Разработка урока по теме Строение и работа сердца (8 класс)

Цели урока:

• Познакомить учащихся с историей изучения сердца.
• Рассмотреть особенности строения сердца и его связь с выполняемыми функциями;
• Рассмотреть сердечный цикл, познакомить учащихся с его основными фазами и механизмами, регулирующими работу сердца.

Оборудование: таблица «Строение сердца», макет сердца. При наличии интерактивной доски, можно использовать презентацию по теме «строение и работа сердца».

Тип урока: Комбинированный. Изучение нового материала

План урока:

1. История изучения сердца.
2. Строение сердца.
3. Работа сердца.

Ход урока

I. организационный момент

II. мотивация и актуализация

Позвольте начать сегодняшний урок выдержками из двух художественных произведений.

«– Что сделаю я для людей?! – сильнее грома крикнул Данко.
И вдруг он разорвал себе руками грудь и вырвал из нее свое сердце и высоко поднял его над головой.
Оно пылало так ярко, как солнце, и ярче солнца, и весь лес замолчал, освещенный этим факелом великой любви к людям, а тьма разлетелась от света его и там, глубоко в лесу, дрожащая, пала в гнилой зев болота.
– Идем! – крикнул Данко и бросился вперед на свое место, высоко держа горящее сердце и освещая им путь людям...»
(М.Горький)

«Михель выдвинул какой-то ящик и достал оттуда каменное сердце.
– Это? – переспросил Петер, задыхаясь, и холодная дрожь пробежала у него по спине.
– Мраморное сердце? Но ведь от него должно быть очень холодно в груди.
– Конечно, оно немного холодит, – сказал Михель. – Да и зачем сердце непременно должно быть горячим? Главное – оно-то уж не забьется у тебя ни от страха, ни от тревоги, ни от глупой жадности. Очень удобно...»

(Вильгельм Гауф «Холодное сердце»)

Наверно вы уже поняли, что на сегодняшнем уроке у нас пойдет разговор о сердце.

Какое оно, наше сердце? Горячее или холодное, бескорыстное или жадное, умное или глупое, отзывчивое, доброе или жестокое, смелое, гордое или злое…
Оно неутомимо бьется день и ночь, всю жизнь... За сутки сердце сокращается примерно 100 тыс. раз, перекачивая более 7 тыс. л крови, что равносильно поднятию железнодорожного товарного вагона на высоту 1 м.

Вопрос классу: Как вы думаете, когда люди впервые начали задумываться о строении и работе своего сердца?

С очень давних времён люди пытались познать свой организм, интересовались функциями различных органов и, конечно, работой сердца.

Гиппократ (460–377 до н.э.) – великий греческий врач, которого называют отцом медицины, писал о мышечном строении сердца, он считал, что сердце это очаг теплоты.

Другой греческий мыслитель, Аристотель (384–322 до н.э.) – спустя сто лет после Гиппократа, анатомируя и исследуя животных, пришел к заключению, что кровь и теплота образуется в сердце. Кровь «одухотворяется» особой жизненной силой и течёт по венам, а в артериях находиться воздух.

Древнеримский врач Клавдий Гален (131–201 до н.э.) доказал, что в артериях течет кровь, а не воздух. Но кровь в артериях Гален находил только у живых животных. У мертвых артерии всегда были пусты. На основании данных наблюдений он создал теорию, согласно которой кровь зарождается в печени и через полые вены распределяется по нижней части тела. По сосудам кровь движется приливами: вперед–назад. Верхние части тела получают кровь из правого предсердия. Между правым и левым желудочками есть сообщение через стенки.

Важный вклад в изучение строения сердца внес и выдающийся ученый, и художник Леонардо да Винчи (1452–1519). Он интересовался анатомией человеческого тела и собирался написать многотомный иллюстрированный труд о его строении, но, к сожалению, не закончил его. Однако Леонардо оставил после себя записи многолетних систематических исследований, снабдив их 800 анатомическими эскизами с подробными объяснениями.

Эскиз сердца сделанный Леонардо да Винчи.

Ошибочные представления Гиппократ, Аристотеля и Галена с теми или иными небольшими поправками держались 20 веков, и человечество всё это время находилось в заблуждении.

В 1628 г. Вышла в свет книга выдающегося английского учёного Уильяма Гарвея под названием «Анатомические исследование о движении сердца и крови у животных», в ней автор излагал новое стройное учение о кровообращении, с которого, по существу и началась научная физиология.

Гарвей утверждал, что сердце действует как насос, нагнетающий кровь в сосуды. Существует два круга кровообращения. В большом круге кровь идёт от сердца к голове, к поверхности тела, ко всем его органам. В малом круге – кровь движется между сердцем и лёгкими и насыщается кислородом.

В эпоху безраздельного господства католической церкви и созданного ею страшного суда – инквизиции требовалось большого мужества, чтобы выступить с опровержением взглядов, освящённых церковью. Гарвею пришлось выдержать тяжёлую борьбу не только с церковью, но и с видными учёными своего времени. Однако Уильяма Гарвея можно отнести к числу немногих представителей науки той эпохи, которым посчастливилось увидеть торжество своего учения при жизни. И.П. Павлов написал о книге У. Гарвея: «Труд Гарвея не только редкой ценности плод его ума, но и подвиг его смелости и самоотвержения».

III. изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседа.

Вопросы  классу:

1.У каких животных впервые появилась кровеносная система?

2. Вспомните особенности строения кровеносной системы позвоночных?

Строение сердца.

Строение сердца, как и всей кровеносной системы, в процессе эволюции усложнялось. Самое сложное строение сердца у человека, наиболее простое у рыб.

Поскольку человека относится к Классу Млекопитающих, то его сердце состоит из четырех камер (двух предсердий и двух желудочков) и имеет два круга кровообращения.

Всю нашу жизнь центральный орган кровеносной системы – сердце, непрестанно работает. Сокращаясь, сердце, придаёт движение крови, которая циркулирует в организме, не останавливаясь ни на одну секунду.

Сердце – небольшой полый мышечный орган. У человека оно с кулак и весит приблизительно 300 грамм. Это примерно 0,4 – 0,5 % веса всего тела.

Размер и вес сердца тесно связаны с характером деятельности человека. Особенно влияют на вес и размер сердца тяжёлая длительная мышечная работа и занятие спортом. От систематического занятия спортом сердце увеличивается в размерах – это не является болезнью, это разрастание мышечных стенок, которые ежедневно выполняют большую работу.

Наоборот, у людей, которые злоупотребляют спиртные напитками сердце увеличено – это является болезнью. Так как сердце у таких людей «ожиревшее», ослабленное – кроме крови оно дополнительно систематически перегоняет поступающую в кровь излишнюю жидкость.

Рассмотрим строение сердца (для этого учителем используется таблица строения сердца, макет сердца человека).

Сердце находится в околосердечной сумке, образованной соединительной тканью. На внутренней поверхности околосердечной сумки выделяется жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение во время сокращений.

Сплошная продольная мышечная перегородка разделяет сердце на две полностью изолированные одна от другой половины – левую и правую. В верней части обеих половин, находятся левое и правое предсердие, в нижней части – левый и правый желудочек.

Стенки сердца состоят из трёх слоёв:

Внешнего – эпикард

Среднего – миокард

Внутреннего – эндокард. Все эти слои защищает околосердечная сумка – перикард. Внешний и внутренний слой образован соединительной тканью. Средний слой – это поперечно-полосатая мышечная ткань или же её называют сердечная мышца. Средний слой особенно развит в стенке левого желудочка, т.к. он выполняет наибольшую нагрузку. Сердечная мышца по своему строению и по свойствам отличается от других мышц тела.

Основные свойства сердечной мышцы:

1. Возбудимость – способность переходить из состояния покоя к рабочему состоянию под влиянием различных раздражителей;
2. Проводимость – способность распространять возбуждение, возникшее на любом участке по всему сердцу;
3. Сократимость – способность мышечной ткани сердца сокращаться под воздействием возбуждения;
4. Автоматизм – способность сердца сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в самом сердце.

Сердце человека представляет собой два насоса, которые соединены между собой. Каждый насос состоит из тонкостенного предсердия, куда поступает кровь из вен, и толстостенного желудочка, накачивающего кровь в артерии

В правой половине сердца находится венозная кровь, а в левой половине – артериальная. Предсердия и желудочки соединяются между собой отверстиями, на их краях расположены клапана. Клапан между левым предсердием и левым желудочком состоит из двух створок – двухстворчатый (митральный). Он обеспечивает ток крови из левого желудочка в дугу аорты. Между правым предсердием и правым желудочком расположен трехстворчатый клапан. Створки этого клапана смыкаются, когда давление в желудочке, превышает давление в предсердии, поэтому, кровь проталкивается в лёгочную артерию. А не возвращается обратно в предсердие. Створчатые клапана открываются только в сторону желудочка. В сторону предсердий они открываться не могут, так как к их краям и к мышечным выступам сердечной мышцы прикреплены сухожильные нити.

Работа сердца.

Сокращение сердечной мышцы  является непроизвольными. Человек не может по собственному желанию остановить сердце или изменить частоту его сокращений. Сердце человека сокращается ритмично с частотой 65 – 75 раз в минуту. Сокращение сердечной мышцы чередуется с её расслаблением – это называется сердечным циклом.

Сердечный цикл складывается из сокращений предсердий и желудочков (систола) и общего расслабления сердца (диастола).

Сокращение предсердий –  длится 0,1 секунду – в это время кровь из предсердий через клапаны выталкивается в желудочки.

Сокращение желудочков – длиться 0,3 секунды, венозная кровь из правого желудочка выталкивается в лёгочную артерию, а артериальная кровь из левого желудочка выталкивается в аорту.

Общее расслабление – длиться 0,4 секунды, кровь свободно поступает из предсердий и вен в желудочки. Сердце в этот момент расслабленно и отдыхает. Таким образом, длительность сердечного цикла составляет – 0,8 секунд, 0,4 секунды приходиться на сердечную паузу. Фактически половину нашей жизни сердце «отдыхает», находиться в расслабленном состоянии, именно ритм сердца является основной его способностью поддерживать высокую работоспособность на протяжении всей жизни человека.

Работа сердца складывается из систолического объёма (СО) и минутного объёма (МО).

Систолический объём (СО )– это количество крови, выбрасываемой сердцем за одно сокращение. За каждое сокращение выбрасывается 70 мл крови.

Минутный объём (МО) – это количество крови, выбрасываемой сердцем за одну минуту. МО = СО · ЧСС, где ЧСС – частота сердечных сокращений.

70мл · 72 уд/мин = 5000 мл/мин, или 5 л за одну минуту.

Таким образом за каждую минуту через сердце проходит количество крови, равное общему количеству её в организме. А при энергичной физической работе может достичь 30 л.

Работа сердца регулируется: нервной системой (нервная регуляция); некоторыми химическими и биологическими веществами (гуморальная регуляция); процессами, которые происходят в самом сердце (саморегуляция), чем больше сердце наполняется кровью, тем сильнее сокращается. Фактор, действует в самом сердце.

IV. обобщение, систематизация и контроль знаний

1. С именем,  какого ученого связывают эпоху начала научной физиологии?

2. Почему сердечная мышца работает всю жизнь без видимого утомления?

3. Почему в сердце кровь движется только в одном направлении?

V. домашнее задание

1. Параграф учебника

2. Составить таблицу: «Сердечный цикл»

Фазы сердечного цикла

Продолжительность фазы (с)

Происходящие события

Сокращение предсердий

Сокращение желудочков

Общее расслабление