Роль кожи в терморегуляции организма
Конспект урока биологии с использованием цифровой лаборатории «Архимед» с мультимедийным приложением (биология 8 класс)
Чернушка 2012
Цель урока :
сформировать у учащихся знания о функциях кожи, связанных с регуляцией постоянства внутренней среды организма, используя для этого знания биологии, физики.
закрепить знания о строении кожи, с её основными свойствами; формировать потребность беречь своё здоровье;
привлечь внимание ребёнка к себе, к собственному строению через опыт, прийти к научным знаниям, привести к пониманию себя как личности.
Задачи урока:
образовательные:
конкретизировать знания о строении кожи;
сформировать знания о коже как органе теплоотдачи;
Раскрыть условия сохранения постоянной температуры тела при повышении и понижении температуры.
развивающие:
развивать умение делать выводы из результатов практической работы;
развивать умение устанавливать взаимосвязь между физической работой и терморегуляцией организма;
развивать умение анализировать и сравнивать информацию, обобщать и устанавливать причинно- следственные связи.
воспитательные:
продолжить гигиеническое воспитание учащихся, бережного отношения к своему здоровью,
развивать коммуникативные способностей.
Оборудование:
проектор
презентация
портативный компьютер Nova 5000
датчики температуры
датчик влажности
толстая нить
пластиковый пакет
резиновое кольцо
Ход урока
организационный момент
актуализация опорных знаний: Очень часто в молодежных газетах и журналах публикуют письма читателей, послушайте отрывок из такого «письма». Есть ли в нем биологические ошибки и неточности? В чем они заключаются?
Наконец-то началась долгожданная пора – каникулы! Мы с подругой проснулись в полдень и сразу побежали на пляж. Скорее в воду! Накупавшись вдоволь до изнеможения, растянулись на песочке и три часа загорали. Я учила на уроке биологии, что ультрафиолетовые лучи увеличивают роговой слой кожи, в клетках ее постепенно накапливается пигмент, придающий ей коричневый цвет – загар. Это красота и здоровье.
Изучение нового материала:
посмотрите на слайд и определите, на какие две группы можно разделить изображенных здесь животных. Какой признак лежит в основе деления на группы? (слайд 1 )
К какой из этих групп относится человек?
Какое свойство организма называют теплокровностью? (Теплокровность- свойство организма поддерживать температуру тела на определенном уровне.) (слайд 2 )
« А сейчас ребята, я хочу вам рассказать одну легенду (звучит приятная музыка). (слайд 3 )
Без малого пять веков назад, в последние дни 1496 г., в роскошном замке миланского герцога Моро готовились к новогоднему празднику. Герцог собирался показать своим гостям такие чудесные представления, каких еще не видывал свет. Еще бы! Устройством праздника руководил великий художник и никем не превзойденный механик Леонардо да Винчи. Он задумал восславить золотой век мира, который наступил после многих лет железного века опустошительных войн.
Для изображения железного века кузнецы под наблюдением Леонардо да Винчи сделали огромную фигуру лежащего рыцаря, закованного в латы. А золотой век должен был изображать голый мальчик, с ног до головы покрытый золотой краской. Это был сын бедного пекаря. Отец за деньги предоставил его для увеселения герцога.
В разгар праздничного веселья в зал ввезли поверженного рыцаря. Из его чрева вышел « золотой мальчик» с крыльями и лавровой ветвью в руке. Испуганно он смотрел на окружающих, произнося заученное приветствие герцогу. Праздник не удалось довести до конца, потому что внезапно заболела жена герцога. Гости разъехались. Погасли огни. О мальчике, конечно, забыли… Он остался один, в огромном холодном полутемном зале. Лишь на следующий день Леонардо да Винчи увидел его в темном углу. Ребенок дрожал и жалобно плакал. Леонардо закутал его в плащ, отнес к себе домой и три дня ухаживал за ним, пытаясь спасти. Но на четвертый день мальчик умер. Прошли века. История « золотого мальчика», связанная с именем великого художника, не была забыта. А причина его гибели долгое время оставалась непонятной и вызывала разные толкования.
Можете ли вы мне ответить и назвать основные причины гибели мальчика? (учащиеся формулируют ответ и говорят, что этот мальчик умер от переохлаждения. Была нарушена функция терморегуляции.)
Сегодня мы с вами поговорим о терморегуляции. Запишите тему урока «Терморегуляция организма» (слайд 4 )
С точки зрения физики человек всего лишь физическое тело и с ним, казалось бы, должны происходить процессы, такие же как с любыми физическими телами. Температура тела человека 36,6 0 С, а в классе – 24 0 С. Человек должен отдавать часть внутренней энергии окружающему воздуху, пока температура не станет одинаковой. Но разве это так?
Что нового мы должны узнать по этой теме? Давайте сформулируем цели нашего урока (учащиеся формулируют цели, а учитель их конкретизирует) (слайд 5 ) Объяснить, почему температура нашего тела остается постоянной. Чтобы ответить на этот вопрос мы должны вспомнить строение кожи. (слайд 6 )
А знаете ли вы, сколько тепла образуется в теле человека за один час? Столько, что хватит, чтобы вскипятить 1 л ледяной воды. И если бы тело вместо кожи было покрыто непроницаемым для тепла футляром, то уже через час температура тела поднялась бы примерно на 1,5 градуса, а часов через сорок достигла бы точки кипения воды. Во время тяжелой физической работы образование тепла увеличивается еще в несколько раз. (слайд 7 )
И все же температура тела не меняется. Когда говорят о температуре тела, имеют в виду температуру внутренних областей тела, т.е. тканей, лежащих глубже 2,5 см под поверхностью кожи. У человека температура поверхности кожи неодинакова на различных участках. Самая низкая температура у кожи кистей и стоп (28,5 0 С), а самая высокая - в области шеи. Внутри печени, где протекают окислительные процессы, температура достигает 39 0 С.(слайд 8 )
У здорового человека она обычно равна 36,5-37 градусов. Ее повышение выше 43 0 и падение ниже 25 0 С смертельны. Такое постоянство температуры тела поддерживается почти исключительно путем регуляции отдачи тепла через кожу. Ведь она непосредственно контактирует с внешней средой, следовательно, регистрирует все изменения температуры.
Совокупность физиологических реакций организма, обеспечивающих постоянство температуры тела называется терморегуляцией (слайд 9 )
В каком случае в организме вырабатывается тепло? (прием пищи, мышечная работа) (слайд 10 )
Какие источники тепла имеются в организме человека? (Питательные вещества (белки, жиры, углеводы), которые при расщеплении (гидролизе с участием ферментов – биологических катализаторов) выделяют тепло (протекают экзотермические реакции), кроме того, есть активные ткани – печень, мышцы.)
Чтобы тело отдало тепло окружающей среде, образуемое им тепло должно «иметь доступ» к внешней среде. Тепло из глубины тела (ядра) перемещается кровью к коже, откуда может перейти в окружающую среду благодаря одному из следующих механизмов: (слайд 11 )
Потеря тепла через кожу путем излучения
Путем конвекции
Путем теплопроводности.
Все они зависят от количества протекающей через кожу крови.
А вот как зависит, мы проверим, проведя лабораторную работу «Нарушение кровообращения при наложении жгута». Для ее проведения мы воспользуемся цифровой лабораторией. У вас на столах лежат все необходимые материалы для ее проведения и инструкция (приложение1)
Почему понижается температура изолированных перетяжкой пальцев?
Почему после восстановления нормального кровоснабжения температура пальцев несколько возрастает по сравнению с начальной?
Кожа человека обильно снабжена кровеносными сосудами. Многие капилляры образуют петли и анастамозы, позволяющие менять количество крови, протекающие через кожные капилляры. При сужении этих сосудов уменьшается теплоотдача. При их расширении выделение тепла увеличивается. Кроме того кровь в большом количестве протекает через потовые железы. (слайд 12 )
А теперь попробуйте объяснить опыт доктора Ч. Благдена, проведенный в Англии более 200 лет назад. Вместе с несколькими друзьями и собакой провел 45 минут в сухой камере при температуре +126 без последствий для здоровья. В то же время кусок мяса, взятый в камеру, оказался сваренным, а холодная вода, испарению которой препятствовал слой масла, нагрелась до кипения. (слайд 13 )
При испарении тепло теряется с поверхности тела в процессе превращения воды в водяной пар. На испарение 1г воды затрачивается 2, 45кДж тепла. Теплоотдача путем испарения пота происходит непрерывно в виде незаметной для нас испарины.
Пот – водянистая жидкость, содержащая 0,1-0,4% хлористого натрия, лактата натрия и мочевины. Он образуется из тканевой жидкости. (слайд 14 )
У человека потоотделение начинается тогда, когда температура поднимается выше 36,7 0 С. При нормальных условиях в сутки выделяется 900 мл но при очень сильной жаре и достаточном снабжении водой и солями эта величина может достигать 12л.
Сейчас вы проведете еще одну лабораторную работу «Выделительная и терморегуляторная функция кожи» после которой ответите на следующие вопросы:
Почему повышается температура в пакете в ходе эксперимента?
Почему повышается влажность в пакете?
Почему во втором опыте влажность увеличилась быстрее и достигла более высокого значения, чем в первом опыте?
Почему летняя одежда делается из натуральных, а не синтетических тканей? (слайд 15 )
А теперь давайте попробуем сформулировать основные выводы по данному уроку.
Кожа – главный орган терморегуляции
В зависимости от характера реализации терморегуляторных механизмов различают теплокровных и холоднокровных животных
Терморегуляция – это процесс уравновешивания теплообразования и теплоотдачи в соответствии с условиями внешней и внутренней среды
Нарушение процессов терморегуляции может привести к перегреванию или переохлаждению организма. (слайд 16 )
Образование и отдача тепла регулируется рефлекторно и гуморально. Существует центр терморегуляции, расположенный в гипоталамусе (промежуточный мозг). Считается, что в его передней части располагаются центры, регулирующие теплоотдачу, а в области заднего гипоталамуса локализованы центры, контролирующие процессы продукции и сохранения тепла. (слайд 17 )
Температура окружающей среды и ее колебания действуют на терморецепторы кожи. Подсчитано, что на 1 см 2 приходится 12 холодовых, 1-2 тепловых рецепторов. А вся кожная поверхность тела человека содержит 250 тыс. холодовых рецепторов и только 30 тыс. тепловых.
Закрепление изученного материала: . (слайд 18 - 21 )
Решите биологические задачи:
Действие алкоголя на организм вызывает расширение сосудов. Какой человек трезвый или пьяный, быстрее замерзнет на морозе?
Ноги в тесной обуви зимой замерзают, а летом сильно нагреваются. Объясните почему?
Почему вредно туго затягиваться ремнем и носить тесную обувь?
Человек в умеренном климате носит одежду соответственно погоде. Однако жители Средней Азии в самую жаркую погоду ходят в теплых ватных халатах. Дайте объяснение этому явлению.
Домашнее задание . (слайд 22 )
§42
Составить синквейн на тему «Кожа»
Данный видеоурок посвящен теме «Роль кожи в теплорегуляции». Организм человека все время вырабатывает тепло. На уроке преподаватель расскажет, какова роль кожи в теплорегуляции. Вы рассмотрите много интересных фактов, связанных с человеческим организмом. К примеру, вы узнаете, что позволяет сохранять постоянную температуру нашего тела даже в самую жаркую погоду.
БИОЛОГИЯ 8 КЛАСС
Тема: Выделительная система. Кожа
Урок 54. Роль кожи в теплорегуляции
Шевяхова Юлия Олеговна
учитель биологии высшей категории, лауреат премии ПНПО, ЦО №1445
Три четверти тепла, вырабатываемого телом, теряется через кожу.
Человек все время выделяет тепло. За сутки человек выделяет столько тепла, что его хватит, чтобы довести до кипения 33 л ледяной воды
Как и у всех теплокровных организмов, у человека и зимой и летом количество тепла в организме одинаково. Меняются внешние условия, а температура тела остается постоянной. Значит, в разное время идет разная теплоотдача. Теплоотдача зависит от температуры воздуха, его влажности и движения.
Постоянство температуры нашего организма обеспечивается за счет регуляции теплоотдачи.
Терморегуляция – это способность организма поддерживать постоянную температуру тела в условиях изменяющейся внешней среды.
Терморегуляция обеспечивает постоянную температуру в рамках от 36,5 до 36,9 градусов, что очень важно для функционирования белков и других органических веществ.
Человек может переносить лишь незначительные колебания температуры внутри своего тела. Ее повышение до 43 и падение до 25 градусов, как правило, смертельны.
Терморегуляция осуществляется благодаря двум важным процессам: изменению просвета кровеносных сосудов и потоотделению.
При высоких температурах окружающего воздуха происходит расширение кровеносных сосудов, следовательно, через них проходит больше крови, кожа нагревается, и теплоотдача в окружающую среду увеличивается
При похолодании сосуды кожи рефлекторно сужаются, кровоток в коже уменьшается, и потеря тепла снижается.
Изменение кровотока в коже приводит к изменению ее цвета. При сильных эмоциях, например при испуге, мелкие сосуды кожи перекрываются и кожа бледнеет. Когда же человек сердится, приток кожи к крови увеличивается и человек краснеет.
В сильную жару, когда температура тела ниже температуры окружающей среды, расширение сосудов уже не может усилить отдачу тепла. В этом случае опасность перегревания устраняется потоотделением. Испаряясь, пот поглощает с поверхности кожи большое количество тепла. Вот почему температура тела человека не повышается даже в самую жаркую погоду.
Конечно же, все процессы, о которых мы говорили, происходят под влиянием нервной системы.
Но иногда все же температура нашего тела повышается. Происходит это, когда мы заболеваем. Дело в том, что при проникновении в наш организм инфекции наряду с защитными веществами образуются и пирогенные (теплорождающие) вещества. Реакция нервной системы на эти вещества приводит к повышению температуры и является показателем благоприятного течения болезни, это отражение активной борьбы организма с инфекцией, его естественная реакция.
Повышение температуры ускоряет химические процессы, увеличивает обмен веществ в тканях, повышает активность лейкоцитов, печени, гипофиза. Так мобилизируются защитные силы организма.
Но все же очень высокую температуру врачи советуют снижать, применяя жаропонижающие средства. Дело в том, что стойкая высокая температура создает большую нагрузку на сердце. У больного учащается пульс, слабеет весь организм, может ухудшиться работа некоторых ферментов. Переносить такое состояние долгое время больной обычно не может.
При перегревании на солнце в безветренную погоду, особенно в атмосфере, насыщенной парами воды, при физической работе в душных, плохо проветриваемых помещениях или в плохо пропускающей воздух одежде отдача организмом тепла затрудняется.
Нарушение равновесия между образованием и отдачей тепла может стать причиной теплового удара. Появляются головная боль, одышка, головокружение, шум в ушах, слабость, учащается пульс, мелькают «мушки» перед глазами. Человек бледнее и может потерять сознание.
Пострадавшего нужно перенести в прохладное место, раздеть его или расстегнуть одежду; на голову положить смоченное холодной водой полотенце или лед, ноги приподнять с помощью валика из одежды. Если больной не потерял сознание, ему дают выпить прохладной воды.
Для снижения температуры тела пострадавшего обворачивают мокрой простыней и обмахивают его, чтобы создать движение воздуха и усилить испарение.
И, конечно, сразу надо вызвать скорую помощь!
Тема урока: Роль кожи в терморегуляции.
Цель: сформировать понятие "терморегуляция".
Задачи: 1. Раскрыть роль кожи в регуляции температуры тела.
2. Усвоить правила оказания первой помощи при нарушении терморегуляции.
3. Уметь использовать личный опыт при установлении зависимости теплоотдачи от условий окружающей среды.
4. Развивать навыки самостоятельной работы с текстом учебника для получения необходимой информации.
План урока: 1. Организационный момент.
2. Постановка проблемной ситуации.
3. "Открытие" темы урока, постановка цели изадач урока.
4. Эксперимент.
5. Тестовый опрос.
6. Изучение нового материала.
7. Закрепление.
Ход урока.
Слайд № 1. Вопросы: 1) По какому принципу разделены на две группы эти животные?
2) К какой из этих групп относится человек?
Слайд №2. А теперь представьте, что мы оказались в Италии XV века. В роскошном замке миланского герцога Моро идет великолепный праздник, идею которого придумал великий Леонардо да Винчи. "Золотой век" Возрождения олицетворяет маленький мальчик, чье тело было сплошь покрыто золотой краской. После праздника о нем все забыли. И только на следующий день Леонардо да Винчи обнаружил малыша в темном углу холодного зала. Он плакал и дрожал от холода. Через несколько дней мальчик умер.
Вопрос: В чем причина гибели "золотого мальчика"?
Версии, которые предлагают ребята, можно записать на доске.
Учитель: Вы видите, что пока у вас не хватает знаний, чтобы дать правильный ответ на вопрос.
Совместно с учащимися формулируется тема урока, цель, задачи.
Слайд № 3.
Эксперимент. Ребятам предлагается измерить температуру разных участков тела (ладонь, кисть руки, лицо, подмышечная впадина), данные записываются на доску. Пока 3-4 человека выполняют эксперимент, остальные выполняют тест по теме "Строение и функции кожи".
Анализ результатов эксперимента, формулировка выводов. 1) Различные участки тела имеют разную температуру. 2) 36,6°С - средняя температура тела человека. 3) 25°С>смертельна>43°С.
Изучение нового материала.
В теле человека за 1 час образуется столько тепла, сколько нужно, чтобы вскипятить 1 л ледяной воды. Во время тяжелой физической работы образование тепла увеличивается в несколько раз. И все же температура тела не меняется. Почему? (Обсуждение проблемы учащимися).
Постоянство температуры тела поддерживается путем регуляции отдачи тепла организмом. И эта роль принадлежит нашей коже, т. к. этот орган непосредственно контактирует с внешней средой и, следовательно, регистрирует изменение ее температуры.
Слайд № 4. Работа со схемой.
Сообщение о способах отдачи тепла организмом можно дать заранее или предложить сильным учащимся работу со статьей, пока остальные выполняют тест и эксперимент. Снова обсуждается гибель "золотого мальчика", устанавливается причина. Более 200 лет назад английский доктор Ч.Блэгден провел опыт: вместе с несколькими друзьями он провел 35 минут в сухой камере при температуре +126°С без последствий для здоровья. В то же время кусок мяса, взятый в камеру, оказался сваренным, а холодная вода под слоем масла закипела.
Залание: проанализируйте данные и определите зависимость теплоотдачи от условий окружающей среды. Заполните таблицу.
Слайд № 5. Проверяется првильность выполнения задания.
Самостоятельная работа с учебником. Задание: заполнить таблицу "Оказание первой помощи при нарущении терморегуляции".
Закрепление.
Вопросы для проверки знаний на обязательном уровне:
Какова роль кожи в терморегуляции?
Как предупредть тепловой и солнечный удар?
Чем опасен значительный ожог тела?
Вопросы для проверки знаний на повышенном уровне:
Почему жару легче переносить в сухой пустыне, чем во влажном тропическом лесу?
Какой должна быть летняя и зимняя одежда?
Почему недопустимо употреблять спиртные напитки для "согревания" при переохлаждении?
Домашнее задание.
Тест по теме "Строение и функции кожи"
1. Кожа предохраняет глубже лежащие органы и ткани от повреждений, так как она...
А) прочная и упругая
Б) поддерживает постоянство внутренней среды организма
В) водонепроницаема
Г) содержит много рецепторов
2. Кожа защищает организм от ультрафиолетовых лучей, так как в ней...
А) много волокон
Б) есть подкожная жировая клетчатка
В) есть рецепторы
Г) вырабатывается витамин Д
3. Эпидермис располагается...
А) на поверхности кожи
Б) под собственно кожей
В) на поверхности подкожной жировой клетчатки
Г) под подкожной жировой клетчаткой
4. Собственно кожа...
А) образует ороговевшие клетки
Б) придает коже эластичность
В) задерживает ультрафиолетовые лучи
Г) не пропускает жидкости и газы
5. Жир выделяют...
А) потовые железы
Б) сальные железы
В) рецепторы
Г) лимфатические сосуды
Давайте попробуем разобраться, как поддерживается постоянная температура 36,6 С в организме людей?
И все же температура тела не меняется. Как вы думаете, почему? А, вот, интересно, почему наша температура тела остается постоянной? В организме человека происходят какие- то процессы.
Сейчас мы попробуем объяснить механизм образования и отдачи тепла. Поработаем со схемой.
Задание №1. Проанализируйте и объясните схему.
Беседа по схеме. Перед вами таблица. Когда принимаете горячую пищу в организме становится тепло. А еще когда?
Для этого я вам предлагаю заполнить таблицу.
Задание №2. Заполните таблицу «Регуляция теплоотдачи кровеносными соудами». Валеологическая пауза (музыка)
Задание №3 . А еще, какие условия благоприятвуют теплорегуляции? Правильно подобранная одежда по сезонам года в зависимости от температуры окружающей среды и по качеству.
Проведем простой опыт : возьмите стеклянные палочки, окуните их в воду и прикосните их к к коже руки, что вы почувствовали?
Задание №4 Проблемная ситуация из повседневной жизни.
Летом в солнечный день Маша долго играла с подругами на пляже. Когда она вернулась домой, то у нее поднялась температура, почувствовала головную боль и сильно хотела пить. Бабушка подумала, что внучка простудилась, напоила чаем, укутала в одеяло. Но Маше не становилось лучше. Врач, прибывший по вызову почему- то наругал бабушку за ее действия. Как вы думаете, почему ?
Что произошло с девочкой? (получила солнечный удар)
В чем была не права бабушка? (неправильно оказала первую помощь)
Какие меры надо предпринимать при тепловом и солнечном ударах?
Вывод: Повышение температуры тела зависит от температуры окружающей среды, и мы должны знать правила оказания первой помощи при тепловом и солнечном ударах.
А сейчас, ребята, поработаем в группах и решим биологические задачи. 1 группа: Действие алкоголя на организм вызывает расширение сосудов. Какой человек, трезвый или пьяный быстрее замерзнет на морозе? Теплая кровь нагревает кожу. Благодаря тепловым рецепторам возникает чувство тепла. Сосуды глубоких слоев кожи расшерены и человек теряет последнее тепло. Расширение или сужение сосудов создает ощущение тепла. Отдача избытка тепла происходит сосуды кожи, в которыхможет вместиться 30% всей крови организма.
2 группа:
Развитие лихорадочного состояния часто сопровождается дрожью и ощущением холода (ознобов). Объясните эти симптомы на основе представления о механизме терморегуляции (вода испаряется, тело охлаждается). Озноб- это сокращения мышц. При сокращении мышц сужаются сосуды, нагнетается температура. Это защитное совйство организма бороться с инфекцией.
Вывод: Таким образом, теплорегуляция происходит благодаря сосудам кожи, потовым железам, нервной системе.
А, теперь решаем тест индивидуально, состоящий ииз 6 вопросов. Критерии оценивания: 6 баллов- «5»,
5 баллов-«4», 4- 3 балла- «3», 1-0 баллов- «2».
Давайте разберем с вами проблемный вопрос:
Задание №6. Почему некоторые люди, находясь на улице при низкой температуре, быстро замерзают и простуживаются, а другие долгое время находятся на холоде и не болеют?
Да, действительно закаливание является одним из способов укрепления и сохранения здоровья.
Каков девиз закаливания? Девиз: «Солнце, воздух и вода - наши лучшие друзья!»
На выбор комментировать домашнее задание.
Стр. 168-170 учебника, отвечить на вопросы 1-4 устно
- Составить памятку «Правила закаливанияя из 5 пунктов»
Кобзева Ирина Валерьевна
Тема урока: Роль кожи в терморегуляции.
Цель: сформировать понятие "терморегуляция", выделить причины, влияющие на потоотделение.
Задачи:
1. Раскрыть роль кожи в регуляции температуры тела.
2. Уметь использовать личный опыт при установлении зависимости теплоотдачи от условий окружающей среды.
3. Развивать навыки самостоятельной работы с текстом учебника для получения необходимой информации.
План урока:
1. Организационный момент.
2. Постановка проблемной ситуации.
3. "Открытие" темы урока, постановка цели и задач урока.
4. Эксперимент.
5. Изучение нового материала.
6. Закрепление.
Ход урока.
Проверка д/з
Слайд № 1. Вопросы:
1) По какому принципу разделены на две группы эти животные? (Карась, лягушка, змея, ящерица, заяц)
2) К какой из этих групп относится человек?
Слайд №2. А теперь представьте, что мы оказались в Италии XV века. В роскошном замке миланского герцога Моро идет великолепный праздник, идею которого придумал великий Леонардо да Винчи. Он задумал восславить золотой век мира, который наступил после многих лет железного века опустошительных войн.
Для изображения железного века кузнецы под наблюдением Леонардо да Винчи сделали огромную фигуру лежащего рыцаря, закованного в латы. А золотой век должен был изображать голый мальчик, с ног до головы покрытый золотой краской. Это был сын бедного пекаря. Отец за деньги предоставил его для увеселения герцога.
В разгар праздничного веселья в зал ввезли поверженного рыцаря. Из его чрева вышел « золотой мальчик» с крыльями и лавровой ветвью в руке. Испуганно он смотрел на окружающих, произнося заученное приветствие герцогу.
После праздника о нем все забыли. И только на следующий день Леонардо да Винчи обнаружил малыша в темном углу холодного зала. Он плакал и дрожал от холода. Через несколько дней мальчик умер.
Вопрос: В чем причина гибели "золотого мальчика"?
Версии, которые предлагают ребята, можно записать на доске.
Учитель: Вы догадались, что темой нашего урока является одна из функций кожи: терморегуляция.
Совместно с учащимися формулируется тема урока, цель, задачи.
Долгое время никто не мог объяснить причину гибели ребенка. Предполагали, что золотая краска нарушила потоотделение, поступление в организм воздуха. Только значительно позже, в XIX веке, установили, что причина связана с нарушением терморегуляции.
III . Изучение нового материала.
Кожа – орган терморегуляции.
Реакция кожи на температуру окружающей среды (рассказ учителя).
Причины, влияющие на потоотделение (рассказ с элементами беседы, исследование).
С точки зрения физики человек всего лишь физическое тело и с ним, казалось бы, должны происходить процессы, такие же как с любыми физическими телами. Температура тела человека 36,6С, а в классе – 24С. Человек должен отдавать часть внутренней энергии окружающему воздуху, пока температура не станет одинаковой. Но разве это так? (нет)
Что нового мы должны узнать по этой теме? Давайте сформулируем цели нашего урока (учащиеся формулируют цели, а учитель их конкретизирует)
Объяснить, почему температура нашего тела остается постоянной.
Чтобы ответить на этот вопрос мы должны вспомнить строение кожи. (слайд 3)
В теле человека за 1 час образуется столько тепла, сколько нужно, чтобы вскипятить 1 л ледяной воды. Во время тяжелой физической работы образование тепла увеличивается в несколько раз. И все же температура тела не меняется.
Вопрос:
Как вы думаете, почему температура тела остаётся постоянной?
Предполагаемый ответ:
Температура тела не меняется, потому что организм отдаёт тепло.
Постоянство температуры тела поддерживается путем регуляции отдачи тепла организмом. И эта роль принадлежит нашей коже, т. к. этот орган непосредственно контактирует с внешней средой и, следовательно, регистрирует изменение ее температуры.
1.Что такое терморегуляция? (Это способность организма поддерживать постоянную температуру тела в условиях изменяющейся внешней среды; или это уравновешивание процессов образования и отдачи тепла в организме).
2. Почему терморегуляция необходима организму? (Терморегуляция обеспечивает постоянную температуру тела в рамках от 36,5ºС до 36,9ºС, что очень важно для функционирования белков и других органических веществ. Человек может переносить лишь незначительные колебания температуры тела. Ее повышение выше 43ºС и падение ниже 25ºС, как правило, смертельно).
3. Каковы механизмы терморегуляции? (Терморегуляция осуществляется благодаря изменению просвета сосудов и потоотделению).
Чтобы тело отдало тепло окружающей среде, образуемое им тепло должно «иметь доступ» к внешней среде. Тепло из глубины тела перемещается кровью к коже, откуда может перейти в окружающую среду. Процессы терморегуляции зависят от количества протекающей через кожу крови.
А вот как зависит, мы проверим, проведя лабораторную работу «Нарушение кровообращения при наложении перетяжки».
У вас на столах лежат все необходимые материалы для ее проведения и инструкция (приложение1) Почему понижается температура изолированных перетяжкой пальцев? Кожа человека обильно снабжена кровеносными сосудами. Многие капилляры образуют петли, позволяющие менять количество крови, протекающие через кожные капилляры. При сужении этих сосудов уменьшается теплоотдача. При их расширении выделение тепла увеличивается.
Образование и отдача тепла регулируется рефлекторно и гуморально. Существует центр терморегуляции, расположенный в гипоталамусе (промежуточный мозг). Считается, что в его передней части располагаются центры, регулирующие теплоотдачу, а в области заднего гипоталамуса локализованы центры, контролирующие процессы продукции и сохранения тепла. Видео.
Температура окружающей среды и ее колебания действуют на терморецепторы кожи. Подсчитано, что на 1 см2 приходится 12 холодовых, 1-2 тепловых рецепторов. А вся кожная поверхность тела человека содержит 250 тыс. холодовых рецепторов и только 30 тыс. тепловых.
Расширение сосудов может происходить под влиянием некоторых факторов внешней среды, например, раздражающее действие, может оказать нанесение на кожу различных веществ (золотой краски), содержание алкоголя в крови и т.д.
Снова обсуждается гибель "золотого мальчика", устанавливается причина. (Под действием раздражения сосуды кожи расширились, в зале было очень холодно, организм отдавал тепло и мальчик умер от переохлаждения).
Более 200 лет назад английский доктор Ч.Блэгден провел опыт: вместе с несколькими друзьями он провел 35 минут в сухой камере при температуре +126°С без последствий для здоровья. В то же время кусок мяса, взятый в камеру, оказался сваренным, а холодная вода под слоем масла закипела. (через кожу происходило потоотделение и охлаждение поверхности кожи).
Теплоотдача путем испарения пота происходит непрерывно в виде незаметной для нас испарины. Пот – водянистая жидкость, содержащая 0,1-0,4% хлористого натрия, лактата натрия и мочевины. Он образуется из тканевой жидкости.
У человека потоотделение начинается тогда, когда температура поднимается выше 36,70С. При нормальных условиях в сутки выделяется 900 мл но при очень сильной жаре и достаточном снабжении водой и солями эта величина может достигать 12л.
Сейчас вы проведете еще одну лабораторную работу «Выделительная и терморегуляторная функция кожи»
Цель: исследовать терморегуляторную и выделительную функцию кожи человека Вывод: Кожа человека выделяет воду, вместе с ней выделяется избыток солей. Испаряясь, влага охлаждает кожные покровы, тем самым участвуя в терморегуляции организма.
Ход работы:
Наденьте пакет на кисть руки и закрепите его в области запястья с помощью резинового кольца или шнурка. Записывайте наблюдения в течение 5-6 минут.
Пока протекает эксперимент, мы выполним следующее задание.
Задание: проанализируйте данные и определите зависимость теплоотдачи от условий окружающей среды. Заполните таблицу (видео) .
Условия среды
Препятствует отдаче тепла
Способствует отдаче тепла
1. Воздух сухой, его температура ниже
температуры тела.
2. Воздух насыщен парами воды, его температура низкая,
3. Воздух сухой, его температура выше температуры тела.
4. Воздух влажный и имеет высокую температуру.
Ответьте на следующие вопросы:
1. Почему повышается температура в пакете в ходе эксперимента? (происходит теплоотдача)
2. Почему повышается влажность в пакете? (происходит потоотделение).
3. Почему летняя одежда делается из натуральных, а не синтетических тканей?
4. Какое значение для организма имеет функция потоотделения?
Закрепление.
Что мы изучили сегодня на уроке?
А теперь давайте попробуем сформулировать основные выводы по данному уроку. 1) Какова роль кожи в терморегуляции? 2) В зависимости от характера реализации терморегуляторных механизмов различают две группы животных (теплокровных и холоднокровных). 3) Что такое Терморегуляция? (– это процесс уравновешивания теплообразования и теплоотдачи в соответствии с условиями внешней и внутренней среды). 4) К чему может привести Нарушение процессов терморегуляции (может привести к перегреванию или переохлаждению организма).
Д.З. Решите биологические задачи:
Действие алкоголя на организм вызывает расширение сосудов. Какой человек трезвый или пьяный, быстрее замерзнет на морозе?
Ноги в тесной обуви зимой замерзают. Объясните почему?