Е.С. ЛЕОНТЬЕВА,
средняя школа №4, г. Нерюнгри

Строение и функции органов дыхания

Урок в 9-м классе

Цели урока: изучение строения и функций органов дыхательной системы; развитие навыков выделения главного, обобщения и формулирования выводов; формирование сознательного отношения к учебе, умения применять в жизни знания, полученные на уроке.

Оборудование: модель гортани, таблица органов дыхания.

ХОД УРОКА

Учитель. Когда нам что-то дорого или очень важно, мы говорим: «Это нужно нам, как воздух».
Человек без пищи может прожить несколько недель, без воды – несколько дней, а без воздуха не проживет и пяти минут. Сегодня на уроке мы узнаем, для чего нам нужен воздух и как происходит дыхание.
Рассмотрим взаимосвязь строения и функций органов дыхания.
Сначала работаем в группах (класс разбивается на пять групп). Каждая группа выполняет определенное задание, затем, слушая краткие сообщения групп, все вместе заполним таблицу. (Учитель раздает задания группам. На работу в группах отводится 5–6 мин, на сообщения – до 3 мин.)

Задание группе I

Изучить статьи в учебнике* на стр. 77 «Что такое дыхание?», «Функции дыхательной системы». Ответить на следующие вопросы. Что такое дыхание? Какое значение имеет дыхание? Какие типы дыхания у животных известны?

Задание группе II

Изучить статью «Строение и функции носовой полости» на стр. 77–79 учебника. Ответить на вопрос: какое строение имеет носовая полость и какие функции выполняет? (Рассмотреть рисунки в учебнике.)

Задание группе III

Изучить статью на стр. 80–81 учебника. Ответить на следующие вопросы. Каковы строение и функции гортани? Как образуются звуки речи? Какие органы участвуют в их формировании? (Работа с таблицей и моделью гортани.)

Задание группе IV

Изучить статью на стр. 81 учебника. Ответить на следующие вопросы. Какое строение имеет трахея? Каков путь воздуха из гортани в легкие?

Задание группе V

Изучить статью на стр. 81 учебника. Ответить на следующие вопросы. Какое строение имеют легкие? Какие процессы в них происходят?

Таблица. Строение и функции органов дыхания

Учитель. Заслушаем сообщения, подготовленные группами.

Ученик. Каждой клетке нашего организма необходима энергия. Ее источник – непрерывный распад и окисление органических соединений в организме – метаболизм. В результате окисления органических соединений образуются СО₂ и вода, которые удаляются из организма. Снабжение клеток О₂ и удаление из них СО₂ осуществляется кровью. Обмен газами между кровью и воздухом происходит в органах дыхания. Человек дышит, поглощая из внешней среды О₂ и выделяя в нее СО₂. Функции дыхательной системы:

– дыхательные пути проводят воздух из внешней среды к легким и обратно;
– легкие осуществляют газообмен между атмосферным воздухом и кровью, которая является частью внутренней среды организма.

Учитель. А какие типы дыхания, кроме легочного, встречаются у позвоночных животных? (Прикрепляет к доске таблицу «Эволюция дыхательной системы хордовых».)

Ученик. Рыбы живут в воде, их орган дыхания – жабры. Земноводные занимают две среды обитания, поэтому в воде они дышат кожей, на суше – легкими, имеющими простое строение. Пресмыкающиеся – наземные животные, кожное дыхание у них отсутствует, имеют легкие более сложного строения, чем у земноводных. У птиц – сложно устроенные легкие, помимо которых имеются еще и воздушные мешки, обеспечивающие усиление газообмена при полете. Млекопитающие дышат легкими сложного строения, у них появляется диафрагма.

Учитель. Мы познакомились с функциями дыхательной системы, вспомнили, какие органы дыхания бывают у позвоночных животных. Основная часть дыхательной системы человека – легкие. Как же попадает воздух в легкие?

Ученик. Воздухоносные пути дыхательной системы начинаются с носовой полости. Носовая полость разделяется костно-хрящевой перегородкой на две части: правую и левую. Внутренняя поверхность полости выстлана слизистой оболочкой, снабженной ресничками и пронизанной кровеносными сосудами. Она покрыта слизью, которая задерживает (и частично обезвреживает) микробы и пыль. Таким образом, в носовой полости воздух очищается, обезвреживается, согревается и увлажняется. Вот почему необходимо дышать носом.

Учитель. У нас у всех разные формы носа. Поглядите друг на друга: курносый, «римский», прямой и т.д. Как вы думаете, зависит внутреннее строение носа от внешнего? (Носы любой формы имеют одинаковое внутреннее строение и выполняют одни и те же функции.)

Знаете ли вы, что:

– к моменту рождения носовая полость ребенка недоразвита, имеет узкие носовые отверстия; объем носовой полости с возрастом увеличивается в 2,5 раза;
– ротовое дыхание вызывает деформацию грудной клетки, ухудшение слуха, нарушение нормального положения носовой перегородки и формы нижней челюсти;
– в течение жизни носовая полость задерживает до 5 кг пыли.

Из носоглотки воздух поступает в следующий орган – гортань.

Ученик. Гортань (показывает модель гортани, таблицу) имеет вид воронки. Она образована несколькими хрящами. Щитовидный хрящ защищает гортань спереди. Хрящевой надгортанник при проглатывании пищи закрывает вход в гортань. Если пытаться говорить во время проглатывания пищи, то пища может попасть в воздухоносные пути и вызвать удушение. Вот почему говорят: когда я ем, я глух и нем.

Учитель. Задание классу. Попробуйте нащупать щитовидный хрящ и сделать глотательное движение. При глотании хрящ перемещается вверх, затем возвращается на прежнее место. При этом движении надгортанник закрывает вход в гортань, слюна или пища идет в пищевод. Что еще есть в гортани?

Ученик. Голосовые связки. Когда человек молчит, голосовые связки расходятся (показывает на рисунке), когда человек говорит громко, голосовые связки сомкнуты. Когда человек говорит шепотом, голосовые связки приоткрыты.

Функции гортани:

– проводит воздух от носоглотки до трахеи и обратно;
– регулирует глубину дыхания;
– обеспечивает образование голоса.

Длина голосовых связок у мужчин больше (20–24 мм), чем у женщин (18–20 мм), поэтому у них голос более низкий.

Учитель. Знаете ли вы, что:

– длина гортани у взрослого человека 5–6 см, а у новорожденного – 1,5 см;
– членораздельная речь обусловлена не только колебаниями голосовых связок, но и положением языка, губ, нижней челюсти;
– острое воспаление слизистой оболочки гортани ведет к изменению связок, и они не могут полностью смыкаться – голос исчезает; это заболевание называется ларингит;
– мужские певческие голоса подразделяют на тенор (длина связок 15–17 мм, диапазон 122–488 Гц), баритон (длина связок 18–21 мм, диапазон 110–440 Гц), бас (длина связок 22–25 мм, диапазон 75–300 Гц).

Ученик. Из гортани воздух по трахее и бронхам поступает в легкие. Трахея образована многочисленными хрящевыми полукольцами, расположенными друг над другом и соединенными мышечной и соединительной тканью. Открытые концы полуколец прилегают к пищеводу. В грудной клетке трахея разделяется на два бронха, которые продолжают далее ветвиться, образуя в конце тоненькие трубочки диаметром около 1 мм, которые называются бронхиолами.

Учитель. Длина трахеи человека около 10 см, диаметр – около 2,5 см. Трахеями у насекомых называют любые воздухоносные пути – трубочки, пронизывающие тело.

Ученик. Бронхиолы разделяются на еще более тонкие трубочки – альвеолярные протоки, которые заканчиваются маленькими тонкостенными (толщина стенок – одна клетка) мешочками – альвеолами, собранными в гроздья наподобие винограда. В альвеолах, оплетенных густой сетью таких тонкостенных капилляров, происходит газообмен между кровью и воздухом. Кровь поступает в капилляры по артериям, ответвляющимся от легочной артерии, идущей от сердца, а из капилляров кровь попадает в вены, сливающиеся в легочную вену, идущую к сердцу.

Учитель. Знаете ли вы, что:

– в каждом легком насчитывается от 300 до 400 млн альвеол;
– у новорожденного диаметр альвеол 0,07 мм, у взрослого – 0,2 мм;
– суммарная площадь поверхности альвеол составляет около 93 м2, т.е. почти в 50 раз больше площади кожи человека;
– в воздухе, поступающем в легкие, содержится 21% кислорода и 0,04% диоксида углерода, а в выдыхаемом воздухе – около 14% кислорода и 4,4% углекислого газа.

Ученик. Легкие – парный орган, расположенный в грудной клетке. Легкие занимают большую часть грудной клетки – от ключичной кости до диафрагмы – куполообразной мышечной перегородки, отделяющей грудную полость от брюшной. Легкие покрыты тонкой оболочкой – плеврой, наружный слой которой выстилает изнутри грудную клетку. В легких собственных мышц нет. Вдох и выдох происходят за счет сокращения и расслабления мышц грудной клетки и диафрагмы.

Учитель. Знаете ли вы, что:

– по сравнению с объемом легких новорожденного к 12 годам объем легких увеличивается в 10 раз, к концу полового созревания – в 20 раз;
– частота дыхания у взрослого человека составляет в норме 14–20 вдохов в 1 мин, но при значительной физической нагрузке может доходить до 80 вдохов в 1 мин;
– объем вдыхаемого воздуха у взрослого человека составляет около 0,4–0,5 л, а жизненная емкость легких, т.е. максимальный объем легких, примерно в 7–8 раз больше – обычно 3–4 л (у женщин меньше, чем у мужчин), хотя у спортсменов может превышать и 6 л;
– икота – следствие непроизвольных спазматических сокращений диафрагмы, которые обычно прекращаются сами по себе через несколько минут; если этого не происходит, для прекращения икоты надо задержать дыхание или подышать некоторое время в бумажный пакет; при некоторых заболеваниях икота может продолжаться несколько дней, недель и даже лет.

Для закрепления материала давайте обсудим следующие вопросы.

1. Почему после плотной еды тяжело дышать? (Переполненный желудок давит на диафрагму и легкие, затрудняя дыхание.)

2. Почему нужно дышать через нос?

3. Почему говорят: «Когда я ем я глух и нем»?

4. Как влияет курение на голосообразование, на органы дыхания?
(Дым обычной сигареты содержит до 4 тыс. различных соединений, 43 из которых вызывают рак. По сравнению с некурящими риск умереть от рака легких у курящих мужчин выше в 23 раза, а у женщин – в 11 раз. Курение увеличивает в 5 раз риск смерти от эмфиземы легких (заболевания, вызванного снижением проходимости бронхиол вследствие их спазма или воспаления). Вещества, содержащиеся в дыме, раздражают слизистую гортани, трахеи, бронхов и т.д., приводят к воспалительным процессам в голосовых связках. Последнее приводит к изменению голоса – он становится глуше, грубее.)

5. Людям каких профессий необходимы специальные навыки дыхания?
(Певцам недаром говорят: «Искусство пения есть искусство дыхания». Дикторам на радио и телевидении. Представителей этих профессий учат специальным приемам дыхания, позволяющим управлять воздушной струей при выдохе во время речи или пения.)

6. Как дышат водолазы?
(Водолазы и те, кто трудится в кессонах – особых камерах, которые применяются при постройке мостов и других гидротехнических сооружений, – вынуждены работать при повышенном давлении воздуха. На глубине 50 м под водой водолаз испытывает давление в 5 раз выше атмосферного, а ведь ему иногда приходится опускаться под воду на 100 м и более. При дыхании сжатым воздухом, а не специальной газовой смесью быстрый подъем водолаза на поверхность с такой глубины может оказаться смертельным. Дело в том, что при повышенном давлении кровь, а за ней и ткани насыщаются газами, особенно азотом, которого в воздухе 80%. Кровь при этом становится густой. Если давление воздуха быстро снижается, азот начинает выходить из крови и тканей – кровь «кипит», выделяя пузырьки азота, которые могут закупорить какую-нибудь важную артерию, перекрыв поступление крови в сердце, мозг. Выделяясь из межтканевой жидкости, такие пузырьки могут повреждать различные органы, например суставы. Поэтому водолазов медленно поднимают на поверхность, чтобы газ выделялся только из легочных капилляров.)

7. Какие вы знаете заболевания дыхательных путей?
(Бронхит, гайморит, ларингит, трахеит.)

8. В нашем городе велика частота заболеваний дыхательной системы. В чем причины?
(Низкая температура воздуха зимой, загрязнение воздуха угольной пылью.)

9. Какие виды спорта развивают дыхание?
(Плавание, бег, лыжи, гимнастика и другие виды спорта, связанные с интенсивным дыханием.)

Домашнее задание: изучить § 24.

* Батуев А.С., Кузьмина И.Д. и др. Биология. Человек. Учебник для 9-го кл. общеобразовательных учреждений.