Всё живое на Земле существует за сёт солнечного тепла и энергии, достигающей поверхности нашей планеты. Все животные и человек приспособились добывать энергию из синтезированных растениями органических веществ. Чтобы использовать энергию Солнца, заключённую в молекулах органических веществ, её необходимо высвободить, окислив эти вещества. Чаще всего в качестве окислителя используют кислород воздуха, благо он составляет почти четверть объёма окружающей атмосферы.

Одноклеточные простейшие животные, кишечнополостные, свободноживущие плоские и круглые черви дышат всей поверхностью тела . Специальные органы дыхания - перистые жабры появляются у морских кольчатых червей и у водных членистоногих. Органами дыхания членистоногих являются трахеи, жабры, листовидные лёгкие расположенные в углублениях покрова тела. Система органов дыхания ланцетника представлена жаберными щелями , пронизывающими стенку переднего отдела кишечника - глотку. У рыб под жаберными крышками располагаются жабры , обильно пронизанными мельчайшими кровеносными сосудами. У наземных позвоночных органами дыхания являются лёгкие . Эволюция дыхания у позвоночных шла по пути увеличения площади легочных перегородок, участвующих в газообмене, совершенствования транспортных систем доставки кислорода к клеткам, расположенным внутри организма, и развития систем, обеспечивающих вентиляцию органов дыхания.

Строение и функции органов дыхания

Необходимым условием жизнедеятельности организма является постоянный газообмен между организмом и окружающей средой. Органы, по которым циркулируют вдыхаемый и выдыхаемый воздух, объединяются в дыхательный аппарат. Систему органов дыхания образуют носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и лёгкие. Большинство из них представляют собой воздухоносные пути и служат для проведения воздуха в лёгкие. В лёгких и происходят процессы газообмена. При дыхании организм получает из воздуха кислород, который разносится кровью по всему телу. Кислород участвует в сложных окислительных процессах органических веществ, при котором освобождается необходимая организму энергия. Конечные продукты распада - углекислота и частично вода - выводятся из организма в окружающую среду через органы дыхания.

Название отдела	Особенности строения	Функции
Воздухоносные пути
Полость носа и носоглотка	Извилистые носовые ходы. Слизистая снабжена капиллярами, покрыта мерцательным эпителием и имеет много слизистых железок. Есть обонятельные рецепторы. В полости носа открываются воздухоносные пазухи костей.	Задерживание и удаление пыли. Уничтожение бактерий. Обоняние. Рефлекторное чихание. Проведение воздуха в гортань.
Гортань	Непарные и парные хрящи. Между щитовидным и черпаловидными хрящами натянуты голосовые связки, образующие голосовую щель. Надгортанник прикреплён к щитовидному хрящу. Полость гортани выстлана слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием.	Согревание или охлаждение вдыхаемого воздуха. Надгортанник при глотании закрывает вход в гортань. Участие в образовании звуков и речи, кашле при раздражении рецепторов от попадания пыли. Проведение воздуха в трахею.
Трахея и бронхи	Трубка 10–13 см с хрящевыми полукольцами. Задняя стенка эластичная, граничит с пищеводом. В нижней части трахея разветвляется на два главных бронха. Изнутри трахея и бронхи выстланы слизистой оболочкой.	Обеспечивает свободное поступление воздуха в альвеолы лёгких.
Зона газообмена
Лёгкие	Парный орган - правое и левое. Мелкие бронхи, бронхиолы, легочные пузырьки (альвеолы). Стенки альвеол образованы однослойным эпителием и оплетены густой сетью капилляров.	Газообмен через альвеолярно-капилярную мембрану.
Плевра	Снаружи каждое лёгкое покрыто двумя листками соединительнотканной оболочки: легочная плевра прилегает к лёгким, пристеночная - к грудной полости. Между двумя листками плевры - полость (щель), заполненная плевральная жидкостью.	За счёт отрицательного давления в полости осуществляется растягивание лёгких при вдохе. Плевральная жидкость уменьшает трение при движении лёгких.

Функции дыхательной системы

• Обеспечение клеток организма кислородом О 2 .
• Удаление из организма углекислого газа СО 2 , а также некоторых конечных продуктов обмена веществ (паров воды, аммиака, сероводорода).

Носовая полость

Воздухоносные пути начинаются с носовой полости , которая через ноздри соединяется с окружающей средой. От ноздрей воздух проходит по носовым ходам, выстланным слизистым, реснитчатым и чувствительным эпителием. Наружный нос состоит из костных и хрящевых образований и имеет форму неправильной пирамиды, которая изменяется в зависимости от особенностей строения человека. В состав костного скелета наружного носа входят носовые косточки и носовая часть лобной кости. Хрящевой скелет является продолжением костного скелета и состоит из гиалиновых хрящей различной формы. Полость носа имеет нижнюю, верхнюю и две боковые стенки. Нижняя стенка образована твёрдым нёбом, верхняя - решётчатой пластинкой решётчатой кости, боковая - верхней челюстью, слёзной костью, глазничной пластинкой решётчатой кости, нёбной костью и клиновидной костью. Носовой перегородкой полость носа разделена на правую и левую части. Перегородка носа образована сошником, перпендикулярной пластинкой решётчатой кости и спереди дополняется четырёхугольным хрящом носовой перегородки.

На боковых стенках полости носа располагаются носовые раковины - по три с каждой стороны, что увеличивает внутреннюю поверхность носа, с которой соприкасается вдыхаемый воздух.

Носовая полость образована двумя узкими и извилистыми носовыми ходами . Здесь воздух согревается, увлажняется и освобождается от частичек пыли и микробов. Оболочка, выстилающая носовые ходы, состоит из клеток, которые выделяют слизь, и клеток реснитчатого эпителия. Движением ресничек слизь вместе с пылью и микробами направляется из носовых ходов наружу.

Внутренняя поверхность носовых ходов богато снабжена кровеносными сосудами. Вдыхаемый воздух, попадает в полость носа, обогревается, увлажняется, очищается от пыли и частично обезвреживается. Из носовой полости он попадает в носоглотку. Затем воздух из носовой полости попадает в глотку, а из неё - в гортань.

Гортань

Гортань - один из отделов воздухоносных путей. Сюда из носовых ходов через глотку поступает воздух. В стенке гортани есть несколько хрящей: щитовидный, черпаловидный и др. В момент глотания пищи мышцы шеи поднимают гортань, а надгортанный хрящ опускается и закрывается гортань. Поэтому пища поступает только в пищевод и не попадает в трахею.

В узкой части гортани расположены голосовые связки , посредине между ними находится голосовая щель. При прохождении воздуха голосовые связки вибрируют, производя звук. Образование звука происходит на выдохе при управляемом человеком движении воздуха. В формировании речи участвуют: носовая полость, губы, язык, мягкое нёбо, мимические мышцы.

Трахея

Гортань переходит в трахею (дыхательное горло), которая имеет форму трубки длиной около 12 см, в стенках которого есть хрящевые полукольца, не позволяющие ей спадать. Задняя стенка её образована соединительнотканной перепонкой. Полость трахеи, как и полость других воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием, препятствующим проникновению в лёгкие пыли и других инородных тел. Трахея занимает серединное положение, сзади она прилежит к пищеводу, а по бокам от неё располагаются сосудисто-нервыне пучки. Спереди шейный отдел трахеи прикрывают мышцы, а вверху она охватывается ещё щитовидной железой. Грудной отдел трахеи прикрыт спереди рукояткой грудины, остатками вилочковой железы и сосудами. Изнутри трахея покрыта слизистой оболочкой, содержащей большое количество лимфоидной ткани и слизистых желёз. При дыхании мелкие частички пыли прилипают к увлажнённой слизистой оболочке трахеи, а реснички мерцательного эпителия продвигают их обратно к выходу из дыхательных путей.

Нижний конец трахеи делится на два бронха, которые затем многократно ветвятся, входят в правое и левое лёгкие, образуя в лёгких «бронхиальное дерево».

Бронхи

В грудной полости трахея делится на два бронха - левый и правый. Каждый бронх входит в лёгкое и там делится на бронхи меньшего диаметра, которые разветвляются на мельчайшие воздухоносные трубочки - бронхиолы. Бронхиолы в результате дальнейшего ветвления переходят в расширения - альвеолярные ходы, на стенках которых находятся микроскопические выпячивания, называемые легочными пузырьками, или альвеолами .

Стенки альвеол построены из особого тонкого однослойного эпителия и густо оплетены капиллярами. Общая толщина стенки альвеолы и стенки капилляра составляет 0,004 мм. Через эту тончайшую стенку происходит газообмен: в кровь из альвеолы поступает кислород, а обратно - углекислый газ. В лёгких насчитывается несколько сотен миллионов альвеол. Общая поверхность их у взрослого человека составляет 60–150 м 2 . благодаря этому в кровь поступает достаточное количество кислорода (до 500 литров в сутки).

Лёгкие

Лёгкие занимают почти всю полость грудной полости и представляют собой упругие губчатые органы. В центральной части лёгкого располагаются ворота, куда входят бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены. Правое лёгкое делится бороздами на три доли, левое на две. Снаружи лёгкие покрыты тонкой соединительнотканной плёнкой - легочной плеврой, которая переходит на внутреннею поверхность стенки грудной полости и образует пристенную плевру. Между этими двумя плёнками находится плевральная щель, заполненная жидкостью, уменьшающей трение при дыхании.

На лёгком различают три поверхности: наружную, или рёберную, медиальную, обращённую в сторону другого лёгкого, и нижнюю, или диафрагмальную. Кроме того, в каждом лёгком различают два края: передний и нижний, отделяющие диафрагмальную и медиальную поверхности от рёберной. Сзади рёберная поверхность без резкой границы переходит в медиальную. Передний край левого лёгкого имеет сердечную вырезку. На медиальной поверхности лёгкого располагаются его ворота. В ворота каждого лёгкого входит главный бронх, легочная артерия, которая несёт в лёгкое венозную кровь, и нервы, иннервирующие лёгкое. Из ворот каждого лёгкого выходят две легочные вены, которые несут к сердцу артериальную кровь, и лимфатические сосуды.

Лёгкие имеют глубокие борозды, разделяющие их на доли - верхнюю, среднюю и нижнюю, а в левом две - верхнюю и нижнюю. Размеры лёгкого не одинаковы. Правое лёгкое несколько больше левого, при этом оно короче его и шире, что соответствует более высокому стоянию правого купола диафрагмы в связи с правосторонним расположением печени. Цвет нормальных лёгких в детском возрасте бледно-розовый, а у взрослых они приобретают тёмно-серую окраску с синеватым оттенком - следствие отложения в них попадающих с воздухом пылевых частиц. Ткань лёгкого мягкая, нежная и пористая.

Газообмен лёгких

В сложном процессе газообмена выделяют три основные фазы: внешнее дыхание, перенос газа кровью и внутреннее, или тканевое, дыхание. Внешнее дыхание объединяет все процессы, происходящие в лёгком. Оно осуществляется дыхательным аппаратом, к которому относятся грудная клетка с мышцами, приводящими её в движение, диафрагма и лёгкие с воздухоносными путями.

Воздух, поступивший в лёгкие при вдохе, изменяет свой состав. Воздух в лёгких отдаёт часть кислорода и обогащается углекислым газом. Содержание углекислого газа в венозной крови выше, чем в воздухе, находящемся в альвеолах. Поэтому углекислый газ выходит из крови в альвеолы и содержание его меньше, чем в воздухе. Сначала кислород растворяется в плазме крови, далее связывается с гемоглобином, а в плазму поступают новые порции кислорода.

Переход кислорода и углекислого газа из одной среды в другую проходит благодаря диффузии от большей концентрации к меньшей. Хотя диффузия протекает медленно, поверхность контакта крови с воздухом в лёгких настолько велика, что полностью обеспечивает нужный газообмен. Подсчитано, что полный газообмен между кровью и альвеолярным воздухом может происходить за время, которое втрое короче, чем время пребывания крови в капиллярах (т.е. в организме имеются значительные резервы обеспечения тканей кислородом).

Венозная кровь, попав в лёгкие, отдаёт углекислый газ, обогащается кислородом и превращается в артериальную. В большом круге эта кровь расходится по капиллярам во все ткани и отдаёт кислород клеткам тела, которые постоянно потребляют его. Углекислого газа, выделяющегося клетками в результате их жизнедеятельности, здесь больше, чем в крови, и он диффундирует из тканей в кровь. Таким образом, артериальная кровь, пройдя через капилляры большого круга кровообращения, становится венозной и правой половиной сердца направляется в лёгкие, здесь опять насыщается кислородом и отдаёт углекислый газ.

В организме дыхание осуществляется с помощью дополнительных механизмов. Жидкие среды, входящие в состав крови (её плазмы), обладают низкой растворимостью в них газов. Поэтому, для того чтобы человек мог существовать, ему нужно было бы иметь сердце мощнее в 25 раз, лёгкие - в 20 раз и за одну минуту перекачивать более 100 литров жидкости (а не пять литров крови). Природа нашла способ преодоления этой трудности, приспособив для переноса кислорода особое вещество - гемоглобин. Благодаря гемоглобину кровь способна связывать кислород в 70 раз, а углекислый газ - в 20 раз больше, чем жидкая часть крови - её плазма.

Альвеола - тонкостенный пузырёк диаметром 0,2 мм, заполненный воздухом. Стенка альвеолы образована одним слоем плоских клеток эпителия, по наружной поверхности которых разветвляется сетка капилляров. Таким образом, газообмен происходит через очень тонкую перегородку, образованную двумя слоями клеток: стенки капилляра и стенки альвеолы.

Обмен газов в тканях (тканевое дыхание)

Обмен газов в тканях осуществляется в капиллярах по тому же принципу, что и в лёгких. Кислород из тканевых капилляров, где его концентрация высока, переходит в тканевую жидкость с более низкой концентрацией кислорода. Из тканевой жидкости он проникает в клетки и сразу же вступает в реакции окисления, поэтому в клетках практически нет свободного кислорода.

Диоксид углерода по тем же законам поступает из клеток, через тканевую жидкость, в капилляры. Выделяющийся углекислый газ способствует диссоциации оксигемоглобина и сам вступает в соединение с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин , транспортируется в лёгкие и выделяется в атмосферу. В оттекающей от органов венозной крови углекислый газ находится как в связанном, так и в растворённом состоянии в виде угольной кислоты, которая в капиллярах лёгких легко распадается на воду и углекислый газ. Угольная кислота может также вступать в соединения с солями плазмы, образуя бикарбонаты.

В лёгких, куда поступает венозная кровь, кислород снова насыщает кровь, а углекислый газ из зоны высокой концентрации (легочных капилляров) переходит в зону низкой концентрации (альвеол). Для нормального газообмена воздух в лёгких постоянно сменяться, что достигается ритмическими атаками вдоха и выдоха, за счёт движений межрёберных мышц и диафрагмы.

Транспорт кислорода в организме

Путь кислорода	Функции
Верхние дыхательные пути
Носовая полость	Увлажнение, согревание, обеззараживание воздуха, удаление частиц пыли
Глотка	Проведение согретого и очищенного воздуха в гортань
Гортань	Проведение воздуха из глотки в трахею. Защита дыхательных путей от попадания пищи надгортанным хрящом. Образование звуков путём колебания голосовых связок, движения языка, губ, челюсти
Трахея
Бронхи	Свободное продвижение воздуха
Лёгкие	Органы дыхания. Дыхательные движения осуществляются под контролем центральной нервной системы и гуморального фактора, содержащегося в крови, - СО 2
Альвеолы	Увеличивают площадь дыхательной поверхности, осуществляют газообмен между кровью и лёгкими
Кровеносная система
Капилляры лёгких	Транспортируют венозную кровь из легочной артерии в лёгкие. По законам диффузии О 2 поступает из мест большей концентрации (альвеолы) в места меньшей концентрации (капилляры), в то же время СО 2 диффундирует в противоположном направлении.
Легочная вена	Транспортирует О 2 от лёгких к сердцу. Кислород, попав в кровь, сначала растворяется в плазме, затем соединяется с гемоглобином, и кровь становится артериальной
Сердце	Проталкивает артериальную кровь по большому кругу кровообращения
Артерии	Обогащают кислородом все органы и ткани. Легочные артерии несут венозную кровь к лёгким
Капилляры тела	Осуществляют газообмен между кровью и тканевой жидкостью. О 2 переходит в тканевую жидкость, а СО 2 диффундирует в кровь. Кровь становится венозной
Клетка
Митохондрии	Клеточное дыхание - усвоение О 2 воздуха. Органические вещества благодаря О 2 и дыхательным ферментам окисляются (диссимиляция) конечные продукты - Н 2 О, СО 2 и энергия которая идёт на синтез АТФ. Н 2 О и СО 2 выделяются в тканевую жидкость, из которой диффундируют в кровь.

Значение дыхания.

Дыхание - это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание ), и окислительных процессов в клетках, в результате которых выделяется энергия (внутреннее дыхание ). Обмен газов между кровью и атмосферным воздухом (газообмен ) - осуществляется органами дыхания.

Источником энергии в организме служат пищевые вещества. Основным процессом, освобождающим энергию этих веществ, является процесс окисления. Он сопровождается связыванием кислорода и образованием углекислого газа. Учитывая, что в организме человека нет запасов кислорода, непрерывное поступление его жизненно необходимо. Прекращение доступа кислорода в клетки организма ведёт к их гибели. С другой стороны, образованный в процессе окисления веществ углекислый газ должен быть удалён из организма, так как накопление значительного количества его опасно для жизни. Поглощение кислорода из воздуха и выделение углекислого газа осуществляется через систему органов дыхания.

Биологическое значение дыхания заключается в:

• обеспечении организма кислородом;
• удалении углекислого газа из организма;
• окислении органических соединений БЖУ с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности;
• удалении конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиака, сероводорода и т.д. ).

КИСЛОРОД в живой природе. На долю кислорода приходится до 70% массы всего живого вещества биосферы. Он входит в состав большинства органических (в том числе белки, липиды, углеводы) и неорганических соединений организмов. В среднем в пересчёте на 1 кг сухого вещества в растениях, а также в водных животных содержится 400-470 г кислорода, в наземных животных - 186 г, в бактериях - 230 г. Благодаря появлению и жизнедеятельности фотосинтезирующих организмов (главным образом цианобактерий, позднее зелёных растений) около 2,7 млрд. лет назад началось накопление свободного кислорода (О 2) в первичной бескислородной атмосфере Земли (важнейший этап в эволюции биосферы); затем образовался озоновый экран, защищающий всё живое от жёсткого космического излучения. Современный газовый состав атмосферы поддерживается благодаря фотосинтезу.

Большинство населяющих планету организмов - аэробы; они нуждаются в свободном кислороде, т.к. получают большую часть необходимой для жизнедеятельности энергии за счёт окисления биологического. Анаэробные организмы (главным образом прокариоты) могут жить в бескислородной среде. Облигатные анаэробы приспособились к условиям, исключающим доступ кислорода (нижние слои почвы, дно водоёмов, глубокие участки раны и т.д.); многие из них погибают при наличии незначительного содержания в среде О 2 .

Круговорот кислорода в биосфере весьма сложен, так как он входит в состав множества соединений. Движущей силой круговорота служит солнечная энергия, благодаря которой атмосферные диоксид углерода (СО 2) и кислород непрерывно циркулируют, проходя через живые организмы. Фотосинтезирующие организмы улавливают солнечную энергию и используют её для синтеза органических соединений из СО 2 и Н 2 О. В ходе фотосинтеза в атмосферу выделяется О 2 . Аэробные гетеротрофы используют кислород для усвоения богатых энергией органических продуктов фотосинтеза, которые они получают с пищей. Высвобождающийся в атмосферу СО 2 вновь вовлекается в фотосинтез. Почти во всех клетках организмов (эукариот) 90% потребляемого кислорода восстанавливается (до СО 2 и Н 2 О) с участием цитохромоксидазы митохондрий. Остальной кислород включается в окислительно-восстановительные реакции, приводящие к образованию кислородсодержащих соединений при участии оксигеназ. В ходе обменных процессов при неполном восстановлении кислорода образуются супероксидный радикал (О 2) и пероксид водорода. Они обладают высокой реакционной способностью и крайне токсичны для клеток (повреждают плазматические мембраны, взаимодействуя с остатками ненасыщенных жирных кислот).

Современная хозяйственная деятельность человека вносит существенные изменения в круговорот кислорода. Всего в мире только для сжигания топлива ежегодно потребляется около 9·10 9 тонн кислорода. В некоторых странах при этом расходуется кислорода больше, чем его выделяют растения при фотосинтезе.

Лит.: Москалев Ю. И. Минеральный обмен. М., 1985; Ершов Ю. А., Плетенева Т. В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. М., 1989; Башкин В. Н., Касимов Н. С. Биогеохимия. М., 2004.

02.03.2016

Формула кислорода известна из школьных учебников каждому человеку. Коротко можно сказать, что этот элемент представляет основу нашей жизни. Там, где воздух содержит мало кислорода, человеку грозят серьёзные испытания, вплоть до смерти.

1. Ежедневное потребление кислорода организмом человека составляет около 40 кг.
2. Для атмосферы Земли только половину кислорода вырабатывают деревья и все вместе взятые растения, остальную часть поставляют водоросли мирового океана, обладающие способностью к фотосинтезу.
3. Недостаток кислорода в вагонах Тибетской китайской высокогорной железной дороги, единственной в мире, при подъёме на пятикилометровую высоту, используются специальные вагоны, обеспеченные подачей кислорода. Кроме того, каждый желающий пассажир может использовать персональную кислородную маску.
4. Высокая окислительная способность кислорода позволяет использовать его для получения взрывчатых веществ. В горнодобывающей промышленности используют взрывчатое вещество, полученное пропиткой жидким кислородом обычных опилок.
5. Все виды топлива способны к горению только в присутствии в окружающем воздухе кислорода.
6. Поместив кислород в специальный реактор, обеспечив необходимое давление, можно превратить кислород в твердую субстанцию. Полученное вещество приобретает красную окраску, в нем проявляются свойства металла и сверхпроводника. Ученый осуществивший этот проект считает, что высокое давление настолько сближает молекулы, что они начинают образовывать пары, которые воспроизводят структуру кристалла..
7. Мозг человека потребляет около 20% кислорода, находящегося в организме человека.
8. Роговица глаза единственный орган человека, в который кислород поступает непосредственно из окружающего воздуха.
9. Кислород поступает в человеческий организм из окружающего воздуха и с водой.
10. Кислород растворим в воде и многие организмы, обитающие в ней, потребляют кислород в разных количествах. Так, например, постоянные обитатели водного пространства рек, озёр, морей и океанов, рабы, потребляют разное количество кислорода. Этим объясняется разнообразие пород в определенных водоёмах. Карась потребляет кислород в меньшем количестве, Карп более требователен к содержанию кислорода в воде, он живет в водоёмах, обеспеченных содержанием кислорода в количестве не менее 4 мг на один литр воды. Рыбы, живущие в горных реках, нуждаются в воде с большим содержанием кислорода.
11. Используя электролиз можно получить кислород из таких химических соединений как хлораты и перхлораты. Этот способ применим на объектах, где невозможно хранение воды в больших количествах, например, на подводных лодках.
12. Соединение трех атомов кислорода представляет озон, который образует особый слой в атмосфере, защищающий землю от вредного действия ультрафиолетовых солнечных лучей.
13. Вещество, представляющее трехатомный кислород, для живых организмов очень опасно. Чистый озон имеет голубой цвет, Для жидкого озона характерна черная или темно-синяя окраска, твердому озону свойственен фиолетовый цвет.
14. Кислород способен влиять на многие процессы в организме человека. В медицине широко используется лечебное действие кислорода при острых респираторных заболеваниях. Хороший эффект получен при использовании кислородных процедур больными пневмонией, эмфиземой.

Кислород необходим каждому живому существу на нашей планете. Полностью зависит от кислорода организм человека. Не обходится без кислорода тяжелая, химическая и нефтехимическая, легкая промышленность, медицина, сельское хозяйство и энергетика.

Активизация творческого мышления на обобщающих уроках по анатомии

В нынешних условиях реформирования образовательной системы возникает проблема неполной реализации творческого потенциала ученика в рамках общеобразовательного курса средней школы. Современная концепция гуманизации и гуманитаризации образования на практике привела к ущемлению интересов учащихся, предпочитающих предметы естественнонаучного цикла, – из-за уменьшения часов, отведенных на эти предметы. Это сказывается на качестве образовательного уровня выпускников школ.

Каждый творчески работающий педагог в своей ежедневной деятельности старается решить главную образовательную проблему – вызвать у учащихся интерес к предмету и одновременно уложиться в отведенное учебное время, давая необходимый материал на соответствующем научном уровне.

Пути решения этой проблемы могут быть разными. Это и частая смена деятельности для уменьшения перегрузок учащихся, и нестандартность предлагаемых заданий, и чередование индивидуальной и парной работы (с соседом), и строго ограниченное время на выполнение каждого задания с учетом степени подготовленности класса и индивидуальных особенностей учеников.

С учетом индивидуального подхода к учащемуся, учитель должен предвидеть ситуацию отказа того или иного ученика от выполнения творческого задания (из-за лени или нежелания вникать в суть задания и искать нестандартное решение ценой собственных интеллектуальных усилий). В то же время причиной отказа может стать плохое самочувствие или какие-то негативные психоэмоциональные состояния и реакции, свойственные подростковому возрасту.

Рассмотрим один из вариантов проведения урока. Приведем пример обобщающего урока по анатомии (9-й кл.).

«Взаимосвязь дыхания и кровообращения»

Работа с терминами. Учащимся предлагается набор из 20 слов или словосочетаний, каждое из которых представляет собой термин, используемый при описании процессов дыхания и кровообращения: энергия; выделение; обмен; органические вещества; глюкоза; вода; митохондрия; гомеостаз; аэробы (аэробные организмы); кислород; капилляр; газообмен; тканевая жидкость; дифференциация; клетка; окружающая среда; эритроцит, диффузия, плазма крови; лимфа.

Термины написаны на доске, но лучше предложить их учащимся на индивидуальных карточках, которые они могли бы взять с собой для выполнения домашнего задания. Если разрешить детям не возвращать карточки, то они смогут делать на них пометки, что облегчит работу, особенно на II и III этапах. Для уточнения некоторых непонятных ученику терминов целесообразно разрешить пользоваться справочными материалами (тетрадями, учебниками, словарями) и консультироваться с другими учениками.

Разминка

За 1–2 мин составить максимально возможное количество слов из букв, входящих в слово «гомеостаз» (или любого другого из числа предложенных).

Отмечаем учеников, придумавших самое длинное слово и максимальное количество слов.

I этап. Логические группы

Задание. Из предложенных терминов составить логические:

– пары (устно, индивидуально);
– тройки (устно/письменно, индивидуально/в паре);
(Выборочно проверяем по одному варианту от ученика. )
– четверки (письменно с пояснением, индивидуально) – обсуди их с соседом, и вместе представьте наиболее удачные, на ваш взгляд, варианты классу. (Проверяем умение объяснить логику подбора. )

II этап. Фразы

Задание. Составить развернутое предложение (письменно, индивидуально), используя максимальное количество терминов из числа предложенных.

(Учитываем научность предлагаемых суждений. )

III этап. Схемы

Задание. Составить схему (индивидуально/в па-ре – по выбору учителя), логически объединив все понятия (число терминов при необходимости можно увеличить).

IV этап. Рассказ

Задание. Написать биологическую историю на тему: «Путешествие молекулы кислорода в организме человека». (Работа сдается на проверку учителю.)

Варианты компоновки этапов

1. Разминка, I–III этапы, IV – домашнее задание.

2. I–II, IVэтап. В качестве разминки выступает начало первого этапа (составление «пар» и «триад»), в процессе которого происходит визуальное ознакомление с терминами и их осмысление и уточнение (в случае необходимости) с помощью одноклассников, тетради, учебника или учителя.

3. I–IV этапы. В этом случае нужно дать ученику возможность выполнить в классе задания I–III этапов, а недописанную историю (IV этап) по договоренности с учителем взять на доработку домой. Тогда ученик не будет переживать, что не успеет сделать IV задание за отведенное время на уроке, и сможет наиболее качественно выполнить III этап, требующий творческого осмысления, затратив на него наибольшее количество времени. На следующем занятии учитель (обязательно по договоренности с учеником) представляет классу наиболее удачные фразы (II этап), грамотно составленные схемы (III этап) и отрывки или полный текст сочинения (IV этап). Дети обсуждают, отмечают научность выполненной работы, критикуют, задают автору вопросы.

Такие обобщающие уроки помогают формированию творческой активности ребят. А это необходимое условие всестороннего развития личности, развития познавательных способностей детей и их стремления к самообразованию. У ребят, поверивших в себя, растет целеустремленность, работоспособность, коммуникабельность, творческий подход к любому виду деятельности. Но чем выше творческая активность учащегося, тем больше требуется педагогического мастерства и внимания к нему со стороны педагога. Готовые инструкции убивают стремление к саморазвитию, останавливают личностный рост.

Примеры работ на I этапе «Логические группы» («четверки»)

Обмен – вода – газообмен – энергия. (В природе постоянно происходят обмен воды и энергии, а также газообмен.)

Тканевая жидкость – лимфа – клетка – во-да. (Вода, в которой растворены ненужные вещества, выводится из клетки через тканевую жидкость и попадает в лимфу.)

Окружающая среда – вода – всасывание – выделение. (Поступление воды и веществ в организм и выведение непереваренных остатков.)

Глюкоза – клетка – обмен – энергия. (Получение энергии клеткой.)

Кислород – капилляр – тканевая жидкость – клетки. (Кровь, обогащенная О 2 , через тонкую стенку капилляра попадает в тканевую жидкость, а затем в клетку.)

Обмен – клетка – энергия – митохондрии. (В клетках происходит обмен энергии при помощи митохондрий.)

Примеры работ на II этапе «Фразы»

При вдохе аэробы поглощают воздух, в котором находится кислород, происходит газообмен (кислород попадает в кровь), после чего кровь по артериям и капиллярам распространяется по организму, клетки получают кислород и отдают углекислый газ – выделяется энергия в виде тепла.

Из окружающей среды, в которой непрерывно происходит газообмен, кислород попадает в организм и соединяется с эритроцитом, который содержится в плазме крови, а затем попадает в клетку, и там «обрабатывается» митохондрией.

Пример работы на III этапе «Схемы»

Примеры работ IV этапа. «Рассказ»

Молекула кислорода по имени О"Два попала в чью-то носовую полость. Ей там крайне не понравилось – слизистая оболочка и застрявшие пылинки. О"Два стало засасывать дальше. Пролетев по гортани, образованной хрящами, она последовала в трахею – трубку, состоящую из хрящевых полостей. По ней было так хорошо лететь, легко. Затем О"Два попала через бронхи в легкие, затем в кровь, поменявшись местами с молекулой углекислого газа, которая полетела к выходу. На этом история О"Два не закончилась, но это уже совсем другая история.

(А.Волкова )

Сначала был нудный досмотр в носу на предмет запрещенных веществ и путешествие по длинному темному тоннелю. О 2 не раз бывал в человеческом организме и прекрасно знал весь предстоящий маршрут. Еще один досмотр в бронхах и, наконец, легкие. О 2 был достаточно опытной молекулой и не слишком верил, что удастся остаться там. Эритроциты очень проворны, и избежать соединения с гемоглобином практически невозможно. Так что, раз уж тебя угораздило всосаться в рот вместе с остальными «счастливчиками», то не стоит тратить силы, чтобы убежать от эритроцитов. Лучше приберечь силы на потом.
А вот и они пожаловали! Ужасные монстры, подскакивающие к кислороду и всасывающие его в себя. Эритроциты. Многие молекулы тут же заметались по легким, пытаясь скрыться, но некоторые, как и О 2 , не шевелились. И вот к О 2 подскочил эритроцит и всосал его в себя.

Продолжение следует…

(А.Никифоров )

Я – молекула кислорода. При вдохе человека я вместе со своими собратьями попадаю в носовую полость. С помощью ресничек эпителия я очищаюсь, а проходя около кровеносных сосудов в носу человека, нагреваюсь до температуры его тела. Иду по носоглотке и попадаю в гортань. После гортани попадаю в трахею. Передняя стенка, образованная хрящевыми полукольцами, способствует моему свободному прохождению. Мерцательный эпителий дополнительно обеззараживает меня вместе с другими молекулами. Дальше открывается путь в брон-
хи – левый и правый. Просвет бронхов всегда открыт для того, чтобы я попала в легкие. Наконец-то легкие. Они образованы бронхиолами и альвеолами. Легкие могут принять до 3 л воздуха! Вот я и в легком.
Оттуда, при помощи диффузии, меня забирает артериальная кровь и несет по артериям и тканям. Скоро я пройду по организму человека и окажусь в ткани. Переработаюсь в СО 2 и понесусь по венам обратно в легкое, а уже оттуда наружу.

(Е.Пшеничникова )

Воздух, которым мы дышим и который окружает нас, вовсе не мертвый. В нем происходят очень интересные события. Маленькие молекулы, из которых состоит воздух, постоянно перемещаются в поисках чего-нибудь интересного. И вот одна такая молекула, которую все просто звали О-Два, попала в странное место. Вокруг было много других молекул, которых О-Два никогда не видела, кроме своих друзей – Це-О-Два и Эн-Два, она вообще редко кого встречала. Вдруг откуда-то сверху, где О-Два видела только непроглядную черноту, вынырнули другие молекулы, такие же, как и она. Они быстро неслись в невидимом потоке, и вихрь от них закрутил бедную О-Два в водоворот. Еще секунда – и она уже летела с другими молекулами в темную дыру, влекомая неведомой силой. Впереди О-Два увидела ужасную дыру, похожую на ворота, которые при приближении молекул приоткрывались, пропуская их внутрь. О-Два и ее друзья по несчастью попали в длинную трубу, через стенку которой О-Два видела черные кольца, окружающие ее. Внезапно труба разделилась на две, потом еще и еще, и все другие молекулы попали в другие ответвления. О-Два осталась одна-одинешенька, и ей стало жутко в этих непонятных ходах, которые постепенно сужались. О-Два с трудом протиснулась в огромный полый шар, огляделась и подплыла к его тонкой стеночке, на которую падали странные движущиеся тени. Какая-то сила протолкнула ее сквозь стенку, и О-Два оказалась в коридоре, в котором шло постоянное движение. Здесь перемещались большие красные круги, с трудом протискиваясь через узкий проход. Один из таких кругов остановился и предложил О-Два ее довезти. О-Два согласилась и, сев на круг, отправилась в путешествие по этому проходу. Сзади и спереди плыли другие молекулы на таких же кругах. Внезапно круг остановился и сказал, что дальше он не может ее везти. О-Два сошла и попала в другую комнату. В ней было темно и страшно. Внезапно на нее налетело что-то непонятное и О-Два потеряла сознание. Больше она ничего не помнила.

(А.Горшкова )

То, с помощью чего мы дышим, называется легкими. Легкие осуществляют газообмен между вдыхаемым нами воздухом и кровью. Они помещаются в грудной клетке. Снаружи легкие покрыты плотной оболочкой – плеврой. Она заполнена плевральной жидкостью. При дыхательных движениях она уменьшает трение легких о стенки грудной полости. Ткань легких состоит из бронхов и легочных пузырьков. Бронхи, войдя в легкие, продолжают ветвиться на все более мелкие веточки. Самые мелкие бронхи заканчиваются микроскопическими, заполненными воздухом легочными пузырьками (альвеолами).

Легочные пузырьки снаружи оплетены густой сетью капилляров и так тесно прилегают друг к другу, что капилляры оказываются зажатыми между ними. Стенки капилляров и пузырьков настолько тонки, что расстояние между воздухом и кровью не превышает тысячных долей миллиметра, а их общая поверхность, через которую осуществляется обмен газов, огромна – около 100 м 2 . Это создает отличные условия для проникновения газов сквозь стенки капилляров и легочных пузырьков. Однако, для интенсивного газообмена нужно, чтобы внутренние стенки альвеол не подсыхали. Вот почему необходимо увлажнение воздуха, происходящее в воздухоносных путях.

Кровь находится в капилляре меньше 1 секунды, но за это время углекислый газ из крови успевает перейти в воздушное пространство легочного пузырька, а кислород – в кровь. Углекислый газ удаляется из легких во время выдоха, а обогащенная кислородом и очищенная от углекислого газа кровь по легочным венам поступает в сердце и отсюда разносится по всему организму.

(С.Поваляева )

Учащимся, имеющим задолженности или пропуски по темам: «Дыхание» и «Кровообращение», а также для тех, кто затрудняется выполнить более сложные задания III или IV этапов, можно предложить работу по индивидуальным карточкам.

Карточка № 1

Укажите механизм газообмена через альвеоло-капиллярную мембрану.

Какой тип крови несут легочные вены. Почему он так назван?

Рассмотрите строение гортани.

Карточка № 2

Как устроен легочный круг кровообращения?

Какой тип крови несут легочные артерии. Почему он так назван?

Рассмотрите строение легких.

Карточка № 3

Почему общая доля кожного дыхания у человека составляет только 1%?

В больницу был доставлен больной с пробитой с двух сторон грудной клеткой. Легкие остались неповрежденными. Через некоторое время пациент умер от удушья. Объясните это явление.

Какую роль играет процесс диффузии в газообмене? Укажите условия протекания этого процесса.

Карточка № 4

Как образуется оксигемоглобин в организме? Какова его роль?

Перед тем, как нырнуть в воду, можно или набрать в легкие как можно больше воздуха, или сделать ряд быстрых и глубоких вдохов и выдохов. В каком случае человек дольше продержится под водой? Почему?

Рассмотрите роль микроциркуляторного русла в организме.

Отдел образования

Администрации Центрального района

Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение

города Новосибирска «Центр развития ребенка –

детский сад № 000 «Дельфиненок»

Занятие по ознакомлению детей с окружающим миром в подготовительной к школе группе

Тема: « «ПУТЕШЕСТВИЕ ПРИНЦА КИСЛОРОДА»»

воспитатель

второй

Новосибирск

Информационная карта занятия МДОУ ЦРР д./с № 000 «Дельфиненок»

Воспитатель :

Дошкольная группа: подготовительная к школе

Дата проведения : .04.10.

Тип занятия: нетрадиционное

Цель: формировать у детей восприятие своего организма как самого ценного и удивительного творения природы.

Задачи:

1. Дидактическая:

· Формировать представление о работе отдельных органов и систем организма человека как единого механизма.

· Показать взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем.

2. Коррекционная:

· Закрепить и обобщить знания о внутреннем строении носа, дыхательной системы человека.

· Закрепить комплексы дыхательной гимнастики.

3. Воспитательная:

· Побуждать интерес к изучению строения организма человека.

· Развивать воображение и фантазию.

Оборудование: Игра-атлас «Путешествие принца Кислорода», кукла принц Кислород, пять горшочков с порезанными морковью, луком, апельсином, 2 каркаса «замков» (проволочные), «Поющий мостик» ,различные шумовые и музыкальные инструменты, воздушные шары двух цветов (зеленые и красные) по количеству детей.

Формы организации деятельности:

· Фронтальное занятие с элементами соревнования

Структура занятия:

1. Вводная часть – появление принца Кислорода.

2. Дыхательная гимнастика «Воздушный шарик»

3. Чтение сказки «Путешествие принца Кислорода»

4. Дыхательная гимнастика

5. Игра «Нюхачи»

6. Эстафета «Кто быстрее построит воздушный замок»

7. Музыкальная распевка «Я иду наверх, я спускаюсь вниз»

8. Конкурс «Лучший музыкант».

Характеристика группы : Дети седьмого года жизни, развитие в соответствии с возрастом.

Предполагаемый результат : Выявить у детей умение доводить начатое дело до конца

Ход занятия

Воспитатель .

Ребята, отгадайте загадку.

Он вокруг нас незаметен,

Он невидим, невесом,

Хоть без запаха и цвета,

Но он каждому знаком

Без него пропала б жизнь

На планете нашей.

Кто ответит: без чего

Жить не сможет каждый?

Дети . Без воздуха!

Появляется кукла - принц Кислород.

Кислород . Здравствуйте, ребята! Вы молодцы, сразу угадали, что эта загадка о воздухе, а значит, и обо мне. Ведь я одна из ее частичек.

Воспитатель . Здравствуй, Кислород. Какой ты сегодня красивый!

Кислород . Да, у меня сегодня очень важный день. Я еду в гости к принцессе с очень красивым именем - Гемоглобин. Она живет в воздушном замке. Вы знаете, где он находится?

Дети . Воздушный замок - это легкие, они находятся внутри человека, в грудной клетке.

Кислород . Как же мне туда попасть? Вы мне поможете?

Воспитатель . Ребята, что нужно сделать, чтобы Кислород попал в легкие?

Дети . Сделать вдох.

· Дыхательная гимнастика «Воздушный шарик»

Упражнение выполняется стоя. Медленно поднимая руки в стороны, сделать глубокий вдох. При выдохе, опуская руки, произносить звук ш-ш-ш. Повторить 3-4 раза

Воспитатель . А теперь послушайте сказку

Путешествие принца Кислорода

Влетел принц Кислород в волшебный тоннель и видит что рядом с ним на каждой пылинке, как на самолетике, летят микробы. Испугался Кислород, но тут заработали роботы. Робот Пылесос ловко задержал микробов-разбойников в своих волосках, а с остальными разделался робот Липучка. Приклеились незваные гости! Принца Кислорода стражи носа пропустили и даже согрели на прощание. Обогретый, довольный принц полетел дальше и оказался в голубой трубе.

«Ах, какая красота кругом!» - воскликнул путешественник. Да и как не восхищаться - стенки трубы мерцают от легких волн, как будто ковыль в поле колышется. Но торопись, Кислород, принцессы ждать не любят!

Вот и воздушный замок. Триста миллионов маленьких, похожих на мыльные пузыри комнат так и манят войти. Стоит Кислород перед двумя коридорами (бронхами), волнуется: как встретят, ждут ли? Принцесса Гемоглобин такая красивая, многие на нее засматриваются. Вот и принц Углекислый Газ о ней мечтает.

Поразмыслил наш герой, набрался храбрости и решительно влетел в комнатку - альвеолку. Навстречу вышла маленькая частичка крови - принцесса Гемоглобин, нарядная, румяная. Кислород ее увидел и онемел. А красавица поклонилась ему величаво, как и подобает настоящим принцессам, и ласково сказала: «Я так ждала тебя, принц! Нет в этом замке ни радости, ни веселья без тебя, ведь недаром он воздушным зовется. Посмотри вокруг - какими большими стали залы замка, как увеличились комнаты - альвеолы! Все тебе рады!» Засмущался Кислород, обрадовался такому радушному приему. Взяла принцесса за руку своего гостя и повела на корабль: «Пойдем, принц, я покажу тебе все свое царство».

Отчалил кораблик принцессы Гемоглобин от причала воздушного замка, и началось новое путешествие принца Кислорода - по реке, которая называется Артерия...

Вместе частичка крови и частичка воздуха поплывут по всему организму и принесут тепло каждой клеточке, каждому жителю волшебной страны

Другого своего кавалера, Углекислого Газа, принцесса Гемоглобин прогнала. Вытолкали его вон из легких.

Вы уже, наверное, догадались, что мы делаем, когда гемоглобин изгоняет углекислый газ? Правильно, мы делаем выдох.

Вот такое удивительное путешествие к легким совершает кислород каждый раз, когда мы делаем вдох, а при выдохе легкие выталкивают углекислый газ. Этот процесс называется - дыхание. Все мы умеем дышать, однако правильно дышит только тот, кто делает глубокий вдох и спокойный равномерный выдох.

Для чего нужно уметь правильно дышать?

Дети . Умеющие правильно дышать люди более выносливые, легко переносят длинные пешие прогулки, быстрее бегают.

Воспитатель . Давайте потренируем свое дыхание.

Дыхательная гимнастика

Встать прямо, поставить ноги на ширину плеч, согнуть руки в локтях, свести кончики пальцев перед грудью и сделать глубокий вдох. Развести руки в стороны и выдохнуть.

Воспитатель . Почему дышать нужно именно носом, а не ртом?

Дети . В носу воздух очищается и согревается.

Воспитатель . Для чего еще человеку нужен нос?

Дети . Чтобы различать запахи.

Воспитатель . Правильно. У некоторых людей очень чуткое обоняние. Они могут улавливать самые тонкие запахи. Эти люди работают над созданием духов и одеколонов. В шутку таких людей называют «нюхачи». Давайте проверим насколько у вас чуткий нос.

Игра «Нюхачи»

Воспитатель . Помните чудесный горшочек из сказки «Свинопас»? Принцесса по запаху из горшочка угадывала, какие блюда будут к обеду в ее королевстве. Я тоже приготовила несколько чудесных горшочков. Вы должны по запаху угадать, что в них находится, и придумать название духов с подобным ароматом.

Горшочек с морковью - морковный аромат (духи «Морковные», «Заячьи»),

Горшочек с луком - луковый запах (одеколон «Луковый», «Чипполино», «Плакса»).

Горшочек с апельсином - апельсиновый аромат (духи «Апельсиновые», «Оранжевое солнышко», «Летние»...)

(В горшочки можно положить яблоко, розу, укроп и т. д.)

Теперь поиграем наоборот: я буду предлагать название духов, а вы придумаете, чем такие духи могут пахнуть, из каких ароматов состоят и кому их можно будет подарить. Духи «Новогодние»9

Дети . Пахнут елкой, мандаринами. Подарить можно Снегурочке.

Воспитатель . Духи «Лесные»?

Дети . Пахнут грибами и ягодами. Подарить можно белочке.

Воспитатель . Одеколон «Морской»?

Дети . Пахнет морем, свежим ветром. Подарить можно морякам, рыбакам.

(Примерные названия духов: «Луговые», «Цветочные», «Огородные», «Радость» и т. д. В дальнейшем можно разнообразить игру: предложить детям нарисовать флаконы для придуманных духов, сочинить ароматы для маминых и папиных духов, одеколонов.)

Воспитатель . А теперь отгадайте загадку.

Ветер по небу гулял,

С облаками там играл.

Люди воздух изловили,

В дом огромный посадили,

И теперь воздушный домик

Держит ручкою ребенок.

Дети . Это воздушный шар!

Воспитатель . Из воздушных шаров мы будем строить разноцветные воздушные замки.

Эстафета «Кто быстрее построит воздушный замок»

Воспитатель предлагает детям разделиться на две команды.

Первая команда - строители Красного замка. Вторая команда - строители Зеленого замка. /Лети по очереди подбегают к корзине с воздушными шарами, выбирают шарик нужного цвета и привязывают к каркасу замка.

Команда, которая первая построит замок (без потерь воздушных шаров), - победитель.

Воспитатель . Теперь из строителей вы превращаетесь в жителей воздушных замков. Для того чтобы ходить друг к другу в гости, вот вам мостик. Но он не простой, а поющий: каждый, кто захочет по нему пройти, должен спеть.

Музыкальная распевка «Я иду наверх, я спускаюсь вниз»

Воспитатель . После того как вы так замечательно распелись на поющем мостике, посмотрим, кто из вас лучший музыкант.

Детям раздаются музыкальные инструменты (флейты, барабаны, гусли и т. д.), а также самодельные музыкальные инструменты (расчески, трещотки и т. д.).

По очереди жители Красного и Зеленого замков исполняют друг для друга музыкальные импровизации, придумывают названия для своих музыкальных произведений. Например: «Вой привидений», «Музыка скрипучих дверей», «Ария влюбленного кота», «Взрывы салюта» и т. п.