Кожа – наружный покровный орган

Цель урока: выяснить особенности строения и функций кожи.

Задачи урока:

• выяснить взаимосвязь между строением и выполняемыми функциями кожи;
• развивать умение и навыки проведения самонаблюдения, делать выводы,
• решать биологические задачи;
• воспитывать бережное отношение к своему здоровью.

Оборудование: презентация, оборудование для проведения лабораторных опытов.

Ход урока

I. Введение (5 мин). Урок проводится после контрольной работы по теме "Пищеварение и обмен веществ" в форме тестирования. Объявляются результаты, и указывается на наиболее распространенные ошибки.

Наружные покровы тела человека состоят из кожи и ее производных - волос и ногтей. Кожа служит границей, отделяющей внутреннюю среду организма от внешней среды.

- Рассмотрите схему строения кожи. Назовите слои кожи (слайд 2, ЕК ЦОР № 150514).

В коже человека выделяют три слоя: наружный - эпидермис, средний - дерму (собственно кожу), внутренний - гиподерму (подкожную клетчатку).

- Рассмотрите эпидермис. Из каких клеток состоит эпидермис? Какими особенностями обладают эти клетки (слайд 3, ЕК ЦОР № 150514)?

Эпидермис образован многослойным эпителием. Клетки его внутреннего слоя размножаются, а клетки слоев, оттесняемых наружу, стареют, становясь все более плоскими и ороговевшими, а затем отмирают и слущиваются. При этом во внешнюю среду обращен слой мертвых клеток, выполняющих защитную функцию, а во внутреннюю - живых, активно размножающихся.

- От чего зависит цвет кожи представителей разных рас? С чем связана наиболее интенсивная пигментация кожи представителей негроидной расы? Прочтите текст слайда 4 (www.ejonor.ru) и найдите ответ.

Учащиеся читают текст слайда: "Темная кожа негроидной расы объясняется большим количеством в ней меланина, чем у представителей других рас. Меланин защищает кожу, блокируя ультрафиолетовые лучи, воздействию которых подвергаются жители солнечной Африки. Вторым пигментом человеческой кожи является каротин. Это желтое вещество, которое помимо человеческой кожи присутствует в моркови, а также желтке яйца. Как и меланин, каротин есть в коже всех людей мира. Но наибольшее его количество в коже народов Восточной Азии. Это придает их лицам желтоватый оттенок. У европеоидов наблюдается низкое содержание и меланина, и каротина".

Учащиеся отвечают, что цвет кожи зависит от содержания в ней пигментов меланина и каротина. Чем больше меланина, тем темнее кожа. Меланин защищает от ультрафиолетового излучения.

- Почему при распространении человека на территорию современной Европы его кожа стала белой?

На этот вопрос учащиеся затрудняются ответить. Поэтому учитель рассказывает о взаимосвязи пигментации кожи и способностью синтеза витамина D. Для того чтобы в темной коже образовывался витамин D необходимо большое количество света. При распространении Homo sapiens на север возникла проблема синтеза этого витамина, т.к. в северных широтах на поверхность Земли гораздо меньше падает света, чем в Африке. В результате авитаминоза развивались искривления костей, порой несовместимые с жизнью.

Чтобы в этих условиях нормально осуществлялся синтез витамина D, кожа должна быть менее пигментированной. Естественный отбор сделал свое дело в пользу белокожих (слайд 5, www.bertsgeschiedenissiti.nl). [1]

- Что такое загар?

Под влиянием солнечного света количество пигмента меланина в коже увеличивается - кожа приобретает загар.

- Что такое родинки и веснушки (слайд 6)?

Родинки - это не что иное, как врожденный порок развития кожи или же приобретенные в течение жизни доброкачественные опухоли вирусной природы. В определенный момент клетки кожи переполняются пигментом и превращаются в меланоциты, скопление которых и называется родинкой. Мы привыкли называть родинками самые разнообразные образования на коже - папиломы, невусы и сосудистые пятна (гемангиомы). Гигантских пигментных невусов, покрытых волосами в древности, боялись больше всего - считали их дьявольским знаком.

В большом количестве родинки появляются в период полового созревания - под воздействием гормонов. Часто появляются у беременных женщин.

Веснушки - скопления меланина в коже. [3]

- Может ли родинка быть опасной?

Родинки могут трансформироваться в злокачественные образования (механические травмы, увлечение загаром). Нужно обращаться к врачу, если родинка кровоточит, изменила свой цвет, очертания, размеры; появилась новая родинка и быстро увеличивается в размерах, на старой родинке растет новая.

Учащиеся называют наследственное заболевание альбинизм. О витилиго они ничего не знают, и поэтому предлагается прочитать текст слайда 7, на основе которого сравнивают две патологии пигментации (www.community.livejournal).

- Что такое перхоть и связана ли она с нарушениями в коже?

Перхоть - это следствие нарушения обмена веществ. Отмершие клетки кожи головы превращаются в обычную пыль, незаметную глазу. В норме движение клетки из глубоких слоев кожи на поверхность занимает почти месяц, но если нарушен обмен веществ, этот процесс сильно ускоряется. Клетки попадают наверх намного быстрее, они становятся толще, цвет меняется из прозрачного на белый, к тому же они склеиваются друг с другом, образуя ту самую видимую перхоть, которая становится заметной на голове.

Самая распространенная причина появления перхоти - это гормональный дисбаланс. Перхоть, как и угри, чаще всего возникает во время гормональной перестройки, т.е. в возрасте 14-25 лет. Также на обменные процессы могут повлиять: неправильное питание, в частности, если в рационе слишком много жирного и сладкого; курение; недостаток витаминов; переутомление; стрессы. Большую роль играют заболевания кишечника: от них страдают 80-90 % людей с перхотью.

Еще одна очень распространенная причина появления перхоти - микроскопический грибок. Он постоянно живет на коже головы и до поры до времени не мешает, но иногда в силу разных нарушений в организме начинает бешено размножаться, и заставляет сальные железы работать быстрее - образуется перхоть. [2]

- Что вы знаете о дактилоскопии?

Учащиеся знают об использовании отпечатков пальцев в криминалистике. Отпечатки пальцев позволяют идентифицировать конкретного человека (дактилоскопия). Папиллярные узоры пальцев рук можно разделить на три группы: дуговые, петлевые, завитковые. У одного и того же человека могут встретиться узоры всех трех типов. В Древнем Китае императором мог стать только человек, имеющий завиток на всех десяти пальцах.

Предлагается изучение папиллярного рисунка большого пальца руки. [3]

- Нанесите на большой палец руки акварельную краску. Оставьте отпечаток пальца. Рассмотрите рисунок папиллярных линий на отпечатке. Сопоставьте название папиллярных линий и их изображение (слайд 8)

- Что представляет собой второй слой кожи - дерма?

Вернемся к слайду 2. Дерма (собственно кожа) образована соединительной тканью, содержащей множество упругих коллагеновых и эластиновых волокон, которые придают ей эластичность - способность растягиваться и возвращаться в прежнее состояние.

- Каково значение коллагеновых и эластиновых волокон в коже? Почему с возрастом появляются морщины? Что такое синдром Элерса?

С возрастом количество коллагеновых и эластиновых волокон, придающих коже упругость, уменьшается, и кожа покрывается морщинами. Ген старения активизируется примерно в 35 лет. Если же человек рождается с недостатком коллагеновых волокон, то кожа очень растяжима (синдром Элерса) (слайд 9, www. liveinternet) [2]

- Какую функцию выполняют рецепторы кожи?

Рецепторы кожи воспринимают прикосновение, боль, температуру.

- Как воспринимаются кожей различные раздражения?

Необходимо акцентировать внимание на то, что разные раздражители воспринимаются определенными рецепторами, отличающимися между собой строением (слайды 10-15, ЕК ЦОР № 150581, № 150873, № 150861, № 150513).

Дополнительная информация к слайдам.

В 1820 году француз Луи Брайль, потерявший зрение в трехлетнем возрасте, придумал свою азбуку, еще будучи подростком. По его системе можно читать книги, передвигая кончиками пальцев, - одну из наиболее чувствительных частей нашего тела, касаясь ими выпуклых точек, выдавленных на бумаге. Эти точки группированы по 6 штук, причем каждая из групп означает конкретную цифру, букву или буквосочетание.

Болевые, как и тепловые рецепторы ближе всех расположены к поверхности кожи. Йоги длительное время тренируются управлять болью при помощи медитации (внушения). Врачи изучают это явление с целью использования в будущем этой методики борьбы с болью вместо лекарственных препаратов. [3]

Из-за того что плотность рецепторов, реагирующих на давление на разных участках тела, различна, происходит интересный эффект сходящегося циркуля. Если закрывшему глаза испытуемому слегка покалывать кожу на внешней стороне кисти руки разведенными ножками циркуля, а потом, медленно сводя их, повторять укол, то на определенном расстоянии между ними испытуемый перестанет чувствовать прикосновение двух ножек и ощутит лишь один укол.

При прикосновении льда к коже человек вздрагивает. После переноса руки из сосуда с ледяной водой в сосуд с прохладной водой вода во втором сосуде кажется теплой.

Примеры тактильных иллюзий. Почему, дотрагиваясь до носа или до стеклянного шарика скрещенными пальцами, человек ощущает два предмета вместо одного? Да потому что таким образом мы сводим вместе рецепторы, которые в обычной жизни практически никогда не касаются одного и того же предмета. В результате объект раздваивается. В процессе принятия решений к информации, поступающей непосредственно от рецепторов, мозг добавляет некое первичное знание, полученное в течение жизни. В большинстве случаев это приводит к тому, что решения принимаются точнее и быстрее, но иногда этим можно воспользоваться с тем, чтобы ввести "серое вещество" в заблуждение.

Еще Аристотелем была открыта иллюзия двух шариков. Если скрестить два пальца, указательный и средний, и покатать кончиками этих пальцев небольшой стеклянный шарик, закрыв при этом глаза, то покажется, что шариков два. Примерно то же самое произойдет, если одним из скрещенных пальцев коснуться кончика носа, а другим - его боковой стороны. Если правильно подобрать положение пальцев, также закрыв при этом глаза, то возникнет ощущение двух носов. [1]

- Что общего между разнообразными видами чувствительности?

Центром разнообразных видов чувствительности является промежуточный мозг.

- Сопоставьте раздражитель и рецепторы кожи, воспринимающие соответствующее раздражение (слайд 16).

- Если бы размер частей нашего тела соответствовал числу расположенных на нем рецепторов, то мы напоминали бы вот такое существо. Где на теле человека больше всего находится рецепторов (слайд 17)?

Учащиеся рассматривают слайд и называют части тела, где больше всего рецепторов.

- Что такое рефлекторные зоны?

Еще тысячи лет тому назад люди заметили: тот, кто много ходит, хорошо себя чувствует, а долгожители - обычно подвижные люди. Древние врачи очень рано поднимали на ноги тяжело переболевшего человека, и от этого его выздоровление шло быстрее и без осложнений.

Теперь врачи уже знают, что на наших подошвах расположено больше семидесяти тысяч нервных окончаний, они связывают отдельные участки поверхности подошв с определенными органами, участками тела и даже с определенными системами организма. Эти нервные окончания, относящиеся к определенным органам, образуют так называемые рефлексогенные зоны. В этом отношении подошвы ничем не отличаются от любого другого участка кожи нашего тела, на котором разбросаны проекции внутренних органов.

 Но существует одна замечательная, уникальная особенность размещения этих зон: на подошвах они расположены очень тесно, плотно и с четкими границами (слайд 18). [4]

- Что по строению представляет собой волос?

Волосы и ногти - роговые образования эпидермиса. Корни волос - волосяные луковицы - находятся в волосяных фолликулах. Клетки, находящиеся в волосяных луковицах, непрерывно размножаются, что обеспечивает рост волос. К корням волос подходят кровеносные сосуды и нервные окончания, а также косо расположенные мышечные волокна. Их сокращение увеличивает угол наклона волоса по отношению к поверхности кожи. При понижении температуры окружающей среды происходит рефлекторное сокращение этих мышц, и на поверхности кожи появляются бугорки ("гусиная кожа"). Аналогичное явление наблюдается при испуге: волосы "встают дыбом" (слайд 19) [3]

- От чего зависит форма волос? Почему волосы могут быть прямыми, волнистыми или кудрявыми?

От формы фолликула зависит тип волос: прямые волосы растут из округлого фолликула, волнистые - из овального, кудрявые - из плоского. Прямые волосы растут вертикально, волнистые под небольшим углом, волосяная сумка кудрявых полос с поверхностью кожи образует острый угол (слайд 20).

- Почему лысеют мужчины, а у женщин растет борода и усы (слайд 21, www.kp.ru, www.tiensmed.ru)?

Облысение (алопеция) - это нетравматическая потеря волос, связанная с утратой волосяных фолликулов. Волосы могут выпадать по разным причинам, начиная с генетической предрасположенности, гормональных нарушений и заканчивая стрессами и физическим перенапряжением, загрязнением окружающей среды (например, питьевой воды тяжелым металлом талием или радиоактивное загрязнение).

Гормон дигидротестостерон способен накапливаться в верхнем слое головы. У мужчин он накапливается быстрее, поэтому мужское облысение встречается гораздо чаще, чем женское. Повышенное содержание дигидротестостерона связано с наследственностью. И если предки человека по мужской линии с возрастом лысели, то, скорее всего его ожидает то же самое.

Клементина Делейт была самой известной бородатой женщиной во Франции. Владела маленьким кафе. Каждое утро перед его открытием она шла к парикмахеру побриться, чтобы посетители не увидели ее странность.

Однажды один посетитель кафе с восторгом рассказал друзьям о женщине с бородой, которую видел в Нанте. Второй клиент поспорил с Клементиной, что ей не удастся вырастить такую бороду. Тогда Клементина перестала бриться. С тех пор ее кафе стало называться "У бородатой женщины".

После смерти мужа она выступала в цирке, демонстрируя большую бороду.

Причинами роста у женщин бороды являются избыток мужских гормонов, нарушения гормональной функции яичников, поражения коры надпочечников, опухоли передней доли гипофиза. [2]

- Кто такие "люди - волки"? В чем причина избыточного оволосения лица (слайд 22, www.curezone.come)?

Несколько веков назад эрцгерцог Тироля Фердинанд II повелел женить принадлежащего ему "человека-волка" на придворной карлице. В результате этого союза родились двое детей с густо заросшими лицами (графические работы придворного художника Г. Нуфнателя).

Речь идет о гипертрихозе. Гипертрихоз связан с наследственностью, нарушением деятельности желез внутренней секреции, щитовидной железы.

- Почему седеют волосы (слайд 23, www.aif.by)?

Седина - это защитная компенсаторная реакция организма. На чрезмерные нервные перегрузки организм человека реагирует по-разному: у кого-то они приводят к инфаркту миокарда, у кого-то к язве желудка, а у кого-то появляется всего лишь седина - наиболее безобидная реакция организма.

Причины появления седины: в зрелом возрасте исчезает пигмент; в любом возрасте под влиянием нервных потрясений, что свидетельствует о влиянии нервной системы на образование пигмента; недостаток витамина B2 вызывает нарушение в образовании пигмента; недостаток тирозина (аминокислота, содержащаяся в большинстве белков) [2]

- Рассмотрите под лупой тыльную поверхность руки. Она как бы разделена на ромбики и треугольники, на углах которых находятся поры, из них выходят стержни волос. Поры ведут в волосяные фолликулы, куда впадают протоки сальных желез. Объясните, почему ромбики и треугольники на поверхности кожи кажутся блестящими (это лучше заметно при большом увеличении)? [7]

Протоки сальных желез открываются в волосяные фоликулы, выделяют секрет - кожное сало. Оно смазывает волосы и покрывает кожу тонким слоем. Поэтому участки кожи при рассмотрении их под лупой кажутся блестящими.

- Почему потовые железы относятся к железам внешней секреции? Какую функцию они выполняют?

Потовые железы выделяют на поверхность кожи пот - жидкость, в которой содержится некоторое количество поваренной соли, мочевины и других веществ, придающих поту соленый вкус и специфический запах. Испаряясь, пот охлаждает тело.

- Рассмотрите под лупой кожу ладонной поверхности кисти. Видны мелкие отверстия устий протоков потовых желез. Почему при волнении ладонные поверхности кисти оказываются влажными, а тыльные нет? [7]

Для того чтобы ответить на данный вопрос предлагается слайд 24. Учащиеся отмечают, что больше всего протоков потовых желез открывается именно на ладонных поверхностях

- Сравните строение ногтей человека и обезьяны, когтя кошки (слайд 25, ЕК ЦОР №150694).

Плотная соединительная ткань дермы служит опорой не только для волос, но и для ногтей. Ногтевое ложе находится на конечной фаланге пальца. Покрывающая его ногтевая пластинка прозрачна, за исключением корня ногтя, где заметна белая луночка. Она состоит из более плотной ткани. В ногтевой пластинке нет нервных окончаний и кровеносных сосудов, но ногтевое ложе богато ими. Растет ноготь с основания. Здесь и с боковых сторон края ногтя покрыты кожным валиком. Ноготь пальца растет из кожной складки, называемой корнем ногтя. Видимая его часть - ногтевая пластинка - состоит из ороговевших клеток. Она крепится к подлежащей коже, именуемой ногтевым ложем, обеспечивающей защиту для кончика пальца. Ногти на руках и ногах окружены чувствительной тканью и поэтому служат своеобразными антеннами, улавливающими любые прикосновения.

- Вернемся к слайду 2. Назовите третий слой кожи и его функции.

Гиподерма (подкожная клетчатка) выполняет функцию изолирующего слоя, препятствующего охлаждению тела. Она играет также роль амортизатора при ушибах, придает телу округлость, а также является энергетическим резервом.

- Какие функции выполняет кожа (слайд 26)?

К наружным покровам относятся слизистые оболочки, которые выполняют барьерную функцию. Защитная функция кожи. Кожа обладает большой механической прочностью, поэтому она защищает от многих повреждений ткани, органы. Благодаря функции находящихся в коже рецепторов организм получает сигналы о нежелательных для него воздействиях, что позволяет избегать ранений, ожогов и отморожений.

Возбудители большинства заболеваний не могут проникнуть через здоровую кожу и слизистые оболочки во внутреннюю среду организма.

Выделительная и дыхательная функции кожи проявляются в способности участвовать в сохранении постоянства внутренней среды. Кожа не пропускает воду, благодаря чему тканевая жидкость сохраняется в организме. Избыток же воды, солей, продуктов обмена и различных шлаков выделяется через потовые железы наружу. Этот процесс, как и другие, строго регулируется. При нарушении деятельности почек концентрация солей натрия и калия в поту значительно возрастает. Через потовые железы происходит и газообмен: поглощается кислород и выделяется углекислый газ (слайд 27). Правда, в сравнении с легкими дыхательная функция кожи не имеет большого значения, но для самой кожи она полезна.

Роль кожи в обменных процессах. В коже сохраняются и при необходимости используются запасы питательных веществ и воды. Здесь же синтезируются вещества, необходимые для организма, в частности витамин D. По состоянию кожи можно судить о возможных нарушениях обмена веществ.

Рецепторная функция кожи. В коже много рецепторов, воспринимающих тепло и холод, прикосновение, давление, боль. Благодаря рецепторам, находящимся в мышцах и коже, человек определяет размеры, плотность, форму предметов. Особенно много рецепторов на кончиках пальцев.

Участие кожи в теплорегуляции. Благодаря потообразованию и изменениям просвета кровеносных сосудов происходит увеличение или уменьшение теплоотдачи. При высокой температуре окружающей среды теплоотдача возрастает, а при низкой - уменьшается [6].

В каких функциях организма участвует кожа?

IV. Домашнее задание (3 мин): параграф 39

Ответить на вопросы:

1. Имеет ли отношение лягушка к бородавкам?

2. Что такое мозоль?

3. Чем отличается шишка и синяк?

4. Что такое ихтиоз и кожный рог у человека?

5. У всех ли животных кожные покровы являются производными эпидермиса? (слайды 28-30, www.ecology.portal.ru., www.community.livejournal.com,www.belava.ru )

Литература.

1. Казаков В.Н., Леках В.А. Физиология в задачах. Ростов-на-Дону: Феникс,1996.- 407 с.

2. Надеждина В.Увлекательная анатомия. Чудеса и странности нашего тела. Минск: Харвест, 2010

3. Школьная энциклопедия. Анатомия человека. Смоленск: Русич, 2000.-128 с.

4. Энциклопедия альтернативной медицины. Т.1-3. М.: Мир книги, 2003

5. Энциклопедия заблуждений. Мое здоровье. М.: Эксмо, 2004.- 464 с.

6. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. Человек.8 класс. Учебник. М.: Дрофа, 2009.

7. Пугал Н.А. Тематическое и поурочное планирование по биологии. 8 класс. М.: Экзамен, 2008