Цели урока:
- Продолжить формирование понятия о внутренней среде организма и её компонентах.
- Проанализировать функции плазмы и форменных элементов крови, ввести понятия «фагоцитоз», «антигены», «антитела».
- Рассмотреть механизм свёртывания крови.
- Научиться определять группу крови.
- Разъяснить роль анализа крови для диагностики и лечения больных.
Оборудование:
- Презентация к уроку.
- Демонстрация цельной крови, плазмы, форменных элементов крови.
- Сыворотка для определения группы крови.
- Физиологический раствор.
- Предметные стёкла.
- Палочки стеклянные.
- Пипетки.
- Перчатки.
- Белая бумага.
- Инструкцитя к проведению опыта.
- Слайд: Информация о группах крови.
ХОД УРОКА
I. Актуализация знаний
– Нормальная жизнедеятельность и развитие человеческого организма возможны лишь в том случае, если между ними и средой обитания происходит постоянный обмен веществ и энергии. Из внешней среды он получает кислород, воду, пищу и энергию. Помимо внешней среды, организм обладает внутренней средой.
– Что такое внутренняя среда? (Внутренней средой организма называют ту среду, которая находится внутри организма. Она отделена от внешней среды оболочками тела. В ней находятся все клетки тела. Она жидкая, имеет определённый солевой состав и постоянную температуру).
II. Изучение нового материала
– Сегодня темой нашего урока будет: «Химия внутренней среды организма». (Слайд с темой урока).
1. Компоненты внутренней среды организма. (Объяснение учителя)
(Слайд: Компоненты внутренней среды организма).
а) Первый компонент внутренней среды – кровь.
(Слайд: Состав крови. Схема).
– Кровь циркулирует по замкнутой системе сосудов и непосредственно с другими тканями не сообщается. Она состоит из жидкой части – плазмы и форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов.
б) Вторым компонентом внутренней среды является тканевая жидкость.
(Слайд: Внутренняя среда организма)
(Слайд: Состав тканевой жидкости).
– Тканевая жидкость непосредственно омывает клетки тела. Она бесцветная. В ней около 95% воды, 0.9% минеральных солей, 1,5% белков и других органических веществ, а также кислород и углекислый газ.
в) Третий компонент внутренней среды – лимфа.
(Слайд: Внутренняя среда организма).
(Слайд: Состав лимфы).
– Цвет лимфы желтовато-соломенный. Она на 95% состоит из воды, содержит белки, минеральные соли, жиры, глюкозу, лимфоциты, лимфа перемещается по лимфатическим сосудам и непосредственно с другими тканями не сообщается.
2. Связь компонентов внутренней среды организма
(Рассказ учителя биологии. Сообщения учащихся).
– Мы с вами выяснили, что внутренняя среда
нашего организма состоит из трёх компонентов.
Каких? (Кровь, тканевая жидкость, лимфа).
– Какой из этих компонентов непосредственно
сообщается с клетками тела? (Тканевая
жидкость).
– Все компоненты внутренней среды связаны между
собой. О том, как они связаны, Нам расскажет …
Сообщение учащегося с использованием слайда: Внутренняя среда организма. Рисунок
– В тончайших кровеносных сосудах –
капиллярах, жидкая часть крови – плазма,
частично покидает сосуды крови. Она проходит в
межклеточные промежутки и становится тканевой
жидкостью, из неё клетки получают кислород и
питательные вещества, принесённые кровью. В
тканевую жидкость клетки выделяют углекислый
газ и продукты распада, которые поступают в
кровь.
Лимфатические капилляры интенсивно поглощают
избытки тканевой жидкости. Лимфатические сосуды
сливаются друг с другом и в конечном итоге
образуют главный лимфатический сосуд, через
который лимфа попадает в кровь. В лимфатических
узлах, находящихся в лимфатических сосудах,
происходит задержание и уничтожение чужеродных
частиц и микроорганизмов. Давайте посмотрим как
это происходит. (Слайд6 Внутренняя среда
организма. Анимация).
3. Динамическое постоянство внутренней среды организма.
(Сообщение учащегося)
4. Состав крови. Химический состав компонентов крови. Роль эритроцитов в переносе кислорода. Функции лимфоцитов и тромбоцитов. (Рассказ учителя биологии. Сообщения учащихся).
– Давайте более подробно познакомимся с одним из компонентов внутренней среды организма – кровью.
(Слайд: Состав крови. Рисунок).
– Кровь – это разновидность соединительной
ткани с жидким межклеточным веществом – плазмой
и взвешенными в ней форменными элементами:
эритроцитами, лейкоцитами и тромбоцитами. Общее
количество крови в организме человека
составляет приблизительно 7% от массы тела.
(Слайд: Объём крови). Если принять меры
предупреждения свёртывания крови, то при
отстаивании она разделяется на 2 слоя. (Слайд:
Фракции крови).
Верхний – плазма, внизу – осадок тёмно-красного
цвета. На границе между ними имеется тонкая
плёнка. Осадок вместе с плёнкой образован
форменными элементами. (Слайд: Фракции крови).
а) Плазма.(Слайд: Состав плазмы).
– Плазма по объёму составляет 55% от объёма крови. В её состав входят:
Вода – 90-92%
Хлористый натрий – 0,9%
Соли кальция, калия
Белки (глобулин, фибриноген) – 7%
Глюкоза – 0,1%
Мочевая кислота. липоиды. Аминокислоты
б) Эритроциты. (Вводное слово учителя биологии и сообщения учащихся).
– Познакомимся с форменными элементами крови. (Сообщение учащегося).
(Слайд: Эритроциты).
– Эритроциты – красные безъядерные клетки,
имеющие форму двояковогнутых дисков, диаметром
7,5 мкм. Такая форма увеличивает их поверхность в
1,5 раза, что играет важную роль в выполнении их
функции. Цитоплазма эритроцитов содержит белок
гемоглобин – сложное органическое вещество,
состоящее из белка и пигмента гемина, в состав
которого входит железо. Количество гемоглобина в
крови взрослого человека более 100 граммов.
Основная функция эритроцитов – транспортировка
кислорода и углекислого газа. В лёгких
гемоглобин присоединяет к себе кислород и
становится оксигемоглобином. Цвет крови
ярко-красный. В тканях это соединение
распадается на гемоглобин и кислород.
В лёгких: НВ + 4О2 = НВО8
В тканях: НВО8 = НВ + 4О2
Кислород используется клетками, а гемоглобин
присоединяет к себе углекислый газ и
возвращается в лёгкие. Кровь тёмно-красная.
Нарушение этого процесса приводит к
кислородному голоданию клеток и в конечном итоге
к их гибели.
В природе есть ещё одно вещество, которое даже
более активно, чем кислород, соединяется с
гемоглобином. Это угарный газ. Когда человек
попадает в помещение с большим количеством
угарного газа, гемоглобин с кислородом уже не
связывается, а образует стойкое соединение с
угарным газом – карбоксигемоглобин.
Эритроциты образуются в красном костном мозге.
Живут от 90 до 120 дней. Каждый день разрушается до 15
млн. эритроцитов. Количество эритроцитов в крови
человека зависит от пола, возраста,
местожительства человека. В среднем в 1мм3 крови
содержится 5 млн. эритроцитов.
в) Лейкоциты. Открытие И.И. Мечниковым фагоцитоза. Функции лейкоцитов по обнаружению и уничтожению чужеродных тел. (Сообщения учащихся. Рассказ учителя.)
(Слайды: Фракции крови и лейкоциты.)
(Сообщение учащегося)
– Лейкоциты – белые кровяные шарики. Крупные
клетки, содержащие ядро. В норме в 1 мм3
крови содержится от 4 до 7 тысяч. Диаметр 2-14 мкм.
Различают несколько видов. Друг от друга они
отличаются местом образования и механизмом
действия. Продолжительность жизни несколько
дней. Образуются в красном костном мозге,
лимфатических узлах и селезёнке. Основная
функция лейкоцитов распознавать и уничтожать
чужеродные соединения и клетки. Некоторые
лейкоциты способны к амёбовидному движению.
(Слайд: Амёбовидное движение.)
Обнаружив чужеродное тело, они ложноножками
захватывают его и уничтожают. Это явление было
открыто Ильей Ильичем Мечниковым и названо
фагоцитозом, а сами лейкоциты – фагоцитами.
(Сообщение учащегося об И.И. Мечникове.)
(Рассказ учителя)
– Большая группа клеток называется лимфоцитами, так как их созревание происходит в лимфатических узлах. Они способны опознавать структуру чужеродных соединений – антигенов и вырабатывать особые химические соединения – антитела, которые нейтрализуют или уничтожают эти антигены. Давайте посмотрим, как они работают.
(Слайд: Работ лимфоцитов.)
г) Тромбоциты их роль в свёртывании крови. (Рассказ учителя.)
(Слайд : Состав крови.)
Тромбоциты – кровяные пластинки, по размеру самые маленькие из форменных элементов. Их диаметр не превышает 2-4 мкм. Образуются в красном костном мозге. В 1 мм3 крови находится от 300 до 400 тысяч тромбоцитов. Они играют важную роль в свёртывании крови
(Слайд: Тромбоциты.)
При ранениях кровь выходит из сосудов. У места повреждения накапливаются тромбоциты и разрушаются. При этом из них выводится в плазму крови особые ферменты. Под влиянием ферментов растворимый белок плазмы – фибриноген превращается в нити нерастворимого белка фибрина. В этих сетях застревают клетки крови, образуя сгусток – тромб. Кровотечение прекращается. Для образования сгустка необходимо, чтобы в крови были соли кальция и витамин К.
5. Анализ крови. (Беседа)
– Каждый из вас, хоть раз в жизни делал анализ крови. Как вы думаете, что можно определить при таком анализе? (Есть ликакие заболевания. Содержание клеток крови, количество гемоглобина. Количество сахара в крови.)
– Правильно. При заболеваниях организма, в первую очередь меняется количество форменных элементов крови.
III. Лабораторная работа: Определение группы крови. (Проводит учитель химии.)
(Слайд: Группы крови.)
На предметное стекло стеклянной палочкой
нанесите по капле сыворотки 2и 3 групп крови.
Возле каждой капли поставьте соответствующий
номер группы сыворотки.
При помощи стеклянной палочки перенесите по
капле исследуемой крови в каплю стандартной
сыворотки. Тщательно размешайте кровь в капле
сыворотки полочкой до тех пор, пока смесь не
станет равномерно окрашенной в розовый цвет.
Заполнить таблицу в тетради.
Через 2 минуты к каждой из капель прибавьте по 1-2
капли физиологического раствора и снова
перемешайте. Следите за тем, что бы для каждой
манипуляции использовалась чистая стеклянная
палочка. Предметное стекло поместите на белую
бумагу.
Заполнить таблицу.
Через 5 минут рассмотрите результаты.
При отсутствии агглютинации (склеивания) капля
представляет собой равномерную мутную взвесь
эритроцитов.
В случае же агглютинации простым глазом видно
образование хлопьев эритроцитов в прозрачной
жидкости.
При этом возможны 4 варианта, которые позволяют
отнести испытуемую кровь к одной из четырёх
групп.
Если агглютинация отсутствует во всех каплях, то
это указывает на принадлежность исследуемой
крови к I группе.
Если агглютинация отсутствует в сыворотке III
группы и произошла в сыворотке II группы, то
исследуемая кровь принадлежит к III группе.
Если агглютинация отсутствует в сыворотке II
группы и имеется в сыворотке III группы, то кровь
принадлежит ко II группе.
При агглютинации обеими сыворотками можно
говорить о принадлежности к IV группе.
Агглютинация (склеивание) эритроцитов сильно
зависит от температуры. На холоде она не
происходит, а при высокой температуре может
произойти агглютинация эритроцитов и с
неспецифической сывороткой. Лучше всего при
температуре 18-22 градуса.
IV. Сообщения учащихся о работах над созданием искусственного заменителя крови
ГОЛУБАЯ КРОВЬ
В конце 70-х годов ХХ столетия сотрудник
Института биофизики АН СССР профессор Феликс
Фёдорович Белоярцев изобрёл препарат заменитель
человеческой крови. Научное название его –
перфторан, однако чаще препарат называют «
голубой кровью». Он и в самом деле имеет
бело-голубой цвет.
Как раз в то время в нашей стране возникла
катастрофическая нехватка донорской крови, и
нужда в ней всё возрастала (вспомним Афганистан и
другие «горячие точки»). В верхах забили тревогу.
Тогда-то и родилась срочная программа,
Исследователи приступили к работе.
В основу нового препарата были положены
перфторированные углероды, способные растворять
в себе кислород и углекислый газ, то есть
выполнять функции газообмена, как и природная
кровь. Наибольший успех выпал на долю коллектива
учёных в небольшом городке Пущино на Оке. Это
были настоящие, талантливые учёные, во главе
которых стоял блестящий экспериментатор
профессор Феликс Фёдорович Белоярцев.
Впервые весть о создании перфторана,
совместимого с организмов человека, прозвучала в
1982 году на съезде биофизиков. Уже тогда Белоярцев
смело заявил о широких перспективах внедрения
искусственной крови в медицинскую практику. И
все кто приезжал в Пущино могли увидеть
настоящие чудеса. Например, кролика с
искусственной кровью. Рассказывали про одну
девочку, потерявшую в результате травмы 60% крови.
Её удалось спасти лишь благодаря переливанию
перфторана Белоярцева. Упоминали о
многочисленных случаях успешного использования
этого знаменитого препарата в госпиталях, где
лежали наши раненые «афганцы».
Над созданием заменителя природной крови в те
времена работали учёные из США, Англии, Японии. Но
дело там шло не слишком успешно. «Голубую кровь»
вводить в организм в чистом виде нельзя,
требуются особые добавки, и в их подборе учёные
из провинциального Пущино продвинулись гораздо
дальше своих зарубежных коллег.
Огромное внимание к заменителю крови было,
конечно. Не случайным. Самые видные медики
считали, что перфторан поможет при лечении таких
грозных болезней, как гемофилия, белокровие,
анемия и даже СПИД. «Голубая» кровь» была
необходима также при длительной консервации
органов, предназначенных для пересадки (сроки их
жизни возрастали 20 раз!).
Восемь лет назад собрался очередной
международный съезд учёных, работающих над
созданием заменителей крови. Выступили около
сотни докладчиков. Учёные многих стран не
скрывали, что пока не достигли результатов,
полученных ещё в 1982 году русским профессором
Феликсом Белоярцевым.
Группа энтузиастов во главе с Г. Р. Иваницким
после долгой и тяжелой борьбы сумела-таки
добиться повторной проверки перфторана
фармакологами.
И он был снова разрешён для применения в наших
клиниках. Снова началось его опытное
производство.
На «родине» искусственной крови, в Пущино,
возникло акционерное общество фирма
«Перфторан». К ней подключились американцы и
фирма «Альянс», также много лет работающая над
созданием синтетической крови. Американские
учёные провели экспертизу русского перфторана и
признали его лучшим в мире, лучшим, чем шведский,
японский и прочие.
Но, как и всякий препарат, перфторан имеет
побочные действия. Например, на какое-то время он
оседает в печени. Считалось, что это существенный
недостаток и пытались с ним бороться. Но потом
оказалось, что с помощью перфторуглеродов в
печени происходит синтез определённых
химических веществ, очищающих её от шлаков . Это
означает, что с помощью «голубой крови» можно
лечить, например. цирроз печени. А также гепатиты.
Или ещё один вариант счастливого применения
побочного действия. Когда больному вводят
перфторан, у него возникает озноб, похожий на
гриппозное состояние, – это активизируется
иммунная система. Оказывается, перфторан можно
использовать в качестве стимулятора иммунной
системы, если она ослаблена, и даже лечить СПИД.
V. Закрепление материала
1) Учащение дыхания при физических нагрузках связано с :
а) высокой концентрацией О2 в крови;
б) низкой концентрацией О2 в крови;
в) высокой концентрацией СО2 в крови;
г) низкой концентрацией СО2 в крови.
2) Для свёртывания крови необходимы, помимо прочего:
а) ионы железа;
б) ионы хлора;
в) аскорбиновая кислота;
г) ионы кальция.
3) При недостатке витамина «К»:
а) выпадают волосы;
б) выпадают зубы;
в) ухудшается зрение;
г) нарушается свёртываемость крови.
4) Эритроциты крови выполняют следующие функции:
а) перенос газов (О2 и СО2);
б) перенос питательных веществ и выведение СО2 из организма;
в) перенос глюкозы из печени и желудочно-кишечного тракта ко всем органам;
г) перенос О2 и питательных веществ к мышцам;
д) выведение молочной кислоты и СО2 из мышц и перенос их к лёгким и почкам.
5) Общее содержание гемоглобина в крови взрослого человека составляет:
а) больше 100 граммов;
б) десятки граммов;
в) несколько граммов;
г) несколько сотен миллиграммов.
VI. Подведение итогов урока