Урок химии и анатомии по теме «Химические элементы в организме человека»

Цель урока: познакомить учащихся с химическими элементами, которые входят в организм человека, рассмотреть роль органических и неорганических веществ в образовании костной ткани, образующей скелет. Ознакомиться с основными видами травм, связанными с переломами и способами оказания первой медицинской помощи (ПМП).

Задачи:

Образовательные:

• познакомить учащихся с химическими элементами в организме человека, рассмотреть роль кальция и фосфора в формировании костной ткани;
• ознакомить учащихся с питательными вещества содержащими кальций и фосфор укрепляющие скелет;
• рассмотреть типы переломов;
• сформулировать правила адекватного поведения в экстремальной ситуации;
• изучить способы оказания ПМП (наложение фиксирующих повязок, шин, возможные способы транспортировки пострадавших);
• на основе знаний о составе костей выяснить причины переломов у различных возрастных групп;

Развивающие:

• развивать знания учащихся о безопасном поведении;
• способствовать развитию интереса к химии и анатомии.

Воспитательные:

• формировать научное мировоззрение;
• способствовать профессиональной ориентации учащихся;

Оборудование: модель кости, химические реактивы (соляная кислота) штатив, скелет человека, таблицы, простейшие шины, перевязочный материал, пузырь со льдом, косынка, мази.

Понятия: “микро- и макро- химические элементы”, “оссеин”, “костное и губчатое вещество”, “костно-мозговая полость”, “переломы”.

Тип урока: инегрированный урок химии и анатомии.

Методы обучения:

• словесные (рассказ, беседа, объяснение);
• наглядные (показ таблиц, схем, рисунков);
• демонстрационные (химический опыт, способ наложения повязки, шины);
• практические (оказание учащимися помощи условно пострадавшему).

Ход урока

(слайд 1,2)

“Надо учиться не для того,
чтобы стать ученым, а только для того,
чтобы научиться жить лучше”
Л.Н.Толстой

Учитель химии. В человеческом организме можно найти все химические элементы, вплоть до золота, а также, к сожалению, и элементы радиоактивного распада. Из 94 встречающихся в природе элементов, 81 обнаружено в организме человека. Без этой “таблицы Менделеева” мы не смогли бы жить, будем плохо чувствовать себя и даже болеть, если каких–то элементов будет не хватать. Впрочем, также плохо, если элементы окажутся в избытке. Все должно находится в химическом равновесии. Химические элементы организма делятся на две группы: макро- и микроэлементы.

К макроэлементам относятся элементы с концентрацией в организме более 0, 001%: кислород, углерод, водород (10,5%), железо, калий (0,27%), кальций(1,4%), магний (0,04%), натрий (0,26%), азот, сера, фосфор, хлор. Углерод, водород, кислород и азот – это четыре элемента, которые иногда называют “китами химии”, “элементами жизни”. Из атомов этих 12 элементов построены не только живые белки, но и вся природа вокруг нас.

К микроэлементам относят элементы, доля которых в организме составляет от 0,001 до 0,000001%. Это цинк, йод, кобальт, хром, медь и др. Если концентрация элементов в организме еще меньше, то их относят к группе следовых (т.е. в организме обнаружены его следы). Это селен, бор, серебро, золото и др. Кроме того, во всех организмах находится небольшое количество тяжелых металлов. ( Слайд 3).

Макро и микроэлементы образуют органические и минеральные вещества Современные учёные считают, что в живом организме не только присутствуют все химические элементы таблицы Менделеева, но каждый из них выполняет определённую биологическую функцию. Организм человека состоит на 60% из воды, 34% приходится на органические вещества и 6% - на неорганические.

Например, если вес человека составляет 70 кг, то в нем содержится (в граммах): кальция - 1700, калия - 250, натрия - 70, магния - 42, железа - 5, цинка. [1]

Мне бы хотелось подробней остановиться на роли кальция и фосфора: (Слайд 4).

Учитель химии: (Слайд 5). Химический состав кости зависит от состояния исследуемой кости, возрастных и индивидуальных особенностей. Свежая кость взрослого человека содержит 50 % воды; 15,75 % жира; 12,25 % органических веществ и 22 % неорганических веществ. Высушенная и обезвоженная кость содержит примерно 2/3 неорганического вещества и 1/3 органического.
Неорганическое вещество представлено преимущественно солями кальция в виде субмикроскопических кристаллов гидроксиапатита. С помощью электронного микроскопа установлено, что оси кристаллов идут параллельно костным волокнам. Из кристаллов гидроксиапатита формируются минеральные волокна. Если обработать кость кислотой, т.е. произвести декальцинацию, то минеральные соли удаляются. Такая кость, состоящая только из одного органического вещества, сохраняет все детали формы, но отличается чрезвычайной гибкостью и эластичностью. [2]

Учитель химии: Демонстрация опыта. (Слайд 6). Предварительно рыбью кость опустили в стакан с 10% раствором соляной кислоты после извлечения кости из стакана ее можно завязать в узел.

Учитель химии: Ребята, какой можно сделать вывод?

Ученики делают вывод: (Слайд 7). Органические вещества придают кости эластичность.
Учитель химии: Органическое вещество кости носит название оссеина. Это белок, представляющий собой разновидность коллагена и образующий основное вещество кости. Содержится оссеин в составе костных клеток. В межклеточном веществе кости или костном матриксе располагаются костные волокна, построенные из белка коллагена. При вываривании костей белки (коллаген и оссеин) образуют клейкую массу. Следует отметить, что костный матрикс, кроме коллагеновых волокон, содержит минеральные волокна. Переплетение волокон органического и неорганического веществ придает костной ткани особые свойства: прочность и упругость. При удалении органического вещества путем сжигания кости эластичность теряется, оставшееся вещество делает кость весьма хрупкой.[3]

Учитель химии: Демонстрация опыта. (Слайд 8). Кость зафиксировали, подожгли. В результате опыта сгорели органические вещества, кость стала хрупкая и ломкая, но при этом кость не потеряла своей формы.

Учитель химии: Ребята, какой можно сделать вывод?

Ученики делают вывод: (Слайд 9). Неорганические вещества придают прочность кости.

Учитель химии: Количественное отношение органического и неорганического веществ в костях зависит прежде всего от возраста и может меняться под влиянием различных причин (климатические условия, фактор питания). Так, у детей кости гораздо беднее минеральными веществами (неорганическими), поэтому отличаются большей гибкостью и меньшей твердостью. У пожилых людей, наоборот, уменьшается количество органических веществ, кости становятся более ломкими и хрупкими. [7]

Учитель химии: Какие продукты способствуют укреплению костей?

Ученики: Продукты богатые кальцием (молоко, творог).

Учитель анатомии: (Слайд 10). Костная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. Клетки, образующие костную ткань, имеют отростки, с помощью которых они крепко–накрепко соединяются друг с другом. Клетки делятся на молодые, зрелые и старые. Межклеточное вещество образовано органическими и неорганическими соединениями, о которых мы уже говорили. У каждой кости выделяют плотное и губчатое вещество. Их количественное соотношение и распределение зависит от места кости в скелете и от ее функции.

Плотное (компактное) вещество особенно хорошо развито в тех костях и их частях, которые выполняют функции опоры и движения. Например, из компактного вещества построено тело длинных трубчатых костей. Костные пластинки имеют цилиндрическую форму и как бы вставлены одна в другую.[8]

Ученики делают вывод: Такое трубчатое строение компактного вещества придает костям большую прочность и легкость.

Учитель анатомии: Губчатое вещество образовано множеством костных пластинок, которые располагаются по направлениям максимальной нагрузки. Им образованы эпифизные утолщения длинных трубчатых костей, а также короткие плоские кости. Между пластинками располагается красный костный мозг, являющийся органом кроветворения – в нем образуются клетки крови. Полости длинных трубчатых костей взрослых людей заполнены желтым костным мозгом, в котором содержатся жировые клетки. В течение жизни человека соотношение плотного и губчатого вещества кости меняется. Эти изменения зависят от образа жизни, который ведет человек, от его питания, состояния здоровья. Так у людей занимающихся спортом, компактное вещество намного плотнее пример у футболистов компактное вещество голени намного толще и прочнее.

Учитель анатомии: Кости могут расти в длину и толщину. В длину они растут за счет деления клеток хряща, расположенных на ее концах. Рост костей в толщину обеспечивает надкостница – тонкий слой плотной соединительной ткани, сросшийся с костью. В надкостнице проходят сосуды и нервы. Они принимает участие в питании кости и образовании новой костной ткани. В молодом возрасте кости богаты молодыми клетками которые делятся и растут. В зрелом возрасте зрелыми клетками не способные к росту, а в старом старыми клетками разрушающими кость.

Учитель анатомии: Изменяется ли скелет на протяжении жизни?

Ученики: Изменяется на протяжении всей жизни, уменьшается содержание органических веществ с возрастом и от образа жизни.

Учащиеся предварительно получили задания: подготовить интересные сведения об опорно - двигательной системе. (Слайд 11).

Сообщение учащихся:

• Бедро выдерживает вертикально груз 1500 кг.
• Большая берцовая кость — 1650 кг.
• Плечевая — 850 кг.
• Коленная чашечка — 600 кг.
• Предел прочности ребер на излом у молодых колеблется от 85 до 110 кг.
• Кость тверже кирпича в 30 раз, гранита — в 2,5 раза. Она прочнее дуба и почти также прочна, как чугун.
• Средняя масса скелета человека средней комплекции массой 70 кг равна 8-9 кг. (Слайд 12).

Учитель анатомии: Если кости самые прочные, почему они ломаются? (объяснение перелома костей на основе расположения костных пластинок).

Ученики: (Слайд 13) Кости ломаются от направления силы тяжести к костным пластинкам.

Учитель анатомии: В различных жизненных ситуациях, внезапно и вдруг происходят несчастные случаи. Если несчастье произошло, то как поступить? Немедленно вызвать врача. А как помочь пострадавшему? Надежда только на тех людей, которые оказались поблизости. Мы сегодня поговорим о видах переломов костей, рассмотрим симптомы различных повреждений, научимся оказывать первую доврачебную помощь, выясним как избежать травмы.

Учитель анатомии: Перелом-это повреждение костей. Различают открытые и закрытые переломы. Могут быть простые (без смещения), либо со смещением в виде трещины или полного перелома костей. Осколочный перелом. Простой перелом – это явный перелом или трещина в кости, с множеством костных обломков.

Как распознать перелом? Резкая боль, припухлость в области травмы, невозможность движений, нарушение формы и длины, искривление конечноcти, потеря сознания, гематома или кровотечение, тошнота.

Практическая работа. На столе лежит оборудование для оказания первой помощи, нужно выбрать необходимое для решения проблемной ситуации.

Учащиеся делятся на группы и оказывают первую доврачебную помощь с помощью учителя. Первая группа – открытый перелом, вторая группа закрытый перелом.

Среди детского травматизма на первом месте стоит бытовой травматизм, на втором уличный, на третьем школьный. Повышенная двигательная активность - это биологическая потребность, которая приводит к травмам. Связана с недостаточной внимательностью детей. Увлекшись игрой, дети могут сбить с ног товарища, споткнуться, поранить других, пренебрегая правилами техники безопасности.[6] (Слайд 14).

Учитель анатомии: (Слайд 15) Лечение травм - это дело специалистов, вооруженных необходимыми знаниями, навыками и техникой. (Слайд 16).

Дополнительные вопросы на закрепление:

1. Какие химические элементы называются макро- и микро? Какова роль кальция и фосфора? Химический состав костей? (органические и неорганические вещества).

2. Назовите методы, способствующие укреплению костей (занятия физической культурой, питание богатое кальцием).

3. Почему в юности переломы менее опасны, чем в пожилом возрасте? (В юности в скелете еще много хрящевых тканей, а в костях органических веществ, поэтому костная ткань быстро восстанавливается).

Заключение

Домашнее задание: параграф 48, вопросы, Анатомия. А. С. Батуев. Н.И Федюкович. “Феникс” Ростов на Дону, 2008 г.

Литература.

1. А.И. Артеменко. “Удивительный мир органической химии”, Москва, Дрофа, 2004г.
2. Е.П Бруновт.“Методика обучения анатомии”, Москва, Дрофа, 2011г.
3. И.Д. Зверев. “Занимательная анатомия”, “Дрофа” 2011г.
4. С.М. Курганский. “Внеклассная работа по химии”. Москва, 2006г.
5. К. Люцис. “Большая детская энциклопедия” Химия, 2001г.
6. Медицинский справочник. Спасение 03 или первая помощь при несчастных случаях. О.А. Пепеляева И.В. Сунцова. Поурочные разработки анатомии. 2005. Первая помощь при растяжении связок, вывихах суставов и переломах костей.
7. Н.И Федюкович. Анатомия и физиология, “Феникс” Ростов на Дону, 2008 г.
8. Г.И. Штремплер, Г.А. Пичугина. “Дидактические игры при обучении химии” - Москва, Дрофа, 2004г.