Ответ: а) благодаря расслаблению вдыхательной мускулатуры и диафрагмы; б) благодаря расслаблению вдыхательной мускулатуры и сокращению выдыхательной; в) благодаря расслаблению вдыхательной мускулатуры, расслаблению диафрагмы и сокращению выдыхательной мускулатуры; г) благодаря расслаблению диафрагмы.

Ответы к работе: 1б, 2б, 3в, 4в, 5а.

Регуляция дыхательных движений (проблемное обучение

и программированная работа)

Цель: получить представление о единстве нервной и гуморальной регуляции, а также о принципе саморегуляции на примере регуляции дыхательных движений.

Методические приемы: беседа, просмотр кинофильма, опыты.

Демонстрационный материал, оборудование: метроном или часы с секундной стрелкой, модель, поясняющая механизм вдоха и выдоха, кинофильм “Регуляция дыхательных движений”, таблицы “Головной мозг”, “Опыт с перекрестным кровообращением”, схема «Рефлекторная саморегуляция дыхательных движений”.

Вначале путем фронтальной беседы учащиеся повторяют пройденный материал, отвечая на следующие вопросы. Какая сила обусловливает переход газов через стенки альвеол и капилляров? В чем причина газообмена? Куда поступает кислород и оксид углерода (IV) при газообмене в легких; в тканях и почему? Как называется процесс перехода газов из одной среды в другую? Что такое жизненная емкость легких; как можно измерить ее? Какие имеются способы искусственного дыхания? Чем отличается дыхание тренированного человека от нетренированного? Каким актом является вдох (выдох) - активным или пассивным? Почему купол диафрагмы всегда обращен в сторону грудной клетки (нарисовать схему положения диафрагмы при вдохе и выдохе)? Почему воздух во время вдоха поступает в легкие, а при выдохе выходит из них? Что такое эластическая тяга легких? В каких состояниях находятся в крови кислород, оксид углерода (IV), азот? Почему водолаза надо медленно поднимать с большой глубины? По каким артериям течет венозная кровь; по каким венам - артериальная? Что такое оксигемоглобин, метгемоглобин? Одинаков ли объем эритроцита в венозной и артериальной крови? Как называется соединение гемоглобина с оксидом углерода (IV)? Какими особенностями характеризуется карбогемоглобин? Как изменится характер дыхательных движений при повышении оксида углерода (IV) в крови? Зачем нужна регуляция дыхания?

Переходя к объяснению нового материала, учитель предлагает учащимся задержать как можно дольше дыхание и после этого задает первый проблемный вопрос: почему неизбежно происходит смена вдоха выдохом и наоборот. Чтобы дать ответ, необходимо знать механизм регуляции дыхания. С этой целью учитель сообщает сведения о дыхательном центре, об условиях, в которых происходит его возбуждение, о механизме смены вдоха и выдоха. После этого демонстрируется кинофильм “Регуляция дыхательных движений”. Попутно ставится ряд вопросов. Какие рецепторы раздражаются при вдохе? Как вдох обусловливает выдох? Где находится главный дыхательный центр, согласовывающий работу дыхательных мышц? Как изменяются дыхательные движения при усиленной мышечной работе? Почему рефлексы кашля и чихания называются защитными?

Далее рассматривается вопрос о ритмичности возбуждения дыхательного центра и автоматичности регуляции смены вдоха и выдоха. В результате учащиеся приходят к выводу, что в основе саморегуляции дыхательных движений лежит увеличение концентрации оксида углерода (IV) в крови (уменьшение кислорода) и возбуждение рецепторов органов дыхания при расширении грудной клетки во время вдоха. Эти факторы возбуждают центр выдоха и одновременно тормозят центр вдоха. Таким образом, вдох сменяется выдохом и наоборот.

Перед постановкой второго проблемного вопроса учащимся необходимо путем самонаблюдения проследить, как изменяется частота и глубина дыхательных движений после приседаний, нескольких глубоких вдохов, задержки дыхания. В результате чего возникает вопрос: каков механизм изменения ритма дыхательных движений? В связи с этим раскрывается сущность влияния химических веществ на дыхательный центр и особая чувствительность его к оксиду углерода (IV) и кислороду. При этом подчеркивается, что оксид углерода (IV) увеличивает возбудимость дыхательного центра и дыхание становится частым и глубоким (это отмечается после задержки дыхания или мышечной работы, например, приседаний), а содержание в крови большого количества кислорода уменьшает возбудимость дыхательного центра, а дыхание становится редким и поверхностным (например, после нескольких глубоких вдохов, т.е. после гипервентиляции легких). На основании этих наблюдений у учащихся формируется представление о связи нервной и гуморальной регуляции и они приходят к выводу, что возбудимость дыхательного центра определяется действиями нервных и гуморальных факторов и что в зависимости от степени возбуждения его дыхательные движения либо ускоряются и углубляются, либо замедляются и ослабляются.

Для контроля степени усвоения знаний и закрепления материала предлагается следующая программированная работа.

Вопрос I. Как осуществляется вдох (механизм вдоха)?

Ответ: а) грудная клетка и грудная полость расширяются, чему способствует сокращение вдыхательной мускулатуры и мышц диафрагмы; б) в крови накапливается оксид углерода (IV), который и возбуждает дыхательный центр. Возбуждение его передается на вдыхательные мышцы и диафрагму, сокращение которых вызывает увеличение объема полости грудной клетки и, следовательно, легких; в) в крови накапливается кислород, который возбуждает дыхательный центр. Возбуждение его передается по центробежным волокнам на вдыхательную мускулатуру, которая, возбуждаясь, сокращается и расширяет грудную клетку и грудную полость; г) в крови накапливается оксид углерода (IV), который тормозит дыхательный центр. Вдыхательная мускулатура сокращается, а выдыхательная расслабляется. Грудная клетка и грудная полость расширяются.

Вопрос 2. При каких условиях повышается возбудимость дыхательного центра, а дыхание углубляется и учащается?

Ответ: а) при повышении в крови концентрации кислорода; б) при повышении в крови концентрации оксида углерода (IV); в) при повышении в крови концентрации кислорода и оксида углерода (IV); г) при снижении в крови концентрации кислорода и оксида углерода (IV).

Вопрос 3. При каких условиях уменьшается возбудимость дыхательного центра и дыхание урежается, ослабляется?

Ответ: то же, что к вопросу 2.

Вопрос 4. Как изменяется дыхание после нескольких глубоких вдохов?

Ответ: а) участится и углубится; б) станет реже и ослабится; в) участится; г) ослабится.

Ответы к, работе: 1б, 2б, 3а, 4б.

8. ЛИТЕРАТУРА

1. К.Е. Бугаев. Возрастная физиология. М., Просвещение, 1975.

2. В.И. Венчиков, В.А. Венчиков. Основные приемы статистической обработки в области физиологии. М., Медицина, 1976.

3. С.И. Гальперин. Физиология человека и животных. М., Высшая школа, 1970.

4. М.П. Чукилев. Физиология человека. М., Медицина, 1961.

5. А.Г. Хрипкова, М.В. Антропова. Адаптация организма учащихся к учебной и физической нагрузке. М., Педагогика, 1982.