Урок 18. Компоненты внутренней среды организма

Тема: Компоненты внутренней среды организма

Цель: формирование понятий о внутренней среде и ее компонентах, «гомеостазе»; функциях плазмы и форменных элементов крови, показать ее роль в организме; ввести понятия: «гомеостаз», «фагоцитоз»; рассмотреть механизм свертывания крови; разъяснить роль анализа крови для диагностики и лечения больных.

Ход урока

I.                   Организационный момент

II.                Изучение нового материала

- Для поддержания жизни многоклеточным организмам нужна определенная система, которая обеспечивала бы  каждую клетку питательными веществами, кислородом и выводила продукты обмена веществ. В ходе эволюции возникли различные специальные приспособления и структуры организма, в том числе и внутренняя среда.

Слайд 2 – Внутренняя среда – единая система жидкостей, которая является естественным продолжением водной основы клеток.

Рассмотрим компоненты внутренней среды.

 

Одним из важных компонентов является кровь.

Слайд 3 – Состав крови.

Кровь – одна из тканей организма. Она циркулирует по замкнутой системе сосудов и непосредственно с другими тканями тела не сообщается. В организме взрослого человека – 5 литров крови, что составляет 7 – 8% массы тела.

Кровь состоит из жидкой части плазмы, выполняющей роль межклеточного вещества, и форменных элементов: клеток: эритроцитов и лейкоцитов и кровяных пластинок – тромбоцитов, относящихся к неклеточным форменным элементам крови.

В капиллярах – тончайших кровеносных сосудах, где происходит обмен между кровью и клетками тканей, жидкая часть крови частично покидает кровеносные сосуды. Она переходит в межклеточные промежутки и становится тканевой жидкостью.

Слайд 4 - Тканевая жидкость является вторым компонентом внутренней среды, в которой непосредственно находятся клетки. В ней около 95% воды, 0,9% минеральных солей, 1,5% белков и других органических веществ, а также кислород и углекислый газ. Из тканевой жидкости клетки получают питательные вещества и кислород, принесенные кровью. В тканевую жидкость клетки выделяют продукты распада. И лишь оттуда они поступают у кровь и уносятся ею.

Лимфа является третьим компонентом внутренней среды. Она перемещается по лимфатическим сосудам. Лимфатические сосуды начинаются в тканях мелкими слепыми мешочками, состоящими из эпителиального слоя клеток. Это лимфатические капилляры. Они интенсивно поглощают избыток тканевой жидкости.

Лимфатические сосуды сливаются друг с другом и в конечном итоге образуют главный лимфатический сосуд (проток), через который лимфа попадает в кровеносную систему.

На пути лимфы находятся лимфатические узлы, они являются фильтрами, где задерживаются посторонние частицы и уничтожаются микроорганизмы.

Слайд 5 – Подготовьте таблицу «Форменные элементы крови» для самостоятельного заполнения в процессе рассказа.

Название форменного элемента крови	Пояснение названия форменного элемента крови	Содержание в крови	Особенности состава и строения	Где образуются в организме и сколько живут	Какую роль в организме играют

Слайд 6 – Составные части крови.

Слайд 7 – Плазма крови имеет относительно постоянный солевой состав. Около 0,9% плазмы приходится на поваренную соль, есть в ней и соли калия, кальция, фосфорной кислоты. Около 7% плазмы составляют белки. Среди них белок фибриноген, который принимает участие в свертывании крови. В плазме крови есть углекислый газ, глюкоза, а также другие питательные вещества и продукты распада.

Слайд 8 – Эритроциты – красные кровяные клетки, транспортирующие кислород к тканям и углекислый газ к легким. Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска, что увеличивает его поверхность. Красный цвет эритроцита зависит от особого вещества – гемоглобина Hb.

Слайд 9 - В легких он присоединяет к себе кислород и становится оксигемоглобином. В тканях это соединение распадается на кислород и гемоглобин. Кислород используется клетками организма, а гемоглобин, присоединив к себе углекислый газ, возвращается в легкие, отдает углекислый газ и вновь присоединяет кислород.

Равенство реакции образования и распада оксигемоглобина выглядит так:

в легких Hb + 4O₂ = HbO₈ ; в тканях HbO₈  = Hb + 4О₂

Оксигемоглобин имеет более светлую окраску, и потому обогащенная кислородом артериальная кровь выглядит ярко-алой. Гемоглобин, оставшийся без кислорода, темно-красный. Поэтому венозная кровь значительно темнее артериальной.

Слайд 10 – У всех позвоночных, кроме млекопитающих зрелые эритроциты ядер не имеют: они утрачиваются в процессе развития. Двояковогнутая форма эритроцита и отсутствие ядра способствуют переносу газов, так как увеличенная поверхность клетки быстрее поглощает кислород, а отсутствие ядра позволяет использовать для транспортировки кислорода и углекислый газ весь объем клетки.

У мужчин в 1 мм³ крови содержится в среднем 4,5 – 5 млн. эритроцитов, у женщин – 4 – 4,5 млн.

Слайд 11 – Лейкоциты – клетки крови с хорошо развитыми ядрами. Их называют белыми кровяными клетками, хотя на самом деле они бесцветные. Основная функция лейкоцитов – распознавание и уничтожение чужеродных соединений и клеток, которые оказываются во внутренней среде организма. Известны различные виды лейкоцитов.

Слайд 12 - Число лейкоцитов варьирует в пределах 4 – 8 тыс. в 1 мм³, что связано с наличием инфекции в организме, со временем суток, едой. Некоторые лейкоциты способны к амебоидному движению. Обнаружив чужеродное тело. Они ложноножками захватывают его, поглощают и уничтожают.

Слайды 13-15 – Явление фагоцитоза было открыто Ильей Ильичем Мечниковым (1845 – 1916 г.г.), а лейкоциты, участвующие в нем, названы фагоцитами, что означает «клетки-пожиратели». Большая группа клеток крови называется лимфоцитами, поскольку созревание их завершается в лимфатических узлах и в вилочковой железе. Эти клетки способны опознавать химическую структуру чужеродных соединений антигенов и вырабатывать особые химические вещества – антитела. Которые нейтрализуют или уничтожают эти антигены.

Способностью к фагоцитозу обладают не только лейкоциты крови, но и находящиеся в тканях более крупные клетки – макрофаги. При проникновении микроорганизмов через кожу или слизистые во внутреннюю среду организма макрофаги перемещаются к ним и участвуют в их уничтожении.

Слайд 16 - Тромбоциты, или кровяные пластинки, принимают участие в свертывании крови. Если происходит травма и кровь выходит из сосуда, тромбоциты слипаются и разрушаются. При этом они выделяют ферменты, которые вызывают целую цепочку химических реакций, ведущих к свертыванию крови.

Слайд 17 - Свертывание крови возможно потому, что в ней находится жидкий белок фибриноген, который под действием ферментов превращается в нити нерастворимого белка фибрина. Образуется сетка, в которой задерживаются клетки крови. Этот кровяной сгусток, закрывающий рану, и останавливает кровотечение.

Свертывание крови – это защитное приспособление, предохраняющее организм от потери крови.

Слайд 18 - Механизм свертывания крови

                                                                                   Соли кальция

                                                                                               ↓                     

                                               образование                          ↓                      образование

            разрушение                продуктов,                            ↓                      фибрина

                                    →        способствующих → фибриноген→           и кровяного

            тромбоцитов           свертыванию                                               сгустка

Для образования сгустка необходимо, чтобы в крови были соли кальция, витамин К и некоторые другие вещества. Если соли кальция удалены или в крови нет витамина К, кровь свертываться не будет. Обычно, когда хотят предохранить кровь от свертывания, например при ее переливании, из крови удаляют один из указанных компонентов, чаще всего соли кальция. Такую кровь можно сохранить длительное время.

Слайд 19 – При постоянно меняющихся параметрах внешней среды, внутренняя среда организма остается относительно постоянной. В 1929 году американский физиолог У. Кеннон для обозначения постоянства ввел  понятие – гомеостаз. В организме на относительно постоянном уровне удерживаются такие показатели, как кровяное давление, температура тела, осмотическое давление крови и тканевой жидкости, химический состав и т.д. Гомеостаз постоянно поддерживается работой органов и тканей.

Относительное постоянство внутренней среды. Внутренняя среда организма находится в подвижном равновесии, поскольку одни вещества расходуются, и тот расход восполняется. Так, на смену использованным питательным веществам поступают новые питательные вещества из кишечника. В стенках кровеносных сосудов есть рецепторы, которые сигнализируют  о прекращении или снижении концентрации каких-либо веществ в крови. Если концентрация этих веществ приближается к верхней границе нормы, действуют рефлексы, которые снижают их концентрацию. А если она опускается ниже нормы, возбуждаются другие рецепторы, которые вызывают противоположные рефлексы.

Благодаря работе нервной и эндокринной  систем колебания концентрации веществ, находящихся в крови, тканевой жидкости и лимфе, не выходят за пределы нормы. Так, содержание иона К⁺ в плазме крови здорового человека колеблется от 16 до 20 мг %. Любая величина в пределах этих границ нормальна.

Содержание различных веществ и клеток крови в организме человека выражается не одной цифрой, а некоторым диапазоном. Это результат подвижного равновесия между их приходом и расходом.

Слайды 20-21 - Анализ крови. Состав крови является важной характеристикой наиболее часто проводимых исследований. При анализе крови определяют количество клеток крови, содержание гемоглобина, концентрацию сахара и других веществ, а также скорость оседания эритроцитов (СОЭ). При наличии какого-нибудь воспалительного процесса СОЭ увеличивается. Норма СОЭ для мужчин 2 – 10 мм/ч, для женщин 2 – 15 мм/ч.

При нарушении функций красного костного мозга, недостатке в организме железа и некоторых других веществ, а также при значительной потере крови возникает кратковременное или длительное малокровие. При этом в крови снижается содержание эритроцитов и гемоглобина. Норма гемоглобина у мужчин 13 – 16 г %, у женщин 12 – 14 г %.

Существует формула крови:

Er в 1 мм3	Hb	L					Tr	СОЭ
		С/я	П/я	базофилы	лимфоциты	моноциты
4,5 – 5 млн.	130-160	47-72%	1-6%	0-1%	19-37%	3-11%		0-22мм/ч

            Любые количественные изменения параметров – первый сигнал о проблемах организма.

Слайд 22 - Кроветворение. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты образуются в красном костном мозге. Однако дозревание многих лимфоцитов происходит в тимусе и лимфатических узлах. Эти лимфоциты попадают в кровь вместе с лимфой.

Кроветворение – очень интенсивный процесс, так как продолжительность жизни форменных элементов крови небольшая. Лейкоциты живут от нескольких часов до 3 – 5 суток, эритроциты – 120 – 130 суток, тромбоцит – 5 – 7 суток.

Слайд 23 – Давайте уточним, насколько важны выполняемые функции кроки:

1.      трофическая (питательная) – транспорт питательных веществ к тканям;

2.      выделительная – транспорт продуктов метаболизма из тканей к органам выделения;

3.      защитная – осуществляется за счет фагоцитарной активности клеток и выработки лимфоцитами антител, обезвреживающих генетически чужеродные вещества;

4.      участие в гуморальной регуляции – транспорт гормонов;

5.      дыхательная – перенос кислорода;

6.      термолягуляторная – регуляция термоотдачи через кожу;

7.      гомеостатическая – поддержание постоянства внутренней среды организма;

8.      свертывание крови, препятствует кровопотере.

IV. Закрепление знаний.

Слайд 24 – Ответьте на вопросы:

1.      Из каких компонентов состоит внутренняя среда организма? Какова ее роль в жизни клеток?

2.      Откуда клетки тела получают кислород и питательные вещества?

3.      Для чего необходимо поддержание постоянства внутренней среды?

4.      Как внутренняя среда организма связана с внешней средой?

5.      Как взаимосвязаны друг с другом компоненты внутренней среды организма?

Выполнение лабораторной работы «Изучение микроскопического строения крови»

V. Подведение итога урока. Рефлексия

Слайд 25 - Домашнее задание: изучить § 17.

Выполнить задания в конце параграфа, обозначенные символом «!»

По желанию подготовить сообщение о И.И. Мечникове, фагоцитозе.

• 1 слайд

  Компоненты внутренней среды организма
  Урок биологии человека – 8 класс
  Разработан преподавателем биологии: Колесниковой Л.А.
  

• 2 слайд

  Внутренняя среда – единая система жидкостей, которая является естественным продолжением водной основы клеток.
  Внутренняя среда
  Кровь
  Тканевая жидкость
  Лимфа
  

• 3 слайд

  Состав крови
  Кровь – одна из тканей организма. Она циркулирует по замкнутой системе сосудов и непосредственно с другими тканями тела не сообщается. В организме взрослого человека – 5 литров крови, что составляет 7 – 8% массы тела.
  Кровь
  Плазма
  Кровяная сыворотка
  Фибриноген
  Кровяные клетки
  Эритроциты
  4,5 – 5 млн
  Лейкоциты
  Тромбоциты
  200 – 400 тыс
  

• 4 слайд

  Тканевая жидкость - 95% воды, 0,9% минеральных солей, 1,5% белков и других органических веществ, а также кислород и углекислый газ.
  Из тканевой жидкости клетки получают питательные вещества и кислород, принесенные кровью.
  В тканевую жидкость клетки выделяют продукты распада.
  Лимфа перемещается по лимфатическим сосудам.
  Лимфатические капилляры поглощают избыток тканевой жидкости.
  Лимфатические сосуды образуют лимфатический проток, через который лимфа попадает в кровеносную систему.
  Лимфатические узлы являются фильтрами, где задерживаются посторонние частицы и уничтожаются микроорганизмы.
  
  

• 5 слайд

  Форменные элементы крови
  Подготовьте таблицу для самостоятельного заполнения.
  

• 6 слайд

  Составные части крови
  
  Плазма
  Лейкоциты
  Эритроциты
  

• 7 слайд

  Плазма крови
  имеет относительно постоянный солевой состав.
  90% - вода;
  около 0,9% - поваренная соль, соли калия, кальция, фосфорной кислоты;
  около7% - белки.
  Среди них белок фибриноген, который принимает участие в свертывании крови.
  В плазме крови есть углекислый газ, глюкоза, а также другие питательные вещества и продукты распада.
  Плазма крови
  Вода 90%
  Органические вещества
  Белки 7 – 8 %
  Минеральные соли
  0,9%
  

• 8 слайд

  Эритроциты
  Эритроциты – красные кровяные клетки, транспортирующие кислород к тканям и углекислый газ к легким.
  Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска, что увеличивает его поверхность.
  Красный цвет эритроцита зависит от особого вещества – гемоглобина (Hb).
  ГЕМ
  

• 9 слайд

  гемоглобин
  кислород
  гемоглобин
  
  оксигемоглобин
  оксигемоглобин
  кислород
  карбогемоглобин
  карбогемоглобин
  
  углекислый газ
  углекислый газ
  артериальная кровь
  (алая)
  венозная кровь
  (тёмно-вишнёвая)
  лёгкие
  ткани
  в легких Hb + 4O2 = HbO8 ;
  в тканях HbO8 = Hb + 4О2
  

• 10 слайд

  Эритроциты
  У всех позвоночных, кроме млекопитающих зрелые эритроциты ядер не имеют: они утрачиваются в процессе развития.
  У мужчин в 1 мм3 крови содержится в среднем 4,5 – 5 млн. эритроцитов,
  у женщин – 4 – 4,5 млн.
  
  

• 11 слайд

  Лейкоциты
  Клетки крови с хорошо развитыми ядрами.
  Основная функция лейкоцитов – распознавание и уничтожение чужеродных соединений и клеток, которые оказываются во внутренней среде организма.
  ГРАНУЛОЦИТЫ
  МОНОЦИТЫ
  ЛИМФОЦИТЫ
  

• 12 слайд

  Лейкоциты
  Число лейкоцитов варьирует в пределах 4 – 8 тыс. в 1 мм3.
  Некоторые лейкоциты способны к амебоидному движению.
  Обнаружив чужеродное тело, они ложноножками захватывают его, поглощают и уничтожают.
  раковая
  клетка
  лейкоцит
  

• 13 слайд

  Илья Ильич Мечников
  Русский учёный, автор фагоцитарной теории иммунитета, в 1908 году удостоен Нобелевской премии за открытие фагоцитоза.
  (1845-1916 г.г.)
  

• 14 слайд

  Фагоцитоз
  Способностью к фагоцитозу обладают не только лейкоциты крови, но и находящиеся в тканях более крупные клетки – макрофаги.
  

• 15 слайд

  Фагоцитоз
  фагоцит
  бактерии
  

• 16 слайд

  Тромбоциты
  или кровяные пластинки, принимают участие в свертывании крови.
  Вызывают целую цепочку химических реакций, ведущих к свертыванию крови.
  Свертывание крови – это защитное приспособление, предохраняющее организм от потери крови.
  Образование тромба
  

• 17 слайд

  Свертывание крови возможно потому, что в ней находится жидкий белок фибриноген, который под действием ферментов превращается в нити нерастворимого белка фибрина.
  

• 18 слайд

  Свёртывание крови
  

• 19 слайд

  Гомеостаз
  В 1929 году американский физиолог Уолтер Брэдфорд Кеннон для обозначения постоянства ввел понятие – гомеостаз.
  ОТНОСИТЕЛЬНО ПОСТОЯННОЕ СОСТОЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРГАНИЗМА
  Гомеостаз постоянно поддерживается работой органов и тканей.
  
  

• 20 слайд

  Анализ крови
  Определяют количество клеток крови, содержание гемоглобина, концентрацию сахара и других веществ, а также скорость оседания эритроцитов (СОЭ).
  При наличии какого-нибудь воспалительного процесса СОЭ увеличивается.
  При малокровии в крови снижается содержание эритроцитов и гемоглобина.
  

• 21 слайд

  Анализ крови
  Норма СОЭ для мужчин 2 – 10 мм/ч, для женщин 2 – 15 мм/ч.
  Норма гемоглобина у мужчин 13 – 16 г %, у женщин 12 – 14г %.
  Формула крови:
  Er – эритроциты, Тr - тромбоциты
  

• 22 слайд

  Кроветворение
  Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты образуются в красном костном мозге.
  Дозревание многих лимфоцитов происходит в тимусе (вилочковой железе) и лимфатических узлах.
  Лейкоциты живут от нескольких часов до 3-5 суток, эритроциты – 120-130 суток, тромбоциты – 5-7 суток.
  

• 23 слайд

  Функции крови:
  1.трофическая (питательная) – транспорт питательных веществ к тканям;
  2.выделительная – транспорт продуктов метаболизма из тканей к органам выделения;
  3.защитная – осуществляется за счет фагоцитарной активности клеток и выработки лимфоцитами антител, обезвреживающих генетически чужеродные вещества;
  4.участие в гуморальной регуляции – транспорт гормонов;
  5.дыхательная – перенос кислорода;
  6.термолягуляторная – регуляция термоотдачи через кожу;
  7.гомеостатическая – поддержание постоянства внутренней среды организма;
  8.свертывание крови, препятствует кровопотере.
  
  

• 24 слайд

  Ответьте на вопросы:
  1. Из каких компонентов состоит внутренняя среда организма? Какова ее роль в жизни клеток?
  2. Откуда клетки тела получают кислород и питательные вещества?
  3. Для чего необходимо поддержание постоянства внутренней среды?
  4. Как внутренняя среда организма связана с внешней средой?
  5. Как взаимосвязаны друг с другом компоненты внутренней среды организма?
  

• 25 слайд

  Домашнее задание:
  изучить § 17.
  Выполнить задания в конце параграфа, обозначенные символом «!»
  
  
  Подготовить сообщение о И.И. Мечникове, фагоцитозе.
  

• 26 слайд

  Всего доброго!