Разработка внеурочных занятий в школе по теме:"Изучение химического состава крови и его значение для организма человека".

Введение

Актуальность темы исследования обусловлена совокупностью следующих факторов.
Во-первых, развитие науки заметным образом обогатило знания о крови, ее особых функциях, а также роли всех ее составных частей, которые обеспечивают жизнедеятельность организма человека. Это способствовало пониманию, что кровь выступает в качестве особого транспортного средства, способствующего поступлению питательных веществ именно к каждой клеточке человеческого организма и, одновременно, она уносит продукты жизнедеятельности данных клеток. Кроме этого, компоненты крови ведут борьбу с микроорганизмами, которые попадают в организм, принимают участие в остановке кровотечения. Кровь является составной частью внутренней среды нашего организма, которая на постоянной основе поддерживает постоянство базовых биохимических и физиологических параметров, а также обеспечивает гуморальную связь непосредственно между органами и системами. Поэтому изучение системы крови весьма значимо в оценке функционального состояния человека в общем и его частей, в осуществлении диагностики многих заболеваний, а также различных патологических состояний.
Во-вторых, понимание множественных функций крови возможно только на основе пристального изучения как строения, так свойств ее основных компонентов – то есть форменных элементов крови и плазмы, получения знаний о нормах показателей крови, что является значимым для любой специальности. Тем не менее, в рамках школьного обучения вопросам крови и ее функциям в организме человека уделяется недостаточно пристальное внимание.
В-третьих, значимой составной частью педагогической деятельности школьного педагога выступает именно внеурочная деятельность по естественнонаучным предметам. Именно она позволяет развить у учащихся интереса к определенной теме, а также сформировать у них потребность ее пристального изучения.
Таким образом, необходимость знаний особенности крови и ее компонентов и их функций в человеческом организме, недостаточно широкое раскрытие этой темы на уроках биологии, а также широкие возможности для более глубокого ее изучения внеурочной деятельности, – все это в совокупности делает рассмотрение темы «Разработка внеурочных занятий в школе по теме: «Изучение химического состава крови и его значение для организма человека»» актуальным.
Целью исследования: на основе изучения теоретических основ разработать внеурочные занятия для общеобразовательной школы по теме: «Изучение химического состава крови и его значение для организма человека».
Задачи исследования:
- дать общую характеристику химическому составу крови и его значение для организма человека;
- изучить возможности внеурочной деятельности для изучения тем естественнонаучного цикла;
- выявить методы и приемы изучения во внеурочной деятельности состава крови и его значение для организма человека;
- диагностическим путем определить уровень знаний школьников о составе крови и его значение для организма человека;
- разработать методические основы системы внеурочных занятий в школе по теме «Изучение химического состава крови и его значение для организма человека»;
- разработать блок внеурочных занятий в школе по теме «Изучение химического состава крови и его значение для организма человека».
Объект исследования – изучение химического состава крови и его значение для организма человека в школе.
Предмет исследования – особенности организации и проведения внеурочных занятий в школе по теме «Изучение химического состава крови и его значение для организма человека».
Особый вклад в раскрытие данной темы внесли следующие исследователи:
1) Н.Н. Алипов, А.В. Бабина, В.А. Лавриненко, В.Г. Михайлов, Г.И. Назаренко, А.Б. Полетаева, О.Н. Полозюк и др., объектом изучения которых стал химический состав крови и его значение для организма человека;
2) Р.И. Айзман, О.В. Воробъева, И.С. Елизарова, Н.А. Заграничная, А.Ф. Каюмова, В.Н. Латчук, Л.А. Паршутина, А.Ю. Пентин, Г.А. Саттарова, Н.В. Третьякова, В.С. Тубчинова и др., особое внимание уделивших формированию естественнонаучных знаний в общеобразовательной школе;
3) Е.А. Востокова, Д.В. Григорьев, А.А. Гринкина, А.В. Гурьев, Н.С. Кабарда, Т.Н. Калуцкая, О.Е. Лебедева, О.В. Петунин, Т.Е. Ратова, П.В. Степанов и др., раскрывающие отличительные особенности и технологии внеурочной деятельности.
Методика исследования включает в себя следующие методы: анализ научно-методической литературы, документальных материалов; педагогическое наблюдение; беседа; контрольные испытания; опрос; метод систематизации и логической группировки выявленной информации.
Базой исследования стало МДОУ СОШ № 44. Общий объем выборки составил: 40 учащихся старшего школьного возраста – учащиеся 9 классов.
Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы.

 
Глава 1. Теоретические основы изучения химического состава крови и его значение для организма человека

1.1 Химический состав крови и его значение для организма человека: общая характеристика

Кровь, лимфа, а также тканевая жидкость формируют собой внутреннюю среду организма, которая омывает практически все ткани и клетки и тела. При этом внутренняя среда отличается именно постоянством свойств и состава, что важно для нормальной жизни клеток.
Кровь – это жидкая ткань, являющаяся одной из разновидностей соединительной ткани. В качестве ткани кровь обладает следующими спецификами:
1) практически все ее главные части формируются непосредственно за пределами сосудистого русла;
2) в крови межклеточное вещество ткани жидкое;
3) в постоянном движении находится основная часть крови.
Функции крови: транспортная, то есть питательная, дыхательная, экскреторная, регуляторная, то есть терморегуляционная, гомеостатическая, защитная, то есть иммунная, гемостаз [2].
В организме взрослого человека общее количество крови в норме составляет 6–8% от массы тела (это примерно 1/15 массы тела), то есть у человека, который весит 70 кг – порядка 5–6 литров. Примерно 50% от общего объема крови находится в депо (это селезенка, печень, а также в сосуды кожи). Иными словами, объем циркулирующей крови составляет около 2–3 литра.
Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. При этом объем плазмы составляет порядка 55–60% от объема всей крови, при том, как 40–45% приходится непосредственно на долю форменных элементов.
В свою очередь форменные элементы крови подразделяются на эритроциты, лейкоциты, а также тромбоциты. Основная функция эритроцитов – это транспортная (то есть благодаря им осуществляется перенос углекислого газа и кислорода и). в свою очередь лейкоциты и тромбоциты играют защитную функцию. То есть лейкоциты принимают участие в иммунных реакциях, при том, как тромбоциты участвуют в остановке кровотечения [13].
У мужчин в крови эритроцитов содержится 4,0 до 5,1×10¹² единиц на литр крови, при том, как у женщин – 3,7 до 4,7×10¹² в 1 л. Количество лейкоцитов в норме в 1 л крови колеблется где-то в пределах 4 × 10 9 / л до 1,1 × 10 10 /л.
У мужчин и женщин количество эритроцитов незначительно отличается.
В свою очередь тромбоциты – это такие кровяные пластинки, которые не имеют ядер. Их в крови содержится порядка 180–320 × 10^9 клеток на литр крови.
Плазма крови представляет собой полупрозрачную жидкость, которая на 90–92% состоит из воды, а также 8–10% сухого остатка. В качестве основных компонентов сухого остатка являются:
1) белки (примерно 7–8% от общего объема плазмы (либо же это 65–80 г/л));
2) электролиты (около 0,9% от общего объема плазмы; большая часть приходится на долю NаCl);
3) на долю всех остальных компонентов (мочевины, глюкозы, липидов и пр.) приходится меньше 1% [17].
На белки плазмы возлагается транспортная (к примеру, они служат переносчиками ряда гормонов, липидов, минеральных веществ, лекарственных препаратов, холестерина), а также трофическую функции, выступая в качестве резервуара для построения тканевых белков. Именно белки создают коллоидно-осмотическое давление, принимают участие в регуляции рН непосредственно за счет своих буферных свойств, они также обеспечивают вязкость плазмы, обладающей важным значением именно в поддержании артериального давления (АД). Также белки плазмы препятствуют оседанию эритроцитов, выступают в качестве факторов свертывания крови и как факторы иммунитета, выполняют креаторные связи. Наконец, белки плазмы выполняют ведущую роль в регуляции процесса образования тканевой жидкости, мочи, лимфы, а также всасывания воды [24].
Белки плазмы подразделяются на: глобулины (α1-глобулины, α2-глобулины, β-глобулины, γ-глобулины), альбумины, а также фибриноген (см. табл. 1).
Таблица 1
Белковые фракции плазмы крови
Белковые фракции Концентрация в плазме, г/л
Альбумины 33–55
Глобулины 20–36
α1-глобулины 1,4–3,0
α2-глобулины 5,6–9,1
β-глобулины 5,4–9,1
γ-глобулины 9,1–14,7
Фибриноген 2,0–4,0

Альбумины составляют порядка 4,5% всех белков. Они выполняют регуляторную и транспортную функции. Альбумины жирные кислоты, билирубин, тяжелые металлы, а также фармакологические препараты (к примеру, антибиотики). Также они поддерживают давление, вязкость плазмы, наконец, принимают участие в регуляции рН.
В свою очередь, глобулины плазмы составляют порядка 1,7–3,5% всех белков, которые при электрофорезе разделяются на фракции. Они выполняют различные функции: начиная от транспортной и заканчивая защитной. К примеру, α1-глобулины переносят гормоны коры надпочечников, липиды, тироксин; α2-глобулины транспортируют медь, липиды. Фракция β-глобулинов в себя включает липопротеиды. Возрастание содержания липопротеинов очень низкой плотности, а также (липопротеинов низкой плотности выступает в качестве одного из ведущих факторов процесса развития атеросклероза. В организме человека γ-глобулины в основном осуществляют защитную функцию. К такого рода соединениям относят антитела (это иммуноглобулины (Ig)) и ряд факторов свертывания крови [23].
В таблице 2 показаны классы иммуноглобулинов [23].
Таблица 2
Классы иммуноглобулинов
Класс Функции
IgG Особая гуморальная защита; активизирует систему комплемента. Вырабатывается в большом количестве в случае вторичного иммунного ответа
IgM Принимает участие в первичном иммунном ответе
IgA Препятствует адсорбции и адгезии микробов на слизистые оболочки. Барьерный иммуноглобулин
IgE Принимает участие в противопаразитарном иммунитете, а также в аллергических реакциях
IgD Это В-клеточные рецепторы развивающихся лимфоцитов, их функция изучена недостаточно. Эмбриональный иммуноглобулин

Кровь состоит из следующих основных компонентов.
Эритроциты, либо красные кровяные диски. Эритроциты составляют основную массу крови, а также определяют ее красный цвет. Это такие специализированные клетки, производят перенос углекислого газа и кислорода благодаря наличию в эритроцитах определенных дыхательных пигментов.
Эритроциты не имеют ядра; у них форма двояковогнутых дисков, диаметр которых составляет порядка 7,5 мкм (так называемый нормоцит). Следует указать, что лишение ядра в конечном итоге привело к тому, что эритроцит потребляет примерно в 200 раз меньше кислорода, нежели его ядерные предстадии (то есть нормобласты и эритробласты).
Эритроциты благодаря своей форме имеют большую способность к обратимой деформации при прохождении через достаточно узкие изогнутые капилляры. Такого рода форма увеличивает поверхность клетки и тем самым способствует уже более быстрой равномерной диффузии газов непосредственно через клеточную мембрану [31].
Мембрана эритроцитов (она является белково-липидной) избирательно проницаема. При этом через нее достаточно легко проходят вода, газы, ионы Н+, а также анионы ОН–, Cl–, НСО3–, однако она является малопроницаема для мочевины, глюкозы, ионов К+, Na+ и абсолютно непроницаемой для белков. Следует указать, что в эритроцитах ионов натрия больше, нежели калия (в плазме – все наоборот). Гликопротеины мембраны в себе содержат сиаловую кислоту, которая обеспечивает эритроциту электронегативный заряд. При этом мембрана несет определенную информацию о группах крови, а также тканевых антигенах.
Функциями эритроцитов являются следующие:
1) дыхательная – то есть это транспорт к тканям кислорода и транспорт от тканей к легким от тканей к легким углекислого газа;
2) транспортная – они переносят адсорбированные на их поверхности определенные питательные вещества непосредственно в виде биологически-активные вещества, аминокислотных остатков, а также обмениваются с плазмой крови липидами;
3) регуляторная функция – они участвуют в регуляции ионного равновесия плазмы, кислотно-щелочного равновесия, а также водно-солевом обмене организма;
4) защитная функция – принимают участие непосредственно в явлениях иммунитета, при этом адсорбируя различные яды, а также токсины, которые после этого разрушаются клетками ретикулоэндотелиальной системы; наконец, регулируют активность свертывающей системы крови;
5) ферментативная функция – эритроциты выступают в качестве носителей разного рода ферментов (карбоангидраза, холинэстераза);
6) обеспечивают необходимые креаторные связи, которые осуществляют межклеточные взаимодействия;
7) непосредственно за счет белков мембраны могут формировать антигены групп крови [34].
Следующий компонент крови – это лейкоциты. Лейкоциты играют ведущую роль в формировании иммунитета (то есть лимфоциты вырабатывают антитела, которые, собственно, и осуществляют клеточный иммунитет). Также лейкоциты наделены амебоидной подвижностью относительно к микробам, а также инородным телам, они способны к фагоцитозу, они выделяют некоторые значимые для защиты организма веществ, которые обладают антитоксическими и антибактериальными свойствами.
В лейкоцитах имеются разного рода ферменты (например, протеазы, диастазы, пептидазы, дезоксирибонуклеазы, липазы и др.).
В основном лейкоциты выполняют свои различные задачи в соединительной ткани разных органов, в отличие от других клеток крови, которые свои функции выполняют в сосудистом русле. Лейкоциты в русле крови циркулируют только на протяжении нескольких часов (примерно от 4 до 72 ч) непосредственно после выхода из костного мозга и иных иммунокомпетентных органов. Далее они, проходя через стенку капилляров, начинают расселяться по тканям. Лейкоциты в тканях могут находиться на протяжении многих дней.
В 1 л крови норме количество лейкоцитов колеблется в пределах 4–10×109/л. При этом численность лейкоцитов колеблется в прямой зависимости от функционального состояния, а также времени суток.
В числе функций лейкоцитов можно указать следующие:
1) защитная (это иммунные реакции и участие в процессах свертывания крови, а также фагоцитоз);
2) секреторная (они секретируют биологически активные вещества (простагландины, а также серотонин и др.);
3) ферментативная (то есть лейкоциты содержат ферменты, которые расщепляют разные вещества);