Методическая разработка урока "Работа почек"
методическая разработка по биологии (8 класс) на тему

Методическая разработка урока.                                                                                          Петровой Людмилы Николаевны  учителя высшей категории                            ГБОУ лицея №179 Калининского района Санкт-Петербурга

                                    Тема урока: « Работа почек».           8 класс.

Цели урока: показать роль почек в поддержании гомеостаза внутренней среды организма. Задачи:

-продолжить развитие представления о взаимосвязи строения и функции организма;

-раскрыть механизмы образования мочи;

-показать роль почек в поддержании гомеостаза внутренней среды организма;

-провести исследование анализа мочи;

-познакомить с инновационными методами лечения заболеваний почек, в том числе показать роль нанотехнологий                                                                                                     Технология:  исследовательская, с элементами информационной  и использованием ИКТ.

Опорные понятия:

Почка, нефрон, кровоснабжение почек, двойное капиллярное ветвление, состав крови, диффузия, осмос, наночастицы.

Оборудование:

Бланки с анализом мочи, раздаточные таблицы, презентация, калькуляторы.

Содержательные линии:

-актуализация опорных  знаний макро-и микроскопического строения почек, их кровоснабжения;

- необходимость удаления продуктов обмена;

- фильтрация как этап образования мочи:

-первичная моча-результат фильтрации:

-вторичная моча и механизмы реабсорбции и секреции;

-регуляция работы почек;

-исследование анализа мочи ка метода диагностики заболеваний почек;

-роль нанотехнологий в лечении некоторых заболеваний почек;

-разработка правил гигиены, предупреждающих заболевания.

Планируемые результаты:

Познавательные:  

-умение выстраивать логические цепочки рассуждений (капсула – просвет артериолы– давление – фильтрация  плазмы – вещества с небольшой молекулярной массой – первичная моча) (концентрация вещества - диффузия);

- умение проводить сравнительный анализ состава первичной и вторичной мочи и делать выводы, приводить доказательства суждений при минимальной помощи учителя.

Регулятивные:

- умение самостоятельно определить тему урока, выдвинуть гипотезу, сформулировать правила гигиены, зная причины заболеваний.

Коммуникативные:

-умение осуществлять инициативное сотрудничество в поиске и сборе материала при минимальной помощи учителя, учебное сотрудничество  с учителем и учениками.

Личностные:

-установление учеником связи между проблемой урока, мотивом и тем ради чего она осуществляется;

-через изучение системных заболеваний формирование ценности здоровья.

Метапредметные:

-анализ, обобщение, исследование материала, доказывающего взаимосвязь строения и функции почек;

-развитие способности структурировать материал и отбирать знания необходимые для ответа на поставленный вопрос.

Предметные:

-овладение базовым понятийным аппаратом (нефрон, капсула Боумена-Шумлянского, фильтрация, извитые канальцы, реабсорбция, секреция, диффузия, осмос, гомеостаз, диурез)

- при проведении исследования анализа мочи, умение делать выводы о нарушениях в нефроне и их обосновывать;

- анализ предоставленной дополнительной информации по использованию нанотехнологий в лечении заболеваний почек;

- умение самостоятельно сформулировать правила гигиены, зная причины заболеваний.

Здоровьесберегающий аспект:

-снятие эмоционального напряжения в начале урока, через актуализацию знаний по индивидуальным карточкам;

-включение в активную творческую деятельность через интерес, смену видов деятельности;

-осмысление результатов своей деятельности, понимании ценности здоровья;

-релаксационная пауза – снятие статического напряжения.

                                       Примерный ход урока:

.Мы продолжаем изучение мочевыделительной системы

Беседа:

• Какие органы относятся к этой системе?
• Где в организме человека расположены почки?

Нарисуйте на доске схему макроскопического строения почек и подпишите составные части.

• Что является структурной и функциональной единицей почки?

 Нарисуйте на доске схему строения нефрона, подпишите составные части.

• Какие виды нефронов Вы знаете?
• Особенности кровоснабжения почек.
• В чем сущность двойного капиллярного ветвления?

Учитель: Мы повторили строение почек. Что еще Вы хотели бы узнать об этом органе? Предложите тему сегодняшнего урока.

Ученик: Знаем. что строение, связано с функцией.

 Тема урока: »Работа почек»  (слайд №2)                                                                                  

 Учитель: В каком этапе обмена веществ принимают участие почки?                                              Предполагаемый ответ: На этапе выделения продуктов распада.                                                                     Учитель: Какие  это продукты?

Предполагаемый ответ: Это продукты распада белков, жиров и углеводов.

Углеводы распадаются на углекислый газ и воду, жиры тоже, а белки на углекислый газ, воду и аммиак. Токсичный аммиак в печени превращается в мочевину и мочевую кислоту. К числу азотистых продуктов относится креатинин. К продуктам распада будут относиться и соли желчных кислот и желчные пигменты.

Учитель: Почему же они должны быть удалены?                                                                                        Предполагаемый ответ: Многие из них отрицательно влияют на активность метаболизма, токсичны, подавляют деятельность ферментов, влияют на рН и состав внутренней среды, т.е. нарушают гомеостаз. Поэтому должны быть удалены

Учитель: Предложите гипотезу.(слайд №3)

  Гипотеза: «Почки осуществляют «отбор» продуктов обмена, подлежащих выведению во внешнюю среду»

Что является структурной и функциональной единицей строения почки? (слайд№4)

По мере изучения процессов, происходящих в нефроне, Вы самостоятельно в тетради заполняете таблицу (слайд №5, раздаточный материал)

                              «Образование мочи»

                                                                                                                                                          (слайд №6) Рассмотрим работу нефрона, начиная с мальпигиева тела, состоящего из капсулы Боумена-Шумлянского и петель капиллярного клубочка.

По приносящей артериоле, кровь, с растворенными в ней продуктами распада поступает в капиллярный клубочек капсулы Боумена, а затем собирается в  выносящую артериолу.

Учитель: Сравним диаметр артериол. К чему приводит сужение сосуда?

Предполагаемый ответ: Сужение, выносящей артериолы, приводит к повышению давления внутри клубочка.

Рисуем схему на доске и в тетради.(См. раздаточные таблицы) За счет этого плазма крови фильтруется в боуменову капсулу, при этом проходит через два слоя эпителиальной ткани: эндотелиальные клетки капилляра, подоциты капсулы и трехслойную базальную мембрану. Такое образование могут пройти химические вещества с небольшой молекулярной массой (до 68000). Фильтрат плазмы крови называется первичной мочей.

Учитель: (слайд №7, раздаточные таблицы) Сравниваем состав плазмы крови и первичной мочи.

Учитель: Какой вывод можно сделать?

Предполагаемый ответ: По химическому составу первичная моча сходна с плазмой, но только  без белка.

Учитель: Сформулируйте  определение первичной мочи

Предполагаемый ответ: Плазма крови без белка.

Учитель: Почему в первичной моче нет белка?

Предполагаемый ответ: Молекулы белка имеют большой молекулярный вес и не профильтровываются

Учитель: За 1 минуту через почки проходит 1200 мл крови, в ней 700 мл плазмы фильтруется 125 мл первичной мочи.

Посчитайте, сколько выделяется первичной мочи в сутки?

125 мл х60 х24=180 л первичной мочи. Но столько не выделяется из нашего организма!

Учитель: Первичная моча направляется в извитые канальцы, где происходит обратное всасывание необходимых организму веществ, в кровь. Этот процесс называется реабсорбцией.

Учитель: по аналогии с процессом всасывания в кишечнике вспомним необходимые для этого процесса условия?

Предполагаемые ответы:

1-большая длина

Учитель: (Опережающее задание): Просила Даню Куншина. посчитать дома длину канальцев во всех нефронах почек.

Ученик: Получилась длина примерно 60 км,  что создает площадь всасывания примерно 30 кв. метров.

2-.канальцы образованы эпителиальной тканью, а  клетки  проксимального отдела  имеют микроворсинки.                                                                                                                                               Они увеличивают площадь всасывания. И в этом отделе всасывается 85% веществ (слайд№8)

3- канальцы оплетены сетью кровеносных капилляров и существует разница в содержании веществ, в плазме крови и первичной моче.                                                                                                   За счет разницы в концентрации веществ, происходит процесс диффузии и осмос.

При этом часть воды, минеральных веществ, витамины, глюкоза, аминокислоты возвращаются в кровь. Это процесс обратного всасывания. (слайд №9.)

Одновременно в извитых канальцах идет и процесс секреции. Из кровеносных капилляров  через тканевую жидкость в мочу выделяются ядовитые и чужеродные вещества (креатинин), лекарства (пенициллин), некоторые ионы (К+).

Учитель: В результате реабсорбции и секреции образуется вторичная моча.

Как Вы думаете,  состав  вторичной мочи будет отличаться от первичной?

(слайд №10, раздаточные таблицы) Изучите состав вторичной мочи.                                                        Какой Вы делаете вывод?  (Ученики самостоятельно проводят разбор таблицы)

Предполагаемый ответ: Во вторичной моче нет полезных веществ, а концентрация вредных увеличивается (мочевина, мочевая кислота)

Работа с таблицей »Химический состав плазмы и мочи»

Учитель: Вернемся к расчетам:

За 1 минуту выделяется 125 мл первичной мочи, 124 мл обратно всасывается, а выделяется 1мл вторичной мочи. Это 1,5 – 2 л/сутки.                                                                                                   По ходу изучения  нового материала ученики самостоятельно заполняют таблицу.

                        Таблица «Образование мочи»

Релаксационная пауза.

Упражнения для глаз. Вращение карандаша между ладонями – снятие напряжения

1 этап:

Систематизация, обобщение, расширение знаний.

Учитель: Вспомните гипотезу

Ученики: В начале урока мы предполагали: почки проводят «отбор» продуктов распада из крови  

Мы решили этот вопрос?

Предполагаемые ответы:                                                                                                                                                        -Процесс образования мочи состоит из трех этапов.(слайд №11)

-Во время фильтрации отбор производится по молекулярной массе вещества(слайд №12)

-В процессах реабсорбции и секреции по концентрации веществ в извитом канальце и кровеносном капиллярах.

После прохождения через почки химический состав плазмы крови восстанавливается до нормы. Мы наблюдаем гомеостаз.

Вопрос, концентрация внимания: Дайте определение гомеостаза.

Значит, почки – один из органов, обеспечивающих относительное постоянство физико-химического состава внутренней среды.

 Работа почек регулируется нейрогуморально.(слайд № 13-14)

  Симпатическая  нервная система – уменьшает диурез (снижает фильтрацию, усиливает реабсорбцию)

  Парасимпатическая нервная система – увеличивает диурез.

  Гормон АДГ, выделяемый гипофизом, уменьшает объем мочи, а альдостерон, вырабатываемый надпочечниками – увеличивает его.

2 этап.

Исследовательская работа.                                                                                                     (самостоятельная индивидуальная работа или работа в парах)

Каждый из Вас сдавал анализ мочи. Сейчас Вам предлагается результат анализа мочи.

Задание: Раздаются заполненные бланки с анализом мочи.(слайд №15)

 1.Внимательно изучите полученный результат.

  2.Отметьте нарушение в составе мочи.

  3.В какой части нефрона произошло нарушение?

Анализ мочи – один из методов диагностики заболеваний почек.

Выступление Маши                                                                                                                                   Заболеваниям почек подвержены 3,5% жителей России

Симптомы:

-боли в пояснице;

-кровь в моче, помутнение мочи;

-повышение температуры, давления;

--отеки вокруг глаз, ног;

-общая слабость, потеря аппетита, жажда, сухость во рту.

Среди многочисленных заболеваний почек наиболее часто встречаются пиелонефрит, мочекаменная болезнь, почечная недостаточность.

Пиелонефрит – самое распространённое инфекционное заболевание. Микроорганизмы попадают в почку с током крови из кариесного зуба, фурункула, кишечника, легких.                        В почке начинается гнойно-воспалительный процесс.

Мочекаменная болезнь – характерно образование камней в органах мочеполовой системы. Этому способствует жесткая вода с большим содержанием солей, особенности питания (однообразная, острая, кислая пища) травмы и заболевания костей, хронические болезни желудка и кишечника, обезвоживание организма.

Почечная недостаточность – заболевание, при котором почки частично или полностью перестают выполнять свои функции. В организме нарушается водно-солевой обмен, накапливается мочевина и креатинин. При этом многим из них необходим диализ – медицинская процедура, копирующая нормальную работу почек. Для этого необходима искусственная почка, которая  перекачивает кровь, фильтруя её, при этом ненужные вещества переходят в специальную жидкость, Это сложная процедура, заставляющая больного человека зависеть от больницы и проводить в ней в среднем до 25 дней в году (слайд №16)

  Выступление Ильи  Инновационные методы лечения заболеваний почек.

Нанотехнологические фильтры в скором будущем могут привести к созданию переносных или вживляемых искусственных почек. (вначале она будет весить 1-1,5 кг, а планируется иметь размер больших наручных часов). Компания из Калифорнии разрабатывает фильтр, повторяющий функцию почек, но не использующий специальной жидкости. Данное устройство состоит из двух мембран. Первая, условно называемая G-мембрана имитирует клубочки, которые в почках «отсеивают» из крови все молекулы, оставляя практически воду. Другая мембрана, Т-мембрана, копирует работу почечных трубочек, которые обрабатывают молекулы, поступившие из клубочков и пытается вернуть в кровь полезные вещества. Эта мембрана состоит из пор, каждая размером в несколько нанометров, расположенных на расстоянии в 1-5нм. Поры будут иметь свою форму, размер и заряд, тем самым возвращая в поток только заданные химические вещества.

Предполагается, что разработанные нанороботы будут способны лечить множество болезней, в том числе и удаление камней в почках: почечные камни могут быть необычайно болезненны. Чем больше камень, тем сложнее от него избавиться. Врачи удаляют их с помощью ультразвуковых частот, но это не всегда эффективно.  Наноробот смог бы удалить почечный камень, используя маленький лазер.

Болезнь легче предотвратить, чем лечить. Для профилактики болезней мочеполовой системы специалисты компании ЦИМИС-ЗОЖ разработали новый препарат золотые почки-нанотехнологии. Важным ингредиентом препарата является пищевые наночастицы нанозолота, армирующие сосуды почек. В состав препарата входят и лечебные травы (листья брусники, петрушки, девясила, фенхеля и другие), обладающие мочегонным и дезинфицирующим действием, подавляют развитие микробов и выводят токсины. Нанозолото – отличный антиоксидант, который оказывает омолаживающее действие и способствует хорошей работе мочевыделительной системы.

Знаем, что болезнь легче предотвратить, чем лечить.

Учитель: Какие бы Вы предложили правила гигиены, предотвращающие заболевания мочевыделительной системы.                                                                                                                В результате предложений учеников разрабатываются правила гигиены и записываются в тетрадь. (уточняются учителем включением слайда № 17)

1.Личная гигиена.

2.Своевременное лечение зубов и ангин.

3.Не злоупотреблять лекарствами.

4.Не увлекаться острой, соленой пищей и алкоголем.

5.Не переохлаждаться, закаливаться.

Рефлексия.

Общий вывод: (слайд 18)

1.Функции почек связаны с их строением.

2.Основные функции почек -  выделительная и поддержание гомеостаза.

Учитель: Попробуйте оценить свой труд на сегодняшнем уроке с точки зрения «вложений в личную копилку»

-Я понял(а) что изучаемая тема для меня важна;

-Я хорошо выполнил(а) предложенные задания;

-Гипотеза урока подтверждена, что помогло мне понять тему;

-Я испытываю удовлетворение от собственного труда.

Домашнее задание: (слайд №19)

 Параграф 42.записи в тетради.

Вопрос: Как Вы объясните, с чем связано изменение рН мочи (4,5 – 8,5)?