Работа почек

Тема урока: « Работа почек»

8 класс.                               Учитель: Петрова Л.Н.-учитель высшей категории.

Цели урока: раскрыть механизмы образования мочи, показать роль нанотехнологий в лечении заболеваний почек.

Задачи:

-продолжить развитие представления о взаимосвязи строения и функции организма;

-показать роль почек в поддержании гомеостаза внутренней среды организма;

-провести исследование анализа мочи;

-познакомить с инновационными методами лечения заболеваний почек;

Технология: исследовательская, с и использованием ИКТ.

Опорные понятия:

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

Оборудование:

Карточки индивидуального опроса, бланки с анализом мочи, кинофрагмент «Органы выделения», 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:

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)

-установление причинно-следственных связей (капсула – просвет артериол – 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;

- 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.

Актуализация опорных знаний проводится в виде устного опроса по карточкам:

Карточка №1.

1.Какие органы относятся к мочевыделительной системе?

2.Какое значение для организма имеет выделение мочи? Ее роль в процессе обмена веществ.

Карточка №2.

1.Где расположены почки в организме человека?

2.Нарисуйте схему макроскопического строения почек и подпишите составные части.

Карточка №3.

 1.Нарисуйте схему строения нефрона, подпишите составные части.

 2.Какие виды нефронов Вы знаете?

Карточка №4.

 1.Почему сосуд, приносящий кровь в почку, крупнее сосуда выносящего кровь из нее?

2.Особенности кровоснабжения почек. В чем сущность двойного капиллярного ветвления?

Постановка проблемы:

В результате преобразований поступивших в организм питательных веществ образуются продукты обмена, которые необходимо удалить из организма.

Нам сегодня предстоит ответить на вопрос:

     Каким образом органы выделения осуществляют «отбор» продуктов обмена, подлежащих выведению во внешнюю среду?

Аналитико-деятельностный этап:

Зная строение, проанализируем, как оно связано с функцией.

Итак, тема урока: »Работа почек» (запись на доске)

Вопрос, концентрация внимания: Что является структурной и функциональной единицей строения почки? (слайд №1)

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.

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

Сужение, выносящей артериолы, приводит к повышению давления внутри клубочка.

Работа по схеме №1 «Схема путей, по которым происходит фильтрация плазмы из капиллярного клубочка в боуменову капсулу» (слайд №2)

 Засчет 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.

Демонстрация кинофрагмента «Органы выделения»

Работа с таблицей «Химический состав плазмы крови и мочи» (слайд №3)

Вещества	Плазма крови  в %	Первичная моча в %
Вода	90-92	99
Белки, жиры, гликоген	7-9	-
Глюкоза	0,1	0,1
Na+	0,3	0,3
Cl-	0,37	0,37
K+	0,02	0,02
SO42-	0,002	0,002
Mg+	0,0025	0,0025
Мочевина	0,03	0,03
Мочевая кислота	0,004	0,004

Сравните состав плазмы крови и первичной мочи. Какой вывод можно сделать?

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

Почему?

Молекулы белка имеют большой молекулярный вес и не профильтровываются.

Посчитаем, сколько первичной мочи образуется.

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

Калькулятор: Считайте, сколько выделяется первичной мочи в сутки?

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

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

Вопрос, по аналогии с процессом всасывания в кишечнике:

Какие  необходимы условия для этого процесса?

1-большая длина

Опережающее задание: Просила Игоря К. посчитать дома длину канальцев во всех нефронах почек.

Получилась длина примерно 60 км.

Это создает площадь всасывания примерно 30 кв. метров.

2-.канальцы образованы эпителиальной тканью, а  клетки  проксимального отдела  имеют микроворсинки. И в этом отделе происходит 85% всасывания.

Работа по схеме: »Демонстрация механизма реабсорбции и секреции» (слайд №4)

       

3- канальцы оплетены сетью кровеносных капилляров и существует разница в содержании веществ, в плазме крови и первичной моче. И,  засчет 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.

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+).

Демонстрация кинофрагмента

В результате реабсорбции и секреции образуется вторичная моча.

Работа с таблицей »Химический состав плазмы и мочи»

Вещества	Плазма крови в %	Вторичная моча в %	Во сколько раз больше, чем в плазме
Вода	90-92	98-99	Одинаково
Белки, жиры	7-9	-
Глюкоза	0,1	-
Na+	0,3	0,4
Cl-	0,37	0,7	в 2 раза
K+	0,02	0,15	в 7 раз
SO42-	0,002	0,18	в 90 раз
Mg+	0,0025	0,006
Мочевина	0,03	2,0	в 60 раз
Мочевая кислота	0,004	0,05	в 12 раз

Изучите состав вторичной мочи. Какой Вы делаете вывод?

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

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 в сутки.

По ходу разбора нового материала ученики самостоятельно заполняют таблицу.

                        Таблица «Образование мочи»

Этапы мочеобразования	Процессы	Где образуется	Состав
1.Образование первичной мочи	фильтрация	В мальпигиевом теле	Плазма крови без белка.
2.Образование вторичной мочи.	Реабсорбция и секреция	В извитых канальцах	Мочевина, мочевая кислота, креатинин.

Релаксационная пауза.

Упражнения для глаз. Вращение карандаша между ладонями – снятие напряжения.

1 этап:

Систематизация, обобщение, расширение знаний.

Делаем выводы:

1.Процесс образования мочи состоит из трех этапов.

2.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.

3.Работа почек регулируется нейро-гуморально.

  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.

Задание: Раздаются заполненные бланки с анализом мочи.

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

  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 ученика.                                                                                                                   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

                         

  Выступление 2 ученика. 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.

Задание: Какие бы Вы предложили меры по предупреждению заболеваний почек

В результате предложений учеников разрабатываются правила гигиены.

 Запись в тетради

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:

1.Функции почек связаны с их строением.

2.Основные функции почек -  выделительная и поддержание гомеостаза.

Домашнее задание:

 19.5 – 19.8 записи в тетради.

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