Tkanka węzłowa serca, Ćwiczenia z Biologia

Pobierz Tkanka węzłowa serca i więcej Ćwiczenia w PDF z Biologia tylko na Docsity! Tkanka węzłowa serca Wprowadzenie Przeczytaj Symulacja interaktywna Sprawdź się Dla nauczyciela Samoistny mechanizm pracy serca zaprzątał głowę uczonym już od połowy XVI w. Tworzono liczne hipotezy, które często opierały się na kontrowersyjnych badaniach wpływu elektryczności na ludzki organizm. Na przełomie XIX i XX w. odkryto poszczególne elementy układu bodźcotwórczo‐przewodzącego, a kulminacją tych badań było przypadkowe wypreparowanie przez Martina Flacka (ówczesnego studenta medycyny) wiązki włókien z serca kreta. Wkrótce okazało się, że odkryta przez Flacka wiązka włókien jest węzłem zatokowo‐przedsionkowym, stanowiącym ostatni poszukiwany element niezbędny do poznania działania tego niezwykłego układu. Twoje cele Opiszesz budowę i ośrodki tkanki węzłowej serca. Wyjaśnisz, w jaki sposób powstaje sygnał inicjujący skurcz serca. Przedstawisz różnice między komórkami odpowiedzialnymi za skurcz a komórkami generującymi i przewodzącymi impulsy w sercu. Serce pełni rolę automatycznie działającej pompy, która zmusza krew do krążenia. Źródło: Scienfic Animaons, licencja: CC BY-SA 4.0. Tkanka węzłowa serca Zmiany potencjału elektrycznego zachodzące w tkance węzłowej. Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0. Potencjał czynnościowy dzieli się na następujące fazy: faza 0: szybka depolaryzacja; faza 1: wstępna szybka repolaryzacja; faza 2: powolna repolaryzacja; faza 3: szybka repolaryzacja; faza 4: polaryzacja. Podczas fazy depolaryzacji komórki mięśnia sercowego odpowiadają skurczem, zaś podczas repolaryzacji rozkurczają się. Szybkość zachodzenia spontanicznej repolaryzacji wyznacza częstotliwość wytwarzanych pobudzeń, a zatem określa tempo skurczów kardiomiocytów. Ta unikalna właściwość sprawia, że każdy element układu bodźcotwórczo‐przewodzącego w przypadku uszkodzenia jednego z ośrodków (zwykle nadrzędnego) może niezależnie generować impulsy elektryczne nadające tempo pracy serca. Więcej na temat pracy i autmatyzmu serca przeczytasz w Cykl pracy serca i Automatyzm serca. Zaburzenia automatyzmu serca W przypadku uszkodzeń w układzie przewodzenia i przejęcia roli inicjatora skurczu przez ośrodki podrzędne dochodzi do zaburzeń pracy serca. Przyjmuje się, że prawidłowe tempo skurczu generowane poprzez impulsy z węzła zatokowo‐przedsionkowego zawiera się w przedziale od 60 do 100 uderzeń na minutę. Każdy z ośrodków podrzędnych może samodzielnie inicjować skurcz, ale z mniejszą częstotliwością. W przypadku węzła przedsionkowo‐komorowego jest to około 40 do 60 impulsów na minutę. Oczywiście serce nie jest narządem w pełni samodzielnym i odciętym od kontroli ze strony układu nerwowego. Gdyby tak było, układ rozrusznikowy nie miałby możliwości reakcji np. na zwiększone zapotrzebowanie organizmu na tlen w przypadku zagrożenia. Częstość skurczów serca jest regulowana przez działanie układu współczulnego i przywspółczulnego, a także układu hormonalnego. Zbyt wolny rytm pracy serca nazywamy bradykardią, a zbyt szybki – tachykardią. Zaburzenia rytmu pracy serca mogą być spowodowane uszkodzeniem zarówno samych ośrodków, jak i dróg przewodzenia pomiędzy nimi. Nieprawidłową pracę serca można korygować za pomocą wszczepionego rozrusznika. Urządzenie to przejmuje kontrolę, wysyłając z zewnątrz impuls elektryczny, który pobudza serce do skurczu w określonym tempie. Zdjęcie wykonane techniką RTG przedstawia wszczepiony po prawej stronie ciała rozrusznik serca. Pomiędzy płucami widoczny jest zarys serca, na którego przeciwległych stronach umieszczono elektrody. Źródło: Lucien Monfils, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0. Ciekawostka W 1970 roku we Francji wszczepiono pierwszy rozrusznik serca o zasilaniu atomowym. Niedługo potem kolejne takie urządzenie otrzymała matka czworga dzieci z Wielkiej Brytanii. Na cześć tego wydarzenia grupa Pink Floyd nazwała dopiero co nagrany przez siebie longplay „Atom Heart Mother”. Słownik bradykardia rzadkoskurcz; spowolnienie czynności serca poniżej 60 uderzeń na minutę depolaryzacja obniżenie ujemnego potencjału elektrycznego błony komórkowej kardiomiocyt komórka mięśniowa serca miokardium (łac. myocardium) właściwa część mięśnia sercowego zbudowana z komórek mięśnia sercowego, położona pomiędzy wsierdziem (endokardium) a nasierdziem (epikardium) mV miliwolt; jednostka napięcia elektrycznego równa jednej tysięcznej wolta potencjał czynnościowy krótkotrwała zmiana potencjału błonowego komórki z ujemnego na dodatni, związana z przekazywaniem informacji repolaryzacja przywrócenie ujemnego potencjału elektrycznego błony komórkowej tachykardia znaczne przyspieszenie czynności serca Ćwiczenie 3 Połącz w pary. Repolaryzacja komórki P Włókna Purkiniego obniżenie ujemnego potencjału na błonie Zmodyfikowane kardiomiocyty o zdolności generowania impulsu elektrycznego przywrócenie ujemnego potencjału na błonie Depolaryzacja komórki pochodzące z pęczka Hisa Ćwiczenie 4 Przeciągnij brakujące wyrazy w odpowiednie miejsca w tekście. Charakterystyczną cechą komórek tkanki jest zdolność do generowania impulsów elektrycznych. Proces ten zachodzi dzięki obecności w błonie komórkowej. W przeciwieństwie do tkanki komórki tkanki węzłowej nie osiągają fazy , dzięki czemu proces depolaryzacji i zachodzi automatycznie. ośrodkiem kontroli, w którym rozpoczyna się proces przewodzenia impulsu elektrycznego, jest węzeł -przedsionkowy. kanałów jonowych repolaryzacji miofibryli mięśniowej kostnej nerwowej wymuszonego spoczynku inicjacyjnej zatokowo sarkomerów kanałów pobudzenia mitochondriów łącznej Nadrzędnym repolaryzacji Podrzędnym samoczynnego komorowo węzłowej 輸 醙 Ćwiczenie 5 Zaznacz w tabeli zdania prawdziwe i fałszywe. Prawda Fałsz Dzięki tkance węzłowej serce jest narządem całkowicie niezależnym od układu nerwowego. Wszczepienie sztucznego rozrusznika może regulować zaburzenia rytmu serca. Komórki P (rozrusznikowe serca) zawierają liczne włókna, dzięki czemu mogą synchronicznie się kurczyć. Spontaniczne generowanie impulsu zachodzi dzięki transportowi przez kanały jonów sodu, wapnia i potasu w komórkach P.         醙 Ćwiczenie 6 Przeanalizuj grafiki i tekst, a następnie odpowiedz na zadane pytanie. Schemat budowy połączeń szczelinowych. Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna. Schemat funkcjonowania połączeń szczelinowych. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0. Neksus, czyli połączenie szczelinowe to typ połączenia międzykomórkowego, w którym kanały białkowe umożliwiają transport jonów, wody i innych cząstek poniżej 1000 Da (daltonów). Podjednostki białkowe tworzące kanał ulegają zmianom konformacji przestrzennej, między innymi pod wpływem zmiany potencjału błonowego. Połączenia te odgrywają bardzo ważną rolę w komórkach mięśnia sercowego. Węzeł zatokowo-przedsionkowy zbudowany jest 難 Strategie nauczania: konstruktywizm; konektywizm. Metody i techniki nauczania: z użyciem komputera; rozmowa kierowana; dyskusja; ćwiczenia interaktywne; mapa myśli; burza mózgów. Formy pracy: praca indywidualna; praca w parach; praca w grupach; praca całego zespołu klasowego. Środki dydaktyczne: komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu; zasoby multimedialne zawarte w e‐materiale; tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda; arkusze papieru A1, flamastry. Przed lekcją 1. Uczniowie przypominają sobie informacje na temat budowy i cech tkanki mięśniowej serca. Przebieg zajęć Faza wstępna 1. Nauczyciel inicjuje burzę mózgów, zadając pytanie: „Co napędza pracę serca?”. Uczniowie zapisują swoje pomysły na tablicy. 2. Uczniowie zapoznają się z wprowadzeniem do e‐materiału i uzupełniają zapisane na tablicy pomysły. 3. Nauczyciel podsumowuje burzę mózgów oraz wprowadza uczniów w temat zajęć. Następnie krótko omawia przebieg lekcji i przedstawia jej cele. Faza realizacyjna 1. Nauczyciel dzieli klasę na trzy grupy. 2. Każda z grup opracowuje jedno zagadnienie na podstawie informacji zawartych w e‐materiale: grupa I – budowa komórek tkanki węzłowej; grupa II – budowa układu bodźcotwórczo‐przewodzącego serca; grupa III – automatyzm generowania impulsów i proces ich powstawania. 3. Po opracowaniu zagadnień przez każdą z grup nauczyciel miesza grupy tak, aby w każdej z nowych grup było przynajmniej dwóch przedstawicieli starej grupy. Każdy z uczniów przedstawia kolegom partię materiału, którą opracował wcześniej (następuje moment właściwego nauczania). 4. Nauczyciel prosi o wypisanie na małych kartkach pojęć, jakie uczniowie zapamiętali na dany temat. Grupy porządkują kartki w zbiory, wyszukując połączenia pomiędzy zapisanymi pojęciami. 5. Grupy przyklejają kartki na arkuszu papieru A1, łączą strzałkami, rysują linie i dopisują nowe hasła, tworząc mapę myśli. Przedstawiciele grup omawiają swoje mapy myśli. 6. Nauczyciel weryfikuje informacje i w razie potrzeby je uzupełnia. 7. Uczniowie zapoznają się z symulacją interaktywną. Następnie, pracując w parach, wykonują polecenia 2 i 3 (dotyczące depolaryzacji i repolaryzacji błony komórkowej). Nauczyciel monitoruje pracę uczniów i w razie potrzeby naprowadza ich na prawidłowe rozwiązanie. Faza podsumowująca 1. Uczniowie rozwiązują ćwiczenie interaktywne nr 5 (dotyczące połączeń szczelinowych pomiędzy komórkami tkanki węzłowej). Następnie przygotowują podobne zadanie (typu „prawda/fałsz”) dla osoby z pary. Uczniowie wykonują ćwiczenie otrzymane od kolegi lub koleżanki. 2. Nauczyciel ocenia zaangażowanie uczniów podczas zajęć. Praca domowa Wykonaj ćwiczenia interaktywne od 1 do 4. Dla chętnych: Wykonaj ćwiczenia interaktywne od 6 do 9. Materiały pomocnicze Neil A. Campbell i in., Biologia Campbella, tłum. K. Stobrawa i in., Rebis, Poznań 2019. Encyklopedia szkolna. Biologia, red. Marta Stęplewska, Robert Mitoraj, Wydawnictwo Zielona Sowa, Kraków 2006. Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania symulacji interaktywnej: Symulacja interaktywna może zostać również wykorzystana na innej lekcji poświęconej pracy serca, m.in. Zjawiska elektryczne towarzyszące pracy serca.