20.05.2020

Тема «Кров та кровообіг»

Ситуаційне завдання 1: При скороченні серця в аорту викидається порція крові, що має деяку енергію. В аорті вона створює тиск, що становить 120-130 мм рт.ст. У порожнистих венах тиск падає до нуля. Де ж поділася енергія, отримана кров’ю?

Орієнтовна відповідь: У стані спокою 95-97% цієї енергії витрачається на подолання опору судинної системи (сила тертя) і вивільняється у вигляді тепла.

Ситуаційне завдання 2: Чому велика втрата крові призводить до смерті?

Орієнтовна відповідь: Зменшення крові призводить до зменшення тиску крові. Як наслідок – зниження притоку крові до серця.

Ситуаційне завдання 3: Чому в результаті довготривалого вдихання вуглекислого газу люди, що страждають серцево-судинними захворюваннями, починають погано себе почувати?

Орієнтовна відповідь: Збільшення концентрації вуглекислого газу в крові призводить до розширення кровоносних судин і, як наслідок, зменшення тиску крові.

Ситуаційне завдання 4: У двох людей стався інфаркт міокарда. Один з них до цього систематично займався фізичною культурою, і хвороба в нього протікала легше. Чому?

Орієнтовна відповідь: Постійні фізичні навантаження викликають адаптивні зміни в організмі. У цьому випадку в серцевому м’язі поступово розвинулися коллатералі, тобто додаткові судини, що покращують кровообіг міокарда.

Ситуаційне завдання 4: Існує давня сумна історія про «золотого хлопчика». У цирку, де він виступав, вирішили пофарбувати його з голови до ніг золотою фарбою, щоб привернути увагу публіки. Успіх був великий, але через декілька днів хлопчик помер. Чому?

Орієнтовна відповідь: Хлопчик помер від перегрівання, бо фарба закупорила всі протоки потових залоз.

Тема «Травлення»

Ситуаційне завдання 1: Перед споживанням великої кількості м’яса один піддослідний випив склянку води, другий – сливок, третій – бульйону. Як це вплине на перетравлення м’яса?

Орієнтовна відповідь: Вода на перетравлювання не впливає, але вона зменшить концентрацію соляної кислоти, що активує пепсин. Сливки містять жир, що гальмує шлункову секрецію. Бульйон містить екстрактивні речовини, що стимулюють шлункову секрецію. Таким чином у перших двох піддослідних перетравлення м’яса уповільниться, а в третього – пришвидшиться.

Ситуаційне завдання 2: Є три варіанти обіду з двох страв: 1 – м’ясний бульйон і жирне м’ясо з картоплею; 2 – овочевий суп і курятина з кашею; 3 – молочний суп і нежирне м’ясо з макаронами. Розміри порцій одинакові. У якому випадку перетравлення другої страви буде проходити швидше? Чому?

Орієнтовна відповідь: Друга страва буде швидше перетравлюватися в другому варіанті, бо екстрактивні речовини м’яса й овочів стимулюють секрецію.

Ситуаційне завдання 3: У древній Індії підозрюваного в злочині віддавали на так званий «божий суд». Йому пропонували ковтнути жменю сухого рису. Якщо йому це не вдавалося, його вина вважалася доведеною. Дайте фізіологічне пояснення цьому випробуванню.

Орієнтовна відповідь: Якщо людина винна, то вона починала нервувати, відчувати страх. При сильному хвилюванні гальмується слиновиділення й ковтальний рефлекс не виникає.

Ситуаційне завдання 4: Чому жування навіть неїстівних предметів може зменшити відчуття голоду?

Орієнтовна відповідь: Під час подразнення рецепторів ротової порожнини й шлунку відбувається подразнення центру насичення в гіпоталамусі, що в свою чергу гальмує центр голоду, що знаходиться поряд.

Тема «Нервова регуляція»

Ситуаційне завдання 1: У деяких людей колінний рефлекс буває дуже слабким. Щоб посилити його, пропонують зчепити руки перед грудьми й тягнути їх у різні боки. Яким чином це допомагає посилити колінний рефлекс?

Орієнтовна відповідь: Під час такої вправи подразнюються м’язові рецептори верхніх кінцівок. При цьому по рухових нейронах спинного мозку ідуть додаткові імпульси, що іррадіюють по всій зоні й підсилюють колінний рефлекс.

Ситуаційне завдання 2: Дитина, яка вчиться грати на піаніно, перший час «грає» не тільки руками, а допомагає собі й голово, ногами й навіть язиком. Який механізм цього явища?

Орієнтовна відповідь: Сильне збудження, що виникає при не дуже добре засвоєних рухових навичках поширюється і включає в процес збудження додаткові м’язи.

Ситуаційне завдання 3: Відомий фізіолог академік О.О Ухтомський писав у одній із своїх робіт: «Збудження – це дикий камінь, що чекає скульптора». Як звати скульптора, що шліфує процес збудження?

Орієнтовна відповідь: Процес гальмування.

Ситуаційне завдання 4: Який процес у еволюції з’явився раніше – збудження чи гальмування?

Орієнтовна відповідь: Збудження.

Ситуаційне завдання 5: У новонароджених можна викликати рефлекси, що регулюються спинним мозком. У дорослих людей ці рефлекси відсутні. Чому?

Орієнтовна відповідь: У новонароджених головний мозок ще повністю не сформований, тому не може повністю контролювати й гальмувати спинальні рефлекси, як у дорослих людей.

Ситуаційне завдання 6: У результаті нещасного випадку у хворого стався розрив спинного мозку, що призвело до паралічу нижніх кінцівок. Які ще функції порушилися?

Орієнтовна відповідь: Якщо настав параліч нижніх кінцівок, то розрив спинного мозку стався вище поперекового відділу. У нижніх відділах знаходяться центри, що регулюють сечостатеву систему.

Тема «Дихання»

Ситуаційне завдання 1: Перші багатоклітинні організми не мали спеціальних органів дихання і, як наслідок, дихали всією поверхнею шкіри. Коли з’явилися більш високоорганізовані організми, незважаючи на появу особливих органів дихання, здатність дихати шкірою залишилася. Чому еволюція пішла шляхом створення спеціалізованих органів дихання?

Орієнтовна відповідь: Загальна площа шкіри людини становить 1,5 – 2 м кв., а сумарна поверхня легень – 90 – 100 м кв.

Ситуаційне завдання 2: «Глибоко вдихніть» – говорить лікар. У деяких людей після кількох глибоких вдихів з’являється запаморочення. Яка причина цього?

Орієнтовна відповідь: При глибокому диханні в крові зменшується вміст вуглекислого газу, а, як ми знаємо, він розширює судини. При зменшенні його вмісту в крові тонус судин збільшується й вони звужуються. Це призводить до зменшення кровопостачання мозку. Як наслідок – запаморочення.

Ситуаційне завдання 3: Якщо в новонародженого при перев’язуванні пуповини лігатуру затягувати дуже повільно, то перший вдих може не відбутися і дитина загине. Чому це станеться?

Орієнтовна відповідь: При повільному перетягуванні пуповини дуже повільно наростатиме концентрація вуглекислого газу в крові і нейрони дихального центру не будуть збуджуватися.

Тема «Ендокринна система»

Ситуаційне завдання 1: Гормони щитовидної залози впливають на стан головного мозку. Які існують прості докази цього?

Орієнтовна відповідь: При порушенні діяльності щитовидної залози у хворих спостерігається підвищена збудливість, емоційність, роздратованість, або ж навпаки – апатія, знижена збудливість.

Ситуаційне завдання 2: Людям, що постраждали під час Чорнобильської аварії, з метою профілактики вводили препарати йоду. З якою метою це робили?

Орієнтовна відповідь: Клітини щитовидної залози захоплюють йод з крові, оскільки він потрібен для побудови тироксину. Під час аварії в повітря і ґрунт потрапила велика кількість радіоактивних нуклідів йоду. Хоча період його розпаду 8 діб, але при потраплянні в організм він накопичується, що призводить до серйозних патологій. Попереднє насичення залози “нормальним” йодом сприяло попередженню цієї небезпеки.

Ситуаційне завдання 3: Що станеться з функцією залози внутрішньої секреції, якщо в організм уводити великі дози гормону, що виробляється цією залозою?

Орієнтовна відповідь: Вона припинить свою роботу аж до повної її атрофії.

Ситуаційне завдання 4: Якщо гормон є білком, то його не можна вводити у вигляді таблеток, оскільки він буде зруйнований ферментами в травному каналі. Тому хворим доводиться робити ін’єкції досить незручно. Запропонуйте безін’єкційний спосіб уведення таких гормонів.

Орієнтовна відповідь: Молекули гормону повинні всмоктатися в кров. Звичайний для цього шлях – слизова тонкого кишечнику. Але за умовою задачі це виключено. Залишається можливість всмоктування через інші слизові оболонки – порожнину рота, носа, прямої кишки.

Тема «Виділення та шкіра»

Ситуаційне завдання 1: Виявлено, що в міру розвитку функцій мозку в еволюції прогресивно розвивалися функції нирок. Чим це пояснюється?

Орієнтовна відповідь: Мозок найбільш чутливий до змін внутрішнього середовища. Чим складніша робота мозку, тим більші вимоги до гомеостазу. А одна з функцій нирок – гомеостатична.

Ситуаційне завдання 2: При відчутті сильного болю виникає больова анурія – загальмовується робота нирок аж до повного припинення утворення сечі. Яке це має значення для організму?

Орієнтовна відповідь: Біль, як правило, виникає при травмуванні, що часто супроводжуються кровотечами. У ході еволюції виробилося пристосування: нирки тимчасово перестають утворювати сечу й організм зберігає рідину перед загрозою її втрати.

Ситуаційне завдання 3: Чому людина, що знаходиться на морозі в стані алкогольного сп’яніння, має більшу вірогідність замерзнути?

Орієнтовна відповідь: Під дією алкоголю судини розширюються. По них протікає більше крові, тепло з якої швидко втрачається.

Ситуаційне завдання 4: Чому в синтетичному одязі жара переноситься важче, ніж у бавовняному?

Орієнтовна відповідь: Синтетичний одяг не пропускає повітря й водяну пару. Температура повітря під одягом піднімається й насичується потом, що також не випаровується й стікає по шкірі. Порушуються механізми тепловіддачі.

Ситуаційне завдання 5: Чому в жарку погоду вітер приємний, а в холодну ні?

Орієнтовна відповідь: Вітер здуває нагріте повітря, що безпосередньо контактує зі шкірою. На зміну йому приходить більш холодне повітря.

Ситуаційне завдання 6: Чому жителі Середньої Азії влітку, коли дуже жарко, одягають ватяні халати?

Орієнтовна відповідь: Ватяний халат перешкоджає надходженню гарячого повітря до тіла.

Тема «Слуховий, вестибулярний, нюховий і смаковий аналізатори»

Ситуаційне завдання 1: У дітей частіше, ніж у дорослих, спостерігається запалення середнього вуха (отит). 3 якими анатомічними особливостями органа слуху пов'язаний цей факт?

Орієнтовна відповідь: Барабанна порожнина середнього вуха з'єднується з носоглоткою євстахієвою трубою. Через неї з носоглотки в порожнину середнього вуха надходить повітря, завдяки чому вирівнюється тиск на барабанну перетинку з боку зовнішнього слухового проходу i барабанної порожнини. Запальні процеси в носоглотці, що виникають при нежиті, грипі, aнгiнi та інших захворюваннях, можуть розповсюджуватись на євстахієву трубу i барабанну перетинку середнього вуха i відповідно можуть викликати закриття просвіту труби, запалення середнього вуха (отит). Коли утруднено проходження повітря через євcтaxiєву трубу, то барабанна перетинка вдавлюється в порожнину середнього вуха. При цьому погіршується слух. Отит може викликати глухоту. У дітей євcтaxiєвa труба коротша i її просвiт ширший, ніж у дорослих людей. Тому діти частіше, ніж дорослi, хворіють запаленням середнього вуха. Запалення середнього вуха особливо часто спостерігається у дітей дошкільного віку і є однією з причин стійких порушень слуху.

Ситуаційне завдання 2: При втрaтi слухової функції одного вуха погіршується здатність визначати напрямок слуху. Як пояснюється цей факт?

Орієнтовна відповідь: Всякий звук, що йде збоку, надходить до одного вуха на долі мiлicекунди пізніше, ніж до другого. Різниця в часі приходу звукових хвиль, що сприймаються правим i лівим вухом, дає можливість людині досить точно (до 3-4 градусів) визначити напрям звуку. При втpaтi бінаурального слуху, тобто можливості слухати двома вухами, порушується здатність точно визначати напрям звукових хвиль вiд джерела звуку до слухового аналізатора.

Ситуаційне завдання 3: При повній вiдсутностi слуху у дитини має мicце глухонімота, яка залишається на все життя людини. Чому не розвивається мова в таких дiтей, незважаючи на цiлicнicть мовного апарату?

Орієнтовна відповідь: У формуваннi мови необхiдна участь слуху для сприйняття чужих слiв i контролю власної мови. Порушення слуху до того моменту, як дитина навчилася говорити, веде до глухонiмоти.

Ситуаційне завдання 4: При руйнуванні вepxівки завитки внутрішнього вуха людина втрачає здатність сприймати високі чи низькі звуки?

Орієнтовна відповідь: При руйнуваннi верхiвки завитка внутpiшнього вуха людина втрачає здатнicть сприймати низькi звуки, оскiльки основна мембрана розширяється там, де завитка звужується, тобто вона поступово розширюється у напрямку до верхiвки завитки. При дії звукiв високої частоти коливання виникає лише на короткiй вiдстанi основної мембрани поблизу овального вікна. При дії низьких звукових частот у ноpмi амплiтудний максимум коливань розташовується ближче до гелiкотреми (в областi верхiвки завитки).

Ситуаційне завдання 5: В поїздцi по тряскiй дорозi в людини виникла нудота, блювання, запаморочення та iншi неприємнi змiни в cтaні організму. Чому в данiй ситуації виникають такі зміни? Які існують засоби запобiгання їм?

Орієнтовна відповідь: Морська хвороба чи аналогiчнi їй патологічнi стани при польотах на лiтаках, поїздках в автомобiлях та пересуваннi на iнших видах транспорту виникають у результатi перезбудження вестибулярного аналiзатора (органа рiвноваги). Різке збудження багатьох центрiв довгастого мозку i гіпоталамуса обумовлює виникнення ряду негативних змiн в органiзмi. Постiйним тренуванням на спецiальному обертальному крiслi, тренажерах, гойдалках, зайняття фiзичними вправами з обертами тiла, кувирками i т.д. можна пiдвищити витривалicть вестибулярного апарата до подразнень i, таким чином, зменшити або усунути небезпеку виникнення морської хвороби.

Ситуаційне завдання 6: При швидких лiнiйних та обертальних рухах голови i тiла людини спостерiгаються характepнi рефлекторнi рухи очних яблук: повiльнi рухи в протилежну сторону руху тіла і швидкий рух у напрямку руху тіла. Як називаються такі рухи очей? Який механізм їх виникнення?

Орієнтовна відповідь: Указанi в задачi рухи очних яблук називаються ністагмом. Механізм їx виникненння рефлекторний.

Ситуаційне завдання 7: Пicля швидких багаторазових обертальних рухів голови в одну сторону порушується piвновага тiла. Що необхiдно зробити, щоб негайно усунути таке порушення? Яким способом можна досягнути здатностi в багато разiв збiльшити кількість таких обертальних рухів (до 50-100 замість 10) без порушення рівноваги і координації рухів тіла?

Орієнтовна відповідь: Пicля швидких багаторазових обертальних рухів голови в одну сторону порушується piвновaга тiла. Негайно вiдновити piвновaгy можна поворотом голови в протилежну сторону.

Ситуаційне завдання 8: Коли людина заходить у приміщення, де відчувається неприємний запах, вона його спочатку добре відчуває, а через деякий час перестає відчувати. В чому полягає причина цього явища? Чи може бути аналогiчне явище пониження чутливостi iнших opгaнiв чуттiв? Яких саме? Якi сенсоpнi системи при тривалому функцiонуваннi не знижують свoєї чутливості до адекватних подразників?

Орієнтовна відповідь: Причина зниження чи втрати вiдчуття запаху полягає в адаптацiї нюхових рецепторiв до тривалої дії запахових речовин (адаптацiя - пристосування). Явище адаптацiї притаманне зоровому, слуховому, смаковому аналiзаторам, а також аналiзатору шкiрного чуття. Вiдсутнicтю адаптації характе-ризуються руховий, вестибулярний i вicцеральний аналiзатори.

Ситуаційне завдання 9: Щоб краще вiдчути слабкий запах якоїcь речовини, необхідно зробити посилений вдих повітря через ніс. Чому? Де в носовій порожнині розташованi нюховi рецептори? Куди надходять вiд них усвiдомлюючi сигнали?

Орієнтовна відповідь: Посиленi вдихи викликають завiхрiння повiтря в носовiй порожнинi і бiльше надходження його з запаховими речовинами до верхнього носового ходу, де розташованi нюховi рецептори. Iнформацiя про вплив запахових речовин на нюхові рецептори доходить до нюхових бруньок, а з них до кipкoвoгo центра, розташованого в скроневiй зонi кори великих пiвкуль головного мозку.

Ситуаційне завдання 10: Якими дiлянками поверхнi язика переважно забезпечуються тaкi cмaкoвi якостi як вiдчуття солодкого, солоного, кислого, гіркого?

Орієнтовна відповідь: При вивченнi сприйняття дії рiзних хiмiчних речовин i їжi на смаковий аналiзатор у людини було виявлено чотири основних вiдчуття: солодке, кисле, солене i гipкe. Кiнчик язика особливо чутливий до солодких речовин, кopiнь – до гiрких, середнi ділянки країв язика – до кислих і солоних.

1. Перегляньте презентацію «Ситуаційні завдання в компетентісно-орієнтованому навчанні біології».

2. Розгляньте запропоновані приклади ситуаційних завдань з біології для 8 класу.

3. Створіть власне ситуаційне завдання для 7 класу використовуючи методичні рекомендації презентації (орієнтири для конструювання завдань) та будь-які джерела інформації.

4. Ситуаційне завдання повинно складатися із пояснення, суті запитання, орієнтовної відповіді і використаної літератури (інтернет джерел). Крім того, завдання бажано проілюструвати за допомогою малюнку, діаграми, схеми, фотографії біологічних об’єктів чи процесів і т.д.

5. Виконане завдання надішліть на електронну почту за адресою hlan22@ukr.net (оформлення повинно відповідати загальним вимогам до написання випускних робіт; обов’язково зазначте ПІП, назву ЗЗСО, тему в якій можна використати завдання)? Прохання авдання надіслати до 18.00 20.05.2020 року.