Задача урока: дать понятие о строении и роли спинного мозга в осуществлении безусловных рефлексов; установить особенности строения и функций спинного мозга человека.
Оборудование. Демонстрационный материал: часть позвоночника со спинным мозгом; нормальная и спинномозговая лягушки; штатив, пинцет; стаканчики с водой, со слабым и сильным раствором кислоты; кусочки фильтровальной бумаги; таблицы: «Развитие нервной системы у животных», «Спинной мозг» и «Коленный рефлекс».
Раздаточный материал: влажные препараты спинного мозга, карточки с изображением отрезка спинного мозга и рефлекторной дуги безусловного рефлекса.
План урока
1. Повторение.
Строение и свойства нервной ткани. Развитие нервной системы у позвоночных животных.
Уплотненной опрос.
Беседа.
2. Изучение нового материала. Строение спинного мозга. Спинномозговые нервы.
Рассказ с элементами беседы.
Рефлексы спинномозговой лягушки.
Демонстрации опытов на спинномозговой лягушке и беседа.
Роль спинного мозга у лягушки. Особенности функций спинного мозга человека.
Рассказ.
3. Закрепление.
Проведение урока
Материал предыдущего урока не имеет непосредственной логической связи с содержанием настоящего урока. Поэтому в начале урока важно возобновить в памяти учащихся знания строения и свойств нервной ткани. Так как многие ответы требуют графической иллюстрации, то есть смысл применить при повторении уплотненный опрос. Один ученик рисует на доске и рассказывает о строении нейрона, второй изображает схему строения нерва, а третий — схему серого и белого вещества. Пока они рисуют, четвертый ученик рассказывает о свойствах нервной ткани и нервной системы, дает определение рефлекса и характеризует безусловный рефлекс. В заключение этой части опроса классу предлагается решить следующую задачу: скорость проведения возбуждения в двигательных центробежных нервах у медузы 0,15 м/сек, у рака летом — 6 м/сек, у рака зимой — 3 м/сек, у лягушки — 30 м/сек, а у человека — 100—120 м/сек. Какие выводы можно сделать из этих данных? А всегда ли в одном и том же организме одинакова скорость проведения возбуждения? По таблице-свитку «Развитие нервной системы у позвоночных» учащиеся характеризуют развитие спинного мозга. У позвоночных животных спинной мозг сравнительно одинаков, только меняется соотношение между массой спинного и головного мозга.
Затем учитель рассказывает о расположении спинного мозга в позвоночном канале, показывает по таблице форму и общий вид этого органа. Если есть достаточное количество препаратов спинного мозга, учитель раздает их учащимся. При отсутствии препаратов изучение спинного мозга можно провести по рисункам в учебнике или по таблице. Изучение препарата или рисунка можно провести по такому плану: как расположено серое и белое вещество в спинном мозге? Что отходит от спинного мозга? Найдите передние и задние корешки нервов. Чем они различаются? Из каких частей нейронов составляются межпозвоночные узлы?
В тетради учащиеся записывают: серое вещество спинного мозга состоит из тел промежуточных и центробежных нейронов и их коротких отростков. Белое вещество спинного мозга состоит из длинных отростков клеток спинного мозга и длинных отростков клеток головного мозга.
На одном из учащихся демонстрируется коленный рефлекс, вслед за тем по таблице анализируется его дуга. Отмечается, что большая часть рефлекторных дуг включает в себя промежуточные нейроны. У человека рефлекторные дуги проходят через головной мозг (рис. 52).
Рис. 52. Схема рефлекторной дуги, идущей через головной мозг:
1 — рецепторы; 2 — центростремительный нейрон; 3 — промежуточный нейрон спинного мозга; 4 — путь нервного возбуждения по спинному мозгу в головной мозг; 5 — путь нервного возбуждения в больших полушариях мозга; 6 — путь нервного возбуждения от коры головного мозга к двигательным нейронам спинного мезга; 7 — центробежный нейрон; 8 — мышца.
Изучение строения спинного мозга заканчивается беседой, в которой ставятся такие вопросы: каким опытом вы доказали бы функции передних и задних корешков? Чем объяснить, что в спинном мозге человека по сравнению со спинным мозгом млекопитающих животных имеется значительное утолщение в шейной части? Какой вывод можно сделать из того, что у человека 30% всего белого вещества спинного мозга занимают длинные проводящие пути головного мозга?
Переходя к рассмотрению функций спинного мозга, учитель предупреждает о необходимости в целях его анализа искусственно отделить спинной мозг от головного. Это можно сделать у лягушки. У большинства животных этого сделать нельзя.
Перед демонстрацией спинномозговой лягушки учитель показывает нормальную лягушку. Она прыгает, плавает, садится на стол. Затем для сравнения показывает спинномозговую лягушку. Она не движется, не плавает, не реагирует на звуки, свет, внешнюю обстановку. Сохраняются ли у нее какие-нибудь рефлексы? Учитель прикасается пинцетом к коже лапки — конечность сгибается. Какой это рефлекс?
При нанесении спинномозговой лягушке более сильного раздражения (пинцетом или кислотой) наблюдается движение всех конечностей. Почему при этом раздражении пришла в движение другая задняя и обе передние конечности лягушки? Каков путь нервного возбуждения? В связи с этим наблюдением есть смысл еще раз остановиться на понятии проводящих путей спинного мозга и на возможности распространения по ним возбуждения при сильном их раздражении.
В следующий момент учитель показывает новый опыт: раздражает боковую поверхность бедра лягушки, что вызывает потирание. Затем спинномозговая лягушка согласованными движениями сбрасывает с тела бумажки, смоченные кислотой.
В заключение всех опытов учитель демонстрирует торможение сгибательного рефлекса при сильном раздражении (сдавливании пинцетом передней конечности) и исчезновение всех рефлексов после разрушения спинного мозга. Какие выводы можно сделать из данных опытов относительно зависимости характера рефлекса от силы и места раздражения и о функциях спинного мозга?
Учитель подводит учащихся к заключению: у спинномозговой лягушки сохраняются рефлексы, дуги которых проходят через спинной мозг. Следовательно, через спинной мозг при участии возбуждения и торможения у нее осуществляются сравнительно сложные согласованные движения.
Учитель рассказывает о функциях спинного мозга у человека. Для того чтобы подвести учащихся к выводу о том, что у человека деятельность спинного мозга в значительной степени зависит от головного, учитель приводит примеры нарушения функций спинного мозга. Основное значение спинного мозга для человека — это связь тела с головным мозгом. Через спинной мозг постоянно проходят возбуждения от поверхности кожи, мышц туловища и конечностей, внутренних органов в головной мозг, а из головного мозга идут импульсы к мышцам, железам, внутренним органам. Поэтому при повреждении спинного мозга часть туловища теряет чувствительность и способность к движению.
Учащиеся делают общий вывод: в спинном мозге человека находятся центры немногих безусловных рефлексов. Основное значение спинного мозга в том, что через него проходят пути рефлексов, осуществляемых при участии головного мозга.
Усвоение знаний можно проверить по вопросам. Ученики записывают номер вопроса, который зачитывает учитель, и против него ставят ответ «да» или «нет».
I вариант. 1. У спинномозговой лягушки на правой стороне перерезаны все передние корешки, а на левой — все задние. Будет ли двигательная реакция у правой лапки, если раздражать кожу левой лапки? 2. При некоторых заболеваниях нарушается проведение возбуждения из спинного мозга в головной; в обратном направлении возбуждение проходит нормально, а) Сохранится ли в этом случае коленный рефлекс? б) Ощущается ли укол кожи руки? в) Возможны ли произвольные движения ноги?
II вариант. Нарушено проведение возбуждения из головного мозга в спинной: а) Сохранится ли коленный рефлекс? б) Ощущается ли укол кожи ноги? в) Возможны ли произвольные движения ноги? г) Сохранится ли мышление и сознание у человека с поврежденным спинным мозгом?
Задание на дом: статья учебника «Строение и функции спинного мозга».