Tài liệu Một số biện pháp hướng dẫn học sinh phân tích nội dung, xây dựng tư liệu trong dạy học phần “tuần hoàn máu” chuyên sinh học thpt.

Đề tài: MỘT SỐ BIỆN PHÁP HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHÂN TÍCH NỘI DUNG, XÂY DỰNG TƯ LIỆU TRONG DẠY HỌC PHẦN “TUẦN HOÀN MÁU” CHUYÊN SINH HỌC THPT. A. MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài - Hiện nay, yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học nhằm chú trọng phát triển năng lực của học sinh. Với phương pháp này, người dạy không chỉ chú ý tích cực hóa học sinh về hoạt động trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề gắn với thực tiễn cuộc sống. - Những yêu cầu thực tiễn của xã hội, định hướng xây dựng câu hỏi, bài tập đánh giá năng lực học sinh trong các kì thi đại học, học sinh giỏi...trong thời điểm hiện nay. - Chuyên đề sinh lí động vật nói chung, tuần hoàn máu nói riêng là phần kiến thức tổng hợp có liên quan tới các bộ môn như hình thái, giải phẫu, các hiện tượng hóa – lí...Phần kiến thức này mang nặng lý thuyết, khá khó học nhưng lại rất nhiều tình huống ứng dụng trong thực tiễn cuộc sống, sức khỏe con người. - Hướng dẫn học sinh xây dựng và sử dụng các tư liệu hiệu học tập là một trong những phương pháp tác giả đã áp dụng, có hiệu quả dạy học cao trong thời gian vừa qua. - Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài “Một số biện pháp hướng dẫn học sinh phân tích nội dung, xây dựng tư liệu trong dạy học phần “Tuần hoàn máu” chuyên sinh học THPT.” II. Mục đích của đề tài. - Rèn luyện học sinh phương pháp tra cứu và khai thác tài liệu học tập, biết cách vận dụng những kiến thức đã có, suy luận để tìm kiến thức mới.... Rèn luyện học sinh các thao tác tư duy phân tích, tổng hợp, khái quát hóa... nhằm phát triển tiềm năng sáng tạo. - Giáo dục học sinh ý thức lao động nghiêm túc, tôn trọng bản quyền tư liệu. - Giúp học sinh khám phá những điều chưa biết thông qua các hoạt động học tập, xây dựng và sử dụng hợp lí các tư liệu, từ đó học sinh có thể phát hiện kiến thức mới, vận dụng sáng tạo kiến thức vào thực tiễn. - Khơi dậy niềm say mê hứng thú với bộ môn và nghiên cứu khoa học, phát huy tối đa nội lực của học sinh. Định hướng học sinh phát triển năng lực học tập, nghiên cứu. B. NỘI DUNG - Học sinh chuyên là học sinh vốn có năng lực học tập và yêu thích bộ môn. Với một lượng kiến thức lớn cùng áp lực của các kì thi, học sinh dễ bị mất đi lòng yêu thích vốn có, học tập kém hiệu quả. Trong chuyên đề này, tác giả xin đề xuất một trong những phương pháp hướng dẫn học sinh tự học, với kì vọng có thể giúp các học sinh bớt đi lo lắng, thêm niềm đam mê Sinh học và đặc biệt có thể khơi dậy tiềm năng sáng tạo của các em. Trong khuôn khổ thời gian hạn hẹp, chuyên đề chỉ đề cập tới một số vấn đề trong phần “Tuần hoàn” để minh họa. I. Đề xuất qui trình hướng dẫn học sinh phân tích nội dung, xây dựng tư liệu học tập. 1. Các bước cơ bản * Giáo viên hướng dẫn học sinh các phương pháp để thực hiện các công việc sau: - Học sinh xác định nội dung vấn đề. page 1 - Sưu tầm các tài liệu dạng kênh chữ, kênh hình, video... liên quan tới vấn đề học tập qua các phương tiện khác nhau (chú ý tài liệu sưu tầm cần ghi rõ nguồn để tôn trọng bản quyền và dễ tra cứu các vấn đề liên quan khi nghiên cứu các chuyên đề khác). - Theo sơ đồ tổng quát đã xây dựng, học sinh liệt kê, đánh dấu các thông tin, đặc điểm... liên quan tới vấn đề đang nghiên cứu, phân tích các thông tin, tìm mối quan hệ, sự khác biệt của các yếu tố nghiên cứu. - Sắp xếp các thông tin này theo một cách sáng tạo nhất, có thể trình bày dưới dạng sơ đồ, bảng biểu, hình vẽ... nhằm làm nổi bật trọng tâm kiến thức một cách mạch lạc, rõ ràng, dễ nhớ, dễ hiểu  Tư liệu học tập. - Học sinh thảo luận cùng các bạn và thầy cô, điều chỉnh sản phẩm tư liệu của mình cho phù hợp. - Trong quá trình xây dựng tư liệu, học sinh thường xuyên suy nghĩ, phát hiện vấn đề và nêu vấn đề và cùng thảo luận để giải quyết vấn đề. - Xây dựng bộ câu hỏi, bài tập để ôn tập, tự kiểm tra và đánh giá. - Giáo viên hỗ trợ học sinh các thông tin về tài liệu, tạo cơ hội để học sinh có thể phát hiện được các tình huống có vấn đề, định hướng học sinh cách nêu vấn đề và cách lập kế hoạch để giải quyết vấn đề. 2. Sơ đồ khái quát qui trình dạy học - Giáo viên hướng dẫn học sinh thực hiện các bước sau: Xác định vấn đề nghiên cứu Sưu tầm tài liệu liên quan Phân tích nội dung, liệt kê thông tin kiến thức Trình bày vấn đề nghiên cứu dưới dạng tư liệu tổng hợp sáng tạo Thảo luận hoàn chỉnh sản phẩm tư liệu Xây dựng bộ câu hỏi, bài tập Tự kiểm tra, đánh giá page 2 II. Phân tích nội dung, xây dựng tư liệu học tập phần “Tuần hoàn máu”. 1. Nghiên cứu khái quát Mở đầu cho hoạt động học tập, giáo viên hướng dẫn học sinh nghiên cứu tài liệu SGK, liệt kê các đơn vị kiến thức, khái quát hóa các vấn đề cần nghiên cứu. Có thể trình bày dưới dạng bản đồ khái niệm. Một số ví dụ minh họa (học sinh có thể làm nhiều cách khác nhau). Cơ thể người Máu (8%) Dạng dịch lỏng khác và mô (92%) Huyết tương (55%) Nước (91,5%) Các yếu tố hữu hình (45%) Chất khác (8,5%) Protein (89%) Hồng cầu Chất khác (11%) Fibrinogene Globulin Albumin Hoocmon Enzim Chất dinh dưỡng Chất điều hòa Khí Chất thải Chất điện giải Bạch cầu Tiểu cầu ưa bazơ ưa axit trung tính lympho Monocyte Vận chuyển oxi Bảo vệ cơ thể Sơ đồ 1: Các thành phần tạo nên cơ thể người. (Nguồn: http://www.jpboseret.eu/index.php?page=le-sang---composition) page 3 Đông máu Khái niệm Máu Vai trò Thành phần cấu tạo Đông máu Truyền máu Miễn dịch Cấu tạo Hệ tuần hoàn Tim Chức năng Hoạt động Cấu tạo Hệ mạch Chức năng Hoạt động Điều hòa hoạt động tim mạch Tiến hóa của hệ tuần hoàn Tuần hoàn bạch huyết Tuần hoàn ở thai nhi Cấu tạo Hoạt động Vai trò Sơ đồ 2: Khái quát hệ tuần hoàn - Qua sơ đồ trên học sinh có thể hiểu và trình bày được vị trí, thành phần cấu tạo, chức năng của hệ tuần hoàn. Để làm rõ được từng yếu tố này cần phân tích nội dung và xây dựng tiếp các tư liệu chi tiết. 2. Nghiên cứu chi tiết page 4 2.1. Thành phần cấu tạo và chức năng của máu. * Các vấn đề học sinh cần đạt được - Nêu khái niệm và chức năng cơ bản của máu. - Phân biệt, nhận biết được các thành phần của máu. - Phân tích vai trò của các thành phần máu. - Đặt giả thuyết và giải thích được các hoạt động tế bào và cơ thể liên quan tới chức năng của máu. - Biết lắng nghe, tôn trọng ý kiến người khác. Tham gia làm việc nhóm hiệu quả. * Hướng dẫn học sinh thực hiện. - Học sinh sưu tầm các tài liệu liên quan từ các nguồn khác nhau (giáo viên hỗ trợ học sinh) - Nghiên cứu tài liệu, liệt kê tên các thành phần chính của máu, đặc điểm nhận biết và chức năng tương ứng. - Tìm hiểu các thông tin liên quan tới từng yếu tố cấu tạo của máu. - Thiết lập mối quan hệ về các vấn đề cần nghiên cứu. - Tạo tư liệu học tập thông qua sự thiết lập mối liên quan giữa các thông tin học tập. - Xây dựng câu hỏi, bài tập VD: Khi cắt tiết ngan nếu cho thêm chanh, mắm  đĩa tiết ngan ở dạng dịch lỏng, nếu không cho thêm yếu tố nào  đĩa tiết ngan ở dạng đông đặc. Quan sát hai đĩa tiết này thấy có sự khác nhau nào? Vì sao? * Một số ví dụ về sản phẩm tư liệu học tập a. Khái niệm, vai trò của máu trong cơ thể. Máu là dịch lỏng chảy trong hệ tuần hoàn ở các động vật đa bào có thể xoang chính thức. Vai trò của máu Vận chuyển Vận chuyển khí (O2, CO2), chất dinh dưỡng, chất độc, hoocmon... Dinh dưỡng Vận chuyển chất dinh dưỡng tới mô, cơ quan  máu ở thành ruột và quá trình tiêu hóa. Bảo vệ Bạch cầu tiêu diệt các tác nhân gây bệnh Điều hòa Điều hòa nhiệt độ, cân bằng hoocmon... Đông máu Thực hiện bởi tiểu cầu Bài tiết Chất thải chuyển hóa được máu vận chuyển tới cơ quan bài tiết (thận) và loại thải. Sơ đồ 3: Vai trò của máu b. Thành phần cấu tạo máu và chức năng tương ứng. page 5 Hình 1: Thành phần cấu tạo của máu (Nguồn: http://www.simplyscience.ch/actualites-enfants/articles/de-quoi-se-compose-le-sang-2.html) Albumine 54% Globuline 38% Fibrinogene 7% Loại khác 1% Protein 7% 1,5% Huyết tương 55% Nước 91,5% Chất điện giải Chất dinh dưỡng Chất điều hòa Khí Chất thải Chất khác 1,5% Sơ đồ 4: Thành phần huyết tương (Nguồn: http://www.aggelia.be/sang.html) Các Các yếu yếu tố tố hữu hữu hình hình 45% 45% Tiểu Tiểu cầu cầu 250.000 250.000   400.000 400.000 Bạch Bạch cầu cầu 3 5.000  10.000/ 5.000  10.000/ mm mm3 Trung Trung tính tính 60 60   70% 70% Lympho Lympho 20 20   25% 25% Monocyte Monocyte 33 8% 8% Ư Ưaa axit axit 22   4% 4% Hồng Hồng cầu cầu 4,8  5,4 4,8  5,4 triệu triệu Ư Ưaa baz bazơ ơ 0,5 0,5   1% 1% Sự phát triển hồng cầu Hồồng Sơ đồ 5: Các yếu tố hữu hình của máu (tế bào máu) cầồu (Nguồn: http://www.aggelia.be/sang.html) Sắc tố mang oxi HbA; HbF page 6 Các quá trình liên quan tới sự phá hủy hồng cầu Sơ đồ 6: Nghiên cứu hồng cầu *Sản sinh hồng cầu và điều hòa sản sinh hồng cầu Trong những tháng đầu của giai đoạn phôi thai, hồng cầu chủ yếu được sản sinh ra từ gan và lách. Từ tháng thứ năm của phôi thai đến lúc đứa trẻ ra đời và lớn lên, tủy xương là nơi duy nhất tạo ra hồng cầu. Trong tủy xương, hồng cầu được tạo ra từ các tế bào gốc sinh máu toàn năng. Các tế bào gốc này có khả năng sản sinh hồng cầu trong suốt cuộc đời. Tuy nhiên, số lượng tế bào gốc giảm dần khi người ta già đi, dẫn đến khả năng sản sinh hồng cầu giảm, đó là lí do tại sao người già dễ bị thiếu máu. Trong tủy xương chỉ có tủy đỏ mới có chức năng tạo máu, sản sinh hồng cầu. Ở trẻ sơ sinh, toàn bộ các xương dài đều chứa tủy đỏ. Sau đó, tủy xương dần dần nhiễm mỡ trở thành tủy vàng. Tủy vàng gồm các tế bào mỡ, mạch máu, các sợi xơ và các tế bào liên võng. Từ tuổi trưởng thành trở đi tất cả các xương dài chỉ chứa toàn tủy vàng (trừ đầu trên của xương đùi và xương cánh tay), còn tủy đỏ chỉ có ở trong các xương dẹt như xương sống, xương ức, xương sườn, xương chậu và xương sọ. Quá trình tạo hồng cầu và phát triển hồng cầu trải qua các giai đoạn sau : Tiền nguyên hồng cầu ↓ Nguyên hồng cầu ưa kiềm ↓ Nguyên hồng cầu đa sắc ↓ Nguyên hồng cầu ưa axít ↓ Hồng cầu lưới ↓ Hồng cầu trưởng thành Hồng cầu lưới từ tủy xương vào máu sau 1 - 2 ngày thì trở thành hồng cầu (Nguồn: http://mau.vicongdong.vn/news/view.aspx?newsId=47064673) Số lượng hồng cầu sản sinh và lưu hành trong máu được kiểm soát chặt chẽ nhằm cung cấp đủ ôxi cho tế bào. Mỗi giây có chừng 10 triệu hồng cầu được tạo ra . Trong quá trình tạo máu luôn luôn giữ mối cân bằng giữa lượng hồng cầu bị phá huỷ và lượng hồng cầu mới sinh ra. page 7 Yếu tố chính kiểm soát tốc độ sản sinh hồng cầu là lượng ôxi trong máu. Bất kì một nguyên nhân nào làm giảm lượng ôxi trong máu đều làm tăng quá trình sản sinh hồng cầu và ngược lại, tăng lượng ôxi trong máu cung cấp cho các mô làm giảm quá trình sản sinh hồng cầu. Erythropoietin là hoocmon điều hòa quá trình sản sinh hồng cầu. Khoảng 90% erythropoietin do thận sản xuất, phần còn lại là do gan. Chính vì vậy khi bị bệnh suy thận sẽ ảnh hưởng đến sản sinh hồng cầu. Khi lượng ôxi trong máu đến các mô giảm (Ví dụ: suy tim, bị bệnh hô hấp mạn tính hoặc lên sống ở vùng núi cao, nơi có nồng độ ôxi trong không khí thấp) sẽ kích thích thận sản sinh erythropoietin. Hoocmôn này theo máu đến tủy xương kích thích tủy xương tăng tốc độ sản sinh hồng cầu và tăng giải phóng hồng cầu vào máu. Hình 2. Kiểm soát của erythropoietin trong sản sinh hồng cầu ( Nguồn: L.Sherwood, 2001) Những người thổ dân sống ở độ cao 4000 mét trở lên so với mực nước biển có số lượng hồng cầu cao hơn những người sống độ cao thấp gần với mặt nước biển. Số lượng hồng cầu của những người này là 6 – 8 triệu /mm3 máu. Đặc điểm hình thái và cấu tạo hồng cầu của người phù hợp với chức năng vận chuyển khí O2 và CO2. Không nhân Hình đĩa lõm hai mặt - Tăng không gian chứa Hb - Không tổng hợp protein - Giảm tiêu hao năng lượng - Giảm dùng oxi ở mức thấp nhất - Hb trung tâm gần màng  dễ lấy oxi. - Tăng diện tích bề mặt vận chuyển khí. Sơ đồ 7: Sự thích nghi của hồng cầu page 8 Sơ đồ 8: Sự vận chuyển oxi của Hb (Nguồn: http://users.skynet.be/chr_loockx_sciences/equil_sang.htm) * Các dạng Oxy được vận chuyển trong máu Phân áp O2 trong máu động mạch là 95 mmHg, thể tích oxy được vận chuyển là 19,8 O2/dl máu ở dưới hai dạng : dạng hoà tan và dạng kết hợp với hemoglobin. Trong đó dạng kết hợp với Hb là 19,5 ml chiếm 97% thể tích oxy chở được. Dạng hòa tan: Bình thường PO2 máu động mạch 95 mmHg thì có khoảng 0,3 ml oxy tan trong 100ml máu trong đó có 0,17 ml nhường cho mô, so với 5 ml do Hb đem đến cho mô thì quá ít. Lượng O 2 hoà tan tỉ lệ thuận với áp suất riêng phần O2 phế nang. Dạng kết hợp với hemoglobin: Hình 3: Đồ thị phân ly oxyhemoglobin. (Nguồn: http://www.dieutri.vn/sinhlynguoi/8-4-2013/S3758/Chuc-nang-trao-doi-va-van-chuyen-khi-ho-hap.htm) Đây là dạng vận chuyển chủ yếu của O 2 ở trong máu. Hemoglobin vận chuyển O2 bằng cách gắn O2 vào nguyên tử Fe++ của nhân Hem tạo nên Oxyhemoglobin (HbO2). Phản ứng gắn này rất lỏng lẻo nên O2 có thể gắn vào hoặc tách ra dễ dàng: Hb + O2 <------> HbO2 1 gam Hb có thể vận chuyển 1,34 ml O2. page 9 Trong 100 ml máu có khoảng 15 gam Hb nên 100 ml máu có thể vận chuyển tối đa 20 ml O 2, nhưng thực tế chỉ có khoảng 97 (Hb kết hợp với O 2, tức là có khoảng 19,5 ml O2 được Hb vận chuyển trong máu động mạch). - Ở phổi PO2 cao, oxy kết hợp thành HbO2, đến mô PO2 thấp, O2 lại tách khỏi hemoglobin. Đồ thị biểu diễn phần trăm bảo hòa O 2 vào hemoglobin theo phân áp O 2 là một đường cong chữ S gọi là đồ thị phân ly oxyhemoglobin hay còn gọi là đồ thị Barcroft (hình). - Qua đồ thị ghi nhận, trong khoảng phân áp O2 thấp (20 - 40 mm Hg), đồ thị là một đường dốc đứng, chứng tỏ rằng khi phân áp O2 tăng từ 20 mm Hg lên 40 mm Hg, tốc độ kết hợp tăng lên rất nhanh, hay có thể nói ngược lại khi phân áp O 2 giảm từ 40 mm Hg xuống 20 mmHg tốc độ phân ly tăng lên rất nhanh. Điều này có ý nghĩa sinh lý hết sức quan trọng: ở tổ chức có phân áp O2 rất thấp (< 40 mm Hg), điều này sẽ có tác dụng tăng cường phản ứng phân ly HbO2 do máu động mạch mang đến để cung cấp O2 cho tổ chức. Trong khoảng phân áp O2 cao (80 - 100 mm Hg), đồ thị là một đường gần như nằm ngang, chứng tỏ khi phân áp O 2 tăng từ 80 mmHg lên 100 mmHg tốc độ kết hợp tăng lên không bao nhiêu, hay có thể nói khi phân áp O2 giảm từ 100 mmHg xuống 80 mmHg, phần trăm bão hòa O 2 của Hb giảm rất ít. Vì vậy, mặc dù phân áp khí trời và phế nang có thể dao động nhiều nhưng tỷ lệ HbO 2 ở trong máu dao động rất ít. Hình 4: Sự dịch chuyển đồ thị phân ly của oxy dưới tác động của pH, PCO2 và nhiệt độ. (Nguồn: http://www.dieutri.vn/sinhlynguoi/8-4-2013/S3758/Chuc-nang-trao-doi-va-van-chuyen-khi-ho-hap.htm) Như vậy, ngoài chức năng vận chuyển oxy, hemoglobin còn có chức năng đệm oxy giúp PO2 trong máu không bị biến động, mặc dù PO2 phế nang thay đổi lớn. *Máu lấy oxy ở phổi và nhường oxy ở mô Máu lấy O2 ở phổi: - Khi máu tĩnh mạch đến phổi, do chênh lệch phân áp O 2 giữa phế nang và máu (100 mmHg/ 40 mmHg), gây khuếch tán O 2 sang mao mạch phổi, sẽ tiếp tục khuếch tán vào hồng cầu và kết hợp với Hb tạo thành Oxyhemoglobin, tổng lượng O 2 của máu tăng lên, máu chứa khoảng 19,8 ml O2 trong 100 ml máu, trở thành máu động mạch, rời phổi để đi đến tổ chức. Máu mao mạch nhường oxy cho tổ chức: - Khi máu động mạch đến tổ chức, do chênh lệch PO 2 giữa máu và tổ chức (95 mmHg/<40 mmHg), O2 khuếch tán nhanh qua tổ chức làm PO2 trong huyết tương giảm xuống page 10 chỉ còn 40 mmHg, khi đó HbO 2 ở trong hồng cầu sẽ phân ly và O 2 đi ra huyết tương rồi đi vào tổ chức. Dung tích O2 của máu giảm xuống, chỉ còn chứa 15 ml O 2 trong 100 ml máu, trở thành máu tĩnh mạch rời tổ chức đi đến phổi . - Như vậy, cứ 100 ml máu sau khi đi qua tổ chức đã trao cho tổ chức một lượng O 2 là: 19,8 ml - 15 ml = 4,8 ml . - Hiệu suất sử dụng O2 của tổ chức là: (4,8 x 100%) / 19,8 = 24% - Hiệu suất sử dụng O2 phụ thuộc vào tình trạng hoạt động của các cơ quan. Khi hoạt động mạnh, hiệu suất sử dụng O2 tăng lên có thể đến 75%. - Máu vận chuyển carbon dioxid (CO2) CO2 được vận chuyển và thải dễ dàng vì có hệ số khuếch tán rất cao. Lượng carbon dioxit trong máu ảnh hưởng lớn đến cân bằng toan kiềm của các dịch cơ thể. * Vai trò của bạch cầu Hình 5. Bạch cầu thực bào vi khuẩn (Nguồn: N.A.Campbell và tác giả khác, 2009) Hình 6. Cơ chế tiêu diệt tế bào nhiễm khuẩn của tế bào T gây độc hoạt hóa (Nguồn: N.A.Campbell và tác giả khác, 2009) page 11 * Vai trò của tiểu cầu: tham gia vào quá trình ngăn mất máu Chảy máu Giai đoạn 1: Co mạch Giai đoạn 2: Cầm máu sơ cấp Giai đoạn 3: Cầm máu thứ cấp Hoạt động của tiểu cầu - Liên quan tới các protein đông máu; các yếu tố: XII; XI; VII; VIII; X;V; XIII. - Prothrombine (thrombine, thromboplastine). - Fibrigène (2 -4 g/l) Tạo nút tiểu cầu Tạo sợi fibrine Sơ đồ 9: Tóm tắt quá trình cầm máu (Nguồn: http://www.edu.upmc.fr/sdv/masselot_05001/applications/indirecte.html) - Trong số các yếu tố tham gia vào quá trình đông máu có nhiều yếu tố do gan tiết ra, bao gồm fibrinogen, prothombin, yếu tố VII, proconvectin, chrismas, stuart. Vì vậy, khi gan bị hỏng, việc sản sinh các yếu tố tham gia quá trình đông máu bị đình trệ nên những người mắc bệnh xơ gan thường đồng thời biểu hiện bệnh máu khó đông. Sơ đồ 10: Tác động của các yếu tố đông máu (Nguồn: http://www.edu.upmc.fr/sdv/masselot_05001/applications/indirecte.html) - Rối loạn đông máu: Hemophilia là một bệnh rối loạn của hệ thống đông máu. Khi người bệnh bị một vết thương nhỏ có thể gây chảy máu trong một thời gian dài hơn so với người bình thường. + Hemophilia type A: do thiếu yếu tố đông máu VIII. + Hemophilia type B: do thiếu yếu tố đông máu IX. + Hemophilia type C: rất hiếm, do thiếu yếu tố đông máu XI. page 12 * Câu hỏi, bài tập Câu 1: a. Tại sao một vận động viên muốn nâng cao thành tích trong thi đấu thường lên vùng núi cao để luyện tập trước khi thi đấu? b. Một người lao động nặng thì độ pH trong máu động mạch tăng hay giảm ? Tại sao ? Cơ chế nào để duy trì độ pH trong máu của người này được ổn định. Gợi ý trả lời: a. Trên vùng cao nồng độ O2 loãng hơn ở vùng đông bằng → hồng cầu sẽ tăng số lượng. - Hồng cầu được gắn ít oxi hơn nên không đủ cung cấp lượng oxi cần thiết cho hoạt động của các cơ quan, trong đó thận có nhu cầu rất lớn. Thận sẽ phản ứng bằng cách tiết ra Erythropoetin theo máu tới tuỷ xương, thúc đẩy tuỷ xương sản xuất thêm hồng cầu đưa vào máu làm tăng khả năng vận chuyển oxi của máu. - Tim tăng cường vận động, cơ tim khỏe, hô hấp khỏe, bền sức. b. Khi lao động nặng → hô hấp tăng → tạo nhiều CO 2 → nồng độ H+ trong máu tăng → độ pH trong máu giảm. - Khi độ pH trong máu giảm, hệ đệm hoạt động lấy đi H+ để duy trì độ pH ổn định. + Hệ đệm bicacbonat: các HCO3- sẽ kết hợp với H+ thành H2CO3 → pH trong máu tăng. + Hệ đệm photphat: các HPO42- sẽ kết hợp với H+ thành H2PO4- → pH trong máu tăng + Hệ đệm proteinat: các gốc NH2 sẽ lấy đi H+ → pH trong máu tăng. Câu 2: a. Nêu và giải thích chức năng của 4 loại prôtêin huyết tương ở người. b. Một số người bị chứng lipôprôtêin tỷ trọng thấp (LDL) trong huyết tương cao bất thường do nguyên nhân di truyền. Biết rằng họ có chức năng gan bình thường, rất hạn chế ăn chất béo và chỉ bị hỏng một gen. Hãy giải thích nguyên nhân gây nên chứng LDL cao ở những bệnh nhân trên và cho biết họ có nguy cơ bị bệnh gì? Gợi ý trả lời: a. Các protein huyết tương - Albumin có chức năng cân bằng thẩm thấu đệm pH, dự trữ axit amin. - Fibrinôgen có chức năng tham gia quá trình đông máu. - Các loại prôtein kháng thể (glôbulin) có chức năng bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân ngoại lai gây bệnh. - Protein làm nhiệm vụ vận chuyển: Ví dụ các protein liên kết với côlesteron để vận chuyển chất này vì đó là chất không tan trong nước. b. Giải thích bệnh lipôprôtêin tỷ trọng thấp (LDL) cao - Khi LDL cao trong huyết tương đồng nghĩa với việc các tế bào không có khả năng hấp thụ lipoprotein vào trong tế bào. - LDL rất cần thiết để xây dựng màng tế bào cũng như làm các chất tiền thân để chuyển hoá thành các chất cần thiết khác trong cơ thể. Đây là loại lipit nên không tan trong nước vì vậy chúng phải liên kết với protein vận chuyển thành phức hợp LDL mới lưu hành được trong huyết tương. - Nguyên nhân là do các thụ thể lipoprotein trên màng tế bào bị hỏng nên không vận chuyển được cholesteron vào tế bào. page 13 - Người bị hội chứng này có nguy cơ cao bị bệnh tim mạch vì lipoprotein cao sẽ tạo ra mảng bám làm hẹp các mạch máu gây bệnh cao huyết áp và bệnh tim mạch. Câu 3: Phân tích nhận định “Máu trong tĩnh mạch trên gan có màu đỏ thẫm vì chứa nhiều chất bã, nhiều CO2 và có rất ít chất dinh dưỡng”. Gợi ý trả lời: Nhận định trên chưa hoàn toàn chính xác. - Có điểm đúng: Máu trong tĩnh mạch trên gan có màu đỏ thẫm vì chứa nhiều chất bã, nhiều CO2. Do máu đỏ tươi xuất phát từ động mạch chủ sau khi trao đổi khí ở các cơ quan như dạ dày, ruột... sẽ nhận nhiều CO2 trở thành máu đỏ thẫm rồi theo tĩnh mạch trên gan đổ vào tĩnh mạch chủ dưới về tim. - Có điểm chưa đúng: “Máu trong tĩnh mạch trên gan có rất ít chất dinh dưỡng”. Thực tế máu trong tĩnh mạch trên gan tuy có nhiều CO 2 và chất bã nhưng đồng thời cũng có nhiều chất dinh dưỡng vừa được hấp thụ từ ruột non. Câu 4: Hemoglobin ở người có những dạng khác nhau tùy từng giai đoạn phát triển cá thể như thế nào? Từ đó có thể rút ra nhận xét gì? Gợi ý trả lời: Các dạng hemoglobin khác nhau: - Thai nhi đến 3 tháng chứa hemoglobin E (HbE) gồm hai chuỗi glôbin anpha và hai chuỗi glôbin epsilon. - Thai 3 tháng cho đến khi sinh ra có HbF, gồm hai chuỗi glôbin anpha và hai chuỗi glôbin gamma. - Từ sơ sinh đến trưởng thành chứa HbA, gồm hai chuỗi anpha và hai chuỗi beta. * Nhận xét: - Trong quá trình phát triển cá thể, tùy tế bào từng loại mô, tùy giai đoạn phát triển, chỉ có một số gen hoạt động liên tục hay nhất thời qua cơ chế điều hòa tổng hợp protein. Câu 5: Vì sao trẻ em trong những ngày đầu mới sinh thường có biểu hiện vàng da?(còn gọi là vàng da sinh lí) Gợi ý trả lời: - Lúc trẻ đẻ ra lượng hồng cầu trong máu rất cao → rất hồng hào. - Khi rời khỏi bụng mẹ, trẻ bắt đầu phải trao đổi chất với môi trường qua các cơ quan hô hấp, tiêu hóa, bài tiết, nên Hb của thai nhi không phù hợp với điều kiện trao đổi khí qua phổi, chúng được thay thế dần bằng Hb của người trưởng thành. - Sự phân hủy của Hb bào thai được thực hiện ở gan sẽ giải phóng nhiều sắc tố vàng bilirubin, gan sẽ chuyển thành sắc tố mật, nhưng quá trình phân hủy thường ồ ạt, gan chưa chuyển hóa kịp, bilirubin còn lại trong máu với lượng nhiều gây vàng da, gọi là vàng da sinh lý, sau một thời gian, bilirubin được chuyển hóa hết, vàng da sẽ giảm. Câu 6: Nêu cơ chế hoạt hóa các tế bào T hỗ trợ và cách thức chúng tác động lên hệ miễn dịch của cơ thể người. page 14 Gợi ý trả lời: - Tế bào T hỗ trợ được hoạt hóa khi chúng liên kết đặc hiệu với tế bào trình diện kháng nguyên có mảnh kháng nguyên được bộc lộ phù hợp với thụ thể trên bề mặt của tế bào T hỗ trợ. - Khi tế bào T hỗ trợ được hoạt hóa chúng tiết ra các cytokine và tăng sinh. - Các cytokine do tế bào T hỗ trợ tiết ra cùng với các cytokine do tế bào trình diện kháng nguyên tiết ra kích thích các tế bào lympho B nhớ phân chia để tạo ra các kháng thể gây đáp ứng qua miễn dịch dịch thể. Các cytokine cũng kích thích các tế bào T độc nhớ phân chia tạo nên các tế bào T độc trong đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào. Câu 7: Trong cơ thể người, lượng oxi trong phổi chiếm 36% tổng lượng oxi trong cơ thể, lượng oxi trong máu chiếm 51% và ở các cơ là 13%. Trong khi đó, ở một loài động vật có vú, lượng oxi ở phổi, trong máu và các cơ tương ứng là 5%, 70% và 25%. Đặc điểm phân bố oxi trong cơ thể như vậy cho biết loài động vật này sống trong môi trường như thế nào ? tại sao chúng cần có đặc điểm phân bố oxi như vậy? Gợi ý trả lời: -Do đặc điểm phân bố oxi trong cơ thể ở loài động vật này cho phép chúng dự trữ được lượng oxi trong cơ thể giúp chúng có thể hoạt động trong điều kiện thiếu oxi... -Đây là đặc điểm thích nghi giúp loài động vật này có thể lặn được lâu dưới nước. Câu 8: Nồng độ CO2 trong máu tăng sẽ ảnh hưởng thế nào đến pH của dịch não tủy? Giải thích? Nếu pH máu giảm nhẹ thì nhịp tim tăng. Điều này có ý nghĩa gì? Gợi ý trả lời: - Nồng độ CO2 trong máu tăng sẽ làm giảm độ pH của dịch não tủy. - Sở dĩ như vậy là do khi nồng độ CO 2 tăng, tốc độ khuếch tán CO2 vào dịch não tủy tăng; ở đó, CO2 kết hợp với nước tạo thành axit cacbonic. Sự phân li của axit cacbonic giải phóng các ion hiđrô, dẫn đến pH của dịch não tủy giảm � tăng thông khí ở phổi và tăng hoạt động co bóp tim. - pH của máu giảm nhẹ làm nhịp tim tăng sẽ làm tăng tốc độ đẩy máu giàu CO 2 tới phổi; ở đó sự thông khí cũng tăng � CO2 sẽ được thải ra ngoài. Câu 9: a. Trong cơ thể người và động vật, hêmôglôbin không phải là sắc tố duy nhất mang ôxi. Vậy còn sắc tố nào nữa? Cấu tạo và đặc điểm hoạt động của sắc tố đó. b. Ở một liều lượng nhất định, nếu hít phải ôxit cacbon (CO) con người có thể tử vong nhưng nếu hít phải CO2 thì có thể chỉ có phản ứng tăng nhịp tim và tăng nhịp thở. Giải thích vì sao? Gợi ý trả lời: a. Một sắc tố nữa mang ôxi thứ 2 là myoglobin có rất nhiều trong cơ. - Mỗi một phân tử myoglobin gồm 1 nhóm hem gắn với 1 chuỗi prôtêin và globin. - Ôxi gắn vào myoglobin chặt hơn rất nhiều và chỉ giải phóng ra khi áp suất ôxi thấp, chính vì vậy myoglobin là sắc tố có lợi nhất trong quá trình huy động tích cực khi mà ôxi từ máu không đủ đi đến cơ. page 15 - Khi hoạt động, áp suất ôxi giảm xuống đến không và ôxi tách ra khỏi myoglobin dẫn đến sự hô hấp ưa khí vẫn tiếp tục. - Myoglobin góp phần đáng kể hoạt động cơ trong một thời gian dài. b. Người có thể tử vong nếu hít phải ôxit cacbon (CO), Nhưng nếu hít phải CO 2 thì chỉ có phản ứng tăng nhịp tim và tăng nhịp thở vì: - Nếu hít phải CO2 làm nồng độ trong máu tăng thì chỉ kích thích các hoá thụ quan nằm ở quai động mạch chủ và xoang động mạch cổ theo các dây thần kinh IX và X về trung khu điều hoà tim mạch và điều hoà hô hấp ở hành tuỷ. Đồng thời CO 2 cũng còn kích thích trực tiếp vào trung khu hô hấp ở hành tuỷ dưới dạng H + (CO2 + H2O → H2CO3 → HCO3- + H+ ) làm tăng nhịp tim và nhịp hô hấp để thải nhanh CO2 ra khỏi cơ thể qua đường hô hấp. - Còn nếu hít phải CO thì CO chiếm chỗ của O 2 trong phân tử Hb tạo thành HbCO. Mà HbCO là một hợp chất bền chặt, khó phân li, làm hạn chế sự vận chuyển ôxi và có thể gây ch ết vì “ngạt thở” do thiếu ôxi. Câu 10: Sự tăng lên của nồng độ ion H+ hoặc thân nhiệt có ảnh hưởng như thế nào đến đường cong phân li của oxi – hemoglobin (HbO2)? Liên hệ vấn đề này với sự tăng cường hoạt động thể lực. Gợi ý trả lời: Sự tăng lên của nồng độ ion H+ và nhiệt độ máu làm đường cong phân li dịch về phía phải nghĩa là làm tăng độ phân li của HbO2, giải phóng nhiều O2 hơn. Sự tăng giảm về nồng độ ion H+ và nhiệt độ máu liên quan đến hoạt động của cơ thể. Cơ thể hoạt động mạnh sẽ sinh nhiều CO2 làm tăng ion H+ và tăng nhiệt độ cơ thể sẽ làm tăng nhu cầu oxi, nên tăng độ phân li HbO2 giúp giải phóng năng lượng. Câu 11: Một bệnh nhân sử dụng asprin thường xuyên để chữa bệnh. Thuốc này có tính axit làm giảm pH máu. Vậy khi bênh nhân này dùng thuốc thì đường cong phân li của oxihemoglobin có khác biệt gì so với khi không dùng thuốc? Giải thích? Gợi ý trả lời: Đường cong phân li của oxihemoglobin sẽ dịch về phía phải so với khi bình thường. Vì pH máu giảm làm giảm ái lực của Hb với oxi nên tăng sự phân li oxi. 2.2. Cấu tạo và hoạt động của tim. * Các vấn đề học sinh cần đạt được - Nêu được vai trò của tim trong tuần hoàn máu, chú thích được các thành phần cấu tạo của tim. - Nêu được đặc điểm của cơ tim phù hợp chức năng hoạt động bơm đẩy máu của tim. - Trình bày được tính tự động của tim và vai trò của nó đối với cơ thể động vật và người. - Phân tích được chu kì hoạt động của tim và các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động của tim, liên hệ giải thích các hiện tượng thực tiễn. - Nêu được vai trò của việc dinh dưỡng, phương pháp tập luyện để có tim khỏe mạnh. - Sơ lược vấn đề điện tim. page 16 * Hướng dẫn học sinh thực hiện - Học sinh sưu tầm các tài liệu liên quan từ các nguồn khác nhau dưới dạng kênh hình, kênh chữ... - Nghiên cứu tài liệu, quan sát hình dạng ngoài của tim, vẽ mô phỏng giải phẫu tim. - Tìm hiểu các thông tin liên quan tới từng yếu tố cấu tạo của tim: cơ tim, van tim, các buồng tim... - Thiết lập mối quan hệ về các vấn đề cần nghiên cứu: mối quan hệ thứ bậc, quan hệ ngang hàng, quan hệ phụ thuộc hay quan hệ song song... - Mô tả, phân tích đường đi của máu, sự phân phối máu ở các tổ chức khác trong trong cơ thể... - Tạo tư liệu học tập thông qua sự thiết lập sơ đồ về mối liên quan giữa các thông tin học tập. - Xây dựng câu hỏi, bài tập. Tự kiểm tra, đánh giá. * Một số ví dụ về sản phẩm tư liệu học tập Hình 7: Hình dạng, cấu tạo của tim và đường đi của máu (St). Tim Nằồ Nằồm m trong trong trung trung thầấ thầấtt,, gi giữữaa 22 lá lá ph phổổi,i, trên trên ccơơ hoành, hoành, sau sau xxươ ương ng ứ ứcc và và xxươ ương ng ssườ ườn, n, hhơơii llệệch ch trái. trái. Sơ đồ 11: Hình dạng ngoài, vị trí, chức năng của tim. page 17 BBơ ơm m hút hút đđẩẩyy máu máu Cấu tạo của hai nửa quả tim không đối xứng Vòng tuần hoàn nhỏ xuất phát từ tâm thất phải đến hai lá phổi rồi trở về tâm nhĩ trái của tim. Đoạn đường ngắn  áp lực đẩy máu của tâm thất phải không cao (khoảng 30mmHg)  thành tâm thất phải tương đối mỏng. Vòng tuần hoàn lớn xuất phát từ tâm thất trái đến tất cả các cơ quan trong cơ thể rồi trở về tâm nhĩ phải của tim. Đoạn đường này dài, cần 1 áp lực đẩy máu rất cao của tâm thất trái (khoảng 120mmHg),  thành tâm thất rất dày. Cấu tạo không cân xứng giữa hai nửa quả tim, nhất là giữa hai tâm thất nên khi tâm thất phải co làm cho tim vặn sang bên trái, hiện tượng này làm mất sự cân xứng giữa hai nửa tim. Sơ đồ 12: Cấu tạo không đối xứng của tim. Van 2 lá Van nhĩ thầất Hệ thống các van tim Van 3 lá Van bán nguyêt (van tô chim hay van thầất đông) giưa tầm nhĩ trái và tầm thầất trái giưa tầm nhĩ phai và tầm thầất phai giưa tầm thầất trái vơi đông mach chu Van giưa tầm thầất phai vơi đông mach phôi Sơ đồ 13: Hệ thốống các van tm page 18 đóng và mơ nhi p nhàng đinh hương dòng máu chay môt chiêồu vêồ tim và rơi khoi tim Hình 8 : Một số van tim Van hai lá bị hở Một phần máu quay trở lại tâm nhĩ. Lượng máu tim bơm lên động mạch chủ trong mỗi chu kì tim giảm Nhu cầu máu của các cơ quan cao Nhịp tim tăng Vận chuyển khí (O2, CO2), chất dinh dưỡng, chất độc, hoocmon... Huyết áp động mạch không đổi Sơ đồ 14: Hiện tượng hở van tim hai lá. page 19 Tim phải tăng cường hoạt động trong thời gian dài. Suy tim Vận chuyển Huyết động khí (O2áp , CO ), 2 mạch giảm chất dinh dưỡng, chất độc, hoocmon... Hình 9: Cơ tim (Nguồn: versailles.fr/declicsvt/index.php/image /Unite_cellulaire/cardiaque) Đặc điểm cơ tim Sơ đồ 15: Đặc điểm cơ bản của cơ tim *Đặc điểm sinh lí của cơ tim - Tính hưng phấn: khả năng đáp ứng của cơ tim khi kích thích. + Nếu kích thích có cường độ thấp, cơ tim không đáp ứng, + Kích thích đến ngưỡng thì cơ tim đáp ứng bằng cách co cơ tối đa. + Nhờ tính hưng phấn đặc biệt của cơ tim mà hoạt động co cơ tim theo quy luật “tất hoặc không có gì”. - Tính trơ: không đáp ứng với kích thích. + Nếu kích thích cơ tim giai đoạn đang co (tâm thu), dù kích thích mạnh trên ngưỡng thì cơ cũng không đáp ứng gọi là giai đoạn trơ tuyệt đối. + Nếu kích thích vào cuối thời kỳ tâm thu, lúc cơ tim đang giãn tim sẽ đáp ứng bằng co bóp phụ, gọi là ngoại tâm thu. Sau đó tim nghỉ lâu hơn gọi là thời kỳ nghỉ bù. Tính trơ có chu kỳ, vì lặp đi lặp lại. + Nhờ tính trơ mà cơ tim không co cứng khi có những khích thích liên tiếp. page 20