CLTORI I CLTORII PRIN CORPUL UMAN 1. PREZENTAREA TEMEI:

Fig. 1 - Sisteme de organe posibile trasee de expediii tiinifice.

Multe cri i reviste de popularizare a cunotinelor referitoare la anatomia i fiziologia omului au prezentat noiunile tiinifice la diferite niveluri de complexitate i adaptate diferitelor vrste sub forma unor cltorii. Filme documentare i chiar artistice pe aceast tem adaug accente dramatice n abordare i contribuie astfel cu succes la accesibilizarea noiunilor de anatomie i fiziologie i la formarea unori imagini de ansamblu corecte, utile nelegerii funcionrii sale. Corpul uman devine astfel accesibil din interior, iar identificarea cu coninutul de

studiat sporete interesul i atenia i determin o implicare emoional facilitnd fixarea noiunilor tiinifice i integrarea acestora n sistemul de noiuni al elevilor. Exist numeroase posibiliti de detaliere a temei, pornind de la ideea de cltorie. Pentru orice abordare aleas, este util s se precizeze: cine este cltorul, care este poarta de intrare a sa n organismul uman, care este traseul abordat, care sunt aciunile sale asupra corpului uman sau transformrile pe care le sufer n urma reaciei acestuia, care este poarta de ieire.

Pagina

1

Cine poate cltori prin corpul uman? n corpul uman intr n mod obinuit: - aer (care conine gaze respiratorii i toxice, ageni patogeni i alergeni, molecule odorante etc.); - hran (preparat sau nepreparat, sntoas sau nesntoas, util organismului sau nu); -informaie prin intermediul receptorilor din organele de sim. n afar de situaiile comune, corpul uman poate primi diverse substane pe cale injectabil, poate fi strbtut de radiaii, de cuit, de glonte etc. Deci, principalele pori de intrare sunt: respiratorie, digestiv, senzorial, transcutanat. Traseele urmate de oricare dintre cltori sunt determinate de calea de intrare abordat i vizeaz strbaterea unei poriuni din corpul uman sau a corpului ntreg pe cale respiratorie, digestiv, nervoas, circulatorie, excretorie etc. Pe traseu se analizeaz interaciunile posibile: schimb de gaze, digestie, modificarea activitii unor organe, rspuns imun etc. n funcie de traseul abordat i de interaciuni se alege o cale de ieire (dac este cazul) i se interpreteaz efectele (eventual sub forma interpretrii unor analize medicale).

O subtem aparte poate s fie formarea corpului uman, de la concepie la natere; n cazul acesta, un spermatozoid ptrunde n cile genitale feminine, are loc concepia, iar n continuare se descrie dezvoltarea embrionar i naterea. Alte sugestii de teme derivate din analiza matricei de coninuturi, teme legate de studiul corpului uman:

Relaia corp uman-resurse- modul n care omul se raporteaz la resurse pornind de la nevoile sale, relaia ntre nevoi i utilizarea raional a resurselor sau exploatarea acestora; -corpul uman ca resurs: omul este i el o verig a lanului trofic; fora i inteligena uman sunt resurse care, de asemenea sunt utilizate ecologic i etic sau nu.

Relaia corp uman-supravieuire- factori limit ai vieii, adaptare, evoluie; modificri ale corpului uman n vederea supravieuirii (cu ce procent poate scdea temperatura corporal nainte ca viaa s fie pus n pericol?).

Relaia corp uman-hazard- modul n care hazardul intervine n construcia corpului uman: recombinri genetice i mutaii, selecie natural, extreme (dizabiliti, genii).

Pagina

2

Relaia corp uman-tiin i tehnologie- potenialul creator al omului i evoluia tiinei; - descoperiri i invenii legate de optimizarea funcionrii corpului uman: aparatur medical (logic fuzzy, structura fractalic a regenerrii

esuturilor etc.), protezare (robotic, electrostimulare etc.). Lista rmne deschis i poate fi adaptat, mrit sau mbuntit n funcie de specializarea iniial, cunotinele i imaginaia profesorilor care predau aceste teme.

2. DIMENSIUNEA MULTIPERSPECTIV A TEMEIChimie:transformrile chimice ale substanelor care ptrund n corpul uman compoziia chimic a diferitelor tipuri de esuturi i organe ale corpului uman.

Matematic:noiuni de statistic matematic aplicate noiunilor prezentate (interpretarea unor date statistice n contextul temei date) simetrii; numrul de aur (Fibonacci), proporii de aur noiuni elementare de logic fuzzy (aplicabil fenomenelor biologice, prin comparaie cu logica bivalent) noiuni elementare de teoria fractalilor Resurse: Atlase i enciclopedii de anatomia i fiziologia omului, orice filme documentare n acest sens. Filme artistice precum ,,Fantastic Voyage (,,Cltorie fantastic- n corelaie cu cartea cu acelai titlu a lui Isaac Asimov), ,,Osmosis Jones.

Fizic:proprietile fizice ale organelor corpului uman i variaia acestora n timp i n funcie de aciunea factorilor de mediu (rezisten, elasticitate, conductibilitate etc.) corelaii ntre organe umane i invenii derivate: ochi aparat foto, ureche microfon, rinichi filtre, inim pomp etc.

Istorieabordarea corpului uman n diferite perioade ale umanitii i n diferite culturi.

Pagina

3

Plane cu alctuirea corpului uman, n special cele reprezentnd sistemul circulator, sistemul digestiv, sistemul nervos.

Leciile AEL de biologie pentru clasa a aptea i pentru clasa a unsprezecea.

3. ACTIVITI DE PREDARE-NVARE RECOMANDATEFiecare cltorie poate fi abordat sub form de joc, concurs, curs cu obstacole; la fiecare nivel de strbtut elevul are de rezolvat probleme i/ sau situaii-problem pentru a trece mai departe. Brainstormingul, brainwritingul, dezbaterea n legtur cu traseele ,,cltoriilor. Jocul de rol: elevul poate aborda cltoria din punct de vedere al cltorului, se poate identifica cu corpul strbtut de cltor sau poate s joace rolul unui reporter care s descrie ct mai obiectiv ceea ce vede sau triete; rolurile se pot distribui n grupele de lucru, iar rezultatele finale se comunic sub form de referate, eseuri, elevii pot s scrie scenariile i s interpreteze rolurile etc. Corpul uman poate fi comparat cu un teritoriu de strbtut, pornind de la o hart sau avnd ca obiectiv realizarea hrii.

4. RECOMANDRI PENTRU REALIZAREA PROIECTULUIProdusul final poate fi o hart, o serie de eseuri, un scenariu de film, colaje, postere.

5. DIRECII DE ABORDARE TRANSDISCIPLINAR1. Comparaia ntre corpul uman i un ora. Se realizeaz o paralel ntre diferitele sisteme i funcii normale i patologice ale corpului uman (de exemplu: circulaia sanguin circulaia rutier, centrii nervoi ministerele, media, sistemul excretor staiile de filtrare ale apelor) i se caut rezolvri pentru diferite probleme sociale (de exemplu aspecte corelate cu criza economic) prin

Pagina

4

extrapolarea la modul n care organismul uman se poate autovindeca i regenera (n anumite limite). O modalitate de abordare este sugerat pe pagina web http://www.corpscite.be/xml/sites -SITE-2064-IDC-2065-.html.

acestora asupra organismului, separate i combinate. Tema vizeaz i formarea unor convingeri legate de o alimentaie sntoas. Se pune accent pe necesitile metabolice ale organismului.

2. Cltoria prin sistemul respirator i circulator. Se poate aborda circulaia gazelor respiratorii i/sau a celor toxice prin sistemul respirator, prin sistemul circulator, i efectele lor la nivel celular; efectele administrrii unor anestezice pe cale respiratorie i modalitile de aciune ale acestora. Tema poate fi abordat prin studii de caz i jocuri de rol; un personaj se afl n situaie critic i trebuie salvat, iar o echip de intervenie urmeaz s l salveze, pornind pe urmele substanei inhalate. 3. Cltoria prin sistemul digestiv. Abordarea necesit cunotine de biologie, chimie i fizic. Este urmrit drumul alimentelor prin sistemul digestiv de la ingerare i pn la asimilarea nutrienilor i evacuarea deeurilor. Se analizeaz digestia i absorbia diferitelor alimente i efectele

4. Cltoria informaiei prin analizatori pn la formarea senzaiilor. Se descrie aciunea stimulilor de diferite tipuri asupra receptorilor, formarea potenialului de receptor, al celui de aciune, drumul influxului nervos prin fibrele nervoase, sinapsele, ariile corticale implicate n recepia, decodificare i interpretarea informaiilor. Tema necesit cunotine de biologie (sistem nervos, analizatori) i de psihologie (mecanisme de prelucrare primar a informaiilor). 5. Cltoria individual: dezvoltarea ontogenetic a organismului uman, de la concepie la natere. Aceast parte a cltoriei vizeaz cltoria n interiorul corpului matern i abordeaz probleme de biologie i etic. Tema poate fi extins apoi la descrierea etapelor dezvoltrii, etapelor vieii din

Pagina

5

punct de vedere biologic, psihologic i social. 6. Cltorii transcutanate. Se pune accent pe rolurile pielii (n special pe cel protector) i pe efectele ntreruperii barierei cutanate (zgrieturi, strpungeri accidentale sau intenionate). Se poate descrie o intervenie chirurgical din punctul de vedere al instrumentelor chirurgicale

care strbat diferite esuturi i organe. 7. Corpul uman raporturi, simetrii, proporii i armonie. Se analizeaz raporturile numerice dintre segmentele corporale i semnificaiile acestora din punct de vedere practic (antropometric) i estetic. Elemente de anatomie artistic.

6. MODEL DE ABORDARE TRANSDICIPLINAR - SUBIECTUL: CLTORIA PRIN SISTEMUL DIGESTIV.Patru (echipe de) reporteri au de realizat un (foto) reportaj despre sistemul digestiv uman.

Fig. 3 - Un hamburger (sau un cheeseburger) mncat de ctre un consumator fast-food;

Fig. 2 - Imagine de ansamblu a sistemului digestiv.

Pagina

Fiecare dintre ei va culege informaii de la faa locului, cltorind mpreun cu un aliment. Ei au de ales s cltoreasc mpreun cu:

Fig. 4 - Un mr (sau un alt fruct la alegere), consumat de ctre un vegetarian;

6

Fig. 5 - O ciocolat (sau o ngheat);

catabolism, ,,Nutrimentele: roluri, valoare energetic, raie alimentar i ,,Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv, aciunea enzimelor digestive, absorbia intestinal, fiziologia intestinului gros), precum i o serie de filme documentare i artistice pe tema digestiei.AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Aparatul digestiv- M1, M3

Fig. 6 - O tablet de vitamine i minerale, luat mpreun cu un pahar cu ap.

Fiecare dintre cei patru aleg cte un aliment cu care s cltoreasc, urmrind s obin maximum de informaii despre sistemul digestiv prin care trec. La fiecare nivel vor transmite informaii i imagini despre alctuirea sistemului digestiv, vzut din interior precum i despre transformrile specifice ale alimentelor (suplimentelor alimentare) alese. Ei au la dispoziie informaiile din manualul de biologie de clasa a XI-a i leciile AEL pentru clasa a aptea (n special ,,Aparatul digestiv, ,,Glandele anexe, ,,Fiziologia digestiei) i pentru clasa a unsprezecea (n special ,,Noiunile: metabolism intermediar (etape), bazal, energetic, anabolism, Ei vor trebui s transmit informaii pe tot parcursul cltoriei, s rspund la ntrebri pe care le vor gsi la nivelul fiecrui organ i s ntocmeasc un raport final la ncheierea cltoriei.Pagina

7

AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Fiziologia digestiei -M 1, M10

Iat o parte din ntrebrile (sarcinile de lucru) pe care le pot gsi la fiecare nivel, ntrebri la care vor trebui s rspund din punct de vedere al alimentului/alimentelor mpreun cu care au ales s cltoreasc. n funcie de alimentul ales vor putea sau nu s rspund la toate ntrebrile.ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul cavitii bucale: Cum arat suprafaa limbii?

Care sunt papilele gustative stimulate n mod special de alimentele alese? Identific orificiul unei glande salivare i apreciaz cantitatea de saliv produs. Descrie aciunea salivei asupra alimentelor. Identific i descrie dinii implicai n prelucrarea alimentelor alese. Precizeaz gradul de curenie i sntate al dinilor gazdei tale. Descrie micrile limbii i formarea bolului alimentar. Posibile probleme: Existena unor dini cariai care sufer la contactul cu alimentele.

Cavitatea bucal este primul segment al tubului digestiv i este format din dou poriuni: vestibulul bucal , dispus ntre obraji i arcadele alveolo-dentare i cavitatea bucal propriu-zis . Cavitatea bucal comunic cu exteriorul prin orificiul bucal , iar

Pagina

8

posterior comunic larg cu bucofaringele, prin istmul buco faringian . Cavitatea bucal prezint superior bolta palatin , format din palatul dur i vlul palatin, care desparte cavitatea bucal de cavitatea nazal iar inferior, planeul bucal pe care este ancorat limba. Cavitatea bucal este cptuit cu mucoasa bucal . n alveolele dentare de pe oasele maxilare i mandibul sunt fixai dinii, organe dure, cu rol de triturare a alimentelor. Dentiia este de dou feluri: dentiia de lapte format din douzeci de dini i dentiia permanent , format din 32 de dini. Dentiia la om este heterodont , dinii fiind de mai multe tipuri, dup forma i rolul pe care l indeplinesc n triturarea alimentelor: incisivi, canini, premolari i molari. Dentiia de lapte nu cuprinde premolari.

AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv M6

Mucoasa lingual prezint pe faa dorsal i pe marginile limbii papilele linguale , dintre care papilelefungiforme, foliate i circumvalate conin muguri gustativi iar papilele filiforme, cele mai numeroase, au rol mecanic.

Glandele salivare sunt glande anexe ale cavitii bucale care secret saliva . Glandele salivare sunt de dou feluri: glande salivare mici i glande salivare mari. Glandele salivare mici sunt dispuse la nivelul mucoasei bucale, iar glandele salivare mari (parotida, submandibulara i sublinguala) sunt organe perechi i se gsesc n afara cavitii bucale. Ele i vars produsul de secreie n cavitatea bucal, prin canale de excreie.

Pagina

9

AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv M5

ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul esofagului: faringelui i

AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Fiziologia digestiei - M 4

Descrie faringele i identific orificiile prin care acesta comunic cu alte organe. Identific accesul spre esofag i descrie poziia epiglotei. Parcurge traseul spre esofag i identific oprirea procesului respirator pentru a putea nghii. Descrie traseul bolului alimentar prin esofag i micrile peristaltice ale esofagului. Identific sfincterul cardia i treci prin el pentru a ajunge n stomac.

Pagina

Faringele este format din trei poriuni: nazofaringele (superior) cale exclusiv respiratorie, bucofaringele i laringofaringele, poriuni la nivelul crora se ncrucieaz calea digestiv cu calea respiratorie. La limita dintre calea digestiv i cea respiratorie se afl orificiul glotic, prevzut cu epiglota. Epiglota acoper calea respiratorie n momentul deglutiiei.

10

Tunica muscular a faringelui este format din cei trei muchi constrictori (superior, mijlociu iinferior), muchi striai, care prin contracie micoreaz lumenul i muchii longitudinali, care ridic faringele n deglutiie. Esofagul este un conduct musculos care continu faringele i se deschide n stomac, la nivelul orificiului cardia. Are o lungime de 25-30 cm.AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Fiziologia digestiei M6

curbur . Stomacul are dou poriuni: poriunea vertical format din:regiunea cardial, n vecintatea orificiului cardia, fornix-ul i corpul stomacului i poriunea orizontal format din: antrul piloric i canalul piloric, care se continu cu duodenul.ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul stomacului: Asigur-te de nchiderea sfincterului cardia pentru a evita refluxul gastroesofagian. Descrie mucoasa gastric i identific secreiile gastrice. Compar sucul gastric cu saliva. Ct timp petreci n stomac? Ce transformri sufer n stomac alimentul ales? Cum este afectat de mediul acid i de enzimele din sucul gastric? Cum arat chimul gastric i ce proprieti are? Descrie micrile stomacului. mpreun cu o poriune de chim gastric ndreapt-te spre pilor i strbate-l pentru a ajunge n duoden. Posibile probleme: existena unor ulcerai, hran insuficient digerat de la masa anterioar.

Stomacul, poriunea cea mai dilatat a tubului digestiv se ntinde de la esofag, cu care comunic prin orificiul cardia, pn la duoden cu care comunic prin orificiul piloric , prevzut cu sfincterul piloric . Stomacul prezint o fa anterioar, o fa posterioar i dou margini marginea dreapt, numit mica curbur i marginea stng, marea

Pagina

11

AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Fiziologia digestiei - M5

ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul duodenului: Identific orificiul de vrsare pentru canalul coledoc i pancreatic principal i verific tonusul sfincterului Oddi. Ia o prob de bil i una de suc pancreatic i descrie compoziia chimic a acestora, comparativ cu saliva i sucul gastric. Identific secreiile celulelor duodenului i efectele acestora.

Intestinul subire este cel mai lung segment al tubului digestiv. Se ntinde de la orificiul piloric pn la valva ileocecal, unde se continu cu intestinul gros. Prezint dou poriuni: duodenul i intestinul liber (format din jejun i ileon). Duodenul constituie prima parte a intestinului subire. Are o lungime de aproximativ 25 cm i se curbeaz n jurul capului pancreasului. Intestinul liber este format din jejun i ileon . Din cauza lungimii sale (56m), intestinul subire formeaz anse intestinale , cu dispoziie orizontal n jejun i vertical n ileon. Intestinul subire este adaptat perfect funciei sale principale, aceea de absorbie a nutrimentelor .

ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul ileonului: jejunului i

Pagina

Parcurge ansele intestinale; ce lungime au? Ce nlime at trebui s aib gazda ta dac tubul digestiv ar fi drept? Poi rspunde acum? Care sunt micrile care te ajut s naintezi? Descrie-le! Ce se petrece cu coninutul intestinal? Care este diferena dintre chimul gastic i chilul intestinal? Ce transformri fizico-chimice au loc la acest nivel?

12

Descrie vilozitile intestinale i identific modalitile de absorbie pentru nutrimentele rezultate din alimentul ales. Treci prin orificiul ileocecal i descrie valvula ileocecal.AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv M 18

Intestinul gros este poriunea terminal a tubului digestiv. Are o lungime de 1,7 m i un diametru de 6,5 cm. Se ntinde de la valva ileocecal pn la orificiul anal . Intestinul gros are trei segmente: cecul, colonul i rectul. Cecul, poriunea iniial a intestinului gros, este situat inferior de valva ileo-cecal, are form de fund de sac i prezint pe peretele posteromedial un diverticul numit apendice vermiform . Inflamaia apendicelui se numete apendicit.

Colonul se gsete n continuarea cecului i se ntinde pn la rect. Este dispus sub forma unui cadru, numit cadrul colic i prezint patru poriuni: colonul ascendent, transvers, descendent i colonul sigmoid. Rectul este ultima poriune a intestinului gros. El continu colonul sigmoid n dreptul vertebrei sacrale 3 i se termin cu orificiul anal . Prezint dou poriuni: ampula rectal - poriunea iniial, mai dilatat i canalul anal care strbate perineul i se termin cu anusul . n partea inferioar a canalului anal se gsesc dou sfinctere musculare:) sfincterul anal intern (involuntar) este format din fibre musculare netede i inervat de fibre vegetative simpatice (care determin contracia sa) i fibre parasimpatice (care determin relaxarea sa) i sfincterul anal extern (voluntar) este format din fibre musculare striate, inervate de fibre somatomotorii.ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul apendicelui: cecului i

La nivelul colonului: .

Pagina

13

Treci de cecum, evit apendicele i ndreapt-te spre colonul ascendent. Posibile probleme: apendice inflamat, intrare n apendice.

Descrie traseul pe care l parcurgi strbtnd segmentele colonului Descrie relieful intern al colonului. Identific tipurile de bacterii simbionte existente la acest nivel. Identific procesele de absorbie i secreie de la acest nivel. Descrie diferena dintre chilul intestinal i materiile fecale. AEL, Biologie clasaIdentific a XI-a, lecia: Transformri micrile fizico-chimice ale alimentelor npropulseaz tubul digestiv care M 27 fecalele n rect. Posibile probleme: colit, resturi sedimentate la nivelul plicilor semicirculare, constipaie

Identific sfincterele anale. Descrie mecanismele defeciei. Separ-te de resturile alimentare i iei din rol. Pregtete-i reportajul de cltorie.

ntrebri (sarcini de lucru) La nivelul rectului: Pregtete-te pentru prsirea tubului digestiv. Ce anume din alimentul ales a rmas nedigerat, neabsorbit i este eliminat?

Pagina

14

Modificrile pe care le sufer alimentele la diferitele nivele ale tubului digestiv sunt urmtoarele: n cavitatea bucal alimentele sunt mrunite i amestecate cu saliva prin procesul de masticaie . Singura enzim digestiv coninut n saliv este amilaza salivar, care acioneaz asupra amidonului preparat termic. Bolul alimentar rezultat n urma masticaiei este transportat apoi prin faringe i esofag n stomac, prin procesul de deglutiie .

stomac, se produce digestia gastric cu dou etape: etapa mecanic, sub aciunea musculaturii din peretele gastric i etapa chimic, sub aciunea sucului gastric, care conine enzime digestive. n urma digestiei gastrice rezult chimul gastric, care este evacuat intermitent n duoden, prima poriune a intestinul subire. n intestinul subire se desfoar digestia intestinal : la nivelul duodenului au loc modificri chimice sub aciunea enzimelor coninute n sucul pancreatic (pentru glucide, proteine i lipide) i fizice, de emulsionare, pentru lipide, sub aciunea bilei. Compuii nedigerai n duoden sunt propulsai la nivelul jejunului, unde continu digestia chimic sub aciunea enzimelor intestinale. Produii rezultai din digestia intestinal vor fi absorbii n snge sau limf. n n intestinul gros se formeaz materiile fecale care vor fi eliminate prin defecaie.

structurii ei; descrierea structurii acestia i a mecanismelor secreiei. Dac alimentul a fost alterat, eliminare prin vom. Ptrunderea prn canalele biliare la nivelul ficatului, trecerea n circulaia portal; descrierea circulaiei portale, a structurii ficatului. La nivelul ficatului, descrierea transformrilor metabolice ale nutrimentelor. Ptrunderea n pancreas, descrierea pancreasului exocrin i endocrin, a mecanismelor secreiei. Absorbia mpreun cu apa sau vitaminele la nivelul stomacului sau intestimului, trecerea n circulaia sanguin. Absorbia mpreun cu lipidele, trecerea n circulaia limfatic. Blocarea la nivelul apendicelui, inflamarea acestuia, operaie de apendicectomie.Explorarea ficatului: ntrebri (sarcini de lucru) Cu ajutorul manualului de anatomia i fiziologia omului i a bibliografiei, realizeaz o cltorie n interiorul ficatului, intrnd prin vena

ntrebrile folosite n exporare sunt pregtite pentru o cltorie complet prin sistemul digestiv. Posibile trasee alternative: ocolitoare sau

Pagina

Ptrunderea prin canalul unei glande salivare, pn in interiorul

15

port, o dat cu nutrimentele absorbite din intestinul subire (rezultat al digestiei alimentelor). Ia un interviu unei celule hepatice.

jumtatea posterioar cav inferioar.

trece

vena

Ficatul este cea mai mare gland anex a tubului digetiv, cntrind ~1,5 kg. Este situat inferior de muchiul diafragm, unde ocup un spaiu numit loja hepatic . Ficatul prezint o fa superioar (diafragmatic), o fa inferioar (visceral), o margine anterioar care ajunge la rebordul costal i o margine posterioar. Faa diafragmatic este mprit de ligamentul falciform n doi lobi, drept i stng. Faa visceral prezint trei anuri, dou antero-posterioare, drept i stng i unul transvers, dispuse sub forma literei H. Acestea mpart faa inferioar n patru lobi: lobul drept, lobul stng, lobul ptrat (anterior) i lobul caudat (posterior). La nivelul anului transvers se gsete hilul hepatic, locul de intrare i ieire a elementelor pediculului hepatic : artera hepatic, vena port, canalul hepatic comun, limfatice i nervi . n jumtatea anterioar a anului drept este situat vezica biliar , iar n

Ficatul este nvelit la exterior ntr-o capsul fibroas care trimite n interiorul esutului hepatic septuri care delimiteaz lobulii hepatici , unitile structurale i funcionale ale ficatului. La nivelul ficatului se gsesc n jur de 1 milion de lobuli hepatici. Lobulul hepatic este o structur hexagonal cu o nlime de 2 mm i un diametru de 0,7 mm. Celulele hepatice (hepatocitele) formeaz n interiorul lobulului cordoane radiare dispuse n jurul unei vene centrolobulare, situat n lungul axului longitudinal al acestuia. ntre lobuli se formeaz spaiile portale n care se gsesc trei elemente o ramur a venei porte (care aduce snge funcional ncrcat cu nutrimente), o ramur a arterei hepatice (care aduce snge oxigenat) i un canal biliar interlobular. La nivelul hepatocitelor ajunge snge amestecat, care conine att oxigen (adus de artera hepatic), ct i substane nutritive, absorbite la nivelul intestinului subire, care ajung la ficat prin vena port. Astfel, vascularizaia ficatului este dubl, nutritiv i funcional.

Pagina

16

Cile biliare formeaz un sistem de canale prin care bila, secretat la nivelul ficatului, ajunge n duoden. Cile biliare sunt: ci intrahepatice i extrahepatice.AEL, Biologie clasa a VII-a, lecia: Glandele anexe - M3

Partea exocrin a pancreasului este format din acinii pancreatici care secret sucul pancreatic .ntrebri (sarcini de lucru) Identific la nivelul pancreasului structurile endocrine i exocrine i descrie-le!

AEL, Biologie clasa a XI-a, lecia: Transformri fizico-chimice ale alimentelor n tubul digestiv M 15

Explorarea pancreasului:

Pancreasul este o gland anex a tubului digestiv. Are o form alungit i este format din cap, corp i coad. Este o gland mixt, cu dubl funcie, exocrin i endocrin.

Referine bibliografice pentru aceast seciune: Marcu Lapadat, Mihaela; Ristoiu, Violeta: Elemente de anatomie i fiziologie, Editura Universitii din Bucureti. 2006 Marcu Lapadat, Mihaela: Anatomia omului, Editura Universitii din Bucureti, 2008

Resurse web:

Pagina

17

http://www.corpscite.be/xml/sites-SITE2064-IDC-2065-.html http://www.visiblebody.com/start http://www.apropo.ro/wow/calatorieprin-corpul-uman-la-microscop-poze4848518 http://www.codrosu.ro/120-decuriozitati-ale-corpului-umancuriozitati-ale-oamenilor-curiozitatiinteresante-despre-om/ http://biosoft.ro/2010/03/50-de-mistereale-corpului-uman/ http://think.hotnews.ro/corpul-umanvazut-ca-o-harta-de-metrou.html http://infosthetics.com/archives/assets_ c/2010/03/human_subway_map_full_size -943.html

http://filmedocumentare.com/povesteavieii-corpul-uman-partea-1-din-7/ http://www.youtube.com/watch?v=3o8vs U0Dw-4 http://www.youtube.com/watch?v=DC7rc wFxoHQ&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=Qn_Q0qKXzg http://www.youtube.com/watch?v=Uzl6M 1YlU3w&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=q3986 Yfl5cU&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=GnibhGE7PI&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=X2GHe B5J1fg&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=pmBB T4veCRc&feature=related

7. JURNAL AUTOREFLEXIV (PENTRU CLTOR)Ce am nvat nou despre alimentaie, nutriie, digestie, strbtnd sistemul digestiv din interior? Care dintre informaii (i din ce surse) mi-au fost mai utile n nelegerea efectelor asupra organismului a modului meu actual de hrnire? Ce pot s aplic din ceea ce am nvat n stabilirea unei alimentaii sntoase? Ce a vrea s tiu mai mult despre sntatea mea i modul n care pot aciona spre pstrarea ei? Mai jos sunt trecute informaii despre valoarea nutritiv a alimentelor. Acestea sunt utile cltoriei pentru a identifica transformrile alimentelor n sistemul digestiv (i a stabili detaliile traseului pentru alimentul ales), dar pot constitui foarte bine i o subtem separat. De aceea, corespunztor fiecrei seciuni de

Pagina

18

coninut sunt prevzute ntrebri i sarcini de lucru pentru aprofundarea noiunilor de biochimie.

Valoarea nutritiv a alimentelorntre om i aliment se stabilesc relaii strnse pe tot parcursul existenei i chiar nainte de natere prin intermediul laptelui matern. Cea mai veche i mai stringent relaie este determinat de faptul c alimentele furnizeaz organismului susbtanele nutritive de care acesta are nevoie pentru asigurarea energiei indispensabile proceselor vitale, pentru sintetizarea substanelor proprii precum i pentru formarea substanelor care favorizeaz desfurarea normal a proceselor metabolice. Produsul alimentar este constituit dintrun amestec de substane organice i anorganice necesare organismului uman, dar i substane indiferente i chiar substane antinutriionale. Dup rolul pe care l au n metabolism, substanele utile din alimente, necesare organismului omenesc (trofinele), se mpart n mai multe grupe: substane cu rol energetic, care prin oxidare n organism furnizeaz energie caloric necesar proceselor vitale i cheltuielilor energetice datorate activitii profesionale. Astfel de

Pagina

substane sunt, n principal, lipidele i glucidele; substane cu rol plastic, regeneratoare de celule i esuturi, cum sunt protidele; substane cu rol catalitic, cum sunt vitaminele i elementele minerale; substane cu rol senzorial, care impresioneaz simurile. Primele preocupri privind valoarea nutritiv a produselor alimentare dateaz din 1890 sub forma publicaiei Compoziia chimic a materialelor alimentare americane de W. O. Atwater din cadrul Departamentului Agriculturii al SUA. (Composition of food (by Consumer and Foods Economics Institute), USDA, 1976-1981 ) Dup natura lor n organism, substanele nutritive se mpart n lipide, proteine, glucide, minerale i vitamine. Pentru asigurarea unei stri de nutriie normale, este necesar ca alimentele consumate s aduc toate substanele nutritive n cantiti optime i mai ales, pe cele eseniale. Nevoile nutritive variaz mult de la o persoan la alta, depinznd de vrst, sex, corpolen, tipul activitii desfurate (fizic, intelectual), condiiile mediului ambient (frig, cald, prezena unor noxe, etc). Viaa, cu toate formele ei de manifestare, presupune un consum permanent de energie. Aceasta este indispensabil desfurrii diferitelor funcii ale organismului: sinteza de substane

19

pentru cretere, contraciile musculaturii, asigurarea temperaturii corpului constante, etc. Furnizorii de energie sunt glucidele, lipidele i proteinele. Prin ardere, un gram de glucide sau proteine genereaz 4,1 calorii iar un gram de lipide 9,3 calorii. O situaie deosebit este reprezentat de energia furnizat de alcoolul etilic (7 calorii/gram).

-activitate muscular 14,2 intens -activitate muscular foarte intens -not lent -not rapid

LipideleLipidele (grsimile) sunt reprezentate n marea majoritate prin aa-zisele grsimi neutre sau trigliceride (esteri ai glicerinei cu acizii grai) i se gsesc n esuturile animale i vegetale ca principala form de depozitare material a energiei. ntr-o proporie mult mai mic, n grsimile alimentare se gsesc lipide complexe care conin fosfor, compui cu azot, zaharuri. esutul adipos este constituit preponderent din lipide. La nivelul su, grsimea este depozitat, ca substan de rezerv, fie sub piele, fie n jurul diferitor organe, pentru a fi oxidat atunci cnd nevoile energetice ale organismului cresc sau cnd el nu primete suficiente calorii prin alimentaie. Rezervele adipoase pot crete prin consumul exagerat de grsimi alimentare, ceea ce duce la apariia unei boli metabolice obezitatea. Pe cale experimental s-a dovedit c, dei n organism lipidele se sintetizeaz din glucide i proteine, alimentaia lipsit de grsimi influeneaz negativ asupra

Necesitile energetice estimative n funcie de vrst

Vrsta (ani)2-4 4-10 10-12 12-18 18-50 50-65 peste 65

Necesar corp/zi)100-160 75 - 120 45 - 80 35 - 70 25 - 60 22 - 50 15 - 25

(Kcal/kg

Cheltuielile energetice corespunztoare diverselor tipuri de activiti fizice

Natura activitii depuse

Cheltuiala energetic (Kcal/min)10 11,1

Pagina

-activitate sedentar (munc intelectual) -activitate muscular uoar (croitor, tipograf, buctar) -activitate muscular medie

20

animalelor de laborator, scade longevitatea lor, rezistena la aciunea factorilor nefavorabili exteriori, pot aprea exeme ale pielii, hemoragii n organele interne. Dar aceste stri trec destul de repede, dac n raia alimentar se adaug lipide. Sursele de lipide: 6065% din necesitatea de grsimi se acoper din contul grsimilor propriu-zise unt, margarin, slnin; 3540% din contul grsimilor care intr n componena produselor alimentare. Aadar, coninutul de grsimi n carne constituie de la 3 pn la 30%. Cantitatea de grsimi n cereale e foarte mic; n majoritatea cazurilor, nu depete 2% (n ovz pn la 6%), iar n legume i fructe ele practic lipsesc.

4. Prnzuri mai grase (35% din caloriile dietei) li se recomand: - copiilor i adolescenilor; - adulilor care cheltuiesc mult energie. Care va fi raia de lipide exprimat n grame? 0,7 1 g/kg corp/zi la adulii sedentari; 1,01,5 g/kg corp/zi la aduli; 2 g/kg corp/zi la copii i adolesceni.Alimente cu coninut mare de lipide Denumirea alimentului Cantitatea de lipide la 100 g aliment consumabil -ulei, untur, unt 100 topit, seu topit 65-82 -unt, margarin 70-75 -slnin 20-35 -smntn 20-30 -brnzeturi grase 10-30 -carne de porc, 15-20 oaie, ra 20-40 -pete gras 20-35 -mezeluri -ciocolat, halva, prjituri cu creme

Raia de lipide 1. Raia de lipide nu trebuie s depeasc 3033% din numrul total de calorii n 24 ore. S-a constatat c la fiecare 1000 kcal revin 35g de grsimi. 2. 1/3 din raia de lipide trebuie s fie acoperit de uleiurile vegetale, bogate n acizi grai eseniali. 3. Cantitatea de lipide scade pn la 20% energia consumat la persoanele n vrst, femei n perioada maternitii, sedentari, obezi, la cei cu insuficien hepato-pancreatic i cu afeciuni ale cilor biliare etc.

Pagina

21

ntrebri (sarcini de lucru) Plecnd de la urmtoarele informaii, documentai-v i realizai prezentri PowerPoint sau postere! 1. Acizii grai sunt componeni de baz ai grsimilor. Uleiurile vegetale conin acizi grai polinesaturai n timp ce grsimile animale conin n cantiti mici sau foarte mici aceste tipuri de acizi grai. Prezentai caracteristicile structurale ale acizilor grai, realizai o clasificare a acestora, enumerai sursele de acizi grai saturai i nesaturai i identificai sursele cele mai bogate n acizi grai polinesaturai! 2 . Dintre grsimile vegetale, n ara noastr sunt folosite aproape n exclusivitate

uleiurile din seminele de floarea-soarelui, soia, uleiurile din germeni de cereale, grsimi hidrogenate i margarine ce provin din uleiuri vegetale. Dintre grsimile animale se folosete cu precdere untul. Realizai un studiu n care s prezentai avantajele i dezavantajele utilizrii grsimilor vegetale i a celor animale. 3. Unt vs. margarin.

8. STUDIU DE CAZ - COLESTEROLULColesterolul este un alcool monohidroxilic ciclic nesaturat care se prezint sub forma unor cristale albe, insolubile n ap i solubile n solveni organici (eter, benzen, cloroform). Acesta n combinaie cu acizii grai formeaz colesterolul esterificat, form sub care este ncadrat n categoria lipidelor. n practic se folosete ca emulgator n preparatele cosmetice i farmaceutice i

Pagina

22

pentru

obinerea

unorCH3

vitamineCH3

cu

structur nrudit.

CH3

HO CH3 CH3

Structura colesterolului

Colesterolul din organism provine din surse alimentare (untur, slnin, glbenu de ou, carne de porc gras) dar este sintetizat i n

organismul uman de ctre anumite esuturi (ficat, intestin, glande suprarenale). Atunci cnd raia zilnic nu asigur cantiti suficiente de colesterol, organismul intensific biosinteza acestuia. Pe de alt parte, dac aportul nutritiv furnizeaz prea mult colesterol sau dac sinteza sa este exagerat, pentru a se preveni acumularea sa, el este combinat cu acizii grai, ceea ce l

Rolurile colesterolului sunt multiple: ia parte la sinteza hormonilor glandelor suprarenale, glandelor genitale, a vitaminei D3 i a srurilor biliare. Vitamina D3 este una dintre substanele biologice cu importan vital pentru organism, a crei sintez se realizeaz la nivelul pielii direct din colesterol, sub aciunea razelor UV. Un alt rol al colesterolului este participarea sa la alctuirea lipoproteinelor (forme de transport al grsimilor sangvine). Prin implicaiile pe care le are asupra echilibrului biologic, se poate afirma despre colesterol c este un factor important ce influeneaz starea de sntate. Factorii care mresc valoarea colesterolului sangvin sunt multipli. Dintre acetia enumerm: abuzurile

face mai uor de suportat de esuturi. n cantiti mari se gsete n pietrele de la ficat, de unde poate fi extras.

Pagina

23

alimentare, consumul excesiv de alcool, tabagismul, stressul, factorii genetici. Colesterolul fraciuni: se prezint sub dou

1. HDL-colesterol (high density lipoprotein) sau colesterol bun care reprezint pn la 45% din colesterolul total mpiedic depozitarea excesiv a colesterolului n vasele sangvine; 2. LDL-colesterol (low density lipoprotein) sau colesterol ru reprezint 55% din colesterolul total; cu ct aceast fraciune crete, cu att crete riscul pentru producerea aterosclerozei. Valorile optime ale colesterolului la subieci sntoi sunt prezentate n tabelul de mai jos: Vrsta (ani) 60 Colesterol (mg/100 ml) 120-170 130-180 130-190 130-220 140-235 140-250

Valori crescute ale colesterolului apar dup alimentaie bogat n colesterol (unt, smntn, creier, ou), n bolile genetice (colesterolul apare de 4-5 ori mai mare), n bolile renale, stress psihic, diabet, dup tratamente cu bromuri, iod, salicilai, vitaminele A, D. Valori sczute apar n cazurile de post prelungit, inaniie, eforturi fizice mari, n bolile de ficat, n bolile de snge, pneumonie, tuberculoz. Reacii de identificare a colesterolului n laborator Pentru identificarea colesterolului se folosesc reacii de culoare care poart numele celor care le-au inventat.

Reacia Salkowski se bazeaz peproprietatea colesterolului de a da cu clorura feric n mediu de acid sulfuric, o coloraie roie.

Mod de lucru: ntr-o eprubet ceconine 1 ml soluie cloroformic de colesterol 0,1% se adaug 2 ml soluie de clorur feric 0,084% n acid acetic i 1 ml acid sulfuric concentrat. Amestecul se agit. Se va observa c dup agitare se separ dou straturi: unul colorat n rou (cel superior, cloroformic) i unul colorat n galben murdar (cel inferior, acid). bazeaz pe proprietatea colesterolului de a forma cu anhidrida acetic i acidul

Pagina

Exist mari variaii ale nivelului colesterolului sangvin n raport cu regiunea de pe glob, cu alimentaia, cu vrsta, sexul. n general, valorile colesterolului sunt mai mici la femei dect la brbai i cresc pn la 60 de ani, dup care scad.

24

Reacia Liebermann-Buchard se

sulfuric concentrat, colorai n verde.

compui

intens

Mod de lucru: ntr-o eprubet ceconine 2 ml soluie cloroformic de colesterol 0,2% se adaug 1 ml anhidrid acetic. Se adaug apoi 4-5 picturi de acid sulfuric concentrat i se agit. Apar modificri de culoare rou-violetalbastru i n final verde intens i stabil. ntrebri (sarcini de lucru) Plecnd de la urmtoarele informaii, documentai-v i realizai prezentri PowerPoint sau postere! 1. Steroizii anabolizani sunt compui lipidici folosii de atlei pentru creterea performanei. Prezentai cteva situaii n care utilizarea acestora a avut efecte nedorite: decese, pierderea distinciilor, etc. 2. Fitosterolii sunt steroizi care apar n mod natural n plante. Dai exemple de specii care conin fitosteroli i evideniai rolul lor la nivelul organismului uman. Glucidele Glucidele sunt substane foarte rspndite n natur, mai ales n regnul vegetal. Deoarece hidrogenul i oxigenul din molecula lor se gsesc n aceeai proporie ca n molecula apei (2:1), au mai fost numite i hidrai de carbon. Glucidele constituie cea mai mare parte din alimente i sunt sursa principal de

material energetic pentru organism. Utilizarea glucidelor pentru necesitile energetice este justificat, pe de o parte, de abundena lor n natur i de uurina de a acoperi raia glucidic; pe de alt parte, de faptul c glucidele se absorb i se oxideaz uor n organism. Aceste caliti fac ca ele s fie unica surs capabil s furnizeze o energie important ntr-un timp scurt (1g de glucide, prin oxidare n organism, genereaz aproximativ 4,0 kcal). Pe baza reprezentrii de mai jos, realizai o prezentare a caracteristicilor fizicochimice ale zaharidelor!

Rolul glucidelor Sunt furnizoare de energie rapid. Sub forma de glicogen, sunt stocate n ficat i muchi, ca energie de rezerv. Sunt folosite la sinteza lipidelor. Pagina ndeplinesc funcia de substane biologic active heparina, acidul hialuronic, heteropolizaharidele etc.

25

Particip la sinteza acizilor nucleici, aminoacizilor, glucoproteinelor, mucopolizaharidelor Particip la solubilizarea, transportul i metabolizarea hormonilor.

Pine Paste finoase Fasole, mazre Soia Nuci

9-12 20-35 30-33 17

ProteineProteinele sunt substane nutritive cu o structur complex i cu roluri foarte importante n organism. Ele se prezint ca macromolecule formate din lanuri de aminoacizi legai ntre ei prin legturi peptidice. Vrei s v reamintii? Parcurgei leciile AeL: Aminoacizi i Proteine. Proteinele au rol plastic i reprezint 16-19% din greutatea unui adult. Nevoia de proteine este deosebit de acut pentru organismele tinere. Aprarea fa de bolile infecioase este puternic influenat de calitatea i cantitatea proteinelor din hran. Numeroase observaii i experiene au artat faptul c un aport mai ridicat de proteine mrete rezistena organismului fa de noxe chimice cu care omul vine n contact. ntrebri (sarcini de lucru) Plecnd de la afirmaia:

Hemoglobina este o protein ce conine fier i intr n componena globulelor roii,realizai postere i prezentri PowerPoint n care: descriei structura hemoglobinei, rolul acesteia. realizai comparaii din punct de vedere structural hemoglobinoxihemoglobin, hemoglobincarboxihemoglobin. descriei afeciuni legate de un coninut neadecvat al hemoglobinei n organism.

Pagina

Alimente furnizoare de proteine Denumirea Cantitatea de proteine alimentului n 100 g aliment consumabil Carne (vit, porc, 15-22 pasre, pete) 10-20 Salam, unc 15-30 Brnzeturi 3,5 Lapte de vac 14 Ou de gin 7-8

Mineralele Mult vreme s-a crezut c materia vie este alctuit din dousprezece elemente: azot, calciu, carbon, clor, hidrogen, magneziu, oxigen, fosfor, potasiu, siliciu, sodiu i sulf. Ulterior, s-a descoperit c mai sunt i alte

26

elemente care dei se gsesc n cantiti mici au totui un rol deosebit. Acestea sunt: bor, brom, molibden, magneziu, nichel, titan, zinc, litiu, cobalt, cupru, aluminiu, etc. Dei aceste substane reprezint aproximativ 6% din greutatea corporal, totui ele joac un rol deosebit de important n nutriie. Din cele peste 100 elemente minerale cunoscute, numai 20-21 sunt necesare pentru asigurarea structurilor tisulare i pentru desfurarea normal a proceselor metabolice. Acestea se numesc bioelemente. n tabelul de mai jos sunt prezentate cantitile elementelor ce apar n organismul uman, calculate pentru un individ de 70 kilograme:

Masa (g) 1.1. EL E M E N T

1.1.1. Ele me nt

Masa (g)

1.1.2. Ele m en t

Masa (g)

O C H N Ca P

45500 12600 7000 2100 1050 700

Si Rb F Zr Br Sr

1,4 1,1 0,8 0,3 0,2 0,14

Mn V Se Ba As B

0,02 0,02 0,02 0,02 0,01 0,01

Pagina

27

S K Cl Na Mg Fe Zn

175 140 105 105 35 4,2 2,3

Cu Al Pb Sb Cd Sn I

0,11 0,10 0,08 0,07 0,03 0,03 0,03

Ni Cr Co Mo Li

0,01 0,005 0,003