Herzenssache – Herz und Blutkreislauf des Menschen

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Der Mensch • Beitrag 4
Herz und Blutkreislauf des Menschen (Klasse 9/10)
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Herzenssache –
Herz und Blutkreislauf des Menschen
Gerd Rothfuchs, Etschberg
Herz- und Kreislaufprobleme treten meist erst mit
zunehmendem Alter auf und stellen somit für den
Großteil der Kinder und Jugendlichen kein Problem
dar. Untersuchungen zeigen aber, dass bis zu 30 %
der Schüler ein leistungsschwaches Herz-KreislaufSystem haben und somit im weiteren Lebensverlauf
potenziell gefährdet sind.
Diese Unterrichtseinheit vermittelt den Schülerinnen und Schülern einen vertieften Einblick in
den Aufbau und die Funktion des menschlichen
Herz-Kreislauf-Systems und zeigt die Risikofaktoren für mögliche gesundheitliche Gefahren und
Schädigungen. Ansätze, wie man diese schon in
jungen Jahren vermeiden kann, werden aufgezeigt.
Foto: Thinkstockphotos.com
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Das Herz – unser zentrales und lebensnotwendiges Organ
iel!
Mit einem Würfelsp
Das Wichtigste auf einen Blick
Klasse: 9/10
Aus dem Inhalt:
Dauer: 6–7 Stunden
• Wie ist das menschliche Herz
aufgebaut und wie arbeitet es?
Kompetenzen: Die Schüler ...
• können Bau und Arbeitsweise
des Herzens beschreiben.
• sind in der Lage, das Zusammenspiel
verschiedener Systeme im menschlichen Organismus zu erklären.
• erwerben für ihre Gesundheit wertvolle Erkenntnisse und können
diese im Alltag anwenden.
• Wie unterscheiden sich Arterien,
Kapillaren und Venen?
• Welche Risikofaktoren gibt es für
Herz- und Kreislauferkankungen?
• Was sagen die Blutdruckmesswerte aus?
3 RAAbits Realschule Biologie September 2011
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Herz und Blutkreislauf des Menschen (Klasse 9/10)
Der Mensch • Beitrag 4
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Risikofaktoren und Erkrankungen
Störungen und Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems wie etwa hoher Blutdruck und
Arteriosklerose kommen in Industrieländern weitaus häuiger vor als in Entwicklungsländern. Auch in Deutschland gehören sie zu den häuigsten Todesursachen. So erleiden jährlich etwa 250.000 bis 280.000 Personen einen Herzinfarkt. Insgesamt haben etwa 48 % der
Todesfälle ihre Ursache in Herz- und Kreislauferkrankungen. Bedingt wird dies zum großen
Teil durch die Lebensweise: Hektik, Stress, Bewegungsmangel oder die Ernährung haben
großen Einluss auf den Zustand unserer Organe und des Gefäßsystems und beeinlussen
deren Funktion. Die Folgen reichen von hohem Blutdruck und Ablagerungen in den Arterien
(Arteriosklerose) bis hin zum Herzinfarkt. Um die Risiken für die kardiovaskulären Erkrankungen zu minimieren, müssen bestimmte Risikofaktoren vermieden werden; dazu gehören
Bewegungsmangel, Rauchen, Übergewicht oder eine ungesunde Ernährung. Wichtig ist aber
auch ein inneres Gleichgewicht, das durch eine positive Lebenseinstellung und die Abkehr
von Hektik und Stress geprägt sein muss.
Vorschläge für Ihre Unterrichtsgestaltung
Voraussetzungen der Lerngruppe
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Die Schüler sollten für die Unterrichtsreihe bereits Aufgaben und Funktionen des vegetativen
Nervensystems kennen. Ebenso sollte bekannt sein, dass unsere Zellen, Gewebe und Organe
zur Energiegewinnung und Aufrechterhaltung ihrer Funktionen Sauerstoff und Nährstoffe
benötigen und gleichzeitig Kohlenstoffdioxid und Abfallstoffe abgeben. Auch die Zusammensetzung und die Funktionen des Blutes für unseren Körper sollten vor dieser Einheit bereits
behandelt worden sein.
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Hinweise für fächerübergreifendes Arbeiten
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Das Thema bietet sich zum fächerübergreifenden Unterricht mit den Fächern Sport und Haushaltslehre an. Im Sportunterricht können Sie Puls- und Blutdruckmessungen durchführen
und dokumentieren lassen. Ernährungsberater können am Haushaltslehreunterricht teilnehmen und Tipps zu einer ausgewogenen und gesunden Ernährung geben. Dabei können
Speisen und Getränke vorgestellt und entsprechende Gerichte zubereitet werden.
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Ideen für die weitere Arbeit
Die Erfahrung zeigt, dass ortsansässige Ärzte auch gerne in den Unterricht kommen, um
sich den Fragen der Klasse zu stellen. Wenn es keine zu großen Umstände macht, bauen
sie auch ein EKG-Gerät im Klassenraum auf und führen entsprechende Messungen durch.
Andere laden Kleingruppen zu bestimmten Terminen in die Praxis ein (siehe auch Erläuterung zu M 7).
Auch Krankenkassen oder Versicherungen stellen gerne ihr themenbezogenes Material vor
und geben es an die Schüler weiter.
Diese Kompetenzen trainieren Ihre Schüler
Die Schüler …
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können Bau und Arbeitsweise des Herzens beschreiben.
sind in der Lage, Arterien, Kapillaren und Venen zu unterscheiden.
können beschreiben, wie Körper- und Lungenkreislauf verlaufen.
erkennen die Risikofaktoren für Herz- und Kreislauferkankungen.
können Blutdruckwerte erfassen und analysieren.
erwerben für ihre Gesundheit wertvolle Erkenntnisse und können diese im Alltag anwenden.
entnehmen Texten Informationen und verwerten diese.
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Die Reihe im Überblick
· V = Vorbereitungszeit SV = Schülerversuch
· D = Durchführungszeit Fo = Folie
Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt
LEK = Lernerfolgskontrolle
Stunde 1: Risiken für Herz und Kreislauf
Material
Thema und Materialbedarf
M 1 (Fo)
Gefahren für die Gesundheit
M 2 (Ab)
Tu was für dein Herz! – Risiken erkennen und vermeiden
Stunden 2–3: So arbeitet das Herz des Menschen
Material
Thema und Materialbedarf
M 3 (Ab)
Vom Vorhof bis zur Taschenklappe – unser Herz genauer betrachtet
M 4 (Ab)
r Rot- und Blaustifte
r Modell des Herzens
Pausenlos im Einsatz – so arbeitet unser Herz
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Stunde 4: Das Herz treibt zwei Kreisläufe an
Material
Thema und Materialbedarf
M 5 (Ab)
Vom Großen zum Kleinen und zurück – unsere Blutgefäße
M 6 (Ab)
Unser zweigeteilter Blutkreislauf
r Schlauchstücke mit verschiedenen Durchmessern
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Stunde 5: Gefährliche Herz- und Kreislauferkrankungen
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Material
Thema und Materialbedarf
M 7 (Ab)
Bluthochdruck, Arteriosklerose und Herzinfarkt
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r Stücke verkalkter Wasserleitungen
Stunde 6: Tu was für ein gesundes Herz!
Material
Thema und Materialbedarf
M 8 (SV)
Was verraten Puls- und Blutdruckmessung?
r Stoppuhren oder
Armbanduhren mit
Sekundenzeigern
(für die Pulsmessung)
r mehrere digitale Blutdruckmessgeräte
Stunde 7: Lernerfolgskontrolle (Würfelspiel mit Spielplan und -karten)
Material
Thema und Materialbedarf
M 9 (LEK)
Mit viel Herz: Testet euch selbst!
r Scheren
r Würfel
r Klebstoff oder Büroklammern
Dein Bio-Lexikon – Begriffe von A bis Z
Minimalplan: Sie können diese Unterrichtreihe bei Zeitmangel zweiteilen und als Schwerpunkte „Herz und Blutkreislauf“ und „Erkrankungen des Herz- und Kreislaufsystems“ setzen.
Im erstgenannten Teil arbeiten Sie mit M 3 bis M 6 und im zweiten mit M 1, M 2, M 7 und
M 8. Das Würfelspiel M 9 entfällt dann.
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Herz und Blutkreislauf des Menschen (Klasse 9/10)
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Abbildung 1
Fotos: 1) + 3): Colourbox.com, 2) + 4) Thinkstockphotos.com
Gefahren für die Gesundheit
M1
Abbildung 2
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Abbildung 3
Abbildung 4
Graik: picture-alliance/dpa-infograik
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Vom Großen zum Kleinen und zurück – unsere Blutgefäße
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Blutgefäße durchziehen unseren ganzen Körper und bilden ein weit verzweigtes Netz mit
einer Gesamtlänge von fast 100.000 km. Wie ist dieses Netz organisiert?
Aufgabe: Fülle die Wörter im Kasten an den richtigen Stellen im Text ein.
dicke – Kohlenstoffdioxid – Stoffaustausch –Venolen – Venenklappen – Muskelanspannung – Kapillaren – Nährstoffe – Arterien – feiner – Haargefäße – vom Herzen weg –
dünne – aktiv – zum Herzen zurück – passiv – dünner – Puls
Über die Blutgefäße gelangt das Blut in alle Organe und Zellen. Man unterscheidet Arterien,
Kapillaren und Venen:
Die Arterien führen das Blut
.
Sie sind in Herznähe recht dick, verengen sich
aber in den Organen und Geweben – sie werden
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und
. Man nennt sie
oder
nun
.
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In den Kapillaren indet der
statt.
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Sauerstoff
und
werden direkt an die einzelnen Zellen abgegeben.
Abführende Kapillaren nehmen Abfallstoffe und
Kleine Venen, die
auf.
, nehmen das sauer-
stoffarme und kohlendioxidreiche Blut von den Kapil.
laren auf und führen es
Auf ihrem Weg dorthin werden sie immer größer.
Arterien und Venen unterscheiden sich in ihrem Aufbau
Muskelschicht
Arterien haben eine
Muskelschicht, damit sie dem
hohen Druck durch das Blut standhalten und durch Muskelanspannung das Blut
weiterpumpen können. Diese Druck-
welle kannst du als Puls fühlen.
Venen besitzen dagegen nur eine
Muskelschicht sowie
Vene
Arterie
Vene
, die das Blut daran hindern, wieder zurückzuließen. Venen liegen außerdem stets Muskeln und
an. Durch die
und den
der Arterien kann das venöse Blut so entgegen der Schwerkraft
zum Herzen gepresst werden.
Venenklappe
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Bluthochdruck, Arteriosklerose und Herzinfarkt
M7
Stefis 42-jährige Mutter, Angela Keller, klagt seit längerer Zeit über gesundheitliche Probleme. Ihr Hausarzt hatte sie beim letzten Besuch eindringlich vor einer Verschlechterung
gewarnt. Frau Keller hat bisher aber alle Warnungen ignoriert. Doch eines Tages …
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„Stefi, sei so
lieb und trage
mir die Einkaufstasche
hoch!“ Stefis
Mutter setzt
sich auf eine
der
untersten Treppenstufen. Sie ist
vollkommen
außer Atem,
fühlt sich ausgelaugt, ihre Beine sind schwer. Sie
spürt ihr Übergewicht. Dicke Schweißperlen bilden sich auf ihrer Stirn. Leichte Stiche in der Herzgegend machen ihr
Angst und sie fühlt mit ihrer rechten
Hand die schnellen, pochenden Schläge
ihres Herzens.
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„Hattest du uns nicht etwas versprochen, als du nach dem letzten Besuch
bei Dr. Kramer über deine sehr hohen
Blutdruckwerte so erschrocken warst?“
„Hast ja recht, Stefi! Ihr stellt euch das
alles so einfach vor! Das muss erst noch
im Kopf reifen…“
Nachdem dann Frau Keller in der Nacht
Schmerzen hinter dem Brustbein verspürt, die auch in die Schultern und die
Arme ausstrahlen, besucht sie gemeinsam mit ihrem Mann am nächsten Morgen ihren Hausarzt.
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„Ja, Frau Keller, wie von mir befürchtet
– Sie haben eine fortgeschrittene Arteriosklerose, Ihnen wohl besser bekannt
als Arterienverkalkung. An Ihren Arterienwänden lagern sich immer mehr gefährliche Blutfette ab. Wenn Sie nichts
dagegen unternehmen, droht Ihnen bei
der nächsten größeren Anstrengung
oder Aufregung ein Herzinfarkt. Ihr EKG
lässt die Alarmglocken schrillen! Ich
werde Ihnen ein Medikament verschreiben. Viel wichtiger ist es aber, dass wir
uns wieder einmal über einige Ihrer Lebensgewohnheiten unterhalten und dafür sorgen, dass auch schnellstmöglich
eine Änderung eintritt!“
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Allmählich
beruhigt sich Frau Keller wieder. Sie holt
sich eine Zigarette aus ihrer Handtasche, zündet sie
an und genießt den
ersten Zug. „Mama!“ Stefis vorwurfsvoller
Blick
trifft ihre Mutter.
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Aufgaben
1. Welche Beschwerden hat Stefis Mutter?
2. Der Arzt stellt bei Stefis Mutter Arteriosklerose oder Arterienverkalkung fest. Wie könnte
diese entstehen? Zeichne in die drei Querschnitte die Entwicklung ein.
gesunde Arterie
Anfangsstadium der
Arteriosklerose
fortgeschrittene Arteriosklerose
3. Was geschieht, wenn man die Arteriosklerose nicht stoppt?
4. Was ist ein EKG? Was kann der Arzt damit erkennen?
5. Was wird der Arzt wohl mit Stefis Mutter besprochen haben?
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VOR
a) Messt gegenseitig euren Puls.
b) Messt gegenseitig euren Blutdruck mit dem Blutdruckmessgerät.
Pulsschläge pro Minute
Normalpuls
Puls messen – aber richtig!
• Legt Zeige- und Mittelinger mit leichtem
Druck auf die Handgelenkinnenseite unterhalb des Daumens.
Herzschläge [pro Minute]
Nach Anstrengung
Systolischer Druck [in mmHg]
Diastolischer Druck [in mmHg]
Herzschläge [pro Minute]
So wird der Blutdruck abgelesen!
diastolischer Druck
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Herzschläge/min
systolischer Druck
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• Zählt 15 s bzw. 30 s lang den Puls und multipliziert dann mit
vier bzw. zwei, sodass ihr die Anzahl der Pulsschläge für eine
Minute erhaltet. Der erste Pulsschlag gilt als „0“.
Diastolischer Druck [in mmHg]
ICH
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Erholungspuls (nachdem
sich die Versuchsperson fünf Minuten
lang von ihrer Anstrengung erholt hat.)
Systolischer Druck [in mmHg]
Herz und Blutkreislauf des Menschen (Klasse 9/10)
Belastungspuls (nachdem
die Versuchsperson vier
Minuten lang gerannt ist.)
In Ruhe
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Ruhepuls (nachdem
sich die Versuchsperson vier Minuten lang
auf den Boden gelegt
und ausgeruht hat.)
Werte
Foto: Thinkstockphotos.com
Name
Der Mensch • Beitrag 4
Schülerversuch in Partnerarbeit
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Was verraten Puls- und Blutdruckmessung?