师:同学们好,这节课我们一起学习初中生物学第四单元第十一章第一节人体泌尿系统的组成。先来看看本节课的学习目标:说出人体泌尿系统的组成和功能;描述肾的结构以及肾单位的组成。在开始新课前,我们先来欣赏一段关于血液透析概念及原理的视频。
健康的肾脏可以排出体内多余的液体、代谢废物及电解质,并通过尿液排出体外。当肾脏发生病变,就无法顺利排出体内的废物,导致水钠潴留,引起高血压、心衰等一系列问题。那慢性肾脏病患者所接受的血液透析治疗到底是什么呢?我们通过视频简单了解一下。血液透析是利用弥散、超滤和对流原理,清除血液中的毒素和多余的水分,也可用于治疗药物和毒物中毒等。在患者身上建立两条血管通路,一条引出血液经过血泵进入动脉壶,进而进入透析器,在透析器和透析液相互作用下,经过滤过的血液流出透析器,再经过另一条血管通路回输到患者体内。
师:由视频我们了解了血液透析,那什么是血液透析呢?血液透析就是利用一些原理,清除血液中的代谢废物和多余的水分。简单来说,就是在患者身上建立两条血管通路,一条引出血液进入透析器,在透析器和透析液的相互作用下,经过滤过的血液流出透析器,再经过另一条血管通路回输到患者体内。此方法常用于治疗慢性肾脏病患者以及肾功能衰竭的患者。
师:为什么此类患者需要进行这样的治疗呢?因为健康人体的肾可以清除血液中的代谢废物,形成尿液,并通过泌尿系统的其他结构将尿液排出体外,从而维持体内环境的相对稳定。那人体泌尿系统有哪些结构呢?肾又有什么样的结构可以形成尿液呢?让我们进入本节课的学习。通过前面学习,我们已经了解到组成人体的结构和功能单位是细胞,细胞的生命活动需要能量,能量从哪儿来呢?来源于细胞呼吸作用对有机物的分解,比如糖类、脂肪、蛋白质等有机物的分解,这些物质分解一般会产生二氧化碳和水。蛋白质分解还会产生尿素,有的核酸分解还会产生尿酸,像二氧化碳、尿素、尿酸等都属于代谢废物,需要及时排出体外。二氧化碳可以通过呼吸系统以气体的形式排出,而尿素、尿酸以及多余的水和无机盐可以通过泌尿系统以尿液的形式排出体外。
师:下面我们先来认识一下人体的泌尿系统。这是人体泌尿系统组成示意图,请大家观察此图,尝试说出人体泌尿系统由哪些结构组成。
生:由图可知,人体泌尿系统由肾、输尿管、膀胱以及尿道组成。还能观察到肾通过肾动脉和肾静脉与身体中的主动脉和下腔静脉相联系。
师:非常好。那我们先来认识一下肾。这是肾在人体的位置,经观察,肾位于人体脊柱的两侧,靠近腹腔的后壁,左右各一个。成年人体中,一个肾的平均质量约为140克左右,男性的肾略大于女性的肾。肾的主要功能是清除血液中的代谢废物,形成尿液。
在肾凹陷处连有输尿管,输尿管是一对细长的空腔管道,左右各一根,上端连接着肾,下端连接着膀胱。成人输尿管长约25 - 30厘米,两侧长度大致相等,管径粗细不同,平均在0.5 - 1厘米左右。通过输尿管的自行蠕动,可将肾形成的尿液不断推送进入膀胱,因而输尿管的功能是输送尿液。
我们接着再来看膀胱,膀胱是一个囊状器官,它可以起到暂时贮存尿液的作用。膀胱的形状、大小、位置和壁的厚度会随着尿液充盈程度而发生一定的变化。正常成年人膀胱的容量一般为300 - 500毫升。最后我们来看尿道,它是排出尿液的通道,尿道的括约肌在神经系统的调节下控制着尿液的排出。
师:现在我们来总结一下人体泌尿系统的组成,是由肾、输尿管、膀胱、尿道组成。肾形成尿液,输尿管输送尿液,膀胱暂时贮存尿液,尿道排出尿液,其中输尿管、膀胱、尿道可以看成是排尿的通道。可见人体泌尿系统的主要功能是形成尿液并排出尿液。
师:那现在请大家思考这个问题,哪一器官是泌尿系统的主要器官呢?
生:是肾。
师:对,人体在生命活动过程中产生的代谢废物,由血液运送到肾,在肾内形成尿液,从而起到净化血液的作用,因而它是人体泌尿系统的主要器官。那肾有什么样的结构可以使其形成尿液呢?猪的肾与人的肾结构非常相似,下面我们通过开展观察猪肾的活动来进一步认识肾。
实验目的:描述肾的结构。
实验材料:完整的猪肾、解剖盘、解剖刀、解剖针等。
实验指导:第一步,将一个完整的猪肾置于解剖盘中,先观察肾的外形和颜色,再用手捏一捏肾,用鼻子闻一闻肾的气味,将结果记录下来。第二步,用解剖刀将肾纵剖,对照肾纵剖结构模式图观察肾的内部结构。现在请同学们观看老师课前录制的观察视频。
(播放观察猪肾视频)
实验材料及器材:完整的猪肾、解剖刀、解剖针。第一步,首先观察猪肾的外形和颜色,形似菜豆,一侧凹陷,一侧隆起,颜色呈红褐色,摸起来柔软有弹性,闻起来有一股尿臭味。凹陷处有3根管道,一根较粗,两根较细。第二步,观察猪肾的内部结构,用解剖刀沿猪肾的隆起一侧纵剖开后,可见肾的内部主要分为三部分,外侧一圈内有许多椎体状结构,中央有乳白色结构。
师:好,通过视频我们已经能观察到肾的外形,这是老师观察时的记录结果。我们可发现肾的外形很像菜豆种子,一侧隆起,一侧凹陷,呈红褐色,表面光滑。用手捏时柔软,具有弹性,用鼻子闻时有尿臭味。现在请大家根据所学,尝试说出在肾凹陷一侧3根管道的名称。
生:在肾凹陷的一侧我们称之为肾门。肾门处三根管道一根较粗,两根较细,较粗的是输尿管,两根较细的分别是肾动脉和肾静脉。
师:非常好。那现在大家能根据所学推断出血液是如何进出肾的呢?
生:血液由肾动脉流进肾,再通过肾静脉流出肾。
师:下面我们继续来观察肾的内部结构。我们先来通过肾纵剖结构模式图认识肾的主要结构,位于肾最外层的是肾皮质,新鲜时呈红褐色,位于肾皮质内层的是肾髓质,颜色较淡。位于肾内侧的凹陷处,呈乳白色的是肾盂。另外,肾门处有肾动脉、肾静脉、输尿管。这是纵剖后观察到的肾内部,发现肾主要由肾皮质、肾髓质、肾盂三部分组成。那现在请大家思考这一问题,输尿管与肾的哪一部分相通呢?如果想回答这个问题,请同学们观看一下老师课前做的实验小视频。
(播放实验小视频)
师:通过视频我们进一步了解到了肾盂,它是呈漏斗状的空腔结构,输尿管是与肾盂相通的。现在我们来归纳一下肾主要结构以及特点。肾主要由肾皮质、髓质、肾盂构成。肾皮质位于肾的外层,新鲜时呈红褐色。肾髓质位于肾皮质的内层,颜色较淡。肾盂位于肾内侧的凹陷处,呈漏斗状,与输尿管相通。我们又了解到,血液由肾动脉流入肾皮质和肾髓质,再经肾静脉流出。当血液在流经肾皮质和髓质时形成的尿液汇合进入肾盂,再通过输尿管运输至膀胱,暂时储存,最后由尿道排出体外。那肾皮质和肾髓质又有什么样的结构,还需要继续探究。我们来观看这一视频。
