Physikalische Grundlagen des menschlichen Herz-Kreislaufsystems
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Kapitel 4 Anwendung im Unterricht<br />
Druckverhältnisse in den einzelnen Gefäßabschnitten besprochen, Viskosität <strong>des</strong><br />
Blutes und Bedeutung der Osmose für das Lymphsystem behandelt.<br />
Aufbauend auf diesen Kenntnissen könnte sich in der 6. Klasse die Physik der Hydromechanik<br />
(streng lehrplanmäßig allerdings nur in den RG/DG und RG/Ph,Ch,BU<br />
vorgesehen) anschließen, die die Strömungsverhältnisse und den mechanischen Teil<br />
<strong>des</strong> <strong>Herz</strong>ens näher untersuchen.<br />
In den nachfolgen beschriebenen Experimenten (Schülerarbeitsblätter) wird so die<br />
Pulsfrequenz und der Blutdruck selbständig bestimmt und die Belastbarkeit <strong>des</strong> Organismus<br />
diskutiert. Alltagserfahrungen <strong>des</strong> Schülers in seiner Familie mit Bluthoch-<br />
oder niederdruck könnten an dieser Stelle vom Schüler eingebracht werden.<br />
Auch die Auswirkungen von z.B. Zigaretten- oder Alkoholgenuß auf die Gefäße und<br />
damit auf das <strong>Herz</strong> wären hier angebracht. Nach der Behandlung der Schwingungen<br />
und Wellen ist, wenn auch wahrscheinlich nur qualitativ, das Abrunden <strong>des</strong> Themas<br />
mit der Betrachtung der Pulswelle denkbar.<br />
Ebenfalls in der 6.Klasse ist im Fach Biologie die Behandlung der Neurobiologie<br />
vorgesehen. Die Wirkungsweise der Natrium - Kalium - Pumpe, das Membranenpotential<br />
mit einem Vergleich zum Kondensator und die Ursachen <strong>des</strong> Aktionspotentials<br />
werden erklärt.<br />
Darauf basierend lassen sich in der 7.Klasse (wiederum nur im Schultyp RG und<br />
RG/BU,Ph,Ch) nach der Einführung der Elekrostatik die elektrischen Phänomene <strong>des</strong><br />
<strong>menschlichen</strong> <strong>Herz</strong>ens vertiefen.<br />
Das <strong>Herz</strong> als Dipol und die Ausbreitung <strong>des</strong> elektrischen Fel<strong>des</strong> sind wiederum Voraussetzungen<br />
um eine der heute gebräuchlichsten Untersuchungsmethoden (EKG) zu<br />
verstehen. Die Vorgänge an der Zellmembran sollen durch leicht durchschaubare<br />
Versuche gezeigt werden (s. Arbeitsblätter).<br />
Neben diesen fächerübergreifenden Aspekten sollten aber immer wieder auch Querverbindungen<br />
und Analogien innerhalb der Physik aufgezeigt und besprochen werden.<br />
So z.B. bei dem Begriff der <strong>Herz</strong>arbeit, <strong>Herz</strong>leistung und Effizienz (Vergleich<br />
mit anderen Maschinen), Energie, Energieumwandlung- und erhaltung und Gesetzmäßigkeiten<br />
bei elektrischem und hydrodynamischem Gleichstrom.<br />
Abschließend sei bemerkt, daß die Behandlung <strong>des</strong> gesamten Themenbereichs wahrscheinlich<br />
nur in wenigen Lehrplankonzeptionen möglich ist, einzelne Teilbereiche<br />
aber als Motivationsgrundlage sicherlich einbaubar wären.<br />
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