Unser Körper ist ein komplexes System, das aus vielen Teilen besteht, die zusammenarbeiten, um uns am Leben zu erhalten. Dazu gehören das Skelettsystem, das Muskelsystem, das Nervensystem, die Sinnesorgane, das Verdauungssystem, das Kreislaufsystem, das Atmungssystem und die Haut. Um diese Systeme besser zu verstehen, sind Arbeitsblätter eine gute Möglichkeit, das Wissen zu festigen und zu vertiefen. Dieser Artikel befasst sich mit Arbeitsblättern für die 4. Klasse, die sich speziell auf Lunge, Herz und Gehirn konzentrieren.
Der menschliche Körper: Ein Überblick
Bevor wir uns auf die spezifischen Organe konzentrieren, ist es wichtig, ein grundlegendes Verständnis des menschlichen Körpers zu haben.
- Skelettsystem: Die Knochen geben uns Form und Struktur und schützen unsere empfindlichen Organe. Außerdem ermöglichen sie uns, uns zu bewegen. Der Mensch besitzt, genau wie die Wirbeltiere, eine Wirbelsäule.
- Muskelsystem: Unsere Muskeln sind wie Gummibänder, die sich zusammenziehen und entspannen können. Sie helfen uns dabei, zu laufen, zu springen, zu greifen und all die anderen Dinge zu tun, die wir gerne machen.
- Nervensystem: Das Nervensystem ist wie ein Nachrichtensystem in unserem Körper. Es besteht aus dem Gehirn, dem Rückenmark und den Nerven. Das Gehirn ist das Kontrollzentrum und hilft uns, zu denken, zu lernen und zu fühlen. Die Nerven übertragen die Informationen vom Gehirn zu den verschiedenen Teilen des Körpers.
- Sinnesorgane: Unsere Sinnesorgane helfen uns, die Welt um uns herum wahrzunehmen. Mit unseren Augen können wir sehen, mit unseren Ohren hören, mit unserer Nase riechen, mit unserer Zunge schmecken und mit unserer Haut fühlen. Sie ermöglichen es uns, die Farben, Klänge, Gerüche, Geschmäcker und Berührungen zu erleben.
- Verdauungssystem: Damit wir Energie haben, um zu spielen und zu lernen, haben wir ein Verdauungssystem. Es besteht aus dem Mund, der Speiseröhre, dem Magen, dem Darm und der Leber. Diese Organe helfen uns, die Nahrung zu zerkleinern und zu verdauen, damit unser Körper die wichtigen Nährstoffe aufnehmen kann.
- Kreislaufsystem: Unser Kreislaufsystem transportiert das Blut, Sauerstoff und Nährstoffe durch unseren Körper. Das Herz pumpt das Blut durch unsere Blutgefäße und versorgt so alle Organe und Gewebe mit dem, was sie brauchen, um gut zu funktionieren.
- Atmungssystem: Um atmen zu können, haben wir ein Atmungssystem. Es besteht aus der Lunge und den Atemwegen. Die Lunge hilft uns, frische Luft einzuatmen und Kohlendioxid auszuatmen. So bekommen wir den Sauerstoff, den wir zum Überleben brauchen. Ohne Sauerstoff können wir nicht überleben. Der Sauerstoff wird über das Blut zu den Zellen und Organen transportiert.
- Haut: Die Haut ist das größte Organ unseres Körpers! Sie schützt uns vor Verletzungen und Infektionen und hilft uns dabei, die Temperatur unseres Körpers zu regulieren.
Es ist wichtig, unseren Körper gesund zu halten, indem wir uns gut ernähren, genug Schlaf bekommen. Versuche sorgsam mit deinem Körper umzugehen. Du solltest auf Hygiene achten, dich gesund ernähren, Sport treiben und genügend schlafen. Dann bleibt dein Körper fit und gesund.
Das Herz: Die zentrale Pumpe
Das Herz gilt als eines der wichtigsten Organe im menschlichen Körper. Es pumpt unser Blut in einem Kreislauf in alle Teile des Körpers und versorgt weitere Organe und Gewebe ständig mit Blut und dadurch mit Sauerstoff und Nährstoffen. Das Blut versorgt die Körperzellen mit Nährstoffen, transportiert Hormone und entsorgt Abfallstoffe.
Lage und Größe
Das Herz befindet sich zwischen den beiden Lungenflügeln etwa in der Mitte des Brustkorbs, etwas nach links versetzt optimal geschützt hinter dem Brustbein. Das Herz ist etwa so groß wie die Faust seiner Besitzerin oder seines Besitzers. Bei Ausdauersportlern kann es bis zu 500 g wiegen.
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Herzfrequenz
Bei einem Erwachsenen schlägt das Herz in einem Ruhezustand etwa 60 bis 80 Mal pro Minute (= Herzschlagfrequenz). Bei einem Neugeborenen dagegen beträgt die Anzahl der Herzschläge viel mehr: ca. 130 - 150 Schläge in der Minute. Kinder haben im Vergleich zu Jugendlichen und Erwachsenen aufgrund des kleineren und noch wachsenden Herzens daher ein höhere Herzschlagfrequenz. Also je kleiner das Herz umso höher die Anzahl der Herzschläge pro Minute. Bei einem Kind werden zwei bis drei Liter Blut pro Minute und bei einem Erwachsenen fünf bis sechs Liter Blut pro Minute durch den Körper gepumpt.
Der Puls
Der Puls wird gemessen, um festzustellen, wie schnell das Herz Blut durch den Körper pumpt. Als Puls werden die Pulswellen bezeichnet, die sich pro Minute an den Arterien messen lassen. Diese Pulswellen entstehen durch die Bewegung des Blutes, das bei jedem Herzschlag gegen die Arterienwände gedrückt wird. Der Puls entspricht unter normalen Umschlag der Herzfrequenz, also dem Herzschlag pro Minute. Bei einigen Krankheiten, besonders bei Herzrhythmusstörungen, kann der messbare Puls vom Herzschlag jedoch abweichen. Dabei können mehrere Faktoren eine Rolle spielen. Sportliche Aktivitäten, Aufregung, äußere Einwirkungen und Krankheiten können den Puls beeinflussen und ihn dauerhaft verändern.
Die Funktion des Herzens
Der elektrische Impuls für den Herzschlag entsteht im sogenannten Sinusknoten, einer Gruppe von Zellen in der Wand des rechten Vorhofs. Er der Dirigent des Herzens und so der Haupttaktgeber für den Herzschlag. Seine Zellen sind vor allem für die Erregungsbildung zuständig. Spezielle Nervenbahnen leiten die elektrischen Signale zu den Muskelzellen in Vorhöfen und Kammern weiter und geben so durch die Impulse den Takt für den Herzschlag vor. Die Muskulatur des Herzens besteht aus speziellen Zellen, den Herzmuskelzellen, die sich rhythmisch zusammenziehen. Ein elektrisches Leitungssystem sorgt dafür, dass das Herz überhaupt schlägt.
Der Herzschlag markiert das rhythmische Zusammenziehen des Herzmuskels (Systole), das jeweils von einer kurzen Entspannungsphase (Diastole) abgelöst wird. Je nach Belastung - abhängig davon, was man gerade macht - kann das Herz langsamer oder schneller schlagen, um immer ausreichend Blut durch den Körper zu pumpen. Im tiefen Schlaf schlägt das Herz langsamer. Wenn man sich körperlich - wie beim Sport - anstrengt, schlägt das Herz schneller. Dadurch fließt auch das Blut schneller durch den Körper. Es kann dann in der Lunge pro Minute mehr Sauerstoff aufnehmen und die Körperzellen mit mehr Sauerstoff versorgen.
Aufbau des Herzens
Das Herz ist ein hohler Muskel, ein muskuläres Hohlorgan. So bezeichnet man ein Organ, das mit seinem Gewebe einen Hohlraum (Lumen) umschließt. Zu den Hohlorganen zählen auch die Lunge und die Gebärmutter. Bei jedem Herzschlag pumpt das Herz Blut über die Gefäße durch den Körper. Das Gefäßnetz des Menschen erinnert an einen Baum: Der Stamm des Baumes ist die Hauptschlagader (Aorta). Die Blutgefäße bilden zusammen mit dem Herzen den Blutkreislauf. Arterien werden die Blutgefäße genannt, die vom Herzen wegführen, führen die Blutgefäße dagegen zum Herzen heißen sie Venen. Diese Arterien (Schlagadern), Venen und Kapillaren (das sind die feinen Verästelungen der Aterien und Venen) bilden zusammen ein unglaublich großes Netzwerk großer und kleinster Röhren. Aneinandergereiht in einer Linie ergeben alle Blutgefäße des Körpers eine Strecke von fast unglaublichen 100.000 Kilometern. Das ist fast der dreifache Erdumfang!
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Das Herz besteht aus zwei Hälften: eine rechte und eine linke Herzhälfte. Zwischen diesen beiden verläuft die Herzscheidewand. Jede Hälfte besteht aus einem Vorhof und einer Kammer. Die linke Kammer pumpt sauerstoffreiches Blut durch die Körperschlagader (Aorta) in den Körperkreislauf. Zwischen rechtem Vorhof und rechter Kammer, linkem Vorhof und linker Kammer sowie am Abgang der Schlagadern befinden sich vier Herzklappen (Trikuspidalklappe, Mitralklappe, Pulmonalklappe, Aortenklappe). Diese sorgen wie Rückschlagventile dafür, dass der Blutfluss in die richtige Richtung fließt und nicht zurück. Fließt das Blut also in die korrekte Richtung öffnet sich die Klappe, würde das Blut zurück, also in die falsche Richtung fließen, schließt sich die Klappe!
Die ersten Abzweigungen der Aorta sind die Herzkranzgefäße (Koronararterien). Sie verlaufen direkt auf dem Herzmuskel und versorgen das Herz selbst mit Sauerstoff und Nährstoffen. Das im Körper „verbrauchte“, sauerstoffarme Blut fließt zurück zum Herzen in den rechten Vorhof und von dort in die rechte Kammer. Die rechte Herzkammer pumpt das sauerstoffarme Blut über die Lungenschlagader in den Lungenkreislauf. Danach fließt es über die Lungenvenen zurück zum Herzen - nun aber zur linken Herzhälfte. Von dort wird es erneut in den Körper gepumpt.
So strömt das sauerstoffarme Blut aus der rechten Herzkammer in die Lunge. Ähnlich dem immer feiner werdenden Luftleitsystem, verästeln sich auch die Blutgefäße, die zur Lunge führen, immer weiter. Durch die dünnen Wände der Lungenbläschen gelangt der Sauerstoff in die Blutgefäße. Mit dem Blut wird der Sauerstoff im Körper verteilt. Gleichzeitig gibt das Blut Kohlendioxid in die Lungenbläschen ab. Das Kohlendioxid nimmt den umgekehrten Weg wie der Sauerstoff und wird ausgeatmet.
Erkrankungen des Herzens
Kalk- und Fettablagerungen führen zu einer Verengung der Blutgefäße. So kann das Blut nicht richtig transportiert werden. Bei einer koronaren Herzkrankheit (KHK) sind die großen Adern verengt, die den Herzmuskel mit Sauerstoff versorgen (Koronararterien oder Herzkranzgefäße). Ursache sind Ablagerungen in den Blutgefäßen, die im Laufe des Lebens entstehen. Häufige Ursachen für die Verengungen sind: Rauchen, zu wenig Bewegung, ungesunde Ernährung. Dadurch erhält ein Teil des Herzmuskels keinen Sauerstoff. Da dieser Teil absterben kann, ist schnelles Handeln wichtig. Ein Herzinfarkt wird oft durch einen Herzkatheter-Eingriff behandelt, um das Gefäß schnell wieder zu öffnen.
Die Lunge: Unser Atemorgan
Die Lunge ist unser Atemorgan. Sie ermöglicht es uns, Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen und Kohlendioxid abzugeben.
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Aufbau der Lunge
Von der Nase bis in die Bronchiolen wird der Aufbau der Atmungsorgane klar und schülergerecht dargestellt. Dabei helfen anschauliche Vergleiche. So wird der Aufbau der Luftröhre am Beispiel eines Staubsauerschlauchs verdeutlicht. Die Knorpelringe verstärken die Luftröhre und verhindern, dass sie verletzt oder abgedrückt wird.
Funktion der Lunge
Das sauerstoffreiche Blut gelangt durch die Lungenvene über den linken Vorhof und durch die Segelklappen in die linke Herzkammer. Von dort aus verlässt das Blut durch die Körperarterie (die Aorta) das Herz und wird durch den gesamten Körper gepumpt.
In der Lunge gibt die Lunge der Lungenbläschen Kohlenstoffdioxid ab und wird mit Sauerstoff angereichert.
Das Gehirn: Die Schaltzentrale
Bei einem Schlaganfall ist in den meisten Fällen eine Durchblutungsstörung in Bereichen des Gehirns die Ursache, die diese Körperfunktionen steuern.
Arbeitsblätter für die 4. Klasse
Es gibt verschiedene Arten von Arbeitsblättern, die für die 4. Klasse geeignet sind, um das Wissen über Lunge, Herz und Gehirn zu vertiefen.
- Beschriftungsaufgaben: Hier müssen die Schüler die einzelnen Teile des Organs beschriften.
- Ausmalbilder: Hier können die Schüler die Organe ausmalen und so die Form und Struktur besser kennenlernen.
- Quizfragen: Hier können die Schüler ihr Wissen testen und festigen.
- Experimente: Hier können die Schüler selbst Experimente durchführen und so die Funktion der Organe besser verstehen.
Die Digitalfüchse bieten zusätzlich kostenlos Unterrichtsmaterialien für den Download an, die das Wissen vertiefen und ergänzen. Hier beim Thema Herz können sich Digitalfüchse auch Unterrichtsmaterialien mit AR (Augmented Reality) herunterladen. Wie das Herz mit 3D funktioniert, wird auch hier beschrieben. Es gibt bei den Digitalfüchsen auch die Möglichkeit Herz-Arbeitsblättern mit AR (Augmented Reality) herunterzuladen. Dabei erfährt man auch, wie es mit AR funktioniert. Hier geht es zu: Das Herz in 3D - Arbeitsblätter plus AR
Experiment: Die Leistung des Herzens verstehen!
Dieses Experiment soll die Leistung des Herzens für einen Kind und einen Erwachsenen zeigen.
Material
- Stoppuhr
- zwei Eimer
- Wasser
- Becher mit 30 Milliliter (ml) Fassungsvermögen
- falls vorhanden: rote Lebensmittelfarbe
Durchführung
- Fülle drei Liter Wasser in einem Eimer.
- Starte die Stoppuhr und fange an, mit dem 30 Milliliter (ml)-Messbecher das Wasser von dem vollen in den leeren Eimer zu schöpfen.
- Stoppe die Zeit nach einer Minute. Wer schafft 3 beziehungsweise 6 Liter?
Erklärung
Dieses Experiment ist nicht mit der Arbeitsweise des Herzens vergleichbar. Aber es verdeutlicht die Mengen an Blut, welche durch das Herz in dieser kurzen Zeit transportiert werden und welche Leistung es vollbringt. In diesem Versuch kann man auch im Wettbewerb gegeneinander antreten. Wer schafft die meisten Liter?