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호흡 운동의 원리에 대하여…
탐구 주제: 호흡운동의 원리 탐구
탐구 동기: 탐구 숙제를 해야 하는데 주제를 정하지 못하고 있었다. 그래서 여러 가지 책을 찾아 보고, 여러 아이들에게 물어본 결과 가장 많이 나온 호흡 운동에 대해서 하기로 하였다. 또 매일 우리가 쉬는 숨의 원리가 궁금하기도 하였다. 평소에 생물에 관심이 많은 나는 생물에 관해 모르는 것이 있으면 정말 화가 난다. 저번에 배웠던 순환, 소화에 관한 것도 그랬다. 덕분에 나는 생물 하나는 잘 하고, 다른 공부보다 생물 과목을 좋아해서 주위에서, 그리고 선생님들 까지도 생물 쪽으로 나가라고 한다. 그런데 이런 내가 생물에 관해서 모르는 것이 있으면 무슨 망신이냐? 그래서 이 주제로 실험을 하게 되었고, 좋은 실험 결과가 나와서 궁금증이 해결 되었으면 좋겠다. 생물에 관한 지식도 조금씩 더 늘어나게 되니까 정말 기분이 좋다.
문헌 조사(호흡과 호흡 운동에 대하여…)출처-네이버 백과사전
폐를 부풀게 하거나 수축시켜 그 속의 공기를 바꿔넣는 운동이다. 폐는 큰 탄성을 가진 주머니인데, 독자적으로 운동할 수 없으므로 폐를 신축시키는 장치가 필요하다. 폐는 흉곽 속에 가득 차 있고, 늑막(肋膜)이라는 얇은 막으로 싸여 있다. 이 막은 동시에 흉곽의 내벽으로도 되어 있으므로, 흉곽이 움직일 때에 이 막의 두 면이 접속하여 매끄럽게 운동한다. 흉곽은 12쌍의 늑골로 이루어져 있고 늑골 사이는 늑간근이 붙어 있으며, 흉곽의 밑면은 횡격막으로 닫혀 있다. 따라서 흉곽은 밀폐된 방으로 되어 있다. 횡격막은 골격근으로 되어 있어 이완된 상태에서는 위로 휘어 있지만, 수축하면 막은 판판해져 흉곽을 확대시키는 작용을 한다. 이 때 복부장기는 하강한 횡격막에 의해 압박되므로 복벽이 긴장되어 있지 않을 때에는 호흡할 때마다 부푼다. 이것을 복식호흡이라 한다. 한편, 배를 운동시키지 않고 숨을 들이쉴 수도 있다. 이 경우에는 흉곽이 움직이므로 흉식호흡(胸式呼吸)이라고 한다. 이 흉곽의 운동을 살펴보면, 가슴은 바깥 …(생략)
위쪽으로 운동하는 것을 알 수 있다. 척주를 지점으로 하여 늑골이 들어올려지기 때문이다.
늑골은 척주에 고정되어 있어 외늑간근은 위의 늑골에는 척주에 가깝게, 아래 늑골에는 척주에 멀리 붙어 있어서 간단한 지레의 원리로, 근이 수축하면 아래 늑골이 들어올려진다. 제1늑골은 고정되어 있고, 제2늑골 이하는 모두 들어올려지므로 흉곽 전체는 바깥 위쪽으로 움직이게 된다. 숨을 조용히 내쉬고 있을 때는 앞에서 말한 근이 이완하면 된다. 또 폐로부터 숨을 강하게 내뱉을 수도 있다. 이 경우는 내늑간근이 수축하여 늑골을 내리는 작용을 하는 외에, 복근을 수축시켜 복부장기를 압박하여 횡격막을 위쪽으로 운동시키는 것으로써 행하여진다.
탐구 과정
1. 밑바닥이 없는 유리병을 준비하여 유리병의 윗쪽 뚜껑 부분에는 두 갈래로 나누어 지는 유리관을 끼우고, 나누어진 두 부분의 양쪽에 고무 풍선을 씌우고, 밑 바닥에 고무 막을 씌우는 장치를 한다.
2. 고무막을 당겼을 때와 놓았을 때 병 속에 있는 고무 풍선의 변화를 살핀다.
3. 숨을 크게 들이 마시고 내쉬면서 갈비뼈와 배의 움직임을 살펴 본다.
4. 실험 장치를 우리 몸의 호흡 기관과 연관지어 본다.
탐구 결과
1.표로 정리
조작 고무 풍선 유리병의 부피 공기 이동 안과 밖의 기압 잡아 당길 때 커진다. 커진다. 밖에서 안으로 안<밖 놓 을 때 작아진다. 작아진다. 안에서 밖으로 안>밖
2.들숨: 갈비뼈가 올라가고 횡격막은 내려감
날숨: 갈비뼈가 내려가고 횡격막은 올라감
3. 유리관- 기관, 고무풍선-폐, 고무막-횡격막
*이때 주의 할 점: 횡경막 이라고 표시한 사람들이 많이 보이는데, 정확한 표기법은 횡 격 막 입니다. 주의 하세요.
결과 토의
늑골과 횡격막의 상하 운동에 의해 부피가 변하면 기압의 차가 생기므로 공기의 이동이 일어난다.
(이상 EBS 과학, 과학 교과서, 여러 문제집을 참고로 함)
탐구를 통해서 느낀 점
먼저 우리의 몸을 자세히, 그것도 평소에 궁금해 했던 호흡 부분을 알게 되어서 정말 기쁘다. 게다가 앞으로 배울 호흡 관련 실험을 했기 때문에 학교 공부와 학교 실험에도 도움이 될 것 같다. 이번 탐구를 통해서는 들숨, 날숨 등을 배웠는데, 한가지 아쉬운 점이 남기도 한다. 무슨 내용 이냐 하면 들숨을 할 때 나오는 기체, 날숨을 할 때 나오는 기체 등에 대해서 더 아는 것 이다. 또 한가지 신기한 사실이 있다면 갈비뼈와 횡격막의 움직임이 반대 방향으로 움직인 다는 것 이다. 갈비뼈가 위로 올라가면 횡격막은 아래로 내려가고, 갈비뼈가 아래로 내려가면 횡격막은 위로 올라가고… 이러는 과정에서 들숨 이라는 것과 날숨 이라는 것이 생기는 것 같다. 평소 궁금해 왔던 것을 깨끗하게 풀게 되어서 속이 시원한 느낌이 들고, 앞으로도 궁금한 점이 있으면 꼭 탐구 숙제가 없더라도 탐구를 하여서 알고 싶다. 이렇게 한 개 한 개 씩 알아 나간 다면 나중에는, 고등학교쯤 됬을 때는 거의 모든 것들을 알게 되지 않을까? 앞으로 나는 탐구의 여왕 0 0 0 이 되기 위해 노력할 것이다. 이번 탐구는 굉장히 유익 했던 것 같다.
참고 문헌
ebs 문제집
하이코스 문제집
금성 출판사 과학 문제집
호흡의 비밀 이라는 책 참고.
*사진은 직접 만들어서 찍으시면 됩니다. 간편하고 손 쉽게 만들 수 있어요
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