IX Региональный конкурс молодых исследователей научно-исследовательских, изобретательских и творческих работ «СТУПЕНЬ В НАУКУ»

IX Региональный конкурс

молодых исследователей

научно-исследовательских,

изобретательских и творческих работ

«СТУПЕНЬ В НАУКУ»

СЕКЦИЯ: Медицина и здравоохранение

Тема:   «Органы дыхания и влияние на них различных факторов окружающей среды».

                        Автор работы:

                                                  Макаров Илья Михайлович

                                              Место выполнения работы:

                                              МОУ СОШ № 11, 4класс,

                            г. Владикавказ

                                       Научный руководитель:

                                                               Холодионова Светлана Васильевна

                                                                  учитель начальных классов высшей

                                                      квалификационной категории

Владикавказ

2011-2012                                         

Оглавление.

1. Введение……………………………………………………………………3
2. Основная часть……………………………………………………………..4

1. Исследование литературы…………………………………………..4
2. Наблюдение………………………………………………………….6
3. Экология……………………………………………………………..8
4. Курение……………………………………………………………..10
5. Экспериментальная часть…………………………………………11

3. Заключение………………………………………………………………..13
4. Библиография……………………………………………………………..14
5. Приложение……………………………………………………………….15

Введение.

С раннего возраста меня интересовала тема строение человеческого организма, устройство внутренних и внешних органов, жизнь и деятельность людей в среде их обитания. На уроках по Окружающему миру состоялось моё знакомство с наукой анатомией, которая изучает физиологию и гигиену человека.

Особенное значение я придаю охране здоровья, поэтому хочу рассмотреть влияние окружающей среды на работу внутренних органов, одним из которых является дыхательная система.

Цель моей работы заключается в следующем: выявить неблагоприятные экологические факторы и воздействия на работоспособность органов дыхания.

Исходя из цели, мною поставлены следующие задачи:

1. Познакомиться с литературой, изучающей строение органов человека.
2. Пронаблюдать воздействие неблагоприятной экологической среды на работоспособность органов дыхания.
3. Экспериментальным путём проследить неблагоприятные факторы экологического состояния некоторых районов  города Владикавказ.

Для проведения моих исследований, я изучил следующую литературу:

Большая медицинская энциклопедия;

А. Калашников « Книга о физиологических  упражнениях и хорошем самочувствии»

В.И. Бушкович  « Анатомия человека», и другую научную литературу.

Основная часть.

Исследование литературы.

Изучая и исследуя медицинскую литературу, я пришёл к следующим выводам:

Люди, занимающиеся врачеванием, были необходимы всегда. В первобытных обществах излечением болезней и проведением операций занимались шаманы и знахари, использовавшие разнообразные природные методы – главным образом траволечение в комплексе с магическими действиями и определённой формой психотерапии. Однако профессия врача сформировалась значительно позже.

Первое врачевание берёт своё начало со стран Греции и Рима.

В Александрийском хранилище рукописей имеется  древнейший памятник первой медицинской литературы: «Гиппократов сборник»

Позднее появились труды Авла Корнелия Цельса.

Первая медицина берёт своё начало с культур Востока: Египетской. Вавилонской, Индийской и других.

Первые врачебные школы возникли в V веке до нашей эры. Первооткрывателями их были: Гиппократ, Алкмеон, Эврифон.

Большой вклад в область медицинских наук внесли Платон и Аристотель.

Точных сведений о начале медицинского дела России не имеется. Известно, что уже в XI веке были производимы разрезы опухолей, что доказывает история болезни великого князя Святослава Ярославича. Наконец, есть прямые указания, что было известно искусство лечения ран, а именно в XIII в статье  «Русской Правды», изданной Ярославом Владимировичем, говорится, что на «ранившего человека легко налагается пеня на вылечение» ран; врачебное искусство сосредоточивалось почти исключительно в монастырях.(1)

Первый врач, которого отмечает история, был   Иоанн Смеро. Далее летописи говорят об одном армянском враче и о  Петре Сириянине, который при исследовании больного «взем за руку», вероятно, с целью исследования пульса (Рихтер). (2) Об их деятельности не сохранилось никаких памятников.

 Упоминаемые в летописях больницы имели характер богаделен, бывших в ведении монастырей.

Сегодня специалисты в различных областях медицины пользуются огромным уважением во всем мире. Их работа – распознавание и диагностика болезней, а также их профилактика и лечение – очень трудна, связана с большой ответственностью и поэтому заслуживает глубокого уважения.

Наблюдение.

Представим себе, что, когда мы играем в футбол, а мяч сдулся, нам нужен насос. Как только я накачал мяч, можно продолжить игру.

Тоже самое происходит и в нашем теле. Когда мы хотим сыграть в футбол, прогуляться, поспать, нам нужно наполнить свои лёгкие воздухом.

Клеткам нашего тела, чтобы функционировать, необходим кислород.

Он находится в воздухе. И поступает в организм при дыхании. Дыхание – жизненно необходимо.

Когда мы втягиваем воздух в себя, это называется вдохом, а когда выпускаем, - выдохом.

Всякий раз, когда мы вдыхаем, в тело поступает кислород, а когда выдыхаем, клетки тела производят углекислый газ.

Для того, чтоб кислород мог поступать в тело, а углекислый газ выйти из него, воздух безостановочно циркулирует через наши лёгкие.

Когда мы делаем вдох, лёгкие расширяются и воздух входит в них, для этого работают межрёберные мышцы и диафрагма.

Межрёберные мышцы расположены между рёбрами. Диафрагма – плоская мышца. Отделяющая полость грудной клетки, где находятся лёгкие, от брюшной полости с органами пищеварения.

Вдох. При каждом вдохе, межрёберные мышца сокращаются, и диафрагма становится плоской, рёбра при этом поднимаются, грудная клетка расширяется, а лёгкие увеличиваются  воздух снаружи поступает в них.  (Приложение. Рис.№1)

Выдох. Это процесс, противоположный вдоху. Как только клетки получат кислород и произведут углекислый газ, его необходимо сразу удалить из лёгких. Для этого межрёберные мышцы и диафрагма расслабляются. Рёбра опускаются, возвращая грудь к её нормальному размеру, лёгкие сжимаются и выталкивают воздух наружу.(Приложение. Рис № 2)

Таким образом дыхательная система или дыхательный аппарат у человека состоит из дыхательных путей и двух дыхательных органов — легких. Дыхательные пути соответственно их положению в теле подразделяются на верхний и нижний отделы. К верхним дыхательным путям относятся полость носа, носовая часть глотки, ротовая часть глотки, к нижним дыхательным путям — гортань, трахея, бронхи, включая внутрилегочные разветвления бронхов.(3)

 Дыхательные пути состоят из трубок, просвет которых сохраняется вследствие наличия в их стенках костного или хрящевого скелета. Эта морфологическая особенность полностью соответствует функции дыхательных путей — проведению воздуха в легкие и из легких наружу. Внутренняя поверхность дыхательных путей покрыта слизистой оболочкой, которая выстлана мерцательным эпителием, содержит значительное количество желез, выделяющих слизь. Благодаря этому она выполняет защитную функцию.( 4) Проходя через дыхательные пути, воздух очищается, согревается и увлажняется. В процессе эволюции на пути воздушной струи сформировалась гортань — сложно устроенный орган, выполняющий функцию голосообразования. По дыхательным путям воздух попадает в легкие, которые являются главными органами дыхательной системы. В легких происходит газообмен между воздухом и кровью путем диффузии газов (кислорода и углекислоты) через стенки легочных альвеол и прилежащих к ним кровеносных капилляров.(Приложение. Рис. № 3)

Дыхание – фактически обмен двух газов: кислорода О2 и углекислого газа СО2. Миллионы клеток в нашем теле непрерывно дышат. В них происходит химическая реакция: кислород преобразуется в энергию. В результате этой реакции возникает углекислый газ. Он чрезвычайно токсичен, поэтому организм должен от него избавиться. Дыхательная система с помощью кровеносной выполняет две функции: доставляет клеткам кислород и выводит из них углекислый газ. Обмен этих двух газов происходит в альвеолах – наполненных воздухом мешочках, находящихся в лёгких.

Экология.

Всякий раз, когда мы делаем вдох, окружающий нас воздух попадает в лёгкие. Наше тело получает кислород, но вместе с ним и другие газы и частицы, которые содержаться в воздухе. Некоторые из них ядовиты и вредят нашему здоровью.

Дыхательные органы связаны с внешним миром через рот и нос. Во вдыхаемом воздухе содержаться миллионы частиц различного вида (пыль, пыльца, споры, микроорганизмы и многое другое). Чтобы не дать этим частицам попасть в лёгкие, дыхательная система располагает полезными защитными барьерами. Такими являются кашель и чихание.

Кашель – это резкое удаление воздуха из лёгких, когда раздражены дыхательные пути.(5)  Я замечал, что в период цветения амброзии, количество кашляющих и тяжело-дышащих людей на улицах города увеличивается. Так – как раздражение вызывает пыльца этого растения. Так же раздражение вызывают болезнетворные микробы. Что особенно заметно в период обострения острых  заболеваний.

Чихание – внезапное и невольное выталкивание воздуха через нос и рот. Его вызывает раздражение слизистой носа.(5)

Когда воздух попадает в нос, множество волосков в нём задерживают содержащиеся в нём частицы. На пути к лёгким, воздух проходит через трахею. Стенки трахеи покрыты слоем клеток с ресничками (волосками). Слизь останавливает частицы, не задержанные раньше и реснички снова выметают их наверх, не давая им попасть в лёгкие. Однако, если вредных веществ слишком много, защитная система не справляется и часть их пропускает в лёгкие.

Загрязнённый воздух – враг лёгких.

Люди, живущие в загрязнённой среде, например в больших городах, чаще страдают болезнями органов дыхания. Это происходит потому, что наш организм не может защититься от всех вредных частиц в воздухе.

Заболевания органов дыхания, вызваны работой многочисленных заводов, работающих без очистительных сооружений. Говоря об этой глобальной проблеме, я не могу  умолчать о работе завода Электроцинк на территории нашего города.  Я часто обращаю внимание на раздражающий едкий запах и привкус метала во рту, который разносится ветром с вышеупомянутого производства.

 Отдельное внимание стоит уделить проблеме выхлопных газов многочисленных автомобилей.  С каждым годом число транспортных средств увеличивается на столько, что на дорогах создаются длинные пробки машин, которые создают угрозу не только здоровью, но часто и жизни людей.  

Чтобы сохранить здоровое поколение, промышленность и транспорт должны всячески сокращать выбросы вредных веществ.

Для того, чтоб наши лёгкие оставались здоровыми, надо больше времени проводить на природе.

Курение.

Курение: смертельно опасная привычка!

Табак содержит ядовитое химическое вещество – никотин. Тот, кто курит, быстро привыкает к этому, особенно в подростковом возрасте требуется получать всё больше никотина, чтобы хорошо себя чувствовать.

 Наблюдая за курящими людьми, я заметил, что табак вызывает много проблем: ухудшается дыхание, желтеют зубы, начинаются болезни лёгких и многое другое.

Помимо никотина, табак содержит и другие очень опасные вещества, например, смолы, вызывающие такие серьёзные заболевания, как рак лёгких.

Табачный дым также повреждает лёгкие некурящих, находящихся поблизости. (2)

О том, что курение является вредным для здоровья, знают почти все, даже дети. Однако в силу того что неприятности и опасности, связанные с курением, как бы отсрочены во времени, каждый курильщик думает, что они его не коснутся, и он живет сегодняшним днем, не думая о болезнях, которые неизбежно поразят его через 10—20 лет (а начавших курить в детском возрасте — и раньше).

Беседуя с доктором педиатром Хмелёвой Еленой Викторовной, я узнал от неё средние статистические цифры:

С курением связано до 90 % смертности от рака легких, 75 % — от бронхита и 25 % — от ишемической болезни сердца среди мужчин в возрасте до 65 лет.

 Во многих странах число курящих продолжает расти преимущественно за счет женщин и детей. К сожалению, растет и производство табачных изделий.

Экспериментальная часть.

Взяв за основу мои наблюдения, с помощью доктора физиотерапевта 1поликлинника г. Владикавказ, я провел эксперимент, состоящий из нескольких этапов:

1. Процентное содержание газа в лёгких.
2.  Измерение емкости своих лёгких.
3. При поддержке экологического отдела санитарно-эпидемической станции г.Владикавказа, я произвёл измерение степени загрязнения воздуха в некоторых районах нашего города.

Хочу изложить результаты моих исследований:

1. В лабораторных условиях, на базе поликлиники № 1,  выявлено:  вдыхаемый воздух содержит 21% кислорода и 0,03% углекислого газа.

Как только происходит газообмен, изменяется и содержание соответствующих газов. Количество кислорода снижается, а углекислого газа – повышается. В выдыхаемом воздухе 16% кислорода, и 4% углекислого газа.

Приблизительно 79% вдыхаемого мной газа составляет азот – его количество при выдохе не меняется.

Результаты данного эксперимента я составил в виде диаграммы. (Приложение. Рис.№ 4)

2. Чтобы проверить ёмкость лёгких, врач использует специальный аппарат. Но я путём простого эксперимента узнал это, при наличии следующих приборов:
3. Пятилитровая бутыль для воды
4. Пластмассовая миска
5. Вода
6. Линейка
7. Маркированная лента
8. Мерный стакан 100 мл.
9. Резиновый шланг длиной 30см.
10. Несмываемый маркер

Я наполнил и разметил бутыль. Прикрепил полосу маркировочной ленты на одной из сторон бутыли для воды. Налил 100мл.воды в мерный стакан и перелил из него воду в бутыль. На маркировочной ленте отметил уровень воды в бутыли равный 100мл. Я повторил процесс до тех пор. Пока не заполнил всю бутыль и не разместил всю ленту.

На втором этапе я налил воду в миску примерно до глубины 10 см.

На третьем этапе, я полностью закрыл горлышко бутыли ладонью руки.

На четвёртом этапе перевернул бутыль вверх дном и поместил её горлышко в миску. Когда горлышко бутыли полностью оказалось под водой, вставил один конец шланга в горлышко бутыли. Я вдохнул через нос и выдохнул через рот в шланг. В результате эксперимента, воздух в бутыли достиг до отметки 8 см. Умножая эту отметку на 100 мл, я пришёл к выводу. Что емкость моих лёгких составляет 80%.

1. После сделанных замеров специальным  прибором - аспидометром на степень загрязнения воздуха в некоторых районах г. Владикавказ, я  пришёл к следующим результатам эксперимента:

Степень выявления вредных веществ в воздухе в различных районах нашего города, составляет:

Район Китайской площади –5 мг/ м3.

Район СОШ № 11-5 мг/ м3

Район центрального рынка –4 мг/ м3

Район водной станции –3 мг/ м3,

Что соответствует требованиям ГОСТА и находится в приделах нормы.

Заключение.

В процессе моего научного исследования влияния окружающей среды на работу органов дыхания, я познакомился с историей возникновения врачевания и зарождением медицинских наук в России.

Я изучил строение и функционирование органов дыхания человека.

Мною были выявлены негативные влияния на здоровье органов дыхания, такие как загрязнённая экология, курение.

Путём опытного эксперимента, я пришёл к выводу:

1. от чистоты вдыхаемого нами воздуха зависит бесперебойная, здоровая работа наших органов дыхания.
2. от размера ёмкости лёгких зависит процентное содержание поглощаемого человеком кислорода.
3. Высокое процентное содержание в воздухе кислорода, ведёт к здоровому активному образу жизни.  

Библиография.

1.   Большая медицинская энциклопедия. — М., «Советская энциклопедия», 1974.

 2. Калашникова А. Книга о физических упражнениях и хорошем самочувствии. — М.,    1996.

 3.       Покровский В.И.  Медицинская энциклопедия. — М., 1992.

 4.       Привес М.Г., Лысенков Н.К., Бушкович В.И. Анатомия человека. — М., «Медицина», 1985.

   5.  Транквиллитати А.Н. Восстановить здоровье. —   М., 1989.

Приложение.