Дыхание с точки зрения законов физики исследовательская работа

Дыхание и курение с точки зрения физики Выполнили: Пархоменко Наталья, Стяжкина Сюзанна Руководитель: Филатова Н.О., к.п.н., учитель физики МОУ «Сибирский лицей» Томск 2010

Цель: изучение процесса дыхания человека с точки зрения физики и влияния курения на этот процесс. Задачи исследования: Рассмотреть процесс дыхания с позиции газовых законов. Рассмотреть способы измерения объема легких. Описать принцип действия и устройство спирометра – прибора для измерения объема легких. Сконструировать рабочую модель спирометра. Сконструировать устройство для демонстрации вредного влияния курения на легкие человека. Исследовать легкие учащихся спирометрическим методом. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Закон Дальтона где p1, р2, p3, pn—парциальные давления, производимые каждым газом, входящим в состав смеси. Парциальным давлением газа в смеси газов называется давление, которое этот газ создавал бы в отсутствие других компонентов смеси. p=p1 + p2 + p3+. +pn

Средние величины парциального давления газов (мм рт. ст.) в сухом вдыхаемом воздухе, альвеолах, в выдыхаемом воздухе и в крови при мышечном покое (средняя часть рисунка). Парциальное давление газов в венозной крови, оттекающей от почек и мышц (нижняя часть рисунка).

Изменение давления в легких при вдохе и выдохе Изотермический закон (Р0V0=P1V1) — вследствие образовавшегося перепада давлений происходит вдох.

МОДЕЛЬ ЛЕГКИХ Модель легких

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЛЕГКИХ С помощью формулы Дюбуа. т — масса тела в килограммах, L — длина тела, рост в метрах. Далее пользуются известной зависимостью, со­гласно которой на 1 м2 поверхности приходится у мужчин — 2,5 л, у женщин — 2 л полного объема легких. 2. Спирометрия. 3. Метод стандартов.

Зависимость экспериментальных значений от теоретических

Спирометрия Спирометрия (от лат. spiro — дую, дышу) — метод измерения жизненной ёмкости лёгких с помощью спирометра. Спирометрия предложена в 1846 году английским учёным Дж. Хатчисоном. Схема спирометра Хатчисона

Современный спирометр имеет турбинный принцип действия – в каркасе прибора расположен микропроцессор, соединенный с турбиной, которую приводит в движение воздух, выдыхаемый пациентом через специальный мундштук.

дыхательный объем легких – количество воздуха, которое пациент вдыхает и выдыхает; резервный объем вдоха – разница между спокойным и максимально глубоким вдохом; емкость вдоха – количество вдыхаемого воздуха от нормального выдоха до максимально глубокого вдоха; резервный объем выдоха – разница между спокойным и максимально возможным выдохом; жизненная емкость легких – разница между максимальным выдохом и максимальным вдохом. ПОКАЗАТЕЛИ СПИРОМЕТРИЧЕСОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

МОДЕЛЬ СПИРОМЕТРА Схема и модель поплавкового спирометра

Цели урока:

• Обобщить и углубить знания по дыхательной системе и колебательным движениям;
• Обобщить знания по механическим колебаниям и волнам с точки зрения ФИЗИКИ ЧЕЛОВЕКА;
• Изучить голосовой аппарат и голосообразование;
• Познакомиться с гигиеной и профилактикой органов дыхания и голосообразования.

Задачи урока:

• Образовательные:
  • углубить изучение морфологических и анатомических особенностей голосового аппарата человека, механизма голосообразования у человека, характеристик индивидуальных особенностей голосов людей;
  • ознакомление с гигиеническими правилами сохранения здорового состояния голосового аппарата и голоса.
• Развивающие:
  • продолжить обучение умению делать выводы по результатам практических работ;
  • развивать навыки самостоятельной работы с учебной и научной литературой;
  • развивать умения делать сообщения по заранее заданной теме, решать биологические и физические задачи познавательного характера.
• Воспитательная:
  • воспитывать бережное отношение к своему организму, к своему здоровью;
  • применять знания профилактики заболеваний дыхательной системы для обоснования здорового образа жизни, личной гигиены.
• Мотивационные:
  • излагать материал доступно, использовать жизненный опыт учащихся;
  • создавать ситуацию успеха;
  • учитывать индивидуальные особенности учащихся.

Оборудование: компьютер, мультимедийная установка, фонограмма разных голосов, стетоскопы, магнитофон.

I. Организационный момент

Сообщение темы, целей, задач.

II. Диалог

– Пробовали ли вы научиться петь?
– Да нет, у меня же нет голоса!
– Как это нет голоса? Что совсем?
– Совсем.
– Как же вы тогда говорите?
– Говорить – это совсем другое. Это не то, что петь. Просто у меня нет голоса, как у многих других, которые умеют красиво петь!
К сожалению, так думает большинство людей не только в России, но и на всей планете. Мнение, что красивые и сильные голоса даются природой только «избранным» старо как мир и ошибочно.
Начнем с того, что новорожденные дети кричат практически одинаково от силы голоса до его тембра. Как же угадать, кто из них умеет петь? Оказывается, они все умеют!
Ребята! А вы хотите научиться петь? Стать обладателями сильного и красивого голоса?

III. Практическая работа № 1

Давайте, исследуем голоса известных певцов. Перед вами таблица. Определите, какой голос у каждого из певцов.

, Гц

Голос

Фамилия певца

(взять голос одного и того же человека в молодом и пожилом возрасте).

– Но что же происходит с голосом в течение жизни?

Включить фонограмму с голосом старика.
Это голос молодого или старого человека?

Включить фонограмму с голосом ребенка
Это голос мужчины или женщины?
Мы отличаем голос ребенка от голоса молодого человека, от голоса старика. Что же происходит с голосом?

IV. Сообщения детей

Голосовой аппарат — это система органов, служащая для образования звуков голоса и речи. К нему у человека относятся: органы дыхания, гортань с голосовыми складками, артикуляционный аппарат и резонаторы. Органы дыхания, создающие воздушное давление под голосовыми складками, — источник звуковой энергии. Гортань с заключенными в ней голосовыми складками — источник звуковых колебаний. Рассмотрим подробно строение гортани. Человеческая гортань расположена на уровне 4–6 шейных позвонков и связана с подъязычной костью. Вверху гортань переходит в полость глотки, внизу — в трахею. Снаружи ее положение заметно по выступу, называемому “кадыком” (“адамовым яблоком”). Имеются значительные возрастные и половые особенности гортани. Рост и функция гортани связаны с развитием половых желез. У детей гортань расположена выше, чем у взрослых, а у стариков ниже; у женщин несколько выше, чем у мужчин, причем в среднем длина гортани мужчины (44 мм) на 1/3 больше женской (35мм). У новорождённого ребёнка гортань относительно велика. В течение первых 4–5 лет жизни ребенка она растет несколько медленнее трахеи. После 6 лет рост гортани замедляется, но перед наступлением половой зрелости у мальчиков рост ее ускоряется, и размеры стремительно увеличиваются. В это время меняется голос мальчиков. Переход детского голоса в голос взрослого называется мутацией. Возрастные границы мутации чаще всего лежат в пределах от 14 до 16 лет. У девочек эта перемена совершается плавно и порой проходит вовсе незаметно, у мальчиков в результате значительного изменения конфигурации гортани длина голосовых складок увеличивается до 2–2,5см против 1,5 см у женщин. В этот период голосовые складки бывают покрасневшими, отмечается обильное выделение слизи, быстрая утомляемость голоса.

Механизмы голосообразования у человека. Вы, наверное, думаете: “Что такое голос, объяснять не надо — это знает всякий”. Так? Но слово это имеет не одно значение. Голосом музыканты называют отдельную партию в хоре, ансамбле, оркестре. Но чаще всего голосом называют звуки, производимые голосовым аппаратом и служащие для общения между людьми. Голоса бывают разные: речевые, певческие, шепотные. Все они в свою очередь характеризуются глубокой индивидуальностью. Голоса различаются: высотой, подвижностью, громкостью, произношением слов. Процесс образования звука голоса называется голосообразованием, или фонацией. Звукообразование является результатом сложного и тонкого взаимодействия всех частей гортани, которое осуществляется через широкую сеть нервных связей с головным мозгом. У млекопитающих и многих птиц имеются голосовые связки. У человекообразных обезьян они сходны с человеческими. Но ни одно животное не способно к сознательной членораздельной речи. Речь осуществляется вследствие существования в мозге специальных центров речи. Центры речи согласовывают работу мышц всего речевого аппарата и связаны с процессами жизнедеятельности. Согласно общепризнанной миоэластической теории, звуковые волны возникают в голосовой щели в результате сопротивления сомкнутых голосовых складок давлению выдыхаемого воздуха, что вызывает их колебание. Пропустив порцию воздуха, складки снова смыкаются в силу эластичности, затем цикл повторяется. В результате возникают периодические порывы (толчки) воздуха, т. е. звуковые колебания определённой частоты. Частота колебаний воспринимается как высота звука. В акустике частота звука измеряется в герцах (Гц).

Учитель: У детей мышцы эластичные, им легче вытягивать связки, делая их тоньше, что способствует более высокой частоте колебаний, у взрослых людей мышцы не столь эластичны – связки более утолщенные. При общем увеличении массы связок частота колебаний уменьшается – голос становится ниже.
Послушайте, как мы говорим:
(ГРОМКО) И.С. Тургенев писал: «Я, признаюсь, редко слыхивал подобный голос: он был слегка разбит и звенел, как надтреснутый; он даже сначала отзывался чем-то болезненным; но в нем были неподдельная глубокая страсть, и какая-то увлекательно-беспечная, грустная скорбь…»
(ШЕПОТОМ) «Русская, правдивая, горячая душа звучала и дышала в нем и так хватала вас за сердце, хватала прямо за его русские струны…» (Из «Записок охотника»)
От чего это зависит? (От амплитуды колебаний)
Ученица: рассказ о галерее шепотов.
Ученик: рассказ о колебаниях высоких и низких.
ВЫВОД: Итак, все зависит от амплитуды колебаний связок в выходящем потоке дыхания, создающих мощные вибрации.

V. Презентация «Дыхание» – 2 человека

Текст к слайдам:

1. Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих поступление кислорода, использование его в окислении органических веществ и удаление углекислого газа и некоторых других веществ.

2. Дыхание бывает: внешнее (вдох и выдох) и внутреннее (клеточное дыхание)

3. Кислород находится в окружающем нас воздухе, поступление его в организм и обеспечивает дыхательная система.

• Обеспечение организма кислородом
• Удаление углекислого газа
• Окисление органических соединений БЖУ с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности
• Удаление конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиак, сероводород)

4. Органы дыхания – это специализированные органы для газообмена между организмом и окружающей средой.

5. Дыхательная система состоит из воздухоносных путей (последовательно соединенных между собой полостей и трубок) и дыхательной части.
К воздухоносным путям относятся полость носа и носоглотка (верхние дыхательные пути), гортань, трахея и бронхи.
Дыхательная часть – это легкие и соединительнотканная оболочка – плевра.

6. Верхние дыхательные пути

При нормальном дыхании воздух обязательно проходит через наружные ноздри в носовую полость, которая разделена костно-хрящевой перегородкой на две половины.. Их стенки выстланы слизистой оболочкой, содержащей многочисленные клетки мерцательного (реснитчатого) эпителия. (У взрослого человека слизистая оболочка за сутки выделяет 0,5 литра слизи.) Ее функция – увлажнять вдыхаемый воздух, задерживать пылинки и микроорганизмы, оседающие на стенках полости. Слизь содержит вещества, убивающие микробов или препятствующих их размножению (фермент лизоцим и лейкоциты). Под слизистой оболочкой ветвятся многочисленные кровеносные сосуды, поэтому даже легкие травмы носа сопровождаются обильными кровотечениями. Эти сосудистые сплетения согревают вдыхаемый воздух до температуры тела.. Они служат не только для согревания поступающего воздуха, но и являются резонаторами при голосообразовании. Носовые полости снабжены чувствительными клетками, которые обеспечивают защитную функцию: рефлекс чихания. Носовая полость открывается в носоглотку внутренними ноздрями – хоанами, а оттуда – в гортань.

7. Гортань

Гортань подобна воронке, стенки которой образованны хрящами.
Полость гортани выстлана слизистой оболочкой и снабжена рецепторами – рефлекторный кашель.
Вход в гортань при глотании закрывается надгортанным хрящом.
Самый крупный хрящ – щитовидный, защищает гортань спереди.
Между хрящами натянуты голосовые связки, а между связками находится голосовая щель.
Таким образом, функция гортани – это проведение воздуха в трахею, участие в голосообразовании и предотвращении проникновения вредных веществ в дыхательные пути.

8. Трахея и бронхи

Гортань, трубка 10–12 см, непосредственно переходит в трахею, которая находится перед пищеводом. Передняя стенка ее образована хрящевыми полукольцами, поэтому просвет трахеи всегда открыт. Задняя стенка мягкая и прилегает к пищеводу.
Внизу трахея делится на 2 бронха. И трахею, и бронхи выстилает слизистая оболочка, которая содержит мерцательный эпителий с железистыми клетками. Здесь продолжается насыщение воздуха водяными парами и его очищение.

9. Легкие

Легкие – крупный парный орган конусообразной формы. Снаружи покрыт легочной плеврой; грудная полость покрыта пристеночной плеврой, между ними находится плевральная полость, не содержащая воздуха. Она заполнена жидкостью, что уменьшает трение при дыхании. Через легкие за 1 минуту проходит 100 литров воздуха. Каково же строение легкого?

10. Внутреннее строение легкого

Бронхи, войдя в легкие, продолжают ветвиться, образуя бронхиолы, на концах которых находятся грозди тонкостенных легочных пузырьков – альвеол. Стенки альвеол и капилляров однослойны, что облегчает газообмен. Клетки эпителия альвеол выделяют биологически активные вещества, образующие сурфактант, который препятствует слипанию альвеол и обезвреживает микроорганизмы, попавшие в легкие.
Отработанный сурфактант переваривается фагоцитами или выделяется в виде мокроты.

11. Это интересно

• 300–350 млн. альвеол с общей площадью – 100 кв.м
• Длина легочного капилляра – 7–8 мкм
• Через капилляры альвеолы кровь проходит за 0,8 с, но гемоглобин успевает насытиться кислородом

VI. Практическая работа № 2. Тест

Необходимо соединить стрелками орган и выполняемую им функцию. Эту таблицу можно распечатать, чтобы проверить правильность её заполнения каждым учеником.
Взаимопроверка учащимися.

1. Носовая полость
2. Гортань
3. Трахея и бронхи
4. Легкие
5. Легочная и пристеночная плевра

Выполняемая функция

а) содержит жидкость, снижающую трение
б) увлажнение воздуха, задерживание пыли
в) обеспечивает свободное прохождение воздуха
г) образование звуков, рефлекторный кашель
д) газообмен через альвеоло-капиллярную мембрану

VII. Проверь себя (закрепление материала)

– Что такое дыхание?
– Почему говорят: дыхание – это жизнь?
– Влияет ли строение органа на выполняемую им функцию? И т.д.

(По предложенным рисункам составить свои вопросы в зависимости от подготовки класса и от количества оставшегося времени, и др.)

Учитель: итак, на голос, его красоту, силу влияет не только частота и амплитуда колебаний голосовых связок, но и то, как мы дышим, т.е. дыхание. Давайте с вами проведем небольшое исследование и посмотрим, как мы дышим.
Дыхание – это колебание (периодическое изменение вдохов и выдохов). Вспомним основные характеристики колебаний.
Период – это время одного полного колебания, наименьший промежуток времени, через который колеблющаяся система возвращается к исходному состоянию. Период колебаний — величина, обратная частоте колебаний.
Частота – это число колебаний в 1 с. Обозначается v или n. Если T — период от колебаний, то v = 1/T; измеряется в герцах (Гц).
Амплитуда – это (от лат. amplitudo — величина), наибольшее отклонение колеблющейся по определенному закону величины от среднего значения или от некоторого значения, условно принятого за нулевое.

VIII. Практическая работа № 3

Выяснить, чем полное дыхание отличается от поверхностного.
Умеете ли вы правильно дышать?
Давайте проверим, правильно ли вы дышите. Для этого положите перед собой часы с секундной стрелкой, сядьте поудобнее, расслабьтесь, расправьте плечи. Сосчитайте, сколько вдохов-выдохов вы делаете в течение минуты. Проследите за ритмом дыхания: соотношением вдоха и выдоха, расстановкой пауз в этом цикле. Определите, как именно вы дышите: активно расслабляя живот – брюшной тип дыхания, поднимая и опуская грудную клетку – грудной тип, совмещая то и другое – смешанный тип дыхания.
Результаты исследования внесите в таблицу.

Предлагаем сравнить с нормой:

n = 16, = 0,27, Т = 1/0,27=3.704

Учитель: Оказывается, правильно дышать очень важно, особенно зимой и в переходный зимне-весенний период, во время эпидемии гриппа. По утверждению специалистов, при неправильном дыхании заметно увеличивается вероятность попадания в организм возбудителей респираторных инфекций, что повышает риск заболевания гриппом или простудой.
Многие люди дышат слишком часто (а норма – 16 вдохов в минуту в спокойном состоянии) и неглубоко, время от времени задерживая вдох и выдох. Такой тип дыхания называется поверхностным. В результате легкие не успевают как следует проветриться – свежий воздух поступает только в наружные отделы, большая же часть объема легких остается как бы невостребованной, то есть воздух в ней не обновляется. А вирусам и бактериям только этого и надо.
Полное дыхание – это соединение нижнего, среднего и верхнего дыхания. Человек, постоянно практикующий полное дыхание, будет иметь широкую грудь – и любой узкогрудый человек может развить свою грудную клетку до нормальных размеров.
Если вы делаете менее 14 вдохов в минуту – замечательно. Так дышат обычно хорошо тренированные и выносливые люди. Можете по праву гордиться собой. Вбирая воздух полной грудью, вы даете легким расправиться, прекрасно вентилируете их, то есть делаете вашу дыхательную систему почти неуязвимой для возбудителей инфекции.
Неплохим результатом считается от 14 до 18 вдохов в минуту. Именно так дышит большинство практически здоровых людей, которые могут болеть гриппом или ОРВИ не более 2 раз в сезон.
Более 18 вдохов в минуту – это уже серьезный повод для беспокойства. При поверхностном и частом дыхании в легкие попадает лишь половина вдыхаемого воздуха. Для постоянного обновления легочной атмосферы этого явно недостаточно.

IX. Сообщения учащихся:

Болезни голосового аппарата, связанные с нарушениями голосовой функции, имеют различные причины. Наиболее часто причиной нарушения функций голосового аппарата являются острые воспалительные заболевания верхних дыхательных путей: ангины (тонзиллит), острый насморк (ринит), воспаление глотки (фарингит), гортани (ларингит), трахеи (трахеит), бронхов (бронхит). Речевые нагрузки и пение следует прекратить в этом случае до выздоровления. Причина появления певческих узелков — повышенная нагрузка на голосовой аппарат, неправильное форсированное пение. Острые узелки при обеспечении голосового покоя обычно самопроизвольно рассасываются. Застарелые узелки удаляются оперативным путем. К заболеваниям, связанным с повышенной эксплуатацией голоса, также относится кровоизлияние в голосовую складку. Оно наступает при резком напряжении (крике, форсирование). Дисфония — расстройство голосообразования, протекающее в форме ослабления деятельности голосовых складок (несмыкание), либо в спазматической форме. Как правило, это результат перенапряжения нервной системы, усиленной голосовой деятельности, часто протекающей на фоне какой-нибудь инфекции.

X. Проведем еще одно исследование. Дома вы изготовили стетоскоп, который состоит из усилителя звука – рупора, и трубок. Проверьте чистоту дыхания. Работа будет проводиться в парах, по очереди.

Учитель: Cегодня биологи не могут обойтись без знаний по физике, а физики не могут обойтись без знаний по биологии. Чтобы восполнить этот пробел, существует наука БИОНИКА. Что же это за наука? Нам расскажут ребята.

Текст:

1. Понятие бионика состоит из частей слов «БИОлогия» и «техНИКА»,что означает «учиться у природы технике завтрашнего дня», которая принесет большую пользу человеку и природе, чем техника, существующая сегодня. Явления природы побуждают улучшить технические методы, а это может положительно повлиять на окружающую среду и принести пользу человеку.
2. Пpupoдa дает человеку множество примеров для технических изобретений. Бионика — это соединение биологии и техники. Бионика рассматривает биологию и технику с совершенно новой
точки зрения, объясняя, какие общие черты и какие различия существуют в природе и технике.
3. Бионика переносит принципы открытий природы на технические разработки
в различных областях:
– Инструменты
– Строительная техника

• Отопление и охлаждение воздуха
• Движение животных и роботов
• Летательная техника
• Высокие технологии, опирающиеся на принципы действия нервной системы
• Нападение и оборона
• Упаковка и очистка
• Естественные материалы

Рассмотрим примеры из данных областей.
4. Клещи, молотки, расчески, щетки и многое другое. Природа также имеет множество инструментов, только они выполнены значительно лучше и являются более точными, чем инструменты техники. Они изготовлены не из металла, а, например, из хитина, как у насекомых
5. Инструменты, которые могут складываться, позволяют экономить место.
Это гениальное открытие также подсказано природой.
6. Некоторые термиты устанавливают на своих постройках длинные трубки для
проветривания, по которым уходит теплый воздух. Архитекторы внимательно
изучили эти строения и взяли их принцип на вооружение.
7. Техника досконально изучила, какие движения совершают насекомые при передвижении, и создала ходящие машины, которые работают по тому же принципу. Задачу нервной системы выполняет компьютер, в который заложена программа ходьбы роботов.
8. Вертолеты могут служить для перевозки грузов и пассажиров. Как известно, они могут стоять
в воздухе и при этом сбрасывать и принимать грузы. При помощи вращающихся крыльев
они создают подъемную силу. Стрекозы – тоже умелые летчики: они могут двигать каждым своим
крылом отдельно.
9. Замечательным летчиком является колибри. Человек тоже может летать на дальние расстояния.
10. Руки и ноги роботов чаще всего делятся на части, подобно человеческим конечностям. У них есть части, подобные плечу и предплечью, кисти руки и трем суставам.
11. Промышленные роботы движутся большей частью рывками. Процесс их движения не выглядит при этом изящно. Движения роботов, выполняют заданную программу.
12. Дыхание человека напоминает работу двигателя внутреннего сгорания. Система выглядит так: вдох у человека – впуск горючей смеси; окислительные процессы в организме человека – горение горючего и рабочий ход двигателя внутреннего сгорания; выдох углекислого газа – выпуск отработанного газа. Эти процессы периодически повторяются, мы видим колебательную систему.

XI. Итак подведем итог нашего урока

1. Почему появилась наука БИОФИЗИКА? Какие науки она объединяет?
2. Какие физические явления мы сегодня повторили?
3. Что нового о дыхании вы сегодня узнали?
4. Ребята, так можно ли научиться петь, стать обладателем красивого голоса или это «дар божий»?

Развитие голосового аппарата ведёт к рождению красивого, сильного и яркого голоса не от природы, а от вокального тренинга. Правильно сформированный режим работы голосовых связок в потоке выдоха способен создать звук, много превосходящий предполагаемые возможности вашего голоса. Дыхание – это колебания, а колебания – звук плюс выброс его дыханием за пределы глотки. Основная разница не в голосовом аппарате, а лишь в длине голосовых связок.
Я хочу, чтобы вы осознали реальность своих шансов, шансов воскресить свои мечты. Сделайте себе голос. Красивый, яркий, сильный и не от природы!
Спасибо всем за урок.

XII. Домашнее задание

1. Подготовить сообщение по вопросу «Что мы понимаем под термином «Физика человека»»?
2. Предложите свод правил по гигиене дыхания (комплекс упражнений по исправлению дыхания).
3. Какие физические процессы сходны с процессами, происходящими в организме человека, кроме дыхания, вам известны?

Дыхание с точки зрения законов физики исследовательская работа

Мука незнания — вечна

• Главная
• Реферат
• Физика
• Курение с точки зрения физики

Курение с точки зрения физики

здоровье физический курение

О вреде курения знают все. Приносимый сигаретами вред усиливается еще и от того, что люди его осознают, но продолжают курить.

Психологи пришли к мнению, что курение — «детское заболевание». Обычно оно начинается в раннем юношеском возрасте и особенно распространено среди тех, кто плохо учится, чувствует свою несостоятельность, не уверен в будущем, а также в среде, где курят родители и приятели. Многие подростки считают курящих сверстников сильными, дружелюбными и совсем взрослыми. Подростки, начавшие курить, как правило, имеют друзей, заядлых курильщиков, нередко оказывающих на них негативное влияние. В среде, где родители и друзья не курят, такая вероятность практически равна нулю.

В нашей школе тоже существует проблема курения, и мы хотим обратить на это внимание. Наш проект называется «Курение с точки зрения физики». Зная физические законы, объяснить вред курения, оказалось значительно проще.

Цель нашего проекта:

— изучить влияние курения на жизнь человека,

пропагандировать здоровый образ жизни.

показать вред, наносимый курением человеку и окружающей среде,

— провести физические исследования,

объяснить процессы с точки зрения физических законов,

— предложить способы, как бросить курить.

поделиться со сверстниками собственным опытом о том, как бросить курить.

1.Как воздействует курение на организм человека?

.1 Курение и органы дыхания

Табачный дым поступает в организм курильщика через органы дыхания. Компоненты, находящиеся в табачном дыме, раздражают слизистую оболочку дыхательных путей, вызывая ее воспаление. Появляется мучительный кашель. Голосовые связки, расположенные в дыхательных путях, также воспаляются, в результате голос приобретает грубый тембр, становится хриплым, а затем сиплым.

В легких при курении постепенно скапливаются табачный дым и сажа. Мучительный кашель травмирует ткани легкого, снижается их эластичность, накапливается слизь, происходит вздутие легких, значительно ослабевает дыхание.

.2 Курение и нервная система

При курении возникают изменения в нервной системе, обусловленные, прежде всего, действием никотина.

Никотин вызывает сильное возбуждение клеток коры головного мозга, но через некоторое время эти клетки, устав, затормаживаются, снижают свою деятельность.

Кроме того, углекислый газ, соединяясь с гемоглобином, лишает его возможности усваивать кислород и снабжать им органы и ткани. Нарушается питание головного мозга, следствием чего является ухудшение памяти, внимания, рост утомляемости, снижение общей эффективности работы. Появляется повышенная утомляемость глаз, ухудшается слух, снижается скорость чтения, увеличивается число совершаемых ошибок.

1.3 Курение и сердце

Воздействие табачных веществ на сердце сложно и многообразно: учащается пульс, повышается кровяное давление, увеличивается нагрузка на сердце, нарушается питание сердечной мышцы, что приводит к «возникновению тяжелых заболеваний сердца. Компоненты табачного дыма поражают сосуды, поэтому у курильщиков появляются головная боль, отеки и боль в нижних конечностях, ощущение тяжести при ходьбе.

.4 Курение и органы пищеварения

Табачный дым, воздействуя на органы пищеварения, вызывает раздражение слизистой оболочки полости рта. В результате этого появляется кровоточивость десен, трескается эмаль (защитный покров зубов), открывая доступ к проникновению микробов, в полость рта. Меняется цвет зубов. Губы сохнут, на них появляются трещины. Вредные вещества табачного дыма, растворяясь в слюне, попадают в желудок и вызывают раздражение слизистой оболочки. Развиваются гастрит, язвенная болезнь. Увеличивается вероятность возникновения раковых заболеваний.

По сравнению со взрослыми организм ребенка не имеет достаточно устойчивых и сильных восстановительных механизмов. От действия табачных веществ его организм менее защищен.

Курящие школьники отстают в физическом и умственном развитии. Курящие ученики в сравнении с некурящими более нервны, рассеянны, чаще не успевают в учебе. Особенно это заметно среди школьников 11-18 лет, так как чем раньше начинает курить ребенок, тем его организм оказывается для табачных веществ более ранимым, а наносимый курением ущерб более выраженным, в особенности для организма девочки, будущей матери.

Таким образом, если составить портрет курильщика с длительным стажем, то он будет выглядеть следующим образом. Цвет кожи приобретает землистый опенок, зубы темнеют, появляется постоянный запах изо рта, голос становится осипшим, работоспособность снижается, ослабевают внимание, слух и зрение. Появляются кашель, одышка, снижается аппетит. Часто возникают различные заболевания, приводящие к ослаблению защитных сил организма. Такой человек не способен в полной мере реализовать свои планы. Он становится зависимым от процесса курения, так как его организм уже не может обходиться без определенной дозы никотина. Из сильной личности человек превращается в раба своей привычки.

.Курение и окружающая среда

Курильщик портит жизнь не только себе, но и окружающим. Курение портит Земную атмосферу и окружающую среду. Вот несколько известных фактов.

· Курильщики ежегодно выкуривают, т.е. выбрасывают в атмосферу 720т синильной кислоты, 384 000т аммиака, 108 000т никотина, 600 000 т дёгтя и более 550 000 т угарного газа;

· Общая масса окурков на Земле за год составляет 2 520 000 т;

· Табачный дым, окутывающий Землю, задерживает ультрафиолетовые лучи;

· В среднем 25% всех видов веществ, содержащихся в табаке, сгорает и разрушается в процессе курения, 50% уходит в окружающую среду, 20% попадает в организм курильщика и только 5% остается в папиросе или фильтре сигареты.

· Главный поток дыма, вдыхаемый курящим, составляет при курении сигарет без фильтра 32%, а с фильтром — 23% общего количества дыма. Большая часть дыма выделяется в окружающую среду, где его вдыхают некурящие — так называемые пассивные курильщики.

· Имеются данные о том, что от 55 до 70% табака в сигаретах сгорает между затяжками, что и служит источником для образования побочного потока дыма и пепла.

.Маму не проведёшь, или диффузия и курение

Когда мы изучали тему «Диффузия», нам задали вопрос: Как родители могут узнать, курят их дети или нет? Мы придумали самые разные способы и пришли к простому выводу: благодаря диффузии табачный дым хорошо смешивается с воздухом и проникает всюду: в одежду, волосы, легкие, живые ткани, кровь, лимфу, мозг, рассеивается в помещении. Запах табачному дыму придает никотин, являющийся одним из сильных растительных ядов, которые действуют не только на низших, но и на высших животных.

Ещё несколько хорошо запоминающихся факторов:

— Если пиявка присосётся к коже страстного курильщика, она тотчас отваливается и в судорогах умирает от отравления;

— Если в помещении много табачного дыма, в аквариумах с искусственным продуванием воздуха наблюдались случаи отравления рыбок: виновник — никотин;

Ядовитые свойства никотина используются в сельском хозяйстве: он один из главных компонентов многих препаратов для защиты растений от вредителей;

— Лабораторные анализы показывают, что в 1 литре молока курящей матери может содержаться до 0,5 мг никотина;

— Смертельная же доза никотина для младенца первых месяцев жизни — 1 мг.

3.1 Курильщику о зубной боли или тепловое расширение тел

Почему зубные врачи не рекомендуют есть и пить холодное после горячего и наоборот? Зубная эмаль разрушается при смене температуры в результате теплового расширения. Можно провести аналогию с курением. Температура табачного дыма на 35 -40 0 С выше температуры воздуха, поступающего в рот при курении, что вызывает во рту довольно резкий перепад температур. Во время курения одной сигареты происходит 15 -20 таких перепадов, что плохо отражается на состоянии зубной эмали: она трескается. Поэтому, зубы начинают разрушаться раньше и быстрее у курящих людей, чем у некурящих.

3.2 Степень риска, или конденсация и курение

Рассматривая вопрос о конденсации нам сообщили: в газовой фракции табачного дыма находится дёготь, который при охлаждении переходит в жидкое состояние, т.е. конденсируется. При этом он оседает на пальцах рук, зубах, стенках воздухоносных путей, лёгких, попадает в желудок. При выкуривании одной пачки сигарет курильщик производит около 1 г. жидкого дегтя.

Проследим, какие последствия вызывает наличие дёгтя в организме человека. Оседая на зубах, он окрашивает их в жёлто-коричневый цвет. Попадая на ткань слизистой оболочки, деготь вызывает кашель и обильное мокротоотделение. Накапливаясь на лёгочной ткани, создаёт предпосылки для смертельного заболевания — рака легких; проглоченный вместе со слюной, попадает в желудок, увеличивая степень риска получить рак желудка. Учёные, изучающие проблему рака лёгких, пришли к заключению, что лица, выкуривающие более 20 папирос в день, заболевают раком лёгких в 20 раз чаще, чем не курящие

.3 Сигарета и выхлопные газы неисправного автомобиля

Более половины всех загрязнений атмосферы создает транспорт своими выхлопными газами. При сгорании видов топлива с выхлопными газами в атмосферный воздух поступают азотные соединения, угарный газ, свинец, газообразные и твердые продукты неполного сгорания топлива.

— Угарный газ опасен для жизни: проходя через легкие, он всасывается в кровь, затем вступает в реакцию с гемоглобином — пигментом красных кровяных телец, который снабжает организм кислородом. Как только угарный газ соединяется с гемоглобином, кровяные клетки уже не способны выполнять свои функции по транспортировке по организму кислорода. Наступает кислородная недостаточность. При больших поступлениях в организм угарного газа человек умирает.

— Общий показатель токсичности табачного дыма в 4,5 раза превышает токсичность выхлопного газа автомобиля. Выкуривание только одной сигареты по действию на организм приблизительно равно нахождению вблизи крупной автомагистрали на протяжении 16 ч!

— Пребывание некурящего в течении 1 часа в закрытом накуренном помещении равносильно тому, что он выкурил 4 сигареты.

— Систематическое курение вызывает сужение капиллярных сосудов, в том числе в сердце; последнее нарушает нормальное питание сердечной мышцы, а это в свою очередь, способствует развитию ишемической болезни. Что это о заболевание помогает понять словарь: «ишемия» — греческое слово, означает «задерживающий кровь»;

.4 Прокуренный голос, или услышь себя

Когда про человека говорят, что у него «прокуренный голос», тем самым уже предполагают, что причина этой особенности — курение. Действительно, хроническое раздражение голосовых связок табачным дымом ведёт к тому, что голосовая щель сужается, голос утрачивает чистоту и звучность, становится хриплым, меняется его тембр, создающий «окраску» произносимым словам. При проверке слуха новейшей электронной аппаратурой выяснилось, что у курильщиков слух значительно хуже, и вот почему: под действием никотина барабанная перепонка утолщается и втягивается вовнутрь, подвижность слуховых косточек уменьшается.

Было спланировано анкетирование среди учащихся 7 и 10 класса по вопросу курения.

Для этого была составлена анкета из вопросов, требующих простого несложного ответа.

Проводилось анонимное исследование, поэтому данная анкета была предложена всем учащимся. Так как анкетирование проводилось анонимно, поэтому ответы в большинстве случаев соответствуют действительности.

В течение недели было опрошено 141 человек учащихся 7 и 10 классов. Анкеты были обработаны и произведен подсчет ответов. Данные были внесены в таблицы и разбиты по группам.

По результатам анализа собранного материала были сделаны выводы и составлены рекомендации для дальнейшего исследования.

Курящие имеют различный стаж курения, но в основном это от 1 раза до 5 лет. Курение родителей значительно повлияло на здоровье их детей.

Результаты анкетирования представлены в следующих диаграммах.

Вывод по анкетированию. Учащиеся нашей школы курят. Особенно волнуют семиклассники. Необходимо проводить наглядную разъяснительную работу среди учащихся и их родителей. Рассказывать о вреде курения нужно не только на уроках ОБЖ, биологии, но и физики и химии.

Мы провели ряд физических опытов, демонстрирующих процесс курения.

Опыт 1. В раствор гидрокарбоната натрия добавим несколько капель фенолфталеина, раствор станет малиновым (гидролиз). К малиновому раствору добавляем фильтры от выкуренных сигарет. Окраска исчезает.

В выкуренных сигаретах на фильтрах осели: пропионовая, уксусная, муравьиная, синильная кислоты. Они нейтрализовали щелочной раствор. При курении эти кислоты раздражают слизистую оболочку дыхательных путей.

Опыт 2. Через малиновый раствор гидрокарбоната натрия пропускаем дым от сигареты, малиновая окраска исчезает, в пробирке появляется маслянистая буроватая плёнка смолы, никотина, эфирных масел — сердечные яды. Их определяют по резкому запаху (дать понюхать) — так пахнет изо рта курильщика! Никотин легко всасывается слизистой рта и носа, проникает в кровь и оказывает разрушающее действие, т.к. является сильным ядом.

Опыт 3. Сравнить два фильтра от целой и выкуренной сигареты (коричневый цвет — значит , есть смолы и никотин). Часть никотина откладывается в альвеолах лёгких и разрушает их. Наполняем резиновый шарик дымом. Затем выдавливаем дым из него. Дым полностью не удаляется, как и из альвеол лёгких.

Опыт 4. В нашем организме образуется оксид углерода (IV), который мы выдыхаем. Его избыток вредно действует на наше самочувствие. Если в воздухе О, 1% углекислого газа, то он не пригоден для дыхания.

Через стеклянную трубку в пробирку с гидроксидом кальция и фенолфталеином продуваем углекислый газ. Раствор обесцвечивается и помутнеет. В табачном дыме его 6-9%, что в 90 раз превышает допустимую норму. И в 200 — 300 paз превосходит содержание углекислого газа в чистом воздухе. Там есть и другие вредные и ядовитые газы: угарный газ, сероводород, аммиак, метан.

Опыт 5. Положить в колбу два куска ваты, вставить пробку с двумя стеклянными трубочками. Пропускать через одну трубочку в колбу сигаретный дым. Вата от никотина и смолистых веществ темнеет. Тоже происходит в организме человека .

Опыт 6. Через кровь от печени пропускаем табачный дым. Кровь темнеет и частично свёртывается. Это же происходит в организме человека.

ВЫВОД. Табачный дым содержит яды — эфирные масла, смолы, никотин, кислоты и мельчайшие частицы угля.

Вывод по экспериментальной части.

Предложенные опыты как нельзя лучше демонстрируют тот вред, который может нанести курение любому человеку. Эти эксперименты необходимо проводить на уроках физики и химии. Фотографии, сделанные во время экспериментов, также могут быть продемонстрированы учащимся. Предлагаем оформить выставку фотографий в кабинете физики.

Существуют мифы о курении. Мы в своем реферате пытались опровергнуть эти мифы.

Миф первый : Курево успокаивает нервы и спасает от стрессов.

На самом деле компоненты табака (смолы, никотин, дым и т.д.) не расслабляют, а просто «тормозят» важнейшие участки центральной нервной системы. Зато, привыкнув к сигарете, человек без неё уже расслабиться не может. Получается замкнутый круг: и возникновение и прекращение стресса зависят от курения.

Миф второй : Курящие люди дольше сохраняют стройную фигуру. Во-первых, кругом полно дымящих толстяков. Во-вторых, притупляя сигаретой чувство голода, вы провоцируете развитие гастрита и язвенной болезни желудка. В-третьих, худеть с помощью курения — это всё равно, что привить себе инфекционную болезнь и «таять на глазах от неё».

Миф третий : На морозе сигарета согревает. Табачный дым действительно создает кратковременный согревающий эффект, поскольку содержащиеся в нем яды сужают сосуды, увеличивают частоту пульса и повышают кровяное давление. Стоит ли так «греться», чтобы получить взамен как минимум гипертонию?

Миф четвертый : Сигареты с пометкой «лёгкие» не так вредны, как обычные. Увы, это не так. Постоянно используя легкие сигареты, курильщики затягиваются чаще и глубже, что впоследствии может привести к заболеванию раком не самих легких, а так называемой легочной периферии — альвеол и малых бронхов.

Миф пятый : Столько людей в мире курят, и ничего — живут. ЖИВУТ, но как? Молодые до болячек, связанных с курением, просто еще не дожили, а пожилые скорее лечатся, чем живут полноценной жизнью. Сегодня доказана прямая зависимость между курением и раком легких. Табачный дым разрушает ген р53, подавляющий развитие рака. К тому же курильщики чаще страдают от язвы желудка и сердечнососудистых заболеваний. Курение также нередко приводит к хроническому бронхиту.

. Рекомендации курящим «КАК БРОСИТЬ КУРИТЬ»

1. Поверьте в себя. Поверьте, что вы можете бросить. Вспомните самые сложные вещи, которые вы делали и осознайте, что у вас есть сила воли и решимость бросить курить. Все зависит от Вас.

2. Изложите на бумаге причины, по которым Вы хотите бросить курить (преимущества жизни без курения): жить дольше, чувствовать себя лучше, для своей семьи, сберечь деньги, пахнуть лучше, легче найти пару, и т.д. Вы знаете, что плохого в курении и что Вы приобретете бросив. Запишите все на бумаге и читайте ежедневно.

. Попросите свою семью и друзей поддержать Вас в Вашем решении бросить курить. Попросите их о полной поддержке и терпимости. Поставьте их в известность заранее, что Вы, возможно, будете раздражительным даже раздражающим во время расставания с этой вредной привычкой.

. Назначьте дату окончания курения. Решите, в какой день Вы расстанетесь с сигаретами навсегда. Запишите эту дату. Спланируйте ее. Подготовьте свой мозг к «первому дню Вашей новой жизни». Вы даже можете провести небольшую церемонию по поводу Вашей последней сигареты или утра дня отказа от курения.

. Попробуйте «завязать» — бросить курить раз и навсегда. Многие курильщики проверили на себе, что единственный способ расстаться с сигаретами — бросить резко и полностью, без попыток уменьшить количество выкуриваемых сигарет.

Целью нашего исследования стала проблема курения, прежде всего волнуют курящие семиклассники. С помощью наших исследований мы показали влияние табачного дыма на организм человека и окружающую среду, объяснили с точки зрения физики, как курение вредит человеку и окружающей среде, провели анкетирование учащихся нашей школы. И узнали, что наши сверстники курят, и говорят что это безболезненно для человека. Но это не так!

Многие пробуют курить потому, что курят их друзья или их просто попробовать стать быстро «взрослым». Некоторые хотят казаться сильными, крутыми и независимыми внешне, при этом оставаясь слабыми и зависимыми. Многие бросили бы курить, но они думают, что не нравится курение только им и это признак слабости. Но слабость не в этом, слабость в неспособности бросить то, что не нравится, а значит и вредит здоровью.

Мы дали рекомендации, как бросить курить, и поделились личным опытом. Мы раньше сами курили, но бросили, поняв, что в мире есть другие радости.

Просто запретить, людям курить, наверное, невозможно, а вот убедить бросить курить можно.

Запомни: человек не слаб,

Рождён свободным. Он не раб.

Сегодня вечером, как ляжешь спать,

Ты должен так себе сказать:

«Я выбрал сам себе дорогу к свету

И, презирая сигарету,

Не стану ни за что курить.

Я — Человек! Я должен жить!».

Репетиторство

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.