XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Почему глаза зимой не мерзнут?
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Однажды, мы с классом вышли на прогулку во время продленки. Через некоторое время замерзли нос и щеки. Стало холодно даже рукам, хотя на них были одеты перчатки. А вот глаза, которые все время находились на холоде, не замерзли. Только выступили слёзы. Когда вернулись в класс, мы спросил. у учителя, почему наши влажные глаза не превратились в ледышку? Ведь мы же знаем, что на морозе вода превращается в лед. А глаза не превращаются в лед. Учитель ответила, что с этим вопросом нужно разобраться. В классе мы спросил у ребят: почему глаза не замерзают на морозе? Но ребята, даже не задумывались об этом. Тогда мы (Эмир и Илария) вместе решили изучить этот вопрос и затем поделиться со своими одноклассниками.
Цель исследования – изучить защитные свойства организма человека для защиты глаз от холода.
Задачи исследования:
1. Научиться получать информацию из различных источников: интернет, научные передачи по телевизору, плакаты, журналы, беседы со взрослыми и сверстниками.
2. Проведение опытов с соленой и чистой водой.
3. Знакомство со свойствами организма, не позволяющими глазам замерзнуть.
4. Узнать больше информации о бережном отношении к своим глазам.
Гипотеза: если глаза не мёрзнут, значит, у них есть защита от холода.
Методы исследования:
- изучение и теоретический анализ литературы по данной проблеме;
- наблюдение, метод беседы, обобщение фактов;
- эксперимент.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Значение глаз в жизни человека
Смотреть на мир и видеть его красоту – большое счастье. И это счастье дают человеку глаза. С помощью глаз человек видит предметы, их перемещение и цвет. Глаза помогают ему ориентироваться в обстановке и передвигаться в нужном направлении. Все это делает глаза ценнейшим органом в системе органов чувств. Уникальность зрения по сравнению с другими анализаторами состоит в том, что оно позволяет не только опознавать предмет, но и определять его место в пространстве, следить за перемещениями.
Зрение – это самое важное из чувств, данных человеку от природы. С его помощью люди получают порядка 80% всей информации, поступающей извне.
Основные свойства зрения.
Перечислим функции зрения:
Световая чувствительность человеческого глаза
Светочувствительность – это способность глаз воспринимать свет, различать его яркость. Так человек, обладающий хорошим зрением, может увидеть свет от свечи, что находится на расстоянии нескольких километров от него. При длительной темновой адаптации, светочувствительность становится максимальной.
Острота зрения
Острота зрения – это способность глаз воспринимать раздельно две точки, расположенные друг от друга на минимальном расстоянии.
Поле зрения
Поле зрения (периферическое зрение) — пространство, воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде. Сужение поля зрения может быть вызвано дегенеративными или функциональными заболеваниями зрительного анализатора: сетчатки, зрительного нерва, зрительного пути, ЦНС.
Бинокулярность
Бинокулярное зрение – способность одновременно чётко видеть изображение предмета обоими глазами. Бинокулярное зрение также называют стереоскопическим. Особенностью зрения человека является то, что бинокулярность позволяет нам видеть единое объемное изображение с панорамой в 180 градусов.
Если бинокулярное зрение по каким-либо причинам не развивается, человек будет видеть только правым или левым глазом. Такое зрение будет монокулярным.
Бинокулярность может нарушиться при косоглазии и других офтальмологических заболеваниях. Например, из-за сильного перенапряжения глаз возможно появление временного косоглазия, вызванного отключением ведомого глаза.
Контрастная чувствительность
Контрастная чувствительность – способность человека видеть объекты, слабо отличающиеся по цвету и яркости от фона.
Контрастная чувствительность – это очень важный инструмент зрения, особенно при слабом освещении или в тумане, когда предметы могут практически сливаться с фоном. Она явно проявляется при вождении автомобиля в ночное время.
Адаптация зрения
Адаптация глаз – это приспособление видения к различным условиям освещения, что влияет на зрение человека. Адаптация происходит при изменении уровня освещённости – адаптация происходит как к свету, так и к темноте, а также при смене цветовых параметров освещения.
Причем адаптация к свету происходит быстрее, чем к темноте. В первом случае процесс занимает примерно 5 минут, во втором – около 30 минут.
Снижение способности адаптации к темноте проявляется при некоторых офтальмологических заболеваниях и А-авитаминозе.
По форме глаз напоминает шар, из-за этого его иногда называют глазным яблоком. Диаметр глаза – 2,5 см, вес – около 7-8 г. Глазное яблоко располагается в глазнице, стенки которой образованы костями черепа. От стенок глазницы идут шесть мышц, они прикрепляются к глазному яблоку и управляют его движениями.
Глазница защищает око с боков и сзади. Спереди его оберегают веки, выстланные изнутри тонкой оболочкой – конъюнктивой. Она переходит на глазное яблоко и покрывает всю его переднюю часть, кроме роговицы. Брови предотвращают попадание в глаза пота со лба, а веки с ресницами защищают их от снега, дождя и пыли. Особенно грозит пыль жителям степей и пустынь, не случайно у них узкий разрез глаз: будь глаза их так же широко раскрыты, как и у представителей других регионов, люди оказались бы беспомощны во время песчаных бурь, во всяком случае без очков. Оберегать глаза помогает особая складка на верхнем веке, которая нависает над внутренним углом глаза (эпикантус); она характерна, например, для народностей Азии.
Назначение слез у человека, как, впрочем, и у всех сухопутных животных, – смачивать поверхность глазного яблока, иначе она высохнет и видеть станет невозможно. Так что «плачет человек постоянно, для этого на наружных стенках глазниц есть по слезной железке. Обе они за сутки вырабатывают до 1 мл слез. Не зря говорят «чистый, как слеза»: слезная жидкость прозрачна, содержит лишь небольшое количество солей и белки, которые помогают уничтожать оказавшиеся на поверхности глаза болезнетворные микроорганизмы. Чтобы слезная жидкость не застаивалась, а распространялась равномерно, веки периодически смыкаются (время смыкания – мигания – 0,35 с). В среднем одно мигание совершается раз в 5 с. Итого, ежедневно, с вычетом на сон, каждый человек моргает 11 500 раз.
Чтобы слезная жидкость не скапливалась во внутреннем углу глаза (там даже есть специальное слезное озерцо), природа проложила оттуда прямо в полость носа специальный носослезный канал. Потому-то, поплакав от души, платком вытирают не только глаза, но и нос. Кстати, почему плачут от обиды? Ученые открыли, что слезная жидкость удаляет из организма вещества, образующиеся при нервном перенапряжении.
Так, из передачи «Галилео», из информации журнала и интернета, я узнал, что глаза очень важны для человека. Врач-офтальмолог, ФИО подтвердила мне все, что я узнал из журнала и интернета. А еще офтальмолог показал мне макет глаза в увеличенном размере – очень интересное зрелище.
С помощью органов зрения человек получает до 90% информации об окружающем мире. Это делает глаза одними из важнейших анализаторов в повседневной жизни. В отличие от других органов чувств, зрение человека позволяет не только распознавать объект, но также определять его расположение, следить за перемещением. Поэтому значение зрения для человека невозможно переоценить, а его ухудшение или потеря является большой проблемой.
1.2. Факторы, не позволяющие глазам мерзнуть
Почему же глаза не замерзают?
Глаза никогда не мерзнут, потому что в них отсутствуют нервные окончания, чувствительные к холоду.
В самом деле, стекловидное тело глазного яблока состоит из воды на 99%, а роговица (внешняя поверхность глаза) всегда увлажнена. Казалось бы, при сильном морозе глаз должен превратиться в ледышку. Глаза очень хорошо защищены от замерзания. Факторов, не позволяющих глазам мерзнуть, несколько.
Во-первых, жидкость, которая увлажняет глаз – это не чистая вода, она содержит соли. А у соленой воды точка замерзания ниже чем у чистой воды. Высокая концентрация солей в слезе позволяет ей не замерзать даже при -32 °C.
Во-вторых, наш организм умеет регулировать температуру с помощью кровеносных сосудов, и приспосабливаться к изменениям температуры на улице. В глазах очень много кровеносных сосудов. При снижении температуры, кровь приносит дополнительное тепло и не позволяет глазу замерзнуть. Вывод: на морозе кровь приносит глазам тепло.
В-третьих, глазное яблоко хорошо защищено от повреждений со стороны окружающей среды: большая его часть расположена в углублении черепа- глазнице, а снаружи его прикрывает веко. Вывод: Глаза защищают глазница и веки.
Таким образом, глаза очень хорошо защищены от замерзания. И это один из важных органов, который надо беречь.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Опыт № 1 «Замерзание соленой и пресной воды»
Жидкость, которая увлажняет глаз – это не чистая вода, она содержит соли. А у соленой воды точка замерзания ниже чем у чистой воды. Высокая концентрация солей в слезе позволяет ей не замерзнуть на морозе. Для подтверждения этого мы провели опыт:
Налили в 2 баночки пресной воды. В одну баночку с пресной водой добавили соли. Обе баночки с водой поставили в морозилку. Простая вода к вечеру превратилась в лед, а соленая не замерзла.
Вывод: Соленая вода не замерзает даже на морозе.
Опыт №2.
Наш организм умеет регулировать температуру с помощью кровеносных сосудов, и приспосабливаться к изменениям температуры на улице. В глазах очень много кровеносных сосудов. При снижении температуры, кровь приносит дополнительное тепло и не позволяет глазу замерзнуть.
Вывод: на морозе кровь приносит глазам тепло.
Опыт №3 «Глаз защищен глазницей»
Глазное яблоко хорошо защищено от повреждений со стороны окружающей среды: большая его часть расположена в углублении черепа- глазнице, а снаружи его прикрывает веко.
Вывод: Глаза защищают глазница и веки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Работая над проектом, проводя опыт, мы много узнали о том, что глаза не мерзнут, о строении глаза и факторах, которые защищают глаза от мороза. А также узнала о том, что к глазам надо относиться бережно: меньше смотреть телевизор, играть в компьютер. Читать только при правильном освещении. Правильно питаться, т.е. кушать овощи, фрукты, в частности, морковь и чернику. Все, что мы узнали о глазах мы рассказали своим одноклассникам.
Таким образом, выдвинутая мной гипотеза подтвердилась, глаза не мёрзнут, потому что у них есть защита от холода. Причин, не позволяющих глазам замерзнуть, несколько. Жидкость, которая увлажняет глаз – это не чистая вода, она содержит соли. А у соленой воды точка замерзания ниже, чем у чистой воды. И содержание солей в слезе позволяет ей не замерзать даже при низкой температуре.
Глаза обильно снабжены кровеносными капиллярами, и при снижении температуры кровоток в них усиливается, принося к глазам дополнительное тепло и не позволяя им замерзнуть.
Глазное яблоко хорошо защищено от повреждений со стороны окружающей среды: большая его часть расположена в углублении черепа – глазнице, а снаружи его прикрывает веко.
Кроме этого мы также узнали, что глаза – один из важных органов, который надо беречь. Беречь зрение нужно с детства. Зрительная система человека продолжает формироваться и после рождения. Поэтому необходимо соблюдать основные правила по профилактике зрительных расстройств [Приложение 2]
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Базарный В.Ф. Здоровье и развитие ребенка: экспресс-контроль в школе и дома. – М.: Аркти, 2005. – 176 с.
Башаева Т.В., Васильева Н.Н., Клюева Н.В. Энциклопедия воспитания и развития дошкольника. – Ярославль: Академия развития, 2001. – 479 с.
Джордано П. Человеческое тело// Собери и познай человеческое тело. 2010. – № 5. – С. 25-28.
Дитрих А., Юрмин Г. Веселая энциклопедия «Почемучка». – М.: Педагогика-пресс, 1996. – 168 с.
Ляхов П.Р., Непомнящий Н.Н., Прокофьева Е.В. Детская энциклопедия «Я познаю мир». – М.: ООО «Издательство АСТ», 2001. – 325 с.
Энциклопедия Кирилла и Мефодия. Новейший справочник школьника. (БЭКМ 2012) URL: https://myklad.org/3/7/1/bolshaya-yenciklopediya-kirilla-i-mefodiya-2012-2012-yenciklopediya-spravochnik.html (дата обращения: 21.02.2018).
ПРИЛОЖЕНИЕ №1
Гимнастика для глаз «Веселая неделька»
Всю неделю по - порядку,
Глазки делают зарядку.
1) В понедельник, как проснутся,
Глазки солнцу улыбнутся,
Вниз посмотрят на траву
И обратно в высоту.
Поднять глаза вверх; опустить их книзу, голова неподвижна; (снимает глазное напряжение).
2) Во вторник часики глаза,
Водят взгляд туда – сюда,
Ходят влево, ходят вправо
Не устанут никогда.
Повернуть глаза в правую сторону, а затем в левую, голова неподвижна; (снимает глазное напряжение).
3) В среду в жмурки мы играем,
Крепко глазки закрываем.
Раз, два, три, четыре, пять,
Будем глазки открывать.
Жмуримся и открываем
Так игру мы продолжаем.
Плотно закрыть глаза, досчитать да пяти и широко открыть глазки; (упражнение для снятия глазного напряжения)
4) По четвергам мы смотрим вдаль,
На это времени не жаль,
Что вблизи и что вдали
Глазки рассмотреть должны.
Смотреть прямо перед собой, поставить палец на расстояние 25-30 см. от глаз, перевести взор на кончик пальца и смотреть на него, опустить руку. (Укрепляет мышцы глаз и совершенствует их координации)
5) В пятницу мы не зевали
Глаза по кругу побежали.
Остановка, и опять
В другую сторону бежать.
Поднять глаза вверх, вправо, вниз, влево и вверх; и обратно: влево, вниз, вправо и снова вверх; (совершенствует сложные движения глаз)
6) Хоть в субботу выходной,
Мы не ленимся с тобой.
Ищем взглядом уголки,
Чтобы бегали зрачки.
Посмотреть взглядом в верхний правый угол, затем нижний левый; перевести взгляд в верхний левый угол и нижний правый (совершенствует сложные движения глаз)
7) В воскресенье будем спать,
А потом пойдём гулять,
Чтобы глазки закалялись
Нужно воздухом дышать.
Закрыть веки, массировать их с помощью круговых движений пальцев: верхнее веко от носа к наружному краю глаз, нижнее веко от наружного края к носу, затем наоборот (расслабляет мышцы и улучшает кровообращение)
Без гимнастики, друзья,
Нашим глазкам жить нельзя!
ПРИЛОЖЕНИЯ №2
Как защитить глаза