XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние табачной продукции на живые организмы

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Дмитриев М.А. 1

---

1МБОУ кадетская школа «Уваровский кадетский корпус им.Святого Георгия Победоносца»

Егоркина И.Е. 1

---

1МБОУ кадетская школа «Уваровский кадетский корпус им.Святого Георгия Победоносца»

Работа в формате PDF

722.3 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

I. Введение

Актуальность:

В настоящее время курение превратилось в массовую эпидемию нашей страны, которая распространилась не только среди мужчин и женщин, но и среди подростков, что является существенной угрозой для здоровья граждан. По данным информации Роспотребнадзора, за последние 20 лет количество курильщиков в России увеличилось на 440 тысяч человек. Курение в нашей стране является самой распространенной вредной привычкой. В настоящее время курят 65% мужчин и до 30% женщин. Приобщение к курению начинается с раннего подросткового возраста: мальчики выкуривают первую сигарету в 9-10 лет, девочки – в 13-14 лет. В школе, где я учусь, также много курящих подростков.

Всем известны последствия табакокурения: болезни сердца, хронический бронхит, рак лёгких, рак гортани и т.д. В табачном дыме содержится более 4000 химических соединений, из них более 40 особо опасны, так как вызывают рак, а так же несколько сотен ядов. Пачка сигарет в день – это около 500 рентген облучения за год! Легкие курильщика со стажем – черная, гниющая масса. После затяжки никотин попадает в головной мозг через 7 секунд. Никотин вызывает спазм сосудов, отсюда нарушение питания тканей кислородом. Спазм мелких сосудов делает кожу увядающей. Вред курения еще и в том, что появляется неприятный запах изо рта, желтеют зубы, воспаляется горло, краснеют глаза от постоянного раздражения дыма.

Во многих странах мира развернута активная борьба с употреблением табачной продукции. В Российской Федерации 23 февраля 2013 года принят федеральный Закон «Об охране здоровья граждан от воздействия окружающего табачного дыма и последствий потребления табака», который вводит полный запрет курения во всех закрытых общественных местах в соответствии с Рамочной конвенцией ВОЗ по борьбе против табака. Однако в настоящее время цены на табачные изделия в Российской Федерации остаются одними из самых низких в мире. Сниженная стоимость на сигареты относительно других потребительских товаров делает табак доступным для всех групп населения независимо от уровня доходов.

Таким образом, проблема борьбы с курением очень актуальна и решение её в первую очередь зависит от сознательности самих людей. Мне не безразлична судьба моих друзей, я хочу общаться с ними, но не хочу быть пассивным курильщиком. Поэтому я решил на практике подтвердить вредное воздействие сигарет на живые организмы, ознакомить с результатами своей работы учащихся моей школы, чтобы они дорожили свои здоровьем и здоровьем окружающих.

Цель работы:

изучить вредное воздействие табачной продукции на живые организмы.

Задачи:

1. Изучить литературу:

• о курении как социальной проблеме общества;

• о составе табачного дыма и влиянии курения на организм человека, в частности подросткового возраста.

2. Выявить среди учащихся 8-11 классов МБОУ «Уваровский кадетский корпус имени Святого Георгия Победоносца»:

• отношение учеников к курению;

• уровень знаний о вреде курения.

3. На основе эксперимента изучить влияние табачного дыма на живые организмы.

Гипотеза:
Курение наносит огромнейший вред организму, а курящие подвергают опасности не только себя, но и окружающих людей.
Объект исследования — животные организмы.

Предмет исследования — табак, табачный дым, сигаретные фильтры.

Методы исследования:

анкетирование, эксперимент, анализ.

Этапы исследования:

1) изучение литературных источников по данной теме;

2)анкетирование;

3)эксперимент.

Теоретическая часть.

2.1 Теоретическое обоснование, анализ литературы. (приложение 1)

«Курение – это привычка, противная зрению, невыносимая для обоняния, вредная для мозга, опасная для легких.»

И.П. Павлов – создатель ученья

о высшей нервной деятельности.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения Россия занимает первое место по потреблению табака в мире, а также первое место по подростковому курению.

Курение является социальной проблемой общества, как для его курящей,так и для некурящей части. Для курящих людей — проблемой является бросить курить, для некурящих – избежать влияния курящего общества и не «заразиться» их привычкой, а также — сохранить своё здоровье от продуктов курения. Вещества, входящие в выдыхаемый курильщиками дым, опасны для находящихся рядом некурящих людей. Если рассматривать эту проблему в рамках отдельной социальной группы, то одной из самых актуальных будет эта проблема в среде учащихся средней школы. Поскольку влияние сверстников на сознание ученика очень велико, то причин для беспокойства достаточно много. Помимо влияния окружающих подростков, есть личное стремление «поспешного взросления», которое свойственно многим современным детям. Влияние может исходить и от родителей, как дурной пример, и просто от взрослых, не находящих в этом ничего плохого.

2.2 Состав табачного дыма. (приложение 2)

В момент затяжки дымом сигареты температура на ее конце достигает 60 градусов и выше. В таких термических условиях происходит возгонка табака и папиросной бумаги, при этом образуется около 200 вредных веществ, в том числе: окись углерода - СО, сажа - С, бензопирен - C20H12, муравьиная кислота - HCOOH, синильная кислота - HCN, мышьяк - As, аммиак - NH3, сероводород - H2S, ацетилен - C2H2, радиоактивные элементы. Выкуривание одной сигареты эквивалентно пребыванию на оживленной автомагистрали в течение 36 часов.

Сигарета содержит обычно несколько миллиграммов никотина. В дым, который вдыхает курильщик, попадает лишь четвертая часть этого заряда. Когда никотина в сигарете мало, частота и глубина затяжек оказывается большей, и наоборот. Курильщики вроде бы стремятся насытить организм определенной дозой никотина, при которой достигается желаемый психологический эффект: чувство прилива сил, некоторого успокоения.

Оксид углерода (II) или угарный газ (CО), обладает свойством связывать дыхательный пигмент крови - гемоглобин. Образующийся при этом карбоксигемоглобин неспособен переносить кислород; в результате нарушаются процессы тканевого дыхания. Установлено, что при выкуривании пачки сигарет человек вводит в организм свыше 400 миллилитров угарного газа, в результате концентрация карбоксигемоглобина в крови возрастает до 7-10 процентов. Таким образом, все органы и системы курильщика постоянно сидят на голодном кислородном пайке.

2.3 Влияние курения на организм человека. (приложение 3)

Когда человек впервые прикасается к сигарете, он не задумывается о тех тяжелых последствиях, к которым может привести курение.

Когда же приобщаются к курению? В основном в школьном возрасте. «Пики» относятся к 14, 17 и 19 годам. Незначительное снижение числа курящих наблюдается после 25 лет.

Как уже было сказано выше, после первой затяжки никотин появляется в тканях мозга спустя 7 секунд. Никотин как бы улучшает связь между клетками мозга, облегчая проведение нервных импульсов. Мозговые процессы благодаря никотину на время возбуждаются, но затем надолго тормозятся. Ведь мозгу нужен отдых. Сдвигая привычный для себя маятник умственной деятельности, курильщик затем неотвратимо ощущает его обратный ход.

Но коварство никотина не только в этом. Оно проявляется при длительном курении. Мозг привыкает к постоянным никотиновым подачкам, которые в некоторой степени облегчают его работу. И вот сам начинает их требовать, не желая особенно перетруждаться. Вступает в свои права закон биологической лени. Чтобы поддержать нормальное самочувствие, курильщику приходиться «подкармливать» свой мозг никотином, а иначе появляются беспокойство, раздражительность, нервозность.

Органы дыхания первыми принимают на себя табачную атаку. И страдают они наиболее часто. Проходя через дыхательные пути, табачный дым вызывает раздражения, воспаления слизистых оболочек зева, носоглотки, трахеи бронхов, а также легочных альвеол. Постоянное раздражение слизистой оболочки бронхов может спровоцировать развитие бронхиальной астмы. А хроническое воспаление верхних дыхательных путей, хронический бронхит, сопровождающийся изнуряющим кашлем, — удел всех курильщиков. Установлена также связь между курением и частотой заболеваний раком губ, языка, гортани, трахеи.

Поражение сердца и сосудов у людей, много и систематически курящих является следствием нарушения регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы.

У любителей табака гораздо тяжелее, чем у некурящих людей, протекает гипертоническая болезнь: она более часто осложняется гипертоническими кризами, нарушением мозгового обращения - инсультом.

Курение является одной из основных причин развития такого тяжелого заболевания, как облитерирующий эндартериит. При этой болезни поражается сосудистая система ног, иногда вплоть до полного сужения просветов сосудов (облитерации) и возникновения гангрены.

Никотин и другие компоненты табака поражают также органы пищеварения. Научные исследования и клинические наблюдения неоспоримо свидетельствуют: многолетнее курение способствует возникновению язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

Пагубно влияет курение на беременную женщину. Во время беременности отрицательное влияние курения проявляется значительно быстрее, и

особенно по отношению к развивающемуся ребенку. Показано, что, если мать курила во время беременности, вес новорожденного меньше нормы на 150-200 граммов.

Трисомия, то есть наличие в генетическом наборе человека «лишней» хромосомы, часто приводит к серьезным наследственным заболеваниям. Доказано, что риск возникновения этого явления у курящих женщин значительно выше, чем у некурящих.

Курящие подвергают опасности не только себя, но и окружающих людей. Существует термин «Пассивное курение» -  вдыхание окружающего воздуха с содержащимися в нём продуктами  курения табака другими людьми. В организме некурящих людей после пребывания в накуренном и не проветренном помещении определяется значительная концентрация никотина.

Вывод: Исходя из проработанного мною теоретического материала, я пришёл к заключению, что в современном обществе остро стоят проблемы, связанные с курением, и их необходимо решать не только обществу, но и каждому человеку.

Практическая часть.

3.1.Социологический опрос. (приложение 4, 5, 6)

Анкетирование проводилось в 8 – 11 классах.

По результатам анкетирования я сделал выводы:

основной возраст, когда начинают курить — 12 лет;

26% от числа опрошенных учащихся не волнует предупреждающая надпись на пачке сигарет;

35% не знают состав сигаретного дыма;

17% знают о свойствах никотина;

58% знают о последствиях курения;

39% учащихся отрицательно относятся к тому, что их друзья курят;

13% знают, что такое «пассивное» курение.

По результатам анкетирования табачную продукцию из числа опрошенных употребляют 29% учащихся.

Общеизвестно, что курение опасно для жизни человека, ведь в табачном дыме содержатся несколько тысяч веществ, среди которых достаточно много вредных. Чтобы доказать, что в состав табачного дыма и табака входят вредные для здоровья вещества, а также отрицательную роль табакокурения, я провел следующие опыты.

3.2 Получение растворов веществ, содержащихся в дыме сигарет, и определение реакции среды табачного дыма.

3.2.1 Получение табачного (сигаретного) дыма и его растворение. (Опыт проводили под тягой).

Методика:

В резиновую грушу от спринцовки я вставил стеклянную трубку. В свободный конец этой трубки поместил сигарету. Сжимая грушу, поджигал сигарету и, создавая грушей тягу, — осторожно ее разжимал. При этом табачный дым заполняет грушу. В коническую колбу вместимостью 250 мл налил дистиллированной воды и выпустил дым из груши в воду. Некоторые компоненты дыма растворяются в воде. Забор

сигаретного дыма повторял 10 раз.

Результат:

С помощью данной методики я получил раствор табачного (сигаретного) дыма от сигарет с фильтром – образец №1(Колба №2).

Получил раствор табачного дыма от сигарет без фильтра – образец №2 (Колба №1) и тонких сигарет с фильтром – образец №3 (колба №3).

Полученные растворы оставил для последующих опытов.

Колбу №4 наполнил водопроводной водой.

3.2.2 Определение реакции среды в растворе табачного дыма.

Методика:

В пробирку налил 2 мл раствора табачного дыма из колб №2, №3, №4, опустил в растворы универсальную индикаторную лакмусовую бумажку.

Результат:

Светло-синяя лакмусовая бумажка окрасилась в бледно-розовый цвет во всех трех колбах.

Вывод:

Лакмусовая бумажка показала кислую реакцию среды. Табачный дым содержит оксиды, которые образуются при тлении табака: СО2, SО2, NО2. Данные оксиды при взаимодействии с содой образуют кислоты, которые создают кислую реакцию среды.

2.3 Обнаружение фенолов и альдегидов в растворе табачного дыма

3.3.1 Качественная реакция на фенолы.

Методика:

В три пробирки налил по 1 мл растворов из колб №2, №3 и №4, приготовленных в опыте 1, и добавил в каждую пробирку по 3 капли 5%-ного раствора FeCl3.

Результат:

Жидкость окрасилась в коричнево-зеленый цвет.

Вывод:

Каждый из фенолов, входящих в состав табачного дыма даёт с FeCl3 свою окраску: фенол — фиолетовую, пирокатехин — зеленую, а гидрохинон - зеленую, переходящую в желтую. Я получил раствор коричнево-зелёного

цвета из-за образования смеси комплексных соединений фенолов разного строения.

Уравнения реакций (приложение 7)

3.3.2 Качественная реакция на альдегиды.

Методика:

В три пробирки налил по 2 мл раствора табачного дыма из колбы №2,№3 и №4, добавил в каждую пробирку по 5 капель 5%-ного раствора KMnO4, слегка встряхнул пробирки.

Результат:

Раствор KMnO4 обесцветился, в результате реакции выпал бурый осадок MnO2.

Вывод:

В табачном дыме содержатся восстановители, обладающие высокой токсичностью и раздражающим действием. Это - бензальдегид, формальдегид, акролеин. При взаимодействии этих веществ с раствором KMnO4 в нейтральной среде выпадает бурый осадок MnO2 из-за восстановления KMnO4 веществами, содержащимися в табачном дыме. Количество вредных веществ, в растворе табачного дыма от сигарет с фильтром меньше, чем в растворе сигареты без фильтра. Поэтому осадка MnO2 больше образуется в пробирке с раствором из колбы №3. Часть вредных веществ задерживается фильтром сигареты.

У равнения реакций:

1) 3CH2O + 2KMnO4 + H2O => 3CH2O2 + 2MnO2 + 2KOH

формальдегид муравьиная

кислота

2 ) 3C7H6O + 2KMnO4 + H2O => 3C7H6O2 + 2MnO2 + 2KOH

бензальдегид бензойная

кислота

3) 3C3H4O + 2KMnO4 + H2O => 3C3H4O2 + 2MnO2 + 2KOH

акролеин акриловая

(акриловый альдегид) кислота

3.4 Обнаружение непредельных соединений в растворе табачного дыма

Методика:

В две пробирки налил по 2 мл растворов табачного дыма из колб №2 и №3, добавил по 3 капли йодной воды (2 капли аптечной настойки йода растворяю в 10 мл воды).

Результат:

Наблюдаю обесцвечивание растворов в каждой пробирке.

Вывод:

В табачном дыме содержатся углеводороды – стирол (винилбензол), который относится к ароматическим углеводородам и бутадиен-1,3 (изопрен), представитель диеновых углеводородов. Хотя они малорастворимы в воде, но присутствуют в растворе табачного дыма и обесцвечивают йодную воду за счёт двойных связей.

Уравненияреакций:

C6H5 – CH = CH2 + I2 => C6H5 – CHI – CH2I

стирол 1,2 – дийодэтилфенол

(винилбензол)

CH2 = CH – CH = CH2 + I2 => CH2I – CH = CH – CH2I

бутадиен – 1,3 1,4 – дийодбутен – 2

(изопрен, дивинил)

3.5 Обнаружение алкалоидов в растворе табачного дыма

Методика:

В две пробирки налил по 2 мл растворов из колбы №2 и №3, добавил по 1 капле 40%-ной соляной кислоты, затем 4 капли раствора йода в иодиде калия - (реактив Бушара, Вагнера, Люголя), который является общеалкалоидным осадительным реактивом.

Результат:

Наблюдаю образование растворов красновато-бурого цвета, растворы мутные. Причём более интенсивное окрашивание и помутнение наблюдаю в пробирке с раствором из колбы №3 (табачный дым от сигареты без фильтра).

Выводы:

В состав табачного дыма входят алкалоиды: никотин, норникотин, анабазин. При взаимодействии алкалоидов с реактивом Бушара, Вагнера, Люголя в кислой среде, образуются комплексные соединения красновато-бурого цвета. (приложение 8)

3.6 Обнаружение циановодорода в растворе табачного дыма

Методика:

В 3 пробирки налил по 2 мл водного раствора табачного дыма из колбы №2, №3 и №4, добавил в каждую пробирку по 3 капли раствора AgNO3, слегка встряхнул пробирки.

Результат:

Наблюдаю выпадение белого осадка в каждой пробирке.

Вывод:

В растворе табачного дыма содержится циановодородная (синильная) кислота HCN, которая входит в состав сильнейшего неорганического яда – цианистого калия КCN, смертельная доза которого при попадании в пищеварительную систему человека составляет 1,7 мг/кг. При взаимодействии данной кислоты с нитратом серебра AgNO3, выпадает белый осадок (качественная реакция).

У равнение реакции:

AgNO3 + HCN => AgCN + HNO3

цианид

серебра

3.7 Изучение действия табачного дыма на живые организмы (приложение 9)

Действие табачного дыма на личинок мух – опарышей

Распространенное утверждение, что несколько капель никотина убивают лошадь, не способствует отказу от курения. Кто видел курящую лошадь или лошадь, умершую от никотина? Я решил поставить эксперимент на наиболее устойчивых к внешним воздействиям живых организмах – личинках мух, которых приобрел в магазине для рыбаков в городе

Методика:

В четыре чашки Петри одинаковой вместимости поместил одинаковую

массу еды (кусочек белого хлеба). В каждую чашку поместил по 11 червячков. Первую чашку закрыл банкой, он контрольный. Во вторую, третью и четвертую нагнетал дым сигареты с фильтром (банка №2), без

фильтра (банка №1) и тонких сигарет с фильтром ( банка №3), затем также закрыл банками. Таким образом, создал личинкам мух одинаковое пространство обитания, одну и ту же питательную среду, но разные условия. Личинки мух находились в замкнутом пространстве с объемом воздуха 1 л около 3 дней.

Результат:

Сравнивая степень подвижности личинок в чистом воздухе и в воздухе с никотином, можно отметить, что в воздухе с никотином первые 20 мин личинки ведут себя гораздо активнее. Затем их движения замедляются, а через некоторое время перестают двигаться совсем. Содержание никотина в среде обитания личинок значительно снижает продолжительность их жизни.

Вывод:

Ядовитые вещества, содержащиеся в табачном дыме, значительно снижают продолжительность жизни личинок мух, вызывают их гибель.

III.Заключение:

«Бросить курить легче сегодня, чем завтра.»

«Мысли и афоризмы»

После проведения всех опытов и обработки полученных данных я планирую выступить перед учащимися нашей школы, а также перед их родителями.

Это посвидетельствует о том, что наглядный эксперимент может произвести достаточно сильное впечатление на ребят и сформировать у них отрицательное отношение к курению. Я пришёл к выводу, что изменить отношение к курению можно благодаря высокой культуре знаний о вреде курения и что можно бросить курить, если у человека есть желание и сила воли.

Подводя итоги исследования, я сформулировал меры борьбы с курением:

• запрет продажи табачных изделий несовершеннолетним во всех магазинах и контроль за этим соответствующих органов (в нашем городе есть частные магазинчики, где несовершеннолетним продают сигареты);

• проводить разъяснительную работу о вреде курения среди обучающихся нашего кадетского корпуса и их родителей;

• штрафовать за курение в общественных местах.

Однако большинство ребят признали, что одними знаниями и

убеждениями не добиться решения проблемы, обязательно должно быть существенное наказание в виде высоких штрафов.
Перед никотином все равны — президенты и рабочие, депутаты и избиратели, дети богатых и бедных родителей, учителя и врачи. Подумайте о себе, представьте своё будущее. Если Вам предложат закурить, вспомните, как курение разрушает организм, и подумайте: «А оно мне надо?».

Моё исследование подтверждает, что курение глубоко укоренилось среди молодежи. Имея теоретические знания о вреде курения, учащиеся видят его опасность для здоровья лишь в отдаленной перспективе. Поэтому любые рекомендации, при условии их позитивного восприятия учащимися, будут способствовать положительному результату в том случае, если подросток сам приложит к этому усилия.

IV. Используемые ресурсы.

1.Дацун, И. П. Проблема курения: организация исследовательской деятельности учащихся [Текст] / И. П. Дацун // Химия в школе. – 2006. – № 6. – с. 63-69

2.Деларю, В. В. Губительная сигарета [Текст] / В. В. Деларю. – М., 1987. – с. 34-36

3.Исаев, Д. С. Интеграция в исследовательской работе учащихся [Текст] / Д. С. Исаев // Химия в школе. – 2006. – № 2. – с. 57-61

4.Колесов, В. Д. Предупреждение вредных привычек у школьников [Текст] / Д. В. Колесов. – 2-е изд. – М., 1994. – с. 164

5.Страхова, В. К. Такие вредные привычки [Текст] / В. К. Страхова // Химия в школе. - 2005. – № 6. – с. 74-75

6.Тихомиров, С. В. История потребления табака [Текст] / С. В. Тихомиров // ОБЖ. – 2002. – № 10. – с. 53-59

7.Федеральный закон «Об ограничении курения табака» // ОБЖ. – 2006. – № 1. – С. 45-47
8. https://ru.wikipedia.org/wiki/Федеральный_закон_от_23_февраля_2013_года_№_15-ФЗ
9. http://medportal.ru/stopsmoking/bolezni-kurilshchikov.php

VIПриложения

Приложение 1

15

Приложение 2

16

Приложение 3

17

П
риложение 4

Приложение 5
П
риложение 6

1
8

Приложение 7

Приложение 8

никотин норникотин анабазин

19

Приложение 9

Продолжительность жизни опарышей в зависимости от внешних условий