IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение влияния холода на организм человека для предупреждения заболеваний

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Презентация
• Наградные документы

Джунусова Л.Ю. 1

---

1НОЧУ «Международная гимназия в Новых Вешках».

Толстых С.В. 1

---

1НОЧУ «Международная гимназия в Новых Вешках».

Работа в формате PDF

1.8 MB

---

Файл презентации

8.9 MB

---

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяДиплом участника II этапаДиплом за подготовку участника II этапаДиплом лауреата II этапаДиплом за подготовку лауреата II этапа

Введение

Несмотря на усилия общества,ежегодно в зимний период люди страдают от простудных и кожных заболеваний. И поэтому, родители, в том числе половины нашего класса, минимизируют пребывание детей на холоде. Сокращается время моих любимых прогулок в гимназии. Но я же много гуляю в выходные и очень редко болею. Тогда, получается проблема! Может, причина заболеваний не настолько холод? Мне захотелось это выяснить!

Практическая значимость исследования. Разработка практических рекомендаций для поддержания, защиты организма, чтобы забота о своём здоровье стала полезной привычкой, а, значит, и способствовала сокращению заболеваний.

Результаты исследования могут быть использованы как справочный материал при проведении уроков окружающего мира, а также как интересный, познавательный материал во внеурочной деятельности.

Объект исследования: холод как естественный природный фактор.

Предмет исследования: воздействие холода на организм человека.

Гипотеза: холод оказывает негативное воздействие на человека, вызывая заболевания.

Цель: изучение влияния холода на покровную, дыхательную и сердечно-сосудистую системы для поддержания нормальной их работы и защиты организма от заболеваний.

Задачи:

1.Изучить и проанализировать литературу по теме.

2.Провести оценку температурного режима, влажности в гимназии и на улице с помощью прибора Metrologikа и их влияния на кожу.

3.Провести наблюдения с помощью термометра за изменениями температуры кожных покровов при воздействии холодом.

4. Исследовать и сравнить бактериальную загрязнённость воздуха улицы, класса с проветриванием и без проветривания.

5.Исследовать действие холода на артериальное давление и частоту пульса

6.Сделать выводы и разработать практические рекомендации для поддержки и защиты организма от простудных заболеваний.

Этапы исследования

1.Поисковый

2.Подготовительный

3.Опытно-экспериментальный

4.Заключительный

Методы исследования

Поисково-теоретический;

Анкетирование;

Эмпирический;

Заключительно-обобщающий

Глава I. Что происходит с организмом зимой и как пережить холода

1.1. Из истории вопроса. О пользе и вреде холода [4 с. 325-327]

Холод во все времена доставлял человеку немало хлопот. Основное негативное воздействие – это переохлаждение организма, которое представляет опасность, так как нарушается работа всех внутренних систем, что ведёт к заболеваниям, является причиной обморожений и даже смерти. Это может произойти при воздействии холодной воды или воздуха.

Сам по себе мороз защищает от болезней и эпидемий. Являясь естественным фильтром, он чистит воздух от пыли и грязи. Вирусы, бактерии, аллергены на морозе гибнут в течение нескольких минут. Только при морозе воздух здоровый, полезный и даже целительный. Нравится людям или не нравится, но холод активизирует иммунитет. Поэтому в советское время врачи советовали отдавать часто болеющих детей в фигурное катание, хоккей или лыжный спорт. Именно из-за частых болезней легких Ирина Роднина <Приложение 1> стала фигуристкой.

При «еврозиме» (самое низкое значение температуры -5 ℃) любой вирус размножается «со скоростью звука». Сырой, прохладный климат полезен и благоприятен для простейших. А иммунитет человека при такой погоде слабеет, он не может защищаться от атаки микробов. Отсюда и заболевания, а не из-за холода! Поэтому все эпидемии распространялись в Европе быстро и мощно. А на Руси зимой с ними справлялись без проблем. Все эпидемии при морозе -15 градусов прекращаются.

Сейчас ежегодно людей пугают тем, что из-за сильных морозов учащаются случаи эпидемий. Раздаются призывы ограничить нахождение на улице до минимума, чтобы не переохладиться и не заболеть. Но теперь мы знаем, что мороз не помогает инфекциям, а наоборот-уничтожает их!

1.2. Влияние холода на физиологическое состояние систем человека

Покровная система. Кожа – самый большой орган нашего тела. Она защищает нас от инфекций, помогает поддерживать температуру тела и регулирует водообмен, выделяя пот. [7 с.40-41]

С приходом морозов ты надеваешь на себя кучу теплых вещей: твое тело плотно упаковано в шерстяные свитера, дубленки, а лицо при этом остается совершенно беззащитным. Между тем на одном квадратном сантиметре нашей кожи находится 3 тепловых рецептора и около 20 холодовых! Из-за этого к морозу эпидермис намного более восприимчив, чем к ультрафиолету. А значит, и страдает зимой больше, чем летом.

Микрокристаллики льда, невидимые глазом, во время порыва ветра травмируют незащищенный эпидермис: лицо покрывается микротрещинками, которые долго не заживают. Ведь перепады температуры (когда ты из тепла выходишь на холод) резко снижают способность кожи вырабатывать эластин, коллаген и гиалуроновую кислоту. Лишенная способности быстро регенерироваться, она начинает краснеть, шелушиться, появляется зуд <Приложение 2>. Добавь к этому повышенную сухость воздуха и мороз, который «выпаривает» из кожи влагу, и ты поймешь, почему зима так страшна. [1, выпуск от 03.11.09]

К тому же раздражению способствует мыло, моющие средства, горячая вода и грубые ткани, такие как синтетика и шерсть. На коже рук сухость чаще проявляется на тыльной стороне кистей, потому что мы их чаще моем.

Дыхательная система. Когда мы дышим, мы получаем необходимый для жизни кислород. Дыхательная система – это множество трубок и трубочек, которые разветвляясь, становятся все более тонкими; по ним воздух проходит долгий путь от ноздрей к легким. [ 8 c.14 ]

Есть мнение, что в холодное время иммунитет снижается, и поэтому люди чаще простужаются. Это не совсем так. Снижается местный иммунитет: слизистая носа хуже справляется с вирусами. Происходит это потому, что, во-первых, на холоде кровеносные сосуды сужаются и иммунные клетки долго добираются до поверхности слизистой, а специальные защитные белки — интерфероны — медленнее убивают вирусы. Во-вторых, при сухом воздухе, слизистая оболочка недостаточно увлажняется слизью, что не позволяет ей в полной мере препятствовать размножению и проникновению болезнетворных микробов. [ 10 c.43 ] А, в третьих, из-за того, что люди больше времени проводят в помещении, выше риск контакта с теми, кто уже болеет.

Сердце <Приложение 3>. Сердце – это довольно большая, примерно с кулак, мышца, работающая как мощный насос. Сокращаясь, сердце проталкивает кровь в сосуды, заставляя ее циркулировать по всему телу [8c.12 ]

В холодную погоду сердце начинает работать более интенсивно, быстрее разгоняет кровь по телу и, следовательно, согревает его. Сосуды тем временем сужаются, что способствует повышению давления и скорости притока крови. Поэтому человек с не очень здоровой сердечно-сосудистой системой ощущает некоторое недомогание при резкой смене температуры.

Чтобы защитить свое сердце от низких температур, необходимо следовать рекомендациям, которые дают специалисты:

- В жилых помещениях в зимнее время необходимо поддерживать температуру не ниже 18ºС.

- Опасна для «сердечников» резкая смена температур, которая может вызвать спазм сосудов. Поэтому перед выходом из дома можно постоять несколько минут в прохладном помещении.

- Следует тренировать сосуды закаливанием [2, с.244-246]

Выводы по I главе.

1.Воздействие холода –это закаливающий или ломающий стресс для организма.

2.Нормы относительной влажности помещений - 40–60%, а температуры- 20-24°С.

3.Для кожи опасны перепады температуры и влажности.

4.Воздействие холода создаёт нагрузку на сердце.

Глава II. Исследование воздействия холода на основные системы организма

2. Анкетирование.

В ходе нашей работы было проведено анкетирование по теме «Влияние холода на человека» среди обучающихся 2-х классов гимназии -15 человек. Цели: изучение информированностиобучающихся о влиянии естественного холода на организм человека, причинах простудных заболеваний в осенне-зимний период и способах защиты организма от заболеваний. При ответе на первый вопрос «Какое воздействие оказывает холод на организм человека?» 6,6% опрошенных не ответили, а у остальных -мнения разделились поровну, по 46,7%, между ответами «вредное» и «никогда не задумывался». При ответе на второй вопрос: «Причины простудных заболеваний?» большинство голосов, 44,4 %, отдали за ответы «переохлаждение», за ответ «бактерии и вирусы» было 38,8%, и лишь 16,8% ответили «нахождение на холоде». При ответе на третий вопрос: «Как защитить организм от простуды?», выиграл третий ответ «укреплять иммунитет» за него было 57,1%, за вариант «одеваться теплее» было 23,8%, и 19,1% было за «меньше быть на холоде».

Вывод: большинство респондентов знают как о пользе холода в форме закаливающих процедур, так и именно в нём видят причины заболеваний, поэтому и ограничивают время прогулок.

3. Покровная система. Оценка уровня влажности, температуры в гимназии и на улице с помощью прибора Metrologikа, температуры кожных покровов с помощью термометра при воздействии холодом.

Прибор Metrologikа позволяет точно измерить влажность и температуру как на улице, так и в помещении [11 с.12].

Сначала мы измерили температуру и влажность в помещениях гимназии.

Лаборатория Раздевалка 1 класс Кабинет

Столовая Спортзал Раздевалка девочек 2-4 классы

Результаты исследования представили в таблице:

Измерения показали:

1.Температурный режим превышает норму в непроветриваемом классе, спортивном зале и во всех раздевалках начальной школы гимназии!

2.Во всех без исключения помещениях, влажность, наоборот значительно ниже нормы 40-60 %.

3. Мы наглядно увидели, как эффективно проветривание сказывается на влажности воздуха в помещении. Она возросла на 4%. Так же проветривание помогло снизить критически высокую температуру в классе.

Эти показатели говорят о том, что высокий температурный режим вместе с низким уровнем влажности очень сильно сушат нашу кожу!

Затем мы провели измерения на улице.

Как вы знаете в этом году у нас настоящая «еврозима»! Столбик термометра не опускался ниже -5℃. Сравнили показатели, полученные на улице с показателями, полученными в гимназии. Очевиден большой перепад температуры и влажности, когда мы выходим из тёплого помещения на прогулку! Достаточно высокая температура на улице и высокая влажность должны оказывать благоприятное действие, но перепады очень негативно влияют на кожу. Параллельно мы проводили наблюдения за нашими кожными покровами лица и рук.

Как видите, если мы выходим на прогулку без перчаток или варежек, руки быстро замерзают, краснеют, шелушатся, как и кожа на лице. А на губах появляются микро-трещинки, потому что в холодный период мы чаще дышим через рот, облизываем сухие губы, ведь очень сухой воздух помещений забрал с нашей кожной поверхности всю влагу, поглотил её!

Мы продолжили наши измерения, но уже кожных покровов, измерив температуру у всех детей в классе до прогулки и после неё. Все дети были на прогулке 20 минут.

Половина класса с ранее полученного разрешения родителей продолжила эксперимент и пробыла на прогулке 40 минут.

Влияние холода на температуру тела в ℃

Как видите, у тех детей, родители которых разрешают пребывание на прогулке не более 20 минуту наблюдается более значительное понижение температуры. Родители уже знают о недостаточном иммунитете своих ребят! Не зря, оказывается, они беспокоятся! Ведь, как показывают измерения у второй половины детей, предположительно с более стойким иммунитетом, чем больше времени мы проводим на холоде, тем больше падает температура нашего тела. Конечно, не у всех! У трёх человек из 10, а это 30%-хороший иммунитет. Возможно, конечно, мы уже устали и если бы больше двигались, температура не понижалась бы совсем или кто-то был легко одет в этот день или, что скорее всего, температура не снизилась у трёх человек с самым стойким иммунитетом! Но мы уже привыкли гулять по 15-20 минут всем классом, активно играть. Продолжила прогулку половина ребят и нам было не так интересно, человек меньше и мы меньше двигались.

Выводы:

1. На холоде быстрее замерзает тот, у кого более слабый иммунитет и открытые участки тела! Обязательно надо надевать перчатки или варежки, закрывать шею шарфом. Если одеваться правильно и по погоде-холод не страшен!

2.Высокий температурный режим гимназии вместе с низким уровнем влажности очень сильно сушат нашу кожу! А перепады температур при выходе из тёплого помещения на улицу травмируют наш эпидермис.

4.Дыхательная система. Исследование и сравнение бактериальной загрязнённости воздуха улицы, класса с проветриванием и без проветривания методом оседания бактерий.

Оборудование: чашки Петри с крышками и питательной средой.

1.Подготовили мясопептонный агар. Для этого сварили мясной бульон, развели водой и прокипятили агар. Затем добавили агар в бульон и ещё раз прокипятили.

2.В стерильные чашки Петри залили на 1/3 мясопептонного агара. Дали немного остыть, перевернули, чтобы не было конденсата и обернули скотчем. Чтобы пока не было доступа воздуха внутрь чашек.

3. Затем открыли чашки и оставили на 10 минут открытыми каждую, чтобы бактерии из воздуха осели внутрь следующим образом [6 с. 23]:

Чашка №1 после 1 урока

Чашка №2 после 2 урока

Чашка №3 после 3 урока

Чашка №4 после проветривания в классе

Чашка №5 бактерии из воздуха на улице

В чашках №4 и №5 пробы на бактериальную загрязнённость брали из достаточного тёплого и влажного для зимы этого года воздуха.

Отдельно ещё раз варили агар и «ловили бактерии из воздуха на улице в минусовую погоду, т.е. из воздуха более сухого.

4.После чего поместили чашки в тёплое, тёмное место (под ванну), создав очень тёплую среду для быстрого роста бактерий. На следующий день мы уже увидели невидимых до этого жильцов!

5. Продолжали наблюдать за ростом. Ежедневно фиксировали результаты.

6.Спустя 5 дней попробовали идентифицировать по цвету и форме микроорганизмы, колонии которых выросли в чашках.

Чашка №1 Чашка №2 Чашка №3

Чашка№4 Чашка №5 Чашка №6

На фото видно, что без проветривания помещения количество колоний бактерий в чашках увеличивается, что доказывает, что вместе с воздухом без проветривания мы вдыхаем большое количество бактерий, способных спровоцировать различные заболевания в организме, в том числе и простудные. После проветривания количество микроорганизмов в воздухе снижается. Но если сравнивать количество бактерий в морозном воздухе и более влажном, то видно, что морозный воздух убивает бактерии. Их практически нет!

Предположительно, по круглой форме, белому и золотистому цвету колоний бактерий, в воздухе обитают разные виды кокков (белый цвет) и стафилококков( жёлтый, лимонно-жёлтый). Не исключаем и опасного для человека-золотистого стафилококка! Помимо стафилококков во влажном воздухе с улицы есть и плесень серого цвета, что доказывает без прибора высокий уровень влажности, который является раем для размножения практически всех видов микроорганизмов. [7 с.102-106] Разумеется, точно определить микробов можно только в лаборатории.

Вывод. В помещении без проветривания воздух в большей степени загрязнён бактериями. При проветривании количество микроорганизмов значительно снижается. Угрозу для человека представляет влажный воздух, а не морозный! Во влажном воздухе-рай для вирусов, бактерий, грибков, которые при каждом вдохе человека могут вызвать различные заболевания.

Результаты исследования занесли в таблицу. Сравнили с нормами.

Из таблицы видно, что в спокойном состоянии артериальное давление и пульс у испытуемых находился в норме. После нахождения на улице под воздействием более низкой температуры, чем в помещении в течение 20 минут артериальное давление и число сердечных сокращений у испытуемых увеличилось, хотя и не превышает норму. А вот когда скачок большой и превышает нормы-это обычно случается у людей более старшего возраста, тогда это приводит в лучшем случае к головным болям, а в худшем к заболеваниям сердца. Об этом мне рассказала моя бабушка. Резкое повышение давление и ритма сердца - угроза для жизни и здоровья! Для детей нашего класса пока это не представляет опасности!

Вывод. Таким образом, холод повышает давление и увеличивает ритм сердца, создавая таким образом нагрузку на сердце.

Выводы по II части.

1.Основной враг организма зимой не холод, а сухой или слишком влажный воздух! Первый иссушает и травмирует эпидермис, во втором огромное количество микроорганизмов, которые и вызывают простудные заболевания.

2.Морозный воздух при -10 ℃ убивает все микробы!

3.Под влиянием холода увеличивается давление и ритм сердца. Это может быть причиной сердечных заболеваний.

4.Для защиты организма на холоде крайне важно одеваться по погоде, соблюдая правила многослойности в одежде.

Заключение

Исходя из вышеизложенного можно утверждать, что цель работы достигнута: мы изучили воздействие холода на системы организма человека. Наша гипотеза частично подтвердилась. Холод оказывает негативное воздействие на людей, но в этом в основном виноваты сами люди: у них плохой иммунитет, одеты не по погоде, переохлаждаются, не следят за своим здоровьем! В ходе проведённого исследования, мы выяснили, что основной причиной простудных заболеваний является слишком сухой или слишком влажный воздух, а не холод! Проведя исследование, мы ознакомили с его результатами гимназическое сообщество, предложили ряд практических рекомендации для поддержания нормальной работы всех органов и систем защиты организма от простудных заболеваний. Оформили и раздали рекомендации в форме буклета для детей и отдельно для родителей

Провели мастер-класс по правилам зимнего гардероба.

Посмотрим, возможно, следуя нашим рекомендациям, количество заболевших в этом году будет меньше.

В будущем хотелось бы продолжить исследование и узнать как холод воздействует на другие системы организма, и какие есть способы подготовки организма к зимнему периоду.

Список литературы

Агриомати М. АиФ ПРО №11 «Про здоровье», выпуск от 3.11.2009

Буянова Н.Ю. Я познаю мир: Детская энциклопедия. М. ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1997 - с.  244—246.

Бубнова Е. Новая энциклопедия школьника М: «Махагон» 2006

Кузнецов В.Н. Справочные и дополнительные материалы к урокам экологии. -М: Дрофа, 2002. с.134.

Леонович А.А. Я познаю мир: Воздух: Детская энциклопедия. М.: ООО «Издательство АСТ2002 — с.  325—327.

Носова Л.В. Исследование воздушного бассейна. Журнал «Биология в школе» №2, 1999. с.23

Обуховская А.С. Удивляемся, восхищаемся и познаём. Занимательные химико-экологические опыты для учеников начальной школы в урочное и внеурочное время. СПб.: Крисмас+, 2017 с.102-106

Родригес-Вдида А. Тело человека. Нескучная анатомия М.: «Лабиринт пресс» 2015. – с.12, 14, 40-41, 43

Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 29 декабря 2010 г. N 189 г. Москва "Об утверждении СанПиН 2.4.2.2821-10 "Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях" Параграф IV, пункт 6.2

Тело человека. Загляни внутрь себя М.:»Петрушка»1996. – с.7

Экологический практикум. Журнал «Биология в школе» №7, 2000. с.12

https://tolkosprosit.docplus.ru/blog/posts/winter-has-come

Приложения

<Приложение 1> Ирина Роднина

<Приложение 2> Покраснения на коже

<Приложение 6> Сердце

<Приложение 3> Сердце