Познавательные задачи по анатомии повышенной сложности, 2 часть.

Познавательные задачи повышенной сложности по биологии.

Часть 2. 8 класс.

1. Оказывается, не только птицы имеют крылья, но и «человек». Так ли это?

2. В 1846 году на судне «Мери Сомс» погиб батальон солдат, укрывшихся от бури в его трюмах, хотя само судно осталось абсолютно невредимым. Что послужило причиной гибели солдат?

3. Известно, что у человека в дыхании принимают участие не только легкие, но и вся поверхность тела – от пяток до головы. Особенно интенсивно дышит кожа на груди, спине и животе. Интересно, что по интенсивности дыхания эти участки кожи значительно превосходят легкие. Дайте объяснение этому явлению.

4. Спортсмену для преодоления отрезка в 100м требуется 125-150л воздуха. Однако, за считанные 10-15сек., пока длится бег, легкие бегуна не могут пропустить через себя такое количество воздуха. Каким образом возмещается дефицит воздуха бегуна.

5. Если человек будет долго и беспрерывно дуть, надувая большой шар, то может наступить потемнение в глазах и даже потеря сознания.

6. Человек часто зевает без видимых причин утром после сна, днем во время работы. Однако в период интенсивной работы такого не наблюдается. Почему?

7. Пищу человек захватывает зубами, замыкая ротовую щель, измельчает, пережевывает, смачивает слюной, формирует пищевой комок и проглатывает. Так ест человек. А как он пьет?

8. В Древней Индии для решения вопроса о виновности или невиновности подсудимому предлагали съесть сухой рис. Если обвиняемый его съедал, считалось, что он не виновен, если нет, виновен. На основании, каких знаний применялось «испытание рисом»?

9. Кровь образует внутреннюю среду организма. Однако, есть органы, в которых она почти непосредственно соприкасается с внешней средой. Какое значение это имеет для организма?

10. Вода – основной продукт обмена веществ. Она образуется при распаде белков, жиров, углеводов и выводится из организма разными путями: через почки (1,5л в сутки), легкие (400мл), кишечник (200мл), кожу (500мл). однако эти количественные соотношения могут меняться. Почему?

11. Жажда, это чувство хорошо знакомо жителям пустынных районов. Чувство жажды связано с недостаточным поступлением воды в организм или избыточным выделением ее. Однако мы часто испытываем чувство жажды, когда воды в организме достаточно. Почему?

12. Если в желудок долго не поступает пища, мышцы его начинают усиленно сокращаться. Появляются неприятные ощущения, связанные с чувством голода. Импульсы поступают в центр голода, находящиеся в промежуточном  мозгу, возникает желание есть. Но между проглатываем пищи и всасыванием в кровь глюкозы, проходит много часов, а мы, по мере наполнения желудка, уже не чувствуем голода. Почему?

13. Давно замечено, что охлаждение ног часто вызывает простудные заболевания, тогда как охлаждения рук не приводит к подобному явлению. Почему?

14. Известно, что когда человеку холодно, он начинает непроизвольно дрожать. Дайте   обоснование данному явлению.

15. Человек в умеренном климате носит одежду соответственно погоде. Однако жители Средней Азии в самую жару ходят в теплых ватных халатах. Дайте   обоснование данному явлению.

16. В пустыне в жару ветер как будто должен  приносить прохладу. Однако опыт показывает, что при ветре в пустыне людям становится жарче. Объясните это противоречие.

17. Оказывается, кожа человека гораздо чувствительнее к холоду, чем к теплу. Дайте   обоснование этому явлению.

18. Наступление смерти не означает одновременного умирания всех органов. Многие органы живут еще несколько часов и даже суток после остановки сердца. Почему?

19. За сутки при температуре 30⁰С через кожу выводится 7-9г углекислого газа и поглощается 3-4 г кислорода. Это составляет 2% всего газообмена в организме. Однако мы знаем, что благодаря эпидермису кожа непроницаема ни для воды, ни для газов. Дайте   обоснование данному явлению.

20. Идя по улице города, мы встречаем людей с различной окраской волос: блондины, брюнеты, шатены, седые. Почему каждый из нас имеет неповторимый цвет волос?

21. Оказывается, глухие от рождения люди обычно бывают немыми. Дайте   обоснование данному явлению.

22. Может ли звуковой анализатор воспринимает свет, а зрительный – звук? Почему?

23. Есть люди, которые утверждают, что им доводилось наблюдать «видения», однако современная наука доказывает, что никаких «видений» не существует. Объясните с научной точки зрения, возможны ли подобные явления.

24. Хирурги, оперируя мозг, давно обратили внимание, что человек не теряет сознание и продолжает бодрствовать, даже если у него удалить значительные участки коры мозга. Однако, он теряет сознание или погружается в глубокий сон, если хирургический нож коснется глубоких участков больших полушарий или ствола мозга. Дайте   обоснование данному явлению.

25. Известны случаи вскармливания детенышей человека животными. Однако после возвращения их в человеческое общество далеко не все из них научились говорить, вести себя как люди. Почему?

Ответ:

1. Да. Часть тела человека – нос имеет крылья.

2. Солдаты на судне «Мери Сомс» задохнулись от недостатка воздуха в герметически закрытом помещении – трюме.

3. Кожа осуществляет газообмен непосредственно с окружающим воздухом, концентрация кислорода в котором составляет 21,6%, а углекислого газа 0,03%. В легких газообмен происходит с альвелярным воздухом, в котором из-за того, что не весь воздух при выдохе выходит из них, концентрация кислорода снижается до 14,5% , а углекислого газа до 5,5%. Газообмен в коже осуществляется через поверхностные капилляры кожи, куда кислород поступает после растворения в поте. Указанные в задаче участки имеют наибольшую концентрацию потовых желез. Несмотря на высокую интенсивность доля кожного дыхания незначительна из-за того, что площадь газообмена по сравнению с общей площадью альвеол легких очень мала.

4. За счет запаса кислорода в мышцах, где он находится в соединении с мышечным гемоглобином – миоглобином, а так же за счет усиления процессов бескислородного расщепления веществ в клетках.

5. Если в течение некоторого времени часто и глубоко дышать, то при этом увеличивается вентиляция легких, а вместе с тем повышается количество выдыхаемого углекислого газа, что ведет к понижению возбудимости дыхательного центра.

6. Зеваем, когда несколько заторможенное состояние клеток коры головного мозга сочетается с накоплением углекислого газа в крови. Зевота -  безусловный рефлекс, непроизвольный дыхательный акт, состоящий из глубокого  медленного вдоха и быстрого энергичного выдоха. Это позволяет обогатить кровь кислородом и освободиться от избыточного углекислого газа. Напряжение мышц ротовой полости, лица, шеи способствует увеличению скорости кровотока в сосудах человека. При этом улучшается кровоснабжение клеток мозга, а значит к ним поступает больше питательных веществ, кислорода и удаляются отработанные продукты, углекислый газ.

7. При питье сосуд с жидкостью соприкасается с губами, человек выливает жидкость в ротовую полость и вдыхает воздух. Вдох создает расширение легких, вследствие чего понижается давление в полости рта, и жидкость в силу разности давления движется в глотку и дальше по пищеводу.

8. Испытание рисом основано на том, что при страхе прекращается слюноотделение, во рту пересыхает и сухой рис съесть невозможно. Безусловно, при этом мог пострадать и невиновный.

9. Это кожа, легкие, кишечный тракт. Они являются местами наиболее легкого проникновения микробов в организм.

10. Количество выделяемой из организма воды может меняться в зависимости от от приема пищи, воды, интенсивности работы, температуры внешней среды и температуры человека, если он болен. Если жарко, то выделяется больше воды через кожу. Если холодно – через почки.

11. Появление чувства жажды связано с уменьшением образования слюны и возникающим вследствие этого ощущения сухости во рту и глотки. Сухость слизистой оболочки рта и глотки является раздражителем нервных окончаний ЦНС, и мы осознаем чувство жажды.

12. По мере наполнения желудка его рецепторы сигнализируют в центр голода, что потребность в пище удовлетворяется.

13. Частые простудные заболевания объясняются тем, что рецепторы нижних конечностей человека связаны с лимфатическими узлами гортани. При холодовом раздражении рецепторов кожи сигнал поступает к сосудам лимфатических узлов, те сжимаются – защитная функция их понижается и инфекция из ротовой полости проникает в дыхательные пути.

14. Мелкие непроизвольные сокращения мышц на холоде вызывает дрожь – таким способом организм увеличивает образование тепла, так как при работе мышц часть энергии превращается в тепло.

15. Ватные халаты обладают низкой теплопроводностью, поэтому они предохраняют организм от перегрева, так как температура тела ниже, чем температура окружающей среды.

16. В пустыне горячий ветер усиливает испарение с поверхности тела человека, что приводит еще к большему перегреванию организма.

17. На 1см² расположено разное количество рецепторов, воспринимающих холод (12-15), а тепло –  всего два рецептора.

18. Смерть – прекращение жизнедеятельности целостного организма, взаимосвязи его частей, но в определенных органах некоторое время до трупного окоченения еще происходят физиологические процессы, например, растут волосы, ногти. Такие  органы человека, такие как сердце, легкие, печень и почки, могут обходиться без кислорода намного дольше. Несмотря на смерть мозга, почки еще некоторое время находятся в рабочем состоянии. А мышцы и клетки кишечника живут без кислорода на протяжении шести часов.
19. Кожное дыхание происходит благодаря потовым железам. Кислород воздуха растворяется в воде и диффундирует в капилляры кожи. Углекислый газ перемещается в обратном направлении. Определенную роль играет и кожное сало, которое выделяют сальные железы. Оно увеличивает проницаемость кожи для газов.

20. Пигмент меланин образуется в специализированных клетках (меланоцитах) волосяной сумки. Меланин отвечает за интенсивность цвета, а за сам оттенок отвечают два других пигмента – эвмеланин и феомеланин. Чем темнее волос, тем больше зерен меланина в волосе. Волосы любого цвета содержат в себе оба пигмента. Эумеланин - черно-коричневые цвета, а феомеланин - желто-красные цвета. Но распределение обоих в самом волосе неравномерно, больше всего пигментов содержится в самом центре, а вот в кутикуле пигментов почти нет.

Когда синтезируется больше эумеланина и намного меньше феомеланина, то получаются темные волосы. Если эумеланина меньше, то волосы приобретают красноватые тона. В случае если феомеланина нет вовсе, а эумеланина немного, то получаются светлые (пепельные, серые) оттенки. Седые – результат прекращения биосинтеза пигмента.

21. Это связано с тем, что слуховое восприятие и речевая функция у человека тесно взаимосвязаны.

22. Нет. Центры располагаются в разных частях головного мозга (слуховой в височных долях, а зрительный в затылочной). Они являются строго специфичными органами чувств, направленными на восприятие какого-то одного раздражителя.

23. Возникновение видений связано с определенным психическим состоянием человека. Когда под влияние психического напряжения, или внушения, или действия веществ в зрительных зонах коры больших полушарий возникает сильное возбуждение. Это приводит к возникновению зрительных образов (видений). Палочки и колбочки сетчатки при этом не возбуждается, так как в реальности объекта не существует.

24. В подкорковых отделах коры больших полушарий и в стволе мозга находятся вегетативные центры обмена веществ, сна и бодрствования. При их раздражении может наступить потеря сознания, глубокий сон или даже смерть.

25. Способности к обучению речи человек наделен от рождения. Но если ребенок изолирован от человеческого общества, эта способность не реализуется. Ребенок обучается говорить до 5-6 лет. Если до этого возраста он не овладел речью, его умственное развитие задерживается.