Презентация к уроку экологии "Метеорологические факторы и их влияние на организм"

Метеорологические факторы и их влияние на организм

Юрина И.В.,
учитель химии и биологии
МБОУ СОШ №18
им. Э.Д. Потапова
г. Мичуринска
Тамбовской области

Сформировать понятие учащихся об основных абиотических факторах среды и степени их воздействия на организм человека.

Обучающие:
познакомить учащихся с разнообразием метеорологичес-ких факторов и их значением для жизнедеятельности орга-низма человека;
сформировать понятия метеолабильность и метеопато-логия.
Развивающие:
развивать понятия «погода» и «климат» и их воздейст-вие на организм человека.
Воспитательные:
продолжить воспитание бережного отношения к своему организму и формирование здорового образа жизни.

1. Какие факторы можно отнести к факторам космического влияния?
Солнце, Луна, магнитное поле Земли.
2. Может ли человек жить без доступа внешней энергии естественного происхождения?
Нет, т.к. в организме произойдут серьёзные нарушения на молекулярном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях.
3. Какими видами излучений представлен спектр Солнца?
Инфракрасные лучи, ультрафиолетовые лучи и видимые лучи.
4. Как действует лунный свет на организм человека?
Лунный свет действует на нервно-психическую сферу человека и может вызывать определённые изменения, особенно в полнолуние.
5. На какие системы органов действуют электромагнитные поля Земли?
На них реагируют основные системы регуляции: центральная нервная система, эндокринная система, кровообращение, система крови.

6. Как действуют инфракрасные лучи Солнца на организм человека?
Они повышают биолюминесценцию (биологическое свечение) в организме, ускоряют биохимические, ферментативные и иммунные реакции, ускоряют рост клеток и регенерацию тканей, усиливают ток крови, увеличивают температуру крови и лимфы. Понижается тонус гладких мышц и скелетной мускулатуры, ослабевает нервное напряжение.
7. Как действуют ультрафиолетовые лучи Солнца на организм человека?
Эти лучи обладают бактерицидным действием: под влиянием прямых солнечных лучей погибают микроорганизмы, способствуют образованию в коже пигмента меланина, что защищает кожу от излишней радиации.
8. Как действуют видимые лучи Солнца на организм человека?
Их биологическое значение для человека прежде всего состоит в возможности зрительного восприятия. При этом зрительная информация не только обеспечивает ориентацию в пространстве, но и оказывает влияние на функции мозга.

9. Что изучает видеоэкология?
Влияние зрительной информации различного характера на состояние нашего организма.
10. Каково негативное влияние Луны на организм человека?
Есть данные, свидетельствующие о том, что в периоды полнолуния происходит больше убийств, проявлений агрессивности, неуравновешенности.
11. Проявляет ли Луна позитивное влияние на организм человека?
В период полнолуния резко увеличивается творческая активность, обостряется эмоциональная чувствительность.
12. Какие изменения происходят в организме человека под влиянием электромагнитных полей Земли?
Изменяется метаболизм. Электромагнитные поля влияют на высшие функции мозга. Они вызывают нарушения адаптивного поведения. Страдают механизмы памяти, изменяется восприятие времени, объём и интенсивность внимания, увеличивается время простой двигательной реакции. Геомагнитные возмущения влияют на работу головного мозга спящего человека и уменьшают продолжительность сна.

Человек, находясь в условиях естественной внешней среды, подвергается влиянию различных метеорологических факторов: температуры, влажности и движения воздуха, атмосферного давления, осадков, солнечного и космического излучения и т.д. Перечисленные метеорологические факторы в совокупности определяют погоду.

Погода —
это физическое состояние атмосферы в данном месте в определенный период времени.
Многолетний режим погоды, обусловленный солнечной радиацией, характером местности (рельеф, почва, расти-тельность и т.д.), и связанная с ним циркуляция атмосферы создают климат.

Температура воздуха зависит от степени прогревания сол-нечным светом различных поясов земного шара. Перепады температур в природе достаточно велики и составляют бо-лее 100°С.
Зона температурного комфорта для здорового человека в спокойном состоянии при умеренной влажности и неподвиж-ности воздуха находится в пределах 17—27°С. Следует за-метить, что этот диапазон индивидуально обусловлен. В за-висимости от климатических условий, места жительства, вы-носливости организма и состояния здоровья зона термичес-кого комфорта для отдельных лиц может суживаться, расши-ряться или перемещаться в одну и другую сторону.

Независимо от окружающей среды температура тела че-ловека сохраняется постоянной на уровне около 36,6°С и является одной из физиологических констант гомеостаза. Пределы температур тела, при которых организм сохраня-ет жизнеспособность, сравнительно невелики. Смерть че-ловека наступает при повышении её до 43°С и при падении ниже 27—25°С.

Гомеоста́з (homeostasis; греч. homoios подобный, тот же самый + stasis состоя-ние, неподвижность ) — саморегуляция, способность биологической системы со-хранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординирован-ных реакций, направленных на поддержа-ние динамического равновесия.

Между организмом человека и окру-жающей его средой происходит непре-рывный процесс теплового обмена, со-стоящий в передаче вырабатываемого организмом тепла в окружающую среду.
Температура окружающей среды, влияя на организм через рецепторы поверхности тела, приводит в дейст-вие систему физиологических меха-низмов, которая в зависимости от ха-рактера температурного раздражителя (холод или жара) соответственно уменьшает или увеличивает процес-сы теплопродукции и теплоотдачи. Это в свою очередь обеспечивает сохра-нение температуры тела на нормаль-ном физиологическом уровне.

При комфортных метеорологических условиях основная часть тепла, вырабатываемого организмом, переходит в окру-жающую среду путём излучения с его поверхности (около 56%). Второе место в процессе теплопотери организма зани-мает отдача тепла путём потоиспарения (примерно 29%). Третье место занимает перенос тепла движущейся средой и составляет примерно 15%.

При понижении температуры воздуха

Возбудимость нервной системы и выделение гормонов надпо-чечниками значительно повышаются. Основной обмен и выра-ботка тепла организмом увеличиваются. Периферические сосу-ды суживаются, кровоснабжение кожи уменьшается, тогда как температура ядра тела сохраняется. Сужение сосудов кожи и подкожной клетчатки, а при более низких температурах и сокра-щение гладких мышц кожи (так называемая гусиная кожа) спо-собствуют ослаблению кровотока. При этом кожа охлаждается, разница между её температурой и температурой окружающей среды сокращается, а это уменьшает теплоотдачу. Указанные реакции способствуют сохранению нормальной температуры тела.
При дальнейшей адаптации к холоду терморегуляция изменя-ется. Начинает преобладать расширение сосудов, усиливается несократительное теплообразование (без дрожи). Все это осу-ществляется благодаря перестройке различных видов обмена веществ. Со временем уплотняется и утолщается поверхност-ный слой кожи открытых участков, увеличивается жировая про-слойка, а в наиболее охлаждаемых местах откладывается вы-сококалорийный бурый жир.

В реакции приспособления к холодовому воздействию во-влекаются почти все физиологические системы организма. Местное и общее переохлаждение (гипотермия) способны вызвать ознобление кожи и слизистых оболочек, воспале-ние стенок сосудов и нервных стволов, а также отмороже-ние. Охлаждение при потении, резкие перепады темпера-тур, глубокое охлаждение внутренних органов нередко ве-дут к простудным заболеваниям.

При повышении температуры

Основной обмен, а соответственно и выработка тепла у человека снижаются.
Происходит рефлекторное расширение периферических сосудов, что увеличивает кровоснабжение кожи. Это со-здаёт условия, при которых отдача тепла организмом уве-личивается в результате усиления излучения и проведения тепла от организма в окружающую среду. Кровоток во внут-ренних органах и в мышцах уменьшается. Возбудимость нервной системы падает. Одновременно увеличивается потоотделение, являющееся в этих условиях мощным фак-тором теплопотери за счет теплоты, расходуемой на испа-рение пота с поверхности кожи.
Когда температура внешней среды достигает температуры крови (37—38°С), возникают критические условия терморегуляции.

При критических условиях теплорегуляции теплоотдача осуществляется главным образом за счёт потения. Если потение затруднено, например, при сильной влажности окружающей среды, происходит перегревание организма (гипертермия).
Гипертермия сопровождается повышением температуры тела, нарушением водно-солевого обмена и витаминного равновесия с образованием недоокисленных продуктов обмена веществ. В случаях недостатка влаги начинается сгущение крови.

Влажность воздуха зависит от присутствия в воздухе водяных паров, которые появляются в результате конденсации при встре-че теплого и холодного воздуха.
Относительная влажность воздуха — это процентное от-ношение количества содержащихся в определённом объёме воздуха водяных паров к тому количеству, которое полностью насыщает этот объём при данной температуре.
При падении температуры воздуха относительная влажность растёт, а при повышении — падает. Воздух, относительная влажность которого ниже 20%, оценивается как сухой, от 71 до 85% — как умеренно влажный, более 86% — как сильно влаж-ный. Во время выпадения осадков влажность может достигать 100%.

Умеренная влажность воздуха

обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма. У человека она способствует увлажнению кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. От влажности вдыхаемого воздуха в определённой мере зависит поддержание посто-янства влажности внутренней среды организма. Сочетаясь с температурными факторами, влажность воздуха создает условия термического комфорта или нарушает его, способ-ствуя переохлаждению или перегреванию организма.

Одновременное повышение температуры и влажности воздуха резко ухудшает самочувствие человека и сокращает возможные сроки пребывания его в этих условиях. При этом происходит повышение температуры тела, учащение пульса, дыхания. Появляется головная боль, слабость, понижается двигательная активность.

Плохая переносимость жары в сочетании с повышенной относительной влажностью обусловлена тем, что в этих условиях значительно усиливается потоотделение. Однако пот при высокой влажности окружающей среды плохо испаряется с поверхности кожи. Теплоотдача затруднена. Организм все больше перегревается, и может возникнуть тепловой удар.

Повышенная влажность является неблагоприятным фактором и при пониженной температуре воздуха. При этом происходит резкое увеличение теплоотдачи, что опасно для здоровья. Даже температура 0°С может привести к отморожению лица и конечностей, особенно при наличии ветра.

Повышенная влажность

Низкая влажность воздуха

Низкая влажность воздуха (менее 20%) сопровождается значительными испарениями влаги со слизистых оболочек дыхательных путей. Это приводит к неприятным ощущениям в горле и сухости во рту. Кроме того, ухудшаются защитные свойства дыхательных путей и резко возрастает риск респираторных заболеваний.

Ветер, являясь составной частью погоды, может оказывать значительное влияние на организм. Нормальными для человека считают условия, когда в области термического комфорта дует тихий и лёгкий ветер со скоростью 1 —4 м/с.

Умеренный ветер

Умеренный ветер оказывает тонизирующее действие на организм. В жаркую погоду, усиливая испарение с поверхности кожи и унося от тела тепло, он способствует лучшей теплоотдаче и охлаждению тела. Это облегчает переносимость жары.
Однако когда температура воздуха начинает превышать температуру кожи человека, то ветер уже не охлаждает, а нагревает организм. Сухой и горячий ветер раздражает слизистые оболочки дыхательных путей, высушивает кожу.

Умеренный ветер

Умеренный ветер при холодной погоде стимулирует увеличение теплообразования. Он бодрит здорового человека, способствует закаливанию организма.

Интенсивный ветер передвигает зону температурного комфорта. Он стимулирует теплорегуляцию, усиливает деятельность нервной и эндокринной систем организма, вызывает изменение просвета кровеносных сосудов кожи.

Сильный ветер

Сильный ветер оказывает давление на механорецепторы кожи. Он затрудняет дыхание, угнетающе влияет на психическую сферу человека. В сочетании с высокой температурой сильный ветер способствует перегреванию организма, дегидратации кожи. В холодную погоду, особенно при больших морозах, он не только оказывает высушивающее действие, но и приводит к охлаждению, озноблению и отморожению.
Таким образом, различные скорости движения воздуха вызывают неоднозначные изменения жизненных функций организма.

Давление играет важную роль в функционировании организма. На основании разности давлений газов в теле человека совершается газообмен. Вся система кровообращения работает по принципу разности гидростатических давлений, которые находятся во взаимосвязи с внешним давлением. Меняющееся давление в придаточных полостях черепа способствует кровообращению в мозге. Изменения разности давлений между внешней средой и замкнутыми полостями тела сказываются на состоянии человека.

Атмосферное давление на уровне моря в среднем соста-вляет 760 мм рт. ст. Перепады атмосферного давления вы-зывают ряд функциональных изменений в организме. Прежде всего они касаются сердечно-сосудистой системы. Так, при повышении барометрического давления снижается артериальное давление, возрастает частота сердечных со-кращений. При понижении барометрического давления от-мечаются противоположные сдвиги. Могут возникнуть при-знаки кислородного голодания.

Большинство здоровых людей практически нечувствитель-ны к изменениям погоды. Вместе с тем довольно часто встречаются люди, которые проявляют повышенную чувствительность к колебаниям метеопогодных условий. Таких людей называют метеолабильными. Как правило, они реагируют на резкие, контрастные смены погоды или на возникновение метеоусловий, необычных для данного времени года. При этом известно, что метеорологические реакции организма обычно предшествуют резким колебаниям погоды.

Субъективными признаками метеолабильности являются: ухудшение самочувствия, общее недомогание, беспокойст-во, слабость, головокружение, головная боль, сердцебие-ние, боли в области сердца и за грудиной, повышение раздражительности, снижение работоспособности и т.п.

Субъективные жалобы, как правило, сопровождаются объективными изменениями, происходящими в организме. Особенно чутко реагирует на перепады погоды вегетативная нервная система. В результате появляются функциональные сдвиги во внутренних органах и системах организма. Возникают сердечно-сосудистые расстройства, происходят нарушения мозгового и сердечного кровообращения, изменяется терморегуляция и т.п. Увеличивается количество лейкоцитов, холестерина, повышается свертываемость крови.

Как правило, метеолабильные люди чувствительны к раз-личным комплексам погодных факторов. Однако существу-ют лица, плохо переносящие отдельные метеорологичес-кие факторы. Они могут страдать циклонопатией (болез-ненное состояние в связи с погодными измененими, выз-ванными циклоном), анемопатией (реакции на ветер), аэрофобией (состояние страха из-за резких изменений в воздушной среде), гелиопатией (повышенная чувствитель-ность к состоянию солнечной активности) и т.п. Метеопати-ческие реакции связаны с тем, что адаптивные механизмы у таких людей или недостаточно развиты, или ослаблены под влиянием патологических процессов.

Лабораторная работа № 1

Тема: «Реакции организма на изменения температуры окружающей среды»
Для работы необходимы: стеклянная чаша со льдом, тёплая одежда, обогреватель, горячий чай, секундомер, тонометр с фонендоскопом.
Ход работы
У исследуемого в положении сидя после 5 мин. покоя измерьте АД (мм рт. ст.), ЧСС (уд./мин.), частоту дыхания (ЧД, ед./мин.). Затем поместите иссле­дуемого в такие условия, чтобы ему было холодно: посадите возле открытого окна (следите, чтобы не было сквозняков!), дайте в руки стеклянную чашу со льдом. Спустя 5—7 минут измерьте АД, ЧСС и ЧД. После этого согрейте исследуемого с помощью тёплой одежды, обогревателя, горячего чая (жела­тельно до отчётливо наблюдаемой реакции потоотделения) и снова измерьте АД, ЧСС и ЧД.

Результаты работы оформите в виде таблицы.

Сравните полученные данные с исходным состоянием, сделайте выводы.

§5,
Лабораторная работа №2.
Сообщения о медицинской климатологии.