Проект "Влияние атмосферного давления на самочувствие и здоровье человека".

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №17 города Кузнецка. Научно-практическая конференция школьников «Старт в науку». Влияние атмосферного давления на самочувствие и здоровье человека. (секция физики) Работу выполнили ученицы 8класса Кашаева Луиза и Халанская Елизавета. Руководитель учитель физики Любимова Ольга Николаевна. 1 г. Кузнец 2015 год. Цель исследования: изучить влияние атмосферного давления на самочувствие и здоровье человека.   Задачи работы: собрать и изучить информацию по выбранной теме, проверить, какое влияние оказывает атмосферное давление на самочувствие и здоровье человека, построить графики и диаграммы, создать электронную презентацию по данной теме. Методы исследования: постановка проблемы, наблюдение, эксперимент, анализ, дискуссия, творческий проект. 2 Гипотеза: влияет - ли атмосферное давление на организм и самочувствие человека. Оглавление. Введение. Основная часть. 3 1. История открытия атмосферного давления. 2. Барометр – прибор для измерения атмосферного давления. 3. Нормальное атмосферное давление. 4. Почему атмосферное давление, измеренное на суше, чаще всего приводят к уровню моря. 5. Какие факторы влияют на атмосферное давление. 6. Нормальное атмосферное давление для жителей города Кузнецка. 7. Влияние атмосферного давления на учащихся нашей школы. Заключение. Глоссарий. 4 "Погода существенно влияет на человеческое здоровье. При перепадах давления возникает слабость даже у здоровых, но метеочувствительных людей. Самый странный враг - изменение атмосферного давления. Оно выводит из строя, сводит в могилу тысячи и тысячи людей". Профессор О. Я. Боксер Сообщая по радио о погоде, дикторы в конце обычно сообщают: атмосферное давление 760 мм ртутного столба (или 749, или754...). Но многие ли понимают, что это значит, и откуда синоптики берут эти данные? О том, как измеряют атмосферное давление, как оно изменяется и влияет на человека, вы узнаете из этой работы. Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные  предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя  ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не  удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт,  доказавший весомость воздуха. Поводом к этому послужило случайное обстоятельство. В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего  дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не  шла выше 32 футов. Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому  старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И  только ученик Галилея, Торричелли, после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута. Он пошел в своих  исследованиях ещё дальше и в 1643 году изобрел прибор для измерения атмосферного  давления — барометр. Барометр (греч. baros — тяжесть, давление и metreo — измеряю) — прибор для измерения  атмосферного давления. Этот прибор используют на всех метеорологических станциях,  где ведутся наблюдения за погодой. Более сложного устройства барометр установлен как  эталонный в главной геофизической обсерватории в Санкт­Петербурге, и по нему  выверяют все другие барометры. По принципу действия различают: а) жидкостный, в частности ртутный барометр, состоящий из стеклянной трубки не меньше 80 см длиной, запаянной с одного конца, заполненной ртутью и опрокинутой в чашку с  ртутью. Уровень ртутного столбика в трубке поднимается или опускается в зависимости  от изменения давления. Отсчет ведется по шкале, нанесенной рядом с трубкой; б) гипсотермометр — прибор для измерения высоты над уровнем моря, основанный на  зависимости точки кипения воды от атмосферного давления; в) газовый — измеряет давление по величине объема постоянного количества газа,  изолированного от внешнего воздуха подвижным столбиком жидкости; 5 г) барометр­анероид («без жидкости»). Он более удобен в походах и экспедициях, чем  ртутный. Главной его частью является металлическая коробка с эластичными стенками, из  которой удален воздух. При повышении атмосферного давления стенки коробки  прогибаются, при понижении — выпрямляются. Системой рычагов эта коробка связана со  стрелкой, которая показывает на шкале делений величину давления в миллиметрах  ртутного столба. На многих метеостанциях используют барограф — прибор, который осуществляет  непрерывную запись хода атмосферного давления на вращаемом часовым механизмом  барабане. Итак, на 1 см² земной поверхности воздух оказывает давление,  равное 1,033 кг. Такое давление на 1 см² испытывают все предметы, находящиеся на Земле, а также и человеческое тело. Если принять площадь поверхности тела человека в среднем равной около 15 000 см², то, очевидно, что она находится под давлением порядка 15 500 кг. Но люди не ощущают этого воздействия, так как вся жидкость, которая находится в тканях организма, имеет в своем составе растворенный воздух, который и уравновешивает воздействие атмосферы. Давление, оказываемое атмосферой Земли на все находящиеся в ней предметы, называется атмосферным давлением. Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 миллиметров при температуре 00 С на широте 45 градусов   называется нормальным атмосферным  давлением. Нормальное атмосферное давление равно 101300Па. Каждое утро в сводках погоды передаются данные об атмосферном давлении, но на уровне моря.Почему же атмосферное давление, измеренное на суше, чаще всего приводят к  уровню моря? Дело в том, что атмосферное давление убывает с высотой и довольно  существенно. При небольших подъёмах в среднем на каждые 12м подъёма давление  уменьшается на 1мм ртутного столба , поэтому для получения представления о реальном  пространственном распределении атмосферного давления и для сравнимости его величины  в различных местностях и на разных высотах, для составления синоптических карт и т.п.,  давление приводят к единому уровню, т.е. к уровню моря. Атмосферное давление изменяется не только с высотой. В одном и том же пункте на  земной поверхности атмосферное давление, то увеличивается, то уменьшается. Причина  колебаний атмосферного давления заключается в том, что давление воздуха зависит от его  температуры. Воздух при нагревании расширяется. Теплый воздух легче холодного,  поэтому 1м³ воздуха на одной и той же высоте весит меньше, чем 1 м ³холодного. Значит,  давление теплого воздуха на земную поверхность меньше, чем холодного. Особенности ландшафтных зон, вращение Земли, разница в теплоемкости и отражающих  способностях водной и земной поверхности – все это оказывает влияние на атмосферное  давление. В результате образуются циклоны и антициклоны, которые формируют погоду.  6 Циклоны – это относительно быстро движущиеся вихри с пониженным атмосферным  давлением. Летом они приносят дожди и прохладу, зимой – снег и оттепель, но при этом  всегда – сильные ветры и пасмурную погоду. Антициклоны – это медленно движущиеся  области, для которых характерно высокое атмосферное давление. Летом они создают  жаркую, безветренную погоду, а зимой – морозную и ясную. Атмосферное давление  изменяется от экватора к полюсам. Области самого низкого давления – это район экватора  и 60­65 градусов южной и северной широты. А самое  высокое давление  – 30­35 градусов  широты и оба полюса. Кроме того, над холодными материками каждую зиму возникает  устойчивое высокое атмосферное давление. Атмосферное давление изменяется также в  зависимости от времени суток. Его пики приходятся на 9­10 часов и 21­22 часа, а спады  происходят в 3­4 часа утра и 15­16 часов. Выше 762 мм ртутного столба ­ это высокое  атмосферное давление, а ниже 755 мм,  соответственно, низкое давление. Зафиксировано максимальное давление на уровне моря –  808,7 мм и минимальное – 684 мм. Нормальное атмосферное давление — 760 мм ртутного столба. Однако оно редко где встречается. Человеку вполне комфортно жить в диапазоне  от 750 до 765 мм ртутного столба. В каждом регионе страны нормальным для этого  региона считается разное давление. Если человек живет в зоне низкого или высокого  давления, он привыкает и приспосабливается к этому. Нормальное атмосферное давление  для Кузнецка — 748­749 мм ртутного столба, так как город находится выше уровня моря на высоте 240метров. Люди, постоянно живущие в Кузнецке, нормально себя  чувствуют в диапазоне 745­755 мм ртутного столба. Главное, чтобы перепады давления не  были серьезными. Если же значение меняется более чем на 10 единиц как в большую, так и в меньшую сторону, человеческий организм реагирует общим ухудшением самочувствия. Большинство исследователей утверждают, что из всех живущих на планете рас от  метеозависимости более всего страдают европеоиды. Особенно живущие в умеренно  континентальных климатических поясах – в центре Европы, на Европейской части России и Центральной Сибири. Примерно в 10% случаев метеозависимость наследуется (чаще по  материнской линии), в 40% является результатом заболеваний сосудов, а в оставшуюся  половину медики включают накопившиеся в течение жизни проблемы со здоровьем – от  родовой травмы до ожирения и язвы желудка… Мы провели исследование «Как влияет атмосферное давление на учащихся нашей  школы». Для исследований мы выделили группу учащихся ,у которых измеряли артериальное  давление и температуру тела. На основе этих данных мы вели мониторинг состояния  каждого человека из группы.   7 Группы Спортсмены Обычные люди Метеозависим ые 8 ГруппыСпортсменыОбычные людиМетеозависимые Подробности о созданных группах. Группа №1 – спортсмены. В данную группу входили учащиеся , занимающиеся спортом и не являющиеся метеозависимыми. Группа №2 – обычные люди. В данную группу входили учащиеся ,которые не замечали за собой изменений на погоду. Группа №3 – метеозависимые люди. В ,которые замечали за собой изменения данную группу входили учащиеся самочувствия при смене погоды. 9 30 25 20 15 10 5 0 780 770 774 760 750 740 730 Число опрошенных Чувствовали себя плохо 776 767 771 764 750 745 752 740 748 746 742 744 742 748 720 40219 40220 40222 40221 40223 40224 40226 40228 40225 40227 40229 40230 40232 40231 40233 Атмосферное давление 10 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -14 -16 -18 -16 -6 -8 -7 -9 -10.5 -6 -7 -8 -12 -17 -10 -11 -13 -17 температура воздуха 11 30 25 20 15 10 5 0 Число опрошенных Чувствовали недомогание 780 770 768 760 750 740 730 720 762 759 747 761 762 761 751757 755 751 747 750 732 732 710 40603 40604 40606 40605 40608 40610 40612 40607 40609 40611 40614 40617 40613 40616 40618 Атмосферное давление 12 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 -13 -14 -11 -13 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Axis Title -1 -2 -1 -4 -4.5 -4 -5 -5 -3 -4 -8 температура воздуха Метеозависимые Обычные люди спортсмены 13 765 760 755 750 745 746 740 735 754 759 758 757 760 758 754 754 752 748 746 Атмосферное давление 744 743 742 730 40087 40089 40091 40093 40095 40097 40099 40101 40088 40090 40092 40094 40096 40098 40100 25 20 15 10 12 5 13 19 21 20 18 16 11 10 11 10 8 9 9.5 10 9 0 40087 40088 40090 40092 40089 40091 40093 40094 40096 40098 40100 40102 40095 40097 40099 40101 Температура воздуха   График артериального давления группы №1 (спортсмены). 14 140 120 120 100 120 125 123 115 110 90 80 75 70 75 76 70 80 60 40 20 0 116 120 120 88 82 105 68 Систолическое давление Диастолическое давление 37 36.9 36.8 36.7 36.6 36.6 36.5 36.4 36.3 36.2 36.1 36.8 36.7 36.8 36.8 36.9 36.7 36.6 36.5 36.4 Температура тела 15 График артериального давления группы №2 (обычные ученики). 16 129 125 120 74 80 76 130 89 120 120 78 100 61 80 114 111 64 62 Систолическое давление Диастолическое давление 37 37 36.8 36.6 36.7 36.5 36.8 36.6 36.3 140 120 100 100 80 65 60 40 20 0 37.2 37 36.8 36.7 36.6 36.4 36.2 36 35.8 Температура тела 17 График артериального давления группы №3 (метеозависимые) 18 180 160 160 140 140 120 89 95 78 100 80 60 40 20 0 146 124 78 77 129 70 103 90 56 120 67 98 56 90 70 Систолическое давление Диастолическое давление 37.2 37 36.8 36.7 36.6 36.4 36.2 36 35.8 37 37 36.8 37 36.9 36.6 36.7 36.5 Температура тела 36.3 19 По статистике 55% населения страдает, в той или иной мере, при изменении атмосферного давления. При резких изменениях в атмосферном давлении здоровый человек чувствует легкое недомогание. Это — сонливость, общая тяжесть в организме, заложенные уши и снижение работоспособности. Но, это не симптомы болезни. Просто человеческому организму необходимо некоторое время, чтобы перестроить себя на «новую волну». Каждый из нас может подтвердить, что в солнечную, безоблачную погоду, мы более активны и трудоспособны. А когда дождь, даже при хорошем самочувствии, мы вялые, чувствуем упадок сил. От перепадов атмосферного давления страдает иммунная и нервная система. В этот период следует избегать чрезмерной физической активности и напряженной умственной деятельности, опасной перегрузками, и быть готовым к изменению настроения. Количество метеочувствительных людей все время растет. Высота ртутного столбика  теперь предсказывает, как пройдет день, какое настроение и самочувствие будет у  человека. Если синоптики предсказывают наступление антициклона и повышение давления, то  метеочувствительным людям следует подготовиться заранее – постараться снизить  физические нагрузки и посоветоваться с врачом, чтобы тот назначил специальные  лекарственные препараты. Высокое атмосферное давление очень часто влечет за собой  сильные морозы или длительную жару. А температура воздуха влияет на здоровье в  несколько раз сильней, чем давление. Поэтому лучше поберечь себя и постараться не  выходить лишний раз на улицу, при этом в квартире должна быть комфортная  температура. В любом случае, не нужно паниковать, чтобы не получился эффект  самовнушения. Интересен факт, что люди, пользующиеся лифтами, подвергаются смене  атмосферного давления несколько раз в день, но их здоровье от этого не страдает просто  потому, что лифт – привычное явление. 20 На самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное, т.е. характерное давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия. Важно знать, что оптимальными показателями артериального давления являются цифры - 120/80, давление 130/85 считается нормальным. К нормальным высоким показателям относятся цифры 130/85 и 139/89, к нормальным пониженным - 100/60. Самые коварные болезни, которые могут привести к метеозависимости в течение жизни – хронические заболевания дыхательных путей (тонзиллиты, ангины, повторяющиеся пневмонии), атеросклероз, аутоиммунные заболевания (например, сахарный диабет), гипотония и гипертония. В результате своей работы мы пришли к выводам: 21  выявлена взаимосвязь атмосферного влияния давления на самочувствие и здоровье человека; на удалось получить  фактическую информацию о влиянии атмосферного давления организм человека;  в результате натурных экспериментальных исследований получен научный материал в виде графиков и диаграмм. 22 Повлиять на погоду мы не в состоянии. Но вот помочь своему организму пережить этот тяжелый период совсем несложно. При прогнозе значительного ухудшения погодных условий, а, следовательно, и резких перепадов атмосферного давления, прежде всего, следует не паниковать, успокоиться, максимально снизить физическую нагрузку, а для тех, у кого адаптация протекает довольно сложно, необходимо посоветоваться с врачом о назначении соответствующих лекарственных средств. Также мы узнали о том, как измеряют атмосферное давление, как оно изменяется и влияет на человека, но главное - мы теперь знаем, под каким давлением родился и живет каждый житель Кузнецка. ГЛОССАРИЙ. Атмосфера - газовая оболочка, окружающая планету Земля. Атмосферное давление - гидростатическое давление на все находящиеся в ней предметы и на Земную поверхность. Барометр – прибор для измерения атмосферного давления. Газовый барометр Барометр, состоящий из сосуда, внутри которого заключено некоторое количество газа,  отделенное от внешнего воздуха подвижным столбиком жидкости. Давление этого  изолированного газа всегда равно атмосферному  или отличается от него на некоторую  постоянную величину. Давление – физическая величина, характеризующая состояние сплошной среды. 23 Диастолическое, или «нижнее» давление, является показателем сосудистого тонуса. Манометр – прибор для измерения давления больше или меньше атмосферного. Паскаль – единица измерения атмосферного давления в системе СИ. Систолическое давление (верхнее число) указывает на давление в артериях на момент сжатия сердца, в момент выталкивания в артерии кровотока. Термометр – прибор для измерения температуры. Температура–мера средней кинетической энергии молекулы. Литература. 1.Ландсберг   Г.С.       Элементарный   учебник   физики.­   М.:   Наука, 1973год.­ Ч. 1.­ С.370­376 (аэростатика). 2.Пёрышкин, А.В. Учебник физики, 7 класс. – М.: ДРОФА, 2012год.        3.Материалы из интернета по теме:  24  http://www.medikforum.ru/news/health/treatment/1055-meteozavisimost- kak-perezhit-nepogodu.html#ixzz3OReHXMgu  http://www.pogodaspb.info/sovety/airpressure.html  http://forum.schoolpress.ru/article/0/1343  http://www.amandine.ru/dosug/kak_izmerit_atmosfernoe_davlenie. html  http://www.syl.ru/article/142378/mod_normalnoe-atmosfernoe- davlenie-i-ego-vliyanie-na-nash-organizm  http://67lun.ucoz.ru/load/proekty_po_fizike/7_klass/vlijanie_atmosfe rnogo_davlenija_na_cheloveka/17-1-0-78. 25