Элективный курс «Толерантности организма человека

к окружающей среде и его здоровье»

Организм человека - в высшей степени самоорганизующаяся и саморегулирующаяся открытая биосистема, для существования которой необходимо постоянное взаимодействие с внешней средой. Взаимосвязь организма и внешней среды обеспечивается поступлением во внутреннюю среду кислорода, воды и пищевых веществ, удалением из нее углекислоты и метаболитов. Внешняя среда поставляет организму огромное количество информации, воспринимаемой многочисленными чувствительными образованиями нервной системы. Здоровый организм нормально функционирует, если воздействия среды не переходят границ допустимости, которые определяются нормой адаптивных реакций. Относительная стабильность и независимость жизненных процессов от изменений окружающей среды обеспечивается свойством организма, получившим название гомеостаза (гомеостазис).

Адаптация понимается как процесс, реакция организма и его функциональных систем на изменения в окружающей среде с целью поддержания гомеостаза. С другой стороны, адаптация представляет собой результат эволюционного процесса. В предлагаемом курсе механизм адаптации рассматривается как процесс формирования толерантности организма к конкретным условиям окружающей среды различной природы, способ сохранения и укрепления здоровья человека. Элективный курс разработан для учащихся 9-10 классов, апробирован на базе МБОУ ЛФПГ г.о.Самара в 2002-2005 гг.

Задачей данного курса является формирование у лицеистов:

-целостного представления об организме человека как о саморегулирующейся системе;

-представления о взаимодействии нервных и гуморальных механизмов регуляции, поддерживающих относительное постоянство внутренней среды организма;

-представления о механизмах адаптаций систем и организма в целом к различным изменениям условий внешней среды.

Наряду с теоретическим осмыслением информационного блока элективного курса учащиеся имеют возможность на практике проанализировать толерантность собственного организма и его систем к физическим нагрузкам, к гипоксии, к шумовым и др. воздействиям. Достоинством курса является освоение школьниками некоторых принципов повышения адаптационных возможностей организма, приемов оптимизации умственного труда и отдыха, снижающих психо-эмоциональное напряжение и способствующих сохранению физического и психического здоровья подростков. В качестве завершающего занятия предлагается проведение урока-конференции, на котором учащиеся представляют итоговые результаты работ и анализ собственных исследований.

Автор: Родионова Г.Н.,к.б.н.,доцент ПГСГА,преподаватель высшей категории.

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

№

Наименование раздела и тема

часы

неделя

1

Современные представления об общих принципах и механизмах адаптационных процессов.

2

3

2

Характеристика биоритмологических адаптаций организма человека.

2

4

3

Механизмы и характеристика адаптаций организма к холоду.

2

5

4

Механизмы и характеристика адаптаций организма к жаркому климату.

2

6

5

Адаптация организма человека к недостатку кислорода.

2

7

6

Адаптация организма человека к физическим нагрузкам.

2

8

7

Гипокинезия человека в процессе трудовой деятельности и ее отрицательные последствия.

2

9

8

Адаптация организма человека к излучениям различной природы.

2

10

9

Адаптация организма человека к шумам.

2

11

10

Итоговая конференция.

2

12

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

№

Наименование раздела и тема

часы

тип форма

урока отчёта

1

Современные представления об общих принципах и механизмах адаптационных процессов. Факторы окружающей среды (природные и антропогенные). Экстремальные условия. Адаптация, дизадаптация и реадаптация. Резистентность. Перекрестные адаптации. Обратимость процессов адаптации. Норма адаптивной реакции. Роль гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в адаптации организма к изменяющимся условиям окружающей среды.

2

лекция знание

конспекта

2

Характеристика биоритмологических адаптаций организма человека. Классификация и характеристика биоритмов. Эндогенная обусловленность и генетическая регуляция биоритмов, их связь с модифицирующими действиями факторов внешней среды. Хронобиологическая норма, хронореактивность. Роль биоритмологии в профилактике, диагностике и лечении заболеваний, в организации режимов труда и отдыха. Определение хронотипа учащихся.

2

комби- прото-

ниро- кол по

ванный лабора-

торной

работе

3

Механизмы и характеристика адаптаций организма к холоду. Степень толерантности мигрантов и аборигенов к условиям высоких широт. Адаптивные реакции эндокринной, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, обмена веществ и энергии, терморегуляции, питания человека в условиях низких температур окружающей среды.

2

комби- рефера-

ниро- тивные

ванный,сообще-

прос- ния

мотр

видео-

фильма

4

Механизмы и характеристика адаптаций организма к жаркому климату. Степень толерантности мигрантов и аборигенов к жаркому климату. Адаптивные реакции эндокринной системы, системы крови, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, метаболизма, терморегуляции, питания человека к среде обитания с повышенной температурой.

2

комби- отчет по

ниро- самосто-

ванный,ятельной

прос- работе

мотр с инстру

видео- ктивными

фильма карочка-

ками

5

Адаптация организма человека к недостатку кислорода. Степень толерантности мигрантов и аборигенов к условиям высокогорья. Состояние эндокринной системы, системы крови, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, обмена веществ и энергии, питания человека в условиях высокогорной гипоксии. Определение устойчивости организма к гипоксии (проведение проб Генчи, Штанге).

2

комби- сообще-

ниро- ния по

ванный результа

там инди

видуаль-

ной рабо

ты,прото

кол по

лаб.раб.

6

Адаптация организма человека к физическим нагрузкам. Физическая нагрузка как один из самых естественных и древних факторов, воздействующих на человека. Роль спортивной тренировки в повышении функциональных возможностей организма человека. Значение активного отдыха в повышении эффективности умственной деятельности. Исследование функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем подростков в зависимости от режима двигательной активности. Определение силы мышц кисти.

2

экспе- протокол

римен- по лаб.

тальный работе,

сообще-

ния по

результа

там экс-

перимен-

та

7

Гипокинезия человека в процессе трудовой деятельности и ее отрицательные последствия.

2

обоб- составле

щающий ние опор

ного

конспекта

8

Адаптация организма человека к излучениям различной природы. Физиологические механизмы реализации влияний магнитных, электромагнитных полей, ионизирующего излучения на организм человека.

2

изучение

нового рефера-

матери тивные

ала сообще-

ния

9

Адаптация организма человека к шумам. Профилактика вредных воздействий шумов на организм человека. Влияние музыки (классической, популярной,рок-музыки) на толерантность организма.

2

урок-

диспут

рефера-

тивные

сообще-

ния

10

Конференция «Степень толерантности организма человека к окружающей среде и здоровье».

2

обоб- словарь

щающий терминов

(см.Приложение)

Темы экспериментальных работ, выполняемых как индивидуально, так и в группах

1. Устойчивость к физическим нагрузкам учащихся с различным режимом двигательной активности.

2. Влияние образа жизни человека на его устойчивость к физическим нагрузкам.

3. Влияние образа жизни человека на его устойчивость к психо-эмоциональным нагрузкам.

4. Влияние хронотипа на умственную работоспособность учащихся.

5. Устойчивость к гипоксии и умственная работоспособность школьников.

Темы реферативных работ

1. Влияние магнитных бурь на организм больного и здорового человека.

2. Факторы, повышающие устойчивость организма к умственному утомлению.

3. Жизнь человека в экстремальных условиях.

4. Функционирование человеческого организма в состоянии невесомости.

5. Музыка - как средство повышения функциональной устойчивости организма к факторам среды.

6. Арктический адаптивный тип человека.

7. Тропический адаптивный тип человека.

8. Морфо-функциональные характеристики аборигенов высокогорий.

9. Влияние электромагнитных полей на организм человека.

10. Роль природных и социальных биоритмов в жизни человека.

Терминологический словарь

Абиотические факторы среды - факторы неживой природы, среди них различают химические (состав атмосферного воздуха, морских и пресных вод, донных отложений, грунта и почвы) и физические (температура воздуха, воды, барометрическое давление, господствующие ветры, течения, инсоляция, радиационный фон и т. д.).

Адаптация - процесс приспособления физиологических функций организма к изменению условий окружающей среды, направленный на поддержание гомеостаза. А. осуществляется с помощью врожденных и приобретенных механизмов.

Анаболизм - совокупность химических процессов в живом организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток и тканей (ассимиляция)

Биологические ритмы - ритмические (периодические) колебания физиологических и психических процессов. Б.р. присущи всем живым системам и протекают на всех уровнях (молекулярном, клеточном, системном, организменном, психическом). Каждый ритм описывается периодом - временным интервалом между повторяющимися стадиями периодического процесса (длительность одного цикла) и частотой - количеством циклов в единицу времени (величина, обратная периоду).

Биотические факторы среды - факторы живой природы. Действия Б.ф.с. проявляется во взаимном влиянии организмов разных видов в самых различных формах.

Гигиена - раздел медицины, изучающий профилактические мероприятия, направленные на предупреждение возникновения заболеваний и создание условий для сохранения здоровья.

Гиподинамия - состояние, возникающее при резком уменьшении нагрузки на мышечную систему организма. Г. может развиться в результате заболевания, постельного режима или пребывания в условиях пониженной гравитации.

Гипоталамо-гипофизарная система - морфо-функциональная система, состоящая из нейросекреторных клеток гипоталамуса и гипофиза. Г.-г. с. играет ключевую роль в реализации неспецифических защитно-приспособительных реакций организма; регулирует все вегетативные функции организма, процессы сна и бодрствования, обеспечивает процесс размножения.

Гипоксия - недостаточность снабжения организма кислородом или снижение его утилизации тканями (кислородное голодание).

Дизадаптация - нарушение адаптивных реакций организма, возникающее в результате воздействия на организм факторов среды, количественно превышающих возможности адаптирующейся системы.

Жизненная ёмкость легких - максимальный объем воздуха, выдыхаемого после самого глубокого вдоха (у мужчин 3,5-4,5 л, у женщин в среднем на 25 % меньше); под влиянием тренировки увеличивается до 6-7 л. Измеряется с помощью специального аппарата - спирометра.

Катаболизм - синтез сложных молекул из более простых с накоплением энергии (диссимиляция).

Кровяное давление - давление, создаваемое кровью на стенки кровеносных сосудов и камер сердца (желудочков и предсердий). К.д. в различных участках кровеносной системы неодинаково: наибольшее значение оно имеет в аорте и легочной артерии и наименьшее - у места впадения полых и легочных вен в сердце. Повышение артериального давления сверх нормы называется гипертонией, а понижение - гипотонией.

Мотивация - функциональное состояние мозга, формирующееся в результате сложноорганизованных возбуждений различных мозговых структур и обеспечивающее возможность организма осуществлять активное целенаправленное поведение.

Нервно-гуморальная регуляция - совместное регулирующее, координиру- ющее и интегрирующее влияние нервной системы и гуморальных факторов (содержащихся в крови, лимфе и тканевой жидкости биологически активных веществ - метаболитов, гормонов, медиаторов) на физиологические процессы в организме человека.

Норма адаптивной реакции - предел изменения системы под влиянием действующих на нее факторов среды, при которых не нарушаются структурно-функциональные возможности организма.

Перекрестная адаптация - свойство организма, проявляющееся в формировании адаптации к одному фактору на устойчивость к другому.

Потребность - испытываемый недостаток в чем-либо необходимом для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма, развития человеческой личности и общества в целом. Различают биологические, социальные и идеальные П.

Работоспособность - показатель способности человека эффективно выполнять максимальную в течение заданного времени. Р. зависит от уровня тренированности работающего и условий рабочей среды (температуры, влажности воздуха, вибрации и шума, загазованности, наличия ядовитых веществ и пр.), рациональной организации трудового процесса и рабочего места. Важным фактором в поддержании высокого уровня Р. является организация правильного режима труда, а также наличие различных мероприятий по восстановлению функциональных ресурсов организма работающего.

Реадаптация - совокупность сложных приспособительных процессов к ранее привычным для организма экологическим условиям.

Резистентность - устойчивость, сопротивляемость организма к воздействию внешних факторов среды. Различают специфическую (к определенным факторам) и неспецифическую (к различным факторам) резистентность.

Саморегуляция - свойство организма автоматически поддерживать относительное постоянство физиологических параметров (гомеостаз). С. в живых и антропогенных системах обеспечивается обратными связями между регулируемым процессом и регулятором.

Стресс - системная реакция организма на любое биологическое, химическое, физическое, психологическое воздействие (стрессор), имеющая приспособительное значение.

Теплообмен - обмен тепловой энергией между организмом и окружающей средой, обусловленный неоднородным полем температуры. Осуществляется путем теплопроведения, конвекции, излучения и испарения чаще их сочетания.

Теплоотдача - процесс перехода теплоты, освобождаемой в процессах жизнедеятельности, из организма в окружающую среду.

Теплопродукция - образование тепла в организме за счет сокращения мышц и биохимических процессов.

Терморегуляция - физиологическая функция, обеспечивающая поддержание оптимальной температуры тела в условиях меняющейся температуры окружающей среды.

Тонус - длительное, стойкое возбуждение нервных центров и мышечной ткани, не сопровождающееся утомлением.

Утомление - состояние организма человека, возникающее в процессе интенсивной или длительной работы и приводящее к заметному снижению ее эффективности. Проявляется в снижении выносливости, скорости и силы, в ухудшении точности и координации движений, в возрастании энергозатрат при выполнении одной и той же работы, в ухудшении памяти и внимания. У. можно рассматривать как защитную биологическую реакцию, предохраняющую организм от чрезмерного снижения энергетических ресурсов.

Хронобиологическая норма - совокупность периодических колебаний морфологических, функциональных и биохимических показателей как организма в целом, так и отдельных его систем. Х.б.н. зависит от наследственности и факторов среды (астрономических и социальных).

Хронореактивность - изменение восприимчивости организма к различным факторам среды в течение суток (например, к лекарственным препаратам).

ЛИТЕРАТУРА

1. Алякринский Б.С., Степанова С.И. По закону ритма. М.: Наука, 1985

2. Анатомия, физиология, психология человека. Краткий иллюстрированный словарь / Под ред. А.С. Батуева. СПб.: Питер, 2001.

3. Биологические ритмы /Под ред. В.Б.Чернышева, А.Б. Рубина. М.: Наука, 1980.

4. Бродский В.Я., Нечаева Н.В. Ритм синтеза белка. М.: Наука, 1988.

5. Васильев С.В. Основы возрастной и конституционной антропологии. М., 1996.

6. Детари Л., Карцаги В. Биоритмы. М.: Мир, 1984.

7. Дильман В. М. Большие биологические часы. М.: Знание, 1986.

8. Доскин В. А., Лаврентьева Н. А. Ритмы жизни. М.: Медицина, 1991.

9. Дубровский В.И. Валеология. Здоровый образ жизни. М.: RETORIKA - А: Флинта, 1999.

10. Иванов С. Ритмы нашей жизни. М.: Детская литература, 1987.

11. Казначеев В. П., Казначеев С. В. Адаптация и конституция человека. Новосибирск: Наука, 1986.

12. Коваленко Е. А., Гуровский Н. Н. Гипокинезия. М: Медицина, 1980.

13. Манойлов В. Е. Электричество и человек. М., 1988.

14. Меерсон Ф. Алгебра и гармония адаптации / Знание - сила. 1988. №3. С.8-15.

15. Мизун Ю. Г., Хаснулин В. И. Наше здоровье и магнитные бури. М.: Знание, 1991.

16. Муратов И.В. Возможности организма человека. М.: Знание, 1988. (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Физкультура и спорт»; №9).

17. Романов Ю.А. Проблемы хронобиологии. М.: Знание, 1989. (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Биология», № 11).

18. Словарь физиологических терминов / Под редакцией О. Г. Газенко. М., 1987.

19. Тигранян Р. А. Гормонально-метаболический статус организма при экстремальных воздействиях. М.: Наука, 1990.

20. Физиология адаптационных процессов / Руководство по физиологии. М.: Наука, 1986.

21. Черняховский А. Л. А мы живем… М, 1989.

22. Экологическая физиология человека. Адаптация человека к экстремальным условиям среды / Руководство по физиологии. М.: Наука, 1979.

23. Экологическая физиология человека. Часть II. Адаптация человека к различным климато-географическим условиям/ Руководство по физиологии. Л.: Наука, 1980.