Что такое старение. Можно ли продлить молодость?

(интегрированный урок по химии и биологии в 9 классе)

Провели:

Учитель химии Чернышова О.А.

Учитель биологии Семенова Г.В.

Цели урока: рассмотреть вопрос о том, что такое старение, каковы механизмы старения, как можно продлить молодость.

Задачи урока:

-формировать мотивацию здорового образа жизни, активной позиции в отношении охраны своего здоровья;

-развивать творческие способности, социальную активность учащихся через установление межпредметных связей химии с биологией, экологией, медициной, историей;

-изучить влияние вредных веществ на организм человека;

-воспитывать общую культуру;

-организовывать самостоятельную поисковую деятельность и продуктивную работу с различными источниками информации.

Ход урока:

Учитель химии: « Я люблю жизнь и хочу жить…» Эти слова выражают затаенное желание каждого из нас. Жизнь сама по себе - чудо. И это чудо находится в наших руках. Казалось бы высокая продолжительность жизни и надежное здоровье должны быть правилом, но увы, они являются исключением. Институт медико- биологических проблем приводит данные о том, что продолжительность жизни человека зависит: на 20% от состояния его здоровья сегодня, на 20% от состояния окружающей среды, на 10% от качества медицинского обслуживания, на 50% от образа его жизни, питания, отдыха.

Учитель биологии: Какова связь средней продолжительности жизни и возраста человечества как биологического вида?

На ранних биологических этапах эволюции было очень важно оставить потомство и как можно быстрее обеспечить смену поколений, так как чем быстрее сменяемость особей, тем быстрее происходят адаптации, необходимые виду в целом на данном этапе его развития. Коренное отличие эволюции человека от эволюции животных заключается в действии социальных факторов. Со временем сильно повысилась роль интеллекта, а вместе с ней возросла и ценность долгой жизни, позволяющей накапливать знания. Эти знания об окружающем мире необходимо было передать новым поколениям.

Средние сроки жизни человека в разные эпохи:

Века, годы

Возраст

Каменный век

19,0

Бронзовый век

21,5

Европейская античность

20-30

16 век

27,5

17 век

29,0

18 век

28,5

1801-1880 гг.

35,6

1891-1900 гг.

40,6

1901-1910 гг.

44,8

1924-1926 гг.

56,0

1932-1936 гг.

59,8

1946-1947 гг.

57,7

1970-1980 гг.

73,0

Эволюция человека пошла не по пути сокращения жизни индивидуума, а по пути ее продления. Однако рано или поздно организм стареет. Почему же это происходит?

Сегодня не существует единой теории старения. Ученые- геронтологи сходятся в том, что старение обусловлено многими причинами. Одна из теорий предполагает, что основная причина старения - генетическая. Человек рождается с заданной программой старения. Так существует ли ген долголетия?

Сообщение учащегося « Исследования американских геронтологов Роуза и Джонсона о связи сроков жизни и активности антиокислительных ферментов супероксиддисмутазы (СОД ) и каталазы».

Учитель химии: Долголетие организма определяется специфическим геном аgе-1, который был выделен и в недалеком будущем будет клонирован. Можно ли продлить жизнь человека, используя достижения генной инженерии?

Сообщение учащегося « Долголетие и ген долголетия».

Учитель биологии: Заданная программа срока жизни, закодированная в ДНК, может ломаться. На этот счет есть другая теория старения - теория поломки ДНК митохондрий клетки.

Сообщение учащегося.

Учитель биологии: Как предотвратить поломки ДНК?

Учащийся: 1.Залог сохранения активности мозга - в поддержании постоянного творческого состояния.

2.Здоровый образ жизни.

3.Влияние окружающей среды.

Здоровый образ жизни

Нездоровый образ жизни

Полноценный отдых

Неполноценный отдых

Активная жизненная позиция

Социальная пассивность

Удовлетворенность работой, физический и духовный комфорт

Неудовлетворенность жизненной ситуацией, переутомление

Сбалансированное питание

Нарушение режима питания

Высокая медицинская активность

Низкая медицинская активность

Регулярная физическая, двигательная активность

Гиподинамия

Психофизиологическая удовлетворенность

Злоупотребление алкоголем, курение, наркомания

Экономическая и материальная независимость

Нарушение семейной ситуации

Учитель биологии: Третья теория старения состоит в том, что старение считают результатом нарушения работы иммунной системы. Иммунная система- главный защитник организма от всего инородного. Белые клетки крови находят, распознают и уничтожают вирусы, бактерии, раковые новообразования. Однако иммунитет ослабляется под влиянием окружающей среды: переохлаждения, перегрева организма, химических веществ, искусственно попадающих в окружающую среду, а также из-за нездорового образа жизни. Как укрепить защитные силы организма? Какие факторы обеспечивают долголетие?

Искусственные методы продления жизни:

1.Генная инженерия.

2.Здоровый образ жизни.

3.Омоложение организма (защита кожи, выведение шлаков, косметические средства ).

Учитель химии: При активной деятельности человека загрязнение природных пресных вод стало острой проблемой.

Ученик: По качеству питьевой воды наша область сегодня на 74 месте среди 89 регионов России. По данным Совета безопасности России, площадь загрязнения подземных вод под АО « Синтезкаучук» и механическим заводом составляет 7 км². В подземных водах Воронежской области загрязняющие компоненты выделены по чрезвычайно опасным ингредиентам-ртути, бериллию, фосфору, четыреххлористому углероду. Практически все водоносные горизонты на территории области насыщены солями железа, магния, кальция. Убедимся в этом.

Лабораторный опыт. К 10 мл пробы воды прибавляют 1-2 капли соляной кислоты (24%) и 0,2 мл (4 капли) 50% раствора роданида калия.

При концентрации ионов железа более 2,0 мг\ л появляется розовое окрашивание, при концентрации более 10 мг\ л окрашивание становится красным.

Учитель химии: Что можно применять для очистки воды в быту?

В настоящее время существует целый ряд устройств, позволяющих решать практически любые проблемы с водой. С некоторой долей условности их можно назвать фильтрами. Фильтры могут быть классифицированы по своему применению, то есть в зависимости от тех конкретных проблем с водой, для устранения которых они предназначены: а) фильтры обезжелезнения; б) угольные; в) мембранные.

Учитель дает краткую характеристику и показывает фильтры разных видов.

Лабораторный опыт с чистой водой.

Учитель химии: Как влияет избыток железа в воде на наше здоровье? Избыток железа, который не связывается в биокомплексы, может вызвать нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы, печени, легких.

По данным американских ученых, если бы удалось сохранить уровень концентрации различных солей элементов на момент 30-летия организма, то часть людей смогла бы дожить до 1246 лет.

«Воздух-пастбище жизни и величайший властитель всего и во всем» - писал Гиппократ. Охрана атмосферного воздуха от выбросов принята Правительственной комиссией по окружающей среде и природопользованию России в качестве приоритетного направления природоохранной деятельности и устойчивого развития экономики страны. Наиболее неблагополучная обстановка складывается в Воронеже, где за 2004 год число автотранспортных средств увеличилось на 30 тысяч единиц, при этом валовой выброс загрязняющих веществ возрос на 12 тысяч тонн и составил 138 тысяч тонн в год (или 130 кг на каждого жителя города).

Ученик: Цель нашего исследования - выявить зависимость уровня загрязнения воздуха от интенсивности движения различных видов автотранспорта. Данное исследование было проведено в районе окружной дороги г. Воронежа. Ширина дороги составляет около 6-8 м. Движение на исследуемом мною участке - двухстороннее с 2 полосами. Интенсивность движения автотранспорта в дневное время велика и составляет 30-40 автомобилей в минуту. Средняя скорость транспорта 40-60 км в час. На исследуемом участке окружной дороги имеется 3 светофора, длительность циклов их работы составляет 40-70 секунд. Заторы автомашин образуются в районе пересечения с улицами 9 Января, 45-ой Стрелковой Дивизии, улицей Хользунова, а также в районе выезда с улицы Генерала Лизюкова на окружную дорогу. Очередь образуется с периодичностью до 3-5 минут; длина ее составляет порой 50 метров. Наличие заторов, светофоров и машинных очередей ведет к повышению уровня загрязняемости воздуха.

Качество дороги тоже оставляет желать лучшего. Неровности, пробоины, кочки на асфальте являются тоже важной причиной увеличения выхлопных газов, т.к. водитель постоянно вынужден притормаживать свой автомобиль, дабы его не повредить. И в это время из труб машин полным ходом выбрасываются отработанные газы. Обратил внимание я и на состояние окружающего леса, и на самочувствие людей (о них речь пойдет чуть позже).

Деревья вокруг автострады, в отличие от тех, которые растут за пределами дороги (в глубине леса, например) покрыты огромным слоем пыли и не обладают присущим им специфическим запахом. Площадь зеленых насаждений невелика на большей части исследуемой территории и носит преимущественно антропогенный характер. Большинство растений (особенно хвойных) находится в угнетенном состоянии (замедленный рост, запыленность стволов, видимое невооруженным глазом, ранее пожелтение и сброс листьев осенью). Как известно лишайники - естественный индикатор загрязнения воздуха. На исследуемом участке я не обнаружил ни одного лишайника на деревьях или постройках, что свидетельствует о сильном загрязнении воздуха.

Подобная загрязненность, разумеется, негативным образом сказывается и на здоровье жителей близлежащих жилых домов. Жилые дома на некоторых участках приближены к дороге на 10-15 метров. Результатом такого тесного соседства являются частые заболевания жителей этих домов. Я опросил около 100 человек разного возраста и пола. Почти каждый респондент жаловался на постоянные головные боли, усталость, плохое самочувствие. Многие опрошенные полагают, что причиной всех недомоганий является тесное соседство их жилья с оживленной автомагистралью. Большая часть жалоб поступает из уст людей старше 50 лет (особенно женщин). Для половины опрошенных головные боли, сонливость и апатия являются обычным явлением. Особенно тяжко приходится после обеда (с 15 до 17 ч.). По моим наблюдениям, именно в этот промежуток времени наблюдается пик движения автотранспорта. Соответственно повышается уровень загазованности и шума. 40% отвечавших считают, что апогей загрязнений приходится именно на зимние месяцы, т.к. на дорогах зимой, по их мнению, из-за льда автомобили вынуждены занижать скорость или вообще простаивать в многочисленных пробках, выпуская при этом в атмосферу львиную долю вредных веществ. А по мнению же большинства опрошенных (60%) основная масса загрязнений приходится на летние месяцы. 22 человека аргументировали это так: по их мнению, летом возрастает число автомобилей. Одни едут на дачи, другие на отдых. Для девяти человек огромные неудобства вызывают испарения различных видов топлива. Это, по мнению респондентов провоцирует головные боли. Особенно плохо приходится жильцам домов, живущим рядом с АЗС (а их (автозаправочных станций) на исследуемом участке оказалось 7!). Оставшиеся 29 человек полагают, что главным врагом их самочувствия является обыкновенная пыль, которая разносится транспортными средствами и вызывает болезни органов дыхания. На самом деле, следующие цифры демонстрируют нам то, что уровень заболеваемости острыми респираторными заболеваниями в нашем микрорайоне очень высок. В детской поликлинике №8 по улице Машиностроителей мне предоставили следующие данные: по сравнению с 2001 годом в 2005 году число заболевших ОРЗ увеличилось в 3,21 раза. Кроме заболеваний органов дыхания в нашем микрорайоне заболеваемость ишемической болезнью увеличилась в 1,74 раза, онкологическими заболеваниями в 1,08 раза. У детей Коминтерновского района обнаружены функциональные отклонения в деятельности нервной и сердечно- сосудистой системы, а также высокий уровень ЛОР- патологии. Установлено, что экологическая ситуация, сложившаяся в городе Воронеже, оказывает влияние на ухудшение состояния здоровья населения. По 27 медико- демографическим показателям, таким, как: общая заболеваемость детей и взрослых, нарушение обмена веществ и иммунитета, болезни органов дыхания, бронхиальная астма у детского и взрослого населения и др. При этом, в городе Воронеже 80% заболеваний органов дыхания у детей (ведущая патология в структуре всех болезней) и 44% у взрослых связаны с химическим загрязнением атмосферного воздуха.

«Как по-вашему можно улучшить состояние окружающего воздуха?» Такой вопрос был задан респондентам. Часть опрошенных (31 человек в основном пенсионного возраста) считают, что лучшей мерой, спосубствующей оздоровлению окружающей среды, стало бы озеленение улиц. Жильцы высказались за то, чтобы насадить газоустойчивые растения: тополь, белая акация, липа, каштан и др. И при этом еще следует проводить политику активной агитации среди жителей микрорайона по озеленению городских улиц. По мнению других, необходимо при планировании жилых домов учитывать близость дорог. Внесших такое предложение было 26%. 15% опрошенных высказались за то, чтобы ужесточить контроль со стороны ГИББД за показателями выхлопных газов автомобилей. А по-мнению 27% жильцов, многие проблемы можно решить, если активно внедрять электротранспорт. Такого мнения в основном придерживаются лица среднего возраста. Несколько человек высказались даже за то, чтобы вообще запретить движение автотранспорта. По моему мнению, местной администрации следует больше внимания уделять проблемам окружающей среды.

Учитель химии: Поиск ответов на вечный вопрос о причинах возникновения болезней и старения живого организма привел исследователей к неожиданному открытию. Как это ни парадоксально, но в разрушении и гибели клеток был изобличен кислород. С одной стороны, без этого элемента жизнь человека немыслима, с другой - именно он является виновником образования агрессивных агентов, наносящих серьезный урон здоровью.

Ученик: На протяжении всей жизни в организме человека происходит бесконечная череда окислительных и восстановительных химических реакций с участием кислорода. Но далеко не все из них протекают до конца. В результате образуются вещества с нестабильными, обладающими высокой реакционной способностью молекулами, имеющими на внешних электронных уровнях неспаренные электроны. Такие «свободные» от одной из своих частиц молекулы получили название «свободные радикалы». Для того чтобы восстановить свой структурный баланс, они действуют весьма агрессивно в стремлении захватить недостающий электрон у любой другой молекулы. После чего та, превратившись в свободный радикал, похищает электрон у следующей, и так до бесконечности. Возникает неуправляемая цепная реакция, разрушающая полноценные клетки, что в конечном итоге сбивает работу всего организма. Впрочем, природа ничего не делает просто так- и определенное количество свободных радикалов, или оксидантов, все же необходимо организму. Прежде всего их присутствие нужно для борьбы с вредными микроорганизмами. Вступая в реакцию с хлористым натрием плазмы, свободные радикалы высвобождают ионы хлора, которые и используются иммунной системой в качестве «снарядов» против «интервентов». В норме в организме человека 5% образовавшихся в ходе химических реакций веществ становятся свободными радикалами. Однако при эмоциональных стрессах, тяжелых физических нагрузках, травмах и истощении на фоне таких «даров цивилизации», как загрязнение воздуха, употребление в пищу консервированных и технологически неправильно переработанных продуктов, овощей и фруктов, выращенных с помощью гербицидов и пестицидов, ультрафиолетового и радиационного облучения, их количество многократно возрастает. Организм не может самостоятельно нейтрализовать эту лавину кислородных радикалов. И биохимическое равновесие «окисление-восстановление» нарушается, смещаясь в сторону окисления. У одного человека, к примеру, свободными радикалами прежде всего повреждаются клетки кровеносных сосудов, и тогда быстрее развиваются атеросклероз и другие сердечно-сосудистые заболевания, у других - клетки поджелудочной железы, что может привести к диабету. Если оксиданты поражают нервные клетки, то слабеют мышление и память, если сетчатку глаза - провоцируется катаракта. Но самая большая опасность возникает в том случае, если свободные радикалы, атакуя ДНК и рибосомную РНК, добираются до генетического вещества клетки, контролирующего важнейшие процессы в организме. Отсюда берут начало истоки наследственных болезней и нарушения гормонального баланса, формируются предпосылки для аутоиммунных и онкологических заболеваний.

Ученик: В процессе эволюции организм человека вооружился многоступенчатой системой антиоксидантных «приспособлений», способных создать барьер против разрушающего воздействия свободных радикалов кислорода. Роль главных защитников в борьбе со свободными радикалами взяли на себя витамины А, С, Е и микроэлемент селен, названные американскими исследователями «великолепной четверкой». Они-то и строят состоящую из нескольких линий оборону.

Витамин А начал служить делу оздоровления человека очень давно - еще древние египтяне использовали для лечения ночной слепоты вареную печень, где содержится это питательное вещество. А когда в 1913 году этот витамин впервые был выделен в сетчатке млекопитающих и назван ретинолом (от лат. Retina - «сетчатка»), то обнаружилось, что его дефицит приводит к ухудшению зрения в сумерках. От витамина А зависит наш иммунитет, так как он повышает способность лейкоцитов к поглощению и уничтожению болезнетворных микробов. Прекрасной иммунной защитой является и провитамин А - каротин, который в кишечнике человека преобразуется в сам витамин. Его выделили из моркови (откуда и пошло название) задолго до открытия витамина А.

Для успешной «оборонной» деятельности против свободных радикалов витамин А нуждается в помощнике - цинке. Этот микроэлемент, входящий в качестве кофактора в состав 350 разных ферментов, необходим для функционирования практически всех клеток организма.

Витамин С давно известен как средство, препятствующее развитию цинги («аскорбиновая кислота» в переводе с латыни буквально означает «без цинги»). Спектр воздействия этого витамина очень широк - от участия в образовании соединительно-тканых белков коллагена и эластина, служащих основой костной ткани и стенок кровеносных сосудов, до влияния на процесс снижения веса и даже улучшения настроения.

Другой мощный антиоксидант, витамин Е, прерывает цепные реакции свободных радикалов в жирах, входящих в состав клеточных мембран.

В «связке» с витамином Е действует микроэлемент селен, который, обезвреживая перекиси липидов, образующиеся в результате действия свободных радикалов, стимулирует работу иммунной системы, предотвращает развитие вирусных и онкологических заболеваний, участвует в нейтрализации солей тяжелых металлов.

Стоит упомянуть и еще об одном помощнике «великолепной четверки» - меди. Входя в состав многих ферментов, она защищает клеточные мембраны от окисления, нормализует обмен железа, служит для образования белков соединительной ткани, обеспечивая прочность кровеносных сосудов и костей скелета.

Для того чтобы сохранять здоровье как можно дольше и «отодвинуть» старость, необходимо постоянно заботиться о том, чтобы организм не испытывал дефицита в антиоксидантах. Основным источником его восполнения должно стать сбалансированное питание и лишь во вторую очередь - пищевые добавки. Вашему вниманию предлагается таблица, которая поможет вам в выборе продуктов питания.

Учитель химии: Как же добиться увеличения продолжительности жизни?

Ответ на этот вопрос покажется странным - путем культа добра, любви, знаний и правильного их применения.